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

Принципи гідрогеологічного районування

2.4. Принципи регіонального гідрогеологічного районування підземних вод для буріння свердловин

 

Розподіл підземних вод на території України обумовлений геологічною будовою та історією природного розвитку різних її частин, які являють собою відокремлені гідрогеологічні регіони, що відрізняються один від одного за віком, складом і умовами залягання утворень, що їх складають, за сукупністю основних природних чинників, які визначають закономірності формування, розподіл, склад і умови експлуатації підземних вод для буріння свердловин.

При районуванні підземних вод України, яким в свій час займалися Б.Л. Лічков, В.І. Лучицький, К.І. Маков, О.К. Ланге, Н.І. Толстіхін,А.Є. Бабінець, Ф.А. Руденко, М.І. Дробноход, В.М. Шестопалов та інші дослідники, враховувались різноманітні природні та штучні чинники.

За гідрогеологічним районуванням, виконаним у ДВ УкрДГРІ (1984-1987 р.р.), на території України виділено 3 материкові системи басейнів підземних вод: А – Східноєвропейську систему басейнів пластових вод і басейнів тріщинно-жильних вод кори вивітрювання; Б – Скіфсько-Турансько-Західносибірську систему басейнів пластових вод, а також В – Карпатсько-Кримсько-Кавказ-Копетдагсько-Памірську систему басейнів пластово-блокових, пластових вод, вод кори вивітрювання та лавових покривів. В межах першої виділено 5 складних басейнів підземних вод І порядку: Волино-Причорноморський, Дніпровсько-Донецький, Український, Передкарпатський, Придобруджинський. В межах двох перших басейнів виділено по 3 басейни ІІ-го порядку (трьом останнім відповідають  однойменні басейни ІІ порядку). Система Б розбита на два складних басейни І-го порядку: Донецький та Добруджинсько-Кримсько-Передкавказький. В останньому виділено 3 басейни ІІ-го порядку. Система В поділена на Кримсько-Кавказький та Карпатський складні басейни І порядку (останній поділяється на два басейни ІІ-го порядку – Закарпатський і Карпатський) [86a]. Таким чином, всього виділено девять басейнів І порядку.

На нашу думку об’єднання таких відмінних структур, як Донецький басейн пластово-блокових вод (складчаста область), в складі якого виділяється сильно дислокований, ускладнений розривними порушеннями потужний палеозойський поверх, що виходить на поверхню (Донецький кряж), та Рівниннокримський артезіанський басейн мезозойського віку в єдину Скіфсько-Турансько-Західносибірську систему басейнів пластових вод, котра активно використовується для буріння свердловин, виглядає не зовсім логічним. До того ж названі системи включають структури Азії, що ускладнює назву і сприйняття, але в той же час не надає повної уяви про всі структури даного циклу, як наприклад система В (чому б не включити в назву інші гірські споруди альпійського орогенезу, що входять до Середземноморського широтного поясу).

Узагальнюючи та підсумовуючи викладені в різних роботах погляди на структурно-гідрогеологічне районування території України можна виділити наступні таксономічні одиниці найвищих рангів:

Артезіанська область переважного розвитку басейнів пластових вод (як мегарегіон [110]), – пов’язана з древньою Східно-Європейською платформою (до неї входять артезіанські басейни І та ІІ порядків: Волино-Подільський, Дніпровський, Прип’ятський, Донецько-Донський, Північно-Причорноморський), а також приурочена до молодої Скіфської плити (Рівниннокримський артезіанський басейн). Ця область поширюється і за межі України. Осадовий чохол платформи і плити, складений породами слабкого ступеню літифікації, всюди містить пластові води, які активно використовуються для буріння свердловин. Плити й платформи, як правило, у новітню неотектонічну епоху пережили рухи відносно слабкої активності й амплітуди (десятки й перші сотні метрів).

У тих районах або в окремих їх частинах, де рухи були дещо більш активними й привели до подрібнення осадового чохла на блоки (звичайно це спостерігається на контактах зі складчастими спорудами), можуть формуватись басейни блоково-пластового типу. Такі умови спостерігаються в Передкарпатському басейні.

Гідрогеологічні масиви кристалічних фундаментів й складчастих основ платформ являють собою басейни жильно-блокових [67,80] (або тріщинно-жильних [49]) вод. Кожний басейн пластових вод платформи по суті є гідрогеологічною структурою накладеною на гідрогеологічний масив фундаменту (наприклад Криворізький та Конксько-Ялинський артезіанські басейни для буріння свердловин на Українському щиті). У розрізі таких масивів гідравлічно пов’язуються басейни пластових і жильно-блокових вод. Виходи фундаменту платформ на поверхню – щити та масиви (в т.ч. Український щит) – являють собою самостійні басейни корово-блокових вод [67,79].

Авлакогени, які вивели на денну поверхню нижні частини осадового чохла платформ і, залежно від тектонічної напруженості процесу, надали породам того чи іншого ступеню регіональної метаморфізації й подрібненості, можуть відповідати басейну блоково-пластових або пластово-блокових вод. На території України до останніх відноситься Донецький басейн, що лежить в межах Донецької складчастої споруди і в зоні її переходу у Дніпровсько-Донецький авлакоген.

Тобто Український масив тріщинних вод віднесемо до найбільш древніх допалеозойських гідрогеологічних масивів платформенного типу, а  Центральний район Донбасу – до більш молодих палеозойських платформенних масивів з переважаючим поширенням пластово-блокових вод. Для першої і другої структур характерні накладені артезіанські басейни пластових вод.

Часто платформенні структури, що включають артезіанські басейни та гідрогеологічні масиви фундаменту, які їх підстилають, об’єднують в єдині системи басейнів (області) з переважаючим розвитком пластових вод для буріння свердловин [77,79,80,86а].

Гідрогеологічні масиви гірськоскладчастих споруд - регіони переважного розвитку пластово-блокових вод [67] (тріщинних та тріщинно-карстових вод пластового типу, меншою мірою – лавових та тріщинно-жильних [49]), пов’язані з альпійською складчастою системою, яка включає гірські масиви Карпат і Криму. Їх формування почалось в олігоцені, проте максимальна активність припадає на новітній час, коли завдяки горизонтальним і нисхідно-висхідним рухам з амплітудою, яка нараховує тисячі метрів, були створені складчасті споруди, складені теригенними, вулканогенно-теригенними, карбонатними, флішовими, ефузивними і лесовими формаціями мезозой-кайнозою. Складна система розломів, паралельних і поперечних відносно основних складок структур, створила передумови для утворення блокової структури.

Досить різноманітний формаційний комплекс в розрізі цих споруд за ступенем літифікації відповідає як ранньому, так і середньому етапу катагенезу (іноді присутнє буре і більшою мірою – кам’яне вугілля), що в поєднанні з блоковою складчастою структурою визначає собою формування типових басейнів пластово-блокових вод для буріння свердловин. У склепіннях окремих піднять відслонюється складчаста основа, представлена метаморфічними та інтрузивними породами допалеозойського й палеозойського віку, з якими пов’язані масиви (басейни) жильно-блокових і корово-блокових вод. В Україні частка цих масивів в загальній площі гірськоскладчастих споруд незначна: у межах Гірського Криму виходи складчастої основи відсутні, а в Карпатах це порівняно невеликий Мармароський масив.

У межах Гірських Карпат ступінь літифікації флішових порід верхнього структурного ярусу (верхня крейда – пліоцен) неоднозначний за площею: у високогірній внутрішній антиклінальній зоні, яка зазнала значної неотектонічної дислокації і стискання, він наближається до стадії середнього катагенезу й практично не відрізняється від порід нижнього структурного ярусу (тріас – нижня крейда), який складає південно-західну частину Гірських Карпат. Всій внутрішній антиклінальній зоні відповідає єдиний басейн пластово-блокових вод. У розташованій на схід від нього Скибовій зоні, що пережила насув тилових складок на кратон суміжної плити, осадові породи відрізняються порівняно слабкою літифікацією, яка не перешкоджає пластовому руху підземних вод. Ця частина Карпат являє собою басейн блоково-пластових вод.

Міжгірські западини альпійських регіонів (Закарпатська, Східно-Чорноморська), виповнені пухкими осадовими породами орогенного структурного комплексу, являють собою басейни пластових вод, які є надхвичайно якісними й активно використовуються при бурінні свердловин.

В Гірському Криму та Українській частині Карпат, у вигляді вулканічних піднять та схилів, наявні також невеликі вулканогенні басейни: в Криму це Карадаг, Медвідь-гора та деякі інші, в Карпатах – Вигорлат-Гутинська гряда і окремі вулкани на південь від неї. Ці молоді, переважно накладені структури, можна виділити як басейни лавових вод.

Усі ці структури, окрім тісного зв’язку у своїй еволюції зі ступенем регіональної літифікації осадових порід, знаходяться в чіткій кореляційній залежності від свого геотектонічного положення [79]. На думку Л.А. Островського лише деякі з перерахованих типів басейнів існують самостійно, частіше вони комбінуються в геологічному просторі, відображуючи етапи геологічного розвитку того чи іншого регіону.

В основу районування території України покладені принципи, які знайшли відображення в монографії “Гидрогеология СССР, Украина, т.V”, 1971. Гідрогеологічні райони першого порядку (в інших районуваннях – басейни, регіони) охоплюють найбільші геоструктури, такі як Дніпровсько-Донецька западина, Український кристалічний масив та ін. (рис. 2.1). У межах цих районів також за геоструктурним принципом і водоємнісними властивостями порід виділяються гідрогеологічні райони другого порядку. Прикладом гідрогеологічних районів другого порядку є Дніпровський, Прип’ятський і Донецько-Донський басейни в межах Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну.

Райони третього порядку виділяються в межах геоструктур другого порядку, наприклад, у синклінальних структурах вони складають схили й центральні частини (схили Українського та Воронезького кристалічних масивів у межах Дніпровського артезіанського басейну).

Райони четвертого порядку в сучасному районуванні є найдрібнішими таксономічними одиницями. Вони виділяються за гідрогеологічними ознаками, головною серед яких є поширення водоносних горизонтів з урахуванням можливостей їх використання при бурінні артезіанських свердловин, які визначаються глибиною та умовами їх залягання, водозбагаченістю, умовами живлення, циркуляції та розвантаження, а також якістю вод.

Виділення та картографування басейнів підземних вод України наведено на “Гидрогеологической карте Украинской ССР (основные водоносные горизонты и гидрогеологическое районирование)”, масштаб 1:1000000, редактор Ф.А. Руденко, 1966. Цієї схеми в подальшому ми й будемо дотримуватись, а детальні описи гідрогеологічних таксонів наводяться нижче.

Слід відмітити, що межі виділених гідрогеологічних районів першого порядку не завжди співпадають з межами цих районів за схемою гідрогеологічного районування території колишнього СРСР, запропонованою ВСЕГІНГЕО (дивись Додаток 1). Проте в даній роботі цим районам присвоєні назви, прийняті на Україні, а границі регіонів, як вже відмічалось, подані за схемою українських гідрогеологів.

Неабияке практичне значення всіх переглянутих типів районування полягає в тому, що регіональні гідрогеологічні одиниці можуть служити основою для побудови математичних гідрогеодинамічних і гідрогеохімічних моделей різного ступеню деталізації. За наявності гідрогеологічних параметрів, що отримані при гідрогеологічних зйомках і пошуково-розвідувальних роботах на воду, стає можливим складання картографічної основи для постійнодіючих регіональних або локальних побасейнових гідрогеологічних моделей, які використовуються при розвідному бурінні та звичайному буріння свердловин.

Впровадження в Україні методу моделювання в практиці гідрогеологічних робіт слід віднести до 60-х років, а початок робіт щодо створення регіональних моделей (переважно, аналогових) – 70-х. З розробкою ГІС-технологій сучасна обчислювальна техніка дозволяє створювати дво- і тримірні гідрогеологічні моделі з високим рівнем деталізації. Численні моделі, що були розроблені в останні роки на персональних комп’ютерах, можливо було б використовувати як “постійно діючі”. Але досвід моделювання свідчить, що при вирішенні регіональних задач внесення змін у модель доцільне лише на основі узагальнення великого обсягу додаткової інформації щодо режиму підземних та поверхневих вод, водовідбору, результатів дослідно-фільтраційних робіт та ін. Тобто, поновлення та вдосконалення моделей техногенно-навантажених територій вдається виконувати кожні 5 – 10 років у зв’язку з вирішенням конкретних виробничих та еколого-геологічних проблем (уточнення прогнозу гідро-геологічних умов, переоцінка запасів підземних вод, які можна використати для буріння свердловин, затоплення шахт та ін.).

Кожний гідрогеологічний район (басейн) ІІ порядку, маючи певний тип накопичення підземних вод, індивідуальну гідрогеодинамічну зональність, являє собою концептуальну модель, яка дозволяє цілеспрямовано проводити пошуки підземних вод різних видів – прісних, термальних, мінеральних та ін., дозволяє врахувати їх можливий зв’язок у процесі експлуатації при бурінні свердловин та спрямованість гідрогеологічного процесу в умовах активного техногенного впливу. У цьому відношенні районування несе в собі певні елементи прогнозу.

Треба мати на увазі, що активний техногенний вплив людини на геологічне середовище може призвести до незворотних змін підземної гідросфери. Це стосується як процесів, пов’язаних з відбором великої кількості підземних вод, так і з надлишковим надходженням поверхневих вод у надра. Вплив найбільших промислово-територіальних комплексів типу КМА і Донбасу уже в наш час веде до перетворення гідрогеодинамічної структури басейнів підземних вод, що приводить до кількісного і якісного виснаження перспективних для буріння свердловин водоносних горизонтів – одних за рахунок створення глибокої лійки депресії, інших – за рахунок забруднення кислими шахтними і промисловими водами. Незворотні зміни підземної гідросфери відбуваються в районах інтенсивної експлуатації великих нафтових і газових родовищ, де спостерігається нескомпенсоване спрацювання пружних запасів підземних вод, яке приводить до порушення геостатичної рівноваги. У районах зрошувального землеробства та вздовж трас великих каналів, таких як Північно-Кримський, Краснознам’янський, Каховський та інших – місцями відбувається катастрофічне підвищення рівня грунтових вод, що веде до збільшення їх мінералізації, засолення грунтів та інших негативних наслідків.

Створення постійнодіючих гідрогеологічних моделей інтенсивно освоюваних територій дозволить прогнозувати спрямованість гідрогеологічних процесів під впливом активного буріння свердловин для водопостачання і розробити заходи щодо зниження їх негативних впливів.

 

 

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