§ 4. Подземные воды в трещиноватых и закарстованных породах

Трещинные воды — это подземные воды, циркулирующие в тре­щиноватых горных породах. Перемещаются они по системе взаимо­связанных трещин и образуют единую гидравлическую систему.

В зависимости от условий залегания трещинные воды могут быть грунтовыми, межпластовыми, жильными.

Трещинно-грунтовые воды развиты в верхней трещиноватой зоне кристаллических массивов (до глубины 80—100 м). Пита­ются они в основном за счет инфильтрации атмосферных осад­ков и отличаются значительными колебаниями уровня подземных вод во времени. Площади их питания совпадают с площа­дями распространения. Глубина залегания трещинно-грунтовых вод возрастает от долин к водоразделам (от нескольких метров до 80 м и более). Водоупором трещинно-грунтовых вод служат монолитные нетрещиноватые скальные породы. Водообильность трещинно-грунтовых вод определяется условиями их пи­тания и степенью трещиноватости горных пород. Скальные породы, распространенные в долинах рек тектонического про­исхождения, более трещиноваты и водообильны, чем породы, слагающие водораздельные возвышенности. Буровая скважи­на может вскрыть водообильные трещинные воды или остать­ся безводной (рис. 11.10).

Трещинно-грунтовые воды обычно расположены в зоне актив­ного водообмена, поэтому в большинстве случаев они пресные, гидрокарбонатно-кальциевого состава. Быстрое проникновение поверх­ностных осадков по системе трещин на глубину может приводить к загрязнению вод вредными органическими соединениями. Это не­обходимо учитывать при оценке трещинно-грунтовых вод для пить­евого водоснабжения.

Межпластовые трещинные воды циркулируют в артезианских бассейнах, водоносные горизонты которых представлены трещино­ватыми горными породами.

Трещинно-жилъные воды развиты локально, исключительно в зо­нах тектонических нарушений с крупными трещинами. Это линейно вытянутые узкие водные потоки (жилы), уходящие в глубину на несколько сот метров, поэтому они часто имеют повышенную тем­пературу. Для трещинно-жильных вод характерен напорный режим. Как правило, они отличаются значительной водообильностью, не­редко разгружаются на поверхности земли и образуют мощные род­ники.

Трещинно-жильные воды получают питание за счет трещинно-грунтовых вод, разгрузки глубокозалегающих напорных водоносных горизонтов и других источников.

При строительстве подземных сооружений (трубопроводы, тон­нели и др.) в горно-складчатых областях необходимо принимать меры, предотвращающие внезапный прорыв водообильных трещин­но-жильных вод.

Карстовые воды. Подземные воды, которые циркулируют по трещинам и пустотам карстового происхождения, называют карсто­выми или трещинно-карстовыми.

Движение карстовых вод происходит по весьма сложной систе­ме трещин, каверн, карстовых каналов и пещер (рис. 11.11). Кар­стовые воды, перемещающиеся по системе взаимосвязанных круп­ных карстовых полостей (пещер), образуют карстовые потоки.

Питание карстовых вод осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков, подпитывания со стороны поверхностных водотоков и водоемов, а также перетекания подземных вод из других водоносных горизонтов. Значительная трещиноватость карсто­вых массивов способствует интенсивной инфильтрации атмосфер­ных осадков и накоплению больших запасов карстовых вод. Как правило, подземные воды, циркулирующие в сильно закарстован-ных породах, обладают значительной водообильностью.

Химический состав карстовых вод определяется в основном со­ставом вмещающих пород и гидродинамической зональностью. В зоне интенсивного водообмена карстовые воды обычно пресные, гидрокарбонатные (в известняках) или жесткие сульфатные (в гип­сах). В зонах замедленного водообмена карстовые воды минерали­зованные и сильно минерализованные, вплоть до рассолов, состав — хлоридный. Карстовые воды могут легко загрязняться с поверх­ности земли, поэтому исследованию их бактериального загрязне­ния придается большое значение. В целом роль карстовых вод в разрешении проблем водоснабжения многих районов страны (Урал, Восточная Сибирь и др.) существенна. Вместе с тем значительная водообильность карстовых вод может вызвать и серьезные ослож­нения при строительстве и эксплуатации различных сооружений в толще закарстованных пород (повышенные водопритоки к строи­тельным котлованам, утечки вод из водохранилищ и т. д.).