Артезианские воды

Основные особенности артезианских вод. Артезианскими напор­ными называются такие воды, которые заполняют водоносный пласт на всю его мощность и ограничены не только водонепроницаемой подошвой, но и водонепроницаемой кровлей. Если напорный водо­носный горизонт вскрыть буровой скважиной, то уровень воды в скважине поднимется выше кровли водоносного пласта, почему он и называется напорным, или пьезометрическим, уровнем (рис. 51).

4* 99

Пьезометрический уровень определяют в абсолютных или в отно­сительных отметках ло отношению к условно взятой горизонтальной плоскости. Линии, соединяющие на карте точки с одинаковыми от­метками пьезометрического уровня, называются гидроизопьезами.

Рис. 51. Положение пьезометрической поверхности в напорном потоке

Я — величина пьезометрического уровня, т — мощность водоносного пласта, АА — пьезомет­рическая поверхность

Величина напора в том или ином районе или пункте зависит от разности абсо­лютных высот области пита­ния водоносного горизонта и пунктов, где вода исполь­зуется или стекает в реки. В некоторых случаях уровень воды в скважинах, вскрыв­ших водоносный пласт, под­нимается выше поверхности Земли и вода из них изли­вается на поверхность (рис. 52).

В древнем Египте и Гре-

Рис 52 Фонтанирующая скважина

ции колодцы с артезианской водой были известны 4000 лет назад. Впервые в Евро­пе самоизливающиеся воды были вскрыты во Франции, в провинции Артуа (древ­нее название — Артезия), в 1126 г., почему и были на­званы артезианскими. Это название и в настоящее вре­мя часто употребляют для всех видов напорных вод вне зависимости от того, явля­ются ли они самоизливаю­щимися или пьезометриче­ский уровень их устанавли­вается на той или иной глу­бине от поверхности Земли. Условия залегания на­порных водоносных горизон­тов могут быть различными. Наиболее часто встречается мульдо-образное, или моноклинальное, залегание водоносных пластов. Ряд напорных водоносных горизонтов, связанных с породами раз­личного возраста, имеющих этажное расположение и разделенных слабоводоупорными слоями различной мощности, образует арте­зианские бассейны подземных вод. На рис. 53 приведена схема мульдообразно залегающих напорных водоносных горизонтов. Здесь участки а\а и бб\ являются областями выхода водоносного горизонта на дневную поверхность. Через эти участки происходит

100

питание горизонта атмосферными водами, поэтому их называют областями питания водоносного горизонта. Область аб называется областью распространения напорного водоносного горизонта, или областью движения напорных вод. Участки, где напорные воды вы­ходят на поверхность (например, долины рек), носят название областей стока, или разгрузки. Горизонтальная линия, проходящая через точки а\а и бб\, определяет высоту гидростатического давле­ния на площади распространения напорных вод и называется лини­ей напора, или пьезометрической линией. В зависимости от отметок поверхности Земли по отношению к пьезометрической линии в от­дельных пунктах напор может быть положительным, если уровень воды выше поверхности Зем­ли, или отрицательным, если уровень воды ниже поверх­ности Земли. На рис. 53, А положительный напор обна­ружен в скважине /, отри­цательный — в скважине 3.

Водоносные пласты мо­гут быть изменчивы как по мощности, так и по литоло-гическому составу. На рис. 53, Б показано выклинива­ние водоносного пласта. В этом случае напорную воду можно встретить только в скважине 1; скважина пока­жется безводной.

Рис. 53. Схемы различного расположения водоносных горизонтов

При этажном расположе­нии водоносных пластов важно знать не только пло­щадь распространения от­дельных водоносных гори­зонтов, их литологический состав, но и соотношение на­поров воды в каждом из них. В схеме, показанной на рис. 53, В, в более глубоких водоносных горизонтах (//) напоры выше, чем в ближайших к поверхности (/). Наоборот, в условиях, показанных на рис. 53, Г, более высокие на­поры имеются в верхних водоносных горизонтах (/). При выходе напорных вод на поверхность образуются восходящие источники.

Ранее мы указывали, что абсолютно водонепроницаемых горных пород не существует. Вследствие этого при рассмотрении ряда смежных напорных водоносных горизонтов следует учитывать, что они находятся между собой в гидравлической связи: на пути своего движения подземные воды из одного горизонта могут перетекать в другой через слабо проницаемые пласты в результате разности напоров. Это обстоятельство заметно влияет на режим напорных вод.

101

Движение подземных вод из одного горизонта в другой изуча­ли Н. К. Гиринский, Г. Н. Каменский и др. советские исследователи. П. М. Васильевский показал, что в напорных водоносных горизон­тах на водоразделах пьезометрические уровни с глубиной снижают­ся. Это свидетельствует о том, что здесь вода из верхних горизонтов фильтруется в нижние. В долинах рек, наоборот, пьезометрические уровни с глубиной залегания водоносного горизонта повышаются, т. е. подземные воды движутся снизу вверх. В связи с этим разде­ление всей площади распространения напорных водоносных гори­зонтов на области питания, движения я стока является в значитель­ной мере условным. На самом деле и в области движения, и в области сто­ка отдельные горизонты могут полу­чать питание за счет поступления во­ды из других горизонтов.

Рис. 54. Пьезометрическая поверхность АА однородного по водопроводимости напор­ного водоносного горизонта постоянной мощности и по­ложение гидроизопьез; m — мощность водоносного гори­зонта

Вблизи рек режим напорных вод, с которыми реки имеют гидравлическую связь, находится под влиянием режи­ма поверхностных вод. Здесь в тече­ние года амплитуда колебания уровня напорных вод может достигать значи­тельных величин. В удалении от рек изменения уровня напорных вод про­исходят только под влиянием метеоро­логических факторов, которое оказы­вается значительно более слабым, чем в грунтовых водах со свободной по­верхностью. Годовые амплитуды коле­бания уровня напорных вод здесь редко превышают несколько санти­метров.

Форма поверхности напорных вод. Форма пьезометрической поверхности получает отражение на карте гидро-изопьез. В отличие от поверхности грунтовых вод, она не зависит от по­ложения водоупорного ложа, посколь­ку пьезометрические уровни можно

отсчитывать от любой произвольно принятой горизонтальной пло­скости. Форма пьезометрической поверхности определяется конфи­гурацией долины реки, к которой стекают напорные воды, водопро­ницаемостью пород и мощностью водоносного пласта.

Если считать, что вода и водовмещающие породы несжимаемы, а подошва и кровля водоносного пласта абсолютно водонепроницае­мы, то теоретически в однородных по водопроницаемости пластах постоянной мощности пьезометрическая поверхность должна иметь вид плоскости (в сечении — прямая линия), а гидроизольезы— вид прямых, отстоящих одна от другой на одинаковом расстоянии (рис. 54). В действительности вследствие фильтрации воды через кров-

102

Рис. 55. Изменение формы пьезометрической поверхности (АА) напорного водоносного горизонта в зависимости от водопроницаемости пород

Рис. 56. Изменение формы пьезометрической поверхности (аа) водонос­ного пласта при увеличении (А) и при уменьшении (Б) мощности (т) его вниз по потоку'

лю <и подошву пласта, а также проявления упругих сил в воде и в водоносной породе пьезометрическая поверхность приобретает изогнутый вид.

При изменении водопроницаемости вниз по потоку уклон пьезо­метрической- поверхности выполаживается при возрастающей во­допроницаемости пород (рис. 55, А; /С₂ — коэффициент фильтрации больше К\) и становятся круче, если водопроницаемость убывав! (рис. 55, Б; Kz меньше К\). Подобным образом пьезометрическая поверхность выполаживается в случае увеличения мощности (т)

водоносного пласта (рис. 56, Л) и становится круче при ее уменьшении (рис. 56, Б).

Рис. 57. Питание реки напорными во­дами при врезе русла реки в водонос­ный пласт; БА — пьезометрическая поверхность; АБ — уровень в реке

Связь напорных вод с по­верхностными водотоками и водоемами. Напорные воды, так же как и грунтовые, связа­ны с поверхностными водото­ками и водоемами. Если русло реки врезано в водоносный го­ризонт, эта связь осуществля­ется непосредственно: напор-ные воды стекают в реку (рис. 57). При этом гидроизогипсы вблизи реки изменяют свою форму, «упираясь» в реку; в пьезометрической поверхности образуется депрессия. При за­трудненной гидравлической связи напорного водоносного пласта пьезометрическая по­верхность вблизи реки имеет слабо изогнутый вид. Отметки гидроизопьез значительно вы­ше отметок уровня воды в ре­ке и пересекают последнюю

(рис. 58). При некоторых условиях речные воды могут поступать в напорные водоносные горизонты (рис. 59). В этом случае водонос­ный пласт будет пополняться водой не только за счет атмосферных осадков из области питания, но и за счет речной воды.

Зональность напорных вод. Химический состав напорных подзем­ных вод формируется под влиянием разнообразных физико-химиче­ских и биохимических процессов, происходящих при взаимодейст­вии подземных вод с горными породами. Кроме того, в формирова­нии химического состава подземных вод большое значение имеют гидродинамические факторы —скорость движения и интенсивность водообмена, зависящие от водопроницаемости пород, а также от ус­ловий питания и разгрузки подземных вод.

В распределении напорных подземных вод различного химиче­ского состава обычно наблюдается определенная закономерность. ;

104 ':

Установлено, что во многих крупных бассейнах напорных вод общая минерализация последних увеличивается с глубиной, т. е. наблюда­ется 'вертикальная зональность химического состава напорных под­земных вод. Наряду с этим происходит изменение минерализации также по простиранию 'напорных водоносных горизонтов, что позво­ляет говорить и о горизонтальной, или географической, зонально­сти напорных подземных вод.

Н. К. Игнатович на основе изучения напорных подземных вод в пределах европейской части СССР выделил три вертикальные зоны

Рис. 58. Питание реки напорными во­дами через водонепроницаемую кров­лю; АА — пьезометрическая поверх­ность

Рис. 59. Питание водоносного гори­зонта речной водой

подземных вод, различающиеся по химическому составу и минера­лизации.

Вертикальная зональность химического состава напорных под­земных вод, установленная Н. К. Игнатовичем, прослеживается в Подмосковном, Прибалтийском, Брестском, Днепровско-Донецком и ряде других гидрогеологических бассейнов в СССР и за рубежом. Однако эту зональность нельзя считать универсальной. В зависи­мости от состава водоносных пород, расположения областей пита­ния ,и стока и других природных особенностей района во многих случаях могут наблюдаться и другие соотношения. Например, на Апшеронском п-ове и в некоторых районах Туркмении, Казахстана, Узбекистана (СССР), Австралии, Северной и Западной Африки под-

105

земные воды в верхних зонах оказываются более минерализован­ными, чем в средней и нижней. Так, например, в пустынных зонах алжирской Сахары минерализация подземных вод в верхней зоне 50 г/л (глубина 50—100 м) и более, а на глубинах 1000 м она сни­жается до 2—0,3 г/л.

Изменение минерализации напорных подземных вод по прости ранию, так же как и по вертикали, находится в тесной зависимости от геологической истории бассейна, высоты области питания, кли матических условий и интенсивности водообмена. В периферических зонах напорных бассейнов, где происходит питание водоносных го­ризонтов вследствие выхода их на дневную поверхность, создаются наиболее благоприятные условия водообмена. В связи с этим в зоне пустынь и полупустынь вблизи области питания располагают­ся зоны мало минерализованных грунтовых подземных вод. Ближе к центральной части бассейна находится зона более минерализо­ванных вод, обычно имеющих гидрокарбонатно-натриевый или суль-фатно-натриево-кальциевый состав. Затем идет зона смешанных вод и, наконец, в центральной части бассейна —зона высокоминерали­зованных, .как правило, хлоридных и хлоридно-кальциевых вод. Та­кие условия наблюдаются, например, в водоносных горизонтах За­падно-Сибирской низменности и др.

В горных складчатых областях напорные подземные воды раз­личного химического состава распределяются чрезвычайно сложно в зависимости от условий залегания пород и образуемых ими струк­тур, рельефа и климата.

На температуре воды глубоких водоносных горизонтов сказы­вается климатическая зональность. Наблюдения, проведенные ВСЕГИНГЕО на глубоких скважинах по профилю Ярославль — Крым, показали, что годовые колебаний температур в меловых тре­щиноватых водоносных породах и известняках наблюдаются до глу­бины 1400 м.

Н. И. Толстихии, исходя из геологического строения артезиан­ских бассейнов, истории их развития во времени и динамики подзем­ных вод, выделяет бассейны субаэральные, субаквальные и проме­жуточные. Каждая из групп подразделяется им на подгруппы. Он ставит под вопрос выделенные Н. К. Игнатовичем три гидродинами­ческие зоны — свободного, затрудненного и весьма затрудненного водообмена, приводит данные, указывающие на наличие движения подземных вод из внутренних частей субаквальных артезианских бассейнов к периферии (к субаэральной части бассейна) с внедре­нием минерализованных вод из осадочной толщи глубоких зон в те­ло кристаллических щитов и массивов. Интенсивность накопления осадков и скорость прогибания дна субаквальных бассейнов опре­деляют элизионный тип водообмена, в отличие от инфильтрацион-ного типа водного питания субаэрального артезианского бассейна.

В переходной зоне от субаквального артезианского бассейна к субаэральному (промежуточные артезианские бассейны) Н. И. Тол-стйхин выделяет бассейны со стоком центробежным, центростреми­тельным, поперечным, продольным и с обособленным стоком в раз-

106

ных его частях. В зависимости от превышения области питания над очагами разгрузки и характера водопроводимости пород водонос­ных пластов он допускает возможность более интенсивного движе­ния подземных вод в нижних водоносных горизонтах по сравнению с верхними (Приташкентский, Ферганский, Сахарский, Нубийский), и наоборот (Подмосковный, Волго-Камский, Брестский и др.).

Помимо артезианских бассейнов платформенного типа и крае­вых прогибов Н. И. Толстихин выделяет бассейны горных областей: латеральные, медиальные, межгорные, напорные, передовых хреб­тов, срединные и др. По его данным, латеральные бассейны харак­теризуются, как правило, «поперечным движением вод, направлен­ным от приподнятого по склону гор крыла бассейна, в пределах ко­торого располагается область 'питания, к опущенному крылу, где и происходит ib основном разгрузка подземных вод».

По данным У. М. Ахмедсафина, в артезианских бассейнах горно­складчатых областей Южного Казахстана, где наблюдается силь­ная закарстованность карбонатных пород, а также многочисленные тектонические зоны, сроки водообмена исчисляются несколькими годами и даже днями.

В тесной связи с указанными проблемами перед гидрогеологами стоит еще одна важнейшая задача — разработка принципов гидро­геологического районирования.

При установлении зональности и принципов гидрогеологического районирования следует исходить из единства природных вод и ли­тосферы и развития земной коры в целом.

Если гидрогеологическое районирование грунтовых вод проводят в соответствии с современными физико-географическими и клима­тическими зонами (Г. Н Каменский, Ф. П. Саваренский и др.), то гидрогеологическое районирование глубоких напорных вод связы­вают с формой, глубиной и размерами геологических структур (М. М. Василевский, Н. К. Игнатович, Г. Н. Каменский, Н. И. Тол­стихин, А. Н. Семихатов, И. К. Зайцев, В. И. Духанина и др.).

Нижний предел глубинных резервуаров определяется региональ­ным водоупором или глубиной залегания кровли фундамента. Верх­ний предел, как правило, не может иметь структурно-литологаче-ских пределов и определяется непосредственно базисом эрозии, т. е. условной границей глубинного и поверхностного стока. Поэтому ос­новные геоструктурные подразделения рассматриваются в гидро­геологии как гидрогеологические структуры с характерными усло­виями питания, транзита, разгрузки и формирования подземных вод. При типизации таких структур основное внимание должно уде­ляться генетической связи гидрогеологического и геолого-тектони­ческого содержания (Ю. Богомолов, 1972).

К основным типам гидрогеологических структур относятся: 1) крупные артезианские бассейны платформенного типа и их систе­мы; 2) гидрогеологические разновозрастные складчатые области с межгорными и предгорными артезианскими бассейнами; 3) гидро­геологические массивы на платформах. Такое разделение связано с геометрией структур, которую определяет в основном глубина за-

107

легания фундамента. Привязка артезианских бассейнов к крупным платформам или разновозрастным складчатым структурам является скорее формальной, заимствованной из геолого-тектоническогорайо нирования Таким образом, гидрогеологическое районирование по структурному признаку и палеоанализ исследуемых геологических объектов являются весьма приближенными геологическими приема ми исследования. Если палеореконструкщщ с освоением новыл комплексных геологических методов смогут стать более эффектив ными, то принципы гидрогеологического районирования должны быть поставлены на качественно новую основу Эта основа может быть представлена в виде статического анализа геолого-гидрогеоло гических параметров п-го количества геологических структур в пре делах нескольких крупных (платформенных) тектонических эле­ментов, различающихся возрастом консолидации земной коры

Размеры отдельных структур, к которым приурочены водонапор ные (артезианские) системы, подбираются таким образом, чтобы их структурные корни имели глубину не менее глубины залегания раз­дела Конрада (это объясняется стремлением наиболее полно отра­зить геолого-тектонический фактор при гидрогеологическом райони­ровании) Для каждой из выделенных структур определяется глу­бина фундамента, раздел Мохоровичича, температура и давление на основных (трех) разделах земной коры, глубина залегания пре­дела насыщения для воды, процентное содержание песчаных и гли­нистых частей в разрезе, химический состав подземных вод Средние значения для всех указанных параметров (так же как и для глуби­ны раздела Конрада) могут быть найдены методом наименьших квадратов Далее из всей выделенной совокупности статистлчески выявляется наиболее часто встречающийся тип структуры в преде­лах двух (или более) разновозрастных участков земной коры (на­пример, Русская и Западно-Сибирская платформы). Степень откло­нения значений указанных геолого-гидрогеологичесюих параметров всех исследуемых структур от выявленного эталона позволит в ко­нечном итоге произвести гидрогеологическое районирование^ кото­рое должно указать на наличие или отсутствие связи гидрогеологии и геотектоники

При разработке 'принципов зональности подземных вод артези­анских бассейнов платформенного типа необходимо учитывать мес­то и роль кристаллических массивов, которые для глубоких водонос­ных горизонтов могут оказаться областью их разгрузки по тектони­ческим зонам (Ю. Г. Богомолов, 1971). Это подтверждается наличием минерализованных вод на Украинском, Воронежское, Бе­лорусском, Балтийском и Канадском щитах и массивах, поступаю­щих в тело массива из осадочных толщ окружающих их впадин

Распределение бассейнов артезианских вод на территории СССР показано на схематической карте Г. Н. Каменского, М. М. Толстихиной и Н. И. Толстихина (рис 60). Хорошо изучены среди них Прибалтийский, Припятский, Подмосковный (Подмосковная котловина), Днепровско-Донецкий (Украинская мульда), Терско-Кумский, Причерноморский, Брестский и др.

108

Из зарубежных бассейнов следует указать Парижский, Lesepo-Африканокий, Австралийский и др.

Прибалтийский артезианский бассейн. Он находится в области наиболее полного развития палеозойских отложений северо-запад­ной части Русской платформы На севере бассейн граничит с Бал­тийским кристаллическим щитом, на юге — с Белоруоско-Литовским кристаллическим массивом, на востоке — с Подмосковной котлови-

Рис 60 Карта артезианских бассейнов (по Г Н Каменскому, М М Толстихиной

и Н И Толстихину)

/ — Прибалтийский 2 — Подмосковный 3 - Припятский, 4 — Днепровско Донецкий 5 — Львовский 6 — Причерноморский 7 — Прикаспийский, 8 — Ферганский, 9 — Приташкентскии Ю~ Чунский, /; —Балхашский 12 — Джунбарский 13 — Канский 14 — Ангаро Ленский 15 - Иркутский 16 — Верхне Ленскии 17 — Якутский, / — артезианские бассейны платформы // — массивы и складчатые области /// — артезианские бассейны складчатых областей

ной (см рис 60) Западная граница проходит недалеко от г Друс-кининкай Литовской ССР и даже уходит на территорию Польши. В пределах бассейна поверхность кристаллического фундамен-ha неровная Наиболее высоко кристаллические пароды залегают ' на севере и северо-западе бассейна, в южной части фундамент на­ходится на глубине 250—300 м от поверхности Земли и в централь­ной части бассейна —2000—2500 м Таким образом, области пита­ния водоносных горизонтов располагаются по северной, восточной и южной границам. По данным многочисленных глубоких скважин, в бассейне имеется несколько водоносных горизонтов, содержащих пресные и минерализованные воды.

Гдовский водоносный горизонт (венд) приурочен к нижнекемб­рийским пескам и песчаникам с незначительными прослойками

10Э

глин. Водоупорной кровлей служат мощные толщи ляминаритовых глин. Глубина залегания горизонта на севере 100—150 м, в цент­ральной часта — до 800—1200 м и на юге — 350—400 м. В пределах центральной части бассейна во мнолих скважинах уровень подзем­ных вод выше поверхности Земли. Дебит колеблется в пределах 6—8 л/с, достигая в отдельных местах до 10 л/с и более. Минерали­зация вод в северных районах не превышает 1 г/л, в центральной части бассейна на глубинах 1000 м и более — до 100 г/л и выше, на южных склонах Белорусско-литовского кристаллического мас­сива (на глубинах порядка 600 м) —до 30—35 г/л. А. И. Верте ука­зывает, что в пределах северных районов бассейна наблюдается опреснение подземных вод гдовского водоносного горизонта за счет подземных вод четвертичных отложений через глубокие ложбины стока, прорезающие полностью ляминаритовые глины Сопоставле­ние уровней воды в скважинах, вскрывших гдовские отложения, по­казывает, что подземный сток направлен к Балтийскому морю.

Ляминаритовый водоносный горизонт распространен преимуще­ственно в пределах северной части бассейна, где он содержит прес­ную воду.

Кембрийско-ордовикский водоносный горизонт наиболее широко распространен в пределах бассейна. Подошвой для него служат си­ние глины кембрийского возраста, а водоупорной кровлей — дик-тионемовые сланцы и другие водонепроницаемые породы. Водонос­ный горизонт заключен в песках и песчаниках кембрия и нижнего ордовика. На севере бассейна вода на глубинах 300—350 м пресная с минерализацией не выше 0,5 г/л, в центральных районах на глу­бинах 500 м и более воды соленые — более 100 г/л. На Белорусско-литовском массиве эти отложения залегают на небольшой глубине под четвертичными отложениями.

Ордовикский водоносный горизонт приурочен в основном к из­вестнякам с прослоями глин и мергелей. Общая мощность отложе­ний свыше. 100 м. В пределах северной части бассейна эти отло­жения находятся я а небольшой глубине от поверхности Зем­ли, в центральной части — на глубине более 600 м, на северных склонах Белорусско-литовского кристаллического массива —на глубине 250 м и менее. В северной и южной частях бассейна вода пресная — не более 0,6 г/л при дебите скважин до 3—5 л/с. В цент­ральной части бассейна (Каунас) минерализация подземных вод более 25 г/л.

Силурийский водоносный горизонт приурочен к трещиноватым и закарстованным известнякам мощностью 100 м и более. В пре­делах северной и южной частей бассейна этот горизонт залегает на глубинах не более 75—100 м под толщей четвертичных и мело­вых пород, в центральной части бассейна глубина его залегания увеличивается до 500—600 м. В северной и южной частях бассейна воды пресные, в центральной части—'слегка минерализованные (2—5 г/л).

В среднем и верхнем девоне выделяются три водоносных гори­зонта. Все они в северной и южной частях бассейна содержат прес­но

ные воды с дебитом скважин 1—3 л/с и более. В центральной части бассейна на глубине более 200 м от поверхности Земли воды слег­ка минерализованы.

Водоносный горизонт в карбонатных породах верхней перми имеет большое практическое значение в западной части Литовской ССР, так как к нему приурочены пресные воды.

Песчаники и мергели нижнетриасового возраста, как правило, содержат воду повышенной минерализации, мало пригодную для водоснабжения населения. Водоносные горизонты юрских и верхне­меловых отложений содержат пресные и слабоминерализованные воды.

Наиболее водообильны трещиноватые породы верхнего мела. В отдельных пунктах дебит источников достигает 60—70 л/с и более. Дебит скважин из юрских отложений колеблется в пределах 0,5-— 1 л/с.

На территории бассейна широко распространены подземные во­ды, приуроченные к подморенным и межморенным отложениям. В глубоких долинах мощность этих отложений свыше 100 м, и они содержат большие запасы пресных вод, которые широко использу­ются для водоснабжения крупных населенных пунктов и городов.

Подмосковный (Русский) бассейн¹. Площадь бассейна 500 тыс. км². Его подземные воды используются для водоснабжения многих населенных пунктов и промышленных предприятий. Неко­торые горизонты обводняют горные выработки при разработке мес­торождений полезных ископаемых.

Бассейн приурочен к одной из древнейших структур первого по­рядка. Она заложена еще в протерозое. На западе бассейн ограни­чивается Латвийской седловиной, на севере — Балтийским щитом, на юге и юго-западе — Белорусским и Воронежским массивами, на востоке — Токмовским сводом и Котельническим выступом фунда­мента, на северо-востоке— поднятием Тимана (рис 61).

По западному борту бассейна отмечаются небольшие выступы кристаллического фундамента: Локновское поднятие на границе с Прибалтийской впадиной и Вышневолоцкий выступ, отделяющий Крестецко-Валдайскую впадину от сановного прогиба—• Московско­го бассейна. Па юго-западе Крестецко-Валдайская впадина пере­ходит в Городокско-Оршанский прогиб, отделяющий Белорусско-литовский массив от Воронежского; с юго-востока к Московскому бассейну примыкает Пачелмский (Рязано-Саратовский) прогиб.

В пределах собственно бассейна наиболее погруженные части приурочены к северо-восточному району (Любим, Солигалич, Кот­лас), где максимальная глубина фундамента около 3000 м. Геофизи­ческими исследованиями выявлена впадина к югу от Москвы глу­биной свыше 2000 м.

¹ В пределах Русского артезианского бассейна в настоящее время выделяют Ленинградский (на западе), Московский (на юге) и Северо-Двинский (на севере) бассейны второго порядка.

111

В течение каледонского цикла тектогенеза ось Московской впа­дины имела в основном широтное направление по лилии Любим — Валдай — Старая Русса — Псков. Прибалтийская впадина испыта­ла наибольшее прогибание в конце каледонского цикла — в ордо­вике и силуре. В это же время сформировалось Локновское подня­тие, отделившее Московскую впадину от Прибалтийской.

Рис 61. Схема распространения основных тектонических структур центральной

части Русской платформы:

/ — положительные структуры кристаллического фундамента, массивы, выступы 1 — Балтий­ский щит, 2 —• Белорусский массив, 3 —' Воронежский массив, 4 — Котельнический выступ. 5 —. Токмовский свод, 6 — Татарский свод, // — впадины в кристаллическом фундаменте — 7 — Московская (Среднерусская), 8 — Прибалтийская, 9 — Днепровско- Донецкая, 10 — Кажим-ская, Л — Пачелмский прогиб; /// — склоны выступов и впадины — 12 — Латвийская седлови­на, 13 — Опаринская седловина, IV — оси тектонические структур II порядка — 14 — Солига личское поднятие, 15 — Сухонский вал, 16 — Окско Цнинский вал, 17 — Сурско Мокшинская

зона поднятий

Для каледонского цикла характерны устойчивое поднятие во­сточных и северных частей Русской платформы и постепенное пере­мещение областей прогибания на запад. В герцинском цикле сокра­щение морских бассейнов шло с запада на восток, так как наиболь­шее прогибание испытывали восточные части платформы. С начала среднего девона наметилось прогибание восточных и юго-восточных ее частей: погружались Токмовский свод, Котельнический выступ, большая часть Воронежского массива. На западе бассейна в это время происходили положительные движения, которые привели к поднятию Белорусского массива и окончательному формированию

112

Латвийской седловины. Эти преобразования структур Московской впадины продолжались на протяжении всего средне- и верхнедевон­ского периодов.

В карбоне усилились опускания на востоке и юго-востоке плат­формы и началось опускание юго-западного Притиманья. В преде­лах Московской впадины и по ее периферии формировались локаль­ные структуры: Окско-Цнинский вал, Керенско-Чем-барская полоса дислокаций, Сурско-Мокшинские, Алатырско-Горьковские и другие дислокации.

В перми и мезозое продолжалось унаследованное от карбона прогибание северо-востока и востока Русской платформы. С начала пер мл отмечаются преобразования в структуре фундамента в севе­ро-восточных районах впадины: полностью обособился Токмовский свод, Опаринско-Котельнический подземный выступ продолжал по­гружаться Область наибольшего прогибания фундамента по срав­нению с предыдущей эпохой переместилась дальше к северо-восто­ку; ось впадины была направлена от Шарьи к Котласу и Яренску. Формировались положительные структуры второго порядка: соли-галичская антиклиналь, Сухонский вал и ряд других, более мелких. Окончательно сформировались они только в самом конце перми или в триасе.

В триасе до конца ветлужского века продолжалось лрогибание восточных районов Московского бассейна. Алатырско-Горьковское и Окско-Цнинское поднятия были областями размыва пермских по­род. К концу ветлужского века произошло общее поднятие и на тер­ритории бассейна вплоть до верхней юры установился континенталь­ный перерыв, в течение которого 'породы перми и триаса подверга­лись выветриванию и размыву.

В верхней юре и мелу на территории Московского бассейна от­мечались лишь небольшие погружения, сопровождавшиеся транс­грессиями моря. С начала палеогена на ней установился континен­тальный режим.

Подземные воды рыхлой толщи пород вендского комплекса, кембрия и ордовика содержат минерализованные воды (сухой ос­таток от 225 г/л в Пестове, Серпухове, Москве и др. до 30—50 г/л на западной и южной границах бассейна). Перечисленные отложе­ния вскрыты на глубинах 350—500 м, в центральных частях бассей на — до ЮОО'м и более.

Отложения среднего девона представлены эйфельским и живет-скими ярусами. Они широко распространены в центральных частях Русской платформы и выклиниваются в направлении Воронежского массива. В соответствии с литологической характеристикой в отло­жениях среднего девона можно выделить три водоносных горизон­та: ряжсвий, мосоловско-морсовский и старооскольско-воробьев-ский.

Ряжский горизонт, расположенный в низах девонской толщи, за­легает на различных горизонтах нижнего палеозоя (нижнем и сред­нем кембрии, ордовике), а на юге, в районе Плавска, Тулы, Люди-нова — непосредственно на кристаллическом фундаменте. На север-

113

ной, восточной и южной периферии бассейна ряжские отложения подстилаются «синими» глинами. ;

В районах неглубокого залегания породы среднего девона нахо­дятся в зоне активного водообмена и содержат пресные воды с ми­нерализацией менее 1 г/л, гидрокарбонатно-кальциевого состава (Курск, Воронеж, Старый Оскол, Орша, Минск). Здесь расположе­ны области питания среднедевонского комплекса. Мощность во­доносных горизонтов изменяется от 5 до 20 м. В районе Старого Оскола водоносные горизонты обладают большим напором, дебиты скважин колеблются от 2 до 30 л/с.

Водоносный комплекс верхнего девона приурочен к пестрым по литологическому составу отложениям. Это многоэтажная водона­порная система, состоящая из ряда более или менее разобщенных водоносных горизонтов.

В нижнефранском водоносном комплексе выделяют нижне- и верхпещигровский горизонты. Подземные воды приурочены в основ- < ном к песчано-алевритовым породам нижнещигровского возраста ^! мощностью 100—200 м В верхнещигровских отложениях водонос­ными являются отдельные прослои трещиноватых известняков в тол­ще практически водонепроницаемых мергелей и глин.

Среднефранский водоносный горизонт (семилукско-рудкинский) приурочен к карбонатным разностям, заключенным среди глинисто-мергелистых пород, мощностью в среднем около 100 м, в районах Валдая, Пестова водоносными являются прослои песчаных пород. В кровле среднефранского горизонта залегают известняково-глини-стые воронежоко-петинские (верхнефранские) отложения — наибо­лее выдержанный и надежный водоупор в толще верхнего девона.

Верхнефранский водоносный комплекс включает воронежско-пе-тинский и ливенско-евлановский горизонты. Как указано выше, во­ронежские глинистые породы представляют собой региональный во­доупор, на который ложатся водоносные ливенско-евлановские из­вестняки мощностью в среднем 60—100 м, на юге, в районе Воронежского массива, до 20—40 м.

Фаменскии ярус объединяет елецко-задонский и данково-лебе-дянский горизонты. Мощность елецко-задонских слоев в среднем 60—80 м; они отсутствуют к югу от линии Грязи-—Орел, на северо-западе и севернее линии Коноша — Опарине. Данково-лебедянские отложения развиты на меньшей площади; их мощность колеблется от 100 до 200 м, уменьшаясь на запад и северо-запад к Валдаю, Смоленску и к югу. ЕДиное целое с водоносными горизонтами фа-менского яруса составляет озерско-хованский горизонт, относимый к нижнему карбону

Каменноугольные отложения включают несколько относительно разобщенных водоносных горизонтов. Выходы пород карбона на по­верхность приурочены к южному, западному и северо-западному крыльям бассейна. По направлению на восток и северо-восток от­ложения всех трех отделов карбона погружаются под мезозойские и пермские; при этом число самостоятельных водоносных горизон­тов возрастает и в разрезе появляются все более молодые толщи.

114

Водоносный комплекс нижнего карбона объединяет несколько напорных водоносных горизонтов. Разделяющие их водоупоры вы­держаны не повсеместно, поэтому на значительных территориях подземные воды нижнего карбона связаны в единую гидравличе­скую систему. От среднего карбона нижний отделяется толщей ве-рейских глин — наиболее выдержанным и надежным региональным водоупором в пределах Московского артезианского бассейна; под­стилается нижний карбон малевскими глинами. Подземные воды приурочены к трещиноватым известнякам и доломитам, за исклю­чением яснополянского и частично окского горизонтов, представлен­ных глинисто-песчаными породами. Общая мощность комплекса 100—НО м, местами до 150—200 м (район Москвы и Звенигорода). Для подземных вод нижнего карбона характерно общее погруже­ние пьезометрической поверхности с северо-запада на юго-восток: в г. Калинине напор 150 м, на станции Максатиха 220 м (скважи­ны образуют фонтаны высотой 20—40 м). Водообильность отдель­ных горизонтов сильно меняется и уменьшается к внутренним час­тям Московского бассейна. Так в Торжке, Вышнем Волочке удель­ный дебит из серпуховского горизонта составляет 8—10 л/с, в Калинине — 2,25 л/с, а в Гагарине— 1 л/с и меньше.

Качество воды нижнекаменноугольного комплекса полностью за­висит от условий его залегания. На территории, где он залегает близко к поверхности Земли, воды пресные, с минерализацией мень­ше 1 г/л, гидрокарбонатно-кальциевого, сульфатно-гидрокарбонат-но-кальциево-магниевого и хлоридно-гидрокарбонатно-кальщиево-натриевого типов (Сухиничи, Кумовское и др ) В районе Москвы в связи с размывом водоупорной кровли в нижнем карбоне разви-1 ы пресные воды

В более древних отложениях (пермские) минерализация быстро нарастает. В Муроме на глубине 896—1094 м в нижнем карбоне раз­виты соленые воды с минерализацией 10,2 г/л.

В Горьком с глубины 709—714 м получены рассолы того же состава с минерализацией 56 г/л В Няндоме и Коноше на глубинах 305—343 и 465—466 м получены воды с минерализацией соответ­ственно 43,9 и 21 г/л.

Среднекаменноугольный комплекс, включающий каширский и мячково-подольский горизонты, в гидравлическом отношении обыч­но представляет единое целое, так как разделяющий его глинистый водоупор выдержан далеко не везде. От вышележащего касимовско­го горизонта он отделен довольно выдержанными глинами 8—9 м мощности; нижним водоупором служит толща верейских глин. Об­ласть распространения отложений среднего карбона на западе ог­раничивается примерно линией Вышний Волочек — Гагарин, а на юге — Кашира — Пронск — Сапожок Представлен средний карбоа в основном карбонатными породами с песчано-глинистыми прослоя­ми Область распространения гидрокарбонатно-кальциевых вод в

lib

общих чертах совпадает с районами залегания среднего карбона под мезокайнозойским покровом.

В районе Москвы интенсивный водоотбор вызвал снижение пьезометров, а наличие размывов в водоупорных кровлях обусло­вило пополнение вод «арбона за счет грунтовых вод (главным об­разом аллювиальных отложений р. Москвы); в результате здесь промыта вся толща каменноугольных отложений и мощность зоны пресных вод составляет около 300 м. Минерализация воды среднего карбона в Москве колеблется в пределах 0,14—0,40 г/л, воды гид-рокарбонатно-кальщиево-магниевые:

В направлении на восток и северо-восток глубина залегания и минерализация подземных вод среднего карбона быстро увеличива­ются: в Маоксатихе при глубине залегания 140 м вода имеет мине­рализацию 2,5 г/л и сульфатно-кальциево-магниевый состав, в Ка­шине на глубине 511 м залегают воды хлоридно-сульфатно-натрие-вые с минерализацией 20,2 г/л. Во Владимире в интервале глубин от 250 до 320 м минерализация воды увеличивается от 5,3 до 16,24 г/л и сульфаты сменяются хлоридами.

Отложения верхнего карбона занимают центральные районы бассейна. На большей части площади их распространения в извест-'няково-доломитовой толще верхнего карбона развит единый водо­носный горизонт мощностью около 100 м и более; лишь в перифери­ческой полосе (шириной 25—40 км) гжельание слои отделяются от касимовских толщей щелковских глин (около 15 м мощности). Кровля гжельского горизонта закономерно погружается в северном и северо-восточном направлениях от 10 м в районе Москвы до 360 м в районе Любима. Рельеф кровли в связи с размывом неровный. Напоры изменяются от 11—70 <м в западных частях до 150 м на се­веро-востоке.

Питание осуществляется на окраинах бассейна и через «окна» в мезозойском покрове. Разгрузка происходит по долинам крупных рек.

В районе неглубокого залегания (по периферическим частям бассейна) пароды верхнего карбона содержат мало минерализован­ные гидрокарбонатно-кальциевые воды и отличаются высокой водо-обильноетью (рис. 62). Подземные «воды верхнего карбона широко эксплуатируются в районах восточнее Москвы (Ногинск, Орехово-Зуево, Шатура, Егорьевск). Минерализация воды здесь не превы­шает 0,5 г/л; удельные дебиты скважин изменяются от 3 до 20 л/с иногда до 30 л/с. Обильные пресные воды приурочены к сильнс закарстованной известняково-доломитовой толще бассейна; очи эк сплуатируются многими скважинами в пределах Онего-Двинскогс междуречья.

Обширная область опреснения формируется та«же в районах Окско-Цнинского и Алатырского валов, где отложения карбон*

116

вновь выходят на поверхность. По оси Окско-Цнииского вала раз­виты сл'абоналорные воды, пьезометрические уровни которых уста­навливаются на глубине 0—47 м.

В районах залегания карбона под пермскими отложениями воды становятся солеными и рассолами.

Рис. 62. Схематическая карта распространения и минерализации подземных вод среднего и верхнего карбона северо-западной и центральной частей Русской

платформы:

1 — граница распространения среднего карбона, 2 — буровые скважины, вскрывшие подзем­ные воды комплекса, цифра у скважины — осредненная минерализация воды в г/л, 3 — рас­пространение высокоминералнчованных рассолов (>50 г/л), 4 — распространение рассолов (50 — 126 г/л), 5 — распространение минерализованных вод от 5 до 88 г'л, 6 — распростра­нение минерализованных вод от 0,8 до 20 г/л

Вблизи границы распространения пермских отложений подзем­ные воды верхнего карбона характеризуются весьма пестрой мине­рализацией при достаточно удовлетворительном качестве. Напри­мер, в д. Улыбышево Владимирской области на глубине 95 м под пермскими отложениями в верхнем карбоне встречены воды следую­щего состава:

117

а на глубине 131 м в тех же отложениях минерализация возрастает до 2,6 г/л.

В Максатихе к известнякам верхнего карбона, залегающим под породами перми, приурочены сульфатно-кальциево-магниевые воды с минерализацией 1,7 г/л. Во Владимире и Кашире в верхнекамен­ноугольных отложениях развиты соленые воды сульфатно-кальцие-во-магниевого и хлоридно-натриевого состава с минерализацией во Владимире на глубине 86 м 2,8 г/л, в Калинине «а глубине 248 м 36 г/л.

Во всех скважинах с глубиной возрастают минерализация и со­держание хлора и натрия; сульфаты преобладают в водах с мине­рализацией примерно до 5,0—7,0 г/л. В Любиме (глубина 450 м) к верхнему карбону приурочены рассолы:

В отложениях нижней перми m целом преобладают соленые во­ды и рассолы. Водообильность нижнепермского комплекса зависит от степени кавернозноста, трещиноватости и разрушенности пород. В зоне активного водообмена породы обычно закарстованы и со­держат обильные воды. С глубиной водообильность резко убывает. Отложения нижней перми заключают главным образом артезиан­ские воды с значительным напором, по долинам крупных рек сква­жины самоизливаются; безнапорные воды распространены по пери­ферическим зонам.

В верхнепермских отложениях выделяется несколько ярусов. Уфимские отложения развиты в восточной части описываемой тер­ритории и представлены крестоцветными глинами, песчаниками, мергелями, песками с прослоями и гнездами гипса. Они отличаются незначительной и непостоянной водоносностью. В районе Бежецка из этих отложений вытекают пресные источники иногда с запахом сероводорода.

В пределах юго-восточного пермского поля (Горьковская об­ласть) казанские отложения отличаются значительной загипсован-ностью, подземные воды часто имеют повышенную жесткость.

В татарской толще заключено несколько водоносных горизонтов, приуроченных к пескам, песчаникам, известнякам и мергелям, за­легающим среди глин. Общая мощность отложений 50—200 м. Ха­рактерная черта подземных вод татарского яруса — невыдержан­ность водоносных горизонтов, обусловленная пестротой литологиче-ского состава и быстрой сменой пород в вертикальном и горизон­тальном направлениях.

Водоносные горизонты, вскрытые в Коряжме и Сольвычегодске в нижнеустьинских слоях, обладают большим напором, дебиты сква­жин достигают 40—60 л/с; минерализация воды около 24 г/л, состав хлоридно-сульфатно-натриевый. В Ярославле на глубине 211 — 216 м в нижнеустьинских слоях вскрыты горько-соленые воды с ми­нерализацией 96 г/л; напор достигал 21, 34 над уровнем Земли при расходе 13 л/с.

118

Подземные воды мезозойских отложений представлены преиму­щественно терригенными пародами, водообильность которых весьма непостоянна и изучена слабо. Воды в основном слабо минерализо­ванные, иногда солоноватые. Например, в Рыбинске минерализация не более 2 г/л, в Костроме — около 10 г/л.

При повыщении минерализации тип воды переходит в хлоридно-натриевый.

Подземные воды четвертичных отложений, представленных раз­личными генетическими типами (аллювиальными, озерно-болотны-ми, делювиальными, ледниковыми и др.), как правило, грунтовые, иногда напорные. Нижним водоупором служат глинистые разности

Рис. 63 Схема залегания пород в пределах западной части Подмосков­ного бассейна, Белорусского кристаллического массива и Брестской впа­дины

четвертичного возраста или коренные глины; при отсутствии водо-упора воды четвертичных отложений сливаются с водами коренных пород.

По характеру и степени минерализации воды четвертичных от­ложений отличаются значительной пестротой, качество вод часто плохое из-за поверхностных загрязнений

Область питания водоносных горизонтов Подмосковной котло­вины охватывает южную и западную части бассейна, включая и районы Белорусского подземного массива, где распространены древ­ние отложения, сменяющиеся к востоку и северо-востоку более мо­лодыми. Ось котловины наклонена на северо-восток. В районе Москвы породы кристаллического фундамента встречены на боль­шой глубине (рис. 63).

Припятский артезианский бассейн. Он приурочен к Припятскому прогибу, где породы кристаллического фундамента в ряде районов залегают на глубине порядка 3000—3500 м от поверхности Земли. Площадь бассейна 30000 км².

Водоносные горизонты заключены в отложениях среднего и верх­него девона и карбона. Воды девона минерализованные, 120—

119

438 г/л. Водоносные горизонты приурочены к известнякам, доломи­там и песчаникам различной степени трещиноватости и пористости. Региональным водоупором являются две толщи соли, отделяющие подземные воды среднего девона -и франского яруса верхнего дево­на от вышележащих водоносных горизонтов.

В девонских отложениях могут быть выделены под-солевой, меж­солевой, верхнесолевой и надсолевой водоносные горизонты и ком­плексы. В центральной части бассейна -водоносный горизонт в под-солевых отложениях залегает на глубине 2593—3202 м, которая уменьшается к северной « южной границам. Межсолевой водонос­ный горизонт залегает на глубине свыше 2500 м и имеет общую минерализацию воды более 200 г/л. Верхнесолевой водоносный ком­плекс в зависимости от положения структуры залегает на глубине 2500—2750 м и содержит воду с минерализацией более 300 г/л. Вода с повышенным содержанием сероводорода и аммония.

Вода в надсолевых отложениях приурочена к аргиллитам, доло­митам, песчаникам давково-лебедянокого яруса верхнего девона. В пределах Ельского района этот водоносный комплекс встречен на глубине 735—1950 м. Региональным гводоупором для него> служат глины визейского яруса карбона. На склонах Белорусского массива вода, заключенная в известняках франского яруса, пресная. Дебит скважин в районе Слуцка достигает 30—40 л/с.

Пресные подземные воды в пределах бассейна встречены в верх­немеловых и вышележащих отложениях. Мощность зоны пресных вод не более 350 м. Водоносность верхнемеловых отложений (верх­ний мел и подмеловые пески) пестрая, <и дебит скважин не более 10—12 л/с. Хорошей водоносностью обладают третичные отложения бучакского и харьковского ярусов. Дебиты окважия Мозыря, Ка-линковичей до¹ 8—10 л/с. Качество воды хорошее.

В пределах бассейна широко используются воды ледниковых и аллювиальных отложений. Глубина скважин в этих отложениях в районе Солигорска 60—80 м при дебите воды из «их 3—5 л/с. Ка­чество воды удовлетворительное. По данным многочисленных буре­ний установлена гидравлическая связь водоносных горизонтов чет­вертичных отложений 'с нижележащими горизонтами (до верхне­меловых отложений включительно).

Днепровско-Донецкий бассейн. Бассейн приурочен к Украинской мульде. Это один из крупных артезианских бассейнов на террито­рии СССР. Он занимает значительную часть Украины и ряд обла­стей РСФСР. Ось Украинской мульды имеет наклон с северо-за­пада на юго-восток. С юга мульда ограничена Украинским кристал­лическим массивом и складчатой зоной Донбасса, с севера — поднятием девонских отложений. Мощность пород, выполняющих мульду, увеличивается к ее центру и с северо-запада на юго-восток.

Напорные водоносные горизонты с пресными водами приурочены к юрским и меловым отложениям и к низам кайнозойских. Харак­тер залегания основных стратиграфических комплексов в пределах мульды показан на рис. 64. Подземные воды Украинской мульды

120

Рис. 64. Схематический разрез через Украинскую мульду (по Н. А. Плотникову):

1-^ четвертичные отложения; 2 — песок, 3 —глина, 4 — песок и песчаник, 5 — мел и мергель, в — песок с глиной, 7 — глина

с песком, 8 — известняк, 9 — кристаллические породы

широко используются для водоснабжения городов, населенных пунк­тов и промышленных предприятий.

Наиболее глубокий водоносный горизонт пресных вод, вскрытый в пределах мульды, юрский. Он приурочен к разнозернистым пес­кам. Глубина залегания его в центральной части мульды достигает нескольких сотен метров, пьезометрический уровень находится на глубине нескольких метров от поверхности Земли. В некоторых пунктах из него получена самоизливающаяся вода. Водоупорным слоем служат глины девона, кровлей — юрские глины. Вода хороше­го качества, дебит одной скважины во многих случаях достигает сотен кубических метров в час.

Следующий водоносный горизонт в пределах мульды приурочен к крупно- и разнозернистым пескам сеномана, залегающим под тол­щей писчего мела. Мощность отложений увеличивается к центру мульды, а также с северо-запада на юго-восток, поэтому глубина скважин на этот горизонт колеблется от десятка метров на склонах мульды до нескольких сотен метров в ее центре. Дебит скважин зна­чительный, качество воды хорошее, она широко используется для водоснабжения

Над песчаными породами сеномана залегает мощная толща тре­щиноватого мела, содержащая 'напорные воды с пьезометрическими уровнями, близкими к уровню воды в реках. Местами в меловых по­родах встречаются карстовые пустоты, заполненные водой, в связи с этим дебит скважин, эксплуатирующих меловой водоносный гори­зонт, различный Воды его имеют гидравлическую связь с водами сеноманских отложений и водами открытых водотоков, отличаются хорошим качеством и используются для водоснабжения.

Водоносный горизонт с напорной водой приурочен к крупнозер­нистым пескам бучакского яруса палеогена. Скважины, вскрывшие его, в ряде районов обладают достаточно большим дебитом; вода хорошего качества, широко используется для водоснабжения в се­веро-западной части мульды. От вышележащих водоносных гори­зонтов отделен плотными светло-серыми мергелистыми глинами ки­евского яруса

Водоносные горизонты харьковского и полтавского ярусов отно­сятся к типу грунтовых, не имеют сплошного распространения и мо­гут удовлетворить лишь небольшую потребность в воде.

Причерноморский бассейн. Располагается между Украинским кристаллическим массивом на севере, Горным Крымом и Карпата­ми на юге Водоносные горизонты и комплексы приурочены к отло­жениям палеозоя, мезозоя и кайнозоя. Пресные воды в палеозое распространены только по окраинам бассейна, в погруженной части они минерализованные. По данным С В. Альбова, в районе Тархан-кутокого поднятия на глубине 2500 м в толще палеозойских извест­няков вскрыты сильно минерализованные воды. Дебйты скважин из кембрия, ордовика, силура (песчаники, известняки, доломиты) на склонах бассейна от 0,5 до 5 л/с и более.

Широко распространены в бассейне пресные воды в верхнемело­вых отложениях. В бассейне Днестра они залегают на глубине 100—

122

150 м, самоизливаются; в отдельных пунктах дебит до 1,5—2,0 л/с. Качество воды изменяется от склонов бассейна к осевой части, где воды, как правило, уже минерализованы, с сухим остатком более 2 г/л и глубиной залегания более 300 м (Кишинев). В Одессе из тех же отложений получена хлоридно-натриевая вода с минерали­зацией более 20 г/л с глубины свыше 500 м.

Пресные воды приурочены также к бучакским отложениям, ши­роко распространенным в пределах бассейна. Дебиты скважин ко­леблются в пределах 1—3 л/с, минерализация до 1 г/л и более.

В отдельных пунктах используются воды, приуроченные к песча­ным отложениям эоцена и олигоцена. Широко используются пресные воды среднего и верхнего миоцена, плиоцена и четвертичных отло­жений Глубина скважин 30—100 м. Дебиты скважин 1,5—3,0 л/с. По химическому составу воды пестрые. Дебиты скважин, вскрывших сарматский и среднемиоценовый водоносные горизонты, достигают 12—20 л/с при глубине скважин свыше 100 м

Напорные воды широко распространены и в других районах на­шей страны. По данным У. М. Ахмедсафина, в Казахстане выявлено до 70 артезианских бассейнов с высоконапорной водой хорошего качества, особенно в западных и южных районах республики. Об­щая площадь бассейнов с напорной водой достигает 1800 тыс. км-⁹. Выделяются Чу-Таласская впадина, прослеживающаяся с юго-вос­тока на северо-запад и окруженная с трех сторон горными масси­вами Каратау, Киргизского Алатау и Чу-Илийскими горами; Копин-ская и Илийская впадины, окруженные Чу-Илийскими горами, Заи-лийским и Джунгарским Алатау; огромная Тургайская впадина, ограниченная с востока Казахской складчатой страной, а с запада — Мугоджарами, и ряд других, меньших по размерам впадин.

Напорные воды," приуроченные к палеозойским отложениям, в Казахстане встречаются часто, но до сих пор еще недостаточно изу­чены По геолого-структурным условиям несомненный интерес пред­ставляют отложения девона и карбона, где можно рассчитывать получить подземные воды, пригодные для питьевых целей В настоя­щее время напорные воды из палеозойских песчаников, трещинова­тых известняков получены в Кокчетаве, Целинограде, Караганде и других районах. Имеются основания встретить напорные воды в па­леозойских отложениях Илийской, Когошской и Алакульской впадин.

Напорные воды в Казахстане имеются также в мезокайнозой-ских отложениях. По данным К. М. Ахмедсафина, эти воды заклю­чены в меловых и песчано-глинистых породах, слагающих Чуй-ский и Мынбулакский напорные бассейны. Преобладающее число источников приурочено к верхнемеловым породам. В предгорной равнине северо-восточного склона Каратау наблюдаются выходы подземных источников небольшой производительности, приурочен­ных к красноцветным третичным отложениям. Напорные воды в тре­тичных отложениях встречены также в Чу-Таласской депрессии. В ее пределах одна скважина, пройденная до глубины 500 м, только за летний период подает самоизливом до 300 тыс. м³ воды. Наличие

, 123

подземных вод в этом районе позволит обводнить территории, рас­положенные в низовьях рек Чу, Сары-су, на западной оконечности Муюнкумов и юго западной части пустыни Бетпак-Дала Глубина залегания водоносных горизонтов колеблется в пределах 50—ПО и 500—700 м Отдельные скважины дают самоизливом 5—50, мес тами 100—120 л/с при общей минерализации вод не более 1—3 г/л

В Западном Казахстане напорные воды связаны с меловыми i отчасти третичными отложениями Минерализация уменьшается с глубиной (Челкарский, Тогузский и другие районы) Выявлены на­порные воды в сеноманских отложениях в районах западнее Мугод-жар и севернее плато Устюрт В скважинах глубиной 50—100 м на севере и 300—600 м на юге встречены самоизливающиеся воды с дебитом 20—40 л/с (на юге бассейна)

Напорные воды встречены в пределах Мангышлакского п-ова. Самоизлив многих скважин здесь достигает 20—50 л/с.

В Центральном Казахстане напорные воды связаны с юрскими песчаными породами и галечниками В частности, своеобразный артезианский бассейн открыт в межгорной впадине — юрской муль­де в Карагандинском бассейне По описанию Г Н Каменского, ло­жем этой мульды являются дислоцированные каменноугольные от­ложения, на которых несогласно, но более спокойно залегают отложения юры, представ тенные крупнозернистыми песками, галеч­никами, песчаниками, глинами и глинистыми сланцами общей мощ­ностью свыше 300 м. В слоях пеоков и галечников содержится не­сколько водоносных горизонтов с напорной водой, дебит скважин с самоизливающейся водой до 2,5 л/с По химическому составу вода пресная, с содержанием хлора 20—121 мг/л и жесткостью 4,4— 8,4 нем град Г Н Каменский указывает, что юрский артезианский ; бассейн Караганды по сравнению с олромными артезианскими бас­сейнами Русской платформы занимает в десятки раз меньшую пло­щадь

В Казахстане напорные воды широко распространены также з \ отложениях горных склонов, приуроченных к конусам выноса Здесь на водоносных галечниках залегают глинистые породы, обусловли- ; вающие напор воды Некоторые скважины, пробуренные в районе -г Алма-Ата, имеют напор воды выше поверхности Земли и дебит в несколько десятков литров в секунду Такого же типа напорные воды распространены в Туркмении, в предгорьях Копетдага. Вдоль Копетдага выявлена зона термальных источников, суммарный дебит которых превышает 5000 л/с

В Узбекской ССР, по данным Б А Бедера, также имеется груп­па артезианских бассейнов Наиболее изученными из них являются: Ферганский, Приташкентский, группа Кызылкумских, Кашкадарь-инский и Сурхандарьинский

Ферганский бассейн приурочен к мульде площадью до 20 тыс км², выполненной мощной толщей (до 5000 м) четвертичных и мезокай-нозойских осадочных отложений. В бассейне вскрыты напорные го­ризонты в песках и галечниках четвертичного возраста (не менее трех горизонтов с пресной водой), в песках и песчаниках неогена

124

(два водоносных горизонта с пресной водой, имеющей температуру + 43° С, в нижней зоне пород неогена воды соленые), в песчаниках и известняках палеогена (не менее двух-трех водоносных горизон­тов, глубина залегания 1000 м, воды сильно минерализованные, температура свыше +50°С), в меловых отложениях (сильно мине­рализованные воды)

Приташкентский бассейн представляет собой синклинальною структуру площадью 20—25 тыс км² Он находится между возвы­шенностью Кзыкурт м хребтами Чаткальоким и Кураминкжим на се­вере и востоке, Туркестанским на юге В пределах бассейна выяв­лено четыре водоносных горизонта, имеющих самоизливающуюся или не доходящую до поверхности напорную воду в древнечетвер-тичны\ (пески, галечники) отложениях реки Сырдарьи, в породах неогена и палеогена (песчаники и мергели), в песках и песчаниках мелового возраста и в отложениях палеозоя

Горизонт в древнеаллювиальных отложениях вскрыт рядом сква­жин, в долинах рек Чирчика, Амударьи и в северо-восточной частл Голодной степи на глубине 50—75 м Воды пресные, в ряде мест самоизливающиеся

В породах неогена воды слабо минерализованные, дебит 10— 15 л/с, глубина скважин свыше 75 м

В^меловых породах встречен водоносный пласт с напором до 180—200 м над устьем скважины Дебит из нее при самоизливе 20— 50 л/с, температура воды свыше +70° С, минерализация не более 1 г/л

В Кызылкумах имеется группа артезианских бассейнов типа м\льд, общей площадью свыше 50 тыс км², приуроченных к северо­западному погружению Алайской горной страны

В песках и песчаниках олигоцена широко распространены сла­боминерализованные воды Они используются для водопоя скота Воды палеогена залегают в песках, песчаниках, мергелях и извест­няках и имеют минерализацию от 3 до 25 г/л. Они также использу­ются для водопоя скота Широко распространены напорные воды в песках и песчаниках мелового возраста Скважины, заложенные в них, дают самоизлив с дебитом до 5—115 л/с, минерализация воды 1,8—5 г/л, температура +35—43° С

В Сурхандарьинском бассейне воды из песков четвертичного воз­раста имеют минерализацию до 3—7 г/л, в нижних зонах песков вода пресная (минерализация 0,9—1 г/л) Нижележащие гори­зонты содержат сильноминерализованную воду Температура воды + 30—70° С.

В восточной части Сибирской платформы располагается Якут­ский артезианский бассейн площадью свыше 500 тыс км² На восто­ке он ограничен хребтами Верхоянским и Сетта-Дабан, на юге — Алданским плоскогорьем и Байкальской горной областью, на запа­де — водоразделом системы Лена — Енисей На севере граница проходит по широте устья реки Вилюй Годовое количество осадков в пределах бассейна — 200—400 мм, среднегодовая температура — 5—12° С Мощность многолетней мерзлоты до 400—500 м В преде-

125

лах южной части выявлено много таликов, через которые происходит питание и разгрузка подземных вод. По данным Н. И. Толстихина и Е. А. Баскова, в районах нижнего течения Алдана, Вилюя и Амги выявлены сквозные талики под руслами рек. Бассейн сложен раз­нообразными по литологическому составу и характеру метаморфи-зации породами палеозоя и мезозоя, под которыми залегают архейские кристаллические породы, составляющие фундамент бас­сейна Водоносные горизонты Якутского бассейна находятся в раз­личных отложениях, начиная от метаморфических^ кристаллических сланцев архейского возраста до современных четвертичных отло­жений. В породах архея на южном обрамлении бассейна подзем­ные воды пресные, циркулирующие в трещинах и продуктах вывет­ривания архейских пород. В доломитах и мергелях нижнего кембрия в отдельных случаях встречаются пресные воды с минерализацией до 300—400 мг/л. Тип воды хлоридный, кальциево-натриевый и нат-риево-кальциевый Большей частью воды в кембрийских отложениях сильно минерализованы Многочисленные скважины в долине реки Амги на глубине 500—1000 м вскрыли воды (иногда скважины да­ют самоизлив) с минерализацией около 5 г/л. Тип их сульфатно-хлоридио-магннево-кальциево-натриевый. Ниже по глубине они сменяются хлоридно-натриевыми водами с минерализацией более 30 г/л.

Алданский массив сложен кристаллическими породами. На не­ровной поверхности кристаллического фундамента спокойно лежат сохранившиеся отдельными пятнами кембрийские отложения. В них циркулируют сульфатно-гидрокарбонатные воды с минерализацией 0,3—0,5 г/л. На северном склоне Алданского кристаллического мас­сива, погружающегося в сторону Лено-В'илюйской 1впадины, кемб­рийские отложения залегают сплошным чехлом. В среднекембрий-ских и верхнекембрийских отложениях циркулируют воды от суль­фатно-кальциевого типа до хлоридно-натриевых с минерализацией от 2,5 до 10 г/л

Из закарстованных и трещиноватых пород ордовикских отло­жений вытекают многочисленные источники в долине Лены и других рек с дебитом до 400 л/с. Тип воды — сульфатно-кальциевый с об­щей минерализацией 0,6—2,5 г/л.

Силурийские отложения содержат воду гидрокарбонатного или гидро'карбонатно-сульфатного типа с минерализацией 0,2—1,3 г/л. Дебит источников от 0,5 до 15 л/с. Воды девонских отложений вы­соко минерализованные хлоридно-натриевые рассолы с общей мине­рализацией 300—350 г/л.

Подземные воды в юрских отложениях выявлены в г. Якутске на глубине 200—400 м, в районе Хандыги — на глубине 400—1000 м. Пьезометрический уровень вод в Якутске устанавливается на абсо­лютной отметке 20 м, дебит скважин 10—15 л/с. Общая минерали­зация воды 0,7—1,2 г/л. В пределах Вилюйской синеклизы в юрских отложениях на глубине 1500 м содержатся хлоридно-натриевые во­ды с метаном, с общей минерализацией 30 г/л

126

В меловых отложениях (трещиноватые песчаники) имеется под-мерзлотный водоносный горизонт, хорошо изученный в районе Сан-гарского угольного месторождения. Дебиты отдельных скважин здесь достигают 10 л/с, общая минерализация вод — 0,6—9,2 г/л (сильно насыщена метаном). Тип воды — хлоридно-кальциево-нат-риевый. На правобережье Алдана в меловых породах встречены пресные воды с минерализацией 0,2—0,4 г/л.

В толще четвертичных отложений выделяются воды в деятель­ном слое и в подрусловых таликах. Производительность подрусло-вых потоков колеблется от десятков до сотен литров в секунду, при общей минерализации воды 0,2—0,3 г/л. Тип воды — гидрокарбо-натно-кальциевый.

Хорошо изученным в гидрогеологическом и геохимическом отно­шениях является также Ангаро-Ленский артезианский бассейн, рас­полагающийся в основном в пределах Иркутского амфитеатра — на юге Сибирской платформы. Подземные воды этого бассейна дрени­руются долинами рек системы Ангары, верхней Лены и Кана. Основ­ные породы — нижнекембрийские. В них выделяются водоносные комплексы, содержащие подземные воды с минерализацией от 10 до 600 г/л.

По данным И. К- Зайцева и Н. И. Толстихина (1956—1959), бассейн можно разделить на ряд артезианских бассейнов второго порядка: Верхне-Ленский, Иркутский, Канский, Ангарский.

Верхне-Ленский артезианский бассейн расположен в верхнем течении реки Лены и вытянут с юго-запада на северо-восток Он приурочен к Предбайкальскому прогибу, сложен кембрийскими от­ложениями на востоке, ордовикскими и, в меньшей степени, силу­рийскими на западе. Залегание пород нарушено разломами преиму­щественно северо-восточного простирания, по которым артезианские термальные воды выходят на поверхность. Наряду с пресными ис­точниками имеются солоноватые и соленые, встречаются и серово­дородные. Дебит некоторых из них до нескольких кубических метров в секунду.

Иркутский артезианский бассейн приурочен к Предсая-нскому прогибу. Он вытянут с юго-востока на северо-запад. В строении бассейна выделяются два гидрогеологических комплекса: нижний — палеозойский, представленный водоносными горизонтами кембрия и ордовика, и верхний — юрский. Наиболее водообильны карбонатные породы кембрия, в которых имеют место карстовы-е явления. Ха­рактерная особенность бассейна — повсеместное распространение соленых вод и рассолов, мощность которых в глубоких частях 'бас­сейна свыше 2 км. Распространению этих вод благоприятствуют со-леносные формации и соли в отложениях кембрия. В более высоких, близких к поверхности водах минерализация менее высокая, /и по составу они близки к широко распространенному типу вод в Восточ­но-Сибирском артезианском бассейне'

127

В юрских отложениях известно от 2 до 6 водоносных горизонтов с водой преимущественно пресной, часто жесткой, в ряде мест ис­пользуемой для водоснабжения.

Канский артезианский бассейн расположен между Енисейской и Саянской складчатыми областями. На севере и востоке он грани­чит с Ангарским бассейном. Гидрогеология его сложна и малоиз­вестна. В строении бассейна участвуют палеозойский, пермский и юрский водоносные комплексы.

Кембрийский водоносный комплекс характеризуется наличием соленых вод и рассолов. Ордовикский — слабой водоносностью ниж­них горизонтов. Пресные воды палеозойского комплекса отмечаются рядом исследователей; минерализация вод увеличивается с погру­жением слоев в северном направлении, а состав переходит из гидро­карбонатного в сульфатный. Водоносность девонского комплекса невелика. Пермские отложения содержат (на севере) много водо­носных горизонтов. Несколько водоносных горизонтов в юрскпх от­ложениях (во внутренней части бассейна), преимущественно пресных.

Н. И. Толстихин (1957—1959 гг.) канский бассейн рассматривает как крупное вместилище соленых вод и рассолов. Высокое содержа­ние в воде калия, а также поисковое значение некоторых гидрохи­мических показателей дают возможность рассматривать этот бас­сейн как перспективный для дальнейших исследований.

Ангарский бассейн окружен со всех сторон артезианскими бас­сейнами: Тунгусским, Верхяе-Ленским, Иркутским и Каноким. На северо-западе небольшая часть его примыкает к Енисейской гид­рогеологической области. До вреза местной гидрографической сети воды пресные гидрокарбонатные, кальциевые и магниевые. Ниже вреза гидрографической сети зона пресных вод сменяется водами солоноватыми, переходящими с глубиной в соленые и рассолы. На­ряду с гидрокарбонатными и хлоридными водами, в гипсоносных породах нижнего палеозоя довольно широко распространены жест­кие гипсовые воды.

Водоносность тунгусской свиты довольно значительна Гидрогео­логический комплекс, приуроченный к породам мезозоя, характе­ризуется слабой водообилыностью. Наряду с редкими источниками, имеющими дебит до 10 л/с, обычно встречаются малодебитные. Ни­же в качестве примера приведен химический состав воды из Усть-Кутской скважины с глубины 918—968 м:

В целом Ангаро-Ленский бассейн исключительно интересен. Хи­мический состав соленых вод и рассолов бассейна богат и р^зчооб-разен, имеются выходы термальных вод.

Мощность мерзлоты в пределах Ангаро-Ленского артезианского бассейна не превышает 100 м; геотермический градиент колеблется от 0,8 до 2,0° С/100 м; с глубиной геотермический градиент растет.

128

Тунгусский артезианский бассейн приурочен к обширной Тун­гусской синеклизе, выполненной нижнепалеозойскими, пермскими и триасовыми отложениями. На западе он ограничивается Енисей-•ской, Курейско-Сухотунгусской и Хантайской гидрогеологическими складчатыми областями. По широкому «проливу» между Енисей­ской и Курейско-Сухотунгусской областями воды бассейна слива­ются в Западно-Сибирский артезианский бассейн и долину Ени­сея. На юге Тунгусский бассейн граничит с Ангаро-Канским, на востоке — с Якутским бассейнами. На севере его находится Северо-Сибирский (Хатангский) артезианский бассейн.

На северо-востоке Тунгусского бассейна расположен Анабар-ский кристаллический массив. Окраины бассейна сложены преиму­щественно допермским комплексом пород, перекрытым во внутрен­ней части пермскими и триасовыми отложениями, преимущественно

Рис 65 Схематический разрл Парижского бассейна напоряых вод

терригенными и угленосными с весьма значительным развитием траппов и туфогенных пород. Кембрийские, ордовикские, силурий­ские и девонские отложения со значительным развитием (наряду с терригенными) карбонатных и галогенных отложений содержат рассолы в глубоких частях бассейна, а неглубоко от поверхности — гидрокарбонатные и сульфатные воды. Отдельные выходы морских нижнепалеозойских отложений (силур, ордовик) установлены в различных точках центральной части Тунгусской синеклизы.

В гидрогеологическом отношении бассейн изучен еще недоста­точно. Наиболее водообильны в бассейне карбонатные породы нижнего палеозоя. Известны пресные воды в палеозойских отложе­ниях и в туфогенной толще, трещинные воды в траппах. Многочис­ленные соленые источники свидетельствуют о подтоке глубинных вод Зона с температурой 36° С выявлена на глубинах от 2000 до 2250 м (Семенов, 1955; Лысак, 1963). Воды с температурой более 100° С можно получить на глубинах 5—6 км.

Зарубежные артезианские бассейны. Остановимся на харак­тере хорошо изученного Парижского бассейна, представляющего крупную синклиналь с максимальным прогибом в районе Парижа. Структура заполнена юрскими, меловыми, третичными и четвертич­ными отложениями, мощность которых увеличивается к центру депрессии, с запада на восток и с севера на юг. Ось депрессии на­клонена с севера на юг. Условия залегания пород показаны на рис. 65. Общая площадь бассейна около 60 000 км². Абсолютные отметки поверхности колеблются в пределах 115—300 м над уров-

5 Богомолов Г. В. 129

нем Средиземного моря. Водоносными являются зеленые, слегка глауконитовые разнозернистые и среднезернистые пески альбского яруса с эффективной пористостью более 20%. Подстилаются они аптскими водонепроницаемыми мергелями, а в некоторых местах глинистыми осадками юрских пород. Судя по разрезу ряда глубо­ких скважин, зеленые пески перекрываются плотными, черными или серыми гольтскими глинами, которые образуют водонепрони­цаемую кровлю для альбского водоносного горизонта. В западных, восточных и северных окраинах бассейна песчаные отложения пере­крываются трещиноватым мелом или песчаными отложениями четвертичного возраста. Средняя ширина зоны питания в районе выхода песков альба на поверхность до 10—15 км в юго-западной части бассейна до 20 км и более. Мощность песков на крыльях син­клинали 10—12 м, в центральной части депрессии — 80—100 м и более. Подробное гидрогеологическое описание Парижского бас­сейна дано Ж- Кастани.

По данным лизиметрических наблюдений величина инфильтра­ции в зоне питания альбских песков геологами оценивается в 140— 180 мм, при общей величине годовых осадков 700—900 мм. Естест­венные ресурсы подземных вод в области выходов альбских песков составляют 100 млн. м³ в год. Скорость вертикальной инфильтра­ции в альбские пески 4 м/год. Учитывая, что в толщу альбских пес­ков врезано значительное число рек и в районе распространения указанных отложений много водоемов и значительна заболочен­ность пойм, приведенная величина инфильтрации, по-видимому, является минимальной.

В область питания, по нашему мнению, следует включить также и зону неглубокого залегания трещиноватых пород верхнего мела, которые в ряде районов представляют единую гидравлически свя­занную толщу с альбскими песками. Тогда естественные ресурсы подземных вод альбского водоносного горизонта в пределах арте­зианского бассейна ориентировочно могут быть оценены в размере около 25 м³/с или более 2 млн. м³/сут.

К настоящему времени на территории артезианского бассейна, в том числе и в Париже, пробурено много скважин не только на водоносный горизонт в альбских песках, но и в меловых породах (трещиноватый мел и мергели). Все скважины (более 350) имеют небольшой самоизлив; из них добывается более 120000 м³/сут воды при помощи откачек глубоководными насосами. Температура ее 27,6° С. Многие скважины в Париже снизили свой первоначальный уровень (более 120 м). По данным Ж. Друена (1960), общее коли­чество воды, извлекаемое указанным числом скважин, в 1959 г. не превышало 1,44 м³/с или 46 млн. м³/год. О том, что из бассейна отбирается меньшее количество воды, чем в него поступает за счет инфильтрации, свидетельствует наличие изливающихся подземных источников, выходящих из альбского водоносного горизонта в мес­тах их пониженного залегания в области питания.

Химический состав воды из альбского горизонта вполне удов­летворительный: сухой остаток не превышает 300—400 мг/л, хлори-

130

ды— 10—12, сульфаты 30—50 мг/л, общая жесткость порядка 10— 12 нем. град. В воде из трещиноватого мела отмечается повышен­ное содержание железа и фтора, и, перед тем как подать ее потре­бителям, она аэрируется на станциях.

Водоносный горизонт в верхнемеловых отложениях широко ис­пользуется также в Лондонском артезианском бассейне (с XIX сто­летия). В начальный период эксплуатации отдельные скважины в этом бассейне при глубине 300 м имели дебит до 300 м³/ч при по­нижении уровней откачкой на 30—40 м от статического. В резуль­тате изъятия больших количеств воды уровни в скважинах за 150 лет эксплуатации упали к 1940 г. на 90 м ниже уровня моря, что вызвало приток воды в скважины из р. Темзы.

Широко распространены подземные воды как в гор,ной, так и равнинной части Марокко. Горные цепи Атласа (1750—2500 м), об­ращенные к Средиземному морю, содержат воды в комплексе по­род от триасового до четвертичного возраста. Наибольшей водо­носностью отличаются верхнемеловые трещиноватые мергелистые породы сеномана и турона. Дебиты источников из них колеблются от нескольких литров в секунду до 20 л/с и более. Минерализация подземных вод не превышает 1,2—1,6 г/л при содержании хлори­дов до 500 мг/л и сульфатов 150 г/л.

Палеозойские отложения в пределах горной части Марокко представлены сланцами, окремненными песчаниками, кварцитами, гранитами и, реже, известняками. Водоносный горизонт встречен на глубинах более 200—250 м. Дебиты источников незначительны и редко превышают 1 л/с. Минерализация воды 2—3 г/л и более. В районах распространения фосфоритов (в меловых отложениях) в воде из скважин (глубина 50—100 м) повышено содержание фто­ра (более 4 мг/л). Дебиты скважины не более 10—15 м³/ч. Сква­жины на туронский водоносный горизонт имеют глубину до 150 м при дебите скважин до 95 м³/ч и понижении уровня откачкой от 5 м от статического. Качество воды хорошее.

В пределах Марокканской части Сахары выявлены артезиан­ские бассейны с напорными водоносными горизонтами в кайнозой­ских, меловых и юрских отложениях. В районе г. Марракеш имеет­ся более 300 скважин на эти водоносные горизонты с общим деби­том около 1,0 м³/с.' Качество воды удовлетворительное.

В прибрежной Атлантической и Среднеземноморской зонах Ма­рокко подземные воды широко распространены в отложениях мио­цена, плиоцена и четвертичных. Качество воды хорошее (минерали­зация 0,5—0,8 г/л), дебиты скважин до 20—25 м³/ч при понижении уровня откачкой на 6—8 м от статического. Глубина скважин не превышает 50—100 м при статическом уровне воды в них 3—5 м от поверхности Земли. '

На территории Туниса подземные воды встречены в отложени­ях мела, эоцена, олигоцена и четвертичных, мелкие артезианские бассейны выявлены в горной части. В прибрежной зоне, тяготею­щей к городам Тунис и Бизерта, имеются впадины, погруженные на несколько сот метров ниже Средиземного моря, заполненные

5* L3I

мощными толщами песчано-глинистых пород (морских и континен­тальных). Подземные воды из этих отложений разгружаются в Сре­диземное море. Водою этого водоносного горизонта снабжаются город и порт Бизерта. При глубине скважин 100—300 м и пониже­ниях уровней откачкой на 3—4,5 м дебиты из них достигают 5—7,5 л/с при статических уровнях 1,5—2,5 м от поверхности Земли.

В районе Кайруана (центральная часть Туниса) располагается депрессия (1500 км²), заполненная континентальными отложения­ми постплиоцена, представленными толщей разнозернистых песков с гравием, конгломератов и мергелей. Общая мощность пород 350— 500 м. Химический состав подземных вод пестрый, с общей мине­рализацией 1,5—3 г/л. По данным французских гидрогеологов, есте­ственные запасы подземных вод в этом районе достигают 1,5 м³/с. Они используются для обводнения территории.

В пределах южных склонов горной части Туниса из эоценовых отложений выходят подземные источники с суммарным дебитом до 0,2 м³/с.

Подземные воды в Сахарской части Туниса широко распростра­нены в меловых и миоценовых отложениях (Шотт-Джерид, Гафса, Габес и др.). Здесь зарегистрировано более 80 подземных источни­ков с суммарным дебитом до 1,5 м³/с. Дебиты артезианских сква­жин достигают 50 л/с и более при температуре воды 25—28° С и ми­нерализации 1,5—2,5 г/л и более.

За последние 25 лет много сделано для изучения подземных вод в Северной Африке и особенно на территории Сахары. Иссле­дованиями установлено, что в этой части Африки располагается один из крупных артезианских бассейнов земного шара, приурочен­ный к отложениям нижнего мела. Площадь его более 700 тыс. км² при мощности водоносного горизонта в центральной части свыше 500 м. Северная граница бассейна проходит по южному склону Сахарского Атласа по линии Бискра — Фигиг, где на абсолютных отметках 600—700 м над уровнем Средиземного моря альбские пес­чаники выходят на поверхность Земли.

В западной части бассейна, в районе Оссиденталь, отложения альба залегают под песчаными дюнами на абсолютных отметках 500 м, снижаясь к юго-востоку (в направлении к населенному пунк­ту Эль-Голеа) до 450 м. В южной части бассейна (населенный пункт Айн-Салах — Форт-Флаттер) отложения альба залегают на отметках 450—500 м, снижаясь в восточном направлении, где они скрываются под более молодыми отложениями.

Ось Сахарской впадины наклонена с юго-запада на северо-вос­ток примерно по линии Гурара — Эль-Голеа — Уаргла — Габес. Представление о залегании альбских песчаников в пределах напор­ного бассейна Северной Сахары дает рис. 66. Напор подземных вод из альбских отложений падает в направлении от Гардая '(450 м) к Зальфане (425 м) (потеря напора равна 22 м на 50 км). Уменьшение абсолютных отметок пьезометрического уровня про­слеживается также от Эль-Голеа в направлении Зальфаны.

132

В этом же бассейне распространены водоносные отложения верхнего мела (сенон и турон). Подземные воды из них получены в г. Бискра рядом скважин глубиной до 200 м. Водоносный гори­зонт встречен на глубине 160 м при установившемся уровне воды в скважине около 8 м выше поверхности Земли. Дебит самоизливаю­щихся скважин до 75 м³/ч.

К северу и востоку от Эль-Голеа в направлении Зальфана — Уарглы — Туггурт — Шотт-Урир — Меруан — Бискра прослежива­ется песчано-глинистая толща континентальных осадков мио-плио-цена, содержащая напорные воды повышенной минерализации (от 1,5 до 12 г/л), которые эксплуатируются большим числом подзем-

Рис. 66. Схематический гидрогеологический разрез через бас­сейн напорных вод Северной Сахары:

/ — континентальные песчаные отложения мио-плиоцена, 2 — верхний мел, 3 — песчаники подмеловых отложений (сеноман — альб); стрелка­ми показаны пьезометрические уровни воды в скважинах

ных каналов-фоггаров, копаных и буровых колодцев, глубиною от 30 до 200 м. На участке Бискра — Уаргла — около 2000 колодцев и скважин, которые "все вместе из мио-плиоценового горизонта полу­чают до 10 М³/с воды.

Как установлено исследованиями французских и советских гид­рогеологов, бассейны напорных вод имеются также в районе высо­ких равнин, расположенных между горными массивами Средизем­номорского и Сахарского Атласа. Их площадь около 100 тыс. км². Один из них находится на высоких межгорных равнинах Орана, Алжира и к северо-западу от г. Бискры, в районе шоттов (замкну­тое бессточное понижение) Эль-Ходна и Эш-Шерги. Площадь бас­сейна около 40 тыс. км².

В Западной Африке большое количество скважин и колодцев получают воду из коренных и четвертичных отложений (Гвинея). В ряде районов подземные воды используются не только для водо-

133

снабжения, но и орошения земель. Так, например, в Сенегале маастрихтский водоносный горизонт вскрыт рядом скважин на глу­бине 200—250 м. Он приурочен к песчаным породам верхнего мела. Дебит скважин 50 м³/ч и более при понижении уровня откачкой на 5—6 м. Статический уровень залегает неглубоко от поверхности земли (2—5 м). Химический состав воды удовлетворительный (су­хой остаток 0,6—1 г/л). На территории Нигерии подземные воды встречены также в верхнемеловых отложениях на глубинах 140— 200 м и в неоген-палеогеновых — на глубинах до 60—100 м. Уро­вень воды в скважинах, пробуренных на водоносный горизонт в ме­ловых породах, устанавливается ниже поверхности Земли на 20— 30 м, в неоген-палеогеновых — на 12—15 м.

В районе озера Чад распространены водоносные горизонты в меловых, неоген-палеогеновых и четвертичных отложениях. Под­земные воды из четвертичных отложений безнапорные, из мело­вых — напорные. Глубина скважин на воды четвертичных и неоген-палеогеновых отложений 30—50 м, их дебиты до 20 м³/ч. Из меловых отложений дебит скважин до 50 м³/ч. Качество подземных вод удов­летворительное. Вода озера Чад пресная, площадь его около 16 000 км², столб воды до 7 м.

В Ливии водообильный напорный водоносный горизонт имеется в песках и гравии четвертично-миоценового возраста. В прибреж­ной части страны миоцен залегает на глубине 70—100 м и более. Расход самоизливающихся скважин из горизонта достигает 1 — 2 м³/с.

В районе Феццана пресные воды вскрыты в песчаниках и известняках силура, девона, карбона, подмеловых песках (нубий­ские отложения) и верхнем мелу. Глубина залегания водоносного горизонта в силурийских отложениях 600—700 м, девонских — 550 м. Дебиты скважин из отложений силура и девона 20—30 л/с. В нубийских песчаниках встречены водообильные горизонты на глубинах 150—200 м.

Качество подземных вод из указанных водоносных горизонтов вполне удовлетворительное.

Артезианские бассейны установлены также на территории Араб­ ской республики Египет (АРЕ). Крупный артезианский бассейн располагается в Центральной части Ливийской пустыни. Протя­ женность его с запада на восток 1600 км и с юга на север 1400 км, абсолютные высоты на границе с Суданом до 650—800 м над уров­ нем Средиземного моря. В 300 км к югу от Средиземного моря, в районе оазиса Сива, абсолютные отметки не более 20—25 м. Про­ тяженность оазиса с запада на восток 15 км, ширина 5—20 км. Южнее располагается Каттарская депрессия площадью более 1900 км². Поверхность ее покрыта солончаками, абсолютные отмет­ ки 50—60 м ниже Средиземного моря. На территории депрессии два оазиса — Могора и Гарри. Далее, к югу, располагается оазис Бахария. Он занимает известковое плато с абсолютными отмет­ ками 80—120 м. Еще южнее находится крупный оазис Фарафра, где обрабатывается до 1000 га земель. *.

134

Крупные и важные в хозяйственной жизни страны сельскохо­зяйственные районы — оазисы Харга и Дахла. Они располагаются во впадине, окруженной песчаными холмами. Среднегодовая тем­пература здесь +22°С, температура января +4,8—6,0° и июля + 39,5° С Количество осадков 80—100 мм в год. Испаряемость в Дахле 4927 мм в год. Харга занимает восточную часть впадины, Дахла — западную.

Абсолютные отметки поверхности земли на территории оазисов колеблются в пределах 300—400 м над уровнем моря. Оазис Хар­га находится на расстоянии 200 км от долины Нила, Дахла — 500 км.

Населенные пункты и орошаемые земли равномерно распреде­лены по всей территории оазисов. Площадь земель, пригодная для орошения, более 3 млн. га. В настоящее время освоено не ₍более 600 тыс. га. Основное затруднение — отсутствие достаточного ко­личества подземных вод, единственного источника орошения зе­мель Основа сельского хозяйства во всех оазисах — финиковые пальмы, требующие большого количества воды. В оазисах Харга и Дахла, кроме пальм, выращивают рис, пшеницу и абрикосовые де­ревья, в оазисах Сива, Гарри, Фарафра — лучшие сорта олив.

Использование подземных источников в Ливийской пустыне началось более 500 лет до н. э. По мере уменьшения расходов есте­ственных подземных источников стали сооружаться копаные ко­лодцы глубиною 50—60 м. В Римскую эпоху были пробурены в оазисах Харга и Дахла тысячи скважин (ручное бурение) на глу­бину 80—100 м. Некоторые из них существуют до сих пор. Бурение глубоких скважин в Дахле и Харге механическими станками удар­ного бурения началось в 1824 г. С 1935 г. бурение осуществляется вращательным способом с глинистой промывкой.

В районе оазиса Бахария дебит 400 скважин в 1962 г. достигал 40 тыс. м³/сут, расход подземных источников в оазисе Фарафра со­ставлял более 2000 м³/сут, дебит самоизливающихся скважин и расход источников в оазисе Сива из пород миоцена—до 100 тыс. м³/сут.

Большие гидрогеологические работы проведены и проводятся Институтом пустынь АРЕ ' в дельте Нила и пустынных зонах, зани­мающих в стране свыше 1 млн. км². Климатические условия этих территорий своеобразны. Максимальная температура в долине Нила в июле +40°С, минимальная зимой (январь, февраль) +10°С. С апреля до октября осадков, как правило, не выпадает. Незначи­тельные дожди наблюдаются с октября по февраль, и то в течение не более 15 дней.

Наибольшее количество пресных подземных вод на территории АРЕ заключено в мощной толще нубийских песчаников, эквива­лентных континентальным отложениям нижнего мела в Алжире и Тунисе. Пресные воды получены из трещиноватого мела, а также

¹ Подробные гидрогеологические характеристики оазисов Харга и Дахла опуб­ликованы Институтом пустынь в 1954 г.

135

из отложений эоцена и миоцена (оазисы Фарафра и Сива), при температуре воды в них 18,9—29,5° С.

Величина геотермического градиента, замеренная в скважинах центральных районов Нубийской пустыни, следующая:

Отложения Интервал глин, Градиент, "С

м

Современные, плиоценовые 150—450 0,030

Миоценовые 500—782 0,032

Туронские 782—871 0,073

Сеноманские 871—970 0,015

Нубийские песчаники континентального происхождения по ха­рактеру сложения сильно пористые породы, чередующиеся с плас­тами глинистых пород, имеющих невыдержанное распространение в горизонтальном и вертикальном направлениях. На поверхность они выходят на юге АРЕ и севернее Судана. Нубийские песчаники сильно поглощают выпадающие осадки (свыше 300 мм в год).

Основная область питания нубийских песчаников, по данным французских исследователей, находится в Судане и Чаде (плато Эннеди), где величина атмосферных осадков достигает 800 мм/год.

Скважины в пределах оазисах Харга глубиной порядка 200 м в основном вскрывают лишь верхнюю зону нубийских песчаников. В 1931 г. общее число скважин достигало 670, в 1941 г. их количе­ство уменьшилось до 350, а к 1953 г. увеличилось до 412. В 1941 г. общий дебит 354 скважин составлял 123200 м³/сут, а в 1953 — 10580 м³/сут. За последние тридцать лет дебит скважин уменьшил­ся при общем снижении уровня воды в скважинах на 2—4 м. Все скважины, заложенные на отметках около 100 м над уровнем Сре­диземного моря, как правило, имеют самоизлив. В скважинах, заложенных на более высоких отметках, уровень воды ниже по­верхности Земли. Отмечено, что скважины, расположенные одна от другой на расстоянии 2000 м, влияют друг на друга при одно­временной работе. Подземный поток направлен с юга на север.

Воды из верхних горизонтов нубийских песчаников содержат хлоридов — 50—70 мг/л, сульфатов — 30—70 мг/л, железа — до 1 мг/л, общая жесткость 10—15°, сухой остаток 220 мг/л. Темпера­тура воды + 30—ЗГС.

На территории оазиса пробурено семь скважин на глубину 342—509 м. Этими скважинами вскрыты более глубокие водонос­ные зоны нубийских песчаников. Отмечено, что по мере углубле­ния скважин напор воды в них увеличивается. С 1956 по 1961 г. пробурено дополнительно 30 скважин глубиною 500—800 м. Неко­торые из них дошли до гранитов. Все скважины, заложенные на отметках 95—100 м, имеют самоизлив с напором уровня 98 м выше поверхности земли. Дебит новых скважин достигает 5000—10000 м³/сут при понижениях уровня при самоизливе на 50 м.

Общая мощность водоносных слоев в глубоких скважинах со­ставляет 10—15% (редко 25%) от пройденной мощности. В от-

136

дельных скважинах количество водоносных пластов доходит до 25—30. Химический состав воды вполне удовлетворительный для питьевых целей и орошения. Сухой остаток не превышает 200 мг/л. Количество хлоридов 70—100 мг/л, железа 0,5 мг/л. Вода содержит сероводород, который оказывает коррозирующее воздействие на трубы, фильтры и насосы.

С момента сооружения первой скважины замечено снижение напора воды глубоких горизонтов до 10 м с уменьшением дебита ряда скважин с 1960 по 1961 г. на 60%. При повышенном содер­жании в воде бикарбонатов продукты их разложения, выпадающие в осадок (СаСОз, MgCOs), закупоривают фильтры.

В оазисе Дахла также имеется большое число скважин на во­доносные горизонты нубийских песчаников. С 1940 по 1951 г. пробу­рено семь скважин, аналогичных скважинам оазиса Харга. Рас­стояние между скважинами около 1 км, между группами сква­жин— до 10—15 км. Мощность водоносных пластов не превышает 10% геологического разреза, вскрытого скважинами В направле­нии на юго-запад замечается увеличение напора и дебита скважин. Химический состав воды аналогичен составу вод оазиса Харга. Температура воды +34°С. На территории оазиса около 800 сква­жин на верхние горизонты нубийских песчаников. Есть скважины до 1000—1200 м глубиной. Только 60% скважин работает на само-изливе. Из остальных воду получают при помощи откачки насо­сами. Общий дебит воды всех скважин 400 тыс. м³/сут. За пятьде­сят лет эксплуатации скважин уровень воды снизился до 12 м при соответствующем снижении дебита скважин.

Химический состав воды удовлетворительный. Сухой остаток не превышает 200—250 мг/л. Содержание хлоридов 30—50 мг/л при общей жесткости 66° и временной жесткости 26° (франц.).

Водоносные горизонты в мезозойских морских отложениях дат­ского яруса (известняки, мергели) вскрыты в оазисе Фарафра. Пробурено свыше 40 скважин глубиною 25—30 м. Глубина до воды колеблется от 0 до 15 м в зависимости от абсолютных отметок по­верхности Земли. Среднегодовая температура вод +21°С. Общая минерализация 0,300—0,700 мг/л, редко 1—1,5 г/л. Общая жест­кость в среднем — 4—5 молей. Дебит скважин до 750—1000м³/сут при понижении уровня откачкой до 10 м от статического.

Подземные воды встречены скважинами в известняках и песча­никах эоцена и миоцена в оазисах Сива, Гарра и Каттар. Водо­носный горизонт залегает на глубинах 10—20 м при уровне воды в них 0—5 м от поверхности Земли. Тип воды хлоридно-сульфатно-натриево-магниевый с минерализацией 1,5—1,8 г/л. Дебит скважин до 500/600 м³/сут при величине понижения 5—8 м. В районе Кат-тара в 1955 г. пробурена скважина на глубину 940 м. Она вскрыла водоносный горизонт в сеноманских отложениях (песчаники). При отметке устья скважины 79 м ниже Средиземного моря уровень воды в ней поднялся выше поверхности Земли на 80,43 м. Дебит скважины при самоизливе на уровне Земли составлял 159,8 м³/ч. Общая минерализация воды 2,22 г/л.

137

В прибрежной зоне Средиземного моря (Мерса-Матрух) сква­жина глубиною 1270 м вскрыла водоносный горизонт в нубийских песчаниках с соленой водой, в которой хлоридов более 2,6 г/л при общей величине минерализации свыше 6 г/л. В этом же районе вскрыт водоносный горизонт в песчаниках девона на глубине 3320 м. Содержание хлоридов в воде до 123 г/л при общей минера­лизации более 250 г/л. Статический уровень воды в скважине установился на 19,9 м выше Средиземного моря.

По оазисам Арабской Республики Египет (1963, 1969) проводи­лось обобщение гидрогеологических данных и подсчет эксплуата­ционных запасов. По оазису Харга, при общей его площади в 2000 км², эксплуатационный расход оценен в размере 500000 м³/сут, по оазису Дахла (площадь 1000 км²) —300000 м³/сут. По террито­рии АРЕ в целом эксплуатационные ресурсы не подсчитаны.

В АРЕ широко используются подземные воды из древнеаллюви-альных отложений Нила, мощностью свыше 300 м. Представлены они песчано-гравийно-валунными породами с прослойками глин. Аллювиальные отложения подстилаются морскими глинами. Мощ­ность пресных вод более 250 м. Они плавают на соленых водах. Высокое положение уровня подземных вод в долине Нила наблю­дается в ноябре, низкое в июле, при меженном уровне в Ниле — в начале апреля —мая и высоком — во второй половине сентября.

В Саудовской Аравии водоносный горизонт в нубийских песча­никах вскрыт рядом скважин на глубинах 1000—1100 м. Уровень воды в скважинах устанавливается выше поверхности Земли на 80—100 м, при величине дебита скважин на уровне Земли 30— 50 л/с и более. Минерализация воды до 0,4 г/л, температура свы­ше +40° С.

На территории Кувейта водоснабжение городов и предприятий нефтяной промышленности осуществляется из водоносного гори­зонта, заключенного в трещиноватом мелу. Глубина скважин 150— 200 м. Уровень воды находится на глубинах 5—6 м от поверхности Земли. Дебит скважин колеблется в пределах 60—75 м³/ч при по­нижениях уровня откачкой на 10—12 м от статического. Качество воды удовлетворительное. Температура воды из скважин 15—16° С.

На территории Индии подземные воды приурочены к коренным и четвертичным отложениям. Так, в северо-западной части стра­ны — Раджастхане — грунтовые воды заключены в гнейсах, пегма^ титах и кварцитах. Общая минерализация вод не превышает 600— 800 мг/л при содержании в воде кремнезема до 20—50 мг/л. Дебит скважин и колодцев не более 10—12 м³/ч при понижении уровня откачкой на 6—8 м от статического.

Подземные воды встречены также в траппах и других породах архея (гранит, кристаллические сланцы), широко распространен­ных в районах Бомбея, Хайдарабада, Майсура, Мадраса. Произ­водительность скважин и колодцев в названных районах не пре­вышает 10—12 м³/ч при их глубинах 15—20 м и понижениях уров­ня при откачках более 5 м. В химическом составе подземных вод повышенное содержание кремнезема и железа (15—40 мг/л).

138

Юго-восточнее Хайдарабада подземные воды широко распро­странены в аллювиальных песчаных отложениях и дюнах. Глубина скважин колеблется в пределах 80—150 м при статическом уровне воды в скважинах 4,5—6 м от поверхности Земли. В верхней зоне (50—60 м) воды пресные (350—400 мг/л). На глубинах 75—150 м общая минерализация до 1 г/л и более.

В Индо-Гангском бассейне зарегистрировано свыше 7 тыс. бу­ровых колодцев, дающих из аллювия свыше 3 млн. м³ воды в сут­ки. На их базе осуществляется орошение более 1 млн. га земель.

В 1965 г. в западном Раджастхане нами были обследованы ко­паные колодцы большого диаметра, получающие воду из отложе­ний древнего аллювия, залегающих на трещиноватых породах архейского возраста. Из 82 таких колодцев глубиною 10—12 м по­лучают из каждого более 700 м³/сут пресной воды. Несколько сква­жин глубиною 300—305 м вскрыли напорную воду из песчаных отложений верхнего мела. Дебит скважин 1000—1500 м³/сут при понижениях уровней откачкой до 6—8 м от статического.

В районе г. Майсура единичные скважины глубиною 500—560 м вскрыли самоизливающиеся пресные воды в юрских слабосцемен» тированных песчаниках. Их удельный дебит при самоизливе на уровне поверхности Земли до 3—5 м³/ч. В окрестностях Бенгаль­ского залива пресные воды встречены большим числом скважин в аллювиальных отложениях. Дебиты скважин достигают до 1000 м³/сут при глубине 50—60—200 м. В Мадрасе скважины глу­биною 50—70 м вскрыли пресные подземные воды в отложениях миоцена и верхнего палеозоя. Дебиты скважин до 500—700 м³/сут при понижениях уровней воды в них до 7—10 м от статического.

В южных районах Индии (Бенгалуру и др.) пресную или слабо­минерализованную воду получают скважинами из аллювиальных отложений (с глубины 30—50 м) или из кайнозойских с глубины 100—150 м. Высокое положение статического уровня воды в сква­жинах по отношению к уровню Индийского океана обеспечивает подземный сток в него пресных вод. Разгрузка пресных вод в океан в виде источников наблюдается в окрестностях Мадраса.

В штате Уттар-Прадеш имеется большое количество буровых скважин в аллювиальных отложениях с дебитом до 50—60 м³/ч при понижении уровня откачкой на 5—6 м от статического.

Основные ирригационные районы Индии находятся в долинах рек Сон, Нармада, Годавари, Кришна, Пеннару и Ковери, где за счет открытых и подземных источников в настоящее время оро­шается около 8 млн. га. В центральных, южных и западных райо­нах страны земли, пригодные для сельскохозяйственного использо­вания, не осваиваются из-за отсутствия водных источников. Для страны, где 70% населения занимается сельским хозяйством, проблема обводнения земель в засушливых зонах — задача огром­ной государственной важности. По просьбе правительства Индии в 1972 г. комиссия ООН разработала проект, по которому за 25 ле! площадь орошаемых земель должна быть доведена до 19 млн. га. Проектом предусматривается подача из р. Ганга в водохранилище

130

на высоту 460 м 25 млрд. м³ воды в год, откуда она по сети каналов длиною 3000 км и туннелей будет направлена для орошения земель в южные и западные районы страны. Каналы свяжут все реки Ин­дии и будут использованы не только для орошения и обводнения пастбищ и населенных пунктов, но и для водного транспорта. Ос­новная часть грузов по каналам пойдет с юга на индустриальный север. В зоне каналов и водохранилищ за счет инфильтрационных вод увеличится дебит существующих и будущих водозаборов. За счет испарения воды с водной поверхности ирригационных каналов и водохранилищ улучшится микроклимат в засушливых зонах страны.

В Пакистане подземные воды широко распространены в аллю­виальных и пролювиальных отложениях бассейна Инда. Так, в районе Пешавара и Лахора дебит скважин глубиной 120—200 м из этих отложений достигает 50—100 м³/ч при понижениях уровня 5—7 м. В районе Лахора на глубине более 1200 м в меловых от­ложениях встречены рассолы хлоридно-кальциево-магниевого типа (399,7 г/л), с содержанием брома более 3,2, железа 0,6 и бора 1,0 г/л. Вода поднимается выше поверхности Земли на 72 м, дебит при самоизливе на уровне Земли 240 м³/ч.

В Пакистане широко распространены грунтовые воды, залегаю­щие на глубинах 3—10 м от поверхности Земли. В южных районах грунтовые воды создают очаги засоления и заболачивания морско­го побережья.

Подземные воды аллювиальных отложений широко используют­ся в Турции для водоснабжения населенных пунктов и орошения земель.

Во Фракии уровень воды не имеет резких колебаний во время года, что свидетельствует об обеспеченном питании подземных вод за счет инфильтрации. Глубины скважин в районах Конья, Урфы, Балыкесира, имеющих высоты 1000 и 550 м над уровнем Черного моря, 100—150 м при статических уровнях воды в них 10—12 м. Дебит скважин — 75 м³/ч.

На равнинах Кайсери и Султанаси подземные воды исполь­зуются копаными колодцами (глубины 2—4 м, 6—8 м) и скважи­нами глубиною 35—50 м. Воды четвертичных отложений пресные. Общая минерализация 0,3—0,5 г/л и редко — 0,8—1,05 г/л.

На территории речных бассейнов Турции (Африн и др.) из мезозойских трещиноватых известняков и доломитов выходят под­земные источники на абсолютных отметках 800—850 м. Имеются источники, у которых расход не превышает 0,04—0,1 м³/ч. Иссле­дованиями установлено, что реки Сакарья, Бююк-Мендерес и Ма-навгат питаются за счет подземных источников, имеющих расход 2,0—15 м³/с. Воды гидрокарбонатно-кальциевого состава, с мине­рализацией до 1 г/л.

На территории Ирана подземные воды приурочены к аллюви­альным и пролювиальным отложениям горных склонов и межгор­ных котловин. Особенно большой производительностью отличают­ся скважины, пробуренные по южному и северному склонам Эль-

140

бурса. В ряде городов (Тегеран, Казвин, Решт, Ардебиль, Кум, Тебриз и др.) скважины глубиною 30—50—60 м из гравелисто-галечниковых отложений, перекрытых сверху мощной толщей лёс­совидных суглинков, имеют дебит до 60—80 м³/ч при понижениях уровней воды откачками на 5—6 м от статического.

В населенных пунктах, где отсутствует покрывающая водонос­ный слой толща лёссовидных суглинков, в анализах воды отме­чается присутствие азотистых соединений, а также повышенное со­держание хлоридов (до 20—25 мг/л) и сульфатов (до 100—150 мг).

Отмечен подземный сток из пролювиальных отложений в Кас­пийское море. По данным иранских гидрологов, модуль подземного стока в море достигает 2—3 л/с с квадратного километра. С юж­ного склона Эльбурса подземный поток направлен в сторону Теге­рана. На территории города и его окрестностей в настоящее время пробурено более 50 эксплуатационных скважин глубиною 80, 90 и 120 м. За счет вод пролювиального водоносного горизонта снаб­жается Тегеран. Дебит многих скважин достигает 100—120 м³/ч при понижениях уровня воды откачкой до 6—8 м от статического, при дырчатых фильтрах диаметром 200 мм. Статические уровни воды на территории города колеблются от 6 до 12 м в зависимости от высоты местности.

Огромные запасы подземных вод в пролювиальных отложениях мощностью более 300 м выявлены в межгорной котловине, распо­ложенной на западе страны между городами Себзевар, Мешхед и Кучан. Отложения представлены перемежающейся толщей лёссо­видных суглинков с пластами гравия, крупного песка и галечни­ков. Здесь широко используются кяризы, а в последние годы в от­дельных населенных пунктах пробурены скважины глубиною до 120—250м и более.

Количество вод, используемых для орошения, в этой впадине увеличилось с 1,5 м³/с в 1936 г. до 8 м³/с в 1958 г.

Пресные подземные воды распространены в аллювиальных, про­лювиальных и верхнемеловых отложениях в межгорной котловине района Исфахан. В ее пределах пробурены скважины на глубину 60, 90 и 100 м, дающие каждая в сутки не менее 750—1000 м³ воды, при понижениях уровня воды откачками до 10 м от статического. В настоящее время из этого водоносного горизонта, разведанного с участием* специалистов СССР, снабжается водой поселок и ме­таллургический завод.

Тяжелое положение с источниками водоснабжения в районе Ахваза и на побережье Персидского залива. Здесь имеются незна­чительные подземные источники в аллювиальных отложениях, а также в трещиноватых породах палеозоя. Качество воды пестрое, вплоть до слабо соленых (2—3 г/л). Обеспечение южных районов Ирана пресными подземными источниками находится в центре внимания геологических и гидрогеологических организаций Ирана.

Широко распространены подземные воды в Австралии. Самые жаркие районы страны находятся на западном побережье. Сред­няя температура января здесь +35°С, на севере около +30, на

141

востоке + 25 и юго-востоке +18° С. Зимой в северных районах средняя июльская температура соответственно +20, +26° С, цент­ ральных (-12, +15° С, на юго-востоке -t-10°C. Максимум осад­ ков выпадает на северо-восточном побережье — 3600—4190 мм в год. В 1921 г. здесь был отмечен максимум осадков — 6470 мм. В южной половине страны (30% ее площади) величина осадков не более 250 мм. Здесь располагаются пустынные и полупустынные районы. Самый засушливый район — котловина озера Эйр, где вы­ падает не более 100—120 мм осадков в год. Твердые осадки наблю­ даются только в высокогорных районах материка. Распределяются осадки в году весьма неравномерно. На севере основное их коли­ чество выпадает летом, на юге — зимой. Характерны длительные засухи, продолжающиеся иногда несколько лет подряд, внезапные ливни. Нередко за сутки выпадает 300 мм и более осадков. Реки выходят из берегов и заливают огромные территории. В апреле 1896 г. в Западной Австралии за сутки выпало 706 мм осадков, т. е. трехгодовая норма. В зависимости от характера пород, коли­ чества выпадающих осадков величина годовой инфильтрации ко­ леблется от 30—40 и до 100 мм.

По долинам рек широко распространены воды в аллювиальных отложениях, мощность которых до 100—150 м. Представлены они разнозернистой песчаной толщей с прослойками глин. В связи с тем что в долинах рек очень часто размыты водоупоры, отделяю­щие отдельные водоносные горизонты в коренных отложениях, на­блюдается выклинивание минерализованных вод в толщу аллю­вия. Во время паводков они сильно разбавляются пресными, и вода в колодцах становится менее минерализованной, чем в другое время.

В стране широко распространены артезианские воды. Артези­анские бассейны занимают свыше 30% всей территории. Первые скважины, вскрывшие напорную воду в Австралии, были пробуре­ны в 1871 и 1878 г. в Новом Южном Уэльсе. До 1970 г. в районе Каллара было пробурено около 20 тыс. скважин с суммарным де­битом до 3 млн. м³ воды в сутки.

Самый крупный Большой Австралийский артезианский бассейн расположен на территории штатов Квинсленд, Новый Южный Уэльс, Южная Австралия и Северная территория. Площадь бассей­на 1736 тыс. м². Водоносные горизонты обнаружены в мезозойских отложениях от триаса до нижнего мела включительно. Общая мощ­ность рыхлых отложений более 2500 м. Литологический состав по­род часто меняется как по простиранию, так и по вертикали. Отло­жения представлены песчаниками и сланцами, прорванными ин­трузиями и нарушенными локальными сбросами. Буровые работы показали, что здесь, в отличие от других артезианских бассейнов, минерализация подземных вод уменьшается с глубиной и более пресные воды залегают на значительных глубинах (свыше 1000 м). Воды содержат углекислоту и незначительное количество карбона­тов кальция и магния. Содержание хлоридов натрия низкое, за исключением районов, расположенных вокруг залива Карпентария

142

и на южных и юго-западных склонах бассейна. В подземных водах, вскрытых скважинами в Квинсленде и Новом Южном Уэльсе, от­мечено повышенное содержание фтора (до 40 иг/л), что делает их непригодными для употребления. При содержании фтора в воде более 2 мг/л у людей и животных возникают заболевания зубов. В этих районах ведутся гидрогеологические работы по выявлению подземных вод в палеоген-неогеновых и четвертичных отложениях.

Артезианские бассейны имеются также в южной и северо-запад­ной части Австралии, но изучены они недостаточно. Основные водоносные горизонты связаны с палеоген-неогеновыми и юр­скими отложениями. В юрских отложениях они приурочены к тол­ще крупнозернистых песков с гравием континентального происхож­дения. Производительность скважин значительная >(50—60 м³/ч), качество воды удовлетворительное.

Подземные воды в Австралии широко используются не только для водоснабжения, но и орошения. Для откачки воды в больших масштабах применяются ветродвигатели.

В США подземные воды, распространены широко. Они приуро­чены к коренным и четвертичным отложениям. На подземные воды приходится 20% от общего количества потребляемой воды в стра­не. Подземные воды США подробно описаны в трудах О. Мейнцера (1939), Г. Томаса (1962), Л.Леопольда (1956), Ж. Да. Коста (I960), Г. Максея (1961), В. Стюарта, В. Лангбейна (1958), Д. Тодда (1962) и др. В пределах территории страны американ­ские гидрогеологи выделяют восемь регионов подземных вод.

Первый регион охватывает территории, прилегающие к Атлан­тическому океану и Мексиканскому заливу, где пресные подземные воды приурочены к меловым, палеоген-неогеновым и четвертичным отложениям. Большая часть всех вод находится в песках и гра­вии, переслаивающихся с глинами и мергелями. В Техасе и Флориде водоносные горизонты имеются в известняках мелового возраста и песчаниках кембрия. Мощные потоки подземных вод выявлены в аллювиальных отложениях р. Миссисипи. В прибреж­ной полосе подземные воды в ряде районов засолены морскими водами, проникающими в водоносные горизонты во время прили­вов. Общая минерализация вод 300—500 мг/л. Для них характер­но низкое содержание бикарбоната Са(НСО₃Ь. Дебиты скважин из меловых отложений до 40—50 м³/ч, палеоген-неогеновых — 20— 30, кембрийских 25—30 и аллювиальных 60—70 м³/ч при пониже­ниях уровней откачкой до 10—12 м от статического.

Второй регион соответствует Аппалачскому плато. Пресные подземные воды широко распространены в флювиогляциальных отложениях. Вскрыты они на глубине 50—60 м, производительность их 30—50 м³/ч при понижении уровня откачкой на 3—5 м от ста­тического. Подземные воды имеются также в палеозойских слан­цах, песчаниках, известняках и докембрийских кристаллических породах (гранитах, метаморфических сланцах, гнейсах). Воду из трещиноватых пород получают через неглубокие колодцы или скважины (15—20 м) или из подземных источников. В ряде пунк-

143

тов этого района подземные воды из докембрийских и пермских от­ложений имеют повышенное содержание урана и радия. Водонос­ность палеозойских известняков пестрая, во многих пунктах каче­ство воды неудовлетворительное. В Северной Каролине скважины, пробуренные на водоносный горизонт, заключенный в триасовых глинистых сланцах, имеют незначительный дебит. Слабо водонос­ными оказались и трещиноватые граниты в Белых горах Нью-Гэмпшира.

Большое количество воды в этом регионе получают также из песков и галечников аллювия. Дебиты отдельных скважин дости­гают 75—100 м³/ч.

Третий регион выделен в провинции горстовых структур Канад­ского щита. Подземные воды заключены в трещиноватых породах докембрия (кристаллические сланцы), известняках палеозоя и лед­никовых (пески, гравий) образованиях. К трещиноватым извест­някам приурочены подземные пресные источники с дебитом до 10 л/с и более. Качество воды хорошее. При плохой трещиновато-сти пород в ряде случаев дебит скважин незначительный — до 20 м³/ч и большие понижения уровня воды при откачках.

Четвертый регион занимает южную провинцию развития палео­зойских отложений. Подземные воды заключены в песчаниках и из­вестняках палеозоя, имеют пестрый химический состав (от пресных до минерализованных). Широко используются водоносные горизон­ты в флювиогляциальных отложениях. Глубина скважин на чет­вертичные отложения 25—30 м, на палеозойские 60—80 м и более. Дебит скважин 25 м³/ч из четвертичного водоносного горизонта и 50 м³/ч и более из палеозойских. В водах из палеозойских извест­няков повышенное содержание радия и урана.

Пятый регион охватывает центральные области страны. Он рас­полагается к западу от водораздела между реками Миссури и Миссисипи. Основные водоносные горизонты приурочены к третич­ным песчаникам и галечникам и песчаникам мела и перми. В тре­тичных породах много вулканического пепла, и это обусловливает повышенное содержание урана и радия в водах. Повышенное со­держание урана и радия в водах из битуминозных песчаников пермского возраста в Оклахоме.

В южной части гор Уачита много горячих минеральных источ­ников также с повышенным содержанием радия. Они заключены в палеозойских известняках и доломитах.

В северной части региона пресные воды приурочены к флювио-гляциальным и аллювиальным отложениям (пески, гравий), а также песчаникам и известнякам палеозоя. В отложениях палеозоя вода очень часто повышенной минерализации (2—3 г/л). Дебиты сква­жин из аллювия, а также из третичных отложений до 50 м³/ч и бо­лее.

Скважины на кембрий и ордовик глубиной 150—200 м вскры­вают воды с минерализацией до 500—700 мг/л. Дебит отдельных скважин до 80—100 м³/ч при понижении уровня на 10 м от стати­ческого.

144

Шестой регион занимает территорию распространения меловых пород в пределах Скалистых гор. Меловые и палеоген-неогеновые отложения содержат много вулканического пепла. В цент­ральной части региона обнажаются трещиноватые породы докемб­рия, разбитые сбросами. Докембрийские изверженные породы, а также осадочный комплекс меловых и палеоген-неогеновых отложе­ний содержат подземные воды удовлетворительного качества. В во­дах докембрия, меловых и палеоген-неогеновых пород отмечено повышенное содержание урана и радия. Основное количество под­земных вод получают из меловых и палеоген-неогеновых отложений, где дебит отдельных скважин до 100 м³/ч, глубина — 250—350 м на меловые отложения и 100—125 м на палеоген-неогеновых. Общая минерализация подземных вод не превышает 0,6—0,8 г/л. В водах докембрийских отложений — повышенное содержание кремнезема (до 30—50 мг/л) при общей минерализации 200—250 мг/л.

В Северной Дакоте подземные воды хорошего качества приуро­чены к флювиогляциальным отложениям (пески и гравий) и к дакотским песчаникам (дебит скважин 60—80 м³/ч при глубине около 300 м). В отдельных скважинах воды слегка минерализован­ные (1,5—2 г/л). В Южной Дакоте подземные воды в боль­ших количествах получены из юрского песчаника, в Техасе — из пермских рифовых известняков. В воде из фосфатных фаций штата Монтана отмечается повышенное содержание фтора (8—10 мг/л).

Имеются источники, выходящие из трещин изверженных пород. Их дебит до 1—2 л/с и редко более. Отмечается повышенное содер­жание кремнезема (15—20 мг/л), общая минерализация 250— 300 мг/л.

Седьмой регион — Колорадское плато сложено докембрийскими кристаллическими породами, перекрытыми осадочным комплексом пород палеозоя и мезозоя, прорванных в ряде мест интрузиями.

Водоносность пород слабая. Химический состав подземных вод удовлетворительный, за исключением районов эксплуатации ура­новых месторождений, где в подземных водах отмечается повышен­ное содержание урана, радия и других редких компонентов (сви­нец, вольфрам и др.).

Восьмой регион — Тихоокеанское побережье сложено палеозой­скими и мезокайнозойскими отложениями, прорванными во многих местах интрузиями пермского и более поздних периодов. Подзем­ные воды приурочены к кайнозойским породам, а также к аллю­виальным отложениям современных и древних долин.

В районах развития гранитоидных пород и лавовых потоков имеются скважины производительностью 50—60 м³/ч и более, при глубине выработок 30—40 м и понижениях уровня откачкой до 5—6 м от статического.

Подземные воды из аллювиальных отложений долины Невады содержат повышенное содержание урана (7,6 мг/л). Повышенное содержание радия было отмечено в воде из кайнозойс-ких отложе­ний названной долины.

145

Широко используются подземные воды в Канаде. Материковая часть ее территории занимает около 8,5 млн. км², из них 750 тыс. км² занято озерами с пресной водой, 204 тыс. км² находится подо льдом и снегом. Общая территория, принадлежащая Канаде, более 15 млн. км², что составляет свыше 3% поверхности всего земного шара.

Подземные воды в Канаде в общем балансе городских водопро­водов занимают более 20%. Из 883 городских водопроводов 324 ис­пользуют только подземные источники. Наибольшее их число в Онтарио (120) и Квебеке (81). Подземные воды широко использу­ются также для водоснабжения промышленных предприятий и оро­шения.

Первые скважины на подземные воды в стране были пробурены в 1875 г., когда была создана геологическая служба. Наибольшее количество скважин заложено в 1935—1940 гг. С 1959 г. на терри­тории Канады осуществляется большой объем гидрогеологических исследований по изучению режима, баланса подземных вод и со­ставлению гидрогеологических карт различного масштаба. Помимо пресных подземных вод изучались минерализованные, теплые и го­рячие воды до глубины 3500—7500 м в связи с поисками нефтяных и газовых месторождений. В процессе исследований для различных водоносных горизонтов установлены пьезометрические напоры, ве­личины пористости различных пород и их водопроводимость, а так­же притоки в горные выработки, химический состав подземных вод и их температура. В зависимости от орографических особенностей рельефа отдельных районов глубина скважин на пресные воды ко­леблется от 30—90 и до 400—500 м и более. Мощность зоны прес­ных вод колеблется от 300 до 500 м. Воды заключены в современ­ных, древнеаллювиальных и флювиогляциальных отложениях, ши­роко распространенных на территории страны. Подземные воды встречены также в кавернозных и трещиноватых известняках, до­ломитах и песчаниках верхнемелового, юрского, девонского, силу­рийского и кембрийского возрастов, в тектонических трещинах и в зоне выветривания кристаллических и метаморфических пород Ка­надского кристаллического щита. По данным Геологической служ­бы Канады, в районе щита многие шахты сильно обводнены и добы­ча в них полезных ископаемых возможна только при постоянной откачке воды.

Из 26 шахт, расположенных на территории Квебека, Новой Шотландии, Нью-Брансуика, Ньюфаундленда, Онтарио, Манитобы, Саскачевана, Альберта, Британской Колумбии, северо-западных территорий общее количество откачиваемой воды достигает 100 тыс. м³/сут. Особенно сильно обводненными являются шахты по добыче меди, цинка и железа. При глубине шахт 450—1200 м при­токи воды в них до 7500—22 000 м³/сут. На урановых шахтах Саска­чевана глубиною 1200 м притоки воды незначительны и редко пре­вышают 1000 м³/сут.

С учетом характера рельефа, тектоники, литологии пород и их возраста канадские гидрогеологи выделяют на территории страны

146

следующие гидрогеологические регионы: 1) Аппалачи, 2) долина р. Святого Лаврентия, 3) Канадский щит, 4) западные склоны щи­та, 5) Кордильеры, 6) Северный регион.

Первый регион — Аппалачи — занимает юго-восточную часть страны. Максимальные высоты находятся на побережье Атлантиче­ского океана (600 м), минимальные — в-южных и западных райо­нах (300 м). В этом регионе распространены пески, гравий, кон-1ломераты, песчаники, метаморфические сланцы, аргиллиты, гра­ниты. Помимо отложений четвертичного возраста и плейстоцена распространены породы триаса, перми и нижнего палеозоя (грани­ты). В толще пермских отложений встречаются прослойки гипса и каменной соли. Общая мощность осадочной толщи- колеблется от 120 м до 500 м и более.

Пресные подземные воды с минерализацией 200—500 мг/л встре­чены в отложениях плейстоцена и четвертичного возраста. Тип во­ды гидрокарбонатно-кальциевый. Мощность отложений от 30 до 60 м, достигая в отдельных пунктах 150 м. В подземных водах на­блюдается повышенное содержание железа — до 1—2 мг/л, а в скважинах, вскрывших отложения триаса и перми, — повышенное содержание сульфатов и хлоридов. В районах, примыкающих к Атлантическому океану, наблюдается увеличение хлоридов по ме­ре отбора воды из скважины и снижения уровня воды в них при от­качках. Описанный регион в гидрогеологическом отношении имеет много общего с районами Аппалачского плато США.

Второй регион площадью более 100 тыс. км² расположен на юге страны и граничит с США. На севере он примыкает к Канадскому щиту, протягиваясь по долине р. Святого Лаврентия на 300— 400 км. Здесь широко развиты современные и древнеаллювиальные отложения мощностью от 100 до 300 м. Представлены они песками, гравием с прослойками глин и суглинков. Воды этих отложений тесно связаны с открытыми водотоками. Максимальный подъем уровня воды в скважинах наблюдается в феврале — марте, мини­мальный — в сентябре — октябре. Амплитуда колебаний • около 1—2 м, вблизи реки — до 3,5 м.

На границе с Канадским щитом, неглубоко от поверхности Зем­ли, залегают отложения нижнего палеозоя. В районе Онтарио их мощность до 400—500 м и более, к северу (Квебек) она сильно воз­растает. В верхней части разреза этих отложений встречены прес­ные подземные воды, пригодные для питьевых целей. В районе Монреаля некоторые скважины из трещиноватых доломитов силу­ра имеют производительность от 400 до 2500 м³/сут. Примерно та­кая же производительность скважин в районе Квебека. В районе о-ва Антикоста отложения ордовика и силура залегают на глуби­нах 700—750 м. В их верхней зоне подземные воды пресные, а в нижней — минерализованные. Тип пресных вод гидрокарбонатно-кальциевый. Воды глубоких зон содержат повышенное количество хлоридов, а также кальция и магния. В районе Квебека эти воды широко используются как питьевые — минеральные. Тип воды хло-ридно-кальциево-магниевый.

147

Регион Канадского кристаллического щита занимает свыше 50% территории страны. Он является областью питания водонос­ных горизонтов прилегающих к нему впадин. Абсолютные отметки поверхности щита колеблются от 600 до 60 м. На его территории широко развиты ледниковые отложения, покрывающие породы нижнего палеозоя, а во многих пунктах и кристаллические. В цент­ральной его части расположено крупнейшее пресное озеро Гудзон, в которое впадает большое число больших и малых рек. Это озеро играет важную роль в гидрологии страны. По опубликованным дан­ным, из 112 городских водозаборов данного региона 46 получают воду из озер (более 350 тыс. м³/сут). 39 — из рек (156 тыс. м³) и 27 — из подземных источников (40 тыс. м³).

Рис. 67. Геологический разрез южной Манитобы

Четвертый регион располагается между Кордильерами и Канад­ским щитом. На севере он протягивается до Ледовитого океана. На его территории широко распространены современные и древние аллювиальные отложения, представленные песками, гравием и гли­нами различного состава. Имеются также породы ледникового воз­раста. В пределах региона много озер с пресной водой. Их глубина колеблется от 6 до 12 м. Пресные воды широко используются из ледниковых и аллювиальных отложений скважинами глубиною 30—60 м. Их дебит на юге описываемого региона достигает 1000 м³/сут при понижении уровня откачкой до 6—8 м. В зависимо­сти от высоты рельефа уровни подземных вод находятся в скважи­нах на глубинах 1,5—9 м от поверхности Земли.

Подземные воды встречены также в песчаных отложениях плей­стоцена. Глубина скважин в пределах 30—90 м. В южной части ре­гиона пресную воду получают из песчаников верхнего мела. Глу­бина скважин 350—400 м. О характере залегания пород в этом ре­гионе наглядное представление дает рис. 67. В г. Эдмонтон из одной

148

скважины этих отложений получают до 500 м³/сут пресной воды. В отложениях палеозоя встречена минерализованная вода. Тип во­ды хлоридно-гидрокарбонатно-сульфатный, с преобладанием натрия. В отложениях нижнего палеозоя минерализация воды бо­лее 40 г/л. В ее составе более 90% хлористого натрия. В воде име­ется также бром и йод в промышленных концентрациях.

Цятый регион находится на западе и охватывает территорию Кордильер. Абсолютные отметки колеблются от 3700 м до 4000 м и более. Он протягивается по побережью Тихого океана от южной границы США до Ледовитого океана. Количество выпадающих осадков от 500—700 мм на восточном склоне до 1000—1500 мм на западном. В северных частях региона наблюдается островная мерзлота. В связи с резкими колебаниями высот на территории ре­гиона хорошо выражен естественный дренаж подземных вод. Так, в шахтах, где добываются полезные ископаемые, притоки воды от­сутствуют до 500 м. С глубины 700 м притоки подземных вод в горные выработки постепенно увеличиваются. На территории ре­гиона наблюдаются выходы подземных источников с пресной и минерализованной водой при температуре от 20 до 32° С. Зареги­стрированы также источники с температурой от 50 до 65° С и более. Большинство источников имеет гидрокарбонатно-кальциево-натрие-вый состав, и только некоторые из них сульфатно-кальциево-маг-ниевые при общей минерализации воды 5—12 г/л. Выявлены источ­ники сульфатно-кальциевого состава с температурой воды 43-49° С.

Шестой регион, (рис. 68) расположен на севере страны, где ши­роко распространена устойчивая мерзлота. Подземные воды зале­гают в деятельном слое, а также в более глубоких отложениях (пес­чаниках, известняках, доломитах, песках и гравии). Выходу под­земных вод в виде источников способствует пересеченный рельеф, высоты которого колеблются от 200 до 1200 м. Хорошо выражена речная сеть, которая на значительную часть года промерзает. В этом регионе имеются шахты по добыче серебра, свинца и' цинка глубиною 231—390 м, с притоками воды в них 150—180 м/сут. Наи­более обводнены шахты по добыче золота глубиною от 600 до 1185 м (53 м³/сут — глубина 1185 м, 1767 м³/сут — глубина 1050 м и 1052 м³/сут — глубина 600 м). В шахтах.по добыче урана прито­ки воды от 1052 м³/сут (глубина 1200 м) до 1400 м³/сут (глубина (около 600 м), в шахтах, где добывается никель и медь, — от 830 м³/сут (глубина шахты 600 м) до 925 м³/сут (глубина шахты 720 м). Минерализация грунтовых вод, заключенных в песках и ! гравии (глубина 22—25 м), невысокая (до 2 г/л), при содержании хлоридов 0,15 г/л. Уровень воды в скважинах и колодцах 5—6 м от поверхности Земли. По зонам тектонических нарушений выхо­дят подземные источники, как правило восходящие. Минерализа­ция воды источников из известняков и доломитов изменяется от 0,4 г/л до 17,9 г/л при содержании хлоридов от 0,01 г/л до 5 г/л, фтора — 0,004, кремнезема — от 0,04 г/л до 0,074 г/л. Температура воды из известняков на Аляске в июле 42° С, рН от 7,5 до 8,0. В бас-

149

сейне р. Юкон на глубине 90,0 м минерализация подземных вод в отложениях аллювия от 0,02 г/л до 0,03 г/л. Уровень воды в сква­жинах в среднем на глубине 1,8—6,0 м от поверхности Земли и на повышенных элементах рельефа 10—12 м. В бассейне озера Ватсон глубины скважин на водоносный горизонт в флювиогляциальных и

Рис 68 Залегание подземных вод в областях вечной мерзлоты:

1 — глина и ил, 2 — песок, 3 — гравий, 4 — известняк, 5 — породы вечной мерзлоты, стрелки сплошные — направление воды, просачивающейся в течение года, стрелки с точками — воды, просачивающиеся только в период .теплого сезона года, пунктирная линия — гл>бина зим­него промерзания (подошва деятельного слоя), А—-подземные воды, залегающие выше зоны вечной мерзлоты (надмерзлотные воды), В — подземные воды, залегающие внутри зо 1Ы веч­ной мерзлоты (внутримерзлотные воды). С —подземные воды, залегающие ниже зоны веч­ной мерзлоты (подмерзлотные воды) С, — воды в каналах растворения (карстовые воды), Сп — воды вдоль зоны разломов (приразломные воды), С_э — воды в пористых слоях корен­ных пород (водоносный горизонт), C^ — воды зоны трещиноватых коренных пород (грещин-ные воды), 6 — непроницаемые породы, способствующие движению воды по немерзлым зонам (таликам) в области вечной мерзлоты, сб — воды в аллювиальных осадках (аллювиальные воды), источники 1 и 3 действуют только в теплый период года, источник 2 будет действо

вать в течение года

аллювиальных отложениях колеблются от 9 до 27 м при статиче­ских уровнях воды от поверхности Земли 2—4 м. Аналогичные гид­рогеологические условия имеются в северных районах Канады, по соседству с Аляской. Здесь в окрестностях г. Аклавик из скважины глубиною 18,6 м из флювиогляциальных отложений, представлен­ных перемежающейся толщей песков, гравия и прослойкой глины, получена вода в интервале глубин 13,5—16,8 м. Статический уро­вень воды в скважине установился на глубине 0,9 м от поверхности Земли, дебит около 500 м³/сут при понижениях уровня откачкой на

150

5 м от статического. Температура воды в июле около +5° С. Вели­чина рН—8, хлора — 16 иг/л, кремнезема — 3 мг/л, фтора — 2,9 мг/л.