Вестник Камчатской региональной ассоциации «Учебно-научный центр»
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН
Строение водоносных горизонтов по аномалиям магнитного поля и силы тяжести
PDF

Ключевые слова

водоносные горизонты
резервуары подземных вод
водные ресурсы

Раздел

Научные статьи

Статистика

Просмотров: 207
Скачиваний: 109

Как цитировать

1. Петрова А. А., Латышева О. В. Строение водоносных горизонтов по аномалиям магнитного поля и силы тяжести // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. 2022. № 2 (54). C. 32–49. https://doi.org/10.31431/1816-5524-2022-2-54-32-49.

Аннотация

Представлены результаты исследования основных характеристик и особенностей строения систем водоносных горизонтов холодных и термальных вод на примере известных источников стран Ближнего Востока. Исследование водоносных горизонтов подземных вод проведено на основе технологии комплексной интерпретации геофизических данных с учетом особенностей геологического строения водоносных слоев. Водоносные горизонты и подземные резервуары визуализируются в виде зон пониженной намагниченности и плотности пород на глубинных петрофизических разрезах, рассчитанных по аномалиям магнитного поля и силы тяжести. Горизонтальные водоводы отчетливо прослеживаются на площадных распределениях намагниченности и плотности по простираниям линиаментов с пониженными значениями. Вертикальные водоводы ярко выделяются на магнитных и плотностных разрезах в виде восходящих треков. В результате проведенного исследования глубинных разрезов через зоны известных термальных источников получена оценка зависимости температуры источника от глубины залегания подпитывающих подземных резервуаров. Рассмотрен потенциал водоносных горизонтов подземных ресурсов засушливых территорий Израиля, Королевства Саудовская Аравия и Объединенных Арабских Эмиратов, для которых актуальность водной проблемы, по-видимому, не снизится в ближайшие десятилетия. Сделан вывод о том, что прогноз местоположения карстовых резервуаров подземных вод может осуществляться по магнитным и плотностным разрезам с учетом двумерных моделей распределения намагниченности и плотности пород, а методика исследования систем водоносных горизонтов применима для анализа подземных ресурсов засушливых районов.

https://doi.org/10.31431/1816-5524-2022-2-54-32-49
PDF

Библиографические ссылки

Киссин И.Г. Флюиды в земной коре: геофизический и тектонический аспекты. М.: Наука, 2009. 328 с. [Kissin I.G. Fluids in the Earth’s crust: geophysical and tectonic aspects. M.: Nauka, 2009. 328 p. (in Russian)].

Копытенко Ю.А., Петрова А.А. Результаты разработки и применения компонентной модели магнитного поля Земли в интересах магнитной картографии и геофизики // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2016. Т. 9. № 2.С. 88–106 [Kopytenko Yu.A., Petrova A.A. Results of the development and application of the component model of the Earth’s magnetic field in the interests of magnetic cartography and geophysics. Fundamentalnaya i prikladnaya gidrofizika. 2016. V. 9. Iss. 2. P. 88–106 (in Russian)].

Копытенко Ю.А., Петрова А.А. Мировые карты компонент магнитного поля Земли эпохи 2020 // Труды XV Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». СПб. 2020а. С. 288–291 [Kopytenko Yu.A., Petrova A.A. World maps earth’s magnetic field component of the epoch 2020 // Materials of XV conf. «Applied technologies of hydroacoustics and Hydrophysics». Saint Petersburg, 2020. P. 288–291 (in Russian)].

Копытенко Ю.А., Петрова А.А., Петрищев М.С. Глубинное строение ослабленных зон Прибайкалья // Вопросы теории и практики геологической интерпретации геофизических полей: материалы 38-й сессии международного научного семинара им. Д.Г. Успенского. Пермь: ГИ УрО РАН, 2011. С. 140–142 [KopytenkoYu.A., PetrovaA.A., PetrishchevM.S.The deep structure of the weakened zones of the Baikal region // Voprosyi teorii i praktiki geologicheskoy interpretatsii geofizicheskih poley, Materialyi 38-y sessii mejdunarodnogo seminara im. D.G. Uspenskogo. Perm: GI UrO RAN. 2011. P. 140–142 (in Russian)].

Павленкова Н.И. Природа региональных сейсмических границ в земной коре и верхней мантии // Сборник трудов физико-химические и петрофизические исследования в науках о земле. Москва: ИФЗ РАН, 2018. С. 250–253 [Pavlenkova N.I. Nature of regional seismic boundaries in the earth’scrust and upper mantle // Sb. Trudov fiziko-khimicheskie i petrofizicheskie issledovaniya v naukah o zemle. Moscow: IFZ RAN, 2018. P. 250–253 (in Russian)].

Павленкова Н.И. Роль флюидов в формировании неоднородности земной коры и верхней мантии // Сборник трудов конференции Современная тектонофизика. Методы и результаты. Москва: ИФЗ РАН, 2013. С. 56–68 [Pavlenkova N.I. Role of fluids in the formation of inhomogeneity of the earth’s crust and upper mantle // Sb. trudov konferentsii Sovremennaya tektonofizika. Metody i rezultaty. Moscow: IFZ RAN, 2013. P. 56–68 (in Russian)].

Петрищев М.С., Петрова А.А. Строение зон геотермальной активности Тирренского моря // Двенадцатая уральская молодежная школа по геофизике: Сборник науч. материалов. Пермь: ГИ УрО РАН, 2011. С. 176–181 [Petrishchev M.S., Petrova A.A. The structure of geothermal activity zones of the Tyrrhenian Sea // Dvenadtsataya uralskaya molodejnaya shkola po geofizike: Sb. nauch. materialov. Perm: GIUrO RAN, 2011. P. 176–181 (in Russian)].

Петрова А.А. Методика спектрально-корреляционного анализа аномального геомагнитного поля // Автореф. дисс. канд. ф.-м. наук. М., 1976. 25 с. [Petrova A.A. Methods of spectral correlation analysis of the anomalous geomagnetic field // Avtoref. diss. kand. f.-m. nauk. M., 1976. 25 p. (in Russian)].

Петрова А.А. Методика спектрально-пространственного анализа геомагнитного поля // Геофизический сборник АН УССР. 1977. Вып. 76. С. 55–66 [Petrova A.A. Methods of spectral-spatial analysis of the geomagnetic field // Geofizicheskiy sbornik AN USSR. 1977. Iss. 76. P. 55–66 (in Russian)].

Петрова А.А., Колесова В.И. Способ геофизической разведки. А.С. 1289232 СССР. 1986 [Petrova A.A., Kolesova V.I. Method of geophysical exploration .A.S. 1289232 USSR. 1986 (in Russian)].

Петрова А.А., Копытенко Ю.А. Геотермальные зоны юга Восточной Сибири // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. 2019. Вып. 42. № 2. С. 25–41. https://doi.org/10.31431/1816-5524-2019-2-42-25-41 [Petrova A.A., Kopytenko Yu.A. Geothermal zones of the south of East Siberia // Vestnik KRAUNTs. Nauki o Zemle. 2019. V. 2(42). P. 25–41 (in Russian)].

Петрова А.А., Копытенко Ю.А. Флюидные системы Мамско-Бодайбинской минерагенической зоны Северного Забайкалья // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. 2019. Вып. 41. № 1. С. 37–53. https://doi.org/10.31431/1816-5524-2019-1-41-37-53 [Petrova A.A., Kopytenko Yu.A. Fluid system of the Mamsko-Bodaybinskiy mineragenic zone of the Northern Transbaikalia region // Vestnik KRAUNTs. Nauki o Zemle. 2019а. V. 1(41). P. 37–53 (in Russian)].

Петрова А.А., Латышева О.В., Копытенко Ю.А. Природные явления эндогенного происхождения в Арктическом бассейне // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2020a. № 4. Вып. 48. С. 37–53. https://doi.org/10.31431/1816-5524-2020-4-48-49-63 [Petrova A.A., Latysheva O.V., Kopytenko Yu.A. Natural phenomena of endogenic origin in the Arcticbasin // Vestnik KRAUNTs. Nauki o Zemle. 2020. V. 4(48). P. 37–53 (in Russian)].

Петрова А.А., Латышева О.В., Копытенко Ю.А. Глубинное строение Арктики и Антарктики по магнитным аномалиям компонент и аномалиям силы тяжести // Космические исследования. 2022. Т. 60. № 4. С. 331–347. https://doi.org/10.31857/S0023420622030086 [Petrova A.A., Latysheva O.V., Kopytenko Yu.A. Deep structure of the Arctic and Antarctic by anomalies of magnetic component and gravity anomalies // Kosmicheskiye issledovaniya. 2022. V. 60. Iss. 4. P. 331–347 (in Russian)].

Петрова А.А., Петрищев М.С. Флюидные системы Средиземноморья // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2011. № 1. Вып. № 17. С. 23–33 [Petrova A.A., Petrishchev M.S. Fluid Systems of the Mediterranean // Vestnik KRAUTs. Nauki o Zemle. 2011. № 1(17). P. 23–33 (in Russian)].

Петрова А.А., Петрищев М.С., Копытенко Ю.А. Проявление треков термальных зон в строении земной коры Аравийского полуострова // Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей // Материалы 40-й сессии Международного семинара им. Д.Г. Успенского. М.: ИФЗ РАН, 2013. C. 268–273 [Petrova A.A., Petrishchev M.S., Kopytenko Yu.A. Manifestation of tracks of thermal zones in the structure of the crust of the ArabianPeninsula // Voprosy teorii i praktiki geologicheskoy interpretatsii gravitatsionnyh, magnitnyh i elektricheskih poley. Materialyi 40-y sessii Mejdunarodnogo seminara im. D.G. Uspenskogo. M.: IFZ RAN, 2013. P. 268–273 (in Russian)].

Abdulrasoul M. Al-Omran, Salem E. et al. Quality assessment of various bottled waters marketed in Saudi Arabia // Environmental Monitoring and Assessment. 2013. V. 185. Iss. 8. P. 6397–6406. https://doi.org/10.1007/s10661-012-3032-z

Aboud E., Qaddah A., Harbi H., Alqahtani F. Geothermal Resources Database in Saudi Arabia (GRDiSA): GIS model and geothermal favorability map // Arabian Journal of Geosciences. 2021. V. 14. A.122. https://doi.org/10.1007/s12517-020-06426-z

Al-Dayel M. Geothermal resources in Saudi Arabia // Geothermics. 1988. V. 17. Iss. 2–3. P. 465–476. https://doi.org/10.1016/0375-6505(88)90076-4

Alsaleh M. A. Natural springs in northwest Saudi Arabia // Arabian Journal of Geosciences. 2017. V. 10. A335. https://doi.org/10.1007/s12517-017-3126-6

Al-Sand M., Teutsch G., Schüth Ch., Rausch R. Challenges for an integrated groundwater management in the Kingdom of Saudi Arabia. // International Journal of Water Resources and Arid Environments. 2011. V. 1. Iss. 1. P. 65–70.

Alsharhan A.S., Rizk Z.E. Water Resources and Integrated Management of the United Arab Emirates. 2020. 850 p. https://doi.org/10.1007/978-3-030-31684-6

Alsharhan A.S., Rizk Z.A., Nairn A.E.M. et al. Hydrogeology of an arid region: The Arabian Gulf and adjoining areas. Elsevier Science. 2001. 331 p. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-50225-4.X5000-3

Al-Zahrani M.A., Chowdhury Sh., Abo-Monasar A. Augmentation of surface water sources from spatially distributed rainfall in Saudi Arabia // Journal of Water Reuse and Desalination. 2015. V. 5. Iss. 3. P. 391–406. https://doi.org/10.2166/wrd.2015.112

Awadh S.M., Al-Mimar H., Yaseen Z.M. Groundwater availability and water demand sustainability over the upper mega aquifers of Arabian Peninsula and west region of Iraq // Environment, Development and Sustainability. 2021. V. 23. P. 1–21. https://doi.org/10.1007/s10668-019-00578-z

Berthier M.A., J. Demange F. et al. Geothermal resources of the Kingdom of Saudi Arabia.Saudi Arabian Deputy Ministry for Mineral Resources Open File Report BRGM-OF-01-24, 1981.116 p.

Bonvalot S., Balmino G., Briais A. et al. World Gravity Map // Commission for the Geological Map of the World. Eds. BGI-CGMW-CNES-IRD.Paris. 2012. http://bgi.omp.obs-mip.fr

Chebotarev I.I. Mechanisms of natural waters in the crust of weathering // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1955. V. 8. Iss. 1–2. P. 22–32. IN1-IN2, 33-48. https://doi.org/10.1016/0016-7037(55)90015-6

Chowdhury S., Al-Zahrani M. Characterizing water resources and trends of sector wise water consumptions in Saudi Arabia // Journal of King Saud University - Engineering Sciences. 2015. V. 27. Iss. 1. P. 68–82. https://doi.org/10.1016/j.jksues.2013.02.002

Csontos L., Pocsai T. et al. Structural evolution of the Hawasina Window, Oman Mountains // GeoArabia. 2010. V. 15. Iss. 3. P. 85–124. https://doi.org/10.2113/geoarabia150385

Dafny E., Burgb A., Gvirtzmana H. Effects of Karst and geological structure on groundwater flow: The case of Yarqon-Taninim Aquifer, Israel // Journal of Hydrology. 2010. V. 389. Iss. 3–4. P. 260–275 https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2010.05.038

Dirks H., Al Ajmi H., Kienast P., Rausch R. Hydrogeology of the Umm Er Radhuma aquifer (Arabian peninsula) // Grundwasser. 2018. V. 23. P. 5–15. https://doi.org/10.1007/s00767-017-0388-6

Ebraheem A.M., Al Mulla M.M. et al. Mapping groundwater conditions in different geological environments in the northern area of UAE // Environmental Earth Sciences. 2014. V. 72. P. 1599–1614. https://doi.org/10.1007/s12665-014-3064-5

Eldosouky A.M., El-Qassas, R.A.Y et al. Mapping Main Structures and Related Mineralization of the Arabian Shield (Saudi Arabia) Using Sharp Edge Detector of Transformed Gravity Data // Minerals. 2022. V. 12. Iss. 1. A.71. https://doi.org/10.3390/min12010071

Forti P., Pint J.J., Al-Shanti et al. The development of tourist caves in the Kingdom of Saudi Arabia. Saudi Geological Survey Open-File Report SGS-OF-2003-6, 2003. 32 p.

Gavrieli I., Guttman J., Yechieli Y. et al. A highly active karstic aquifer bounded by saline waters: The Judea Group aquifer // E3S Web of Conferences. 2019. V. 98. 07008.

Hird R., Di Matteo N., Gulerce U. et al. Geohazards of Saudi Arabia // Journal of Maps. 2019. V. 15. Iss. 2. P. 626–634. https://doi.org/10.1080/17445647.2019.1642245

Kopytenko Yu. A., Petrova A.A., Guriev I.S. et al.Analysis of the Informativity of the Earth’s Magnetic Field in near-Earth Space // Cosmic Research. 2021. V. 59. Iss. 3. P. 143–156. https://doi.org/10.1134/S0010952521030059

Mitchell C. Development and promotion of mineral resources in Fujairah. // Lecture in: 4th Fujariah International Forum for Industrial Rocks & Mining, Expo 2016, Fujairah, United Arab Emirates, 23-25th Feb 2016.

Nairn A.E.M., Alsharhan A.S. Sedimentary basins and petroleum geology of the Middle East. Amsterdam: Elsevier, 1997. 843 p. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-82465-3.X5000-1

Orlovsky N.S., Zonn I.S. Water Resources of Israel: Trackrecord of the Development // Post-Soviet Issues. 2018. V. 5. Iss. 1. P. 8–36. https://doi.org/10.24975/2313-8920-2018-5-1-8-36

Petrishchev M., Petrova A., Kopytenko Yu. et al. Electromagnetic imaging of crustal geothermal systems within the Northern Andes // Volume of XII the Scientific Assembly of IAGA, Merida, Mexico. 2013. P. 101.

Petrishchev M., Petrova A., Kopytenko Yu. Features of the geothermal structures by geophysical methods of exploration // 4th IUPAP International Conference on Women in Physics. 5–8 April 2011. Stellenbosch, South Africa.

Petrova A., Petrishchev M. Features of European geothermal structures by geomagnetic data // Programme book of the 5th IUPAP International Conference on Women in Physics. 5–8 August 2014. Waterloo, Canada.

Petrova A., Petrishchev M. Study of the magnetic anomalies from WDMAM 2007 in the geothermal area of alpine folding (Italy and Tyrrhenian Sea) // EGU General Assembly 2011. Geophysical Research Abstracts, 2011. V. 13, EGU2011-14065.

Petrova A.A., Kopytenko Yu.A., Petrishchev M.S. Deep fluid systems of Fennoscandia greenstone belts // Practical and Teoretical Aspects of Geological Interpretation of Gravitational, Magnetic and Electric Fields. 2019. P. 239–247. https://doi.org/10.1007/978-3-319-97670-9_28

Petrova A.A., Latysheva O.V., Petrova A.I. Verification of the Arctic Magnetic Field Component Model Based on Observations on the CHAMP and Swarm Satellites // Problems of Geocosmos–2020. Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences. Springer, Cham. 2022. P. 53–63. https://doi.org/10.1007/978-3-030-91467-7_5

Rehman S., Shash A. Geothermal resources of Saudi Arabia – country update report // Proc. World Geothermal Congress. Turkey: Antalya; 2005. P. 7.

Rizk Z.S., Alsharhan A.S. Water Resources in the United Arab Emirates // Development in Water Science. 2003. V. 50. P. 245–264. https://doi.org/10.1016/S0167-5648(03)80022-9

Sherif M., Al Mahmoudy A., Garamoon H. et al. A Geoelectrical and hydrogeo chemical studies for delineating ground-water contamination due to salt-water intrusion in the outlet of Wadi Ham // Environ. Geol. UAE. 2006. V. 49. Iss. 4. P. 536–551. https://doi.org/10.1007/s00254-005-0081-4

Sherif M., Kacimov A., Javadi A. et al. Modeling Groundwater Flow and Seawater Intrusion in the Coastal Aquifer of Wadi Ham, UAE // Water Resource Management. 2012. V. 26. P. 751–774. https://doi.org/10.1007/s11269-011-9943-6

Sherif M., Sefelnasr A., Ebraheem A.A. et al. Spatial and Temporal Changes of Groundwater Storage in the Quaternary Aquifer, UAE // Water. 2021. V. 13. Iss. 6. A. 864. https://doi.org/10.3390/w13060864

Stern R.J., Johnson P. Continental Lithosphere of the Arabian Plate; a Geologic, Petrologic, and Geophysical Synthesis // Earth-Science Reviews. 2010. V. 101. Iss. 1-2. P. 29–67. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2010.01.002

Taleb H.M. Barriers hindering the utilisation of geothermal resources in Saudi Arabia // Energy for Sustainable Development. 2009. V. 13. Iss. 3. P. 183–188. https://doi.org/10.1016/j.esd.2009.06.004

UN-ESCWA and BGR (United Nations Economic and Social Commission for Western Asia; Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe).Inventory of Shared Water Resources in Western Asia.Beirut. 2013. 606 p.

Vincent P. Saudi Arabia: an environmental overview.CRC Press, 2008. 332 p. https://doi.org/10.1201/9780203030882

Water Atlas of Saudi Arabia.Ministry of Agriculture and Water, Riyadh. 1984.

Wada Y., Heinrich L. Assessment of transboundary aquifers of the world—Vulnerability arising from human water use // Environmental Research Letters. 2013. V. 8. Iss. 2. 24003.

Weinberger G., Livshitz Y., Givati A. et al. The Natural Water Resources Between the Mediterranean Sea and the Jordan River. Jerusalem: Israel Hydrological Servise, 2012. 74 p.

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.