3.2.7.4. Геологическая деятельность подземных вод

При строительстве различного рода сооружений, шахт, подземных тоннелей,

железных дорог приходится учитывать гидрогеологические условия территории.

Исследование подземных вод облегчает при геологических работах картирование контактов водоносных и водоупорных пластов.

Во время полевых наблюдений студенту чаще всего придется описывать

выходы грунтовых вод в виде источников и колодцев.

1. Приступая к изучению источника, нужно указать его местоположение

относительно элементов рельефа (склон коренного берега реки, дно оврага,

балки, водораздел, терраса и т. д.). Очень важно определить абсолютную и

относительную высоту источника над урезом ближайшей реки, озера. На карте

источник отметить условным знаком и поставить порядковый номер.

2. Если источник расположен в воронке, укажите ее форму и размеры

(ширина, глубина). Здесь же следует описать характер выхода подземной воды

на поверхность. По этому признаку источники делят на две группы:

нисходящие и восходящие.

Вода у нисходящих источников спокойно, в виде ручейка, выливается по

склону. Они встречаются на склонах речных долин и оврагов. Когда склоны

покрыты делювием и водоносность слоя мала, то вода не в состоянии пробить

себе выход и выступает на склоне, образуя заболоченные полосы, или «потные» участки.

У восходящих источников вода выходит под напором гидростатического

давления или газов.

3. Необходимо установить путем ознакомления с геологическим строением, к каким горным породам приурочены подземные воды, и дать описание

водоносных горизонтов, указав механический и петрографический состав,

характер слоистости, текстуру, условия залегания и геологический возраст.

4. Затем выясняются физические свойства воды:

а) температура - определяется водным или специальным родниковым

термометром;

б) вкус воды - пресная, солоноватая, соленая, горьковатая, кислая, вяжущая,

минеральная и т. п.;

в) запах воды - без запаха, землистый, болотный, затхлый, хлорный,

сероводородный и т. п.;

г) цвет воды - бесцветная, желтоватая, зеленоватая, голубоватая, бурая

и т. п.;

д) прозрачность воды - прозрачная, слабо мутная, мутная, сильно мутная.

5. О содержании в грунтовой воде минеральных примесей можно судить по

отложениям вокруг источника. К ним относятся охры, натеки, налеты, туфы,

соли, грязи. Они могут быть разного химического состава. Ряд отложений

источников имеет практическое значение (охры, туфы, грязи).

6. Очень важно определить расход воды источника. Такие определения

целесообразно проделать в разное время года, что позволит выяснить причину

колебаний расхода воды. Установив дебит источника, можно сказать о

суточном, месячном и т. д. расходе воды.

7. Используя сведения, полученные от местного населения, и личные

наблюдения, нужно выяснить, используется ли источник для питья, водопоя

скота в технических целях и т. п.; в каком состоянии находится источник, нет ли к нему подтока сточных загрязненных вод, каптирован ли он. Каптаж может быть

в виде бочки, деревянного сруба, цементного кольца или трубы.

Для выяснения гидрогеологических условий района, помимо исследования

источников, нужно изучить и колодцы. При описании колодца указывается его

местоположение и высота, глубина до зеркала воды и столб воды в колодце,

что определяется при помощи мерной веревки с грузом. Кроме того, отмечается

качество воды (вкус, запах, прозрачность). Колебание уровня воды в колодце

можно установить путем систематических измерений через каждые 5-10 дней

или опроса населения, пользующегося колодцем. Полезно составить график

колебаний уровня воды в колодце.

Во время полевых наблюдений изучаются не только сами подземные воды,

но и характер их деятельности: карстовые, суффозионные, оползневые процессы.

Карстовые явления свойственны районам распространения растворимых

водой горных пород - известняков, гипсов, солей и некоторых обломочных пород с растворимым цементом - конгломераты, галечники, песчаники.

Особенно интенсивно карстовые процессы протекают в гипсах и солях, но

так как эти породы не имеют широкого распространения, то карстовые

формы в них встречаются редко.

К формам карстового рельефа относятся: воронки, слепые крутостенные

овраги, полья, пещеры, карры и пустоты разной формы и величины.

Суффозионные процессы связаны с механическим и химическим выносом

частиц подземными водами. Вынос частиц из водовмещающего слоя

способствует его разрыхлению. Разрыхленный слой, не будучи в состоянии

удерживать вышележащие породы, уплотняется за счет просадки этих пород.

На поверхности земли такие просадки проявляются в образовании

понижений различной формы и глубины. Чаще всего просадки имеют форму

блюдца.

При изучении просадок суффозионного происхождения проследить

закономерности их распространения относительно элементов рельефа и

приуроченности к определенному типу отложений. Полезно произвести описание формы и размеров суффозионных понижений.

Оползни образуются на крутых берегах рек, озер, на склонах балок и

оврагов. Этому способствуют гидрогеологические условия оползневых участков.

Изучение оползней имеет большое практическое значение. Основная задача

изучения оползней - выяснить причины образования и наметить мероприятия по борьбе с ними.

При изучении оползней необходимо в первую очередь выяснить

геологическое строение склона, по которому происходит смещение отдельных

участков косогора. Для этого необходимо произвести описание состава пород, их увлажнения и условий залегания. При этом особенно тщательно изучаются

водоупорные и водоносные слои. Далее устанавливается количество водоносных пластов и их расположение в разрезе: высота над урезом реки, водохранилища.

Это даст возможность выяснить приуроченность оползней к тому или иному

слою грунтовой воды. Определив расход воды источников из каждого

водоносного слоя, мы сможем сказать об их активности.

Очень важно установить геологическое строение смещенных блоков и

сравнить его с разрезом коренного склона.

Не менее важно отметить, как близко расположен оползневой склон к реке,

озеру, и проследить изменение режима грунтовых вод в связи с колебанием

уровня реки, озера по сезонам года. Активизация оползневых процессов

датируется временем спада паводковых вод. В это время в водоносном слое

создается большое гидродинамическое давление, способствующее оползанию

берега. Подмыв рекой берега приводит к таким же результатам.

Наряду с этим необходимо обратить внимание на явления суффозии,

которые могут быть причиной образования оползней.

Изучая оползни, нужно обратить внимание на следующие их признаки:

1) ступенчатость косогора; 2) трещины отрыва; 3) поверхность скольжения;

4) оползневый обрыв; 5) бугристость; 6) заболоченность; 7) брекчеевидная

структура; 8) выпаханные ложбины; 9) оползневый язык; 10) пьяный лес, изгиб

и разрыв стволов деревьев.

В заключение своих наблюдений предложите способы предотвращения

оползней в своем районе.