Общая геология - Якушова А.Ф.
ISBN 5—211—00131—1
Скачать (прямая ссылка):
/ л
а й~ б а д~
Рис. 8.7. Разрез артезианского бассейна при мульдообразном (I) и моноклинальном (II) залегании пород: а — область питания; б — область напора; в — область разгрузки (дренирования); Н\ и Яг — напор; M — мощность артезианского пласта; 1 — водоносные породы; 2 — водонепроницаемые породы; 3 — пьезометрический уровень. Стрелками показано направление движения артезианских вод
Областью питания напорных вод является площадь выхода на дневную поверхность водоносного слоя, располагающегося на наивысших гипсометрических отметках. Атмосферные осадки, поступая на такой площади в водопроницаемые слои, движутся по уклону водопроницаемых слоев к центральным частям бассейнов, заполняют весь водоносный слой и приобретают гидростатический напор.
Областью разгрузки, или дренирования, называют участки выходов напорных подземных вод на поверхность, отличающиеся более низким гипсометрическим положением по сравнению с областью питания.
Область напора — это основная площадь распространения артезианских вод, расположенная между областями питания и разгрузки. Величина напора и высота уровня подземных вод зависят от высотного положения областей питания и разгрузки. Если на разрезе соединить прямой линией уровни стояния воды в областях питания и разгрузки, то эта линия примерно покажет, до какой высоты поднимается напорная вода при вскрытии ее колодцами или буровыми скважинами в том или ином месте, т. е. покажет напорный уровень данного водоносного горизонта. Уровень напорных вод называют пьезометрическим уровнем (греч. «пиезо» — давлю) и выражают в абсолютных отметках (по отношению к уровню моря). Для представления об изменении пьезометрического уровня по площади строятся специальные карты гидроизопьез (изопьез) — линий, соединяющих точки с одинаковыми абсолютными отметками пьезометрического уровня, установленного по ряду скважин. Там, где пьезометрический уровень располагается выше поверхности Земли, напорные воды самоизливаются или фонтанируют из буровых скважин. Величину напора (расстояние по вертикали от водоупорной кровли водоносного горизонта до пьезометрического уровня) обозначают в метрах.
При моноклинальном (односклоновом) залегании пород вода, поступающая в области питания, перемещается по падению слоя и также приобретает гидростатический напор. Это имеет место преимущественно при смене водопроницаемых пород водонепроницаемыми вниз по падению. Последнее может быть связано или с первичным накоплением разных по составу осадков, или с разрывными нарушениями и перемещениями по ним различных по водопроницаемости пород (рис. 8.8).
Артезианские бассейны. Под артезианским бассейном понимается площадь распространения напорных водоносных горизонтов,
приуроченных к определенным гео-
____логическим структурам (впадинам,
— — прогибам). Размеры артезианских
//////7/77/////f=i == бассейнов от сотни до первых со-
-±Е_тен тысяч квадратных километров.
У////////////////// Рис. 8.8. Пример экранирования напорного
водоносного горизонта при сбросе: / — водоносные породы; 2 — водо-
^ упорные породы; 3 — относительно водоупорные породы; 4 — пьезометрический уровень; 5 — направление движения артезианских вод; 6 — восходящий источник
Относительно малые артезианские бассейны, связанные с моноклинально залегающими водоносными породами, называют артезианскими склонами. Особенно крупные размеры имеют артезианские бассейны равнинных областей.
Наиболее изучен Московский артезианский бассейн, имеющий большое значение в водоснабжении городов и промышленных пред-
приятии центральной части европейской территории Союза. В структурном отношении этот бассейн представляет собой крупную впадину (Московская синеклиза, см. гл. 14), выполненную отложениями каменноугольной, девонской и более древних систем. Здесь к трещиноватым и местами закарстованным каменноугольным известнякам и доломитам приурочено несколько водоносных горизонтов, разделенных непроницаемыми глинистыми отложениями. Напорные воды этих горизонтов отличаются хорошим качеством, относительно слабо минерализованы. Области питания их располагаются на периферии артезианского бассейна, где водопроницаемые отложения выходят на поверхность. В девонских отложениях также наблюдаются напорные водоносные горизонты. К верхнедевонским отложениям, залегающим на глубине от 360 до 600 м, приурочена московская минеральная вода (с минерализацией от 2,4 до 4,5 г/л), используемая в бальнеологических целях. В более глубоких водоносных горизонтах напорные воды отличаются высокими минерализацией (засолены) и температурой.
Другим примером может служить Днепровско-Донецкий (Ce-веро-Украинский) артезианский бассейн, приуроченный к крупной впадине, вытянутой в западно-северо-западном направлении. В центральной части впадины наблюдается несколько напорных водоносных горизонтов в юрских, меловых и палеогеновых отложениях. Область питания их располагается на приподнятых северной и северо-восточной окраинах бассейна, а область разгрузки — в долине Днепра. Такие благоприятные условия питания и дренирования способствуют активному водообмену, в связи с чем воды этих напорных горизонтов хорошего качества и используются для водоснабжения многих крупных городов Украины. Хорошо известны также Прибалтийский, Причерноморский и другие артезианские бассейны.
