Геологическая структура и гидрогеологические условия

В тектоническом отношении г. Харьков находится в пределах северо-восточного борта Днепровско-Донецкой впадины. Характеризуется постепенным поднятием докембрийского кристаллического фундамента. Наиболее древние обнажения горных пород наблюдаются в долине реки Харьков.

В геологическом строении района принимают участие отложения юрской, меловой, палеогеновой, неогеновой и четвертичной систем.

Юрская система представлена толщей верхнего отдела – глинами аргиллитоподобными с прослоями песчаников и известняков келловейского и оксфордского ярусов, мощностью 55-60 м, а также переслаиванием пестрых по окраске аргиллитоподобных глин и серых песков и песчаников с небольшими прослойками известняка волжского яруса, общей мощностью 210 м. Кровля этой пачки представлена глиной пестрой и залегает на глубине 609-705 м.

Меловая система представлена толщей верхнего отдела – белым писчим мелом, залегающим, в зависимости от рельефа, на глубине 60-80 м.

Палеогеновая система представлена палеоценом, эоценом и олигоценом.

На описываемой территории палеоцен представлен сумской свитой, отложения которой с разрывом залегают на меловых образованиях и распространены повсеместно. Литологически это опоковидные алевролиты, опоки с редкими прослоями песчаников. Глубина залегания палеоценовых отложений колеблется от 50 до 60 м., мощность – 13-25 м.

Эоценовый отдел представлен каневской, бучакской, киевской и обуховской свитами.

Каневская и бучакская свиты не расчленены, залегают с размывом на образованиях сумской свиты и представлены, в основном, среднезернистыми песками, вскрытыми на глубине 45-55 м. В нижней части разреза прослеживается прослой плотной зеленовато-серой глины мощностью до 3-4 м. Мощность каневско-бучакских отложений колеблется от 5 до 10 м.

Киевская свита представлена плотными голубовато-зеленовато-серыми мергелями и мергелистыми глинами мощностью от 15 до 20 м, залегающими на глубине от 20 до 35 м.

Обуховская свита представлена зеленовато-серыми алевролитами, глинами с прослоями песчаников. Мощность отложений 10-15 м, глубина залегания колеблется от 10 до 20 м.

Олигоценовые отложения занимают наиболее высокие гипсометрические уровни. В состав входят межигорская и берекская свиты.

Межигорская свита в основном представлена песками мелко и тонкозернистыми до алевритистых с прослоями глин. Мощность отложений достигает 55 м.

Берекская свита представлена в нижней части разреза буровато-зелеными сланцевыми глинами, в верхней – светлыми желтовато- серыми мелко и тонкозернистыми песками. Мощность отложений берекской свиты 5-10 м.

В состав неогеновой системы входят: новопетровская свита миоцена и плиоценовые отложения террас.

Отложения новопетровской свиты развиты на высоких гипсометрических уровнях (абс. отм. 190-200 м) к юго-западному от описываемой территории. Представлены охристо-желтыми, желтовато-белыми мелко и тонкозернистыми песками мощностью до 3-5 м.

Отложения плиоценовых террас представлены светло-серыми мелкозернистыми песками мощностью до 10 м.

Водоносными в составе описанной толщи являются следующие горизонты.

Водоносный горизонт аллювиальных плиоценовых отложений является первым от поверхности. Приурочен к разнозернистым пескам с прослоями глин, залегающим на глубине 20 м. Горизонт слабонапорный, воды сульфатно-гидрокарбонатные кальциево-натриевые с минерализацией до 1,2 г/дм³ и общей жесткостью 6-8 ммоль/дм³ (иногда до 14 ммоль/дм³).

Данные экологических исследований указывают на вероятность загрязнения горизонта органическими веществами, поступающими при утечках из канализационных сетей и рассеянного загрязнения с поверхности.

Водоносный горизонт отложений обуховской свиты палеогена приурочен к песчано-глинистым образованиям (алевритам, алевролитам, песчаникам) и залегает на глубине 42-45 м.

Воды горизонта отличаются пестрым химическим составом. Чаще всего они сульфатно-гидрокарбонатные или гидрокарбонатно-сульфатные натриево-кальциевые с минерализацией 500-700 мг/дм³. В пределах территории обуховский горизонт составляет единый водоносный комплекс с плиоценовым горизонтом.

Водоносный горизонт отложений бучакской и каневской свит приурочен к мелкозернистым глинистым пескам, залегающим на глубине 75 м. Горизонт слабоводоносный, удельные дебиты скважин 0,01-0,1 л/с. По химическому составу воды горизонта гидрокарбонатно-сульфатные кальциево-натриевые с минерализацией до 1 г/дм³ и повышенным содержанием железа – 8-10 мг/дм³ при норме 0,3 мг/дм³.

Водоносный горизонт сеноман-нижнемеловых отложений залегает на глубине 600 м и приурочен к мелкозернистым пескам с прослоями глин и песчаников мощностью 83 м. Горизонт высоконапорный. От поверхности загрязнения защищен толщей плотных мело-мергельных отложений мощностью 513 м. Вследствие интенсивной и многолетней эксплуатации уровень подземных вод снизился до глубины 130-140 м . По химическому составу воды горизонта чаще сульфатно-гидрокарбонатные натриево- кальциевые с минерализацией 0,7-0,87 г/дм³, и общей жесткостью 6,0-6,96 ммоль/дм³.

Водоносный горизонт сеноман-нижнемеловых отложений является основным источником централизованного водоснабжения г. Харькова.

Водоносный горизонт верхнеюрских отложений залегают на глубине 725 м и приурочен к мелко-тонкозернистым пескам с прослоями глин, залегающим в интервале 725-797 м. В кровле горизонта прослеживается толща плотных пестро-цветных глин юрского возраста мощностью 42 м, отделяющая описываемый горизонт от вышезалегающего горизонта сеноман-нижнемеловых отложений и служащая региональным водоупором.

По химическому составу воды горизонта хлоридно-гидрокарбонатные натриевые с минерализацией 0,48-0,66 г/дм³, очень мягкие – общая жесткость колеблется от 0,2 до 0,8 ммоль/дм³. Характерно несколько повышенное содержание фтора – до 1,8 мг/дм³ при норме 1,5 мг/дм³.

Характеристика почв

В пределах Харькова и области насчитывается более 150 разновидностей почв. Причиной такого разнообразия является приуроченность области к двум ландшафтным зонам: лесостепной и степной. Наибольшее разнообразие характерно для лесостепной зоны: оподзоленные почвы, серые и светло-серые лессовые и оподзоленные черноземы.

Почвы г. Харькова подвергались длительному антропогенному воздействию. Почвенный покров г. Харькова очень разнообразен. Так, к юго-западу от города под дубравами сформировались слабооподзоленные серые и светло-серые лесные почвы. В южной части города и в ближайшем пригороде вдоль течения рек на песчаных террасах под сосновыми лесами сформировались дерново-подзолистые почвы. В междуречьях рек Уды, Лопань, Харьков распространены темно-серые оподзоленные почвы, а вдоль берегов рек луговые и аллювиально-луговые почвы. В восточной части города под застройку попали черноземы типичные.