Особенности гидрогеологических исследований в карстовых районах.

Поскольку карстовые явления имеют прямую связь с трещиноватостью горных пород, при гидрогеологических исследованиях в закарстованных районах необходимо выполнять те же требования, которые были рассмотрены при характеристике особенностей гидрогеологических исследований в районах развития трещинных подземных вод, т.е. обязательное выполнение специальных работ по выявлению и оконтуриванию трещинно-карстовых зон, проведение опытно-фильтрационных работ с учётом положения данных зон, обязательное использование индикаторных опытов, применение самописцев уровня воды при проведении режимных наблюдений, повышенное внимание к изучению санитарного состояния подземных вод.

ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ. Нефть и газ играют огромную роль в энергетическом обеспечении человечества. Они являются полезными ископаемыми, возникающими в земной коре при диагенезе осадочных отложений, в результате которого продукты бескислородного гниения органических остатков выдавливаются из осадочных горных пород, попадают в подземные воды, при фильтрации которых скапливаются в брахиантиклинальных складках и в других так называемых «ловушках». Верхней границей этих скоплений являются отложения, непроницаемые для воды, нефти и газа (в гидрогеологии эти отложения называются водоупорами, в геологии горючих ископаемых – нефтегазовыми покрышками), а нижней границей являются водонефтяные (ВНК) или газоводяные (ГВК) контакты.

Гидрогеология нефтяных и газовых месторождений подразделяется на нефтегазопоисковую и нефтегазопромысловую.Главной задачей первой является обнаружение месторождений по так называемым гидрогеологическим критериям нефтегазоносности недр. К числу данных критериев относятся следующие: очень низкие скорости фильтрации подземных вод, отрицательный окислительно-восстановительный потенциал подземных вод, их очень высокая минерализация, резкое преобладание среди макроанионов хлорид-иона, повышенная концентрация газов с отрицательным eh (метан, другие углеводороды, сероводород), а также ионов иода, брома, бора и других легко окисляемых веществ.

Главными задачами нефтегазопромысловой гидрогеологии являются наблюдения за изменениями положения водонефтяного или газоводяного контакта и принятие мер по обеспечению высоких дебитов нефтегазодобывающих скважин (поддержание высокого пластового давления в нефтегазоносных залежах путём искусственного заводнения с помощью законтурных и внутриконтурных гидрогеологических скважин).

МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОДЫ. Минеральными водами называются воды, оказывающие положительное воздействие на организм человека. Все минеральные воды являются подземными. Наука о минеральных водах называется бальнеологией и подразделяет эти воды на столовые и лечебные. Столовые минеральные воды широко используются населением при приёме пищи. Лечебные минеральные воды применяются только по рекомендации врача и подразделяются на питьевые (употребляются по рецепту врача) и процедурные (ванны, компрессы, инъекции и т.д.). С гидрогеохимической точки зрения, минеральные воды подразделяются на 7 групп.

1.Углекислые минеральные воды характеризуются повышенной концентрацией растворённого диоксида углерода, называемого обычно углекислым газом (СО₂) природного происхождения. Его концентрация должна быть более 250 мг/дм³. Первый в истории курорт с использованием углекислых минеральных вод был открыт в Чехии в г. Карлови-Вари (Карлсбад). Наиболее известными минеральными водами этого типа являются: «Боржоми» (Грузия), «Нарзан» (Россия), «Арзни» и «Джермук» (Армения)., «Поляна Квасова» (Украина).

2.Сероводородные минеральные воды отличаются повышенной концентрацией растворённого общего сероводорода (H₂S, HS^--, S^2--). Они подразделяются на три подтипа: а) воды болот и торфяников, б) воды нефтяных и газовых месторождения, в) термальные воды горноскладчатых сооружений (так называемый пиренейский подтип).

3.Иодо-бромные минеральные воды характеризуются повышенным содержанием ионов иода (более 5 мг/дм³) и брома (более 25 мг/дм³). Воды подразделяются на три подтипа: а) иодистые, б) бромные, в) иодо-бромные.

4.Железисто-мышьяковистые минеральные воды относятся к категории процедурных минеральных вод и издавна используются в медицине.

5.Радоновые минеральные воды также относятся к категории процедурных минеральных вод. Единица концентрации радона и других радиоактивных веществ, применяемая в бальнеологии, называется эман (Е) и равна 10 ^-10 кюри/дм³. Вода с радиоактивностью менее 250 эман в бальнеологии не используется. Вода с радиоктивностью 250 – 500 эман используется для процедур без разбавления, вода с радиоактивностью 500 – 1000 эман разбавляется. Вода с радиоактивностью более 1000 эман в бальнеологии не используется.

6.Кремнистые воды. Кремнезём (SiO₂) при высоких температурах и давлениях, которые характерны для земных недр, растворим в воде, и в некоторых районах наблюдаются выходы подземных вод, насыщенных кремнистыми соединениями.

7.Минеральные воды без специфических компонентов. Медицинская эффективность некоторых подземных вод, доказанная многолетней практикой, не может быть объяснена присутствием в нихей каких-либо особых веществ и, по-видимому, обусловлена связана с их микрокомпонентным составом.

ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ КРИОЛИТОЗОНЫ. Районы мира, в которых развита многолетняя мерзлота, называются криолитозоной. Подземные воды таких районов имеют ряд специфических особенностей. Это объясняется тем, что все многолетнемёрзлые горные породы, независимо от их состава и строения, являются водоупорными, непроницаемыми для подземных вод.

Согласно классификации Н.И.Толстихина, подземные воды криолитозоны подразделяются на 1) надмерзлотные, 2) межмерзлотные, 3) подмерзлотные.

Надмерзлотные воды связаны с так называемым сезонноталым (или деятельным) слоем, возникающим в тёплое время года на глубине до 1-2 метров от земной поверхности. Эти воды имеют временный характер, небольшие ресурсы, являются загрязнёнными и не представляют интереса с практической точки зрения.

Межмерзлотные воды связаны с так называемыми таликами (участками криолитозоны, где толща многолетнемёрзлых пород частично или полностью разрушена). С гидрогеологической точки зрения, наибольший интерес представляют сквозные талики, характеризующиеся достаточно значительными ресурсами подземных вод. Однако, при гидрогеологических исследованиях в таликовых зонах следует очень внимательно изучать химический состав подземных вод, поскольку сквозные талики имеют непосредственную гидравлическую связь с подмерзлотными водами.

Подмерзлотные воды находятся ниже толщи многолетнемёрзлых пород, имеют положительную температуру, увеличивающуюся с глубиной, характеризуются крупными запасами, но обычно имеют повышенную солёность (это, как правило, хлоридные натриевые рассолы с минерализацией 40-60 г/дм³ и выше), в связи с чем не имеют большого практического значения.

Дата добавления: 2015-08-05