Контакты
Главная / Покраска

Водоносный комплекс и горизонт. Водоносный неогеновый комплекс. Неоген-четвертичный водоносный комплекс

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.

Подземные воды комплекса в пределах изучаемой площади развиты повсеместно. Водоносный горизонт акчагыльких отложений изучен лишь при бурении гидрогеологических скважин 1р и 2р на Леоиидовском участке. На прилегающих территориях данный водоносный комплекс не изучался.

Кровля водоносного горизонта вскрывается на глубине 453 м и на глубине 426,5 м. Мощность опробуемого водоносного горизонта акчагыльских отложений составляет 45 м 24 м.

Водоносными являются прослои песков в толще акчагыльских глин. На участке работ насчитывается до 8 водоносных слоев и прослоев мощностью от 5,5 до 24 м. Пески серые, тонкозернистые. Подземные воды напорные, высота напора достигает 452,3 м и 448,9 м. Дебиты скважин изменялись от 3,63 до 6,25 л/с. Минерализация составила 27,4 г/л, 31,3 г/л. По химическому составу воды хлоридные натриевые, содержание йода изменяется в пределах 35-40 мг/л.


Подземные воды данной территории имеют промышленные концентрации йода, а именно:

1)в водах бакинского водоносного горизонта

Повышенные концентрации йода получены на Тинакской площади. Интервал залегания водоносного горизонта в пределах Тинакского месторождения минеральных вод 111-130 м. Уровень воды устанавливается на глубине 5,67 м от поверхности земли. Воды напорные, величина напора составляет 105,3 м. Дебит скважины составил 3,43 л/с при понижении 9,6 м.

Вода горизонта хлоридная натриевая с минерализацией 32,3-34,7 г/дм 3 , содержание йода в воде составляет 22,8 мг/дм 3 , брома-41,6 мг/дм 3 .

2)в водах апшеронского водоносного комплекса

В районе предполагаемого лицензионного участка промышленные концентрации йода и брома в подземных водах наблюдается на Бешкульской площади, где апшеронский водоносный комплекс вскрыт на глубине 124 м. Подземные воды по химическому составу хлоридные натриевые с минерализацией 4,3-16,9 г/л, газонасыщенные. В газовом составе преобладает метан. Содержание йода в водах апшеронских отложений колеблется в пределах от 18 до 25 мг/л, что позволяет отнести воды апшеронских отложений к йодо-бромным метановым. Дебиты скважин составляют от 0,9 до 9 л/с.



На Тинакской площади, что находится северо-восточнее рассматриваемого участка, эксплуатируется Тинакское месторождение лечебных подземных минеральных вод. Минеральные воды приурочены к водоносным пескам апшеронского возраста, залегающим в интервале 267-301 м.

Имеют выдержанный химический состав – хлоридный натриевый. Минерализация 39 г/л. Содержание йода в воде составляет 5,4-25 мг/дм 3 (среднее 13 мг/дм 3), брома – 44,8-96,7 мг/дм 3 (среднее 70 мг/дм 3). Помимо этого в водах Тинакской площади отмечается высокое содержание стронция (85-87 мг/л) и аммиака (80-300 мг/л).

Водообильность горизонта характеризуется дебитами 1,25-6,7 л/с при понижениях1,5-11,5 м. Удельный дебит изменяется от 0,24 до 1,19 л/с.

Согласно классификации подземных вод В. В. Иванова и Г. А. Невраева, воды Тинакского месторождения относятся к бальнеологической группе йодобромных рассолов и рекомендованы для наружных целей в натуральном виде. При 9-кратном разбавлении рассола пресной водой их используют для питьевого лечения.

На Джакуевской площади, в непосредственной близости от предполагаемого лицензионного участка, в эксплуатационных на воду скважинах отмечено повышенное содержание йода и брома. В скважине №12 в интервале 282-285 м из апшеронского водоносного комплекса была получена вода (самоизлив) с минерализацией 19 г/дм 3 , содержание йода в которой достигало 20 мг/дм 3 , брома – 33 мг/дм 3 . В аналогичной скважине №4 в интервале 172-185 м минерализация воды составила 9 г/дм 3 , содержание йода 27 мг/дм 3 .

На Леонидовском месторождении йодных вод в интервалах 192-196 м и 277,5-291,5 м минерализация подземных вод составила 15,8 и 19,8 г/дм 3 , содержание йода в ней достигло 25,4 и 34 мг/дм 3 соответственно. Пьезометрический уровень установился на глубине 6,54 м, дебит скважин изменялся в интервалах 2,3-2,6 л/с.

3) в водах неогенового водоносного комплекса

Акчагыльский водоносный комплекс изучен лишь при бурении гидрогеологических скважин на Леонидовском участке. Кровля водоносного горизонта вскрыта на глубинах 426,5-453 м. На участке насчитывается до 8 водоносных слоев и прослоев мощностью от 5,5 до 24 м. Подземные воды, заключенные в прослоях песка, напорные, высота напора достигает 448,9-452,3 м. Пьезометрический уровень устанавливается на глубине 0,72-4,56 м от поверхности земли, дебиты скважин изменяются от 3,63 до 6,25 л/с.

Минерализация воды варьирует в пределах 27,4-31,3 г/дм 3 , по химическому составу воды хлоридные натриевые. Содержание йода в воде достигает 35-40 мг/дм 3 .

4)в водах верхнемелового водоносного комплекса

Верхнемеловой водоносный комплекс на Бешкульской площади залегает на глубине 660 м. Минерализация воды 28,6 г/л. По химическому составу воды хлоридные. Содержание брома 97,4-106,2 мг/л, йода – 28 мг/л. Воды йодо-бромные.

Таким образом, исходя из имеющихся результатов исследования химического состава подземных вод надсолевых отложений данной площади, можно сделать вывод, что район располагает значительными ресурсами йодно-бромных минеральных вод. Возможно использование их для извлечения йода.


Заключение

Подводя итоги, стоит заметить, что водоносный апшеронский горизонт характеризуется ритмич­ным чередованием (флишем) водоносных слоев и разделяющих их пластов глин. В разрезе комплекса насчитывается от пяти до девяти слоев, мощность их изменяется от 2-3 м до 37 м.

Подземные воды, залегающие в верхней части комплекса, характеризуются минерализа­цией, изменяющейся в пределах от 4,94 г/л – 8,270 г/л до 19,673 - 20,450 г/л, характерная ми­нерализация для них составляет в пределах 11-12 г/л (по большинству анализов).Воды преимущественно хлоридные натриевые, содержание хлора изменяется от 2,907 г/л до 12,764 г/л, среднее содержание 6-7 г/л; содержание натрия колеблется в пределах 1,396 до 3,660 г/л, в среднем составляя 2,858 г/л. Содержание катионов магния и кальция изменяется до 1 г/л, в среднем по катионам кальция – 0,7 г/л, по катионам магния – 0,68 г/л.

Подземные воды, залегающие в водоносных слоях срединной части водоносного гори­зонта, характеризуются изменением минерализации в интервале 12,178 г/л до 28,572 г/л, то есть воды, более минерализованные, по сравнению с верхними водоносными слоями. По химиче­скому составу воды хлоридные натриевые.Содержание гидрокарбонатов и сульфатов измеряется в небольших количествах и характеризуется величинами от 0,2 до 0,3 г/л.

Подземные воды нижних слоев водоносного горизонта характеризуются более высокой минерализацией, изменяющейся в пределах от 13,248 до 36,773 г/л. Воды хлоридные натриевые.

Благодаря высокому содержанию йода и брома в подземных водах, вода является йодо-бромной и возможно извлечение йода на дневную поверхность.

Вышеперечисленные выводы позволяют считать, что цель курсовой работы достигнута, а поставленные задачи выполнены. Удалось в доступной и сжатой форме рассмотреть гидрохимические условия вод и гидрогеологические особенности Леонидовского месторождения йода.


Библиографический список

1. Богатова Н.М., Симонова О.В. Отчет «Геологическое доизучение, гидрогеологическая съемка с экологическими исследованиями в пре­делах L-39-XIII и L-38-XVIII», г.Астрахань, 2002.

2. Бураков А.Ю. Отчет «Переоценка эксплуатационных запасов мине­ральных лечебных вод Тинакского месторождения в Наримановском районе Астраханской области», г. Москва, 2009.

3. Кривко Л.Ф. Отчет «Оценка запасов йодных вод на Леонидовском участке Астраханской области», г. Астрахань, 2008.

4. Авдеева А.Б., Яковлева Г.И. «Оценка современного состояния и пер­спектив использования минеральных вод в Волгоградской и Астра­ханской областях», Москва, 1982.

5. Геолого-гидрогеологическая информация о наличии йодосодержащей подземной воды в районе предполагаемого лицензионного участка ООО «Эй Джи Эм»в Наримановском районе Астраханской области.

6. Кривко Л.Ф. Отчет «Технико-экономическое обоснование кондиций на промышленные подземные йодосодержащие воды Леонидовского участка Астраханской области», г. Астрахань, 2008.

Водоносный слой или горизонт - это несколько слоев горных пород, обладающих высокой водопроницаемостью. Их поры, трещины или другие пустоты заполнены подземными водами.

Общие понятия

Несколько водоносных слоев могут образовывать водоносный комплекс, в случае если они связаны между собой гидравлически. Воды используются для водоснабжения в лесном хозяйстве, для орошения лесных питомников, в хозяйственной деятельности человека. При выходе на поверхность они могут стать источником заболачивания территории. Это может способствовать образованию низинных и переходных болот.

Водопроницаемость

Водоносный горизонт характеризуется водопроницаемостью горных пород. Водопроницаемость зависит от размеров и количества сообщающихся между собой трещин, пор, а также от отсортированности гранул горных пород. Глубина залегания водоносного слоя может быть различной: от 2-4 м ("верховодка") и до 30-50 м

К хорошо проницаемым горным породам относятся:

  • гравий;
  • галечники;
  • трещиноватые и интенсивно закарстованные породы.

Движение воды

Причин передвижения воды в порах может быть несколько:

  • сила тяжести;
  • гидравлический напор;
  • капиллярные силы;
  • капиллярно-осмотические силы;
  • адсорбционные силы;
  • температурный градиент.

В зависимости от геологического строения породы водоносного горизонта могут быть изотропными в фильтрационном отношении, т. е. водопроницаемость в любом направлении одинакова. Породы могут быть и анизотропными, в таком случае они характеризуются равномерным изменением водопроницаемости во всех направлениях.

Глубина залегания водоносных слоев в Московской области

На всей территории Московской области неодинакова, поэтому для удобства изучения ее разделили на гидрологические районы.

Существует несколько водоносных районов:

  • Южный район. может находиться в пределах 10-70 м. Глубина колодцев на данной территории варьируется от 40 м до
  • Юго-западный район . Горизонт воды не отличается обильностью. Средняя глубина колодцев составляет 50 м.
  • Центральный район. Это самый большой по площади район. Он, в свою очередь, делится на Большой и Малый. Средняя мощность горизонтов составляет 30 м. Воды здесь карбонатные, карбонатно-сульфатные.
  • Восточный район. Глубина залегания водоносного слоя в данном районе составляет 20-50 метров. Воды, в основном, сильно минерализованы, поэтому для водоснабжения непригодны.
  • Клинско-Дмитровский район. В его состав входят два горизонта верхнего карбоната: Гжельский и Касимовский.
  • Приволжский район. Средняя глубина залегания водоносного слоя составляет 25 метров.

Это общее описание районов. При детальном изучении водоносных горизонтов, рассматривают состав вод слоя, его мощность, удельный дебит, плотность осадка и т. д.

Стоит отметить, что гидрогеология Московской области выделяет один водоносный комплекс, который разделяется на несколько горизонтов палеозойских каменноугольных отложений:

  • подольско-мячковский слой среднего карбона;
  • серпуховской водоносный слой и окской свит нижнего карбона;
  • каширский водоносный слой среднего карбона;
  • касимовский слой верхнего карбона;
  • гжельский водоносный слой верхнего карбона.

Некоторые водоносные слои имеют небольшое водонасыщение и высокую минерализацию, поэтому они непригодны для хозяйственной деятельности человека.

Водоносный слой серпуховской и окской свит нижнего карбона имеет максимальную мощность относительно других водоносных горизонтов - 60-70 метров.

Московско-подольский водоносный слой может достигать максимум 45 метров в глубину, средняя его мощность равна 25 метрам.

Как определить глубину залегания водоносного слоя

Песчаный водоносный слой - название условное, т. к. состоять данный горизонт может из галечника, смеси песка с галечником. Различную мощность имеют песчаные водоносные слои, глубины залегания их также разнятся.

Если рассматривать гидрогеологию Московской области и прилегающие к ней районы, можно с уверенностью сказать, что найти подземные воды можно уже на глубине 3-5 метров, в зависимости от относительной высоты изучаемого участка. Глубина залегания водоносного слоя также зависит от находящихся поблизости гидрологических объектов: река, озеро, болото.

Самый близкий к поверхности слой называется «верховодка». Его воды использовать в пищу не рекомендуется, т. к. питание данного слоя происходит за счет выпадающих осадков, таяния снегов и т. д., поэтому сюда легко могут попасть вредные примеси. Однако часто воды «верховодки» используются в хозяйстве, и называют ее еще «техническая вода».

Хорошая отфильтрованная вода находится на глубине от 8-10 метров. На глубине от 30 метров расположены так называемые «минеральные воды», для добычи которых строятся артезианские скважины.

Определить наличие и глубину верхнего водоносного слоя относительно несложно. Существует множество народных способов: с помощью лозы или металлической рамки, при помощи методом наблюдения за произрастающими на территории растениями.

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.