Гидрогеохимическая зональность и ее соотношение с литологической зональностью.

Различают зональность горизонтальную (широтную) и вертикальную. Широтная зональность обусловлена физико-географическими факторами и проявляется в основном в самых верхних частях земной коры, особенно отчетливо в горизонте грунтовых вод. Вертикальная зональность прослеживается в более глубоких горизонтах гидрогеологических (в том числе нефтегазоносных) бассейнов и определяется действием совокупности геологических (а также палеогидрогеологических) факторов.

Гидрогеохимическая зональность зависит от литогидрогеологической (подчиняется ей), но на нее резкий отпечаток накладывает климатический тип литогенеза (седиментогенеза) — гумидный или аридный. Так, в аридных комплексах почти неизбежно появляются рассолы, создающие основной гидрогеохимический фон бассейна. Если в первом приближении принять обычное разделение водных растворов по минерализации — пресные (менее 1 г/кг), солоноватые (1-10), соленые (10-35) и рассолы (более 35), — то типичные соотношения между литогидрогеологической и гидрогеохимической зональностями будут в общих чертах выглядеть так, как это показано в табл. 2.3.1.

В бассейнах, содержащих отложения аридного типа, пласты солей, важное влияние на гидрогеохимическую зональность оказывает положение этих пород в разрезе. При нахождении соленосных отложений в верхней части разреза бассейна почти весь разрез носит отпечаток всеохватывающего влияния аридного се-диментогенеза. Влияние солей распространяется в пространстве и результате диффузии и концентрационной конвекции. Если, наоборот, соленосные пласты залегают в низах разреза бассейна, то их влияние на гидрохимию минимальное, и основная часть гидрохимического разреза бассейна может характеризоваться гу-мидным обликом. Примером первого случая может служить Волго-Уральский бассейн, примером второго - Западно-Сибирский бассейн.

Некоторые своеобразные черты гидрогеохимической (и вообще гидрогеологической) зональности проявляются также при «ледовом» типе литогенеза: там имеются криолитозона и зона гидратообразования (газогидраты). Влияние этих явлений на гидрогеологическую зональность сложно и еще далеко не достаточно изучено. Оно охватывает в первую очередь стадии диагенеза (в условиях моря) и гипергенеза (на суше).

Если исключить зону гипергенеза (где вниз по разрезу минерализация растет главным образом за счет повышения доли сохранившихся талассогенных вод), то в качестве общей тенденции изменения минерализации водных растворов сверху вниз (от зоны диагенеза к зоне апокатагенеза) намечается уменьшение минерализации в нижних зонах (табл. 2.3.2). Эта тенденция сильнее проявляется при преобладании в разрезе гумидных комплексов. Увеличение минерализации вниз по разрезу, которое обычно до сих пор считают типичным случаем, отвечающим «нормальной» вертикальной гидрогеохимической зональности, на самом деле характерно лишь для зоны гипергенеза, занимающей, как правило, только нерхний этаж разреза сухопутных частей бассейнов.

Существование в истории бассейнов древних эпох развития гипергенеза могло усложнить и деформировать наблюдаемые сегодня гидрогеохимическую зональность и ее взаимоотношения с литогидрогеологической зональностью. Признаки древних инфильтрогенных вод отмечаются, например, в зонах стратиграфических несогласий в палеозое Волго-Уральского бассейна и др.

Образование и распределение различных по составу, а также по абсолютной концентрации в водных растворах водорастворенных газов в осадочных толщах нефтегазоносных бассейнов подчинено определенной газогидрогеохимической зональности, тоже тесно связанной с литогидрогеологической зональностью (табл. 2.3.3).

Помимо указанных в тех же зонах имеются и другие газы экзотического генезиса (азот во всех зонах, кислород в подзоне идиогипергенеза). Содержание гелия и радиогенного аргона, как правило, возрастает с глубиной.

Максимальную газонасыщенность растворов (до 104 см3/л) в нефтегазоносных бассейнах дает метан, поэтому наиболее насыщенные газами растворы в бассейнах приурочены к зонам диагенеза и катагенеза (прото- и мезокатагенеза), где происходит наибольшая его генерация.