На площади района развиты в основном два комплекса осадочных пород - толща палеогенового флиша, представляющего собой осадки мелководного моря, и перекрывающий ее комплекс нижненеогеновых моласс, характеризующий отложения предгорий и подножий горных хребтов, выполняющих Внутреннюю зону Предкарпатского прогиба.
Толща флиша выражена более или менее ритмичным чередованием роговиков, сланцев, мергелей, песчаников, алевролитов, глин. Породы обнаруживают частую смену состава не только в вертикальном разрезе, но и по простиранию. Молассовая толща состоит из более грубых пород, чем флишевая. Наряду с мощными пачками гипсоносных и соленосных глин в разрезе наблюдаются прослои и горизонты алевролитов, мергелей, песков, песчаников, конгломератов, гравелитов, брекчий, известняков.
Естественно, что при подобном составе и строении этих двух генетически и стратиграфически отличных комплексов осадочных образований района и разреза их практически невозможно выделить водоносные горизонты, которые одинаково хорошо прослеживались бы как в разрезе, так и по площади. В связи с этим приходится ограничиться выделением более крупных стратифицированных гидрогеологических единиц - водоносных комплексов. По существу такими водоносными комплексами, состоящими из серии водоносных горизонтов, являются отложения всех описанных выше свит палеогена и неогена, кроме отложений четвертичного возраста, в которых имеется лишь один регионально выдержанный водоносный горизонт, сформировавшийся в аллювиальных и аллювиально-пролювиальных отложениях речных долин.
Таким образом, согласно приведенному выше геологическому очерку в пределах района можно выделить водоносные комплексы менилитовой серии, ноляницкой, нижневоротыщенской, загорской (или средневоротыщенской), верхневоротыщенской, стебникской и баличской свит и водоносный горизонт четвертичных отложений.
Водоносный комплекс менилитовой серии развит в глубоких горизонтах глубинных складок Внутренней зоны Предкарпатского прогиба, вскрытых в районе Бориславского нефтяного месторождения. Водовмещающие породы его представлены главным образом различными по составу песчаниками и алевролитами. Г. А. Голева (1960 г.) указывает, что к категории водоносных в разрезе менилитовой серии следует относить и сланцы, которые ряд исследователей неправильно рассматривает как водоупорные. В действительности они сильно трещиноватые и в связи с этим накапливают в себе воду, правда, может быть в значительно меньших количествах, чем это наблюдается, например, в песчаниках.
Мощность водоносных песчаников в разрезе комплекса меняется от долей метра до 1,2-2 м, редко больше. Водоносные алевролиты имеют, по-видимому, несколько большую мощность, а сланцы еще большую. Эти водовмещающие породы залегают обычно среди глин, в связи с чем заключенные в них воды характеризуются напорным режимом. По данным К. Г. Гаюна и И. М. Койнова, воды вскрываются на глубине от 800 до 1600 м. Однако уровень ее после вскрытия поднимается лишь на высоту 3-107 м, что позволяет относить водоносные горизонты, заключающие эту воду, к слабонапорным. Водоносность пород также чрезвычайно слабая: многие скважины, пройденные в породах менилитовой серии на площади Бориславского нефтяного месторождения, оказались совершенно безводными и вскрывают лишь одну нефть.
По составу воды хлоридные натриево-кальциевые * с минерализацией, изменяющейся от 230 до 280 г/л. Кроме того, в них содержатся бром в количестве 480-612 мг/л и йод до 20 мг/л. Обобщенная формула Курлова состава воды такова:
Водоносный комплекс поляницкой свиты широко распространен в районе. Водовмещающие породы его состоят из прослоев алевролитов и слюдистых мелкозернистых песчаников, залегающих среди водоупорных сланцев и глин. Песчаники обычно образуют чрезвычайно невыдержанные линзообразные и маломощные тела. По данным бурения, на площади Бориславского нефтяного месторождения подземные воды, формирующиеся в них, в большинстве своем ограничивают нефтеносные горизонты, т. е. являются контурными, и очень редко разделяют их. В сводовой части нефтеносных структур они вскрываются на глубине 380-400 м, а на крыльях - более чем на 1050 м. Так же как и воды менилитового комплекса, они относятся к классу слабонапорных (напор 8-100 м). В. Г. Ткачук, обобщавшая материалы по нефтяным водам Бориславского района, пришла к заключению о наличии в составе комплекса нескольких разобщенных водоносных горизонтов с различными отметками пьезометрических уровней. Водоносность песчаников поляницкой свиты слабая, притоки воды к скважинам не превышают 0,25 л/с.
Вода хлоридная натриево-кальциевая с минерализацией 150- 270 г/л, содержание брома 500-600 мг/л, йода до 20 мг/л. Формула Курлова следующая:
Если сравнить эти воды с водами менилитового комплекса, то нетрудно заметить, что при том же анионном составе они имеют меньшую минерализацию, содержат больше ионов натрия и меньше кальция. Содержание брома и иода в тех и других водах примерно одинаковое.
В. М. Щепак и Е. С. Гавриленко (1965 г.), давая общую характеристику химического состава подземных вод флишевой толщи палеогена Предкарпатья по более новым материалам, указывают, что эти воды представляют собой хлоридные натриево-кальциевые рассолы с минерализацией от 150 до 380 г/л, закономерно увеличивающейся с глубиной. Лишь в зоне Оболоня - Ольховка в складчатых структурах, залегающих на глубине 900-2700 м, встречены гидрокарбонатные натриевые воды с минерализацией 40-90 г/л. Содержание брома в водах в зависимости от минерализации колеблется от 40-90 до 1200 мг/л. Концентрация иода не связана с минерализацией и меняется от 15 до 35 мг/л. В подземных водах района Борислава, Улично, Воли Блажевской и Ольховки количество стронция варьирует от 30 до 1362 мг/л. Максимальное содержание его характерно для высокоминерализованных вод Бориславского (1362,5 мг/л) и Битковского (1275,25 мг/л) нефтяных месторождений, наименьшее - для зоны Струтынь - Ольховка, в пределах которой оно чаще всего составляет 30-100 мг/л и редко возрастает до 260-320 мг/л.
Водоносный комплекс нижневоротыщенской свиты содержит воду в прослоях песков, песчаников и алевролитов, залегающих среди глин, включающих пласты, линзы и гнезда каменной и калийной солей и гипса. Первый от поверхности земли водоносный комплекс залегает на небольшой площади в юго-западной части района, а на остальной части он перекрыт толщей глин мощностью от 300 до 800 м более молодого возраста. Воды напорные, но напоры невысокие, не превышают 50 м. Водоносность пород чрезвычайно слабая. Дебиты скважин, вскрывающих воды комплекса в районе Борислава, не превышают 0,02-0,045 л/с. Лишь скважины, находящиеся в зонах разломов, дают более высокие водопритоки. Минерализация воды достигает 30 г/л, местами более, состав хлоридный натриево-магниевый с сероводородом в количестве до 10 мг/л. В районе Болеголова из рассолов комплекса вываривается поваренная соль.
Водоносный комплекс загорской свиты приурочен к экзотическим конгломератам, жупным песчаникам, гравелитам, залегающим среди соленосных и гинсоносных зеленовато-серых глин. Как видно из состава водовмещающнх пород, последние, по сравнению с описанными выше, более грубые, мощность их также значительно больше. В связи с этим дебиты скважин, каптирующих воды этих пород, достигают 1,8-1,9 л/с. Воды имеют напор до 80 м, пьезометрические уровни устанавливаются на абсолютной отметке 360-400 м, т. е. близко от дневной поверхности.
Благоприятные условия питания водоносного комплекса, более грубый состав и значительно меньшая засоленность водовмещающих пород обусловили формирование в нем менее минерализованных подземных вод, чем в нижележащих комплексах, но довольно пестрого состава. И действительно, лишь на участках, где отложения загорской свиты обогащены поваренной солью, минерализация воды достигает 18 г/л, и они имеют хлоридный натриевый состав. Там, где эти отложения более промыты (урочище Липки), в них формируются сульфатно-гидрокарбонатные кальциево-натриевые воды с минерализацией 2-6 г/л и с содержанием сероводорода до 50 мг/л. На хорошо промытых участках в урочище Помярки распространены гидрокарбонатные кальциево-магниевые воды с минерализацией до 0,3 г/л (источник «Нафтуся» № 2).
Водоносный комплекс верхневоротыщенской свиты широко распространен в районе. Водовмещающие породы его представлены песчаниками и алевролитами, залегающими среди плотных глин, и образующими напорные водоносные горизонты. Хотя мощность отдельных пачек песчаников и небольшая, но на некоторых участках они достигают значительного развития. К. Г. Гаюн и И. М. Койнов указывают на неоднородность свиты в отношении водоносности как по простиранию, так и в разрезе. По простиранию она возрастает с северо-запада на юго-восток, а в разрезе - снизу вверх. Для нижней части ее, сложенной соленосными брекчированными глинами, характерны весьма незначительные притоки воды к скважинам, обычно не превышающие 0,05-0,12 л/с. По составу воды хлоридные натриевые, хлоридно-сульфатные и сульфатно-хлоридные натриевые с минерализацией более 50 г/л. В районе Помярок на глубине 183 м в этих отложениях встречены хлоридно-сульфатные натриевые рассолы с минерализацией 350 г/л и сероводородом в количестве 80 мг/л. В урочище Липки на глубине 238 м в верхневоротыщенских отложениях формируются напорные воды с пьезометрическим уровнем, поднимающимся выше поверхности земли. Это хлоридные натриевые воды с минерализацией до 400 г/л. В районе Стебникского месторождения калийных солей эти отложения практически безводны.
Верхняя часть верхневоротыщенских отложений мощностью около 50-100 м сложена преимущественно песчаными образованиями, она менее насыщена солями и лучше промыта. Пьезометрический уровень формирующихся в них напорных вод устанавливается на абсолютных отметках 245-285 м. Дебиты скважин меняются от 0,25 до 0,5-0,6 л/с, т. е. хотя они и незначительны, но все же в несколько раз выше, чем дебиты скважин, получающих воду из нижней части свиты. В долине р. Воротыще, в безымянных оврагах и балках других участков района из этих отложений выступают родники с дебитами воды 0,04-0,03 л/с. Минерализация воды изменяется от 0,3-0,7 до 20 г/л. состав воды гидрокарбонатный кальциево-магниевый, гидрокарбонатно-сульфатный кальциево-магниевый, хлоридно-сульфатный натриевый.
Из приведенных данных видно, что с глубиной минерализация воды резко возрастает, плотность ее увеличивается до 1,27- 1,29 г/см 3 , хлоридно-сульфатный натриевый состав воды меняется на хлоридный натриевый.
Водоносный комплекс стебникской свиты широко распространен в северо-западной части района, где отложения названной свиты слагают северо-восточное крыло Модрычско-Уличнянской структуры. Водовмещающие породы представлены горизонтами песчаников, залегающих среди глин, местами загипсованных. Наиболее распространенная мощность песчаников около 1 м, но в некоторых местах возрастает до 3-4 м. Пьезометрические уровни водоносных горизонтов устанавливаются на абсолютных отметках 385-405 м. В долине р. Соленице в районе сел Стебник и Солец из песчаников выступает несколько малодебитных родников. Кроме того, эти воды вскрываются здесь неглубокими скважинами и колодцами, имеющими дебиты до 0,12-0,2 л/с. По данным К. Г. Гаюна и И. М. Койнова, наиболее водоносна средняя часть разреза свиты. Именно в ней водовмещающие горизонты песчаников достигают 4 м мощности и скважины дают дебиты до 1-2 л/с. В более глубоких частях комплекса количество и мощность водоносных горизонтов, связанных с песчаниками, заметно уменьшаются, а притоки воды к скважинам сокращаются до 0,23 л/с. С. С. Козлов, В. К. Липницкий и А. Е. Ходьков (1970 г.), по данным наблюдений в районе Стебникского месторождения калийных солей, пришли к заключению, что соленосные отложения района практически водоупорные. В них лишь местами проявляются незначительные капежи и течи с дебитами до 1 л/сут и редко больше.
Состав воды разнообразен. В верхней, наиболее промытой, части комплекса мощностью до 150 м формируются гидрокарбонатные кальциевые воды с минерализацией до 1 г/л. В глубоких горизонтах разреза, характеризующихся затрудненными условиями водообмена и наличием засоленных и загипсованных глин, распространены хлоридные и хлоридно-сульфатные натриевые воды с минерализацией до 12 г/л.
В водоносном комплексе баличской свиты вода формируется в тонких прослоях мелкозернистых песчаников, залегающих среди глин на глубине от 10 до 1000-1700 м. Водоносные горизонты характеризуются высокими напорами, пьезометрические уровни устанавливаются от 3 до 200 м ниже поверхности земли. Водоносность песчаников слабая, дебиты родников не превышают 0,35 л/с, дебиты скважин еще меньше. В зоне активного водообмена комплекса развиты пресные гидрокарбонатные кальциевые воды, в глубоких горизонтах - хлоридные и хлоридно-сульфатные натриевые с минерализацией до 300 г/л.
Водоносный горизонт четвертичных отложений приурочен к аллювиальным и аллювиально-пролювиальным образованиям речных долин. Водовмещающие породы его состоят из супесей и песков, содержащих гальку и гравий. Водоупорным основанием горизонта служат миоценовые глины, глинистые сланцы и другие водоупорные породы. Водоносный горизонт лишь на отдельных участках, где в составе аллювия и аллюво-пролювия имеются прослои глин, является напорным, причем напоры обычно не превышают 2,5 м. Водоносность пород слабая, дебиты водопунктов колеблются от 0,06 до 0,12 л/с. Уровенный режим горизонта находится в тесной зависимости от режима выпадения осадков, амплитуда колебания уровня составляет 1,5-2 м. Воды гидрокарбонатные кальциевые с минерализацией до 1 г/л, сульфатные кальциевые с минерализацией до 3,5 г/л и хлоридные натриевые с минерализацией до 9 г/л. Формирование слабосолоноватых сульфатных и соленых хлоридных грунтовых вод всеми исследователями объясняется подтоком высокоминерализованных подземных вод из подстилающих водоносный горизонт соленосных отложений миоцена.
Подземный водоносный комплекс Московской области представлен пятью горизонтами каменноугольных палеозойских отложений, представляющих интерес для водоснабжения: водоносный горизонт окской и серпуховской свит нижнего карбона, каширский и мячковско – подольский горизонты среднего карбона, касимовский и гжельский горизонты верхнего карбона.
Водоносные горизонты тульской, угленосной и упинской толщ нижнего карбона, расположенные подокскими известняками, а также горизонты верхнего девона на территории Московской области характеризуются малым водообилием и повышенной минерализацией вод.
Указанные пять водоносных горизонта, используемые для водоснабжения, отделены друг от друга значительными толщами глин, затрудняющими связь вод отдельных горизонтов. Каждый горизонт имеет свои условия формирования вод и различно реагирует на местные условия.
Водоносный горизонт окской и серпуховской свит нижнего карбона мощностью 60 – 70 м представлен известняками и доломитами. На юге области в пониженной части долины р. Ока водоносный горизонт имеет очень большое водообилие. Удельные дебиты скважин часто превышают 50 м3 / час, в то время как в других районах области удельные дебиты скважин этого горизонта редко достигают 25 м3 / час.
Каширский водоносный горизонт среднего карбона мощностью 40 – 60 м, представлен известняками и доломитами с прослойками известковых глин, характеризуется малым изобилием.
Исключение составляет территория города Коломна, где в силу специфических гидрогеологических условий наблюдаются значительные удельные дебиты водозаборных трубчатых колодцев.
Московско – подольский водоносный горизонт верхнего карбона мощностью около 45 м представлен доломитами и известняками с многочисленными прослойками известковых глин. В зоне, прилегающей к южной границе его распространения, встречаются участки, где он состоит, в основном, из глин, являясь практически безводным. В местах, где водоносный горизонт покрыт гжельскими отложениями, удельные дебиты трубчатых колодцев не превышают 15 м3 / час, а там, где гжельские отложения отсутствуют и водоносный горизонт располагается на небольшой глубине, удельные дебиты достигают 60 м3 / час (например город Щелково).
Гжельский водоносный горизонт верхнего карбона мощностью около 75 м состоит из доломитов и известняков с очень редкими и маломощными прослойками мергеля и известняковой глины. Горизонт имеет хорошо развитую трещиноватостъ и большое водообилие. Удельные дебиты трубчатых колодцев иногда превышают 60 м3 / час. В пределах Клинско - Дмитровской гряды удельные дебиты уменьшаются до 10 – 20 м3 / час.
В северной, восточной и на большей центральной части области отложения карбон покрыты толщей верхнеюрских глин мощностью от 10 до 60 м (район города Истры). Верхнеюрские глины служат водоупорной кровлей для вод карбона и создает напорность этих вод. В значительной части распространения верхнеюрских глин на них лежат пески и глины волжского яруса верхней юры и нижнего мела мощностью до 30 м (110 м в пределах Клинско–Дмитровской гряды).
Нижне – и верхнемеловые пески волжского яруса содержат огромные запасы подземных вод. Однако использовать эти воды для централизованного водоснабжения крайне трудно, т.к. пески очень мелкозернистые и глинистые с плохой водоотдачей. Вопрос использования этих вод является очень актуальным. Особенно в северных районах области.
Качество меловых вод, как правило, удовлетворительное. Они относятся к гидрокарбонатному типу с плотным остатком 200–300 мг /л, но часто содержат большие количества железа (до 10 мг /л). В опоковидных песчаниках верхнего мела и трепелах встречаются воды, которые в Загорском районе питают родники и колодцы. Такие воды слабоминерализованные, гидрокарбонатного типа с плотным остатком в пределах 150-200 мг / л.
Анализируя водоносный комплекс Московской области можно сделать вывод, что условия захвата подземных вод каменноугольных отложений чрезвычайно разнообразны. Поэтому глубины трубчатых колодцев, конструкция фильтров и оборудование варьируется в широких пределах.
По условиям залегания водоносных горизонтов, по качеству вод территорию области можно разделить на семь гидрогеологических районов.
1. Южный район имеет трубчатые колодцы, питающиеся водами серпуховской и окской свит нижнего карбона, глубиной 40 – 120 м с удельным дебитом до 15 м3 / час. Статические уровни воды в колодцах располагаются на глубине от 10 до 70 м. Плотные остатки вод не превышают 600 мг / л, содержание фтора около 1 мг / л.
2. Водозаборные скважины Юго – западного региона питаются водами каширского водоносного горизонта среднего карбона и серпуховской и окской свит нижнего карбона, Каширский водоносный горизонт характеризуется, как правило, небольшим водообилием. Удельные дебиты скважин составляют 2 – 3 м3 /час. В верхних слоях горизонта плотный остаток вод не превышает 300 мг / л, а содержание фтора порядка 0,5 мг / л. В нижних слоях плотный остаток до 500 мг / л. а фтор до 3 мг /л.
Водоносный горизонт нижнего карбона более водообилен. Удельные дебиты здесь достигают 5 – 7 м3 / час. Характерно, что минерализация вод нижнего карбона уменьшается с юго – востока на северо – запад. В юго – восточных частях района плотный остаток достигает 900 мг / л, содержание фтора составляет 2,5 – 3 мг / л, значительно возрастает сульфатность вод. В северо – западных частях района плотный осадок не превышает 400 мг /л, а количество фтора в воде до 1 мг /л.
3. Большой центральный район занимает значительную часть территории области. Трубчатые колодцы района питаются главным образом водами мячковско – подольского водоносного горизонта, реже – каширского водоносного горизонта среднего карбона и горизонтов нижнего карбона. В этом районе колодцы следует закладывать на мячковско – подольский горизонт, который характеризуется большим водообилием, чем нижнележащие горизонты. Удельный дебит скважин рекомендуемого горизонта достигает 15 м3 /час.
Воды Мячковско – подольского водоносного горизонта характеризуются плотным остатком до 500 мг / час, содержанием фтора обычно до 1 мг / л и относятся к гидрокарбонатному или гидрокарбонатно-сульфатному типу. Участки территории, приуроченные к районам залегания мезозойский фосфоритных отложений характеризуются водами с содержанием фтора до 5 мг /л.
4. В малом центральном районе трубчатые колодцы питаются водами Касимовского горизонта верхнего карбона и Мячковско – Подольского горизонта среднего карбона. Касимовский горизонт у южной границы района имеет мощность 10 – 20 м, к северу мощность его увеличивается до 45 м. Водообилие горизонта возрастает с юга на север, где удельный дебит скважин достигает 20 м3 / час. Воды горизонта имеют слабую минерализацию, плотный остаток не выше 300 мг/л, количество фтора до 0,6 мг л.
Мячковско - Подольский горизонт характеризуется небольшим водообилием, удельные дебиты достигают 10 м3 / час. Воды характеризуются значительной сульфатностью и минерализацией. Плотный остаток достигает до 1650 мг / л, содержание фтора составляет 5,5 мг /л.
Водоносный комплекс
(a. waterbearing system; н. wasserfuhrender Komplex; ф. complexe aquifere; и. complejo acuifero ) - совокупность водоносных горизонтов или зон, приуроченных к толще определённого возраста. Xарактеризуется обычно закономерным изменением хим. состава подземных вод по простиранию и падению комплекса и неоднородностью фильтрационных свойств г. п. B. к. обычно выделяют, когда не представляется возможным оконтурить хорошо выдержанные водоносные горизонты (слабая гидрогеол. изученность, быстрая смена фациально- литологич. состава, сложное тектонич. строение и т.п.), напр. при разведке угольных м-ний, характеризующихся фациально- литологич. изменчивостью пород, при мелкомасштабном или обзорном описании района. Hаличие гидравлич. связи в пределах B. к. осложняет водоносных пород и увеличивает продолжительность осушит. работ на шахтах и в карьерах.
Горная энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . Под редакцией Е. А. Козловского . 1984-1991 .
Смотреть что такое "Водоносный комплекс" в других словарях:
ВОДОНОСНЫЙ КОМПЛЕКС - комплекс водоносных горизонтов, одинаковых или разных по литологическому составу (однотипный или разнотипный В. к.) и, кроме того, одинаковых или разных по характеру скважности (пористости). В зависимости от характера скважности В. к. может быть… … Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии
Слой или несколько слоёв водопроницаемых горных пород, поры трещины или другие пустоты которых заполнены подземной водой. Несколько В. г., гидравлически связанных между собой, образуют водоносный комплекс. См. также Водопроницаемость… … Большая советская энциклопедия
Зайцев, 1945, толща водоносных п., более или менее однородная по характеру водоносности н возрасту, представляющая собой системы водоносных горизонтов и относительно водоупорных п., близких по литологическому составу и как следствие этого характ … Геологическая энциклопедия
водоносний комплекс - водоносный комплекс water bearing system *Wasserhältiger Komplex – система суміжних водоносних горизонтів із подібними гідрохімічними чи гідродинамічними умовами … Гірничий енциклопедичний словник
Содержание 1 История создания 2 Минеральные воды и лечебные грязи … Википедия
Представлена на примере 3х участков: 1. Дюны и Сестрорецкий Разлив 2. На границе муниципальных образований г.Сестрорецк и п. Солнечное 3. На границе Курортного и Приморского районов в п. Горская Александровская 4. Между посёлками Белоостров … Википедия
- (LATVIJAS PADOMJU SOCIALISTISKA REPUBLIKA), Латвия (Latvija), расположена на C. З. Европ. части CCCP. Пл. 63,7 тыс. км2. Hac. 2623 тыс. чел. (1986). Столица Рига. B республике 26 адм. p нов, 56 городов и 37 пос. городского типа. … … Геологическая энциклопедия
Бурение - (Drilling) Бурение это процесс строительства скважины, а также разрушения слоев земли с последующим извлечением продуктов разрушения на поверхность Бурение: на воду, цена, виды бурения, типы бурения, нефть, газ Содержание >>>>>>>>>>>>>> Бурение… … Энциклопедия инвестора
- (Niger), Республика Нигеp (Republique du Niger), гос во в Зап. Африке. Пл. 1267 тыс. км2. Hac. 5,94 млн. чел. (1984). B адм. отношении делится на 7 департаментов, к рые подразделяются на 33 округа. Столица Ниамей. Офиц. язык… … Геологическая энциклопедия
Ливийско Eгипетский артезианский бассейн, расположен в сев. вост. части Африки. Bключает терр. Eгипта, сев. часть Cудана, вост. p ны Ливии и сев. вост. p ны Чада. Пл. 3,49 млн. км2. Бассейн приурочен к Cахарской плите c докембрийским… … Геологическая энциклопедия
Характеризуются гидрогеологические условия и проблемы территории Пермского края: дефицит пресных подземных вод, истощение их запасов, экологические проблемы. Обобщены материалы гидрогеологического картографирования и исследований. Выполнены гидрогеологическая стратификация и районирование территории. Построена современная гидрогеологическая карта. Выделены и охарактеризованы 25 основных водоносных комплексов и горизонтов зоны активного водообмена, имеющих различное практическое значение для водоснабжения. Дана их характеристика по водообильности отложений, химическому составу и качеству подземных вод. Отмечается связь водоносности отложений с геодинамическими активными зонами и тектоническими структурами. Основные перспективы поисков подземных вод для обеспечения населения пресной водой связаны с водообильными зонами, обусловленными геодинамическими факторами. Отмечено, что выявлению и картированию водообильных зон будет способствовать комплексирование стандартных гидрогеологических методов с дистанционными методами и геоинформационными технологиями.
гидрогеология
пресные подземные воды
водоносные комплексы и горизонты
водообильные зоны
гидрогеологическая карта
Пермский край.
2. Атлас Пермского края / под общей редакцией А.М. Тартаковского. – Екатеринбург: Уральский рабочий, 2012. – 124 с.: ил.
3. Буданов Н.Д. Гидрогеология Урала. – М.: Наука, 1964. – 303 с.
4. Гидрогеология СССР. Т. XIV. Урал / под ред. И.К. Зайцева. – М.: Недра, 1972. – 648 с.
5. Коноплев А.В., Копылов И.С., Пьянков С.В., Наумов В.А., Ибламинов Р.Г. Разработка принципов и создание единой геоинформационной системы геологической среды г. Перми (инженерная геология и геоэкология) // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 6. – URL: http://www.science-education.ru/106-7893.
6. Копылов И.С. Геоэкологические исследования нефтегазоносных регионов: Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. – Пермь, 2002. – С. 307.
7. Копылов И.С. Составление гидрогеологической карты Пермской области масштаба 1:500 000 / Информ. карта. – М.: ВГФ, 2002.
8. Копылов И.С. Составление (обновление) серийных легенд государственных гидрогеологических карт масштаба 1:200 000 (Пермская серия) / Информ. карта. – М.: ВГФ, 2003.
9. Копылов И.С. Концепция и методология геоэкологических исследований и картографирования платформенных регионов // Перспективы науки. – 2011. – № 23. – С. 126-129.
10. Копылов И.С. Принципы и критерии интегральной оценки геоэкологического состояния природных и урбанизированных территорий // Современные проблемы науки и образования. – 2011. – № 6. – URL: www.science-education.ru/100-5214.
11. Копылов И.С. Гидрогеохимические аномальные зоны Западного Урала и Приуралья // Геология и полезные ископаемые Западного Урала. – Пермь, 2012. – С. 145-149.
12. Копылов И.С. Линеаментно-геодинамический анализ Пермского Урала и Приуралья // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 6. – URL:www.science-education.ru/106-7570.
13. Копылов И.С. Аномалии тяжелых металлов в почвах и снежном покрове города Перми, как проявления факторов геодинамики и техногенеза // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 1-2. – С. 335-339.
14. Копылов И.С. Составление геологического атласа Пермского края // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского. – 2013. – № 16. – С. 356-362.
15. Копылов И.С. Закономерности формирования почвенных ландшафтов Приуралья, их геохимические особенности и аномалии // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – №. 4. – URL: www.science-education.ru /110-9777.
16. Копылов И.С. Результаты и перспективы региональных гидрогеологических работ в Пермском крае и их геоинформационное обеспечение // Геоинформационное обеспечение пространственного развития Пермского края: сб. науч. тр. Перм. гос. нац. исслед. ун-т. – Пермь. – 2013. – Вып. 6 – С. 34-40.
17. Копылов И.С. Поиски и картирование водообильных зон при проведении гидрогеологических работ с применением линеаментно-геодинамического анализа // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. – 2013. – № 93. – С. 468-484.
18. Копылов И.С. Геодинамические активные зоны Приуралья, их проявление в геофизических, геохимических, гидрогеологических полях // Успехи современного естествознания. – 2014. – № 4. – С. 69-74.
19. Копылов И.С. Геоэкологическая роль геодинамических активных зон // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 7. – С. 67-71.
20. Копылов И.С., Коноплев А.В. Геологическое строение и ресурсы недр в атласе Пермского края // Вестник Пермского университета. Геология. – 2013. – № 3 (20). – С. 5-30.
21. Копылов И.С., Коноплев А.В., Ибламинов Р.Г., Осовецкий Б.М. Региональные факторы формирования инженерно-геологических условий территории Пермского края // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. – 2012. – № 84. – С. 102-112.
22. Копылов И.С., Ликутов Е.Ю. Структурно-геоморфологический, гидрогеологический и геохимический анализ для изучения и оценки геодинамической активности // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 9-3. – С. 602-606.
23. Методические основы гидрогеологического районирования территории СССР / Л.А. Островский, Б.Е. Антыпко, Т.А. Конюхова. – М.: Недра. – 1990. – 240 с.
24. Минерально-сырьевые ресурсы Пермского края: энциклопедия / гл. ред. А.И. Кудряшов. – Пермь: Книжная площадь, 2006. – 464 с.
25. Михайлов Г.К., Оборин А.А. Подземная кладовая пресных вод Сылвенского кряжа. – Пермь: Изд-во Пермского ун-та, 2006. – 154 с.: ил.
26. Принципы гидрогеологической стратификации и районирования территории России (методическое письмо) / М.С. Голицын, М.В. Кочетков, Л.В. Леоненко и др. – М.: МПР РФ, 1998. – 21 с.
27. Шерстнев В.А. Водообильные зоны. – Пермь: ПГУ, 2002. – 132 с.
28. Шимановский Л.А., Шимановская И.А. Пресные подземные воды Пермской области. – Пермь: Кн. изд-во, 1973. – 195 с.
29. Likutov E.Yu., Kopylov I.S. Complex of methods for studying and estimation of geodynamic activity // Tyumen State University Herald. – 2013. – № 4. – С. 101-106.
Введение
Территория Пермского Прикамья - Пермского края является крупным регионом, площадью 160,6 тыс. км2, с населением - более 3 млн человек, характеризуется большим разнообразием природных условий и ресурсов, сложными гидрогеологическими и гидрогеоэкологическими условиями. В крае разведано 126 месторождений пресных подземных вод, с суммарными эксплуатационными запасами 1125 тыс. м3сут, из них (по данным ГИДЭК - 2010 г.) эксплуатируются 67 месторождений с общим водоотбором 226 тыс. м3/сут. Текущая потребность в хозяйственно-питьевых водах удовлетворяется подземными водами лишь на 15 %. Важнейшими проблемами территории являются отсутствие источников водоснабжения для многих населенных пунктов, дефицит пресных подземных вод, истощение их запасов, экологические проблемы, связанные с повсеместным загрязнением вод, недостаток современной региональной гидрогеологической информации .
Материалы и методы исследованияНа основе материалов гидрогеологического картографирования и исследований (Л.И. Шимановский, Г.К. Михайлов, Е.А. Бобров, А.М. Оскотский В.И. Мошковский, Е.А. Иконников, В.А. Поповцев, С.В. Заякин, А.Г. Мелехов, И.М. Синицин, А.В. Ревин, В.П. Куликов, П.П. Ведерников, В.М Балдин, И.С. Копылов и др.) проведены систематизация, анализ данных; выполнена гидрогеологическая стратификация и районирование. В соответствии c территория расположена на стыке и в пределах четырех бассейнов подземных вод первого порядка: I - восточной окраины Восточно-Русского сложного бассейна пластовых вод, II - Предуральского сложного бассейна пластовых вод, III - Тимано-Печорского сложного бассейна пластовых вод, IV - Большеуральского сложного бассейна корово-блоковых вод, разделенные на бассейны (блоки) более низких порядков. В гидрогеологическом разрезе выделяются: водоносные или водоупорные этажи > водоносные комплексы (ВК) > водоносные горизонты (ВГ) или водоносные зоны (ВЗ). Наименования их приводятся согласно принципам гидрогеологической стратификации и обновленной серийной легендой государственных гидрогеологических карт масштаба 1:200 000 для Пермской серии листов с уточнением. Распространение их с учетом современных геологических и гидрогеологических основ показано на гидрогеологической карте (рис. 1).
Рис. 1. Основные водоносные комплексы и горизонты Пермского края
Результаты исследования и их обсуждениеВ соответствие с изложенными принципами ниже приводится краткая характеристика основных гидрогеологических подразделений, имеющих практическое значение.
Водоносный комплекс кайнозойских образований включает ряд водоносных и водоупорных горизонтов элювиальных, делювиальных, аллювиальных, озерных, болотных, ледниковых, флювиогляциальных, полигенетических образований, а также относительно водоупорные горизонты неогеновых и палеогеновых образований. Все они могут иметь значение для водоснабжения, однако источники их не постоянны во времени, а воды их часто некондиционные по качеству.
Водоносный горизонт четвертичных аллювиальных образований распространён по долинам рек особенно - Камы, Чусовой, Сылвы, Обвы, Иньвы, Чермоза и др. Он объединяет отложения низких аккумулятивных террас (поймы, высокой поймы, I и II надпойменных террас) и верхних цокольных и эрозионно-аккумулятивных террас (III и IV надпойменных террас). Мощность аллювия находится в пределах 5-15 м, достигая 40-50 м в долине р. Камы. В верхней части разреза преобладают глины, суглинки и супеси, в нижней - пески, гравий, галечники. Коэффициенты фильтрации имеют значения в пределах первого десятка м/сут.
Аллювиальные отложения содержат грунтовые безнапорные воды, глубины, залегания которых определяются поверхностью террас над урезом воды и колеблются от 0 до 13 м. Дебиты родников обычно не превышают 0,2-0,3 л/с (до 8 л/с), скважин - 0,3-2 л/с при понижениях 1-7 м. Состав вод преимущественно НСО 3 -Са (Мg-Ca, Na-Ca) с минерализацией 0,1-3 г/дм 3 , в среднем 0,2 г/дм 3 . Питание подземных вод аллювия малых рек осуществляется за счет атмосферных осадков и притока из коренных отложений. Воды горизонта используются для водоснабжения водозаборами: Усть-Качка, Конец-Бор, Оханск, Кама. Из-за низкого гипсометрического положения помимо болотного загрязнения (Na, Cl, SO 4 , NO 3) велика вероятность попадания в него сточных вод.
Водоносный горизонт днепровских флювиогляциальных образований распространён в бассейне рек Весляны, Тимшора, Камы, Косы, Уролки. Связан с кварцевыми мелкозернистыми песками с редкой галькой. Мощность горизонта от 0,5 до 40 м. Воды HCO 3 -Ca (Na-Ca) состава с минерализацией 0,1-0,2 г/дм 3 . Возможно болотное загрязнение.
Относительно водоупорные горизонты неогеновых и палеогеновых образований распространёны в южной части территории в переуглублённых частях долин рек бассейна р. Буй. Представлены глинами, суглинками, с прослоями и линзами алевролитов, песков и галечников. Мощность отложений горизонтов до 20-25 м. По химическому составу воды HCO 3 -Ca (Mg-Ca, Ca-Mg) состава с минерализацией 0,3-0,4 г/дм 3 .
Водоносный комплекс мезозойских образований развит в северо-западной части территории в бассейнах рек Весляны, Косы, Иньвы. Водоносный горизонт средней юры сложен песками с линзами гравия и гальки, песчаниками и глинами с прослоями алевролитов мощностью до 25 м и более.Относительно водоупорный горизонт нижнего триаса сложен глинистыми породами с прослоями песчаников и алевролитов мощностью до 21 м. По составу воды НСО 3 -Са (Na) с минерализацией до 0,5 г/дм 3 . Водообильность невысокая, дебит родников не превышает 0,5 л/с. Возможно водоснабжение небольших предприятий и хозяйств.
Водоносный комплекс средней-верхней перми включает водоносные горизонты северодвинских, уржумских и казанских отложений. Водоносный горизонт северодвинских отложений верхней перми распространен в западной части территории, полосой с шириной до 30 км пестроцветных песчано-глинистых отложений, спорадически обводненных. Дебиты родников до 1 л/с, состав вод - НСО 3 -Са-Na, с минерализацией до 0,5 г/дм 3 .
Водоносный горизонт уржумских отложений средней пермиимеет широкое распространение в западной части Пермского Прикамья, c шириной до 120 км, мощностью до 200-260 м. Представлен красноцветной песчано-глинистой толщей с преимущественно песчаниковым (>50%) типом разреза с подчинёнными известняками, конгломератами, аргиллитами. Мощность водонасыщенных слоев составляет 1-5 м, редко достигает 10-15 м и более.По фильтрационным свойствам горизонт крайне неоднороден. Наиболее проницаемые пласты залегают выше местного эрозионного вреза, где формируют родниковый сток, характеризующийся нередко крупными по дебиту родниками (5-20 л/с и более). Водообильность отложений определяется геодинамическими и структурно-тектоническими условиями, с которыми связаны значительные водообильные зоны. Практически все они приурочены к узлам пересечения крупных линеаментов, отождествляемых с тектонических нарушениями и обуславливающими геодинамические активные зоны .По химическому составу воды HCO 3 (CI-HCO 3 , SO 4 -CI-HCO 3)-Na-Mg-Ca (Mg-Na-Ca, Ca-Mg-Na), с минерализацией 0,1-0,5 г/дм 3 . Иногда наблюдаются подтоки минерализованных вод.Подземные воды горизонта широко используется для водоснабжения средних населенных пунктов.
Водоносный горизонт казанских отложений приурочен к белебеевской свите казанского яруса средней перми. Распространён восточнее уржумского горизонта, полосой шириной до 30 км. Общая мощность 100-275 м. Отложения представлены песчаниками, конгломератами, алевролитами, аргиллитами, с линзами известняков, мергелей; но до глубины 100-150 м преобладает глинистый тип разрез (глин >50%). Водоносными являются пласты алевролитов с прослоями песчаников. Мощность водонасыщенных слоев обычно составляет 1-5 м, редко 5-10 м. Характерно спорадическое распространение подземных вод с отдельными водообильными зонами. Крупнейшие водообильные зоны (дебиты родников от 5-20 л/с до 50 л/с) установлены на стыке Пермского свода и Висимской впадины, характеризующимся повышенной геодинамической активностью и трещиноватостью пород .Подземные воды HCO 3 (Ca-Mg и Ca-Na) состава и минерализацией 0,2-0,4 г/дм 3 . Ниже местного эрозионного вреза (до глубины 100 м) установлены воды смешанного состава с минерализацией 10-15 г/л (на участках рек Иньвы, Чермоза, Нердвы). Подземные воды могут быть использованы эксплуатацией одиночных скважин производительностью 50-100 м 3 /сут.
Водоносный комплекс отложений уфимского яруса включает водоносные горизонты шешминских и сликамских отложений уфимского яруса нижней перми. Водоносный горизонт шешминских отложений (P 1 ss)приурочен к шешминскому горизонту верхнего подъяруса уфимского яруса. Выходит на поверхность полосой меридионального простирания шириной до 60 км, мощностью от 20-30 до 320-410 м, в придолинных частях рек Камы, Бабки, Тулвы, а также на водоразделах рек Камы и Вишеры, Буя и Быстрого Таныпа. Сложен переслаивающимися песчаниками, алевролитами, аргиллитами, с линзами известняков, мергелей; характерна загипсованность. Водоносными являются трещиноватые прослои пород, толщиной 1-3 м. Дебиты родников от 0,1-0,5 до 5-10 л/с. Состав вод выше эрозионного вреза преимущественно HCO 3 -Ca (Mg, Na),с минерализацией 0,2-0,5 г/дм 3 , ниже эрозионного вреза преобладают SO 4 (HCO 3 -SO 4 , CI-SO 4)-Ca (Na, Mg) воды с минерализацией от 1,5 до 14 г/дм 3 . Воды горизонта используются населением г. Перми для водоснабжения одиночными скважинами, колодцев и каптажа источников, редко - групповых водозаборов. В пределах водообильных зон возможно сооружение водозаборов с дебитом 1000-2000 м 3 /сут.
Водоносный горизонт соликамских отложений приурочен к нижнеуфимскому (соликамскому) горизонту. Выходит на поверхность в виде полосы меридионального простирания шириной до 30 км в Предуральском бассейне и узкой прерывистой полосой в пределах Тулвинской группы бассейнов, иногда перекрываясь шешминскими отложениями, и, погружаясь на запад под шешминский горизонт на глубину более 600 м. Мощность горизонта достигает 300 м и более. Представлен чередованием известняков, мергелей, аргиллитов, песчаников, гипсов. Состав вод преимущественно HCO 3 -Mg-Ca с минерализацией до 0,5 г/л, на участках с промышленно-бытовым загрязнением и подтоком вод из нижележащих отложений до 1,0 г/дм 3 , состав меняется на HCO 3 -CI и HCO 3 -SO 4 . В нижней зоне надсолевых вод на глубине 300-350 м развиты рассолы CI-Na состава с минерализацией до 155-317 г/дм 3 . Имеет большое практическое значение для водоснабжения, однако, из-за плохой защищённости подземные воды подвержены загрязнению.
Водоносный комплекс отложений кунгурского яруса представлен несколькими водоносными и водоупорными горизонтами. Первый кунгурский (иренский) ВГприурочен к западному крылу Пермско-Башкирского свода и крыльям Ксенофонтовско-Колвинского вала и Колвинской седловины. Сложен чередующимися гипсово-ангидритовыми и известняково-доломитовыми пачками, которые водоносны только в месте выхода их на поверхность; с погружением под более молодые породы комплекс становится водоупором (водоупорный иренский горизонт). Верхняя часть разреза подвержена интенсивному карстованию. Состав вод выше эрозионного вреза SO 4 -HCO 3 -Ca, с минерализацией до 3 г/дм 3 . На глубине порядка 100 м минерализация увеличивается до 4,1-9,3 г/дм 3 , состав вод SO 4 -Ca-Na, CI-Na. Подземные воды горизонта практически не защищены и могут быть подвергнуты загрязнению. Второй кунгурский ВГ распространен на поверхности в восточных частях Тимано-Печорского и Предуральского сложных бассейнов. По литологии отличается большим разнообразием. Исходя из фациальной неоднородности и невыдержанности водовмещающих пород, характеризуется сложными гидрогеологическими условиями, разнообразным химическим составом от HCO 3 до HCO 3 -SO 4 и SO 4 -CI-с минерализацией 0,1-3,0 г/дм 3 и более.
Водоносный комплекс ассельско-артинских отложений занимает прерывистую полосу вдоль восточного борта Предуральского прогиба. Сложен песчаниками, аргиллитами, с прослоями и линзами конгломератов, известняков, мергелей, мощностью до 330 м. Отложения фациально не выдержанны. Характерно полное отсутствие загипсованности. По составу воды комплекса преимущественно HCO 3 -Ca, с минерализацией до 0,1-0,8 г/дм 3 . Водоносные комплексы нижней перми в кунгурских и артинских отложениях представляют особый интерес для водоснабжения, особенно на Уфимского плато, где в линейных трещинных зонах дебит родников достигает 1000 л/с, а удельный дебит скважин - 135 л/с .
Водоносный комплекс среднего и верхнего карбона развит в пределах западного склона Урала площадями преимущественно субмеридионального простирания и сводовой части Ксенофонтовско-Колвинского вала. Сложен известняками, доломитами с прослоями песчаников, аргиллитов, мергелей толщиной до 200 м. Развиты трещинно-карстовые воды преимущественно HCO 3 -Mg-Ca, с минерализацией 0,1-0,7 г/дм 3 . Используется для централизованного водоснабжения г. Кизела. Перспективы связаны с линейными водообильными зонами, где дебиты родников достигают 100-400 л/с.
В пределах Большеуральского сложного бассейна корово-блоковых вод развиты следующие водоносные подразделения: ВК нижнего и среднего карбона, ВК карбонатных отложений среднего девона - нижнего карбона, ВК терригенных отложений девона, ВК карбонатных отложений силура - нижнего девона, ВК карбонатных отложений среднего - верхнего ордовика, ВК терригенных отложений нижнего - среднего ордовика, ВК терригенных отложений верхнего венда, ВК терригенных и метаморфических отложений нижнего венда, водоносная зона трещиноватости метаморфических пород рифея, водоносная зона трещиноватости магматических пород. Они содержат корово-блоковые воды, приуроченные к трещиноватой зоне коры выветривания и локальным тектоническим трещинам. Первые два ВК содержат трещинно-карстовые воды. В пределах развития тектонических трещин они более водообильны (дебит родников до 1-3 л/с). По составу воды преимущественно HCO 3 -Mg-Ca, с минерализацией 0,01 - 0,2 редко до 0,9 г/дм 3 . Подземные воды слабо изучены, по данным могут представлять интерес для локального водоснабжения.
Заключение
На территории Пермского края выделены 25 основных водоносных комплексов и горизонтов. Основные перспективы поисков подземных вод для обеспечения населения пресной водой связаны с водообильными зонами, расположенными неравномерно по площади, обусловленными главным образом действием геодинамических и структурно-тектонических факторов. Выявление и картирование водообильных зон наиболее эффективно проводить при комплексировании стандартных гидрогеологических методов с дистанционными методами и применением ГИС-технологий на основе создания баз данных, автоматизированных методов дешифрирования и обработки данных.
Библиографическая ссылка
Копылов И.С. ОСНОВНЫЕ ВОДОНОСНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ПЕРМСКОГО ПРИКАМЬЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДЛЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ // Успехи современного естествознания. – 2014. – № 9-2. – С. 105-110;URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=34364 (дата обращения: 19.07.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
Рассматриваемая территория относится к северной части Волго-Сурского артезианского бассейна .
Глубина изучения разреза, в основном, ограничена зоной активного водообмена или зоной пресных ПВ. В этой части разреза, с учетом геологического строения, литолого-фациального состава, проницаемости слагающих их пород, наконец, условий залегания водовмещающих пород и характера взаимосвязи, приуроченных к ним ПВ, выделяется ряд гидрогеологических подразделений:
Казанский водоносный комплекс с трещинно-карстово-пластовыми водами в известняках, доломитах в северной части Приволжской возвышенности, территории Низкого Заволжья и с порово-трещинно-пластовыми водами в терригенных породах, переслаивающихся с карбонатными, в пределах Высокого Заволжья;
Татарский водоносный комплекс с порово-трещинно-пластовыми водами в терригенных породах, переслаивающихся с карбонатными;
Неоген-четвертичный водоносный комплекс с порово-пластовыми водами в песчано-глинистых отложениях.
Казанский водоносный комплекс
Представлен двумя крупными типами скоплений подземных вод:
а) трещинно-карстово-пластовыми в известняках и доломитах гидрогеологических разрезов северной части Приволжской возвышенности и Низкого Заволжья;
б) порово-трещинно-пластовыми в терригенных породах, переслаивающихся с карбонатными в разрезах Высокого Заволжья.
Глубина залегания кровли комплекса согласуется со структурно-тектоническими особенностями территории и изменяется в зависимости от современного рельефа. В зоне залегания пресных вод глубина кровли варьирует в широких пределах - от первых метров в долинах рек до 80-100 м на водораздельных площадях, составляя в среднем 20-60 м.
Мощность водосодержащих пород в целом по региону составляет 20-50%, а в трещиноватых, разрушенных и закарстованных карбонатных отложениях до 70-100% от мощности водоносного комплекса. По условиям залегания подземные воды казанского комплекса относятся к напорно-безнапорным, величина напора изменяется от первых до 100 м, редко более. На большей площади распространения комплекса величины напоров находятся в пределах градаций 0-20, 20-40 м .
По водоносности казанский комплекс отличается значительной неоднородностью, что обусловлено различным литологическим составом и условиями залегания водовмещающих пород, в общем виде снижение водообильности комплекса прослеживается с юго-запада на северо-восток.
Основное питание водоносный комплекс получает за счет инфильтрации атмосферных осадков на площадях выхода описываемых отложений на дневную поверхность, а также за счет перетока вод из вышележащих водоносных комплексов. На отдельных участках происходит дополнительное питание комплекса за счет подтока из подстилающих уфимских отложений. Разгрузка вод происходит в местную гидрографическую сеть, редко - в нижележащие комплексы.
По компонентному составу подземные воды принадлежат к гидрокарбонатному, сульфатному и хлоридному типам, преобладают гидрокарбонатный и сульфатный. Из катионов в подземных водах выявлен кальций, в меньшей мере магний и натрий. Подземные воды в пределах зоны интенсивного водообмена в основном гидрокарбонатные кальциевые, пресные, минерализация до 0,5 г/ дм 3 , приурочены к центральным частям водоразделов. В пределах склоновых частей водоразделов, а иногда и в придолинных участках, прослеживаются подземные воды гидрокарбонатно-сульфатного типа с минерализацией от 0,5 до 1 г/дм 3 . Вниз по разрезу наблюдается закономерное возрастание минерализации вследствие меньшей промытости пород. Подземные воды сульфатного, сульфатно-гидрокарбонатного, сульфатно-хлоридного типов - это воды повышенной минерализации, распространенные в виде локальных участков на фоне пресных вод, приурочены в основном к речным долинам .
Воды казанских отложений широко используются для водоснабжения крупных городов, районных центров, мелких населенных пунктов, промышленных предприятий централизованными водозаборами, одиночными скважинами, родниками.
Татарский водоносный комплекс
Представлен порово-трещинно-пластовыми водами в терригенных породах, переслаивающихся с карбонатными. Комплекс имеет широкое распространение, практически сходное с казанским водоносным комплексом, отсутствует или имеет спорадическое распространение лишь в местах общего геологического подъема слоев.
Подземные воды приурочены к верхне- и нижнетатарским отложениям, имеющим чаще идентичный литологический состав пород и условия формирования подземных вод. Верхнетатарские отложения пользуются меньшим площадным распространением, чем нижнетатарские, так как в приподнятых структурно-тектонических зонах они полностью или частично размыты, подземные воды сдренированы и имеют спорадическое распространение. Отличительной особенностью татарских образований является невыдержанность литологического состава, плотности и трещиноватости пород, как по площади распространения, так и по разрезу.
Водоносный комплекс сложен мощной толщей красноцветных и пестроцветных аргиллитоподобных глин, алевролитов и песчаников с прослоями и линзами песков, известняков, доломитов, мергелей, конгломератов. Карбонатные прослои приурочены в основном к нижней части разреза татарского комплекса и имеют локальное распространение. При глубоком залегании воды комплекса обладают повышенной минерализацией. Водовмещающими породами служат рыхлые песчаники, пески, прослои гравийно-галечных отложений, трещиноватых алевролитов, мергелей, известняков и линзы конгломератов. Наличие среди водовмещающих пород незначительных по мощности водоупорных, в качестве которых служат одновозрастные глины и плотные алевролиты, создает условие для образования большого количества водоносных прослоев мощностью от нескольких сантиметров до 13-24 м. Мощность водоносного комплекса в пределах зоны пресных вод колеблется от нескольких метров у границ его выклинивания до 80-100 м и более .
Суммарная мощность водосодержащих пород составляет 10-50%, редко более от мощности водоносного комплекса и изменяется в основном от первых до 30-40 м, достигая на локальных площадях 60-85 м. Подземные воды татарского комплекса формируются на разных глубинах; в зависимости от рельефа, местности и мощности перекрывающих отложений глубина залегания водоносного комплекса колеблется от 3,5 до 135 м и более.
Воды рассматриваемого комплекса на территории его распространения преимущественно пресные, минерализация не превышает 1 г/дм 3 . Менее минерализованные (до 0,5 г/дм 3) воды чаще встречаются в центральных частях водоразделов. Воды повышенной минерализации распространены локально, отдельными площадями различных размеров и приурочены чаще к долинам крупных рек. Значительной протяженностью участки таких вод прослеживаются в долинах Волги и Камы.
По химическому составу подземные воды довольно разнообразны: гидрокарбонатного типа развиты преимущественно в пределах водоразделов, в промытой верхней части комплекса. Наиболее широко распространены гидрокарбонатно-кальциевые воды, менее - гидрокарбонатно-натриевые и незначительно - гидрокарбонатные магниевые. Подземные воды сульфатного типа имеют локальное распространение в местах, где наблюдается связь водоносного комплекса с минерализованными водами нижележащих напластований.
Источником питания комплекса являются атмосферные осадки в местах выхода пород татарского возраста на дневную поверхность, при глубоком залегании водосодержащих отложений присутствует переток из верхних горизонтов. Разгрузка подземных вод происходит по эрозионным врезам в виде скрытого стока в реки. Открытая разгрузка проявляется многочисленными родниками, пластовыми выходами, мочажинами по долинам рек, склонам балок и оврагов.
Воды татарских отложений на участках неглубокого залегания широко эксплуатируются для питьевого и хозяйственного водоснабжения многочисленных населенных пунктов, как с помощью одиночных скважин, так и посредством групповых водозаборов.
Неоген-четвертичный водоносный комплекс
Представлен порово-пластовыми водами в песчано-глинистых отложениях. Имеет наиболее широкое распространение в пределах исследуемого региона.
Разграничение генезиса водосодержащих аллювиально-четвертичных образований и сложнопостроенных неогеновых разрезов пресноводных, солоноватых и морских осадков затруднительно из-за неоднозначности и недостаточности геолого-гидрогеологической изученности.
Водосодержащие отложения комплекса в целом представлены породами неогена и четвертичного возраста. Вышеперечисленные образования характерны для определенных форм рельефа, обладают литологическими особенностями, с которыми непосредственно связана их обводненность. Отдельные обводненные толщи четвертичного возраста, стратиграфических подразделений неоплейстоцена и голоцена, водоносность которых не имеет существенного практического значения, с карты сняты. Это отложения донского горизонта и элювиально-делювиальные, биогенные и эоловые; для них, в общем, характерно как мозаичное, так и плащеобразное залегание при доминирующем глинистом составе преимущественно небольших средних мощностей .
Глубина залегания вод комплекса в пределах 0,5-50 м и более от поверхности земли, максимальные глубины до 70 м и более. Обводненные песчаные слои не выдержаны по мощности и простиранию, нередко линзообразны, скрываются на различных глубинах от нескольких до 40-50 м. В пределах рассматриваемых границ распространения комплекса отмечаются многочисленные участки с сокращенной мощностью водовмещающих пород менее 10 м .
По условиям залегания воды на большей части своего распространения относятся к безнапорными.
Источником питания водоносного комплекса являются атмосферные осадки, поверхностные воды, а так же напорные воды нижележащих водоносных комплексов.
По химическому составу воды комплекса на большей части своего распространения пресные, минерализация их от 0,04 до 1 г/кг. По составу гидрокарбонатно-кальциевые, натриевые, реже - гидрокарбонатно-сульфатные кальциевые и магниевые. Увеличение минерализации возможно и за счет обогащения вод растворимыми компонентами при движении от области питания к области разгрузки и за счет разгрузки сульфатных вод из нижнепермских отложений. Жесткость в большинстве случаев от 1-7 до 8-10 ммоль/дм 3 , на отдельных участках выше нормы .
На всей площади распространения водоносного комплекса часто имеет место бытовое и промышленное загрязнения. Подземные воды (в пределах отдельных площадей) изучены большим количеством месторождений, разведанных для водоснабжения населенных пунктов, промышленных предприятий и сельскохозяйственных объектов, и почти повсеместно они являются перспективными для водоснабжения, как небольших населенных пунктов, так и для использования в качестве источника централизованного водоснабжения крупных городов .
Сложные геолого-гидрогеологические условия региона предопределяют своеобразие гидродинамических характеристик подземных вод, в том числе направлений поверхностного и подземного стока. Областями питания первых от поверхности водоносных комплексов обычно являются площади их распространения; для глубокозалегающих, исходя из геологических соображений- обычно гипсометрически приподнятые сводовые структуры первого порядка, где существуют условия для инфильтрации поверхностных вод. Областью разгрузки глубокозалегающих водоносных комплексов является Прикаспийская впадина, которая в мезозойско-кайнозойское время непрерывно опускалась.
Структурно-тектонические особенности играют доминирующую роль в определении условий скопления подземных вод, а физико-географические и палеографические в формировании их химизма. В пределах региона прослеживается многочисленная смена резких поднятий и опусканий структур высших порядков с наложением структурных подразделений более низких порядков, которые в целом определяют глубину распространения пресных вод.
Физико-географические условия территории исследований соответствуют трем ландшафтным зонам, определяют условия питания водоносных комплексов и, в конечном счете, их химический состав. Питание подземных вод в основном ухудшается с севера на юго-восток. Для территорий с недостаточным питанием подземных вод верхнего структурно-гидрогеологического этажа и неглубоких расчленений рельефа возникают своеобразные условия, когда водосодержащие породы отдельных стратиграфических подразделений не имеют самостоятельного практического значения. Подземные воды в таких условиях могут обладать спорадической обводненностью, эксплуатируется обычно несколько водоносных горизонтов совместно, образуя единые водоносные комплексы при литологической однотипности водосодержащих пород.
