2. Гидрогеология складчатых областей

Для территории складчатых областей характерны резкие из­менения рельефа, геолого-структурных условий и типа водовме­щающих пород, проявляющиеся на относительно коротких рас­стояниях.

В связи с этим характеристика условий распространения и формирования подземных вод в пределах складчатой области в целом (как типа гидрогеологического района) чрезвычайно за­труднительна. Более правильно рассматривать эти условия приме­нительно к структурно-гидрогеологическим районам II порядка, в качестве которых рассматриваются собственно гидрогеологиче­ские массивы, артезианские бассейны межгорного типа, адмассивы, адбассейны и вулканогенные массивы (Н.И. Толстихин, И.К. Зай­цев и др.).

Гидрогеологические условия массивов кристаллических пород, вы­деляемых в качестве районов II порядка в пределах складчатых областей, в целом аналогичны рассмотренным выше. Здесь также преимущественное распространение имеют трещинные грунто­вые воды верхней зоны и трещинно-жильные зон тектонических нарушений. Сведения о глубинной гидрогеологии этих массивов в настоящее время практически отсутствуют. Некоторые особен­ности условий формирования трещинных вод определяются тем, что в центральных частях складчатых областей массивы кристал­лических пород нередко являются районами со среднегорным и высокогорным рельефом. В связи с этим для них характерен резко расчлененный рельеф, отсутствие рыхлых отложений, заметные проявления высотной климатической поясности, относительно более глубокое залегание уровня или отсутствие горизонта тре­щинно-грунтовых вод на глубоко дренированных вершинах и др.

1. Артезианские бассейны межгорного типа

К данному типу относятся бассейны, связанные с межгорными и внутригорными впадинами горно-складчатых областей. Иногда используется более общее понятие “орогенные бассейны”, объеди­няющее все виды артезианских бассейнов горно-складчатых об­ластей (Зайцев, 1986), устаревшее название “геосинклинальные бассейны” и др. Типичные бассейны межгорного типа характерны главным образом для молодых мезокайнозойских складчатых об­ластей и, как исключение, для складчатых областей палеозойского возраста.

Основными особенностями природных условий, геологического строения и истории развития типичных бассейнов межгорного типа, в значительной мере определяющими строение гидрогеоло­гического разреза и условия формирования подземных вод, явля­ются:

1. наличие межгорной депрессии (тектонической впадины) относительно ограниченных размеров — до сотен, в ряде случаев тысяч квадратных километров^I;

2. равнинный, холмисто-равнинный рельеф поверхности с за­метным увеличением отметок и расчлененности рельефа в краевых (предгорных) частях впадины и резко выраженный средне- или высокогорный рельеф в пределах ее складчато­го обрамления;

3. наличие в разрезе бассейна двух структурно-тектонических этажей: чехла, сложенного рыхлыми аллювиально-пролю- виальными, озерно-аллювиальными и другими континен­тальными осадками, мощность которых в центральной части впадины достигает 400—600 м (реже более), и сложно постро­енного фундамента, представленного кристаллическими по­родами, интенсивно дислоцированными и литифицирован- ными (“складчатыми”) осадочными толщами и др.;

4. формирование осадочного чехла впадины в течение одного цикла осадконакопления в условиях близко расположенных областей сноса обломочного материала с резко расчленен­ным горным рельефом, что определяет в целом слабую от- сортированность обломочного материала и наличие пре­имущественно крупно- и грубообломочных образований

(пески, галечники и др.) в основании разреза осадочного чехла и в краевых частях впадины и преимущественно тонко­дисперсных (глины, суглинки), формирующихся на заклю­чительной стадии цикла осадконакопления (верхняя часть разреза) в центральных районах впадины.

Фактически при этих условиях осадочный чехол межгорного артезианского бассейна может рассматриваться в качестве единого водоносного комплекса, строение которого определяет практиче­ское отсутствие выдержанных водоносных горизонтов (рис. 11.2).

+

Рис. 11.2. Типовой гидрогеологический разрез артезианского бассейна межгорно­го типа: I — грубообломочные отложения (галечники, гравийно-песчаные и др.): 2 — преимущественно пески; .? — глины и суглинки; 4 — породы обрамления и фундамента; 5 — зоны тектонических нарушений; 6 — уровень грунтовых вод; 7 — источники; 8 — направления движения подземных вод; 9 — границы и номера гидродинамических зон (областей) бассейна; 10 — скважины, стрелки — величина напора подземных вод

• • ^{1 2}

Строение гидрогеологического разреза осадочного чехла бас­сейна, типичное для межгорных впадин и “конусов выноса” пред­горных равнин, позволяет выделить в бассейне в направлении от периферии к его центральной части четыре характерные гидроди­намические области (П.Г. Григоренко, O.K. Ланге, М.А. Шмидт и др.) с определенными особенностями формирования подземных вод. Крайняя периферийная область бассейна (I), приуроченная к относительно приподнятым участкам предгорной равнины, рас­сматривается как область питания или формирования потока подземных вод. Благоприятные в целом условия питания опреде­ляются здесь преобладанием в разрезе крупно- и грубообломоч­ных высокопроницаемых (до 50—100 м/сут и более) отложений и относительно глубоким (до 50—80 м и более) залеганием уровня грунтовых вод. В этих условиях, как правило, основным источни­ком питания грунтовых вод является поглощение поверхностных вод из временных и постоянных водотоков, поступающих из сосед­ней горно-складчатой области, которые в связи с особенностями рельефа и строением гидрогеологического разреза являются “под­вешенными” по отношению к уровню грунтовых вод. Величины поглощения руслового стока нередко достигают 50—100 л/с на 1 км русла и более, а в общем балансе бассейна этот источник питания составляет 50—60% и более. Дополнительное питание подземных вод формируется за счет местной инфильтрации ат­мосферных осадков, антропогенных источников питания (ороше­ние) и за счет подземного притока через породы горного обрам­ления: трещинно-грунтовых вод верхней зоны и трещинных вод зон тектонических нарушений и зон интенсивной закарстован- ности (рис. 11.2).

Во второй области (II) поток грунтовых вод, поступающий из периферийной зоны, “расчленяется” слабопроницаемыми слоями на систему невыдержанных водоносных слоев, содержащих на­порные подземные воды типа межпластовых. Характер гидрав­лической связи водоносных слоев между собой и с грунтовыми водами бассейна в зависимости от строения гидрогеологического разреза может существенно изменяться на коротких расстояниях (рис. 11.3). В связи с относительно неглубоким (до 10—15 м, реже более) залеганием уровня грунтовых вод в пределах речных долин и эрозионных понижений другого типа формируется интенсив­ная разгрузка грунтовых вод. Разгрузка осуществляется как через русловые отложения, так и в виде открытых выходов (родники), дебиты которых в ряде случаев достигают десятков, сотен литров в 1 с и даже п • м³/с (в связи с достаточно высокой проницае­мостью водовмещающих пород). Распределение напоров в “меж­пластовых” горизонтах (увеличение напоров с увеличением глу­бины залегания слоя, см. рис. 11.2) свидетельствует о том, что в пределах второй зоны происходит также интенсивная разгрузка напорных вод (в вышележащие горизонты и далее в грунтовые воды). В соответствии с этим вторая область бассейна рассмат­ривается как зона частичной разгрузки и формирования напорных подземных вод.

Для третьей зоны бассейна (III) в общем случае характерно рас­пространение в верхней части гидрогеологического разреза отно­сительно выдержанных и значительных по мощности (до 50—60 м и более) слабопроницаемых отложений (глины, суглинки и др.). Наличие слабопроницаемых пластов затрудняет (в сравнении со второй зоной) условия взаимодействия грунтовых и напорных

1⁷ ED⁸ ЕГО⁹ СИ

\Щ 100

ттг