МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ГИДРОГЕОЛОГИИ

 

РЕФЕРАТ

На тему: «Гидрогеология древнейших складчатых областей»

Выполнил:

студент 3-го курса

Долинин В.О.

Гидрогеология древнейших складчатых областей

По геологическому строению и гидрогеологическим особенностям складчатые области объединяют в следующие группы:

•                   древнейшие (дорифейские) – Казахская, Уральская, Алданская, Балтийская, Украпинская, Анабарская;

•                   древние (омоложенные) – Прибайкальская, Саянская, Алтайская, Тянь-Шанская, Алайская, Забайкальская, Амуро-Охотская;

•                   молодые (киммерийские и альпийские) – Карпатская, Крымская, Кавказская, Копетдагская, Памирская, Сихотэ-Алинская, Корякская, Камчатская, Курильская.

Рис. 1. Карта тектонических разломов и областей складчатости

Данное разделение складчатых областей на группы не является единственно возможным. Деление можно также произвести по следующим признакам: климатическим, орографическим, ландшафтным, мерзлотным условиям и т.д.

Стоит отметить, что некоторые древние складчатые области в результате проявления процессов тектоно-магматической активизации в кайнозое подверглись перестройке.

В табл. 1 приведем перечень основных складчатых областей и наиболее важных артезианских бассейнов, приуроченных к ним.  Дорифейские толщи образуют два этажа — архейский и нижнепротерозойский. Складчатые сооружения архея обычно сложены гранитоидами, интенсивно магматизированными гнейсами и кристаллическими сланцами. В верхней части разреза появляются мраморы, кварциты, амфиболиты и другие породы. В сложении складчатых сооружений нижнего протерозоя участвуют

вулканогенные породы, конгломераты, песчаники, глинистые и углистые сланцы, карбонатные отложения, железистые кварциты. Архейские породы метаморфизованы до гранулитовой стадии, а нижнепротерозойские — до амфиболитовой, и только в отдельных зонах до гранулитовой.

Таблица 1. Наибролее крупные артезианские бассейны в складчатых областях на территории бывшего СССР.

Водоносность структур

Распространение трещинных вод в разрезе гидрогеологических массивов определяется положением зон трещиноватости различного происхождения: выветривания, региональной, тектонической и литогенетической трещиноватости, локальной трещиноватости, вызванной тектоническими нарушениями. В зоне выветривания, которая прослеивается на глубину до 200 м, распространены как грунтовые, так и напорные воды. Во многих районах зона выветривания проморожена (север Балтийского щита). На Алданском щите мерзлота часто проникает до глубин 200 м, редко 600 м. На Анабарском щите породы, видимо, проморожены на глубину до 1 км, что дало основание выделить его в особый тип структур – криногеологический массив. В нем водоносность проявляется лишь в локальных зонах тектонических разломов.

Рис. 2. Обнажение Анабарского кристаллического щита

  Глубина распространения открытых трещин на Балтийском щите в антиклинальных структурах составляет 15 – 25 м. Зона выветривания здесь в значительной степени была срезана во время оледенений четвертичного периода.

  Водоносность пород зоны выветривания неравномерна: на водоразделах эта зона, как правило, сдренирована, а наибольшая обводненность наблюдается в долинах рек, заложенных по разломам, где дебиты скважин достигают 3 л/с. Иногда наблюдаются самоизлив с избыточным давлением над устьем до 0,2 Мпа. В долинах рек Алданского и Балтийского (в меньшей степени) щитов наблюдается интенсивная разгрузка трещинно-жильных вод. Наиболее крупные источники на алданском щите связаны с подрусловыми таликами, участками контактов юрских и архейских образований. Ширина полосы выхода вод достигает 10 км, а суммарный приток 4 тыс. л/с. Довольно высокой обводненностью характеризуются также карбонатовые породы нижнего протерозоя на Балтийском и Украинском щитах, где дебиты скважин соответственно достигают 11,5 и 40 л/с.

  В целом обводненность пород зоны выветривания низкая: дебиты скважин обычно не превышают 0,5 л/с, причем с глубиной степень водоносности падает.

  Химические особенности трещинных вод зоны выветривания в значительной степени определяются климатическими условиями. Так, в Балтийском и Алданском щитах преобладают воды гидрокарбонатного натриево-кальциевого состава с минерализацией 0,01 – 0,3 г/л. На Украинском щите минерализация вод возрастает с северо-запада на восток с 0,3 до 2 г/л при изменении состава с гидрокарбонатного кальциевого на сульфатный и хлоридно-сульфатный натриевый. На побережьях Баренцевого и Белого морей встречаются воды сульфатно-хлоридного натриевого состава с минерализацией до 8,5 г/л. Для трещинных вод Балтийского щита характерны повышенные содержания фтора (1 мг/л и более) и железа (несколько миллиграммов на литр). Широко известно месторождение марциальных вод Карелии, где в начале XVIII в. был открыт первый в России курорт. Минеральные воды формируются в пиритоносных углистых сланцах протерозоя и отличаются весьма высоким содержанием железа (до 95 мг/л) и сульфатным составом. Сульфатные воды характерны также для многих рудных месторождений районов дорифейской складчатости. Трещинные воды гранитоидов часто содержат радон в количестве 370 – 3700 Бк/л.

  Региональная литогенетическая и тектоническая трещиноватость проявляется в основном в синклинальных структурах (Печенегский, Криворожский и др. синклинории), где напорные пластовые трещинные воды отмечаются на глубинах до 800 м, реже более.  Степень трещиноватости увеличивается в зонах контактов слоев пород с различными механическими свойствами, а также на границах структур.

Большая обводненность наблюдается в местах пересечения тектонических нарушений, на участках развития трещин оперения и в зонах молодых разломов субширотной ориентировки. В таких водах часто отмечаются повышенные содержания сульфатов и хлоридов, а также присутствие специфических компонентов, например радона.

В тектонических нарушениях вскрываются также соленые воды и рассолы, происхождение которых связывается с проникновением вод древних морских бассейнов и лагун, внедрением вод из соседних артезианских бассейнов и вод метаморфогенного происхождения, а также с процессами континентального соленакопления.