ГЕОХИМИЯ, ГЕНЕЗИС И МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ СОСТАВА ПОДЗЕМНЫХ ВОД АРКТИЧЕСКИХ РАЙОНОВ ОСАДОЧНЫХ БАССЕЙНОВ СИБИРИ

Объектом исследования выступают подземные воды и рассолы нефтегазоносных отложений арктических районов осадочных бассейнов Сибири. Основная цель проекта: выявление природы, факторов и механизмов формирования состава подземных вод нефтегазоносных отложений арктических районов осадочных бассейнов Сибири. Цель проекта на 2021 год: выявить степень метаморфизации вендских рассолов Сибирской платформы. Величина общей минерализации рассолов непского и вилючанского горизонта варьирует в интервале от 170,3 до 470,1 г/дм3, в вышезалегающих тирском и даниловском горизонтах – от 84,6 до 583,1 г/дм3. Выявлены рассолы Cl Na, Cl Na-Ca, Cl Ca-Na, Cl Ca и Cl Ca-Mg типов. Преобладают кислые и слабокислые рассолы (рН = 3,0 – 5,5) с вариацией значений рН от 3,0 до 7,0. Значения окислительно-восстановительного потенциала Eh изменяется от резко восстановительных -440 мВ до окислительных +130 мВ, при средних значениях -176 мВ. Площадная региональная гидрогеохимическая зональность контролируется местоположением внешних, развитых по периферии Сибирской платформы, где протекали процессы инфильтрации метеорных вод, и внутренних областей питания. Во внешних областях питания развиты разновозрастные инфильтрогенные рассолы (группа I), преимущественно хлоридного натриевого состава. Они характеризуются величиной общей минерализации до 280 г/дм3, повышенным rNa/rCl (до 1,55), Cl/Br (до 2512) и Ca/Cl (в среднем 0,3) отношениями. Средние величины интегрированного показателя метаморфизации рассолов S (по С.Л. Шварцеву) составляют от 50 до 200. С внутриплатформенными зонами (областями) питания связано несколько фаз гравитационного опускания в вендские горизонты рассолов периодов существования на платформе кембрийских солеродных бассейнов, которые претерпели метаморфизм в процессе фильтрации по зонам трещиноватости и разломов. Внедрение траппов в конце перми – начале триаса и сопровождающая его гидротермальная деятельность за счет нагрева интрузиями вмещающих кембрийские доломитовые горизонты вод до температур 800-1000 оС привели при взаимодействии этих вод с карбонатными породами, эвапоритами, в частности с хлоридными солями к формированию сверхкрепких и предельно насыщенных рассолов. Эти сверхкрепкие и предельно насыщенные рассолы также подвергались гравитационному опусканию в вендские резервуары. Поступление в вендские резервуары метаморфизованных крепких и сверхкрепких рассолов явилось основной причиной инверсионной вертикальной гидрогеохимической зональности в подсолевой гидрогеологической формации. Процессы метаморфизма рассолов и изменение температурного режима недр при внедрении интрузий траппов и их последующем остывании привело в процессах взаимодействия «рассолы – породы» к значительному изменению вмещающих горных пород, засолонению коллекторов, росту общей минерализации рассолов и катагенетическим изменениям их состава. Наиболее близкие к состоянию предельного насыщения к галиту рассолы установлены в зонах наибольшего засолонения коллекторов, а также вблизи разломов или границ интрузивных тел. Во время предвилючанского, преднепского, предтирского и предданиловского перерывов в осадконакоплении в вендские отложения проникали инфильтрогенные воды. В геохимическом плане седиментогенно-инфильтрогенно-метаморфические крепкие рассолы (группа II) имеют преимущественно хлоридный кальциевый и кальциево-магниевый состав с величиной общей минерализации, превышающей 350 г/дм3. Для них характерны низкие значения rNa/rCl (в среднем 0,3), Cl/Br (до 100), повышенные значения Ca/Cl (в среднем 0,4) коэффициентов. Значения показателя S составляют более 250. Поставленное в проекте задание на 2021 год и плановые показатели по публикационной активности выполнены полностью. В 2021 году по тематике проекта опубликовано 36 работ. Из них 14 проиндексировано в международных наукометрических базах WoS и Scopus (по базе Scopus: 1 – Q1 (Groundwater for Sustainable Development), 5 – Q2 (Environmental Earth Sciences, Acta Geologica Sinica, Геология и геофизика), 6 – Q3 (Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, Георесурсы) и 2 – в изданиях без присвоения квартиля (IOP Conference Series: Earth and Environmental Science)).