- •Основы гидрогеологии
- •130101.65 «Прикладная геология»
- •Введение
- •1. Вода в геосферах Земли
- •1.1. Надземная гидросфера
- •1.1.1. Влажность воздуха
- •1.1.2.Испарение и Транспирация
- •1.1.3.Атмосферные осадки
- •1.1.4.Виды воды в атмосфере
- •1.2. Наземная гидросфера
- •1.2.1. Гидрологический круговорот воды
- •1.2.2. Малый и большой круговороты воды
- •1.2.3. Поверхностный сток
- •1.2.4.Подземный сток
- •1.3. Подземная гидросфера
- •2. Гидрогеологические структуры структурные типы подземных вод
- •3. Подземные водные резервуары
- •3.1.Гидрогеологический цикл и его этапы
- •4. Проблема формирования подземных вод и ее сущность
- •4.1.Формирование ресурсов подземных вод
- •4.1.1. Процессы формирования состава подземных вод
- •5. Гидрогеологическая стратификация
- •5.1. Гидрогеологическая стратификация зсмб
- •6. Виды воды в горных породах
- •Классификация видов воды
- •7. Основные виды движения подземных вод
- •7.1.Элементы фильтрационного потока. Закон Дарси
- •7.1.1. Методы определения коэффициента фильтрации
- •7.1.2. Водопроводимость
- •7.2. Особенности движения подземных вод повышенной минерализации
- •7.3. Установившееся и неустановившееся движение
- •8. Гидрогеотермия
- •8.1. Гидрогеотермический режим земной коры
- •8.1.1. Виды теплопереноса
- •8.1.2. Геотермические зоны земной коры
- •8.1.3. Геотемпературное поле
- •8.1.4. Практическое применение геотермических методов в гидрогеологии
- •9. Свойства и состав природных вод
- •9.1. Распространение воды на Земле и уникальность ее свойств
- •9.1.1. Строение и структура воды
- •9.1.2. Изотопный состав воды
- •9.1.3. Физические свойства воды
- •9.1.4. Химический состав воды
- •9.1.5. Макрокомпоненты
- •9.1.6. Классификация вод по величине минерализации
- •9.1.7. Микрокомпоненты
- •9.1.8. Ионное произведение и активная реакция воды. РН.
- •9.1.9. Окислительно-восстановительный потенциал воды
- •9.1.10. Типы химического анализа при гидрогеологических исследованиях
- •9.1.11. Бактериологический состав воды
- •9.1.12. Газовый состав воды
- •9.1.13. Жесткость воды
- •9.1.14. Агрессивность воды
- •10. Подземные воды криолитозоны
- •Надмерзлотные воды
- •10.1.Надмерзлотные воды деятельного слоя
- •10.1.1.Межмерзлотные воды
- •10.1.2.Подмерзлотные воды
- •11. Основы палеогидрогеологии
- •12. Основы нефтегазовой гидрогеологии
- •12.1. Теоретические основы нефтегазовой гидрогеологии
- •12.1.1. Растворенные углеводородные газы
- •12.1.2. Воднорастворенные органические вещества (вров)
- •12.2. Гидрогеологические условия, благоприятные для сохранения и разрушения залежей нефти и газа
- •13. Нефтегазопромысловая гидрогеология
- •Основные понятия о залежах нефти и газа
- •Основные категории и группы скважин при бурении на
- •Промысловая классификация подземных вод
- •Воды здесь классифицируются по их пространственно-геологическому отношению к залежам, которые служат объектами разработки.
- •Промысловая классификация подземных вод нефтяных и газовых месторождений
- •Движение контурных вод при эксплуатации
- •Режим нефтегазоводоносных пластов
- •Гидрогеологические условия проявления различных режимов нефтегазоносных пластов
- •Гидрогеологические исследования Гидрогеологические исследования в процессе бурения и испытания опорных, разведочных и эксплуатационных скважин
- •Гидрогеологические исследования в процессе разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений
- •Требования к технологии и технике закачки рабочих агентов в пласт
- •Показатели и нормы качества воды
8.1.2. Геотермические зоны земной коры
По температурному режиму выделяют гелиотермозону, пояс постоянных годовых температур и геотермозону.
Гелиотермозона – от «Гелиос» - солнце. Солнечная радиация изменяется в связи с вращением Земли вокруг Солнца и своей оси, с географической широтой, рельефом местности и экспозицией склонов и др. Здесь выделяются слои суточных, сезонных и годовых температур. Однако глубина проникновения солнечного тепла в геологическом времени может превышать глубину проникновения годовых температур. Суточные температуры проникают на глубину не более 2м, а обычно 1м на суше, а в океане – до 20-30 м. Сезонные температурные изменения связаны с сезонами года и развиты на глубину 8-10 м. Годовые – на континентах – 15-30 м, а в океане до 350 м. Изменение глубины распространения годовых температур зависит от геологического строения, географических и гидрогеологических условий, высоты снежного покрова и др.
Анализ наблюдений за температурой позволяет строить графики колебания температуры на различных глубинах по термометрическим данным (термоизоплеты).
Пояс постоянных годовых температур – глубина, на которой амплитуда годовых колебаний температуры равна 0. Глубина этого пояса изменяется в значительных пределах, а сама температура может колебаться от -130 до +200С, что зависит
от климатических условий, плотности и мощности снежного покрова. Обычно эта температура близка к среднегодовой температуре воздуха на поверхности земли. Глубину определяют по графикам термоизоплет.
Геотермозона – залегает глубже зоны постоянных температур и характеризуется постепенным нарастанием температуры за счет влияния внутреннего тепла Земли. Термический режим этой зоны зависит от характера геологической структуры и тектонических особенностей, тепловых свойств пород, истории развития региона и гидрогеологических условий.
Понятие о геотермическом градиенте (Г) и геотермической ступени (G)
Геотермический градиент изменяется от 0,16 до 60/100 м, а иногда до 200/100 м. Геотермическая ступень в среднем составляет 33 м, но изменяется в широких пределах: от 1 до 200м. Можно вычислить температуру недр на любой глубине (Н).
где, tв – среднегодовая температура воздуха
h – глубина слоя постоянных температур
Можно решить и обратную задачу, Н = G(Тн – tв)+ h
т.е. определить глубину, зная температуру.
8.1.3. Геотемпературное поле
Геотемпературное поле представляет собой распределение температуры внутри Земли. Существуют понятия идеального (теоретического), нормального и аномального полей.
Кроме того, в гидрогеологии (А.М. Овчинников) пользуются терминологией «типы геотермического режима», среди которых выделяются нормальный, магматогенный и криогенный режимы.
Нормальный режим не нарушен положительными или отрицательными тепловыми аномалиями (мерзлота, внедрение магмы, термальные воды). Пример – Восточно-Европейская платформа, где отсутствуют аномалии.
Магматогенный режим связан с проявлением вулканизма (Кавказ, Камчатка, Аляска и др.).
Криогенный режим характерен для областей многолетней мерзлоты (толщиной до 1 км, а в Антарктиде около 4 км). Здесь ниже зоны постоянных температур происходит не увеличение, а ,напротив, падение температур.
Изучение геотермических условий проводится путем измерения температур в скважинах на различных глубинах с помощью специальных термометров (электрические, термопары, биметаллические, ртутные максимальные и ленивые (с точностью до 0,10С)) и др.
На основе замеров устанавливаются региональные закономерности формирования и распределения геотемпературного поля, выявляются
его особенности и аномалии. Строятся карты геоизотерм, термоизогипс, равного геотермического градиента.
Геоизотермы – соединяют точки с одинаковой температурой на определенном уровне.
Термоизогипсы – точки с одинаковыми глубинами на определенной термической поверхности.