Наземные и геоморфологические наблюдения при гидрогеологической съемке

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И НЕФТЕГАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

КАФЕДРА ОБЩЕЙ ГЕОЛОГИИ И ГИДРОГЕОЛОГИИ

Реферат на тему: «Наземные и геоморфологические наблюдения при гидрогеологической съемке»

                                                                    Выполнила: студентка 394 гр.

                                       Загидуллина К.Р.

                                                                 Преподаватель: Ибрагимов Р.Л.

       Казань

2013 г.

Гидрогеологическая съемка – вид научно-производственных исследований, включающих комплекс полевых и камеральных работ, выполняющихся для составления гидрогеологических карт.

Непосредственно визуальные (маршрутные) наблюдения на местности – обязательный элемент гидрогеологической съемки. Они осуществляются комплексно и включают кроме собственно гидрогеологических наблюдений геологические, геоморфологические, гидрогеологические, геоботанические и др.

Маршрутные исследования дают наибольший эффект в открытых районах, так как им доступна только верхняя часть гидрогеологического разреза, расположенная выше вреза эрозионной сети, а в более глубоких горизонтах – лишь там, где они вскрываются бытовыми колодцами, действующими и брошенными горными выработками и т.п.

Наземные визуальные наблюдения

Различного рода наземные визуальные наблюдения проводятся в процессе маршрутных исследований картируемой территории, являющихся одним из основных и неотъемлемых видов работ при гидрогеологической съемке. В процессе маршрутных исследований представляется возможность непосредственно выявить и изучить гидрогеологические объекты и их возможные проявления. На основе геологических, геоморфологических, гидрологических, геоботанических, гидрогеологических, инженерно-геологических и других видов наблюдений обеспечивается наиболее полное, комплексное и надежное их изучение и оценка. Получаемый в результате маршрутных исследований материал является наиболее важным для изучения и оценки верхних водоносных горизонтов (вскрываемых эрозионной сетью, шахтными колодцами и неглубокими скважинами) и составления соответствующей гидрогеологической карты.

Система и частота маршрутов зависят от масштаба и целей съемки, сложности геолого-гидрогеологических условий, характера рельефа местности, доступности и возможности передвижения в районе съемки. Маршруты должны достаточно равномерно охватывать всю площадь съемки (примерно один-два маршрута на каждый квадратный сантиметр карты в масштабе съемки) и обеспечить наиболее высокие результативные темпы съемочных работ при минимальных затратах труда, времени и средств. Наибольшее внимание уделяется изучению глубоко врезанных долин рек, где в уступах террас наблюдаются многочисленные источники, иногда расположенные в несколько ярусов, а также участками гидрогеологических, гидрохимических и других аномалий.

При мелкомасштабной съемке (1:1 000 000 – 1: 500 000) применяются маршрутные пересечения вкрест простирания геологических структур и форм рельефа или в близком к этому направлении. При среднемасштабной съемке (1: 200 000) наряду с маршрутными пересечениями вкрест простирания структур наблюдения проводятся и по простиранию наиболее интересных водоносных толщ и горизонтов в целях прослеживания их распространения, изменения условий залегания, литологических особенностей пород, водопроницаемости, водообильности и качества подземных вод. При крупномасштабной съемке (1:50 000 – 1: 25 000) прослеживание сочетается с оконтуриванием важнейших водоносных горизонтов и пластов.

Наиболее эффективной считается система перекрещивающихся маршрутов, проходящих по наиболее глубоким, хорошо обнаженным эрозионным врезам, секущим геологические напластования, тектонические структуры и формы рельефа вкрест и по простиранию.

Маршруты вкрест простирания геологических напластований, тектонических структур и форм рельефа позволяют проследить последовательность напластований, их взаимоотношения, фациально-литологические особенности, мощность, условия залегания, водоносность и качество вод отдельных толщ. Эти маршруты осуществляются наиболее квалифицированными гидрогеологосъемщиками. Маршруты по простиранию являются связующими между основными маршрутами и проводятся с целью проследования границ распространения водоносных  и безводных толщ, выявления типов подземных вод и т.д.

Количество точек наблюдений зависит от сложности геологических и гидрогеологических условий, выдержанности водоносных горизонтов и постоянства их гидрогеологических характеристик (степени обводненности пород, глубины залегания вод, химического состава вод и др.).

Гидрогеологическая съемка начинается с изучения сводного опорного разреза района и разработки геологической и гидрогеологической стратификационной рабочей схемы. С этой целью здесь инженерно-технических состав партии (экспедиции) совершает рекогносцировочный маршрут по наиболее обнаженным и глубоким долинам, пересекающим геологические образования, структуры и основные формы рельефа вкрест их простирания или в близком к этому направлении.

После рекогносцировочного обследования района и составления предварительной схемы гидрогеологических условий, которая подвергается уточнению в процессе последующих работ, приступают к площадной съемке, выполняемой в основном  методом маршрутных исследований и визуальных наблюдений с применением простейших вскрышных работ (расчистки, шурфы и т.п.), картировочного бурения и опробования водоносных горизонтов и водопунктов.

Выделяются следующие основные виды маршрутных наблюдений: геоморфологические, геологические, гидрогеологические, гидрологические, геоботанические, геокриологические и инженерно-геологические. Маршрутные наблюдения сопровождаются качественным и количественным опробованием подземных вод, которыми необходимо охарактеризовать все участки, различающиеся по гидрогеологическим и структурно-геологическим условиям.

Геоморфологические наблюдения.

Задачами геоморфологических наблюдений при гидрогеологической съемке являются:

1.      изучение распространения и особенностей различных форм рельефа и их связей с подземными водами;

2.      получение дополнительного материала для картирования геологических структур, толщ пород различного состава и особенно четвертичных отложений;

3.      выявление характера, направленности и интенсивности физико-геологических явлений, связанных с формированием рельефа,

4.      освещение геоморфологических условий для практических целей (строительства промышленных и горных предприятий, дорог и др.).

Основным методом геоморфологических исследований служит непосредственное наблюдение и описание форм рельефа. Главные геоморфологические маршруты располагаются вкрест простирания  пластов пород и по простиранию основных типов на специальных геоморфологических точках, но и на обнажениях, водопунктах и т.д.

При описании рельефа необходимо выяснить:

1.      морфографию – внешний вид рельефа; выделяются и описываются крупные элементы рельефа (водоразделы, речные долины и др.), отдельные формы (холмы, гряды, увалы, овраги, террасы, уступы и др.), элементы форм (склоны террас, характер бровки и т.д.);

2.      морфометрию – длину, ширину, высоту или глубину каждой формы рельефа, уклон ее поверхности, абсолютные отметки описываемых точек;

3.      происхождение элементов рельефа и степень участия их в образовании подземных вод.

Особое внимание при гидрогеологической съемке уделяется изучению речных долин, их террас и форм рельефа, связанных с деятельностью подземных вод (оползневые, карстовые, просадочные, суффозионные, болотные) или мерзлоты (термокарстовые, солифлюкционные, пучинные и др.).

По результатам геоморфологических наблюдений выделяются основные типы рельефа территории: горно-тектонический, вулканический, структурно-пластовый, скульптурный, или эрозионный, аккумулятивный, а также (при необходимости) составляется геоморфологическая карта.

Геологические наблюдения

Задачами геологических наблюдений при гидрогеологической съемке являются:

1.    изучение литологических особенностей, физических свойств и залегания пород с целью установления условий их обводненности;

2.    сопоставление ранее составленной геологической основы с наблюдаемым стратиграфическим разрезом изучаемого района; ознакомление с характером стратиграфических и структурных границ и контактов;

3.    привязка выделяемых водоносных горизонтов и комплексов к определенным литолого-стратиграфическим толщам;

4.    изучение физико-геологических явлений.

Густота и расположение маршрутов и точек геологических наблюдений конкретно определяются в зависимости от сложности геологического строения, масштаба и назначения гидрогеологической съемки. С помощью геологических наблюдений необходимо выявить такие особенности различны литолого-стратиграфических толщ, которые определяют их обводненность и фильтрационные свойства (трещинноватость, закарстованность, эффективную пористость, выветрелость, раздробленность, плотность, гранулометрический состав и др.)

Гидрогеологические наблюдения.

Задачами гидрогеологических наблюдений при маршрутных исследованиях являются: непосредственное выявление гидрогеологических объектов и их проявлений; изучение степени и характера водоносности горных пород, условий залегания, распространения, питания и разгрузки подземных вод, их режима и взаимосвязи с поверхностными водами; оценка физических свойств, химического состава и качества подземных вод, их влияния на развитие физико-геологических процессов, на горные породы, на условия эксплуатации водозаборов, выработок, рудников и т.д.

Объектами визуальных гидрогеологических наблюдений являются: естественные водопроявления (источники, ручьи, поверхностные водотоки и водоемы); каптажи подземных вод (скважины, колодцы, копани, галереи и другие действующие и недействующие горные выработки и сооружения); водовмещающие, безводные и водоупорные породы, их водно-физические и фильтрационные свойства, а также косвенные показатели гидрогеологических условий (рельеф, почвенно-растительный покров, поверхностные водоемы и др.).

Для обеспечения полноты наблюдений и во избежание пропуска каких-либо водоносных или водоупорных пластов и горизонтов, встречающихся по маршруту, и тем более обследуемых обнажений, колодцев и выходов подземных вод, разрезы должны иметь определенную стратиграфическую преемственность, частично перекрываться и смыкаться между собой по какому-либо пласту или характерному контакту.

Распределение и количество естественных и искусственных точек наблюдений должны в совокупности обеспечить преемственность и сплошность прослеживаемого по маршруту геолого-гидрогеологического разреза.

Наблюдения носят комплексный характер и ведутся в пределах видимости невооруженным глазом, с применением бинокля  для обозрения недоступных объектов и разделяющего маршруты пространства. При этом обращается внимание на рельеф и микрорельеф, растительность и почвенный покров, глубину вреза и густоту эрозионной сети, строение гидрогеологического разреза, условия залегания, вещественный состав, структуру и текстуру слагающих его пород; характер и распределение скважности, водно-физические и фильтрационные особенности отдельных пластов; выходы и способы вскрытия подземных вод, температуру и физические свойства последних; глубину их залегания от поверхности земли и связь с поверхностными водами. Попутно проводится качественное и количественное опробование водопроявлений и водопунктов полевыми методами и отбор проб воды для лабораторных исследований, описываются физико-геологические явления и применяемые для борьбы с ними мероприятия.

Результаты наблюдений записываются в полевой книжке под соответствующим номером, а важнейшие из них сопровождаются зарисовками и фотографированием объектов съемки.

Обследование и опробование водопунктов – важнейшие этапы гидрогеологического их изучения в процессе съемки. При этом тщательному обследовании подлежат как естественные водопроявления, дающие представление о подземных водах зоны дренирования, так и различного рода каптажные сооружения (колодцы, шурфы, скважины и др.) и горные выработки, которые могут характеризовать и более глубоко залегающие подземные воды.

Гидрологичекие наблюдения

Задачами гидрологических наблюдений, проводимых при гидрологической съемке, являются: изучение взаимосвязи подземных и поверхностных вод; измерение расходов и выяснение физических свойств и химического состава поверхностных вод.

Данные гидрологических наблюдений используются для ориентировочной оценки естественных ресурсов подземных вод, для характеристики условий их питания и разгрузки. Гидрологические наблюдения проводятся на реках, ручьях, озерах, водоемах, болотах, заболоченных массивах, оросительных и осушительных каналах. При их изучении устанавливают следующие данные: размеры и глубину водотока и водоема; литологические особенности и водоносность пород, слагающих дно и берега водотока и водоема; режим поверхностных вод; расход поверхностных вод на различных участках водотока, физический свойства и химический состав вод, определение мест подтока подземных вод по  изменению температуры, минерализации поерхностных вод и по увеличению расхода водотока.

Геоботанические наблюдения.

Служат одним из вспомогательных методов гидрогеологического картирования. Материалы таких наблюдений позволяют выявлять участки с наиболее близким залеганием уровня грунтовых вод от поверхности и границы между поверхностными образованиями различного состава.

В качестве геоботанических критериев гидрогеологических условий используются как отдельные виды растений, так и закономерные сочетания растений – растительные сообщества, которые получили название гидроиндикаторов. Наиболее надежными гидроиндикаторами являются растительные сообщества. Гидроиндикаторы разделяются на прямые и косвенные.

К прямым гидроиндикаторам относятся растительные сообщества, образованные растениями, существующими за счет использования влаги атмосферных осадков. Эти растения указывают на определенную геоморфологическую обстановку и позволяют косвенно судить о гидрогеологических условиях.