ГІДРОХІМІЧНА АНОМАЛЬНІСТЬ ПОРОВИХ РОЗЧИНІВ СЛАБОПРОНИКНИХ ГЛИНИСТИХ ПОРІД ПЛАТФОРМНИХ АРТЕЗІАНСЬКИХ БАСЕЙНІВ УКРАЇНИ

Автор(и)

  • Ірина Колябіна Інститут геологічних наук НАН України, Київ, Україна, Україна

DOI:

https://doi.org/10.30836/igs.2522-9753.2023.308069

Ключові слова:

порові розчини, Дніпровський артезіанський басейн, Причорноморський артезіанський басейн, водообмін, аномальний склад природних вод

Анотація

Наведено результати дослідження гідрохімічних аномальностей порових розчинів слабопроникних глинистих порід платформних артезіанських басейнів України на прикладі двох басейнів – Дніпровського і Причорноморського. Внаслідок вертикального перетікання артезіанські води можуть змінювати свій хімічний склад, утворюючи горизонти порових розчинів, склад яких є аномальним по відношенню до водоносних горизонтів і комплексів. Такий аномальний склад вод зафіксовано у порових розчинах північно-західної частини Дніпровського артезіанського басейну, палеогенових глинистих верств у його південній і центральній частинах та палеогенових глинисто-мергельних порід. Деякі порові розчини юрських глинистих порід східної частини Дніпровського артезіанського басейну також можна віднести до аномальних. Аномальні порові розчини глинистих порід Причорноморського артезіанського басейну відрізняються від порових розчинів Дніпровського артезіанського басейну більш високою мінералізацією та хлоридним аніонним складом, що пов’язано з їх седиментогенним походженням і тісним зв’язком із седиментогенними морськими водами. Вони містяться як у четвертинних, так і в палеогенових глинистих породах. Показано, що окрему групу аномальних порових розчинів складають порові розчини з підвищеною концентрацією і специфічним складом мікрокомпонентів. Підвищена концентрація біогенних мікрокомпонентів характерна для порових розчинів донних відкладів водойм – озер, річок, водосховищ, лиманів. У зоні інтенсивного водообміну платформних артезіанських басейнів в окремих шарах глинистих порід (зокрема, юрських) також трапляються порові розчини з аномальним вмістом біогенних елементів – амонію, кремнію, фосфору. Загалом, аналіз аномальних порових розчинів слабопроникних шарів свідчить про складний характер гідрогеохімічного розвитку континентальних артезіанських басейнів України.

Посилання

Babinets A.E., 1960. About the role of pore solutions in the formation of groundwater (on the materials of studies of the southwestern regions of the Russian Platform). Dokl. to the meeting of the International Association of Hydrogeologists, 1960. Kiev С. 144–150. (in Russian)

Water exchange in hydrogeologic structures of Ukraine. Wa¬ter exchange in natural conditions / ed. by V.M. Shestopalov. Kiev: Nauk. dumka, 1989. 288 с. (in Russian)

Stadnichenko S.M. 2012. Halocatagenesis of the Rock Salt and Terrigenious Lower Permian Formations of the Dnipro-Donets Depression Central and South-Eastern Parts. Collec¬tion of Scientific Works of the Institute of Geological Sciences of the NAS of Ukraine. Vol. 5. Pp. 155–169. DOI:10.30836/igs.2522-9753.2012.150045. (In Ukranian)

Sukhorebryi A.A., 1986. Formation of chemical composition of pore solutions of platform artesian basins in the zone of intensive water exchange. Geological Journal. Vol. 46, No 4. P. 10–16. (in Russian)

Sukhorebryi A.A. 1990. Pore solutions of Cenozoic weakly permeable rocks of the north-eastern Azov region. Geological Journal. No 4. P. 6–10. (in Russian)

Sukhorebryi A.A. 1993. Pore solutions of weakly permeable rocks of platform artesian basins of Ukraine. Kiev. (Preprint / Academy of Sciences of Ukraine. Institute of Geological Sci¬ences). 57 P. (in Russian)

Sukhorebryi A.A. 2002. Hydrogeochemical zonality of pore solutions of bottom sediments of limans of the North-West Black Sea region. Geological Journal. No 4. P.107-114. (in Russian)

Berlin, Heidelberg: Springer. Pp. 219–228. https://doi. org/10.1007/978-3-642-22122-4.

Tkachenko Y., 2020. The Prydniprovsky Chemical Plant — Ukraine’s uranium heritage. Survey report on the activity history and the modern state of the former production association «Prydniprovsky Chemical Plant». Oslo: Bellona Foundation. 121 p.

Sukhorebryi A.A. 2013. Pore solutions of the aeration zone of the southern steppe regions of Ukraine. Geological Journal. No 4. P.63-72. https://doi.org/10.30836/igs.1025-6814.2013.4.139166 (in Russian)

Sukhorebryi A.A. 2015. Sludge solutions of fresh water bodies of the plain part of Ukraine. Geological Journal. No. 1. P.83-88. https://doi.org/10.30836/igs.1025-6814.2015.1.139063 (in Russian)

Cervi F., Ronchetti F., Bogaard T. 2010. Hydro-chemical anomalies in clay-rich landslides: evidences from case studies in the northern Apennines (Italy). Geophysical Research Abstracts Vol. 12, EGU2010-12034.

Di Maio C., Santoli L., Schiavone P. 2004. Volume change behaviour of clays: the influence of mineral composition, pore fluid composition and stress state. Mechanics of Materials. Vol. 36, No 5–6. P. 435-451. https://doi.org/10.1016/S0167-6636(03)00070-X.

Ge Q., Liang X., Jin M., Li J., Liu Y. 2017. Origin and Geochemical Processes of Porewater in Clay-Rich Deposits in the North Jiangsu Coastal Plain, China. Geofluids. 5486297,

https://doi.org/10.1155/2017/5486297

Hanuláková D., Zeman J., Vašíček R., Přikryl R., Kuchovský T. 2013. Determination of pore water composition during long term interaction of bentonite substrates with water media: Comparative study. Applied Clay Science. Vol. 80–81. P. 69-75. https://doi.org/10.1016/j.clay.2013.06.006.

Iranfar S., Karbala M.M., Shakiba M., Shahsavari M.H. 2023. Effects of type and distribution of clay minerals on the physico-chemical and geomechanical properties of engineered porous rocks. Sci Rep. Vol. 13. 5837.

https://doi.org/10.1038/s41598-023-33103-4

Wang G., Jin Z., Zhang Q., Zhu R., Tang X., Liu K., Dong L. 2023. Effects of clay minerals and organic matter on pore evolution of the early mature lacustrine shale in the Ordos Basin, China. Journal of Asian Earth Sciences. Vol. 246. doi:10.1016/j.jseaes.2022.105516

Yu H., Wei C., Yan R., Fu X., Ma T. 2015. Effects of pore solution concentrations on shear strength of clay. Chinese Journal of Geotechnical Engineering. Vol. 37. No 3. P.564-569. DOI:10.11779/CJGE201503023

Zhou M., Li J., Luo Z., Sun J., Xu F., Jiang Q., Deng H. 2021. Impact of water-rock interaction onЄ the pore structures of red-bed soft rock. Scientific reports. Vol. 11. No 1. 7398. https://doi.org/10.1038/s41598-021-86815-w

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-06-06

Номер

Розділ

ГІДРОГЕОЛОГІЯ, ГЕОЕКОЛОГІЯ, ІНЖЕНЕРНА ГЕОЛОГІЯ