1.2.2. Тектоническая характеристика

В геолого-структурном плане рассматриваемая территория расположена на северо-западе Русской плиты в пределах Балтийской моноклинали.

Плитный осадочный чехол неметаморфизованных пород представлен разноплановыми структурными ярусами; нижнебайкальским, верхнебайкальским, каледонским и нижнегерцинским. В целом он повторяет положение поверхности дорифейского кристаллического фундамента сложенного гнейсами, гранитами, мигматитами и залегающего на абсолютных отметках –600 м (г. Луга) – 800 м (г. Новгород) с падением в доли градусов на ЮВ к приосевой части Московской синеклизы [13].

В кристаллическом фундаменте по характеру геофизического поля и геологическим данным выделяется ряд структур, в пределах одной из них - Новгородского блока - находится район работ.

1.2.3. Гидрогеологические особенности района работ

Рассматриваемая территория расположена в северо-западной части Московского артезианского бассейна (бассейн II порядка) и в центральной части Ленинградского артезианского бассейна (III порядок).

Подземные воды четвертичных отложений. Водоносные горизонты приурочены к современным и осташковским отложениям. Из современных водоносных горизонтов наиболее широко развит.

Болотный (bH), сложенный торфом. Уровень воды на болотах 0,1-1,0 м. В половодье торфяники полностью насыщаются водой, которая затем постепенно поступает в поверхностные водотоки.

Аллювиальный водоносный горизонт (аH) развит в пределах поймы и надпойменных террас рек Луги, Волхова и их притоков. Водовмещающие породы представлены песками от тонкозернистых глинистых до крупнозернистых с гравием и галькой, реже супесями и суглинками. Общая мощность горизонта от 1,0 до 5,0 м. Глубина грунтовых вод 0,4-3,0 м. Пополнение их запасов в межень осуществляется инфильтрацией атмосферных осадков, в паводковый период в питании принимают участие и речные воды. На участках, где имеют место тектонические нарушения, возможны подтоки из нижележащих напорных водоносных горизонтов.

Озерно-ледниковый и флювиогляциальный осташковский водоносный горизонт (lg,flllos) развит на небольших отдельных площадях в пределах всего района и залегает преимущественно на осташковской морене, реже на девонских породах. Водовмещающими породами являются пески от мелкозернистых до разнозернистых мощностью 1,0-6,0 м, в древних долинах р. Луги мощность водоносного горизонта увеличивается до 10-50 м. Уровень грунтовых вод залегает на глубине 0,5-4,0 м. На отдельных участках озерно-ледниковые отложения сложены суглинками с линзами и прослоями песков и представляют собой относительно водоупорный горизонт. В восточной части района на территории, примыкающей к рекам Веряжа и Волхов, широко развиты озерно-ледниковые водоупорные глины мощностью 2-10 м, залегающие на морене или перекрывающие озерно-ледниковые пески. Подземные воды, приуроченные к пескам, обладают напором равным 2,0 м. Удельный дебит скважины 0,01 л/с.

Относительно водоупорный осташковский моренный горизонт (glllos) распространен в районе практически повсеместно. Он сложен валунными суглинками, реже супесями, с линзами и прослоями песков, с которыми и связана обводненность морены. Мощность горизонта чаще 5-10 м, в погребенных древних долинах и на водоразделах увеличивается до 20-40 м. Подземные воды песчаных прослоев обладают напором до 1-5 м.

Для всех четвертичных водоносных горизонтов района характерна слабая водоносность. Удельные дебиты изменяются от тысячных до десятых долей л/с. Дебиты родников 0,02-0,5 л/с.

По химическому составу воды пресные гидрокарбонатные и хлоридно-гидрокарбонатные с переменным катионным составом и с минерализацией 0,2-0,9 г/дм³. Нередко отмечается повышенное содержание NO₃ и NH₄, что свидетельствует о поверхностном загрязнении.

Подземные воды четвертичных отложений широко используются для водоснабжения местным населением с помощью колодцев и каптированных родников. Однако для централизованного водоснабжения они не могут быть использованы из-за слабой водообильности и незащищенности от поверхностного загрязнения.

Подземные воды дочетвертичных образований.

Саргаевско-семилукский водоносный горизонт (D₃sr-sm) развит повсеместно, за исключением северо-западной части территории и частично долины р. Луги. Он залегает непосредственно под четвертичными отложениями и приурочен к образованиям семилукского и саргаевского горизонтов среднефранского яруса верхнего девона. На большей части территории водоносный горизонт сложен карбонатными породами саргаевского горизонта и лишь восточнее д. Люболяды и Видогощь в его состав входят образования семилукского горизонта, представленного глинисто-мергелистыми породами с прослоями известняков.

Саргаевско-семилукский горизонт сложен известняками и доломитами в различной степени трещиноватыми и кавернозными с подчиненными прослоями глин и мергелей. Глубина залегания водоносного горизонта варьирует от 10 до 40 м. Мощность его возрастает в восточном и юго-восточном направлении от 5-10 м до 60 м. В пределах древних долин мощность горизонта составляет 8-30 м.

Подземные воды преимущественно напорные. Величина напора над кровлей горизонта увеличивается в восточном направлении от 3-15 м до 21-39 м на Приильменской низине. На отдельных возвышенных участках вскрываются безнапорные воды. Пьезометрический уровень в зависимости от рельефа дневной поверхности залегает на глубине 7-23 м в западной части территории, на Батецком участке глубина залегания уровня воды составляет преимущественно 1,9-3,8 м, в восточной части территории – на Приильменской низине – скважины обычно изливают. Уровень превышает поверхность земли на 1,6-6,0 м. Максимальные абсолютные отметки пьезометрического уровня 50-60 м приурочены к наиболее гипсометрически высоким участком современного рельефа в северной части территории. Падение их до 20-40 м направлено к долине реки Луги и оз. Ильмень, что свидетельствует о движении подземных вод в этом направлении.

Питание водоносного горизонта происходит за счет атмосферных осадков, на Приильменской низине и в тектонически ослабленных зонах также за счет подтока из нижележащего высоконапорного арукюласко-аматского водоносного горизонта.

Водообильность горизонта неравномерная и зависит от степени трещиноватости и глинистости водовмещающих пород. Наибольшая трещиноватость наблюдается в известняках, залегающих близко к дневной поверхности. Удельный дебит скважин изменяется от 0,003 до 6,1 л/с, чаще 0,2-0,8 л/с, коэффициент водопроводимости – от 0,3 до 680 м²/сут.

Химический состав подземных вод весьма неоднороден. На водоразделах развиты пресные гидрокарбонатные магниево-кальциевые воды с минерализацией 0,4-0,8 г/дм³. На площади вдоль р. Луги, в пределах Батецкого участка вскрываются гидрокарбонатные, хлоридно-гидрокарбонатные и реже гидрокарбонатно-хлоридные воды с переменным катионным составом и с минерализацией 0,3-0,7 г/дм³. На Приильменской низине наряду с пресными подземными водами гидрокарбонатно-хлоридного состава распространены солоноватые воды хлоридного состава с минерализацией 1,1-2,1 г/дм³. Граница зоны пресных вод удалена от участка работ на 28-30 км восточнее.

Аномальный состав – сульфатно-хлоридный с минерализацией 1,26-1,7 г/дм³ имеют подземные воды в долине р.Луги в районе деревень Заупора и Передольская. Здесь имеют место тектонические нарушения, вызвавшие подток солоноватых вод из нижележащих водоносных горизонтов.

Подземные воды саргаевско-семилукского горизонта используются для водоснабжения населенных пунктов на площади развития пресных вод скважинами глубиной 35-50 м. На Приильменской низине подземные воды находят применение в качестве природных столовых минеральных вод.

Подземные воды горизонта могут быть использованы для организации централизованного водоснабжения населенных пунктов.

Арукюласко-аматский водоносный горизонт (D₂ar – D₃am) распространен на рассматриваемой территории повсеместно. Выходы его под четвертичные отложения наблюдаются в северо-западной части территории, по долинам рек Луги и Удрайки, на остальной территории перекрыт саргаевско-семилукским водоносным горизонтом. В состав водоносного горизонта включены породы аматского и гауйского горизонтов верхнего девона, а также буртниекского и арукюлаского среднего девона.

Водоносный горизонт залегает на слабопроницаемых породах наровского горизонта, который вследствие преобладания плотных мергелей и глин служит относительным водоупором.

Водовмещающие породы представлены песками и слабосцементированными песчаниками от мелко- до среднезернистых с редкими прослоями глин, мергелей и алевролитов. Мощность горизонта довольно выдержанная и составляет 160-200 м.

Глубина залегания кровли горизонта под четвертичными отложениями составляет 2-20 м, при погружении под саргаевско-семилукский горизонт она изменяется от 8-10 м до 80м.

Подземные воды преимущественно напорные. Величина напора увеличивается с погружением кровли от 10-25 м до 55-83 м. На участках выхода водовмещающих пород под четвертичные отложения встречены безнапорные воды на глубине 5-16 м (д. Ташино, Раково, Вычербок). Пьезометрические уровни устанавливаются на различной глубине от 1-5 м до 20-25 м, на Батецком участке от 5,1 м до +3,7 м, на Приильменской низине скважины обычно изливают. Уровень превышает поверхность земли на 1-6 м. Абсолютные отметки пьезометрических уровней снижаются от 50-69 м на водоразделах до 30 м в долинах р.Луги и у озера Ильмень, являющихся основными дренами. Пополнение запасов подземных вод, в основном, происходит в северо - западной части района и далее на запад за пределами рассматриваемой территории, где водовмещающие породы выходят на дочетвертичную поверхность.

Водообильность горизонта оценивается как высокая. Удельный дебит скважин на разведанном участке достигает 1,2-4,2 л/с. Эксплуатационные на воду скважины, пробуренные в различных частях района и вскрывшие верхние слои горизонта, имеют дебит 0,2-2,2 л/с.

Коэффициент водопроводимости обычно не превышает 100 м²/сут в верхней части горизонта, в средней части возрастает до 255-560 м²/сут и в подошве уменьшается до 110-130 м²/сут.

Химический состав подземных вод изменяется по площади и в вертикальном разрезе. В западной части территории на водоразделах распространены гидрокарбонатные, реже хлоридно-гидрокарбонатные магниево-кальциевые воды с минерализацией 0,4-0,6 г/дм³. В восточном направлении наблюдается увеличение содержания хлора. Так, на Батецком участке преобладают гидрокарбонатно-хлоридные воды с переменным катионным составом с минерализацией 0,5-0,9 г/дм³. В скважине 28 с глубиной происходит изменение химического состава от гидрокарбонатно-хлоридного с минерализацией 0,5 г/дм³ (интервал опробования 120-160 м) до хлоридно-сульфатного с минерализацией 0,95 г/дм³ (интервал 160-200м). На Приильменской низине повсеместно развиты солоноватые хлоридные воды с минерализацией 1-2,5 г/дм³. Граница пресных и солоноватых вод (1 г/дм³) проходит в 13- 16 км восточнее от Батецкого участка. В зонах интенсивной разгрузки по тектоническим нарушениям в долине р. Луга и Иномерка скважинами вскрыты сульфатно-хлоридные воды с минерализацией 1,2-1,7 г/дм³ .

Мощность зоны пресных вод значительно меняется в пределах района – от 300 м в западной части до 50 м - в восточной. В зонах тектонических нарушений сокращается до 0-20 м.

Пресные воды широко используются для водоснабжения населения, сельскохозяйственных и промышленных предприятий в Батецком районе. Водоносный горизонт перспективен для организации централизованного водоснабжения.

Наровский относительно водоупорный горизонт (D₂nr) приурочен к наровскому горизонту эйфельского яруса среднего девона. Он залегает на карбонатных породах ордовикского горизонта и перекрывается арукюласко-аматским водоносным горизонтом.

Горизонт мощностью 60-65 м сложен мергелями и доломитами с прослоями глин и песчаника, с отдельными маломощными прослоями гипса. Наровский горизонт вскрыт в районе только скважиной № 956, а также в д.Вольное Загорье, расположенной севернее границы района. Глубина залегания кровли составляет 204,5-230 м. Горизонт является относительным водоупором, разделяющим водоносные горизонты терригенных отложений среднего девона и карбонатных пород ордовика. Залегающий ниже ордовикский водоносный горизонт содержит хлоридные натриевые воды с минерализацией 2,1 г/дм³.