загрузка...

Гидрогеологические массивы


Гидрогеологические массивы связаны с геологическими структурами, в пределах которых непосредственно с поверхности распространены древние кристаллические породы. В тектонических депрессиях или крупных эрозионных понижениях рельефа, на отдельных участках или на большей части массива кристаллические породы могут быть перекрыты рыхлыми и слабосцементированными осадочными породами нео- ген-четвертичного или более древнего возраста. Типичными примерами подобных гидрогеологических районов являются Балтийский щит, Украинский кристаллический массив, Енисейский кряж и др. (рис. 26).

Рис. 26. Схема строения гидрогеологического массива (Всеволожский, 2007):
1 - древние кристаллические породы; 2 - зона экзогенной трещиноватости; 3 - рыхлые или слабосцементированные осадочные отложения; 4 - образования коры выветривания; 5 - возможные направления потоков трещинно-жильных вод; 6 - направления движения трещинно-грунтовых вод зоны экзогенной трещиноватости


Общими особенностями природных условий (физико-географические условия, геологическое строение и др.) гидрогеологических районов этого типа, в решающей степени определяющими типы и условия формирования подземных вод, являются:
• древний сравнительно выровненный, в ряде случаев низко- и среднегорный рельеф с относительно глубокой и резко выраженной эрозионной расчлененностью; хорошо выраженное проявление широтной климатической зональности (атмосферные осадки, испарение, температуры и др.), которая на участках с низкогорным и особенно среднегорным рельефом усложняется проявлениями высотной климатической поясности; типичное блоковое строение с резко выраженными тектоническими границами блоков (зоны тектонических нарушений), в ряде случаев с достаточно четким проявлением новейших и современных тектонических движений. При этом характер тектонических движений (знак, амплитуды) для отдельных блоков массива может существенно различаться; распространение мощных толщ древних кристаллических магматических или метаморфических пород: интрузивные породы различного состава, гнейсы, амфиболиты, кристаллические сланцы, кварциты и др.; преимущественное распространение трещинных типов подземных вод, связанных с региональными или локальными (линейно-локальными) зонами трещиноватости кристаллических пород.
Основной тип подземных вод - трещинные (грунтовые трещинные) воды верхней зоны выветривания кристаллических пород. В большинстве случаев эти воды образуют гидравлически единый водоносный горизонт с водами рыхлых покровных отложений и водоносными образованиями коры выветривания, распространенный в основном в пределах всей площади массива. Мощность водоносного горизонта в зависимости от строения верхней части разреза изменяется от нескольких до 60-100 м и более (Бабинец, 1961). Как правило, минимальные мощности характерны для существенно глинистых пород (сланцы, филлиты и др.), максимальные - для крепких скальных пород (гнейсы, кварциты и др.). Общей закономерностью является уменьшение проницаемости пород с увеличением глубины залегания и увеличение проницаемости в зонах тектонических нарушений, омоложенных новейшими движениями, и тектонических контактов.
Воды - грунтовые со свободной поверхностью. Глубина залегания грунтовых вод тесно связана с рельефом территории и изменяется от нескольких метров на пониженных участках до 20-50 м и более на крутых склонах и водораздельных пространствах. На участках, где перекрывающие рыхлые отложения или образования коры выветривания представлены слабопроницаемыми породами (валунные суглинки, глины), распространены подземные воды с местным напором. В депрессиях поверхности кристаллических пород, в эрозионных понижениях и на склонах массивов при наличии в верхней части разреза слабопроницаемых отложений (валунные суглинки, озерные или морские глины и др.) скважины нередко вскрывают напорные самоизливающиеся воды.

В крупных тектонических депрессиях (погруженных блоках массива) при значительной (150-200 м и более) толще слоистых осадочных пород может формироваться система относительно изолированных водоносных горизонтов межпластовых вод. В некоторых случаях такие депрессии рассматриваются в качестве специфических артезианских бассейнов наложенного типа. В связи с относительно небольшой мощностью пластовой системы и отсутствием выдержанных слабопроницаемых пластов межпластовые водоносные горизонты наложенных артезианских бассейнов имеют, как правило, условия формирования, характерные для первого гидрогеологического этажа бассейнов платформенного типа (см. § 12.3).
Движение подземных вод в гидрогеологических массивах во всех случаях направлено от центральных частей междуречных пространств к дренирующим эрозионным понижениям. Гидродинамическими границами потоков являются поверхностные водоразделы и дрены (см. рис. 26).
Химический состав и минерализация грунтовых трещинных вод определяются главным образом слабой растворимостью древних кристаллических пород. В условиях умеренного и избыточного увлажнения с верхней зоной массивов связаны преимущественно ультрапресные и пресные (до 200-300 мг/л) гидрокарбонатные кальциевые (Са-Mg) воды. При наличии сульфидной минерализации (процессы окисления сульфидов) непосредственно в верхней зоне возможно формирование вод сульфатно-кальциевого состава с минерализацией до 1,52,0 г/л. В зоне недостаточного увлажнения при развитии процессов испарения и наличии частично засоленных рыхлых отложений непосредственно с верхней зоной массивов могут быть связаны сульфатные и хлоридные (S04-C1) воды с минерализацией до 10-15 г/л и более.
Вторым широко распространенным в пределах кристаллических массивов типом подземных вод являются трещинножильные воды зон тектонических нарушений. В большинстве случаев зоны тектонических нарушений характеризуются интенсивной проницаемостью и обводненностью только в преде-
лах верхней зоны развития экзогенной трещиноватости до глубин 150-200 м и, реже, более. В этих условиях в зонах тектонических нарушений формируются линейно-локальные потоки трещинно-жильных вод, тесно связанные с поверхностными и трещинно-грунтовыми водами верхней зоны. Минерализация «жильных» вод обычно не превышает 300-500 мг/л, состав преимущественно гидрокарбонатный кальциевый (Са-Mg). Относительно более высокая минерализация, хлоридный (S04-C1 и т.д.) состав, содержание специфических компонентов (I, Br, Sr, Rb, F) и газов глубинного происхождения (H2S, Не, СО2, СН4) характерны только для участков разгрузки трещинно-жильных вод глубинной циркуляции.
Так, Кольской сверхглубокой скважиной трещинно-жильные воды разломов были вскрыты в интервалах глубин 463470, 580-610, 1135-1170, 1760-1812, 3317-3448 м и далее на глубинах 9920 и 10 020 м. Мощность вскрытых зон изменялась от 10 до 30-80 м. До глубин 3,5-4,0 км трещинно-жильные воды характеризовались давлениями, в целом близкими к нормальным гидростатическим; на глубинах около 9 км - аномально высокими давлениями, приближающимися к геостатическим. Минерализация подземных вод изменялась от 1,0 г/л (463-610 м), 24-51 г/л (900-1350 м) до 150 г/л (4500 м) и предположительно до 300 г/л и более (9-10 км). Состав трещинных вод - от хлоридно-гидрокарбонатного натриево-кальциевого до хлоридного натриевого и хлоридного кальциевого Cl-Са (Mg, Na) (Кольская сверхглубокая. Исследование глубинного строения континентной коры с помощью бурения Кольской сверхглубинной скважины / под ред. Е.А. Козловского, 1984). Аналогичные воды с минерализацией более 1,0-3,0 г/л на глубинах около 1000 м и более были встречены в кристаллических породах Украинского массива, Канадского щита и в ряде других районов. 
<< | >>
Источник: Ю.А. Гледко. Гидрогеология. 2012

Еще по теме Гидрогеологические массивы:

  1. Гидрогеологическое обследование
  2. Геттар и Демаре на Центральном массиве
  3. Массивы докембрийской континентальной коры - микроконтиненты в пределах подвижных поясов неогея
  4. Ю.А. Гледко. Гидрогеология, 2012
  5. § 10. МЕЗОЗОЙСКАЯ СКЛАДЧАТОСТЬ И ЕЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
  6. ЗАПАДНО-ЕВРОПЕЙСКАЯ ПЛАТФОРМА
  7. СРЕДИЗЕМНОМОРСКИЙ пояс
  8. § 4. ТЕКТОНИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ В КОНЦЕ ДОКЕМБРИЯ
  9. Микроконтиненты Палеоазиатского океана
  10. Лаосско-Вьетнамская и Юньнань-Малайская раннекиммерийские покровно-складчатые системы
  11. ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ В РАННЕМ ПРОТЕРОЗОЕ ТИПЫ НИЖНЕПРОТЕРОЗОЙСКИХ КОМПЛЕКСОВ ПОРОД
  12. Центральный сегмент европейскихгерцинид
  13. Контакты с кубинцами
  14. Патагонская молодая платформа