И схем водоносности гидрогеологических структур

Гидрогеологические структуры регионов России группируются в соответствии с структурно-геологическими особенностями страны:

платформенные плиты:

Восточно-Европейская и Восточно-Сибирская платформы, Западно-Сибирская, Печоро-Тиманская и Скифская плиты

щиты: Балтийский, Анабарский, Алдано Становой

складчатые области:

а) палеозойских складчатых систем (Арктической, Байкало-Алданской, Даурско-Приморской, Прибайкальской, Уральской и Алтае-Саянской)

б) мезозойской складчатой системы (Дальневосточный регион)

в) альпийской складчатой системы (Кавказ)

г) кайнозойской складчатой системы (Тихоокеанский пояс)

4.1. Принципы выделения и типизации гидрогеологических

подразделений стратифицируемых и нестратифицируемых

гидрогеологических структур

4.1.1 Водоносность артезианских бассейнов

4.1.1.1 В артезианских бассейнах выделяются чехол и фундамент. К чехлу относится толща преимущественно осадочных пород, к которым приурочены пластовые гидрогеологические тела, а к фундаменту – толщи преимущественно сильно дислоцированных и метаморфизованных пород с трещинно-жильным характером водоносности.

4.1.1.2 Водоносность чехла артезианских бассейнов определяется составом пород и их фильтрационными свойствами, в результате чего образуются водоносные, относительно водоупорные и водоупорные подразделения, которые обусловливают неравномерное распределение подземных вод в разрезе, особенности гидрогеодинамической и гидрогеохимической зональности гидрогеологических разрезов.

4.1.1.3. Водоносность фундамента артезианских бассейнов определяется разломной тектоникой, которая также обусловливает взаимодействие фундамента и чехла артезианских бассейнов.

4.1.2 Водоносность гидрогеологических массивов

складчатых областей и щитов

4.1.2.1 Водоносность гидрогеологических массивов складчатых областей и щитов формируются под влиянием тектонических разломов и экзогенной трещиноватости, а в местах их пересечения - под влиянием наложения эндогенной и экзогенной трещиноватости.

4.1.2.2 Зоны экзогенной трещиноватости развиты в гидрогеологических массивах складчатых областей и щитов, как правило, независимо от возраста и вещественного состава слагающих их геологических тел. В этой зоне формируются прерывистые потоки, направленные от водоразделов положительных морфоструктур к дренам.

Ниже зоны экзогенной трещиноватости подземные воды развиты преимущественно в разломах, разделенных водоупорными зонами, исключая, возможно, молодые складчатые системы.

4.1.2.3 Особенности водоносности гидрогеологических массивов складчатых областей и щитов не дают оснований для стратифицирования их разрезов.

4.1.3 Критерии стратификации гидрогеологических разрезов

артезианских бассейнов

Основными критериями стратифицирования гидрогеологических тел в артезианских бассейнах являются:

§ фациально-литологический состав горных пород, определяющий наличие в геологическом разрезе водоносных и водоупорных гидрогеологических тел и характер их взаимоотношения;

§

§ характер гидравлической связи между смежными подразделениями, содержащими подземную воду.

§

4.1.4 Типы и таксономический ряд гидрогеологических тел

4.1.5.1. Выделяются следующие типы и таксономический ряд гидрогеологических подразделений артезианских бассейнов (рис. 1, табл.6):

Зона аэрации – проницаемое безводное гидрогеологическое тело, расположенное между уровнем подземных вод и дневной поверхностью и характеризующееся периодическим вертикальным восходяще- нисходящим водообменом.

Водоносный горизонт – проницаемое, регионально выдержанное постоянно обводненное гидрогеологическое тело с единым потоком подземных вод и с единой уровенной поверхностью, расположенное между региональными водоупорами и представляющее собой обособленную гидродинамическую систему.

Водоупорный горизонт – водонепроницаемое регионально выдержанное гидрогеологическое тело.

Относительно водоупорный горизонт – слабопроницаемое регионально выдержанное гидрогеологическое тело, в котором преобладает вертикальная фильтрация подземных вод, обусловленная градиентом напора между граничащими с ним водоносными горизонтами.

Водоносный подгоризонт, относительно водоупорный подгоризонт, водоупорный подгоризонт – гидрогеологические тела, имеющие местное распространение в составе водоносного горизонта.

Водоносный комплекс – гидрогеологическое тело, состоящее из нескольких водоносных горизонтов и разделяющих их относительно водоупорных горизонтов и представляющее собой относительно обособленную водонапорную систему.

Водоносный этаж - сочетание водоносных комплексов, образующих водонапорную систему, ограниченную регионально выдержанными водоупорами.

4.1.5.2 К нестратифицируемым гидрогеологическим подразделениям массивов складчатых областей и щитов (рис.1, табл. 6) относятся:

Водоносная зона экзогенной трещиноватости - повсеместно или прерывисто обводненное гидрогеологическое тело.

Водоносная зона разломов – обводненное гидрогеологическое тело тектонического нарушения.

Водоносная серия зон разломов- сочетание гидрогеологических тел отдельных водоносных разломов, объединенных по времени их проявления и активизации, возрасту нарушенных пород, а также зон шарьяжной тектоники.

Водоупорная зона – водонепроницаемое регионально выдержанное гидрогеологическое тело, расположенное ниже водоносной зоны экзогенной трещиноватости или выходящее на дневную поверхность.

4.1.5.3. К нестратифицируемым гидрогеологическим подразделениям артезианских бассейнов, массивов складчатых областей и щитов в криолитозоне относятся:

Водоносная зонаталика – сквозной и несквозной подозерный и подрусловой талик.

Водоносная таликовая зона – водоносная зона, сформировавшаяся на территории множества сближенных таликов.

Таблица 6

Идентификация типов гидрогеологических подразделений

4.1.5.4. Среди четвертичных гидрогеологических подразделений выделяются:

§ аллювиальный водоносный горизонт – аQ;

– аллювиально-флювиогляциальный водоносный горизонт – afQ;

– флювиогляциальный водоносный горизонт – fQ;

– гляциальный относительно водоупорный подгоризонт – gQ;

– озерно-аллювиальный

– полигенетический водоносный горизонт

Рис. 1. Типы и таксономический ряд гидрогеологических подразделений

4.1.5.5 Следует различать водоупорные горизонты по условиям их распространения:

– региональный водоупорный горизонт охватывает территорию гидрогеологической структуры I или II порядков;

– местный водоупорный горизонт распространен на части гидрогеологической структуры.

4.1.6. Принципы индексации гидрогеологических подразделений

4.1.6.1. С целью составления единой унифицированной схемы гидрогеологи-ческой стратификации названия и индексы объектов гидрогеологической стратификации следует проводить только по общей (международной) стратиграфической шкале в соответствии со Стратиграфическим кодексом, утвержденным Межведомственным стратиграфическим комитетом (МСК) 31.01.91. (ВСЕГЕИ, С-Петербург, 1992).

4.1.6.2. В настоящее время геологический индекс гидрогеологических подразделений указывает на возраст водовмещающих пород, но не отражает гидрогеологическое содержание различных таксонов – их гидрогеологический тип. Нередко одновозрастные геологические подразделения могут быть водоносным горизонтом, относительно водоупорным горизонтом, водоупорным горизонтом или включать несколько водоносных, водоупорных и других горизонтов.

Присутствие на гидрогеологической карте и разрезах различных типов гидрогеологических подразделений с одним геологическим индексом исключает применение компьютерной технологии составления карт. Не менее сложная ситуация создается при составлении специализированных гидрогеодинамических, гидрогеохимических и других карт и разрезов, когда фоновая закраска возраста отдается картографируемому показателю, а гидрогеологическое подразделение отображается границей и геологическим индексом.

Принятая в последние 10 лет фоновая закраска гидрогеологических карт соответствует типам гидрогеологических подразделений и, следовательно, гидрогеологический индекс также должен соответствовать типу гидрогеологического подразделения: будь то карта, разрез, колонка карты или отдельно взятые скважины. В табл.5 приводятся индексы типов гидрогеологических подразделений. Они указываются перед индексом возраста гидрогеологического подразделения.

Например:

2 (К₂аl) – альбский водоносный горизонт,

4(Р₃-N₁₎- верхнеолигоцен-миоценовый (майкопский) водоупорный горизонт.

4.1.6.3 В случае, когда в границах одного стратиграфического подразделения - отдел, ярус выделяются несколько водоносных, относительно водоносных, водоупорных или относительно водоупорных горизонтов, то индекс гидрогеологического подразделения берется в скобки, справа за скобкой внизу указывается последовательно сверху вниз порядковый номер типа гидрогеологического подразделения (отдельно для водоносных и водоупорных подразделений):

2(С₁v)₁ первый визейский водоносный горизонт;

4(С₁v)₁ первый визейский водоупорный горизонт;

2(С₁v)₂ второй визейский водоносный горизонт;

4(С₁v)₂ второй визейский водоупорный горизонт.

4.1.6.4 Подгоризонты каждого типа гидрогеологического подразделения также подлежат нумерации в конце индекса за скобкой вверху указывается сверху вниз порядковый номер типа подгоризонта, аналогично как для горизонтов:

2 (К₂ s) ₂ второй сеноманский водоносный горизонт;

7 (К₂ s)¹₂ первый сеноманский относительно водоупорный подгоризонт;

6 (К₂ s)¹₂ первый сеноманский водоносный подгоризонт;

7 (К₂ s)²₂ второй сеноманский относительно водоупорный подгоризонт;

6 (К₂ s)²₂ второй сеноманский водоносный подгоризонт;

7 (К₂ s)³₂ третий сеноманский относительно водоупорный подгоризонт.

Зона аэрации указывается для соответствующего водоносного подразделения. Например:

зона аэрации аллювиального водоносного горизонта –1(аQ);

зона аэрации мелового водоносного горизонта -1К.

4.1.6.5 Нестратифицируемые гидрогеологические подразделения фиксируются геологическим возрастом с указанием символа пород в пределах эры:

10PZ - палеозойская водоносная зона экзогенной трещиноватости.

10AR – архейская водоносная зона экзогенной трещиноватости.

Индекс водоносной зоны таликов и палеозон:

11KZ – кайнозойская водоносная зона талика.

12 MZ – мезозойская водоносная таликовая зона.

Водоносная зона разломов идентифицируется возрастом нарушенной толщи пород:

14 AR-PZ₁;

14AR-PZ₃;

14 AR-MZ₂.

4.2. Составление схем стратификации гидрогеологических

структур

4.2.1. Составление опорных колонок и корреляционных схем

Для каждой гидрогеологической структуры независимо от ее таксономического ранга составляются от 2-х до 8 опорных гидрогеологических колонок с последующим гидрогеологическим стратифицированием геологического разреза.

4.2.1.1 Опорные колонки составляются для гидрогеологических структур II- го порядка - артезианских бассейнов плит по наиболее представительным скважинам, вскрывающим весь осадочный чехол и фундамент или достаточно представительную часть разреза артезианского бассейна.

4.2.1.2 По каждому артезианскому бассейну количество представительных скважин (как правило, не менее 4-х) выбирается, исходя из того, чтобы:

а) фактические разрезы в точках заложения скважин характеризовали территории распространения всех возрастных толщ, имеющих распространение непосредственно на поверхности в данном районе;

б) экстраполяция разрезов между скважинами обеспечивала полное покрытие разделяющего скважины пространства и обеспечивала возможность проведения границ между районами с характерными разрезами;

в) обобщение фактических разрезов позволяло получить опорные (представительные) разрезы - колонки для характеристики внутренней структуры районов бассейнов II порядка и выделения частей бассейнов и структурных элементов фундамента, определяющих положение бассейнов III и IV-го порядков.

В колонках должна быть приведена гидрогеологическая стратификация геологического разреза, составленная в соответствии с изложенными принципами (табл. 6).

В экспликации к колонкам, согласно табл. 6, приводится характеристика водоносных горизонтов опробованных в данной конкретной скважине. При гидрогеологическом расчленении геологического разреза (особенно до глубины 500-600 м) необходимо привлекать материалы стратиграфического расчленения геологических картировочных и опорных скважин. Глубже 500 м максимально использовать материалы глубоких разведочных (на нефть и газ) скважин. При этом детально, последовательно выносить на колонку литологический разрез, используя данные каротажа.

4.2.1.3 По опорным гидрогеологическим колонкам составляется корреляционная схема, являющаяся основой для подготовки сводной схемы стратификации гидрогеологических структур II порядка - артезианских бассейнов.

4.2.1.4 Для гидрогеологических структур II порядка - артезианских бассейнов, например, Западно-Сибирского при невозможности выделения гидрогеологических структур III порядка необходимо составить как минимум восемь опорных колонок.

В случае выделения гидрогеологических структур III порядка по каждой из них составляется по две опорные колонки, которые также включается в корреляционную схему структуры II порядка.

4.2.1.5 Опорные колонки межгорных и предгорных артезианских бассейнов составляются по аналогии с артезианскими бассейнами платформ.

4.2.2. Составление сводных схем гидрогеологической стратификации

4.2.2.1Сводная схема гидрогеологической стратификации артезианского бассейна составляется на основании корреляционных схем, построенных по данным опорных скважин конкретного бассейна, которые, в свою очередь, отображают характерные разрезы отдельных частей артезианского бассейна – гидрогеологических структур III порядка.

4.2.2.2Скважины корреляционных схем артезианских бассейнов II порядка должны характеризовать особенности гидрогеологического разреза периферии и центральной его части.

Для площадей артезианских бассейнов изученных с достаточной детальностью следует расчленять гидрогеологический разрез до подгоризонтов.

4.2.2.3Схема стратификации гидрогеологических структур I порядка системы артезианских бассейнов составляется с использованием корреляционных схем стратификации гидрогеологических структур II порядка – отдельных артезианских бассейнов.