6.2 Нижний гидрогеодинамический этаж

В состав нижнего этажа входят четыре слабоводоносных гидрогеологических подразделения: нижнепермско-среднекаменноугольная, средне-нижнекаменноугольная и турнейско-верхнедевонская карбонатные серии и вендско-рифейский терригенный комплекс. Они разделены водоупорными локальноводоносными (слабоводоносными) карбонатно-терригенными комплексами: каширско-верейским, визейским и верхне-среднедевонским. В верхней части гидрогеодинамического этажа (до глубины 1,5—2,0 км) развиты напорные подземные воды, находящиеся под гидростатическим давлением; ниже располагается зона напорных восходящих вод. В самых низах этажа в депрессиях кровли фундамента предполагается наличие избыточно-напорных восходящих вод. Основную роль в формировании подземных потоков в этаже играют местные внутриплатформенные структуры: областями питания являются валы, валообразныезоны и сводовые поднятия, областями разгрузки — тектонические депрессии.

Водоупорный иренский карбонатно-сульфатный комплекс представлен чередующимися гипсово-ангидритовыми и карбонатными пачками. Комплекс является региональным водоупором, отделяющим палеозойские доиренские водоносные подразделения от верхнепермских и более молодых.

Водоносная локально-слабоводоносная нижнепермско-среднекаменноугольная серия объединяет нижний отдел перми (отложения древнее иренской свиты), верхний отдел карбона и московский ярус (кроме каширского и верейского горизонтов) среднего карбона. Снизу серия подстилается слабопроницаемыми карбонатно-терригенными породами каширско-верейского комплекса. Фильтрационные свойства и водообильность карбонатных пород вследствие разной степени трещиноватости и закарстованности изменяются в широких пределах.

Химический состав подземных вод не отличается большим разнообразием и является характерным для зоны затрудненного и застойного водообмена. Почти на всей площади съемки развиты высокоминерализованные и крепкие рассолы хлоридного натриево-кальциевого состава с минерализацией до 500—600 г/дм3; содержания сероводорода в них до 540 мг/дм3, брома — 200- 500 мг/дм3 и йода —6—11 мг/дм3.

На участках, где водоупорная толща иренской свиты выходит на поверхность и нарушена карстом, в филипповском горизонте и верхней части артинского яруса наблюдаются солоноватые сульфатно-кальциевые воды.

Водоупорный локально-водоносный каширско-верейский карбонатно-терригенный комплекс представлен известняками и аргиллитами с прослоями доломитов и алевролитов. Водоупорными являются аргиллиты и глинистые алевролиты, водоносными - карбонатные породы и алевролиты. Проницаемые породы обводнены слабо и неравномерно, притоки воды в скважины не превышают 10 м3/сут. Подземные воды — хлоридные натриевые с минерализацией 110—280 мг/дм3; в них отмечены повышенные содержания йода (более 10 мг/дм3), брома (более 600 мг/дм3) и аммония (100—150 мг/дм3).

Водоносная локально-слабоводоносная средне-нижнекаменноугольная карбонатная серия включает полностью башкирский и серпуховский ярусы, а также почти весь окский надгоризонт визейского яруса. Водоносная серия сложена известняками и доломитами, коллекторские свойства которых определяются степенью их трещиноватости, кавернозности и закарстованности. Подстилающими породами являются терригенные образования визейского яруса.

Водообильность отложений в серии весьма неравномерная как по площади, так и в вертикальном разрезе. Дебиты скважин — от долей до 1500 м3/сут. По химическому составу воды являются высококонцентрированными рассолами хлоридного натриево-кальциевого состава с минерализацией 231 282 г/дм3, с повышенными содержаниями йода (10,1 — 28,2 мг/дм3) и брома (62:3—1572 мг/дм3).

Водоупорный локально-водоносный визейский терригенный комплекс приурочен к терригенным породам, слагающим низы окского и весь кожимский надгоризонты. Комплекс представлен песчаниками, алевролитами, аргиллитами, с пропластками глинистых каменных углей, иногда с прослоями доломитов и известняков.

Водоносные породы (песчаники, алевролиты, редко карбонатные отложения) характеризуются низкими значениями коэффициента фильтрации — от 0,001 до 0,4 м/сут. Обычные дебиты скважин около 50 м3/сут.

По химическому составу воды комплекса весьма однородны— это хлоридные натриево-кальциевые рассолы с минерализацией до 260 г/дм3. Содержания примесей составляют: йода — 10—19 мг/дм3, брома — 650—715 мг/дм3, бора — 4,7 мг/дм3 и стронция — до 460 мг/дм3.

Слабоводоносная турнейско-верхнедевонская карбонатная серия объединяет турнейский, фаменский ярусы и большую часть франского (верхний и средний подъярусы). Серия сложена в основном известняками, в различной степени доломитизированными; встречаются также доломиты, известняковые сланцы и аргиллиты. Водообильность пород низкая и неравномерная, коэффициенты фильтрации не превышают 0,6 м/сут. Дебиты скважин в большинстве случаев составляют единицы кубометров в сутки.

Карбонатная серия насыщена преимущественно, хлоридными натриево-кальциевыми рассолами с минерализацией 230—295 г/дм3, реже отмечаются рассолы хлоридного магниево-кальциево-натриевого состава с минерализацией 205— 215 г/дм3. Содержания примесей в рассолах: йода 10— 20 мг/дм3, брома 500—1300 мг/дм3.

Слабоводоносный локально-водоносный верхне-среднедевонский карбонатно-терригенный комплекс охватывает нижнефранский подъярус, живетский, эйфельский и эмсский ярусы. В слагающих комплекс породах преобладают терригенные, коллекторами из которых являются песчаники и алевролиты. Водоносные породы комплекса обладают плохими фильтрационными свойствами: коэффициент фильтрации менее 0,1 м/сут. Для скважин наиболее характерны дебиты в первые десятки кубометров в сутки.

Воды представлены высокоминерализованными, сильно-метаморфизованными хлоридными натриевыми рассолами с минерализацией 240—316 г/дм3, обогащенные бромом (770 -1012 мг/дм3), йодом (10—17 мг/дм3), аммонием (до 200 мг/дм3) и стронцием (400—570 мг/дм3).

Слабоводоносный вендско-рифейский терригенный комплекс представляет собой мощную толщу мелкообломочных терригенных пород: алевролитов, песчаников, аргиллитов, в основании которой находится пачка песчанистых доломитов. Водопроницаемые породы — песчаники, алевролиты и, по-видимому, трещиноватые доломиты, разделены пачками аргиллитов и глинистых алевролитов. Притоки воды в скважины от 1 до 200 м3/сут.

По химическому составу подземные воды относятся к весьма крепким рассолам хлоридного кальциево-натриевого и натриево-кальциевого составов с минерализацией 200— 280 г/дм3. Воды насыщены бромом (1172—1306 мг/дм3) и бором (104—183 мг/дм3) при относительно низком содержании йода (4,1—7,1 мг/дм3).

Водоупорная локально-слабоводоносная зона нижнепротерозойско-архейских кристаллических пород. При опробовании пород кристаллического фундамента в скв. 12 (на Северокамском нефтяном месторождении) притока воды не получено. Однако подземные воды в фундаменте зафиксированы за пределами Пермского края.

В. Г. Попов (1985) в породах фундамента выделяет скопления подземных вод двух классов. Воды первого класса содержатся в корах выветривания, имеющих обычно небольшие мощности. Так, в Глазовской скважине наблюдался приток из коры выветривания кристаллических пород рассолов хлоридно-натриево-кальциевого состава с минерализацией 234,6 г/дм3 при дебите 3,6 м3/сут.

Воды второго класса связаны с зонами тектонических нарушений в фундаменте. В скважине, пробуренной на Татарском своде, были отмечены притоки в 66—125 м3/сут. исключительно высокометаморфизованных хлоридных кальциевых рассолов с минерализацией 290—299 г/дм3 при концентрациях примесей: брома —1871 —1932 мг/дм3 йода — 8—9 мг/дм3 и бора — 3—8 мг/дм3.