Бурение скважин в Киеве и Киевской области      
Тел.: 093 597 31 10
От 140 грн/м. !

Хім. склад підземних вод2

Хімічний  склад  і  умови  формування  підземних  вод

 

У зоні інтенсивного водообміну з поверхнею у водоносних горизонтах, що залягають вище місцевих базисів ерозії, формування хімічного складу підземних вод для буріння свердловин, головним чином, визначається фізико-географічними чинниками, причому основну роль відіграє вилуговування порід. У різних кліматичних умовах на території басейну створюється та чи інша гідрохімічна зональність грунтових вод, яка відбивається і на зональності підземних вод неглибокого залягання з місцевими областями живлення.

Найпотужніша зона прісних вод розвинена в крайових частинах басейну, вздовж Українського і Воронезького масивів, де вона досягає 300 – 800 м (Харків, Полтава та ін.). У центральній частині западини зона прісних вод має потужність 200 – 400 м, охоплюючи, головним чином, водоносні горизонти неогену й палеогену. У середній частині Дніпра на ділянці Кременчук – Новомосковськ – Павлоград внаслідок розвантаження високомінералізованих вод карбону й тріасу відбувається засолення підземних вод бучацьких, а на локальних ділянках – харківських і четвертинних відкладів для буріння свердловин. Потужність зони прісних вод перевищує тут 100 – 150 м. Аналогічні умови спостерігаються й на північних околицях Донбасу, де в долині р. Жеребець давно відомі виходи високомінералізованих хлоридних натрієвих вод на поверхню.

Північно-західна частина басейну знаходиться в зоні значного зволоження; сприятливі умови живлення та дренажу водоносних горизонтів піщаних четвертинних, неогенових і харківських відкладів забезпечили тут можливість інтенсивного водообміну, а значить, накопичення прісних гідрокарбонатних кальцієвих вод, які можна використовувати для буріння свердловин на воду, з мінералізацією, в основному, до 0,5 г/дм3, рідше 0,5 – 1 г/дм3.

У південно-східній частині басейну, яка знаходиться в зоні недостатнього зволоження і вкрита більш потужним шаром загіпсованих четвертинних суглинків, у грунтових водах у значній кількості з’являються сульфати. У межигірсько-обухівському (харківському) водоносному горизонті приблизно трохи далі на південний схід від лінії Харків – Чутово – Кременчук поширені гідрокарбонатно-сульфатні кальцієво-натрієві та натрієво-кальцієві води з мінералізацією 0,5 – 1 г/дм3.

У східній частині Дніпровсько-Донецької западини спостерігається широтна зональність хімічного складу підземних вод для буріння свердловин неглибокого залягання (у полтавських, харківських і частково бучацьких відкладах), яка проявляється в закономірній зміні типів вод з півночі і північного заходу на південь і південний схід від гідрокарбонатних кальцієвих через гідрокарбонатно-сульфатні і сульфатні кальцієво-натрієві до сульфатно-хлоридних кальцієво-натрієвих.

Незважаючи на досить складний характер розподілу за площею різних типів вод бучацько-канівського горизонту, встановлюється і ряд загальних закономірностей. Формування основних типів вод, які можна використати для буріння свердловин, при нормальних умовах залягання горизонту відбувається наступним чином. При русі прісних інфільтраційних вод від областей живлення до областей розвантаження останні, збагачуючись хлором і натрієм у результаті розчинення і вилуговування морського сольового комплексу й катіонного обміну між кальцієм вод і натрієм порід, із збільшенням занурення водоносного горизонту переходять з гідрокарбонатних кальцієвих у гідрокарбонатно-хлоридні та хлоридно-гідрокарбонатні натрієві і, нарешті, у хлоридні натрієві, які активно використовуються для буріння свердловин. Формування хлоридних натрієвих вод відбувається також у результаті вилуговування соленосних порід у районах соляних куполів і на окремих ділянках у результаті підживлювання високомінералізованими підземними водами відкладів карбону й тріасу.

Води тріщинуватої зони мергельно-крейдяної товщі турон-маастрихту у північно-східній частині басейну (Чернігівська та Сумська області) знаходяться в зоні інтенсивного водообміну, що зумовило формування тут, в основному, слабомінералізованих (0,1 – 0,9 г/дм3) гідрокарбонатних кальцієвих вод. У східній частині в басейні Сів. Донця прісні гідрокарбонатні кальцієві води для буріння свердловин з мінералізацією до 1 г/дм3 розвинені в долинах річок і балок, де мергельно-крейдяні відклади виходять безпосередньо на поверхню, або перекриті малопотужним чохлом проникних четвертинних утворень. У бік вододільних ділянок, внаслідок збільшення потужності перекриваючих їх четвертинних, неогенових і палеогенових відкладів і уповільнення водообміну, збільшується мінералізація вод до 1-3 г/дм3 і змінюється їх хімічний склад від гідрокарбонатно-сульфатного до сульфатного і навіть хлоридного класу.

У сеноман-альбському водоносному горизонті для буріння свердловин зберігається в основних рисах загальний план гідрохімічної зональності, який спостерігається для горизонту бучацько-канівських відкладів, зокрема, майже співпадають площі розвитку гідрокарбонатних кальцієвих слабомінералізованих вод у бортових частинах басейну, на його північно-східному і південно-західному крилах. Зона хлоридних натрієвих вод, розвинених у центральній частині западини і частково в її південно-західному крилі, схематично по лінії північніше Гребінки, Лубен, Миргорода, Опошні розділяється на дві частини: північніше цієї лінії розвинені хлоридні натрієві води з мінералізацією від 4 до 10 г/дм3, південніше – з мінералізацією близько 1,5 г/дм3.

Хімічний склад підземних вод юрських відкладів для буріння свердловин достатньо вивчений лише в бортових частинах басейну, слабше – у його центральній частині, де вони занурюються на велику глибину. У бортових частинах басейну води юрських відкладів, активно використовуються для буріння свердловин, незважаючи на значні глибини їх залягання в окремих місцях (до 700 – 800 м у районі Харкова), прісні, гідрокарбонатні кальцієві або натрієво-кальцієві з мінералізацією до 0,5 г/дм3.

У північно-східній частині западини в юрському горизонті, як і в сеноман-альбському, спостерігається різкий перехід від гідрокарбонатних кальцієвих вод до хлоридних натрієвих, а в західній і частково північно-західній частинах спостерігається типова для басейну зміна типів вод із заходу на схід – з боку схилу у напрямку занурення порід – від гідрокарбонатних кальцієвих через гідрокарбонатно-хлоридні натрієві і хлоридно-гідрокарбонатні натрієві, що розташовуються вузькими смугами на лівобережжі Дніпра, до хлоридних натрієвих.

У центральній частині западини, у смузі, що охоплює Миргород, Лубни, Яготин, Олишівку, розвинені хлоридні натрієві води для буріння свердловин з мінералізацією, в основному, 3 – 10 г/дм3, а північніше, тобто власне в межах грабена, на окремих структурах мінералізація зростає до 10 –
50 г/дм3, рідше до 96 г/дм3 (Ромни) і навіть до 114 г/дм3 (Радченкове).

Розгляд гідрохімічних особливостей водоносних горизонтів верхньої частини розрізу басейну (рис. 3.8) дозволяє зробити висновок про те, що розподіл різних типів вод в умовах нормального залягання порід є результатом процесів розчинення морського сольового комплексу порід, а також витіснення і заміщення вод морського генезису, що властиве для великих артезіанських басейнів для буріння свердловин, складених морськими осадовими породами. Заміщення морських сингенетичних вод інфільтраційними в межах западини відбувалось дуже нерівномірно на різних її ділянках і в різних водоносних горизонтах. У результаті лише багаторазових циклів кругообігу води морського походження були повністю заміщені атмосферною водою, а породи колекторів промиті від солей.

Палеогеографічні побудови свідчать про те, що після середнього сармату, а для основної частини западини й раніше, море не заходило в межі Дніпровсько-Донецької западини. Саме з цього часу почалось витіснення і заміщення морських вод у палеогенових відкладах прісними інфільтраційними.

Підземні води для буріння свердловин, пов’язані з тріасовими, пермськими, кам’яновугільними й девонськими відкладами, містять високо-мінералізовані води й розсоли з мінералізацією до 300 г/дм3 хлоридного натрієвого та натрієво-кальцієвого складу. Серед високомінералізованих вод і розсолів зони утрудненого і дуже утрудненого водообміну виділяються два основних типи: хлоридні натрієві розчинення і вилуговування соленосних відкладів з мінералізацією до 310 г/дм3, вміст кальцію не більше 2-10 екв-%, Na/Cl коефіцієнт близько 1, та хлоридні натрієво-кальцієві води морського генезису, метаморфізовані (Na/Cl менше 1), відносний вміст кальцію в них становить частіше 10-30 екв-%.

Однією з основних особливостей вертикальної гідрохімічної зональності підземних вод для буріння свердловин Дніпровсько-Донецького басейну є відсутність зони сульфатних вод, що обумовлено відсутністю сульфатних порід.

Таким чином, у Дніпровсько-Донецькому артезіанському басейні, який активно використовується для буріння свердловин, встановлюється вертикальна гідрохімічна зональність, яка проявляється у виділенні в розрізі осадової товщі трьох зон: 1) гідрокарбонатних кальцієвих вод, що охоплює в центральній частині басейну водоносні горизонти четвертинних, неогенових і межигірсько-обухівських відкладів, а в межах північно-східного та західного бортів басейну – крейдові, юрські й більш давні відклади; 2) гідрокарбонатно-хлоридних натрієвих і хлоридно-гідрокарбонатних натрієвих вод, що охоплює в центральній частині басейну водоносний горизонт бучацько-канівських, а далі на південний захід – крейдових і юрських відкладів; 3) хлоридних натрієвих і натрієво-кальцієвих солонуватих, солоних і розсольних вод, що займає в центральній частині басейну значну нижню частину розрізу, починаючи з сеноман-альбських відкладів для буріння свердловин. Ця зональність порушується в межах соляно-купольних структур і в бортових частинах басейну.

Геотермічний градієнт в більшій частині платформенного чохла не перевищує 3 оС/100 м, а в Прип’ятському та Дніпровському авлакогенах досягає 3,5-4 оС/100 м (в зоні південних крайових дислокацій на ділянці с. Левенцівка – с. Зачепилівка). Найменші градієнти у бортових частинах Дніпровського басейну – біля 2,5 оС/100 м і навіть менше.

Версия для печати
Все права защищены. Полное или частичное копирование материалов запрещено, при согласованном использовании материалов необходима ссылка на ресурс. 
ВебСтолица.РУ: создай свой бесплатный сайт!  | Пожаловаться  
Движок: Amiro CMS