Каменноугольный водоносный комплекс. Водоносные горизонты и комплексы

Основным источником водоснабжения загородных домов в Московской области являются водоносные комплексы каменноугольных палеозойских отложений.

Перечислим их:

Гжельско-ассельский и касимовский водоносные горизонты верхнего карбона,
Подольско-мячковский и каширский горизонты среднего карбона,
Протвинский и алексинско-тарусский горизонты нижнего карбона.

Перечисленные горизонты разделены между собой достаточно выдержанными прослоями глин, поэтому связи между собой они практически не имеют. Каждый горизонт имеет свои особенности водообильности, величины напора и химического состава подземных вод.

По этим характеристикам Московскую область можно разделить на шесть гидрогеологических районов.

Водоносный гжельско-ассельский карбонатный комплекс

Является основным источником водоснабжения в Талдомском, Дмитровском, Сергиево-Посадском, Пушкинском, Щелковском, Ногинском, Павлово-Посадском, северной части Орехово-Зуевского и Шатурского административных районов.

Глубина залегания водовмещающих пород: от 2 до 190 м. Горизонт характеризуется весьма высокой, хотя и неоднородной водообильностью. Удельные дебеты скважин изменяются от 3 до 50 м3/час.

Воды пресные, с нормативным содержанием примесей. Иногда отмечается повышенное содержание железа и фтора.
Водоносный касимовский карбонатный комплекс

Из этого водоносного горизонта берут воду Клинский, Солнечногорский, Мытищинский, Сергиево-Посадский, Пушкинский, Щелковский, Орехово-Зуевский, Ногинский, Павлово-Посадский, Раменский, Шатурский и Егорьевский районы.

Водообильность у касимовского горизонта, как и у гжельско-ассельского весьма высокая, но неоднородная, дебеты скважин изменяются от 3 до 50 м3/час. Наибольшая водообильность отмечается в долинах рек.

По химическому составу воды пресные, количество минеральных примесей 0,1-0,6 г/литр. В некоторых скважинах отмечается повышенное содержание железа и фтора.
Водоносный подольско-мячковский карбонатный комплекс

Этот водоносный горизонт распространен почти на всей территории Московской области, за исключением юго-западной части. Он является основным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения в Волоколамском, Шаховском, Истринском, Рузском, Можайском, Одинцовском, Наро-Фоминском, Подольском, Домодедовском, Воскресенском, Коломенском, Чеховском административных районах.

Глубина залегания кровли подольско-мячковского водоносного горизонта начинается от 10-20 м в долинах рек Рузы, Москвы, Пахры и Оки (местами он даже выходит на поверхность) и возрастает в северо-восточном направлении, достигая 450м. Напор воды в скважинах колеблется от 20 до 120м. Дебет скважин на воду, пробуренных на этот водоносный горизонт может достигать 15 м3/час.

Минерализация воды возрастает к северо-востоку от линии Дмитров-Ногинск-Шатура и достигает 10 мг/литр, с повышенным содержанием фтора (до 6 мг/литр) и железа (до 2-3, иногда 7-10 мг/литр). Поэтому, если вы проживаете в данных районах, вам придется задуматься о приобретении качественной системы водоочистки .
Водоносный каширский карбонатный комплекс

Каширский водоносный комплекс распространен на всей территории Московской области и размыт на юге. Водовмещающими породами являются трещиноватые известняки и доломиты.

Глубина их залегания изменяется от 10-20 м в долинах рек до 30-40 м на водоразделах. Каширский горизонт в основном напорный. Величина напора увеличивается по мере погружения горизонта в северо-восточном направлении. Удельный дебет скважин, пробуренных на этот горизонт, как правило, небольшой: 2-3 м3/час.

Минерализация воды достигает 1,0 мг/литр с преобладанием сульфатов. Каширский водоносный комплекс в основном эксплуатируется в южной и юго-западной частях Московской области.
Водоносный протвинский карбонатный комплекс

Водовмещающими породами являются трещиноватые, часто закарстованные известняки. В северо-восточных районах появляются загипсованные доломиты, что сказывается на химическом составе воды.

Уровни воды в скважинах на этот водоносный горизонт составляют от 9 м (у Можайска) до 89 м (у Подольска), а к северо-востоку от Москвы увеличиваются до 110-150 м. Дебет скважин составляет 3-5 м3/час.

Вода в протвинском горизонте жесткая (до 15-20 м. моль/литр), с повышенным содержанием железа (2-3 мг/литр) и фтора (до 5 мг/литр).
Водоносный алексинско-тарусский карбонатный комплекс

Глубина залегания комплекса меняется от нескольких метров в долинах до 110 м на водоразделах и увеличивается в северо-восточном направлении, достигая 350-400 м в районе Шатуры и Дмитрова. Уровни воды в артезианских скважинах меняются от 0 до 60 м, снижаясь к долинам Волги и Оки.

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.

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.

Водоносными называют горные породы, которые содержат свободную воду и способны пропускать ее через свою толщу под действием силы тяжести. К таким породам можно отнести галечники, гравелиты, пески, известняки и др.

К водоупорным (водонепроницаемым) относят такие породы, которые весьма слабо пропускают (фильтруют) или совсем не способны отдавать и пропускать ее в природных условиях; к таким относят глины, тяжелые суглинки, глинистые сланцы, аргиллиты, мергели и др. плотные породы.

Чередование пород в геологическом разрезе позволяет провести их расчленение по литологическим особенностям на водоносные и водоупорные пласты. Наиболее распространенным подразделением (от более мелких к крупным) выделяют: водоносный горизонт, водоносный комплекс, гидрогеологический этаж, гидрогеологический бассейн.

Под водоносным горизонтом принято понимать относительно выдержанную по площади и в разрезе насыщенную свободной гравитационной водой одно или разновозрастную толщу горных пород в гидродинамическом отношении являющуюся единым целым. По условиям залегания и их режиму выделяются водоносные горизонты грунтовых, межпластовых ненапорных и напорных (артезианских) вод (рис.2).

Водоносный комплекс представляет собой выдержанную в вертикальном разрезе и имеющую региональное распространение водонасыщенную толщу одно или разновозрастных и разнородных по составу пород, ограниченную сверху и снизу регионально выдержанными водоупорными пластами, почти исключающими или затрудняющими гидравлическую связь со смежными водоносными комплексами (рис.3).

Под гидрогеологическим этажом понимается совокупность водоносных комплексов, ограниченных только снизу или сверху и снизу мощными регионально выдержанными в пределах водонапорной системы трещинами водоупорных пород.

Гидрогеологический бассейн - совокупность водоносных и относительно водоупорных горизонтов и комплексов выделяемых по общим условиям формирования состава и свойств заключенных в них вод.

В горном деле существует понятие обводненная зона. Под ней понимается совокупность водоносных горизонтов или водоносных комплексов вскрытых горными выработками или принимающих другое участие в их обводнении. Ими могут быть не только вскрытые горными выработками, но и вышележащие и нижележащие водоносные горизонты.

Подземные воды классифицируют по происхождению условиям залегания, гидродинамическим показателям и др.

В настоящее время принято выделять три основных типа подземных вод: зона аэрации распространенная от земной поверхности до уровня грунтовых вод (первого в разрезе водоносного горизонта). Мощность ее зависит от различных факторов и изменяется от долей метра до 100 м и более. В состав зоны аэрации входят почвенные, капиллярные воды и верховодка (последняя залегает в зоне аэрации на линзах водоупорных пород).

Грунтовые воды залегают на сравнительно небольшой глубине на первом от поверхности водоупорном слое, обычно они безнапорные. Поверхность грунтовых вод называется зеркалом. Артезианские воды - напорные, распространены на значительной площади между водонепроницаемыми породами кровли и подошвы. В артезианских структурах различают чехол, в котором расположены пластовые скопления подземных вод и складчатый фундамент, содержащий трещинно-жильные скопления подземных вод.

По данным замеров уровня грунтовых вод в скважинах, шурфах, колодцах, источниках и др. можно составить карту поверхности (зеркала) грунтовых вод. С этой целью все выработки, где замерялись уровни воды наносят на топографическую карту, уровни пересчитывают на абсолютные отметки и по ним на карте проводят горизонтали, которые принято называть гидроизо-гипсами. По такой карте можно определить - направление течения и уклон потока, глубину залегания и мощность грунтового потока в любой точке или на любом участке, соотношение поверхностей грунтовых вод и рельефа, характер взаимосвязи грунтовых и поверхностных вод (рек и озера, водохранилища и т.д.).

Уровень напорных вод называется пьезометрическим. Последний всегда располагается выше кровли водоносного горизонта. Превышение пьезометрического уровня над кровлей называется напором. Характер пьезометрической поверхности того или иного напорного водоносного горизонта на картах изображается гидроизопьезами. Карта гидроизопьез как и гидроизогипс сопровождается гидрогеологическими разрезами, на которых показывают стратиграфические границы, литологические особенности пород в виде колонок, водоупорные толщи, напоры, абсолютные отметки. По карте гидроизопьез можно установить направление движения артезианского потока, пьезометрический уклон, мощность водоносного горизонта, участки фонтаниро-вания воды и др.

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:

Каменноугольный водоносный комплекс. Водоносные горизонты и комплексы

Водоносный гжельско-ассельский карбонатный комплекс

Водоносный касимовский карбонатный комплекс

Водоносный подольско-мячковский карбонатный комплекс

Водоносный каширский карбонатный комплекс

Водоносный протвинский карбонатный комплекс

Водоносный алексинско-тарусский карбонатный комплекс

Смотреть что такое "Водоносный комплекс" в других словарях: