გეოთერმული სისტემების კვლევის თანამედროვე მეთოდები

ავტორი: ნინო კაპანაძე
თანაავტორები: -
საკვანძო სიტყვები: გეოთერმული სისტემები, გეოქიმია, გეოთერმომეტრები, ბუნებრივი იზოტოპები, იზოტოპური დათარიღება
ანოტაცია:

გეოქიმიური კვლევები წარმოადგენს ძალიან მნიშვნელოვან მეთოდს გეოთერმული სისტემების შესასწავლად. იმისათვის, რომ დახასიათდეს გეოთერმული რეზერვუარის თერმული პირობები ტემპერატურების უშუალო გაზომვების მიუწვდომლობის პირობებში, შესაძლებელია გამოყენებული იქნას გეოთერმომეტრები. კვლევის გეოქიმიური მეთოდების გამოყენება ფართოდაა გავრცელებული გეოთერმული სისტემებში მინერალების წონასწორობისა და რეზერვუარის ტემპერატურული მდგომარეობი კვლევებისათვის. ასეთი მეთოდოლოგია გულისხმობს „განტვირთვადი“ ფლუიდების სხვადასხვა იონური (Fournier and Truesdell 1973; Fournier and Potter 1979, 1982; Arniston 1985; Giggenbach 1988) ან იზოტოპური (Bottinga1969; Richet et. Al. 1977; Ohmoto and Rye 1979; Giggenbach 1982) შემადგენლობის ფლუიდ-მინერალების წონასწორობის მოდელებს. თერმული და არაღრმა წყლების სინჯების ქიმიური ანალიზის შედეგების მიხედვით მიწისქვეშა ტემპერატურების გამოთვლა წარმოადგენს გეოთერმული კვლევა-ძიების სტანდარტულ იარაღს. გამოთვლილი ტემპერატურების ინტერპრეტაცია მოითხოვს წყალსა და მის შემცველ ქანებს შორის ყველაზე მოსალოდნელი რეაქციების ცოდნას. გეოთერმული რესურსების შეფასებისას გეოთერმომეტრზე დაფუძნებული ტემპერატურული ინტერპრეტაციები, პირდაპირ ეფუძნება სილიციუმის და კათიონურ გეოთერმომეტრებს. ბუნებრივ პირობებში, ხშირად სირთულეს წარმოადგენს სწორი გეოთერმომეტრის ტიპის შერჩევა, რადგან არ არის ცნობილი, თუ რომელი მინერალის მიერაა კონტროლირებადი გახსნილი სილიციუმის კონცენტრაცია. ბუნებრივი იზოტოპების გაზომვები, განსაკუთრებით მაშინ, როცა ეს ტარდება ტიპიური ქიმიური ანალიზების პარალელურად, საკმაოდ ინფორმატიულია გეოთერმული ველების დახასიათებისათვის. კვლევებმა აჩვენა, რომ წყალში δD , δ18O და δ3H სიდიდეები , განსაკუთრებით მასში გახსნილი ტიპიური ელემენტიების (მაგალითად Cl) კონცენტრაციებთან ერთად წარმოადგენს მიწისქვეშა წყლების წარმომავლობის, განტვირთვის ადგილების და მოძრაობის მიმართულების საუკეთესო გეოქიმიურ ინდიკატორებს ( Truesdell and Hulston, 1980; Kharaka and Thordsen, 1992). თერმული და ცივი წყლების იზოტოპური 18O/16O, 2H/H თანაფარდობა შესაძლებელია გამოყენებული იქნას მიწისქვეშა წყლების სისტემების წარმოშობის ინტერპრეტირებისათვის. ტემპერატურასა და 2H, δ18O და EC (ელექტროგამტარებლობა), ან CL- და δ18O სიდიდეებს შორის კორელაცია ან მისი არ არსებობა მაჩვენებელია ზედაპირული ცივი წყლებისა და თერმული წყლების ურთიერთქმედებისა. თერმული წყლების იზოტოპური სიდიდეების მეტეოროლოგიური ხაზის (GMWL) მიმართ განლაგება შესაძლებელია იყოს წყლების შერევისა და მათი წარმომავლობის მაჩვენებელი. ყველა აღნიშნული გეოთერმომეტრები, იზოტოპურის ჩათვლით, გეოთერმული წყლის დედამიწის ზედაპირისაკენ აღმასვლის დროს მიმდინარე პროცესების სხვადასხვა სახის ზეგავლენას განიცდიან. სხვადასხვა სახის გეოთერმომეტრების პარალელური გამოყენება საშუალებას იძლევა უკეთესი კორექტირებისა და საჭირო შედეგების მიღწევაში.