««ИЗВЕСТИЯ ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА». СЕРИЯ «НАУКИ О ЗЕМЛЕ»
«IZVESTIYA IRKUTSKOGO GOSUDARSTVENNOGO UNIVERSITETA». SERIYA «NAUKI O ZEMLE»
«THE BULLETIN OF IRKUTSK STATE UNIVERSITY». SERIES «EARTH SCIENCES»
ISSN 2073-3402 (Print)

Список выпусков > Серия «Науки о Земле». 2013. Том 1

Исследование происхождения метановых и азотных термальных вод методом компьютерного моделирования

Автор(ы)
С. Х. Павлов, К. В. Чудненко
Аннотация

Проведено моделирование физико-химических взаимодействий в системе «вода – глинистая порода», в которой углерод содержится в устойчивой и реакционно-активной формах. Установлено, что формирующиеся растворы соответствуют составу природных гидрокарбонатных натриевых вод. Выявлена возможность формирования высоко газонасыщенных растворов за счет внутренних резервов системы. Формирование азотных или метановых растворов определяется формой присутствующего в породе углерода.

Ключевые слова
генезис газов, органический и неорганический углерод, азот, взаимодействие «вода – порода», физико-химические процессы, моделирование
УДК
556. 1
Литература

1. Валяев Б. М. Углеводородная дегазация Земли и генезис нефтегазовых месторождений / Б. М. Валяев // Геология нефти и газа. – 1997. – № 9. – С. 30–37.

2. Виноградов А. П. Среднее содержание химических элементов в главных типах изверженных горных пород земной коры / А. П. Виноградов // Геохимия. – 1962. – № 7. – С. 555–571.

3. Войтов Г. И. Химизм и масштабы современного потока природных газов в различных геоструктурных зонах / Г. И. Войтов // Журн. Всесоюз. хим. о-ва. – 1986. – Т. 31, вып. 5. – С. 533–540.

4. Волынец В. Ф. Об изотопном составе азота в земной коре / В. Ф. Волынец, И. К. Задорожный, К. П. Флоренский // Геохимия. – 1967. – № 5. – С. 587–593.

5. Воронов А. Н. Закономерности распределения азота в подземных флюидах / А. Н. Воронов, Г. И. Вишнякова // Сов. геология. – 1970. – № 2. – С. 50–59.

6. Дюнин В. И. Флюидодинамика нефтегазоносных горизонтов / В. И. Дюнин, А. В. Корзун // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4, Геология. – 2003. – № 1. – С. 28–35.

7. Ежов Ю. А. К вопросу о вертикальной гидродинамической зональности земной коры / Ю. А. Ежов, Ю. П. Вдовин // Сов. геология. – 1970. – № 8. – С. 66–76.

8. Зорькин Л. М. Геохимия газов пластовых вод нефтегазоносных бассейнов // Л. М Зорькин. – М. : Недра. 1973. – 224 с.

9. Зорькин Л. М. Гидрогеохимические условия нефтегазообразования и нефтегазонакопления / Л. М. Зорькин, Е. В. Стадник // Орг. геохимия вод и поиск. геохимия. – М. : Наука, 1982. – С. 83–91.

10. Капченко Л. Н. Гидрогеологические основы теории нефтегазонакопления / Л. Н. Капченко. – Л. : Недра, 1983. – 263 с.

11. Карпов И. К. Физико-химическое моделирование на ЭВМ в геохимии / И. К. Карпов. – Новосибирск: Наука, 1981. – 247 с.

12. Термодинамический критерий метастабильного состояния углеводородов в земной коре и верхней мантии / И. К. Карпов, В. С. Зубков, А. Н. Степанов, В. А. Бычинский, М. В. Артименко // Геология и геофизика. – 1998. – Т. 39, № 11. – С. 1518–1528.

13. Киссин И. Г. О влиянии флюидных систем консолидированной коры на дегазацию Земли и образование нефти / И. Г. Киссин // ДАН. – 2011. – Т. 440, № 1. – С. 72–76.

14. Мельник Ю. П. Термодинамические константы для анализа условий образования железных руд : справочник / Ю. П. Мельник. – Киев : Наукова Думка. 1972. – 96 с.

15. Миловский А. В. Азот в метаморфических породах / А. В. Миловский, В. Ф. Волынец // Геохимия. – 1966. – № 8. – С. 936–942.

16. Павлов С. Х. Взаимодействие углерода с водой в условиях полного и метастабильного термодинамического равновесия / С. Х. Павлов, И. К. Карпов, К. В. Чудненко // Вод. ресурсы. – 2008. – Т. 35, № 4. – С. 456–466.

17. Павлов С. Х. Исследование происхождения метановых вод Тункинской впадины с помощью компьютерного моделирования / С. Х. Павлов, К. В. Чудненко // Изв. Сиб. отд-ния секции наук о земле РАЕН. – 2011. – Вып. 2 (39). – С. 170–175.

18. Рид Р. Свойства газов и жидкостей: справочное пособие: пер. с англ. / Р. Рид, Дж. Праусниц, Т. Шервуд. – Л. : Химия. 1982. – 592 с.

19. Ронов А. Б Химическое строение земной коры и геохимический баланс главных элементов / А. Б. Ронов, А. А. Ярошевский, А. А. Мигдисов. – М. : Наука, 1990. – 182 с.

20. Чекалюк Э. Б. Нефть верхней мантии / Э. Б. Чекалюк. – Киев : Наукова думка, 1967. – 256 с.

21. Чудненко К. В. Термодинамическое моделирование в геохимии: теория, алгоритмы, программное обеспечение, приложения / К. В. Чудненко. – Новосибирск : Академ. изд-во «Гео», 2010. – 287 с.

22. Яницкий И. Н. О механизме формирования гелиеносных газов / И. Н. Яницкий // Сов. геол. – 1974. – № 11. – С. 53–66.

23. Berman R. G. Internally-consistent thermodynamic data for minerals in the system Na2O- K2O-CaO-MgO-FeO-Fe2O3-Al2O3-SiO2-TiO2-H2O-CO2 / R. G. Berman // Journ. of Petrology. – 1988. – Vol. 29. – P. 445–522.

24. Petroleum, Oil Field Waters and Authigenic Mineral Assemblages: Are They in Metastable Equilibrium in Hydrocarbon Reservoirs? / H. C. Helgeson, A. M. Knox, C. E. Owens and E. L. Shock // Geochim. Cosmochim. Acta. – 1993. – Vol. 57. – P. 3295–3339.

25. Holland T. J. B. An enlarged and updated internally consistent thermodynamic dataset with uncertainties and correlations: the system K2O-Na2O-CaO-MgOMnO-FeO-Fe2O3-Al2O3-TiO2-SiO2-C-H2-O2 / T. J. B. Holland, R. Powell // J. of metamorphic Geology. – 1990. – Vol. 8, N 1. – P. 88–124.

26. Johnson J. W. SUPCRT92: software package for calculating the standard molal thermodynamic properties of mineral, gases, aqueous species, and reactions from 1 to 5000 bars and 0° to 1000°C / J. W. Johnson, E. H. Oelkers, H. C. Helgeson // Computers Geosci. – 1992. –Vol. 18. – P. 899–947.

27. Karpov I. K. Modeling chemical mass transfer in gheochemical processes: thermodynamic relations, conditions of equilibria, and numerical algorithms / I. K. Karpov, K. V. Chudnenko, D. A. Kulik // Amer. J. Sci. – 1997. – Vol. 297, N 8. – P. 767–806.

28. Robie R. A. Thermodynamic properties of minerals and related substances at 298. 15 K and 1 bar (105 Pascals) pressure and at higher temperatures / R. A. Robie, B. S. Hemingway / U. S. Geol. Survey Bull. Vol. 2131. – Washington, 1995. – 461 p.

29. Shock E. L. Inorganic species in geologic fluids: Correlations among standard molal thermodynamic properties of aqueuos ions and hydroxide complexes / E. L. Shock, D. C. Sassani, M. Willis // Geochim. Cosmochim. Acta. – 1997. Vol. 61, N 5. – P. 907–950.


Полная версия (русская)