IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

Поиск по файловому архиву
  Add File

> Разновидности гидрогеологических структур.

Информация о файле
Название файла Разновидности гидрогеологических структур. от пользователя z3rg
Дата добавления 9.2.2013, 17:54
Дата обновления 9.2.2013, 17:54
Тип файла Тип файла (zip - application/zip)
Скриншот Не доступно
Статистика
Размер файла 32,22 килобайт (Примерное время скачивания)
Просмотров 1783
Скачиваний 118
Оценить файл

Описание работы:


Артезианский бассейн
Гидрогеологический массив
Вулканогенный бассейн
Загрузить Разновидности гидрогеологических структур.
Реклама от Google
Доступные действия

Введите защитный код для скачивания файла и нажмите "Скачать файл"

Защитный код
Введите защитный код

Текст работы:


Санкт-Петербургский государственный университет

Геологический факультет

Кафедра гидрогеологии

Реферат

                         Разновидности гидрогеологических структур.

Выполнила: Зорина Н.С.,

студентка 3 курса

Научный руководитель:

Доцент, к. георг. н ____________Вивенцова Е.А.

Санкт-Петербург, 2012

Содержание.

1. Введение……………………………………………………………………….…….3

2. Артезианский бассейн……………………………………………………………….4

3.Гидрогеологический массив…..……………………………………………………..9

4. Вулканогенный бассейн……………………………………………………………13

            5. Литература…………………………………………………………………………..16

1.Введение.

Под   гидрогеологической структурой понимается геологическая структура, ее часть или совокупность нескольких геологических структур, в пределах которых имеет место сходство условий формирования, залегания, накопления, движения и разгрузки подземных вод в процессе развития земной коры.

Гидрогеологическая структура-это вместилище подземных вод, гидродинамически более или менее обособленное от смежных структур.

 В настоящее время выделяется несколько основных типов гидрогео­логических структур первого порядка, каждая из которых состоит из струк­тур второго порядка. Совокупности структур образуют надпорядковые мегаструктуры.

К структурам первого порядка относятся:

 -артезиан­ские бассейны (АБ),

 -гидрогеологические массивы (ГМ),

 -вулканогенные бассейны (ВБ).

2.АРТЕЗИАНСКИЕ БАССЕЙНЫ

Артезианский бассейн - бассейн подземных вод, приуроченный к отрицательной геологической структуре (синеклизе, мульде, прогибу, межгорной впадине),  состоит из фундамента и перекры­вающего его водоносного чехла. В чехле АБ распространены пла­стовые артезианские и грунтовые воды, а также трещинно-жиль­ные воды в разломах. Во многих АБ в тесной связи с артезиан­скими водами (как одно целое) находятся месторождения нефти и газа. Трещинные воды фундамента имеют подчиненное зна­чение.

Рельеф поверхности АБ достаточно разнообразен — это низ­менности, равнины, возвышенные равнины, плоскогорья, межгорные впадины, горные склоны и приподнятые плато.

В артезианском бассейне выделяют области питания, напора и разгрузки подземных вод. Площадь артезианского бассейна от нескольких десятков км2 до нескольких млн. км2.

Сток.

Осадки, испарение и сток распределяются на террито­рии АБ довольно равномерно, подчиняясь климатической широт­ной зональности и высотной поясности. Так, ве­личины осадков и стока более значительны для АБ северных ши­рот (модуль стока 11 л/ (с • км2) и заметно снижаются (до 0) для южных. Вместе с тем, в пределах отдельных бассейнов величины осадков и модуля стока на периферии АБ иногда растут с уве­личением абсолютных отметок местности. Те же явления наблю­даются на возвышенностях внутри АБ. Высотная поясность до­статочно отчетливо проявляется в горных артезианских бассей­нах, расположенных на разных абсолютных отметках.

Поверхностный сток на территории АБ направлен от его периферии к внутренним частям, малые реки сливаются в крупные, которые выносят всю массу воды за пределы АБ или во внутренние бассейны (оз. Балхаш, Аральское море и др.), где вода расходуется на испарение и накапливаются соли, приносимые водами. В связи с этим замечена тенденция к центростремительному направлению стока.

Фундамент АБ.

Он содержит разнообразные типы трещинно-­жильных вод. В фундаментах АБ практи­чески всегда обнаруживаются напорные воды. По разломам, часто проникающим из фундамента в чехол АБ, осуществляется гид­равлическая связь вод фундамента и чехла. Горячие, соленые, углекислые воды фундамента нередко выводятся в чехол, где со­ответственно создаются температурные и гидрохимические ано­малии. Питание подземных вод фундамента происходит в основ­ном за счет перелива вод из смежных структур (ГМ) и перете­кания из водоносных пород чехла АБ.

В зависимости от состава пород фундамента различают ярусы, сложенные:

-изверженными породами с трещинными водами,

-кри­сталлическими и метаморфическими сланцами с пластово-трещин­ными водами,

-песчано-сланцевыми и эффузивно-туфогенными тол­щами с пластово-трещинными и -трещинно-пластовыми водами,

-карбонатными толщами с карстовыми, трещинно-карстовыми и карстово-трещинными водами,

-галогенными породами с пластово-трещинными, трещинно-пластовыми и карстовыми солеными по­дами и рассолами.

Поверхность фундамента неровная, с впадинами и поднятиями. Она называется ложем АБ. Поверхность ложа АБ полого или ступенчато погружается от периферии к внутренним центральным частям бассейна или краевым предгорным прогибам. Впадины фундамента определяют положение внутренней, наиболее глубо­кой части АБ, нередко заполненной древнейшими осадочными от­ложениями чехла, не наблюдающимися на его выступах. Мощ­ность водоносных горизонтов во впадинах обычно больше, чем на выступах. Состав отложений во впадинах отличается значи­тельной глинистостью.

Чехол АБ. Располагающийся на фундаменте чехол АБ сложен разнообразными по составу и генезису породами. Осадочные от­ложения чехла платформенного типа отличаются составом, а также меньшей мощностью и дислоцированностью, чем толщи геосинклинального типа, которые сильно дислоцированы и сла­гают большинство ярусов фундамента. Наряду с осадочными от­ложениями в строении чехла АБ принимают участие разнообраз­нее изверженные породы. По форме залегания среди них выделяются покровы, потоки, силлы, дайки, лакколиты и диатремы (трубки взрыва).

Слоистые осадочные отложения чехла АБ залегают на подстилающем их ложе или слабо дислоцированы (в форме куполов, антиклинальных и синклинальных складок, валов, флексур, сбро­сов н других нарушений большей частью платформенного типа). Г-)тн нарушения являются гидрогеологическими «окнами», через которые осуществляются связь между водоносными горизонтами, их питание н разгрузка.

В чехле АБ выделяют водоносные горизонты, состоящие из одного (простые) или нескольких (сложные) водоносных пластов. Сложные водоносные горизонты могут состоять из пластов, раз­личных по литологическому составу или одного состава, но раз­ных по возрасту, отличающихся по составу и возрасту.

Водоносные горизонты объединяются в водоносные комплексы. При выделении и описании водоносных комплексов учитываются не только водоносные горизонты, пласты и линзы, но и водоупор­ные породы, их подстилающие, покрывающие и разделяющие. На­звание водоносным комплексам дается в той же стратиграфиче­ской последовательности.

Водоносные комплексы объединяются в структурные ярусы — это наиболее крупные подразделения чехла, подобные ярусам фун­дамента.

Наряду с водоносными выделяются и водоупорные пласты, го­ризонты и разделяющие толщи. Особенностью строения водоносных ярусов АБ яв­ляется преобладание в нижних ярусах пластовых трещинных вод, а в верхних — пластовых поровых.

Взаимосвязь вод фундамента и чехла.

Эта взаимосвязь сложна и разнообразна. В одних случаях наблюдается объединение водо­носных зон фундамента и нижнего водоносного горизонта чехла, непосредственное слияние их подземных вод в сложный водонос­ный горизонт с единым напором и составом вод, в других — во­доносные зоны фундамента и чехла отделяются выдержанным водоупором. Неоднократно отмечались связь вод фундамента и чехла через гидрогеологиче­ские «окна» и разломы, а также перелив вод из чехла в фунда­мент или обратно в зависимости от гидродинамических условий, существующих в той или иной части АБ. Особенно велика роль разломов. Большое значение в обводнении краевых частей неко­торых АБ имеют карбонатные закарстованные породы фунда­мента, из которых вода поступает в чехол (Прикаратауская часть Сырдарьннского АБ).

Границы артезианского бассейна.

Если выступы фундамента выходят на поверхность, то границу АБ проводят по линии кон­такта осадочных отложений чехла с породами фундамента. Если же эти выступы скрыты под чехлом и на поверхность не выхо­дят, то границу проводят по наиболее приподнятой поверхности выступа.

Границы бассейнов второго порядка обычно проводятся но водоразделам.

Условия питания подземных вод.

 Различают внешние и внут­ренние области питания.

Внешние области питания находятся за границей АБ и расположены в пределах структур, составляющих его обрамление.

Атмосферные осадки, выпавшие в пределах внутренней обла­сти, питают речную сеть, грунтовые воды бассейна, а через них и артезианские поды. Часть осадков расходуется на испарение и транспирацию. Помимо климатических факторов, важную роль в питании подземных вод играют состав четвертичных отложе­ний, рельеф поверхности и т. д.

Во внутренней области питания выделяют зону поглоще­ния— ту часть АБ, п пределах которой происходит инфильтра­ция или инфлюация поверхностных вод и атмосферных осадков непосредственно в водоносный горизонт. В отличие от внешней области питания, зона поглощения находится внутри АБ. К этой зоне относят выходы водоносных пластов на поверхность земли, не прикрытые водоупорными породами или прикрытые водопро­ницаемыми четвертичными отложениями, которые также входят в состав области поглощения.

Питание водоносных горизонтов АБ происходит путем не только поглощения, но и перелива. Областью перелива называ­ется область, в пределах которой происходит перелив подземных вод из одной гидрогеологической структуры в другую, а очагом перелива называется гидрогеологическое «окно», где происходит перелив из одного водоносного горизонта в другой. Различают краевые (на границе АБ с ГМ) и внутренние области перелива (из одного АБ в другой).

Происхождение и динамика артезианских вод. В АБ выделяют два гидрогеологических этажа, различающихся условиями фор­мирования подземных вод: верхний, в котором распространены преимущественно инфильтрационные воды, и нижний, к которому приурочены собственно седиментационные и лигогенные ( возрожденные) воды.

Верхний гидрогеологический этаж в АБ суши прослеживается на глубинах до 1 км. Нижней его границей обычно служит регио­нальный водоупор. Движение подземных под в верхнем этаже подчиняется законам гидростатики н направлено от областей по­глощения и создания напора к областям разгрузки.

Гидродинамический режим в нижнем гидрогеологическом этаже определяется другими причинами и связан с процессами литификации пород ,  отжатием связанных вод и переходом их в свободное состояние, дегидратацией монтмориллонитовых глин, гипсов и других отложений.

Гидрогеологическая зональность АБ. В артезианских бассей­нах различают гидродинамическую, гидрогеохимическую и температурную зональность.

Гидродинамическая зональность АБ определяется условиями водообмена. В вертикальном разрезе АБ выделяются следующие гидродинамические зоны:

1) верхняя — свободного водообмена;

2) средняя — затрудненного водообмена;

3) ниж­няя— весьма затрудненного водообмена.

 Для зоны свободного водообмена характерна открытая гидравлическая связь водо­носных горизонтов с современной поверхностью АБ.

В состав зоны свободного водообмена входят зона аэрации, горизонт грунтовых под, межпластовые нисходящие воды, верхние артезианские водоносные горизонты и трещинные воды зоны выветривания фундамента АБ в тех случаях, когда эти водонос­ные горизонты и зоны дренируются долинами речной сети. Под­земные воды зоны свободного водообмена тесно связаны с во­дами поверхностных водотоков (рек, ручьев) и водоемов (морен, озер, болот), а также с атмосферными подами. Это обусловли­вает связь режима подземных вод верхней зоны с режимом ат­мосферы и поверхностной гидросферы.

За условную нижнюю границу зоны свободного водообмена часто принимается дно речных долин. Необходимо при этом учи­тывать и водоупоры.

С увеличением глубины залегания водоносных горизонтов и мощности перекрывающих подоупоров условия водообмена ухудшаются. Па этом основании в средней и нижней частях чехла АБ могут быть выделены гидродинамиче­ские зоны затрудненного н весьма затрудненного водообмена. Границы между ними обычно проводятся условно по региональ­ным водоупорам.

Гидрогеохимическая зональность АБ.

В верти­кальном гидрохимическом разрезе артезианских бассейнов обычно различают три гидрохимические зоны, типичные для районов с влажным климатом:

1) верхнюю - пресных вод с минерали­зацией менее I г/л;

2) среднюю - соленых вод с минерализацией 1—35 г/л;

3) нижнюю - рассолов с минерализацией свыше 35 г/л.

 Каждая гидрохимическая зона может быть подразделена на подзоны.

Для верхней гидрохимической зоны характерна тесная зависи­мость состава вод от климатических условий в настоящем и прошлом, от состава водовмещающих пород и их фильтрацион­ных свойств, а также от совокупности других факторов, управ­ляющих режимом водоносных горизонтов. В климатической зоне избыточного увлажнения, зона пресных вод отличается широким разви­тием и большой мощностью: она охватывает грунтовые и верх­ние артезианские водоносные горизонты местами до глубины 2000 м. Максимальная мощность зоны отмечается в пресновод­ных по происхождению осадочных толщах с интенсивным водо­обменом (юго-восток Западной Сибири, северо-запад о. Саха­лина н др.).

Состав пресных вод постепенно меняется с гидрокарбонатного магниево-кальциевого на гидрокарбонатный натриевый. При этом с глубиной возрастает минерализация (на несколько сотен граммов на килограмм), ис­чезает сульфат-нон, иногда появляется сероводород, накаплива­ются метан и хлор-ион.

В поясе недостаточного увлажнения грунтовые воды отлича­ются разнообразной минерализацией, имеют сложный состав с преобладанием сульфатов и хлоридов натрия.

Подземные воды средней гидрохимической зоны отличаются более высокой минерализацией. Различают слабо солоноватые (с минерализацией I—3 г/л), сильно солоноватые (3—10 г/л) н соленые (10—35 г/л) поды. С этой зоной связаны наиболее ценные сероводородные воды нашей страны. Некоторые воды применяются в качестве лечебных, питьевых и бальнеологиче­ских. Среди солоноватых вод встречаются гидрокарбонатные,

сульфатные и хлоридные, а также смешанного анионного со­става, преимущественно натриевые. Среди соленых вод преоб­ладают хлоридные натриевые.

Зона соленых вод очень широко распространена в артезиан­ских бассейнах России. Наибольшей мощности (до 4 км) она до­стигает в Западно-Сибири.

Рассолы нижней гидрохимической зоны сосредотачиваются преимущественно во внутренних, наиболее глубоких частях арте­зианских бассейнов, где имеются соленосные формации (напри­мер, Европейская и Восточно-Сибирская АО, Амударьинский АБ). В этих условиях преобразование состава рассолов идет по пути увеличения концентрации хлоридов магния и кальция, брома, калия, стронция, рубидия, цезия, железа и других компо­нентов, а также насыщения рассолов метаном. В составе рассолов при минерализации до 294 г/л преобладают хлориды натрия, а при более высоких — хлориды кальция и магния.

Развитие описанных выше процессов приводит к формирова­нию характерного зонального распределения вод различного со­става в пределах АБ. В краевой части бассейна, начиная непо­средственно от области поглощения, располагаются зоны слабо- минерализованных под, обычно гидрокарбонатных кальциевых. Далее следует зона пресных или солоноватых гидрокарбонатных натриевых или гидрокарбонатных сульфатных натриево-кальцие­вых вод. За ней идет переходная зона смешанных хлоридно-гидрокарбонатных натриевых или сульфатно-хлоридных вод и, наконец, зона хлоридных под, представляющая собой область глубоких древних сильноминерализованных вод бассейна

Температурная зональность.

 Температура подзем­ных вод АБ чрезвычайно разнообразна.

Итак, в артезианских бассейнах Земли отмечается существование ши­ротной и глубинной зональностей. С севера на юг можно выде­лить АБ весьма холодные (полярные страны, Арктика и Субарктика), уме­ренно холодные (бореальный пояс), теплые (средиземноморский пояс) и, наконец, горячие и очень теплые (эк­ваториальный пояс). В исключитель­ных случаях наблюдаются в АБ тем­пературные аномалии, когда поверх холодных вод располагаются теплые.

Классификация артезианских бассейнов.

По условиям гидро­геологического строения выделяют АБ

1. платформенного типа,

2. краевых прогибов,

3. орогенные и горных складчатых областей.

  - межгорные АБ (простые и слож­ные),

  - предгорные (передовых хребтов),

  -латеральные и склоно­вые,

  - медиальные,

  - внутригорные,

  - нагорные

  - приводораздельные,

Каждый тип выделенных АБ характеризуется своими гидро­геологическими особенностями, условиями динамики, гидрохими­ческой зональностью и др.

Артезианские бассейны платформенного типа располагаются во впадинах фундамента и в синеклизах; они имеют изометричную форму и значительные размеры (до 1 млн. км2, иногда больше). Наиболее глубокими обычно являются центральные части АБ.

Бассейны краевых прогибов отличаются от платформенных тем, что наиболее глубокая часть АБ сдвинута в краевой пред­горный прогиб. Они вытянуты согласно с простиранием смежных горных систем; крылья их разновелики и асимметричны.

Межгорные АБ располагаются между горными сооружениями во впадинах типа грабенов или синклинальных складок. Среди них выделяются одиночные простые АБ и сложные, состоящие из цепочек бассейнов, расположенных в продольной впадине.

Предгорные АБ приурочены к предгорным прогибам.

Латеральные и склоновые АБ находятся на склонах горных сооружений. Они отличаются асимметричным строением (одно крыло, расположенное на склоне, сильно приподнято, а другое, расположенное вдали от склона у его подошвы, опущено) и вы­тянуты вдоль склона.

Медиальные АБ образуют системы небольших мульдообраз­ных бассейнов на погружении осей горных складчатых сооруже­ний.

Внутригорные АБ находятся в пределах горного сооружения, составляя с ним одно целое.

Нагорные АБ представ­ляют собой небольшие наложенные бассейны на вершинах гор. Известны они в горном Дагестане.

Небольшие приводораздель­ные АБ, сложенные палеогеновыми и неогеновыми отложениями, известны в пределах Украинского кристаллического массива.

Возраст АБ. Возраст АБ определяется началом образования его чехла, т. е. заложения самого нижнего водоносного комплекса или горизонта. Наиболее древними являются бассейны, в основа­нии осадочного чехла которых находятся неметаморфнзованные отложения протерозоя — нижнего кембрия. Таковы бассейны Русской платформы (валдайский и балтийский водоносные ком­плексы) и Сибирской платформы.

3.ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ МАССИВЫ

Гидрогеологический масси­в - это структура, в которой фундамент выходит на поверхность или находится под покровом четвертичных отложений.

          Гидрогеологический  масси­в представляет собой систему стока трещинных вод и вод аллювиальных отложений. Особенности строения фундамента обусловили распростране­ние в нем преимущественно трещинно-жильных вод. Местами развиты трещинно-карстовые воды. В верхних структурных ярусах фундамента спорадически встреча­ются трещинные пластовые воды.

          Типы гидрогеологических массивов по структурно-геологическим условиям:

а) сложенные интрузивными породами (граниты, диориты и др.)

б) сложенные метаморфическими породами (гнейсами, гранито-гнейсами, метаморфическими слан­цами);

в) сложенные терригенными, карбонатными и вулка­ногенными породами, образующими антиклинальные складки, вы­раженные положительными формами рельефа (гидрогеологический адмассив);

г) сложенные терригенными, карбонатными и вулканогенными породами, смятыми в синклинальные складки, выраженные положительными формами рельефа. (гидрогеологические интермассивы);

д) сложенные слоистыми осадочными отложениями, смятыми в синклинальные складки, образую­щие отрицательные формы рельефа (адартезиаиские бассейны);

Все типы ГМ связаны взаимными переходами и образуют с артезианскими бассейнами единый ряд гидрогеологических структур.

      Формирование гидрогеологических структур тесно связано с ус­ловиями тектонического развития территорий. Гидрогеологические массивы претерпевают стадию складкообразования и наиболее ин­тенсивных орогенных движений.

       Гидрогеологические массивы , сложенные интрузивными и метаморфическими породами, слагают нижние ярусы фундамента. Гидрогеологические адмассивы, интермассивы и адартезианские бассейны обра­зуют верхние структурные ярусы фундамента. Сложные сочетания разных типов гидрогеологиче­ских массивов с наложенными на них артезианскими бассейнами составляют гидрогеологические складчатые области и районы.

Между структурными ярусами фундамента отмечаются пере­рывы и несогласия, а также последовательное уменьшение сте­пени метаморфизма и плотности пород вышележащих структурных ярусов и в связи с этим изменения водных свойств пород. В ан­тиклинальных и синклинальных структурах и на крыльях про­исходит изменение плотности, трещиноватости и других водных свойств горных пород.

Поверхность гидрогеологических массивов покрыта четвертичными отложениями. Из них наиболее важное значение имеют аллю­виальные отложения, подземные воды которых нередко использу­ются для водоснабжения. Также большое значение имеют ледниковые обра­зования, например, озы. Эти песчано-гравийно-галечно-валунные гряды иногда протягиваются на десятки километров, имеют высоту до 50 м и ширину в десятки метров и более. Подземные воды озов широко используются для водо­снабжения в Швеции, Финляндии и на Кольском п-ове и в Карелии. В некоторых случаях происходит аккумуляция подземных вод в конусах выноса и озерно-аллювиальных отло­жениях.

Внутриструктурные карстовые бассейны. В пределах гидрогеологических массивов иногда отмечается наличие закарстованных карбонатных пород, к которым могут быть приурочены карстовые воды. Массивы кар­стовых известняков имеют самые разнообразные формы и раз­меры. Как правило, уровень вод в карстовых массивах находится ниже, чем в окружающих породах. Токи подземных вод направ­лены в карстовый массив, а разгрузка подземных вод такого бассейна обычно происходит в понижениях рельефа (долина) че­рез источники, приуроченные к контакту карбонатных пород с вмещающими незакарстованными. В карстовых бассейнах обычно сосредоточены крупные ресурсы подземных вод, а источ­ники карстовых вод нередко характеризуются огромными деби­тами (десятки, сотни и тысячи литров в секунду).

В карстовых бассейнах выделяют:

- зону аэрации,

- зону сезонного обводнения карстовых полостей,

- системы постоянных водотоков и водоемов,

- зону глубоких кар­стовых вод.

Все эти зоны связаны между собой в единое целое.

Характеристика рельефа фундамента.

Поверхность фунда­мента обычно неровная, с отрицательными и положительными структурно-морфологическими элементами.

Отрицательные эле­менты различаются по ряду признаков.

 По размерам выделяют:

 1) мегаструктуры площадью более 1 млн. км2 (Западно-Сибир­ская низменность);

 2)макроструктуры площадью в несколько сотен тысяч квадратных километров (Московская синеклиза, При­каспийская впадина);

 3) мезоструктуры площадью около 100 тыс. км2 (Зейско-Буреинская низменность);

 4) микрострук­туры площадью в десятки тысяч квадратных километров (впа­дины Прибайкалья и Забайкалья).

По глубине залегания отно­сительно поверхности Земли различают следующие элементы фундамента:

 а) глубокие, более 10 км (Предуральский прогиб. Прикаспийская впадина);

 б) средние, 3—4 км (впадины Прибай­калья, Московская синеклиза);

 в) неглубокие, до 2 км (впадины Забайкалья).

Положительные формы рельефа фундамента также различа­ются по ряду признаков.

По высоте выделяют:

- высокогорные (Тянь-Шань, Памир),

- среднегорные (Забайкалье),

- низкогорные и холмистые (мелкосопочник Казахстана),

- возвы­шенности на равнине.

 Выделяют также изометричные (Анабарское поднятие) и линейные (Урал) формы.

Очень важно различать структурно-морфологические эле­менты рельефа фундамента, прикрытые (закрытые) и неприкры­тые (раскрытые) чехлом. К первым относятся Воронежское и Токмовское поднятия фундамента, а ко вторым — Балтийский н Анабарский щиты. Встречаются и промежуточные структуры.

Особенности гидрогеологических массивов.

Подземные воды обычно имеют инфильтрационное происхож­дение, и их ресурсы в верхней части гидрогеологического разреза (до 300 м) быстро возобновляются. В глубоких зонах массивов могут сохраняться воды седиментационного генезиса. В условиях активного тектономагматического режима на отдельных участ­ках  встречаются воды метаморфогенного и магматогенного происхождения.

Огромное влияние на условия питания, движения и разгрузки подземных вод оказывают экзогенные факторы (рельеф, климатические и мерзлотные условия, тектонические процессы). Уклон местности и величины относительного превышения водоразделов над долинами рек оп­ределяют интенсивность водообмена. Количество и характер вы­падающих атмосферных осадков вместе с другими климатиче­скими факторами, рельефом и растительностью регулируют величину ресурсов подземных вод, обусловливают взаимосвязь по­верхностных и подземных вод, а также влияют на состав послед­них. Наибольшие ресурсы подземных вод приурочены к долинам рек.

Выделяют несколько высотных поясов, которые различаются распределением атмосферных осадков, поверхностных и подзем­ных вод:

 А — пояс аккумуляции и область питания и создания сезонного напора, где отсутствуют поверхностные водотоки;

 Б — пояс инфильтрации и инфлюации временных поверхностных потоков;

 В — пояс транзита и аккумуляции, где распространены се­зонные источники и поверхностные водотоки;

 Г — пояс разгрузки подземных вод, где распространены постоянно действующие ис­точники, водотоки, ручьи и малые реки;

 Д — пояс вторичного по­глощения и разгрузки.

Возникновение и развитие зоны многолетней мерзлоты приводят к значительному ухудшению условий питания подзем­ных вод, к образованию в верхней части гидрогеологического раз­реза прерывистой или сплошной водоупорной мерзлой зоны и к превращению ГМ при наиболее глубоком промерзании в криогеологический гидрогеологический массив.

Тектонические процессы способствуют перераспределению под­земных вод, особенно в глубоких частях структур. Сейсмические явления способствуют созданию глубоких зон трещиноватости, в которых формируются трещинно-жильные воды — холодные вблизи поверхности и термальные на глубине. Температура, дав­ление и состав вмещающих пород определяют основные черты ми­нерализации и состава таких вод. Вулканические процессы сопровождаются насыщением этих вод углекислотой и гидрокарбо­натами, появлением бора, лития и других компонентов.

В разрезе гидрогеологического массива выделяются зоны:

 1.аэрации и нисходящего се­зонного движения подземных вод,

 2.сезонных колебаний уровня грунтовых вод,

3. трещинно-грунтовых вод,

4. трещинно-напорных вод.

 Мощность зоны аэрации в хорошо дренируемых горных областях на водоразделах и склонах достигает сотен метров, а иногда 1 — 2 км. В этой зоне образуется приповерхностный сток, обычно приуроченный к покровным отложениям и существующий 10— 30 суток после инфильтрации осадков. Мощность зоны сезонных колебаний уровня подземных вод в горных районах может до­стигать нескольких десятков метров. Трещинно-грунтовые воды приурочены к зоне развития трещин выветривания. На водораз­делах и в верхней части склонов эти воды встречаются обычно только в периоды атмосферного питания. Постоянное насыщение зоны выветривания наблюдается в нижней части склонов и в до­линах рек. В долинах рек аллювиальные воды гидравлически связаны с поддолинными и подрусловыми водами и образуют с ними единую гидравлическую систему.

Трещинно-напорные воды связаны в основном с зоной регио­нальной литогенетической и тектонической трещиноватости. Кроме того, они могут быть приурочены к разным типам тектонических нарушений, контактов, жил, даек и рудных тел.

Широкое распространение в гидрогеологическом массиве получили пресные воды преи­мущественно гидрокарбонатного состава. В условиях засушли­вого климата в составе вод значительную долю составляют суль­фаты и хлориды. Катионная часть состава пресных вод весьма изменчива и зависит от вещественного состава пород, рельефа, климата и других факторов.

Гидрохимическая зональность гидрогеологических массивов выражается в изменении (обычно увеличении) минерализации и состава вод от водоразде­лов вниз по склонам и в глубину.

Температурная зональность гидрогеологических массивов в основном определяется ха­рактером рельефа, климатом и геологическим строением. Отме­чается повышение температуры воды от вершин горных сооруже­ний к их подошве. Величина этого повышения зависит от высоты гор и климатической обстановки. С глубиной про­исходит рост температур. У подошвы гидрогеологических массивов, ограниченных актив­ными разломами, появляются термы, нередко образующие тер­мальные линии. Температура терм свидетельствует о глубине их циркуляции; в отдельных случаях она достигает 90 °С и более.

Возраст гидрогеологических массивов определяется временем завершения складчатости, в результате которой закончился главный этап формирования геолого-структурной обстановки и началось его развитие как гидрогеологической структуры того типа, который наблюдается в со­временную эпоху. По возрасту различают:

- древнейшие допалеозоиские, сложенные преимущественно метаморфическими и изверженными породами (Балтийский, Украинский, Бразильский, Канадский и др.),

 -палеозойские, образованные сильно метаморфизованными осадочными, вулканогенными породами, а также интрузивами (Уральский, Казахстанский и др.);

- мезо-кайнозой­ские, в которых получили преимущественное развитие слабо метаморфизованные отложения, широко проявлен молодой и совре­менный вулканизм (Карпатские, Кавказские, Альпийские и др.).

4.вулканогенные бассейны

К вулканогенным бассейнам (ВБ) относятся бассейны стока верхне-, внутри- и межлавовых вод, приуроченных к различным вулканическим образованиям—конусам вулканов, покровам, по­токам застывших лав н т. д. Они представлены многочисленными и подчас обширными покровами, потоками лав и сопутствую­щими им вулканогенными породами, туфами и другими пирокластами. Вулканогенные образования залегают на поверхности эрозионно-тектонического рельефа и перекрывают артезианские бассейны н гидрогеологические массивы.          Подошва вулканогенного бассейна (его основание) неровная — с крупными пониже­ниями, приуроченными к погребенным долинам, озерным котло­винам и другим отрицательным формам рельефа, и поднятиями, отражающими возвышенные элементы рельефа — склоны и водо­разделы, залитые лавами.

Рельеф кровли ВБ также неровный и разнообразный. Это в основном платообразные возвышенности и горы, плоские или выпуклые щитообразные поверхности, конусы потухших и дей­ствующих вулканов, цокольные террасы по долинам рек, сложен­ные долинными базальтами, иногда в той или иной степени эро­дированные вершины и водоразделы гор, обширные лавовые плато. Геологическое строение ВБ. Эти бассейны отличаются весьма разнообразным строением. Вулканогенные образования слагают:

- нагорные платобазальты (Армения, юг Приморья н Камчатка),   

- вулканические поднятия (Кавказ, Камчатка и Курилы),

- вулкани­ческие склоны (Карпаты, Сихотэ-Алинь),

- вулканические де­прессии и грабены (Приамурье и юг Камчатки),

- каль­деры в районах современного вулканизма.

Многократные извержения приводят к образованию в раз­резе вулканической толщи пяти — десяти (реже более) водоносных горизонтов. Верхние водоносные горизонты таких сложных вулканогенных толщ ха­рактеризуются свободным уровнем. Водоносные горизонты сред­ней части и основания толщи — напорные.

С глубиной степень обводненности вмещающих пород обычно уменьшается. Наиболее часто встречаются такие формы залега­ния как лавовые потоки. Их протяженность достигает 85 км, а мощность колеблется от не­скольких до 150 м. Объем лапы при одном извержении состав­ляет 3—12 км3. Пористость и трещиноватость эффузивов вниз по потоку уменьшается. Все это указывает на неравномерность из­менения проницаемости не только по разрезу вулканогенных толщ, но и по площади их распространения.

Сложная форма лавовых потоков обусловливает весьма за­мысловатые контуры водоносных горизонтов. Процессы выветри­вания с течением времени приводят к постепенному снижению пустотности эффузивных пород и заполнению трещин и пор про­дуктами выветривания.

 Уменьшению водопроницаемости эффу­зивов способствуют также тектонические процессы, процессы про­грессивного катагенеза и магматическая деятельность. Поэтому с увеличением возраста эффузивов фильтрационные свойства их ухудшаются; они теряют зональный характер скопления вод, при­ближаются по своим гидрогеологическим особенностям к метаморфогенным и интрузивным породам.

В эффузивных породах по характеру обвод­ненности  выделяют группы бассейнов: 1) неоген-четвертичного возраста, отличающиеся наиболее высокой водоносностью и содержащие преимущественно лавовые и трещинно-жильные воды;

 2) палеогенового воз­раста, представленные в одинаковом соотношении лавовыми и трещинно-жильными  водами;

3) верхнемелового возра­ста, в которых преобладающее распространение получили трещинно-жильные воды  при подчиненной роли лавовых;

 4) нижнемелового возраста, содержащие главным образом трещинно-жильные воды при спорадическом распростра­нении лавовых.

В эффузивах юрского и более древнего возраста верхне-, нижне- и межлавовые воды не обнаружены. По характеру водо­носности эти вулканогены сходны с метаморфогенными породами.

 Динамика вод ВБ. Она подчинена поверхности рельефа. В вулканах наблюдается радиальное растекание вод на перифе­рию, где их выходы фиксируются источниками нередко со значи­тельным дебитом.

         В условиях водораздельных платобазальтов и подобных образовании воды растекаются от линии водораздела по склонам в прилегающие долины.

 В долинных потоках и покровах лав токи воды направлены со стороны склонов гор к зале­гающим у их подошвы ВБ. Вместе с тем, в глубоких частях слож­ных ВБ основания покровов, приуроченных к погребенным доли­нам, движение вод согласовано с уклоном долин.

Следует отме­тить, что верхние и нижние ярусы ВБ не всегда характеризуются одинаковой направленностью стока. Между верхним вулканогенным этажом и подстилающими по­родами основания нередко наблюдается тесная гидравлическая связь по зонам разломов. В случаях перетока вод из основания в ВБ в последнем могут формироваться гидрохимические и тем­пературные аномалии.

        Питание подземных вод ВБ в основном обеспечивается атмос­ферными осадками и конденсацией паров, а местами за счет пере­лива вод из подстилающих и примыкающих пород основания. Разгрузка происходит на периферии по долинам рек и нередко проявляется в виде источников с большими дебитами (десятки, сотни, а иногда и тысячи литров в секунду).

Гидрогеохимия ВБ.

Развитие гидрохимических процессов тесно связано с динамикой подземных вод. Условия интенсивного водообмена, широко распространенные в ВБ, обеспечивают фор­мирование вод гидрокарбонатного натриево-кальциевого состава, с минерализацией 0,2—0,4 г/л и хорошими вкусовыми качест­вами

В эффузивах могут встречаться также рассолы, где вулканогенные отложения переслаиваются с соленосными.

Специфический состав вод формируется в районах современ­ного вулканизма в условиях воздействия активных вулканических очагов. Выделяют две основные группы парогидротерм (200—350 °С) азотно-углекислого и углекислого газо­вого состава, испытывающие в той или иной степени воздействие инфильтрационных вод.

История развития ВВ.

В истории ВБ можно наметить этапы развивающейся и отмирающей вулканической деятельности.

 Для первого этапа характерно наличие в ВБ, наряду с холодными пресными инфильтрационными водами, образовавшимися в ре­зультате поступления атмосферных осадков, локальных скопле­ний горячих и сверхгорячих вод и парогидротерм разнообраз­ного состава и минерализации (до 5 г/л, иногда более). Часть из них приурочены к путям продвижения вулканических эксгаляций к земной поверхности и к выходам их на поверхность. Это тер­мальные, кислые, солянокислые, сернокислые и смешанного ани­онного состава соляно-сернокислые воды, богатые металлами; по газовому составу—сероводородно-углекислые. Они типичны для начальной стадии первого этапа и в дальнейшем сменяются угле­кислыми термальными, а затем и азотно-углекислыми термами.

Второй этап — отмирающей вулканической деятельности — ха­рактеризуется отсутствием термальных вод. На общем фоне прес­ных холодных вод инфильтрационного происхождения в ВБ встречаются отдельные месторождения холодных углекислых вод. В ряде случаев отмечается поступление углекислоты из подстилающего ВБ фундамента. Присутствие углекислых вод типично для первой стадии развития второго этапа. В дальнейшем они сменяются холодными пресными водами, безраздельно господ­ствующими в недрах вулканогенного бассейна.

 С глубиной и по пути движения трещинных вод в вулканогенах наблюдается рост минерализации в результате увеличения содержания преимущест­венно гидрокарбонатов натрия. Градиент роста минерализации составляет примерно 5—10 мг/л на 1 км пути и 50—70 мг/л на 100 м глубины.

В большинстве ВБ отмечается существование двух основных зон, различающихся по газовому составу:

- кислородно-углекисло- азотная до глубины 300 м

- азотной — ниже 300 м.

В ряде ВБ наряду с азотом установлено присутствие метана. Геотермическая сту­пень в большинстве ВБ довольно велика и составляет в среднем 40—50 м на 1 оС.

Таким образом,  температура, газо­вый состав и химические особенности вод вулканогенных бассей­нов закономерно изменяются по мере прохождения отдельных стадий их развития.


5. Литература.

1.  В. А. Кирюхин, Н. И. Толстихин. Региональная гидрогеология. М.: Недра, 1987.—382 с.

2.  А.В.  Сидоренко (гл. ред.) и др. Гидрогеология СССР. Сводный том. Выпуск 1. Основные закономерности распространения подземных вод на территории СССР, М., «Недра», 1976, 656 с.

3. Ресурсы интернета.



Поиск по файловому архиву
Fast Reply  Оставить отзыв  Add File

Collapse

> Статистика файлового архива

Десятка новых файлов 
7 пользователей за последние 3 минут
Active Users 7 гостей, 0 пользователей, 0 скрытых пользователей
Mail.ru Bot, Bing Bot, Yandex Bot
Статистика файлового архива
Board Stats В файловом архиве содержится 217129 файлов в 132 разделах
Файлы в архив загрузили 7 пользователей
Файлы с архива были скачаны 13157635 раз
Последний добавленный файл: Дельфин от пользователя admin (добавлен 2.1.2019, 21:39)
RSS Текстовая версия
Рейтинг@Mail.ru

Игорь АКИНФЕЕВ
футболист, вратарь ЦСКА и сборной России.
>>>
Смотреть календарь

Студенту-первокурснику Рижского политехнического института Фридриху ЦАНДЕРУ разрешено организовать первое в России студенческое общество воздухоплавания. >>>
Смотреть календарь

атаковать см. нападать

Болгария – краткая характеристика основных налогов

Переченьт и расшифровка основных налогов в Болгарии.