Содержание к диссертации
Введение
1. Изученность подземных вод монголии и их газового состава 6
2. Основные природные факторы, влияющие на формирование подземных минеральных вод монголии
2.1. Климат 10
2.2. Гидрографическая сеть 10
2.3. Рельеф 11
2.4. Многолетняя мерзлота 13
2.5. Геолого-гидрогеологические условия 14
3. Краткая характеристика основных газов минеральных вод Монголии
3.1. Общие сведения о газах подземных минеральных вод 17
3.2. Растворенные и спонтанные газы . 19
3.3. Аргон-азотное отношение как геохимический критерий генезиса азота 20
4. Методика газового анализа
4.1. Отбор проб газа 21
4.1.1. Отбор проб спонтанного газа 21
4.1.2. Отбор проб растворенного газа 22
4.2. Лабораторный анализ проб спонтанного и растворенного газа 23
4.2.1. Дегазация проб 23
4.2.2. Анализ газа методом газовой хроматографии 25
4.2.3. Обработка результатов анализа 25
5. Типизация подземных минеральных вод по газовому составу и их районирование 26
5.1. Типизация по преобладающим газам 27
5.1.1. Азотные воды 31
5.1.2. Углекислые воды 52
5.1.3. Воды смешанного газового состава 66
5.2. Специфические компоненты газового состава минеральных вод 71
5.2.1 Сероводородные (сульфидные) воды 72
5.2.2. Радоновые воды 74
5.2.3. Гелий, как индикатор подземных минеральных вод, приуроченных к тектоническим разломам 76
6. Состояние и возможности использования газов подземной гидросферы монголии 82
6.1. Характеристика газового состава отдельных месторождении минеральных вод
6.1.1. Улан-Баторское месторождение углекислых холодных вод 82
6.1.2. Халзан уулское месторождение углекислых радоновых и безрадоновых вод 84
6.1.3. Хужиртинское месторождение азотных термальных вод 88
6.1.4. Сайхаи Хулжийское месторождение азотных термальных вод 91
6.2. Практическое использование газов минеральных вод Монголии
6.2.1. Использование газонасыщенных минеральных вод для лечебных и курортных целей 94
6.2.2. Использование минеральных вод в качестве столовых 95
6.2.3. Добыча газов для промышленных целей 95
6.2.4. Использование термальных вод в целях теплоэнергетики 96
Выводы 97
Литература
- Гидрографическая сеть
- Растворенные и спонтанные газы
- Лабораторный анализ проб спонтанного и растворенного газа
- Специфические компоненты газового состава минеральных вод
Введение к работе
Исследование минеральных вод тесно связано с изучением газов, которые являются неизменными спутниками всех без исключения типов подземных вод и играют важную роль в формировании их физических свойств и химического состава, а также в динамике их движения и разгрузки на поверхность. Еще В.И.Вернадский, выдающийся исследователь в области изучения водорастворенных газов, сформулировал положения, сохранившие значение и в настоящее время о том, что "природная вода всегда содержит в растворе газы, находящиеся в постоянном обмене с водой ..."
Настоящая работа посвящена изучению газов в составе подземных минеральных вод Монголии.
Актуальность работы. В Национальной программе развития санаторно-курортного дела, утвержденной постановлением № 251 Правительства Монголии в 2002 году и Законе о минеральных водах Монголии, принятом в 2003 году, указывалось на необходимость расширения и улучшения санаторно-курортного обслуживания на базе месторождений подземных минеральных вод государственного, регионального и местного значения. Вместе с тем, если изученность гидрогеологических условий и физико-химического состава подземных минеральных вод является сравнительно высокой (защищены 8 кандидатских диссертаций монгольских и российских специалистов), то научных обобщений по газовому составу, определяющему бальнеологические показания к лечебному применению минеральных вод, а также возможности добычи природных газов пока еще не было.
Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы являлось выявление основных закономерностей распределения и особенностей формирования газового состава подземных минеральных вод Монголии, а также оценка возможностей их комплексного использования и составление на этой основе Карты газового состава минеральных вод Монголии. Эго определило главные задачи исследований:
комплексное изучение газового состава месторождений и проявлений подземных минеральных вод;
уточнение, на основе имеющихся фактических и вновь полученных данных о газовом составе, типизации подземных минеральных вод;
выделение основных составляющих газового состава п выяснение их роли в геохимических процессах;
выявление основных факторов, влияющих па пространственное распределение и формирование газов в минеральных водах исследуемой территории;
5. изучение закономерностей распределения газовых компонентов минеральных вод, выявление основных контролирующих их факторов, попытка выяснения генезиса газов.
Научная новизна.
Уточнены и расширены существовавшие ранее представления о газовом составе многих проявлений и месторождений минеральных вод Монголии. Некоторые из них были обследованы впервые. Это дало возможность с новых позиций подойти не только к оценке бальнеологического использования гидроминеральных ресурсов, но и позволило в ряде случаев пересмотреть условия их формирования.
Впервые па территории Монголии осуществлено изучение газового состава практически всех главных проявлений и месторождений подземных минеральных вод (86 объектов), выполненное по единой методике.
На территории страны выделены 3 основных группы газов, определяющие облик подземных минеральных вод.
Практическое значение и личным вклад.
Изложенные в диссертации материалы внесут вклад в решение вопросов развития санаторно-курортного дела и могут быть использованы при обосновании концепции дальнейшего устойчивого развития санаторно-курортной базы страны. На базе данных по газовому составу даны рекомендации по лечебному применению субмиперальных вод без специфических компонентов химического состава и предварительная оценка возможностей добычи гелия.
В работе использованы и систематизированы результаты 336 проб газов подземных вод, в том числе 86 проб свободного и 250 -растворенного. По исследованным объектам приведено систематическое описание газового состава на различные даты опробования.
На базе фактического материала, с участием диссертанта, уточнена типизация подземных минеральных вод по газовому составу и создана Карта газового состава минеральных вод Монголии. В качестве основы использована "Карта минеральных вод Монголии", изданная в 2003 году (Б.И.Писарский, Б. Намбар, Б.Аръяадагва).
С участием автора составлен ГОСТ на использование лечебно-столовых минеральных вод Монголии.
На защип выносятся следующие положення: 1. На основе обширного фактического материала разработана новая типизация подземных минеральных вод Монголии по газовому составу, позволяющая уточнить схему районирования гидромиперальных ресурсов страны.
Выявлено, что генезис и метаморфизация свободных и растворенных газов в значительной степени определяются историей геолого-тектопического развития в мезозое и кайнозое, а подавляющее число очагов поверхностной и скрытой разгрузки связано с активными тектоническими разломами и узлами их пересечения.
Существенно дополнена характеристика состава проявлений и месторождений подземных минеральных вод и дана оценка возможностей их практического использования.
Основные положения диссертации изложены в 10 опубликованных работах. Материалы диссертации докладывались на 4 международных конференциях и совещаниях; на 5 научно-практических конференциях по теме "Вопросы гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии Монголии".
Объём работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, изложенных на 103 страницах текста, 104 наименований литературы. В тексте содержится 21 таблица и 17 рисунков.
Автор сердечно благодарен своему научному руководителю - доктору геолого-минералогических наук, профессору Б.И.Писарскому. Глубокую благодарность автор выражает с.п.с. ИХХТ АН Монголии, канд. геогр. наук Б.Аръяадагва; председателю Курортно-санаторного общества Монголии Б.Намбару, докторам геол.-мин. наук Н.Батсух, кандидатам геол.-мин. наук Л.Л.Шабынипу, С.Х.Павлову, Ю.И.Кустову, кандидату физ.наук Н.Норову, гл. специалистам А.И.Оргильянову, П.С.Бадминову, вед.инженеру И.Г.Крюковой за ценные советы при обсуждении и написании диссертационной работы, а также вед.инженеру Крутиковой М.Н. за помощь в освоении методик хроматографического анализа. Автор благодарит сотрудников лаборатории гидрогеологии ИЗК СО РАН и лаборатории физической химии минерального сырья ИХХТ АН Монголии за содействие при сборе фактического материала и помощь в оформлении работы.
Гидрографическая сеть
Реки Монголии относятся к трем системам: Северного Ледовитого океана. Тихого океана и бессточному бассейну Центральной Азии. Сток в Северный Ледовитый океан осуществляется главнейшей водной артерией страны - р. Селенгой. Сток в Тихий океан представлен немногочисленными притоками р.Амур. Наиболее крупными из них являются pp. Онон и Улдз - гол. Основная доля стока формируется в верхних частях водосборов.
Бессточный бассейн занимает около 2/3 территории и объединяет Монгольский Алтай, Котловину Больших озер, Гобииский Алтай. Многочисленные озера в основном приурочены к межгорным замкнутым котловинам (Мягмаржав, 1973; Цэрэнсодном, 1971).
Реки в основном горные, характеризуются непостоянным уровнем воды, быстрым течением и высокой прозрачностью. Они почти полгода скованы льдом, некоторые небольшие реки промерзают до дна. Речная сеть на территории Монголии распределена неравномерна. Более развитой, густой и разветвленной гидрографической сетью обладает Хапгай-Хэнтэйская горная страна, где формируются стоки самых крупных рек страны: рр.Дэлгэр-мурсн. Орхон. Идэр, Селенга. Байдрнк и Запхан, а в Хэнтэйской горной системе -магистральные реки Керулен, Онон, Тола и др.(Дашдэлэг, 1972; Бат и др., 1980; Мягмаржав, 1973).
Естественные проявления гидротерм фиксируются в пределах площади активного развития речной сети и преимущественно по берегам рек. Па востоке страны в области распространения углекислых вод речная сеть контролирует район распространения углекислых вод с минерализацией до 2 г/дм . Это можно объяснить единым главным источником питания речного и глубинного стока - атмосферными осадками. В южной части Монголии, в области, лишенной рек, распространены преимущественно соленые воды и рассолы, а проявления углекислых вод имеют низкий дебит и высокую минерализацию (до 20 г/дм ).
Монголия расположена в центральной части Азии, её территория составляет 1565 км". Наибольшее протяжение с запада па восток-2368 км п с севера на юг 1200 км. Территория обладает рядом физико-географических особенностей: в её пределах расположены самый южный пояс распространения многолетней мерзлоты на равнинном рельефе (в Северном полушарии), самое северное размещение в мире зоны сухих пустынь, центр мирового максимума атмосферного давления. По территории страны проходит мировой водораздел, южнее которого расположена зона бессточных котловин и озер Центральной Азии.
Монголия - страна гор и высоких равнин. Абсолютная средняя высота территории над уровнем моря-1580 м. Самая высокая точка достигает 4362 м, самая низкая 552 м. Основными орографическими элементами страны являются: на западе и юго-западе Монгольский Алтай, Гобииский Алтай, Сайлюгем. на севере Хангай и Хэптэй.
Монгольский Алтай - самая крупная горная система страны, ширина которого на северо-западе около 350 км, на востоке она уменьшается до 150 км. Средняя абсолютная высота хребта 3000-3500 м. Горные цепи Монгольского Алтая и его продолжения Гобийского Ал гая протянулись с крайнего запада к востоку и югу страны на 1500 км. Самые высокие горы Монгольского Алтая покрыты современными ледниками. По гребню главного хребта Монгольского Алтая проходит водораздел. На юг от пего исток р.Иртыш, относящийся к бассейну Северного Ледовитого океана, на север - истоки р.Ховд, несущей свои воды в бессточную Котловину больших озер.
Гобийский Алтай состоит из ряда отдельных хребтов, вытянутых в широтном направлении. Абсолютная высота Гобийского Алтая на западе достигает 4000 м, а на самом востоке горы Хурх имеют наибольшую абсолютную высоту около 1760 м. Склоны гор Гобийского Алтая скалисты.
Мощный Хангайский хребет образует в целом крупную дугу, обращенную выпуклостью на юг. Высоты хребтов в среднем 2550-3500 м над уровнем моря. По гребню Хангайского хребта проходит мировой водораздел между бассейном северного Ледовитого океана и бессточным бассейном Центральной Азии. Наибольшая абсолютная высота хребта достигает 4031 м, вершина этой горы Отгонтэнгэр покрыта вечными снегами и несет па себе небольшой ледник. Северо-западным окончанием Хангая является хр. Хан Хсхий (2919 м). Западнее оз.Хубсугул простираются горы Хардыл Сарьдаг и Улаан Тайга. Хребет Хардыл Сарьдаг круто обрывается на запад к Дархадской котловине. На восток от оз.Хубсугул расположено волнистое плоскогорье, которое прорезано гидрографической сетью системы р.р Урийн и Эгийп. Хангайская горная система в основном залесена, а равнинные части плоскогорья заболочены и покрыты прекрасными Хапгайскими лугами.
Между Монгольским Алтаем и Хангаем располагается Котловина больших озер, которая вытянута с юго-юго-востока на северо-северо-запад длиной 600 км при ширине 200-250 км. В Котловине больших озер находятся самые крупные озера Монголии.
Заалтайское Гоби характерно своеобразным рельефом и ландшафтом. Поверхность имеет вид пустынной равнины с небольшими возвышенностями. Здесь широко развиты замкнутые котловины и большие такыры, а на поверхности сохранились останцы скальных пород.
Северная и восточная часть Гоби преимущественно равнинная, сложены невысокими холмами, грядами, увалами и заключенными между ними котловинами с солончаками и небольшими соляными озерами.
Растворенные и спонтанные газы
Составы спонтанного и растворенного газов одной минеральной воды могут иметь существенное различие. Последний всегда обогащен хороню растворимыми компонентами и в нервую очередь сероводородом и углекислым газом. Вследствие слабой растворимости азота, большая их часть при выходе минеральных вод на поверхность выделяется в виде спонтанного газа (Щербак и др., 1983) ( ист. Дапан туруу, Тугалын булээн -табл.10).
В зависимости от условий формирования те или иные газовые компоненты преобладают в минеральных водах, определяя их газовый тип. Не имелись возможности дать газовую характеристику подземным водам по составу газов, находящихся в пластовых условиях. Давалась характеристика минеральной воды в отдельности по составу спонтанных и растворенных газов (когда спонтанный газ отсутствует - но составу растворенного газа), зная состав газа при выходе вод на поверхность.
Гаатасыщепность - это состояние насыщения минеральной воды растворенными газами. Газонасыщенность пластовых вод обычно характеризуется упругостью растворенного газа, т.е. отношением количества растворенного газа (в единице объема воды) к его теоретической растворимости, вычисляемой с учетом состава растворенного газа, минерализации воды, температуры и пластового давления. Весьма показательным для характеристики минеральных вод служит также газовый фактор вод (Иванов, 1982).
В Монголии, как и других странах, в качестве критерия для отнесения вод к тому или иному газовому составу принято минимальное содержание отдельных газов -10 об.% всех газов (растворенных и спонтанных) - табл.15. Аргон-азотное отношение как геохимический критерий генезиса азота
При выяснении вопросов генезиса азота используется аргон-азотное отношение Ar/NS (процентное содержание аргона, деленное на процентное содержание азота). В зависимости от совпадения или отклонения аргон-азотного отношения для изучаемого газа от величины, характерной для воздуха, можно предположить, проник азот в подземные воды из атмосферы или же имеет иное происхождение.
Разработкой и уточнением данного критерия занимались многие исследователи: В.П.Савченко (1935, 1958). В.В.Белоусов (1937), А.Л.Козлов (1950), К.П.Флоренский(1956), М.С.Гуревич (1968) и др. Аргон-азотное отношение рассчитывается по формуле:
a = Ar I00/N2-K, где а - доля азота атмосферного происхождения в общем количестве азота, содержащегося в природном газе; N2 и Аг - содержание азота и аргона (в об.%); К - коэффициент, характеризующий отношение Аг к N2 в воздухе, растворенном в воде [Щербак и др.. 1983]. Коэффициент К в определенной мере условный. По В.П.Савченко (1958) максимальное значение его равно для морской воды - 2,46; для пресной инфильтрационной - 2,7.
В расчетных формулах мы использовали значение К=2,б (для растворенных газов) и К=1,19 (для свободных газов).
Основные приемы определения количества и состава газов минеральных вод базируются на раздельном изучении спонтанных и растворенных газов.
В связи с обширной площадью территории исследований, ограниченным количеством пригодным для опробования глубоких скважин и отсутствием глубинных пробоотборников автор не имел возможности отбора и анализа газов, находящихся в пластовых условиях. Характеристика газов в подземных минеральных водах давалась по результатам анализов проб растворенною и спонтанного газа, отбиравшихся в очагах поверхностной (источники, колодцы) и скрытой (скважины, шахты) разгрузки.
Состав минеральных вод, особенно углекислых и сероводородных, значительно меняется в период между отбором пробы и анализом, поэтому для достоверности газового анализа необходимы специальные приемы.
Анализ проб спонтанного и водорастворенного газа производился в следующей последовательности: 1. Отбор проб 2. Определение нестойких компонентов газового состава на месте (СО:, О2, HiS) 3. Дегазация проб (для растворенного газа) 4. Анализ газа методом газовой хроматографии 5. Обработка результатов анализа
При отборе проб спонтанного газа следует избегать захвата в пробу атмосферного воздуха, вследствие которого происходит неизбежное окисление сероводорода и резкое увеличение содержания кислорода, азота и аргона, а также повторного растворения компонентов газа в затворной жидкости, что приводит к значительным искажениям истинного состава природных газов, содержащихся в минеральных водах и последующей неправильной интерпретации полученных данных.
Отбор проб свободно выделяющегося газа основан на вытеснении воздуха из емкостей струей исследуемого газа. Время продувания зависит от дебита газа. Для полного удаления воздуха из сосуда нужно пропустить через него газ в количестве не менее пятикратного объема сосуда. При исследовании газового состава минеральных вод с большим газовым фактором автор пользовался тгим способом.
Лабораторный анализ проб спонтанного и растворенного газа
При отборе проб спонтанного газа следует избегать захвата в пробу атмосферного воздуха, вследствие которого происходит неизбежное окисление сероводорода и резкое увеличение содержания кислорода, азота и аргона, а также повторного растворения компонентов газа в затворной жидкости, что приводит к значительным искажениям истинного состава природных газов, содержащихся в минеральных водах и последующей неправильной интерпретации полученных данных.
Отбор проб свободно выделяющегося газа основан на вытеснении воздуха из емкостей струей исследуемого газа. Время продувания зависит от дебита газа. Для полного удаления воздуха из сосуда нужно пропустить через него газ в количестве не менее пятикратного объема сосуда. При исследовании газового состава минеральных вод с большим газовым фактором автор пользовался тгим способом.
При отборе проб газа применяется способ вытеснения газом воды затворной жидкости", заполняющей сосуд. В полевых условиях, в качестве затворной жидкости мы применяли саму минеральную воду. При отооре проо спонтанного газа используются такие устройства, которые изолировали бы газ от окружающего воздуха и создавали необходимые условия для отбора проб. При газовом опробовании источника применяли широкие воронки с отводящими резиновыми трубками. Воронки погружали в воду, накрывая выход пузырьков газа на дне источника. На источниках минеральных вод, расположенных в небольших углублениях использовали такой способ: на носик стеклянной или металлической воронки с широким отверстием надеваюсь уилотнителыюе кольцо, обеспечивающее ее герметичное соединение с приемной склянкой (бутылкой).
Для отбора проб спонтанного газа в водах с очень высокой температурой был разработан специальный методический прием (Писарский. 2003: Pisarsky and others. 2002). Воронка для сбора пузырьков газа закреплялась на палке, а на ее суженный конец надевался длинный шланг. На земле устанавливался объемный сосуд (кастрюля, ведро), который заполнялся водой источника, остывавшей через некоторое время. Шланг от воронки пропускался через сосуд с холодной водой и вставлялся в перевернутую бутылку, наполненную водой в охлажденном сосуде и погруженную горлышком в воду сосуда. После этого воронка па палке погружалась в источник в точке выхода пузырьков (полностью). Пузырьки газа через шланг попадали в бутылку, вытесняя воду до необходимого объема водной пробки. Затем шланг вытаскивался, а погруженная в сосуд бутылка закрывалась резиновой пробкой и обматывалась изолентой.
При отборе проб растворенного газа следует избегать захвата атмосферного воздуха и спонтанного газа. Часто минеральные воды с высоким газосодержанием при выходе на поверхность насыщены и даже перенасыщены спонтанным газом, который не успевает полностью отделиться. Для исследования растворенного газа отбиралась проба воды, из которой впоследствии выделяли содержащийся в ней газ. Отбор проб воды производился следующим методом: Брали резиновый шланг со стеклянным наконечником, который опускался на дно обыкновенной бутылки п после пятикратной смены воды в емкости постепенно вынимался из нее. Горлышко бутылки, наполненной до верху исследуемой водой, быстро закрывали. Бутылка во вспомогательном сосуде (ведре, баке) переворачивалась вверх дном (горлышко под водой) и закупоривалась там резиновой пробкой. Когда не имелось вспомогательного сосуда, закрытии! бутылку способом "под шпильку". В ее горлышко вставлялась небольшая проволочка "шпилька", бутылка закрывалась пробкой с одновременным выдергиванием проволочки.
Диссертантом совместно с Б.И.Писарским разработан вариант вакуумного метода отбора и хранения проб газа в специальные сосуды - барбатеры, позволяющий сохранять отобранную под вакуумом пробу минеральной воды (без доступа кислорода) до 2-3 месяцев и более. При отборе проб барбатер должен быть заполнен полностью. Трудности возникают лишь при отборе проб газирующих углекислых вод, так как в сосуде возникает пузырь свободного ССЬ, а в жидкости начинается преобразование других компонентов состава (выпадение в осадок СаСОз, Si02, Ге и др.). Выводящие шланги барбатера должны быть наглухо прижаты, что исключает утечку растворенных газов (кроме ССЬ). Сосуд с отобранной пробой заматывается в темную бумагу и так сохраняется до доставки в стационар для анализа.
Определение нестойких компонентой газового состава па месте (ССЬ, О:, HiS).
Для проведения газового анализа методом хроматографии требуется определение при отборе проб газа таких нестойких комнонентов, как I-bS. Сь, СО:, рН, НИ. на основе чего пересчитывается процентная концентрация компонента. При анализах использовались общеизвестные в гидрохимической практике инструментальные и химические методы (Бахман и др., 1965; Резников и др., 1970; Щербак и др.. 1983). Особенно важен учет такого соотношения для сероводорода, из суммарного содержания которого (I S+HS +S2") включается для пересчета процентного соотношения только H2S. Литературные данные свидетельствуют о том. что химический состав спонтанных и растворенных газов (H2S. СО2, CII4, Ar, Ni. Не) углекислых и метановых вод, как количество растворенного газа, извлекаемого из одного литра воды, в течение трех месяцев хранения практически не изменяются. Л в спонтанных и растворенных газах сульфидных минеральных вод в процессе хранения отмечено уменьшение процентного содержания сероводорода и как следствие этого, изменение процентного содержания других газовых компонентов (Песмелова, 1969). Сульфидные воды характеризуются крайней неустойчивостью физико-химического состава, который при выходе их па поверхность может существенно меняться. Поэтому содержащиеся в воде всю сульфидную серу фиксировали сразу на месте (для выявления оазличпых форм серы) с помощью кадмиевых и цинковых зарядок в виде осадка сульфида кадмия пли сульфида цинка, а затем в лаборатории сульфиды определяли методом подо.метрического титрования.
Специфические компоненты газового состава минеральных вод
Сероводород растворен во многих водах, местами его содержание столь велико, что воды становятся сероводородными или сульфидными, имеющими бальнеологическое значение. Растворенный в минеральной воде сероводород встречается в виде молекулярного сероводорода (H2S), гпдросульфпдпых (HS") и реже сульфидных ионов (S2 ) в зависимости от величины рН и температуры (последние присутствуют в заметных количествах только при рИ 10). Первые две формы определяют различные показания к курортному и терапевтическому лечению. Минеральные сульфидные воды используются только для наружного применения в виде ванн при лечении ряда заболеваний (Олефиренко, 1977;. Основными критериями отнесения сульфидных вод к лечебным являются концентрация сульфидов, минерализация и температура.
Молекулярный сероводород определяется расчетным методом, основанным на законе действующих масс. Сероводород в водном растворе ведет себя как слабая кислота, диссоциируя па ионы водорода и гидросульфидные ионы.
Ознакомление с публикациями (Щербак и др.. 1983) позволило найти для учета соотношения l S и HS не только значения рН. но и данные о температуре (для термальных вод). При рН от 5 до 5.6 и температуре от 18С до 45С абсолютно преобладает свободный НзЭ (98-99%). При рП от 5.8 до 7.7 его содержание снижается в зависимости от рП и температуры от 90 до 1-2%; при рП от 7.7 до 10.0 абсолютно преобладает ион US . Па основании отого соотношения автор сделал пересчет I S на газовый состав азотных термальных вод в результатах анализов, выполненных разными исследователями (в таблице 2 фактического материала отмечено звездочкой).
Сероводородные воды характерны для артезианских бассейнов - областей прогибания земной коры, где накапливаются мощные толщи осадочных пород, и особенно для нефтегазоносных провинций, содержащих пласты сульфатных пород.
Газовый состав сульфидных вод весьма разнообразен. В водах атмосферного происхождения ои преимущественно азотный, реже углекисло-азотный. В водах морского происхождения, особенно в высоко минерализованных, крепких сульфидных водах состав газов часто бывает сложным, содержащим CII4, СО?. INN и I-bS. Очень редко сульфиды даже в небольших количествах накапливаются в углекислых водах. Между тем. именно наличие в сульфидных водах СОг имеет для их характеристики существенное значение, так как СОг понижает величину рП и увеличивает тем самым относительное содержание в них свободного сероводорода -H S (Иванов. 1982).
Сероводородные воды Монголии по газовому составу углекисло-азотпые пли азотные (пег. До вон булаг, Сарваслаг). Геохимическая обстановка сероводородных вод восстановительная (ПІї = -95 - +60.3 mv) за исключением единичных случаев Дупл байдлпг-д)эд и Галдтай (Eh = +186-+188 mv). По температуре воды - холодные (2-12С). по минерализации - от слабоминерализованных до среднеминерализоваппых (0.3-2.5 г/дм ). Воды содержат 112S от 2.15 до 34.0 мг/дм3 (табл. 14).
Основные элементы, обусловливающие характер радиоактивности подземных минеральных вод - уран (U). радий (Ra) и радон (Rn). Обогащение подземных вод теми или иными из указанных элементов зависит от сложного сочетания разных геологических, гидрогеологических и геохимических условий и процессов, приводящих к формированию подземных вод различного радиологического состава - радоновых, радиевых, урановых, радоно-радиевых и др.
В лечебном отношении основное значение в минеральных водах имеет радон. Радон - газ с периодом полураспада Т = 3,825 дня, с u-излучением. Образуется ои в результате распада Ra. В некоторых случаях определенный интерес представляют также короткоживущие продукты распада Rn-Ra А (Т/2 3.05 мни), Ra В (Ti/2=26.8 мин), Ra С (Т/2=19.7 мни), которые могут образовывать активный (в основном а- и ( -излучения) налет. В отличие от всех других компонентов минеральных вод инертный газ радон действует на организм человека только своими излучениями. При наружном применении радоновых вод (в виде ванн или купаний в бассейнах, особенно в проточной воде) па поверхности кожи больного может образовываться в результате осаждения продуктов распада радона (Ra Л, Ra В, Ra С) так называемый активный налет, усиливающий действие самого радона. Таким образом, радон в бальнеотерапии рассматривается как особый физический фактор, действующий своими радиоактивными излучениями. Среди природных радоновых вод могут быть выделены две крупные группы, имеющие различную бальнеологическую ценность: радоновые воды " простого состава, в которых радон является единственным компонентом, определяющим лечебную ценность вод, и радоновые воды "сложного" состава, в которых радон сочетается с другими ценными компонентами и свойствами: СО2, минерализацией, температурой и др. (Токарев и др.. 1956; Елмапова и др., 1975). Воды второй группы представляют наибольший интерес для лечебного использования.
К радоновым водам в Монголии относят воды, содержащие Rn 185 Бк/дм3. Если воды обладают достаточным дебитом, повышенной температурой и химическим составом, позволяющими использовать их в проточных ваннах (пли бассейнах), то к радоновым водам могут быть отнесены воды с содержанием Rn 111-185 Бк/дм3 (Ганчимэг, 2004).
Обогащение подземных вод радоном происходит главным образом за счет повышенной концентрации радия в гранитах и в зонах дробления, обладающих хорошей эмалирующей способностью. При вторичном обогащении пород радием в результате сорбции его па стенках водопроводяших трещин или в осадках, выпадающих из вод (травертин, лимонит и др.), могут создаваться весьма сильно эмалирующие коллектор!,!, что приводит к значительному обогащению вод радоном (Халзан уул).
К радоновым водам "простого" состава относятся воды источников Наран бумбат, Далап туруу, Гутай (табл.16). Эти воды имеют локальное распространение, являются холодными, слабоминерализованпыми (табл.14), в основном углекисло-аюгнымн (иногда азотпо-углекислыми) водами различного ионного состава (табл.10, 12,).
