Под Крымом текут горячие пресные реки

Ученые Севастопольского государственного университета и НИИ «Сельского хозяйства Крыма» РАН в течение двух лет исследовали два подземных высокотемпературных очага, расположенных в Крымских горах, в которых происходит формирование напорных подземных пресных вод.

Ученые установили, что по сети тектонических разломов на глубинах 900-1100 м происходит миграция больших объемов высоконапорных подземных пресных вод с температурой 80-85°С. На глубинах от 350 до 500 м также проходят водные потоки, мигрирующие по тектоническим разломам через всю территорию Крыма.

Создали геотомограф

Результаты работ получены благодаря технологии поиска подземных вод с применением разработанного в СевГУ ядерного магнитно-резонансного геотомографа.

Суть метода в следующем. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) позволяет возбудить ядро атома в сильном электромагнитном поле. Ученые СевГУ создали аппаратуру, которая возбуждает ядра атомов в естественном магнитном поле Земли. Решить эту задачу помогла разработка Института радиоэлектроники и информационной безопасности СевГУ, позволившая в измерительной аппаратуре применить радиометрические установки, которые принимают полезные сигналы во много раз слабее, чем радиопомехи. Это позволило улучшить характеристики ЯМР-аппаратуры и создать малогабаритную переносную полевую установку. Созданная аппаратура по характеристикам превосходит зарубежные аналоги.

По словам заведующего научно-исследовательской лабораторией СевГУ, кандидата технических наук Николая Ковалева, уникальность потоков подземных вод в том, что они формируются в «природных опреснителях» при интенсивном испарении поступающей к ним морской воды. «Опреснители» находятся на глубинах более 2,5 километра. Образование пресных вод идет непрерывно за счет конденсации пара в пористых карстовых породах, независимо от природных осадков и времени года.

«Учитывая, что в Крыму сеть сквозных тектонических разломов, можно отбирать подземные пресные воды вблизи населенных пунктов, нуждающихся в водообеспечении. Этот подход подтвержден при выполнении поисково-геологической работы в 2019 году учеными НИИ Сельского хозяйства и СевГУ», — пояснил Н.Ковалев.

Воды много!

Ученые детально исследовали два сквозных тектонических разлома с напорными подземными водами, мигрирующими на расстояние более 120 км — от Крымских гор до их субмаринной разгрузки под акваторию Азовского моря. Пробуренные ранее скважины в границах этих потоков имеют самоизлив и фонтанируют более 20 лет. По предварительной оценке, крупные сквозные подземные потоки (их около 20) и более мелкие (более 30) ежегодно безвозвратно сбрасывают под акватории Азовского и Черного морей пресные воды в объемах более 1 млн кубометров в сутки, что в несколько раз превышает объемы их добычи из верхних водоносных горизонтов.

Основная проблема добычи глубоких подземных вод — высокая стоимость бурения скважин. Однако на территории Крыма есть участки, где высоконапорные подземные пресные воды перетекают из нижних водоносных горизонтов в верхние (на глубины до 300 метров и менее). Обнаружение этих участков дает возможность бурить неглубокие скважины с высоким дебетом.

«Надеемся, что в засушливый год наша технология будет востребована в Крыму для оперативного поиска глубоких подземных вод», — подчеркнул Н.Ковалев.

«ЯМР-геотомограф» позволяет также осуществлять поиск полезных ископаемых (нефти, газа, урана, руд металлов, алмазов и др.), залегающих на глубинах до пяти километров. Апробация технологии по поиску месторождений прошла в США, Монголии, Индонезии, Конго, России и Украине. Выполнено более 40 практических поисково-геологических работ в разных странах мира с последующим подтверждением результатов бурением и получены положительные заключения на использование инновационной технологии поиска.

Специалисты «Ростеха» дали высокую оценку разработке и предоставили помощь в проведении испытаний аппаратуры по поиску залежей углеводородов для нефтегазовых компаний РФ.