2. Краткие сведения о геологическом строении и гидрогеологических условиях участка

Заявленная потребность в воде для водоснабжения производственной базы ООО «Перспектива» составляет 600 м³/сут. Вода должна соответствовать требованиям СанПиН 2.1.4.1074-02 «Питьевая вода…».

В пределах территории исследований на поверхность выходят осадочные отложения неогенового и пермского периодов, перекрытые четвертичными образованиями. Геолого-гидрогеологические особенности изучаемой территории детально изучены при поисково-оценочных работах на Зеленодольском месторождении пресных подземных вод /5/. Объектом изучения является зона распространения пресных вод, приуроченная к верхней части геологического разреза, которая сложена пермскими, неогеновыми и четвертичными отложениями.

Особенности геологического строения и гидрогеологических условий левобережья Куйбышевского водохранилища определяются сплошным распространением на его территории мощной толщи четвертичных аллювиальных преимущественно песчаных отложений и наличием глубоко врезанных в слоистую толщу пермских отложений древних речных долин, выполненных хорошо проницаемыми плиоценовыми отложениями, которые совместно с четвертичным аллювием образуют единый водоносный неоген-четвертичный аллювиальный комплекс.

К палеодолине р.Волга в междуречье рек Илеть и Казанка приурочено Зеленодольское месторождение подземных вод. На левобережье Куйбышевского

водохранилища западнее территории г.Казань палеодолина р.Волга вытянута параллельно водохранилищу и имеет ширину 15-18км.

Палеодолина р.Волга на Зеленодольском месторождении имеет сложную асимметричную форму. Ее южное крыло широкое, пологое и осложнено наличием целого ряда останцов пермских (казанских) отложений, северное крыло крутое. Тальвег палеодолины расположен на расстоянии 10-12 км от водохранилища на абсолютных отметках от минус 60 в западной части Зеленодольского месторождения до минус 100м в его восточной части. В пределах широкого и глубокого вреза палеодолины здесь не сохранились верхнеказанские отложения. Мощность нижнеказанских отложений на большей части территории составляет 20-30м, лишь в пределах останцов увеличивается до 50-60м. В западной части месторождения палеодолина прорезает сакмарские отложения на абсолютных отметках минус 70-75м, а в восточной части вскрывает ассельские отложения на абсолютных отметках минус 90 м.

Еще одной отличительной особенностью геологического строения Зеленодольского месторождения является глубокий четвертичный врез в пределах южного крыла палеодолины. Подошва четвертичных отложений здесь располагается, в основном, на абсолютных отметках 0м,а на некоторых участках даже до минус 20м.

Территория работ расположена в центральной части Волжско-Камской антеклизы, занимая южную часть Вятского мегавала.

Пермские отложения распространены на исследуемой территории повсеместно представлены нижним и верхним отделами, общей мощностью 430м. Нижняя часть разреза сложена карбонатными и сульфатными нижнепермскими породами ассельского и сакмарского ярусов. Верхнепермские отложения мощностью до 250м представлены казанским и татарским ярусами. Они залегают на закарстованной поверхности сакмарского яруса с размывом.

Неогеновые (плиоценовые) отложения пользуются широким распространением в глубоко врезанных палеодолинах Волги и Казанки. Они представлены озерными и аллювиальными образованиями понтического киммерийского и акчагыльского ярусов мощностью 220м.

Четвертичные образования на территории исследований представлены плейстоценом и голоценом мощностью 100м.

Левобережье Куйбышевского водохранилища расположено в южной части Волго-Камского артезианского бассейна. Наиболее характерной чертой данного бассейна является региональное распространение гипсово-ангидритовой толщи раннеепермской эпохи, разделяющей всю обводненную толщу осадочных пород на две резко различные гидродинамические системы: зоны активного водообмена и затрудненного водообмена. Граница между зонами проходит по кровле гипсово-ангидритовых пород нижней перми.

Гидрогеологический разрез зоны активного водообмена, содержащей водоносные горизонты и комплексы перспективные для организации водоснабжения включает следующие подразделения:

- водоносный неоген-четвертичный аллювиальный комплекс;

- водоносный верхнеказанский терригенно-карбонатный комплекс;

- водоносный нижнеказанский терригенно-карбонатный комплекс;

- водоносный сакмарский сульфатно-карбонатный комплекс;

- водоносный ассельский сульфатно-карбонатный комплекс.

Водоносный неоген-четвертичный аллювиальный комплекс.

Залегает первым от поверхности, объединяя аллювиальные отложения поймы и четырех надпойменных террас современной Волги, отложения озер и болот, а также плиоценовые отложения палео-Волги. Водовмещающими породами комплекса являются разнозернистые пески, суглинки с включениями гравия и гальки и прослоями, линзами глин.

Неравномерная водообильность водоносного комплекса связана в основном с высокой степенью изменчивости мощности водовмещающих пород. Удельные дебиты скважин изменяются от 0,3 до 7,0 л/с, а коэффициент фильтрации – от 1 до 60 м/сут. Подземные воды комплекса относятся к гидрокарбонатному магниево-кальциевому типу пресных вод с преимущественной минерализацией 0,2-0,3 г/л. В пределах погребенных палеодолин жесткость и минерализация подземных вод постепенно повышаются сверху вниз по разрезу, достигая значений минерализации 0,6-0,8 г/л и общей жесткости 7-10 мг-экв/л.

Питание комплекса происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков, а разгрузка осуществляется в гидрографическую сеть и в Куйбышевское водохранилище. Неоген-четвертичный водоносный комплекс широко используется для водоснабжения. Он эксплуатируется как одиночными водозаборными скважинами для водоснабжения мелких сельскохозяйственных и промышленных предприятий, так и групповыми централизованными водозаборами на территории гг.Казань и Зеленодольск.

На площадке водозабора проектируемыми скважинами будет вскрыт борт палеодолины мощностью 40-45 м.Отложения палеодолины представлены песками мелкозернистыми, глинистыми старичной фации, отсюда неоген-четвертичный водоносный комплекс на данной территории не представляет практического интереса.

Водоносный верхнеказанский терригенно-карбонатный комплекс распространен на погребенных древних междуречьях, имеет мощность 40-45м и представлен трещиноватыми мергелями, песчаниками, закарстованными известняками и доломитами. В подошве комплекса иногда залегают слабопроницаемые глины мощностью 6-8 м. Водообильность комплекса неравномерная, удельные дебиты скважин изменяются от 0,2 до 5,0 л/с, водопроводимость – от 130 до 800 м²/сут.

Уровень подземных вод комплекса, как правило, совпадает с уровнем грунтовых вод неоген-четвертичного водоносного комплекса. Основное питание комплекс получает на водораздельных пространствах в местах его выхода на поверхность за счет инфильтрации атмосферных осадков, а на участках, где водоносный комплекс перекрыт отложениями неоген-четвертичного водоносного комплекса, за счет перетекания вод сверху.

Подземные воды комплекса в большинстве случаев относятся к гидрокарбонатным магниево-кальциевым пресным (минерализация 0,3-0,6 г/л) водам. В местах интенсивной разгрузки подземных вод нижнепермских водоносных горизонтов в комплексе наблюдается увеличение минерализации до 2,4-2,6 г/л. Увеличение минерализации вод комплекса отмечается также по берегу Куйбышевского водохранилища.

Подземные воды верхнеказанского комплекса широко используются для водоснабжения.

Водоносный нижнеказанский терригенно-карбонатный комплекс.

Комплекс приурочен к морским отложениям нижнеказанского подъяруса. Распространен повсеместно, исключая участки развития палеодолины Волги, где он размыт. Мощность комплекса 40-45 м.

Водовмещающие породы верхней части комплекса представлены трещиноватыми песчаниками, закарстованными мергелями, известняками, реже доломитами, часто разрушенными до состояния щебня и муки. В нижней части комплекса залегает слабопроницаемая пачка «лингуловые глины» мощностью до 15 м. Водоносный комплекс характеризуется высокой водообильностью, удельные дебиты скважин составляют 3,0-6,0 л/с, водопроводимость комплекса изменяется от 100 до 900 м²/сут.

Питание водоносного комплекса происходит в основном за счет перетекания из вышезалегающих водоносных горизонтов, а также, за счет перетекания из нижнепермских водоносных горизонтов в местах их разгрузки по долинам рек. Отсюда, минерализация подземных вод нижнеказанского водоносного комплекса на большей части территории составляет 0,5-1 г/л, а на приречных участках достигает значений 2,3-2,5 г/л. В направлении от водоразделов к рекам происходит изменение типа вод от гидрокарбонатного кальциево-магниевого к сульфатному кальциевому, реже к хлоридно-сульфатному с минерализацией до 4,7 г/л.

По всему левобережью Куйбышевского водохранилища подземные воды нижнеказанского водоносного комплекса эксплуатируются с помощью скважин.

Водоносный сакмарский сульфатно-карбонатный комплекс приурочен к породам сакмарского яруса нижней перми и распространен повсеместно, исключая отдельные глубокие эрозионные врезы палеодолины Волги.

Водовмещающими породами комплекса служат сильно закарстованные гипсы и ангидриты, участками разрушенные до щебня и муки.

Питание комплекса осуществляется за пределами изучаемой территории, на участках максимального гипсометрического залегания кровли сакмарских отложений (выше абсолютной отметки 60 м) за счет инфильтрации вод по трещиноватым породам из вышезалегающего нижнеказанского водоносного комплекса. Разгрузка вод происходит на участках относительного погружения водовмещающих сакмарских отложений как в перекрывающие их водопроницаемые нижнеказанские отложения, так и в аллювиальные глинисто-песчаные образования неоген-четвертичного водоносного комплекса в переуглубленных участках палеодолины Волги.

Удельные дебиты скважин составляют 0,2-4 л/с. Сакмарские отложения являются слабопроницаемыми, но в сводах антиклинальных структур доломит-сульфатная толща часто закарстована и превращена в брекчии, здесь коэффициент фильтрации сакмарских отложений достигает 9 м/сут.

По химическому составу воды гидрокарбонатно-сульфатные кальциевые или сульфатные магниево-кальциевые, натриево-кальциевые от весьма слабосолоноватых до слабосолоноватых (1,1-3 г/л).

Водоносный ассельский сульфатно-карбонатный комплекс распространен повсеместно. Он перекрывается водоносным сакмарским комплексом и только в переуглубленной части палеодолины Волги он залегает под неоген-четвертичным водоносным комплексом.

Водовмещающими породами комплекса являются кавернозные, закарстованные, трещиноватые доломиты и известняки с прослоями гипсов.

Комплекс напорный. Пьезометрическая поверхность располагается на абсолютных отметках 53,5-59,4 м. Удельные дебиты скважин составляют 0,8-1,7 л/с. Питание и разгрузка комплекса аналогичны таковым для сакмарского комплекса.

По типу воды комплекса сульфатные натриево-кальциевые с минерализацией 1,5-3,0 г/л и лишь под неогеновыми долинами они опресняются. Минерализация здесь уменьшается до 0,3-1,2 г/л, тип вод становится сульфатно-гидрокарбонытным или гидрокарбонатно-сульфатным магниево-кальциевым.

В таблице 2.1. представлены основные характеристики эксплуатационных скважин, расположенных на изучаемой территории.

Таблица 2.1

Основные характеристики эксплуатационных скважин

Зеленодольского района

Местоположение скважины	Абс.отм. устья,м	Индекс геологического возраста водоносного комплекса	Глубина установки уровня, м	Дебит, л/с	Минерализация, г/л
	Глубина скв, м		Интервал опробования	Понижение, м	Общая жесткость, моль/л
Северная окраина н.п. Белобезводное	80	P1a	28	2,8	0,3
	170		159-170	15	3
Северо-западная окраина н.п. Раифский	77	P1s	н.с.	5,5	0,5
	145		86-110	10	6
Западная окраина н.п. Сафоново	80	P2kz2	22	4	1,0
	58		30-58	4	12
В 1,5км сев-вос. н.п.раифский	105	P2kz1	51	5	0,3
	85		74-83	8.5	2.6
Юго-восточная окраина н.п. Дубровка	104	N2-QII-IV	51	5.2	0,9
	85		74-85	8.5	8,2

В связи с недостаточной изученностью геологического разреза на рассматриваемом участке рекомендуется предусмотреть при бурении первой гидрогеологической скважины отбор керна и проведение комплекса геофизических исследований в скважине (ГИС). По результатам изучения кернового материала и результатов ГИС, а также наблюдений за положением уровня воды в стволе и поглощением промывочной жидкости в процессе проходки необходимо выбрать интервал установки фильтра, уточнить геологический разрез и конструкцию следующих скважин.