Химический состав термальных флюидов гидротермальных систем Калифорнийской рифтовой зоны, мг/л

Компоненты и показатели	Сьерро-Прието	Солтон-Си	Компоненты и показатели	Сьерро-Прието	Солтон-Си
НСОз				Fe	0,2		—
С03	—	—	—	Mn	—		—
SO4	0,0	—		Sr	—		—
Сl		1 55 000	1 84 000	Ва	—		—
I	3,1		—	Zn	—		—
F			—	Pb	—		—
Вг	14,1			H2S			—
МН4	—			Н3ВО3	70,9		498 (В)
Na		50 400	54 000	H2SiO3	961,3		—
К			23 800	Al	—	4,2	—
Li				As	—		—
Rb				Cu	—		—
Cs	—			Ag	—		—
Са				M		258 000	—
Mg				pH	6,7	5,2	5,5
				T, °C			—

Примечание: 1 — термальный рассол; 2 - иловая вода.

Воды и рассолы артезианских бассейнов широко используются для добычи поваренной соли, солей калия и кальция, а также маг­ния, йода и брома; ведутся технологические разработки по извле­чению лития, цезия, стронция и бора. Наиболее интересными при­мерами использования этой разновидности гидроминерального сырья является применение концентрированных рассолов в шт. Ми­чиган и Оклахома в США и подземных минерализованных вод в префектурах Канто и Ниигата и на п-ове Чиба в Японии.

Продуктивные водоносные комплексы Мичиганского бассейна сложены разновозрастными (от ордовика до плейстоцена) карбо­натными, терригенными и эвапоритовыми отложениями. Водонос­ные породы в шт. Оклахома представлены преимущественно из­вестняками и доломитами и реже песчаниками. Глубина залега­ния рассолов достигает 3 — 4 км и более; минерализация рассолов колеблется от 225 до 580 г/л (табл. 13). Из рассолов в промыш­ленных масштабах добывают хлориды кальция и магния, бром и йод.

В Японии имеются системы артезианских бассейнов, представ­ленные небольшими впадинами, выполненными палеоген-неогено­выми и четвертичными отложениями. Одно из наиболее крупных в мире месторождений йода связано с бассейном Канто, в преде­лах которого в средне-позднеплиоценовых отложениях, имеющих мощность 2800 м и представленных песками и глинами, на пло­щади около 12 тыс. км² распространены воды, концентрации йода в которых достигают 160 мг/л.

Рассолы современных эвапоритовых бассейнов используются для получения соды, поваренной соли, солей калия и лития, а также йода и брома. Такие бассейны известны в США (озе­ра Сёрлз, Сильвер-Пик, Бристоль, Большое Соленое озеро, Боль­шое Борное озеро), КНР (Пайдамская впадина), Чили (салар Ата­кама), а также в Турции, Иране, Афганистане, Индии, Мексике и других странах.

Наиболее интересным и хорошо известным по работам Т. Ф. Бой­ко, Б. И. Когана и В. А. Названовой и других является месторождение рассолов карбонатного типа сухого соленого оз. Сёрлз в шт. Калифорния, США. Эксплуатация рассолов осуществляется заводом в г. Трона с целью получения соды, сульфата натрия, хлорида калия, сульфата калия, брома и бромидов, очищенной буры, борной кислоты, карбоната натрия, фосфорной кислоты, кар­боната (а также фосфата и сульфата) лития.

Озеро Сильвер-Пик расположено в шт. Невада (США) в бес­сточной долине Клайтон, выполненной рыхлыми терригенными отложениями мощностью 220 м, вмещающими рапу хлоридного типа с минерализацией до 200 г/л и концентрацией лития 0,04%. С помощью солнечной испарительной системы концентрация лития в рапе повышается до 0,5%; запасы лития в Сильвер-Пик неодно­кратно переоценивались в пределах от 10 до 1 млн. т (в пересчете на оксид лития).

В Чили с саларом Атакама связано одно из крупнейших место­рождений хлоридных рассолов, насыщающих озерные отложения, содержание лития в которых достигает 0,2%; запасы лития (в виде его оксида) оцениваются специалистами в 0,85 млн. т.

Рассолы Большого Соленого озера (США), имеющего площадь 2,5 тыс. км² и глубину 8 — 15 м, содержат 3,2 млрд. т поваренной соли, 450 — 540 млн. т сульфата натрия, 180 млн. т солей калия, 4 млн. т хлористого лития; из рассолов здесь добывают поваренную соль, соли калия, магний и бром; намечается добыча лития и ру­бидия.

Из морской воды в промышленных масштабах добывают нат­рий, хлор, магний и бром. При производстве хлоридов натрия и соединений магния попутно извлекаются соли кальция и калия. Запатентовано немало способов извлечения из морской воды также йода, калия, золота и серебра; имеются проекты добычи урана и лития. Мировой океан, содержащий около 270 000 млрд. т D2O, является весьма перспективным источником для получения тяже­лой воды. С учетом незначительных концентраций элементов в большинстве случаев морские воды требуют дополнительного концентрирования.

Попутные и сточные воды и рассолы, прошедшие определенный цикл технологической переработки, в ряде случаев могут исполь­зоваться в качестве сырьевого источника ценных элементов. Эти воды рассматриваются как природно-техногенная разновидность гидроминерального сырья. К ним относятся рассолы нефтепромыс­лов, теплоэнергетических установок, солепромыслов и предприятий по производству калийных солей с применением методов выще­лачивания и галургических приемов переработки, опреснительных установок и т. д. Это сырье используется для добычи брома и йода (нефтяные воды шт. Оклахома, США), хлоридов кальция.(термальные рассолы Солтон-Си, США), бора и. брома (солепро­мыслы и калийные предприятия ФРГ и Франции), поваренной соли (опреснение морских вод в Японии).

Таблица 13

Химический состав подземных вод и рассолов некоторых продуктивных водоносных комплексов (США, Японии)

Месторож­дение	Сумма солей, г/л	Содержание, мг/л
Cl	SO4	HCO3	Вг	I	Na	К	Са	Mg
США
Бей-Сити (шт. Мичи­ган)	579,3	361 750	0,1	579,3				21 785
Лавенпорт (шт. Окла­хома)	194,7				Нет сведений
Оклахома Сити (шт. Окла­хома)	298,5	184 387			»	»	91 603
Гербер (шт. Окла­хома)	224,9				»	»			21 453
Япония
Отаки (преф. Канто)	27,8
Хосокуса (преф. Канто)	29,2				61,1	99,7
Фурусана (преф. Канто)	33,4	19 100					11 690
Ябасе (преф. Акита)	25,6	14 139
Койя (преф. Акита)	26,9						10 136
Кита-Ага (преф. Ниигата)	35,3					71,4	11 840

В целом в сферу практического использования за рубежом включены практически все виды перечисленного выше гидроми­нерального сырья. Изучением и освоением месторождений природ­ных вод и рассолов занимаются многочисленные компании. Про­дукция, получаемая из природных минерализованных вод и рас­солов, в большом объеме поступает на внешний рынок.