Лекция 9

Гидрогеологические структуры.

Гидрогеологические структуры выделяются по признакам принципиальных различий в формировании подземных вод на региональном уровне, непосредственно связанных с особенностями геологического строения территории. Влияние геологических структур сказывается, прежде всего, на характере динамики подземных вод.

9.1. Условия залегания подземных вод

Главными структурными элементами земной коры являются платформы и горноскладчатые области, в пределах которых И.К.Зайцев и Н.И.Толстихин выделяют несколько этажей: нижний или фундамент, сложенный интрузивными и метаморфическими, сильно дислоцированными породами; средний – представлен слоистыми осадочными породами; верхний – образованный относительно рыхлыми отложениями молодого возраста. Гидрогеологическими структурами самого высокого порядка являются гидрогеологические массивы, сложенные только нижним этажом, и артезианские бассейны, сложенные тремя этажами.

Гидрогеологические массивы на платформах пространственно совпадают со щитами, выступами пород фундамента (Балтийский, Украинский и др.).

Гидрогеологические массивы соответствуют приподнятым или воздымающимся структурам земной коры, что определяет расположение основных дрен по краям массивов. Водовмещающими породами массивов являются трещиноватые породы. Верхняя наиболее выветрелая часть разреза характеризуется интенсивной трещиноватостью.

Артезианские бассейны приурочены к отрицательным складчатым структурам земной коры. В пределах плиты – это синеклизы, прогибы, моноклинали. В горноскладчатых областях – это части синклинориев, крупные синклинали и др. Основной стратиграфической единицей в разрезе артезианских бассейнов является водоносный горизонт, представляющий собой пространственно выдержанную водоносную толщу, отличающуюся единством условий формирования и, соответственно, общностью гидродинамических и гидрохимических характеристик. Водоносные горизонты, формирующиеся в мощных толщах сравнительно разнородных по составу водовмещающих пород, называют водоносными комплексами. Иногда под водоносными комплексами подразумевают систему близких по условиям формирования водоносных горизонтов.

9.2. Фильтрационная неоднородность горных пород

Это свойство заключается в закономерном или хаотичном пространственном изменении фильтрационных свойств горных пород и слагаемых ими толщ, пластов, массивов. Причин или факторов формирования фильтрационных свойств пород много, но часто оказывается, что один какой-либо факт становится доминирующим, и его действие приводит к заметному отличию участка пласта, где он проявляется, от соседних.

В пределах массивов с точки зрения фильтрационной неоднородности главной особенностью коллекторских способностей является трещиноватость.

Для осадочных отложений, слагающих чехол плиты, основной формой неоднородности является слоистость. Пачки слоев относительной проницаемости объединяются в водоносные пласты, которые отделяются друг от друга слабосцементированными пластами, представленными обычно глинистыми породами. В зоне распространения многолетнемерзлых пород льдонасыщенные породы образуют также водоупоры.

Массивы изверженных и метаморфических пород повсеместно обладают системой трещин экзогенного происхождения, которые образуют зону экзогенной региональной трещиноватости. Мощность этой зоны изменяется от нескольких десятков до 150-200 м. Обычно количество и раскрытие трещин уменьшается от поверхности с глубиной.