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

Месторождения трещинно-жильных вод зон тектонических нарушений

 






Техническая литература



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

Месторождения трещинно-жильных вод зон тектонических нарушений

К этому типу отнесены месторождения, в пределах которых подземные воды формируются в зонах крупных тектонических нарушений. В отличие от всех ранее рассмотренных месторождений подземные воды описываемого типа залегают в форме линейно-вытянутых узких потоков, приуроченных к горным породам зон дробления, брекчирования или усиленной трещиноватости вдоль зон тектонических нарушений. В связи с этим на площади таких месторождений обычно аккумулируются ограниченные естественные ресурсы и запасы, поэтому они играют сравнительно меньшую роль в решении проблем хозяйственно- питьевого водоснабжения городов и промышленных объектов. Месторождения трещинно-жильных вод характерны преимущественно для районов горно-складчатых областей, где сложно дислоцированные толщи пород часто поражаются крупными тектоническими нарушениями, в том числе глубокого заложения и очень сложного строения. В платформенных областях месторождения этого типа встречаются реже.

Наиболее крупные месторождения трещинно-жильных вод в горно-складчатых областях нередко приурочены к региональным тектоническим нарушениям краевых частей горных сооружений, прослеживающихся по простиранию на расстояния в несколько сотен километров. В Средней Азии, например, к этому типу месторождений можно отнести мощные подземные потоки трещинно-жильных вод, формирующихся в'пределах известной Копетдагской зоны тектонических нарушений. Здесь месторождения линейных потоков подземных вод приурочены к системе сопряженных тектонических нарушений глубокого заложения, имеющих сложные гидрогеологические условия. На значительном протяжении по простиранию структур подземные потоки трещинно-жильных вод частично выходят на поверхность в виде большой группы родников, суммарный расход которых достигает 40 тыс. м3/сут. Часть потока трещинно-жильных вод имеет вдоль тектонических нарушений «слепой» выход "Непосредственно в галечниковую толщу четвертичных отложений, слагающих предгорный шлейф Копетдагского хребта.

Более широкое распространение в геосинклинальных областях имеют месторождения трещинно-жильных вод, формирование которых наблюдается в зонах тектонических нарушений внутрискладчатых структур (простые и сложные сбросы или надвиги нередко глубокого заложения). Очень часто месторождения такого типа встречаются на Урале, в Средней Азии, Казахстане и других областях, где ресурсы трещинно-жильных" вод используются для организации водоснабжения городов и промышленных предприятий. Формирование подземных потоков трещинно-жильных вод, таким образом, связано со структурными особенностями тектонических нарушений, с условиями образования в этих структурах физической среды, благоприятной для накопления и циркуляции подземных вод. Именно с учетом этих особенностей следует подходить к оценке водоносности различных типов тектонических нарушений.

Мощные зоны дробления, брекчирования или усиленной тре- щиноватости горных пород вдоль локальных трещинных структур являются той средой, в пределах которой концентрируются фильтрационные потоки (рис. 21). Кроме того, тектонические нарушения могут быть представлены тонкими структурными швами или слабо выраженной зоной дробления пород. Они могут быть выполнены также глиной трения. В двух последних случаях локальные трещины в гидрогеологическом отношении неблагоприятны для формирования промышленных типов месторождений трещинно-жильных вод.

Исследованиями было установлено, что наиболее благоприятная водопроницаемая среда относительно большой емкости образуется вдоль тектонических нарушений, поражающих карбонатные и интрузивные породы, а также грубослоистые песчаники. Очень часто зона дробления или брекчирования тектонических нарушений в этих породах достигает мощности 300 м. Именно в таких геолого-структурных условиях и формируются месторождения трещинно-жильных вод промышленного типа.

На Урале и в Центральном Казахстане существует несколько водозаборных сооружений, заложенных в сравнительно мощных зонах дробления тектонических нарушений в гранитах, эффузивах и карбонатных породах. На этих водозаборах эксплуатационные скважины имеют глубины от 80 до 120 м, на некоторых из них суммарный дебит взаимодействующих скважин достигает 30 тыс. м3/сут.

разрез месторождения трещинно-жильных вод в интрузивных
Рис. 21. Схематический разрез месторождения трещинно-жильных вод в интрузивных (а) и карбонатных (б) породах.
/ — интрузивные породы; 2 — известняки с карстовыми полостями; 3 — песчаио-сланде- вая толща; 4 — зона дроблення; 5 — родннкн; 6 — скважины; 7 — галечники

Опыт разведки трещинно-жильных вод и осушения горных выработок на горнорудйых предприятиях показывает, что в зонах тектонических нарушений, поражающих такие горные породы, как сланцы, филлиты, эффузивы, роговики и им подобные, обычно формируются весьма ограниченные запасы трещин- но-жильных вод, не имеющие промышленного значения. Поэтому такие месторождения вод по своим эксплуатационным возможностям не могут быть использованы для организации централизованного водоснабжения крупных объектов. Формируясь в пределах зон тектонических нарушений, подземные потоки трещинно-жильных вод при благоприятных условиях выходят на дневную поверхность в виде восходящих родников. Родники обычно фиксируются по простиранию тектонических нарушений линейно-вытянутой цепочкой, являясь своего рода поисковым критерием для обнаружения месторождений промышленного типа.

Родники зон тектонических нарушений отличаются следующими гидрогеологическими особенностями; 1) повышенным, по сравнению с другими родниками, приуроченными к зоне выветривания, дебитом, мало изменяющимся по сезонам года; 2) температура воды очень близка к среднегодовой температуре воздуха для данного района, а иногда превышает ее.

Таким образом, месторождения трещинно-жильных вод отличаются следующими гидрогеологическими особенностями: 1) они имеют линейно-вытянутую форму залегания в виде узких потоков подземных вод; 2) трещинно-жильные воды циркулируют на относительно большой глубине, измеряемой иногда сотнями метров, и в связи с этим часто имеют повышенную температуру (нередко на месторождении формируются термальные воды); 3) область питания трещинно-жильных вод расположена вдоль зоны тектонического нарушения непосредственно во вмещающих горных породах; 4) на месторождении формируются преимущественно естественные ресурсы трещинно-жильных вод, ввиду ограниченной свободной емкости водовмещающей среды естественные запасы трещинно-жильных вод обычно весьма незначительные. Главная гидрогеологическая особенность месторождений трещинно-жильных вод заключается в сложности формирования фильтрационного потока, контуры которого, как и фильтрационные свойства пород, обычно резко изменяются как по простиранию, так и по падению тектонического нарушения. В связи с этим гидродинамический метод оценки эксплуатационных запасов не может быть применен для месторождений таких вод. Обычно оценку эксплуатационных запасов трещинно-жильных вод при их разведке приходится производить по данным длительных пробно-эксплуатационных откачек (гидравлическим методом).