5.1. Структурно-гидрогеологические подразделения и классификация типов подземных вод

Геологическая структура в первую очередь определяет условия залегания подземных вод, которые формируют подземную водоносную систему. Под последней следует понимать участок земной коры, состоящий только из свойственных ему соотношений во­доносных, спорадически обводненных и водоупорных или сдренированных горизонтов, комплексов и бассейнов подземных вод, зале­гающих в пределах одной геологической структуры.

В свою оче­редь, геологические структуры с однотипными гидрогеологическими условиями принято называть гидрогеологическими.

Под гидрогеологической структурой понимается геологическое тело, в пределах которого остаются более или менее одинаковыми и непрерывными характер распределения под­земных вод, условия формирования их ресурсов и состава.

Гидрогеологические структуры, по Н.К. Игнатовичу, делятся:

1)по степени закрытости: на раскрытые, частично раскрытые и закрытые;

2) по степени проточности: на проточные, частично проточные и непроточные

3) по степени промытости: на промы­тые, частично промытые и непромытые.

К раскрытым проточным и промытым структурам относятся горно-складчатые области, к закрытым, непроточным и непромытым — глубокие части платфор­менных впадин. Остальные гидрогеологические струк­туры занимают промежуточное положение.

Следовательно, гидрогеологическая структура одновременно выступает и природной емкостью для подземных вод, и водообменной системой. Первая характеризуется объемом воды, который может вместить геологическое тело, т.е. статическими запасами, вторая — количеством воды, проходящим через нее в единицу времени, т.е. динамическими запасами.

Поэтому следует различать две функции, выполняемые гидрогеологической структурой как геологическим телом:

1. вместилища воды (резер­вуар, бассейн, массив и т.д.)

2. проводника воды (водообменная, водонапорная, геогидродинамическая система).

5.2. Гидрогеологическая структура как емкость подземных вод

С позиций емкостных свойств гидрогеологическая структура представляет собой водоносную систему разных строения, размеров, объема, в зависимости от которых ее называют бассейном, резер­вуаром, массивом и т.д. Подразделение таких емкостей учитывает прежде всего этажное строение верхней части земной коры.

Для фундамента характерны в основном трещинные и трещинно-жильные воды, для чехла — поровые и разнообразные пластовые воды.

Выделяют следующие основные типы гидродинамических структур: артезианские бассейны и гидрогеологические массивы, позже к этому перечню добавили вулканогенные бассейны и обводненные разломы.

Артезианские бассейны — это погружения, выполненные пре­имущественно слоистыми осадочными породами и состоящие из чехла и подстилающего его фундамента, которые развиты в основ­ном на платформах и реже в горно-складчатых сооружениях. Они свойственны отрицательным тектоническим формам — мульдам, впадинам, синклиналям с прилегающими склонами, котловинам и т.д. Для верхних горизонтов характерны грунтовые порово-пластовые воды.

Прева­лируют напорные пластовые воды. По ведущим водно-коллекторским свойствам пород артезианский бассейн образует резервуар разнооб­разных пластовых вод.

Гидрогеологические массивы — это выступы фундамента, обыч­но лишенные чехла, в которых господствующее значение имеют трещиноватые кристаллические породы, и развитые преимущественно в горно-складчатых областях и реже на платформах. Они свойствен­ны положительным тектоническим формам. Это поднятия складча­тых сооружений, в которых слоистость существенно утратила гидрогеологическое значение.

Вулканогенные бассейны представлены многочисленными покро­вами эффузивных пород, потоками лав и сопутствующими им вулканогенными породами. Они широко развиты в областях совре­менного и древнего вулканизма.

Обводненные разломы — это зоны тектонических нарушений и разрывов в горных породах, иногда с открытыми полостями в зоне сбросовых или сдвиговых дислокаций, в которых развиты в основ­ном трещинно-жильные воды. Последние широко распространены в горно-складчатых областях.

Артезианские и вулканогенные бассейны, а также гидрогеологи­ческие массивы и обводненные разломы встречаются в виде отдельных гидрогеологических тел или в виде взаимосвязанных систем. В последнем случае они объединяются в группы, а занимаемые ими территории называются областями

Артезианская область представляет собой группу связанных между собой бассейнов пластовых вод, залегающих в погруженных осадочных породах чехла. Внутри артезианской области могут встре­чаться гидрогеологические массивы, вулканогенные бассейны и обводненные разломы. Гидрогеологическая складчатая область — это сочетание не­скольких гидрогеологических массивов, вулканогенных бассейнов и разделяющих их межгорных артезианских бассейнов.

Вулканогенная область — это группа взаимосвязанных несколь­ких вулканогенных бассейнов и обводненных разломов с подчинен­ным влиянием межгорных артезианских бассейнов.

Область обводненных разломов — это сочетание глубинных и региональных разломов, протягивающихся на тысячи километров и секущих разновозрастные геологические структуры. Глубинные разломы пронизывают земную кору и уходят иногда корнями в верхнюю мантию. Это крупные тектонические швы, ширина кото­рых нередко превышает первые десятки, а протяженность — пер­вые тысячи километров.

Еще более крупными структурными единицами емкостей подзем­ных вод служат тектонически устойчивые территории — плат­формы и тектонически мобильные регионы — горно-складчатые области.

Платформа, как емкость подземных вод, представляет собой гидрогеологический кратоген, а складчатое сооружение — гидрогеологический ороген.

Гидрогеологический кратоген — сочетание систем бассейнов и массивов (иногда с наложенными бассейнами). Подобными емкос­тями подземных вод служат, в первую очередь, древние платфор­мы.

К гидрогеологическому орогену относится система гидрогеоло­гических структур, которая включает часть планетарного подвиж­ного пояса, т.е. совокупность складчатых областей, связанных общностью структурного плана и возрастом создавшей их складча­тости.