Классификация термальных вод

Обычно под термальными водами понимают воды с температурой более 20 °С. Существует несколько классификаций подзем­ных вод по температуре. Наиболее полной из них является клас­сификация Н. И. Толстихина (1970 г.):

1)отрицательнотемпературные воды — криопэги (0- –36 °С);

2)положительнотемпературные воды — пэги (до 20 °С) и
термы — теплые и горячие (0 –+ 100 °С);

— сверхгорячие (перегретые) воды — супертермы (+ 100–+700)

— горячие пары (газ и пар) — вапортермы (> 700°С).

По использованию выделяют следующие группы термальных вод:

1) с температурой < 70°С — для горячего водоснабжения
(парники, теплицы, фермы);

2) с температурой от 70 до 100 °С — для отопления, горя­чего водоснабжения, выработки электроэнергии;

3) с температурой > 100°С — для выработки электроэнер­гии и теплоснабжения.

. Особенно сложен состав гидротерм областей новейшего и современного вулка­низма. Примером могут служить термы Курильской вулканиче­ской области. В воде вулкана Менделеева (о-в Кунашир) содержатся, мг/л; А1³⁺ 151, 5, Fе³⁺ 89, 3, Н⁺ 6, 2, Н₂SiO₃ 217, 3;

M 2, 2 T 83°C pH2, 3

В вулканических районах выделение паров и газов достигает иногда грандиозных размеров. Так, в долине «Десять тысяч дымов» на Аляске дебит газопаровых выделений достигает 23 млн. л/с при 600 °С. Подсчитано, что из них в течение года выделяется в воздух 1, 25 млн. т НСl и 0, 2 млн. т НF. Из Юрьевского источника на вулкане Эбеко (о-в Парамушир), в воде которого содержатся 205 мг/л Ре и 435 мг/л Аl, в Охотском море, куда впадает ручей из источника, за 1 сут выпадает 35 т железа и более 65 т алюминия.

Существует несколько классификаций термальных вод по их газовому и химическому составу. Наиболее распространена классификация В. В. Иванова (1976 г.), учитывающая условия формирования гидротерм, классификация В. И. Кононова (1983 г.), дополняющая классификацию В. В. Иванова с учетом последних данных, в том числе обработки огромного фактиче­ского материала по гидротермальным системам мира. Геохимические типы термальных вод по данным В. И. Кононова.

Сероводородно-углекислые гидротермы (парогидротермы). Температура парогазовых струй в кратерах активных вулканов достигает 700 °С, минерализация — 35 г/кг, состав SО₄, Cl-SО₄, реже Сl; рН низкий. В катионном составе преобладают Fе, Аl, Н, NH₄. В этом типе гидротерм отмечаются и уникальные воды с рН 0, 2—0, 5 и M> 500 г/кг, Сl-Nа состава (Данакильская впадинка).

Углекисло-водородныепарогидротермы. В них присутствуют: СО₂, Н₂S, S₂ и другие. Это маломинерализованные (< 1 г/л), слабощелочные во­ды с повышенным содержанием SiO₂ и преобладанием SО₄, НСО₃ и Na.

Углекислые парогидротермы имеют температуру от 180 до 350°С и минерализацию обычно ниже 1 г/л; НСО₃ или SО₄-НСОз состав, Воды, они имеют Сl-Na состав и минерализа­цию до 5 г/л. Там, где развиты эвапоритовые толщи (Солтон-Си в Калифорнии) минерализация высокотермальных углекис­лых вод достигает 305 г/кг.

Уникальные рассолы сульфатного калиево-натриевого соста­ва встречены в кальдере Бачано в 15 км севернее г. Рима. Их минерали­зация достигает 356 г/кг, а температура на глубине 1400 м со­ставляет 210 °С.

Чаще всего встречаются субнейтральные (рН 6—8), гидро­карбонатные натриевые углекислые термы с минерализацией ниже 5 г/л: Реже известны сульфатные и хлоридные термы. Для многих углекислых терм смешанного состава характерно присутствие Н₂S.

Азотноуглекислые парогидротермы и гидротермы. В основном щелочные воды с Еh от 0 до 250 мВ. Парогидротермы с температурой 180—200°С формируются в зо­нах глубоких тектонических нарушений, имеют НСО₃-Na или SО₄-Nа состав с М до 1, 5 г/л и рН~9. В районах современного вулканизма островных дуг они имеют преимущественно Cl-Nа состав с М1—6 г/л. Азотно-углекислые гидротермы с температурой на выходе от 30 до 100 °С имеют небольшую (< 3 г/л) минерализацию.

Азотные термы, также в основном щелочные (рН 8—10), на глубине ~2 км имеют температуру до 150 °С, а на вы­ходе—обычно ниже точки кипения. По химическому составу — пестрые (НСО₃, SО₄ или Сl).