Распространение подземных вод на территории Украины

В пределах района основные источники крупного централизованного  водоснабжения связаны с палеогеновыми  и неогеновыми отложениями. Глубины  скважин, эксплуатирующих неоген-палеогеновый водоносный комплекс, составляют 36—93 м. Водовмещающие породы представлены песками от мелко- до крупнозернистых; мощность песков изменяется от 5 до 37 м и более. Пьезометрический уровень воды в скважинах, вскрывших воду в этих песках, устанавливается на глубине 1,3—19 м ниже поверхности земли. Дебит скважин колеблется от 14,4 до 30,2 м³/час при понижении уровня воды соответственно на  11  и 6 м.

Широкое распространение  в пределах района имеют воды четвертичных отложений, которые здесь широко используются, главным образом, для сельскохозяйственного водоснабжения. Среди них наибольший интерес представляет подморенный горизонт, водовмещающие породы которого представлены преимущественно мелко- и среднезернистыми песками, реже крупнозернистыми. Мощность песков изменяется от 6 до 30 ж и более. Производительность скважин колеблется от 18,0 до 33,1 м^ъ/час при понижении уровня воды на 2 и 12 м.

На значительной площади  южной части района моренные горизонты различного возраста размыты, в результате чего здесь образуется один общий горизонт грунтовых вод мощностью до 45 м, приуро ченный к аллювиально-флювиогляциальным отложениям. Глубины эксплуатационных скважин —27—30 м; пьезометрический уровень воды в скважинах устанавливается на глубине 2,5—6 м ниже поверхности земли; дебит скважин колеблется в пределах от 7,2 до 18,0 м^а/час при понижении уровня воды на 5—2 м.

Воды меловых и юрских отложений на территории района недостаточно изучены, но по геологическим и гидрогеологическим условиям они несомненно представляют практический интерес.

В районе г. Мозыря юрский водоносный горизонт вскрыт скважиной на глубине около 182 м. Водовмещающие породы представлены мелкозернистыми песками. Дебит скважины составлял 11,5 м³/час при понижении уровня воды на 20 м. Вода пресная.

Глубокими поисково-разведочными скважинами на нефть и газ в  пределах описываемого района в межсолевых и подсолевых (девонских) отложениях, представленных морскими терригенными осадками, вскрываются высококонцентрированные йодо-бромные рассолы. На глубине свыше 3200 м минерализация подземных вод достигает 350 г\л и более. В них нередко содержатся промышленные концентрации брома и йода. Пьезометрический уровень воды в скважинах устанавливается обычно на глубине от 22,7 до 420 м ниже поверхности земли, дебит скважин колеблется в пределах 1,1 —12 м?1час при .понижении пьезометрического уровня воды на 54—447 м.

Рассолы характеризуются  довольно высокой температурой. По данным термокаротажа, температура  на глубине 2600 м составляет 39,5°С,  в других, на этой же глубине—67,9° С, а на глубине 3500 м — 80,8° С.

3.2. ДНЕПРОВСКИЙ АРТЕЗИАНСКИЙ БАССЕЙН

Днепровский артезианский бассейн находится к северу  от Украинского кристаллического массива  и вытянут с северо-запада  на юго-восток. Водоносные горизонты бассейна дренируются системой р. Днепра. В геологическом строении бассейна принимают участие отложения верхнего протерозоя, нижнего, среднего и верхнего палеозоя, мезозойский и кайнозойский комплексы пород. Из них наиболее важное гидрогеологическое значение имеют девонские, каменноугольные, юрские, меловые и палеогеновые отложения. Среди структурных элементов на севере бассейна выделяют южные склоны Литовско-Белорусского и Воронежского поднятий, в центральной его части — Днепровско-Донецкую впадину (Украинская синеклиза), на западе — Припятской прогиб, на юге бассейн примыкает к северному склону Украинского кристаллического массива и западной части складчатых палеозойских сооружений Большого Донбасса.

Фундамент артезианского  бассейна представлен древнейшими  докембрийскими гранитами, гнейсами, кристаллическими сланцами. Лишь на юго-востоке он сложен складчатыми толщами палеозоя. Глубина залегания фундамента, по данным геофизических исследований наибольших величин достигает в районе Енакиево—Дебальцево (7 км).

Подземные воды в кристаллических породах фундамента вскрыты на юго-западном крыле Днепровского бассейна в области поднятия Украинского массива. Скважины в Овруче, Радомысле, Фастове, Богуславе, Каменке и др. на глубине 40—170 м от поверхности вскрыли воду в кристаллических породах, которые залегают здесь неглубоко (15—170 м) под осадочными отложениями. Вскрытые воды имеют напорный характер, иногда скважины переливают, дебит их 0,5—5 л/сек. Наибольшая обводненность кристаллических пород наблюдается в понижениях их поверхности, в верхней трещиноватой зоне и продуктах выветривания кристаллических пород до глубины 60—80 м, глубже трещиноватость затухает и водоносность пород уменьшается. Отмечено возрастание водоносности от участков с более высокими отметками поверхности кристаллических пород к участкам с более низкими отметками, а также по мере уменьшения мощности покровных образований. Воды обычно пресные, удовлетворительного качества.

I  водоносный комплекс — верхнепротерозойских и нижнекембрийских отложений - древние (неметаморфизованные), а также и ламинаритовые слои. Распространен в бассейне Верхней Припяти и в верхнем течении ее левых притоков — Случи, Птичи, Березины; по Днепру (в районе Могилева), по Сожу (в районе гг. Орша - Смоленск). Представлен этот комплекс песками, песчаниками и переслаиванием песков и глин Мощность отложений возрастает к северу. С первым водоносным комплексом связаны соленые воды и рассолы.

  ІІ водоносный комплекс — среднедевонских песчано-глинистых отложений — известен преимущественно для северо-западной части бассейна. Из среднедевонской песчаниковой толщи пресная вода была получена в ряде городов, расположенных на северной окраине бассейна,— Могилеве, Бобруйске и др. Глубина до водоносного комплекса от 20 до 100—350 м; дебит скважин 0,5—25 л/сек, в среднем 1—7 л/сек Отмечено увеличение напора по мере углубления скважин в нижнюю красноцветную песчано-глинистую толщу (Бг). В ряде случаев (Могилев, Брянск и др.) скважины переливали. Отмечено также (г. Бобруйск) возрастание минерализации вод с глубиной (из пресных воды переходят в соленые). По составу воды гидрокарбонатные кальциевые и магниево-кальциевые переходят на глубине в сульфатные, сульфатно-хлоридные и хлоридные натриевые.

ІІІ водоносный комплекс приурочен к толще карбонатных доломитово-известняковых отложений верхнего девона, содержащих глинистые прослойки. Эта толща развита на северных окраинах бассейна Подземные воды третьего водоносного комплекса были вскрыты скважинами в Брянске, Бежице, Рославле и др. Дебиты скважин составляют от 1 до 80 л/сек и более. В ряде случаев скважины переливают. По составу воды  гидрокарбонатные    кальциевые. Воды пресные с жесткостью 2—7 мг-экв. Отмечается увеличение жесткости с глубиной.

К центральным  частям бассейна девонские отложения  постепенно погружаются. Одновременно повышается минерализация. В Ромнах породы девона вскрыты на отметке порядка 2100 м ниже уровня моря вода в них соленая. Соленая вода получена также на южном крыле бассейна — в Черкассах (на глубине 181 м) и на крайнем северо-западе бассейна — в Бобруйске (на глубине 352 и) Здесь скважина переливала соленой водой с минерализацией 16 г/л

Дренаж девонских водоносных горизонтов осуществляется по долинам рек, а также через тектонические нарушения, для бассейна р. Припяти, где девонские воды через тектонические трещины вливаются в аллювий и создают в грунтовых аллювиальных водах местные «пятна» солоноватых и слабо соленых вод с минерализацией 5—15 г/л.. Одной из главных причин высокой минерализации соленых вод и рассолов тевонских отложений на северо-западе бассейна является наличие в этих отложениях в районе Припятского Полесья залежей каменной соли Там, где девонский комплекс перекрыт юрскими песками, происходит перелив подземных вод из отложении девона в юрские.

IV водоносный комплекс — каменноугольных отложений развит в верховьях Днепра и в центральной части бассейна. В бассейне Верхнего Днепра, в Дорогобужском районе, подземные воды нижнего карбона гидравлически связаны с Днепром и его притоками Часть питания эти притоки получают из данного водоносного комплекса, несмотря на общее погружение слоев карбона на северо-восток, в Подмосковную котловину. Подземные воды карбона приурочены здесь к карбонатным, весьма водообильным и песчано-глинистым менее водообильным месторождениям, характеристика водоносности которых приводилась при описании Московского бассейна.

В центральной  части Днепровского бассейна каменноугольные  водоносные горизонты вскрыты в Ромнах в интервале глубин 748—750 и 809—811 м Вода верхнего горизонта менее минерализована (до 2 г/л), чем вода нижнего, и по типу относится к хлоридным натриевым. Глубина залегания поверхности пород карбона в Ромнах от 445 до 918 м Мощность их здесь свыше 1000 м.

V  водоносный комплекс — триасовых и пестроцветных песчано-глинистых отложений, вскрыт на северо-западе Днепровского артезианского бассейна на глубине порядка  140 м. Этот комплекс имеет ограниченное распространение.

VI водоносный комплекс юрских песчано-глинистых отложений— приурочен к пескам, переслаивающимся, подстилаемым и покрываемым глинами Мощность водоносного комплекса от нескольких десятков до 230 м VI водоносный комплекс широко распространен Он залегает на девонских и покрывается меловыми отложениями. От северной окраины бассейна на юг глубина залегания и мощность водоносного комплекса возрастают. Так, в Ромнах юрские отложения вскрыты на глубине от 688 до 918 м На юго-западном крыле глубина залегания и мощность юрских пород уменьшаются.

Дебит скважин, вскрывших  юрский водоносный комплекс, изменяется в широких пределах — от 0,25 до 25 л/сек, в зависимости от состава и мощности песчаных пластов. Минерализация вод изменяется от 0,3 (г/л) до 0,5 г/л (Харьков) В глубоких частях бассейна она возрастает до 2,5 г/л (Миргород) Жесткость воды умеренная (3,5—6 мг-экв). На северном крыле воды присутствуют гидрокарбонатные кальциевые воды VI комплекса широко используются для водоснабжения.

Основное  питание юрского водоносного  комплекса осуществляется на северном крыле бассейна, где слагающие его пласты местами выходят на поверхность. Дополнительное питание осуществляется за счет перелива вод из девонских отложений там, где юрские пески непосредственно перекрывают известняки девона. Разгрузка водоносного комплекса происходит по долине Днепра. Это подтверждается падением пьезометрической поверхности от крыльев артезианского бассейна к долине Днепра. Часть вод переливается в вышележащие меловые пески в местах отслаивания глин, обычно разделяющих эти водоносные горизонты.

В Припятском Полесье, на крайнем северо-западе бассейна, юрские водоносные пески, залегают на глубине 115—300 м, здесь они подстилаются и покрываются глинами. Дебит скважин, вскрывших водоносный горизонт, 3—7 л/сек. Минерализация вод 0,4—0,5 г/л; жесткость 3,5—4 мг-экв, состав гидрокарбонатный кальциевый. Подстилающие водоносный горизонт глины являются, по-видимому, неплохим водоупором, ибо в нижележащих девонских породах содержатся солоноватые и соленые воды.

VII  водоносный горизонт, приурочен к сеноманским пескам, а на крайнем северо-востоке (Брянск—Курск) и к альб -сеноманским пескам, пользуется широким распространением. Водоносные меловые пески прослеживаются на западе от Пинска до Могилева и далее на восток вдоль оси бассейна — до Харькова и Кантемировки. Наиболее глубоко водоносный горизонт залегает в районе Ромны—Кириковка, где он вскрыт на глубине 500—600 м Мощность его на окраинах 5—20, в центре до 40 м Большей частью сеноманские пески лежат на глинах юры, но в Миргороде, Бахмаче, Харькове они лежат на песчаных юрских осадках. Таким образом, образуется единый водоносный горизонт в юрских и меловых породах Перекрыт VII водоносный горизонт мергельно-меловой толщей турон—сенона, по северной окраине—четвертичными отложениями, на западе — палеогеном. По всей северной окраине сеноманские пески широкой полосой выходят на поверхность; здесь располагается основная область питания этого водоносного горизонта.

Главными  источниками питания водоносного  горизонта являются атмосферные осадки и отчасти грунтовые воды аллювиальных отложений, запасы которых частично пополняются за счет инфильтрации речной воды (Сейм, Днепр и др ).

Пьезометрическая поверхность  мелового горизонта понижается с севера на юг к долине Днепра в среднем его течении, где и происходит разгрузка.

Дебиты скважин от 0,2 до 15—30 л/сек. На северо-западе бассейна воды пресные гидрокарбонатные кальциевые с минерализацией 0,2— 0,3 г/л; в Полтаве минерализация от 0,3 до 0,8 г/л; в Киеве около 0,35 г/л. Жесткость воды 2,8—3,5 мг-экв. В глубоких частях структуры минерализация сеноманских вод достигает 1 г/л и более Сеноманский водоносный горизонт имеет большое практическое значение

VIII  водоносный комплекс — турон - сенонской мергельно-меловой толщи — распространен весьма широко. Мощность его, небольшая на окраинах достигает 500 м в осевой части бассейна. Наиболее водоносна мергельно-меловая толща в основании комплекса и вблизи кровли; водообильна по долинам рек. На водоразделах мергельно-меловые отложения слабо водоносны, в областях погружения— практически не водоносны. Дебит источников от долей литра в секунду доходит до 30 л/сек и более Дебит скважин изменяется от долей до 15 л/сек. Качество воды большей частью удовлетворительное, минерализация 0,3—0,9 г/л, в Харькове она возрастает до 1 г/л На северо-западе бассейна в Припятском Полесье местами минерализация вод повышена. Преобладают гидрокарбонатные кальциевые воды. Подземные воды турон- сенонской толщи используются для водоснабжения.

IX Бучакский водоносный горизонт приурочен к глауконитовым пескам с гравием в основании  Он распространен в центральной части бассейна, мощность слагающих его пород до 60 м. Залегает на меловых отложениях, покрывается киевскими глинами и мергелями; залегание мульдообразное. Дебит отдельных источников от долей до 10 л/сек. Дебит скважин до 1—2 л/сек. Наиболее водообильны породы в долине р. Днепра. В Харькове водоносный горизонт менее водообилен, а к востоку от Харькова он беден водой. Минерализация воды от 0,5 до 1,5 г/л и несколько возрастает к востоку; жесткость в среднем 3,5—7 мг-экв, местами выше.