Авторы: Попов В.Г., Яковлев Ю.А.
Источник: http://clck.yandex.ru
Вертикальная гидрогеохимическая зональность является основным законом существования подземной гидросферы седиментационных бассейнов. Среди факторов формирования ее главная роль принадлежит литолого–фациальному составу пород и гидрогеодинамическим условиям. Для Волго–Уральской области в целом и Соликамской впадины в частности характерна нормальная гидрогеохимическая зональность, выражающаяся в последовательной смене с глубиной пресных гидрокарбонатных вод солеными сульфатными, а последних хлоридными рассолами.
Пространственно и генетически связанные с пермскими галогенными формациями хлоридные рассолы представлены тремя основными геохимическими типами: 1) Мg, Na–Mg (380–420 г/л) меж– и внутрисолевыми, являющимися продуктом сгущения солеродной маточной рапы до галит–карналлитовой стадии галогенеза; 2) Na (30–280 г/л) над– и подсолевыми, образующимися в результате взаимодействия инфильтрогенных вод с твердой (преимущественно галитовой) фазой галогенеза при участии молекулярной диффузии в системе NaCl – вода, и 3) Na–Ca, Ca–Na (200-290 г/л) подсолевыми, доминирующих в осадочной толще. Они отличаются высокой степенью метаморфизации (rNa/rCl 0,3–0,7, CaCl2 до 30–50%), низкой сульфатностью (rSO4–100/rCl 0,1–0,5), обогащенностью бромом (до 2,4 г/л), другими галофильными элементами и редкими щелочными металлами. Общая мощность зоны рассолов в Соликамской депрессии достигает 3–5 км и более.
Генезис Cl–Ca рассолов связан с процессами концентрационной конвекции Сl–Mg солеродной маточной рапы кунгурского эвапаритового бассейна в подстилающие терригенно–карбонатные породы палеозоя, частичным смешением с содержащимися в них менее минерализованными формационными рассолами и метаморфизацией раствора в прямом направлении. Среди процессов метаморфизации, как показали результаты литолого–гидрогеохимических и термодинамических исследований, наиболее значимым для Волго–Уральского бассейна является процесс метасоматической доломитизации известняков (Попов, 1985–1999гг.).
В мезозое–кайнозое в субаэральном режиме сформировались гидрокарбонатная и сульфатная зоны верхнего этажа бассейна; в результате обменно–адсорбционных процессов между щелочноземельными водами и поглощенным комплексом «морского» типа верхнепермских осадков произошло обособление содовой и глауберовой подзон.
Нефтеразведочные и нефтепромысловые данные, полученные на Гежской, Кисловской, Язвинской и других площадях Соликамской депрессии, свидетельствуют о существовании в северо–восточной части структуры отчетливой инверсионной гидрогеохимической зональности. Здесь в интервале P1a – C1v по мере увеличения глубины от 0,8 до 1,9–2,2 км минерализация воды последовательно возрастает от 15–50 до 230–260 г/л, а затем в карбонатном комплексе D3fr – C1t снижается до 80–30 г/л (в основном за счет Cl, Na и Са). Этот гидрогеохимический феномен сопровождается ослаблением метаморфизации и ростом сульфатности вод, уменьшением содержания брома (от 1250 до 100 мг/л), резким усилением щелочности (концентрация НСО3 увеличивается от 50 до 1200 мг/л) и иодоносности вод (от 10–20 до 60–70 и даже до 130–140 мг /л).
Анализ инфильтрационной, дегидратационной, конденсационной и эндогенной гипотез происхождения глубоко залегающих маломинерализованных вод, выполненный применительно к Соликамской депрессии, позволяет утверждать, что совокупности природных литолого-гидрогеохимических, РТ и геоструктурных условий наиболее полно отвечает конденсационная концепция. Она связывает образование опресненных растворов в погруженных частях осадочных бассейнов с процессами дистилляции воды из исходных пластовых рассолов в газовую углеводородную фазу в условиях высоких Т (до 100–150оС и более) и дальнейшей подземной конденсации воды при снижении Т по мере восходящей миграции газоводного флюида. С позиции этой концепции понятно ассоциация опресненных рассолов с газоконденсатными залежами впадины.