Формирование промышленных йодных вод

Формирование промышленных йодных вод.

Содержание йода в морской воде составляет 0,06 мг/л. В соленых водах и рассолах оно изменяется от долей до десятков, иногда сотен мг/л. Средние концентрации йода в водах артезианских бассейнов уменьшаются с увеличением возраста водовмещающих пород: они составляют для кайнозоя-33,11, мезозоя-18,44, палеозоя-19,48, докембрия-7,61 мг/л.

Определенной связи йода с главными ионами и минерализацией подземных вод не наблюдается, однако некоторыми учеными отмечена нечетко выраженная тенденция уменьшения содержания йода в весьма крепких рассолах по сравнению с солеными и слаборассольными водами. Наиболее благоприятны условия накопления йода в хлоридных натриевых водах содового типа с минерализацией 20-100 г/л. Наиболее йодоносными являются воды обогащенных органикой мощных толщ морских терригенных пород мезозоя-кайнозоя, залегающих в обстановке весьма затрудненного гидрогеодинамического режима (краевые зоны молодых платформ и межгорных впадин).

Отсутствует однозначная зависимость между содержанием йода и глубиной залегания подземных вод. Содержание йода с глубиной обычно достигает некоторого максимума, а затем снижается.

Йод обладает высокой текучестью, в природных условиях не образует скоплений ни в жидкой, ни в твердой фазах галогенеза. Отсюда, ни соли, ни маточные рассолы не могут явиться существенными источниками поступления йода в подземные воды. Ювенильные газово-жидкие флюиды также не могут служить источником, т.к. воды областей современного вулканизма очень бедны йодом. [1]

Одним из основных путей аккумуляции йода в осадочных породах является извлечение его из морской воды различными животными и растительными морскими организмами и включение продуктов и остатков их жизнедеятельности, обогащенных йодом, в состав морских илов. Другим путем накопления йода в морских осадках является процесс сорбции йода на глинистых минералах во время оседания терригенного материала. [2]

В морских иловых новообразованиях концентрация йода на 2-3 порядка превышает средние его концентрации в морской воде и в осадочных породах. В процессе морского литогенеза, сопровождающемся погружением йодосодержащих илов на глубину, значительная часть йода (до 38%) может перейти в иловый поровый раствор. Считается, что наиболее интенсивно процесс высвобождения ионов йода и превращение их в растворимые йодиды протекает в условиях восстановительной геохимической среды.

Преобразование содержащихся в морских осадках рассеянного органического вещества, сопровождающееся переходом в растворенное состояние йодорганических соединений, усиливается под влиянием температуры и давления.

По экспериментальным данным наиболее интенсивная эмиграция йода из органического вещества происходит при относительно мягких температурных условия (10020⁰С), когда высвобождается до 93-100% элемента. При термолизе вместе с йодом и органическим углеродом в растворе резко возрастает и концентрация аммония, генетически связанного с йодом в азотсодержащих органических соединениях. [1]

Известно, что характерным признаком вод нефтегазовых месторождений является повышенное содержание в них йода. Существует мнение, что между нефтью и контактирующей с ней пластовой водой существует равновесный обмен йодом. [2]

Обогащение подземных вод йодом является результатом термической деструкции пород. Определенную роль в поступлении йода могут играть процессы десорбции йода с глинистых минералов терригенных пород.

Сложный характер распределения йода в подземных водах седиментационных бассейнов обусловлен совокупностью литолого-геохимических, термобарических и гидрогеодинамических условий в подземной гидросфере.

Йодные воды распространены в Западно-Сибирской артезианской области – хлоридные натриевые соленые воды нальчикского типа (Тюменское ММВ). Они вскрыты многочисленными скважинами на глубинах от 500 до 2000 м и более. Черноморская артезианская область характеризуется широким распространением йодных вод. Водоносные горизонты на глубинах 500-1000 м и более. Содержание йода 1-120 мг/л. Наиболее крупными месторождениями йодных вод Арало-Каспийской артезианской области являются Западно-Туркменское и Прикумско-Апшеронское. Используют йодные воды для извлечения из них йода, а также других ценных компонентов бора, стронция, цезия, вольфрама и т.д. [3]

Литература

1. Попов В.Г. Подземные минеральные воды. Учеб.пособие/НПИ, Новочеркасск, 1991, 83с.

2. Кирюхин В.К., Швец В.М. Процессы формирования йодных вод. М.:Наука, 1964, 239с.

3. Посохов Е.В., Толстихин Н.И. Минеральные воды (лечебные, промышленные, энергетические). Л.:Недра, 1977. 240 с.