Министерство природных ресурсов Российской Федерации открытое акционерное общество “башкиргеология”

Вид материала

Книга

Содержание Волго-Камский артезианский бассейн

Подобный материал:

• Министерство природных ресурсов и экологии федеральная служба по надзору в сфере природопользования, 1265.77kb.
• Открытое акционерное общество "Машиностроительное производственное объединение им., 23.93kb.
• 1 Министерство природных ресурсов Российской Федерации, 92.07kb.
• Министерство природных ресурсов российской федерации государственная служба охраны, 1601.17kb.
• Во исполнение Указов Президента Российской Федерации от 9 марта 2004, 331.34kb.
• О состоянии и об охране окружающей среды, 62.59kb.
• Зарегистрирован: утвержден, 485.99kb.
• Открытое акционерное общество «Плещеницлес», 296.76kb.
• Решением внеочередного общего, 375.7kb.
• Утвержден Общим собранием акционеров Открытого акционерного общества, 408.31kb.

Волго-Камский артезианский бассейн

Волго-Камский артезианский бассейн в структурно-тектоническом отношении охватывает Волго-Уральскую антеклизу и Предуральский краевой прогиб. В его пределах распространены осадочные преимущественно палеозойские породы, подошва которых находится на глубинах от 15002000 м у западной границы территории до 50007000 м на юге Предуральского краевого прогиба. Под ними вскрываются также преимущественно осадочные или слабо метаморфизованные вендпротерозойские породы, залегающие на кристаллическом фундаменте, находящемся на глубине 2500 м у западной границы территории и до 18000 м на юге Предуральского краевого прогиба. На поверхность выходят отложения нижней перми и более молодые. Подземные воды в пределах Волго-Камского артезианского бассейна распространены в разрезе всех литолого-фациальных и возрастных подразделений.

В элювиально-делювиальных суглинистых отложениях четвертичного и неогенчетвертичного возраста на выположенных водораздельных пространствах и на пологих склонах при мощности отложений более 7 м, как правило, развиты грунтовые воды, используемые во многих сельских населенных пунктах для питьевых и хозяйственных целей.

В аллювиальных четвертичных отложениях в долинах рек Белая, Уфа, Дема, Б. Ик, Ай, Юрюзань и других подземные воды образуют водоносный горизонт, который эксплуатируется для централизованного водоснабжения городов Уфа, Бирск, Стерлитамак, Салават, Ишимбай, Мелеуз, Кумертау и других населенных пунктов. По условиям масштаба схемы на рис. 6 площадь распространения горизонта не показана. Подземные воды содержатся преимущественно в нижней части террасовых комплексов, представленных песком, гравием и галькой в различном сочетании. В нижнем течении р. Белая на обширной площади аллювиальной равнины пески и гравий в виде прослоев чередуются с суглинками, которые тоже являются водоносными. В долинах крупных рек (Белая, Уфа, Сим, Инзер) мощность гравийно-галечникового горизонта на отдельных участках достигает 40 м, в долинах небольших рек общая мощность аллювия обычно не превышает 8-15 м, из которых на долю песчано-гравийных отложений приходится обычно не более половины общей мощности. Водообильность хорошо промытых галечников в долинах р. Белая и ее правых притоков очень высокая и оценивается по величине удельного дебита скважин до 50 л/с и редко более при обычном фоне 310 л/с. Удельный дебит скважин в долинах небольших рек обычно 0,12,5 л/с. Минерализация и химический состав подземных вод аллювия достаточно разнообразны.

В мезозой-кайнозойских (MZ-KZ) отложениях от среднего триаса до неогена, залегающих в эрозионно-тектонических впадинах на юге Предуральского прогиба, водоносны слои и линзы грубообломочных пород и бурых углей среди преобладающих глинистых отложений. Наличие подземных вод и их динамика определяются преимущественно боковым подтоком вод из бортов впадин, сложенных верхнепермскими и триасовыми породами. Водообильность мезозой-кайнозойских пород низкая.

В неогеновых отложениях (N), выполняющих переуглубленные долины палеорек и распространенных на склонах вдоль этих долин, подземные воды спорадически развиты в линзах и прослоях галечно-гравийно-песчаных и алевритовых породах, разделенных глинами. Воды проявляют себя родниками с дебитом от сотых долей до 12 л/с. Удельный дебит скважин до 1 л/с. В отдельных точках воды самоизливаются с дебитом из низов переуглубленных долин до 22 л/с.

В породах нижнего триаса (T₁), развитых на небольшой площади на крайнем юго-западе территории в верховье р. Самара и в Бельской мегавпадине, преобладают глинистые водоупорные породы и в меньшей мере песчаные, из которых восходят родники с дебитом до 0,5 л/с. На юге Бельской мегавпадины водообильность пород возрастает. Здесь в красноцветных и пестроцветных преимущественно терригенных отложениях триаса и верхней перми (P₂) мощностью до 2200 м, залегающих в структурных мульдах, отмечается очень сложное сочетание водоносных песчаников, конгломератов, алевролитов, редко известняков и водоупорных глин и аргиллитов. При этом в ряде случаев родники выходят из аргиллитов, что, вероятно обусловлено трещиноватостью этих пород в результате складкообразования и пластических деформаций солей нижележащего кунгурского яруса. Родники из перечисленных выше пород с дебитом до 2050 л/с. Скважинами пресные воды вскрываются в центральных частях мульд на глубине до 350 м и возможно больше. Удельный дебит скважин от сотых долей до 15 л/с. В верхнепермских породах (P₂t, P₂kz и P₂u), распространенных в платформенной части территории на значительных площадях, наблюдается очень сложное сочетание водоносных песчаников, алевролитов, известняков, доломитов, редко конгломератов с водоупорными глинами (обычно аргиллитоподобными) и пачками тонкого переслаивания глин и алевролитов. Для всех пород характерна фациальная изменчивость. Наиболее выдержаны песчаники в нижних частях татарского и казанского ярусов и известняки в средней части казанского яруса в пределах Бугульминско-Белебеевской возвышенности. Общая мощность отложений увеличивается в северо-западном и юго-западном направлениях и достигает 350400 м.

В целом для верхнепермских отложений платформенной области характерно этажное расположение водоносных пород, что фиксируется по выходу родников в пределах склонов на разной высоте и подтверждается бурением скважин. Выше урезов речной сети воды безнапорные, дающие многочисленные нисходящие родники и пластовые выходы с дебитом от долей литра до 4-12 л/с из песчаников и до 10-80 л/с из известняков. Удель-ные дебиты скважин обычно не превышают 24 л/с. По мере погружения ниже урезов речной сети воды быстро становятся напорными, увеличивают свою минерализацию и химический состав за счет увеличения сульфатов кальция и натрия. Выше уровня гидросети увеличенную минерализацию и сульфатный кальциевый состав воды имеют на площадях с наличием загипсованных пород. В наиболее погруженных участках воды минерализованы до рассолов (50 г/л) при хлоридном натриевом составе.

В разрезе нижней перми (P₁) наблюдается исключительное разнообразие условий залегания, водообильности пород, минерализации и химического состава вод.

Вдоль восточного борта Бельской мегавпадины и в Юрюзано-Сыл-венской впадине ассельско-артинские и кунгурские отложения выходят на поверхность и представлены водоносными (песчаники, алевролиты, известняки, конгломераты) и водоупорными (аргиллиты, глины, глинистые сланцы и пачки частого переслаивания тонкослоистых алевролитов и аргиллитов) горизонтами. Водоносные и водоупорные горизонты неравномерно или ритмично переслаиваются между собой. Грядовый характер рельефа и наличие в разрезе многих водоносных прослоев, слоев и горизонтов с самостоятельными гидравлическими поверхностями создают условия для обилия родников, выходящих на склонах гряд на разных уровнях с дебитами до 5 л/с, а при пластовых выходах на протяжении до 50 м  до 25 л/с. Из известняков известны сосредоточенные родники с дебитом до 10 л/с. Удельные дебиты скважин колеблются в пределах от тысячных долей до 5 л/с.

На Уфимском плато и прилегающей к нему с запада равнине разрез ассельскоартинских отложений, а также нижней части кунгурского яруса, представлен почти исключительно карбонатными породами трещиноватыми и закарстованными. Выпадающие атмосферные осадки и талые воды почти полностью поглощаются на территории развития этих пород, образуя в весенний период выходы подземных вод с различными превышениями над гидросетью в виде родников с дебитами, достигающими 200300 л/с, которые к середине лета исчезают. Но часть подземных вод постоянно су-ществует выше гидросети над тонкими, водоупорными, карбонатно-гли- нистыми и кремнисто-глинистыми прослоями в виде родников на склонах и в днищах суходолов родники с дебитом от 0,03 до 20 л/с, ручейки от которых теряются на коротком расстоянии после пересечения ими водоупорных прослоев. На врезе гидросети из известняков выходят родники с дебитом от сотых долей до кубометров в секунду, в том числе один из крупнейших родников мира "Красный Ключ" у основания левого склона долины р. Уфа возле южной окраины пос. Красный Ключ. Дебит этого родника колеблется от 26 м³/с зимой до 3060 м³/с в период половодья. Удельный дебит скважин обычно не превышает 35 л/с.

В пределах выхода на поверхность нижнепермских пород воды в них, выше уреза гидрографической сети, пресные с минерализацией до 0,5 г/л. В местах наличия прослоев гипсов или гипсового цемента в песчаниках минерализация повышается до 1,2 г/л. По мере погружения ниже вреза гидрографической сети и под галогенные породы кунгурского яруса минерализация вод на восточном борту Предуральского прогиба возрастает довольно быстро, а на Уфимском плато - сравнительно медленно. Во всех случаях, еще при минерализации до 23 г/л, в подземных водах начинает присутствовать сероводород. В центральной и западной частях Предуральского краевого прогиба и на платформе воды в преимущественно карбонатной толще высоконапорные. Абсолютные отметки их уровня достигают 120130 м; по величине минерализации преобладают рассолы (50200 г/л) хлоридные натриевые сероводородные, пригодные для лечебных целей, содержание сероводорода достигает 200400 мг/л, содержатся также йод, бром, бор и другие микроэлементы.

В кунгурском ярусе (P₁k) в платформенной области и Бельской мегавпадине на поверхность участками выведены гипсы, которые трещиноваты и закарстованы. Мощность трещинно-карстовой водоносной зоны на таких участках может достигать 40 м, при залегании под уфимскими отложениями вдали от речных долин она сокращается до долей метра и единиц метров. Ниже по разрезу гипсы сменяются ангидритами, которые переслаиваются с плотными пластами и пачками доломитов и в целом представляют региональный водоупор, разделяющий преимущественно пресные и солоноватые воды верхнепермских и более молодых отложений от крепких сероводородных рассолов подкунгурских отложений. На участках выхода на поверхность гипсы неравномерно трещиноваты и закарстованы, при этом наиболее интенсивно в долинах и придолинных частях современной и древней (доплиоценовой) гидросети. На возвышенных участках трещинно-карстовая зона в маловодные годы может быть местами полностью сдренирована. При выходе гипсов непосредственно на поверхность в основании склонов в гипсах фиксируются родники с дебитом до 5 л/с. В полосе же примыкания гипсовых массивов к неогеновым отложениям палеодолин в днищах долин или у основания их склонов известны восходящие родники из воронкообразных углублений или рассредоточенные с дебитами в весенне-летний период до 500 л/с. Скважины, вскрывшие воды в гипсах под неогеновыми отложениями в нижних частях склонов палеодолин, в ряде случаев изливали водой с дебитом до 1333 л/с. Вдали от склонов современных и палеодолин водообильность гипсов ничтожная. Отличительной чертой вод гипсов кунгурского яруса является их сульфатный кальциевый состав при минерализации 13 г/л. В условиях залегания гипсов под породами уфимского яруса при ничтожной водообильности в них местами содержатся хлоридные натриевые воды минерализованные до 50100 г/л за счет растворения каменной соли, которая присутствует в виде включений в гипсах и ангидритах.

Ниже пород нижней перми в Предуральском краевом прогибе и на платформе в карбоне, девоне, на отдельных участках прогиба в силуре и повсеместно в допалеозойских отложениях содержатся высоконапорные хлоридные натриевые рассолы с минерализацией до 300340 г/л, содержащие йод, бром, бор, литий, стронций и другие микрокомпоненты, которые представляют интерес для промышленного извлечения. Преимущественно до глубины 1500 м, на отдельных участках до 2200 м, присутствует сероводород. Абсолютная отметка пьезометрической поверхности нижней части девонских отложений около минус 50 м. Смена напора вод, их минерализации и состава отражена на колонках к схеме гидрогеологического районирования.