Бурение скважин | Технология | Цены | Фото и видео | Техническая литература
    
   

Месторождения подземных вод на площади артезианских бассейнов горно-складчатых областей

 






Техническая литература



Станок для бурения БУР-50:
Бурение скважин
  ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОМЫШЛЕННЫХ ТИПОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИХ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

Месторождения подземных вод на площади артезианских бассейнов горно-складчатых областей

В горно-складчатых областях нашей страны часто встречаются промышленные месторождения напорных вод второго типа, приуроченные к малым артезианским бассейнам.

Интенсивная складчатость, проявление тектонического нарушения глубокого заложения с большой амплитудой, вертикального смещения, значительная расчлененность горных сооружений все это обусловливает образование в горных районах своеобразных, как бы обособленных, артезианских бассейнов. Исключение представляют некоторые крупные межгорные котловины (типа Ферганской), на площади которых может формироваться система мелких артезианских бассейнов.

Обычно площадь артезианского бассейна горно-складчатого типа измеряется несколькими тысячами, реже несколькими десятками тысяч квадратных километров, что намного меньше, чем площадь артезианского бассейна платформенного типа. Более мелкие артезиаяские бассейны, площадь распространения которых может измеряться несколькими десятками или первыми сотнями квадратных километров, обычно содержат незначительные естественные ресурсы и запасы напорных вод и отличаются ограниченными эксплуатационными возможностями. - По условиям формирования эксплуатационных запасов подземных вод выделяются два подтипа таких месторождений (см. табл. 4). Месторождения первого подтипа распространены в древних речных долинах в очень мелких синклиналеподобных складках, изолированных водонепроницаемыми глинами от окружающих водоносных структур (рис. 17)'. Вследствие специфических условий питания они отличаются весьма ограниченными эксплуатационными возможностями и поэтому не играют существенной роли в решении проблем водоснабжения крупных объектов.

Гидрогеологический разрез
Рис. 17. Гидрогеологический разрез замкнутого артезианского бассейна (по В. А. Курдкжову).
1,2 — водоносные горизонты (/ — глинистые пески с галькой н щебнем, 2 — пески с галькой); 3 — водонепроницаемые глииы; 4 — водоносный комплекс вулканогенных девонских отложений; 5 — скважина; 6—пьезометрический уровень *

Наиболее широко в горно-складчатых районах распространены месторождения второго подтипа, среди которых по геолого-структурным условиям можно выделить несколько разновидностей артезианских бассейнов.

1. Артезианские бассейны, приуроченные к мелким синклинальным складкам второго и третьего порядков. К ним могут быть отнесены многочисленные артезианские бассейны, распространенные непосредственно внутри горных сооружений, в Средней Азии, Казахстане и других районах СССР. Например, на площади Крымско-Кавказской складчатой области известны несколько артезианских бассейнов такого типа — Новороссийский, Геленджикский, Туапсинский, Сочинский и др. На их площади продуктивные водоносные горизонты приурочены к коренным породам мезозойского и кайнозойского возраста.

Такие месторождения распространены и в Саяно-Алтайской складчатой области. Здесь существует несколько артезианских бассейнов, приуроченных к синклинальным складкам второго и третьего порядков, например Подобасско-Тутуяский бассейн, на площади которого продуктивные водоносные горизонты встречены в юрских песчаниках и K0H^0Mepafax. На базе разведанных запасов подземных вод этого бассейна организовано водоснабжение г. Новокузнецка. Здесь находится и группа Минусинских артезианских бассейнов (Южно-Минусинский, Назаровский, Рыбинский), в разрезе которых напорные водоносные горизонты приурочены к слабосцементированным песчаникам юрского и мелового возрастов.

Вмещать продуктивные горизонты могут породы самого различного литологического состава (пески, песчаники, конгломераты, известняки). В гидрогеологическом отношении эти месторождения можно отнести к объектам со сложными условиями, когда с поверхности в покровных песчано-галечниковых образованиях могут быть распространены грунтовые воды современных аллювиальных отложений, а на глубине по разрезу синклинальной складки формируются один или два напорных водоносных горизонта (рис. 18). При таких гидрогеологических условиях создаются благоприятные предпосылки для выявления высокопроизводительного водозабора, с учетом формирования на нем привлекаемых эксплуатационных ресурсов путем дренирования грунтовых вод аллювиальных отложений и, в некоторых случаях, поверхностных вод.

В Казахстане существуют также внутрискладчатые водовмещаюЩие структуры, в которых формируются Карагандинский и Сокурские артезианские бассейны (водовмещающими породами здесь являются песчаники юрского возраста), система Чу-Сары- суйских артезианских бассейнов (водовмещающими являются пески верхнего мела) и т. д. Балансовая структура эксплуатационных запасов подземных вод для этого типа месторождений отражается уравнением (6.1).

Вторая разновидность артезианских бассейнов горно-складчатых областей формируется в межгорных котловинах, выполненных обычно сравнительно мощными рыхлыми песчано-галеч- никовыми образованиями, перекрытыми с поверхности покровными суглинками или глинами (рис. 19). В таких геолого- структурных условиях в толще песчано-галечниковых образований формируется один довольно мощный напорный водоносный горизонт.

Гидрогеологический разрез

Рис. 18. Гидрогеологический разрез Зайсанского артезианского бассейна. 1 — гравийные отложения, содержащие грунтовые воды; 2 — пески, содержащие напорный водоносный горизонт; 3 — водонепроницаемые глины; 4 — тектонические нарушения; 5 — фонтанирующие поисковые скважины; 6 — водонепроницаемые породы;' 7 —уровець грунтовых вод; 8— питание

Как видно из разреза, в строении артезианских бассейнов межгорных котловин принимают участие рыхлообломоч- ные образования, представленные ебычно породами, обладающими высокими коллекторскими свойствами — песками, гравием, галечниками мощностью от 50 до 500 м и более. На площади некоторых бассейнов наряду с рыхлыми породами водоносны и коренные, интенсивно трещиноватые породы (например, базальты в Араратском артезианском бассейне).

Почти со всех сторон межгорные котловины окружены горами, нередко превышающими депрессию на несколько сотен и более метров. Такая природная обстановка весьма благоприятна для питания подземных вод в результате: 1) инфильтрации поверхностных вод, стекающих с горных сооружений; 2) инфильтрации атмосферных осадкс, выпадающих непосредственно на площади межгорной котловины; 3) скрытого дренирования трещинных и трещинно-жильных вод со стороны окружающих гор и основания котловины (подземный сток). Эксплуатационные запасы подземных вод на водозаборном участке могут формироваться за счет естественных ресурсов, упругих запасов продуктивного горизонта, а также привлечения ресурсов грунтовых вод и инфильтрации поверхностных вод.

Гидрогеологический разрез артезианского котловины

Рис. 19. Гидрогеологический разрез артезианского котловины.

1 — суглинки; 2 — валуино-галечниковые отложения; 3 — глины; тром; S — пьезометрический уровень напорных вод; в — напор бассейна межгорной 4 — скважина с фильтром

Артезианские бассейны межгорных впадин распространены в республиках Средней Азии, в Армении, Грузии, Казахстане и в других районах СССР. В республиках Средней Азии наиболее крупной является группа Ферганских артезианских бассейнов, где в мощной толще песчано-галечниковых образований (более 350 м) формируются значительные естественные ресурсы и запасы подземных вод. В Киргизии наиболее крупным является Чуйский артезианский бассейн.

В Армении в пределах крупной депрессии расположен Араратский артезианский бассейн, имеющий значительную область питания в окружающей высокогорной части. В разрезе этого бассейна присутствуют два напорных водоносных горизонта:

1) в трещиноватых базальтах, слагающих основание котловины;

2) в залегающих- выше озерно-аллювиальных песчано-галечниковых отложениях. На площади этого бассейна формируются довольно значительные естественные ресурсы и запасы подземных вод: только на участках естественной разгрузки подземных вод суммарный расход родникового стока составляет примерно 2 млн. м3/сут. В Грузии весьма представительным в этом отношении является Алазанский артезианский бассейн, в Казахстане— ВерхнетИлийский, Зайсанский и др.