Состав глубоких пластовых вод
Наиболее детальные исследования изотопного состава глубоких пластовых вод территории США провели Р. Клейтон и Д. Граф с соавторами. Ими были изучены подземные воды Иллинойского и Мичиганского артезианских бассейнов, имеющих относительно простое геологическое строение. Благоприятным для исследований было также наличие обширной геологической документации и значительного числа скважин, доступных для опробования. В разрезе Мичиганского бассейна отмечаются мощные отложения солей и ангидритов. В Иллинойском же были вскрыты бурением только ангидриты ограниченной мощности. По данным изотопных исследований установлена существенная роль метеорных вод в формировании глубоких пластовых вод бассейнов Альберта и Голф-Кост. Для определения содержания D и 180 было отобрано 95 проб. В результате их опробования выявлено, что для каждого бассейна содержание дейтерия варьировало около ±20 %о. В бассейнах Мичиганском и Голф — Кост содержание дейтерия в целом мало зависело от величины общей минерализации. В Иллинойском и Альберта оно увеличивалось пропорционально росту минерализации.
Р. Клейтон с соавторами полагают, что основным процессом, сформировавшим наблюдаемые отношения D/H в пределах бассейнов, является изменение климата во времени, накладывающее отпечаток на облик метеорных вод. Эффект климатических вариаций может быть продемонстрирован несколькими экстремальными значениями, отражающими очень низкие концентрации D и |80, которые соответствуют климатическим условиям плейстоценовых оледенений.
В работе опубликованы результаты исследований пластовых вод по разрезу Западно-Канадского артезианского бассейна — от верхнемеловых до верхнедевонский комплексов. Было исследовано 20 образцов поверхностных вод, 8 проб воды из неглубоко залегающих водоносных горизонтов и 79 проб различных пластовых вод из районов нефтяных и газовых месторождений. На основе анализа данных об изотопном составе воды авторы пришли к выводу, что пластовые воды изучаемого артезианского бассейна образовались в результате смешения поверхностных вод с метаморфизованной в процессе диагенеза морской водой. Диагенез сопровождался обогащением вод тяжелым изотопом кислорода. Материальный баланс дейтерия и растворенных в воде бассейна веществ показывает, что наблюдаемое распределение дейтерия может быть получено при смешении диагенетически метаморфизованной морской и пресной воды тех же широт в пропорции не более чем 1 : 2,9.
