Гидрогеологические условия

Раздел составлен по материалам гидрогеологических исследований, выполненных в период с 2000г. по 2008г.

1. Поисково-оценочные работы на пресные подземные воды для питьевого водоснабжения п. ж/д ст. Высокая Гора, Дубъязы, Тимофеевка, Куркачи Высокогорского района РТ, 2005г., ТГРУ ОАО «Татнефть», Г.Н. Мингалеев.

2. Подготовка материалов для проведения государственной экспертизы эксплуатационных запасов подземных вод для водоснабжения населенных пунктов Камское Устье и Высокая Гора Республики Татарстан, 2008г., ТГРУ ОАО «Татнефть», Н.К. Павленко.

Поселок ж/д ст. Высокая Гора расположен в пределах Камско-Вятского артезианского бассейна второго порядка, в бассейне р. Казанка. На гидрогеологические условия описываемой территории оказывают влияние следующие факторы: неоднородное структурно-тектоническое строение, изменчивость литолого-фациального состава водовмещающих пород, наличие неравномерно распределенных по площади глубоких плиоценовых и плейстоценовых врезов, выполненных разнородными по фильтрационным свойствам осадками.

С учетом особенностей геологического строения района, литолого-фациального состава пород осадочной толщи, по условиям и характеру залегания подземных вод, в геологическом разрезе описываемой территории выделяются следующие гидрогеологические подразделения (рис.1):

· водоносный неоген-четвертичный аллювиальный комплекс (N₂ -aQ);

· проницаемый (локально водоносный) верхнеуржумский терригенный комплекс (P₂ur₂);

· водоносный нижнеуржумский терригенный комплекс (P₂ur₁);

· водоносный верхнеказанский терригенно-карбонатный комплекс (P₂kz₂);

· водоносный нижнеказанский (пачки 3 и 2) карбонатный комплекс (P₂kz₁^2-3);

· водоупорный нижнеказанский (первая пачка) карбонатно-терригенный горизонт (P₂kz₁¹);

· водоносная сакмарская сульфатно-карбонатная серия (P₂s).

Водоносный неоген-четвертичный аллювиальный комплекс (N₂ -aQ)

Приурочен комплекс к аллювиальным отложениям пойменных и надпойменных террас рек и к нерасчлененным плиоценовым отложениям озерно-аллювиального генезиса, залегающим во врезах преднеогенового размыва. Водовмещающими породами служат супеси и пески в основании с гравием и галькой. Комплекс широко распространен на рассматриваемой территории, залегает первым от поверхности и является безнапорным. Толща неоген-четвертичных отложений мощностью до 100 - 150 м представлена переслаиванием пылеватых, мелкозернистых, глинистых, среднезернистых, крупнозернистых песков с включением гравия и гальки с прослоями глин. Мощность водовмещающих пород составляет 3 - 30 м.

Глубина залегания кровли водоносного комплекса – 0.2 - 20 м. Статический уровень устанавливается на абсолютных отметках 53.5 – 71.0 м. Питание осуществляется за счет атмосферных осадков и паводковых вод. Разгрузка происходит в долины рек.

Водоносность горизонта весьма изменчива. Удельные дебиты скважин (по архивным данным) составляют 0.3 – 0.5 л/с, коэффициенты фильтрации колеблются от 1.0 до 65.9 м/сут.

Воды горизонта преимущественно гидрокарбонатные кальциевые или магниево-кальциевые с минерализацией 0.2 – 2.1 г/л.

Эрозионная поверхность донеогеновых отложений осложнена палеодолинами, в пределах которых получили распространение аллювиальные отложения поймы и надпойменных террас р.р. Казанки, Сулла, а также плиоценовые отложения, сформированные древней долиной Казанки. В долине р. Казанки неоген-четвертичный аллювиальный комплекс сложен преимущественно глинистыми породами.

Для хозяйственно-питьевого водоснабжения воды комплекса не используются ввиду слабой водообильности и недостаточной защищенности от хозяйственно-бытового загрязнения.

Проницаемый (локально-водоносный) верхнеуржумский терригенный

комплекс (ВК- Р₂ ur ₂ )

Комплекс приурочен к уржумскому горизонту нижнетатарского подъяруса, распространен на высоких водоразделах. Мощность комплекса достигает 26 м. Проницаемыми породами являются маломощные (до 2 м) прослои песчаников и известняков. Комплекс сложен преимущественно глинистыми породами, характеризуется высокой фациальной изменчивостью. Залегая на высоких абсолютных отметках, породы комплекса почти полностью сдренированы.

Водоносный нижнеуржумский терригенный комплекс (P₂ur₁)

Приурочен комплекс к уржумскому горизонту нижнетатарского подъяруса верхнего отдела пермской системы. Распространен в пределах водоразделов и их склонов, где залегает первым от поверхности.

Водовмещающими породами служат прослои трещиноватых мергелей, песчаников и алевролитов, залегающих среди плотных глин. Мощность водосодержащих пород составляет 5 - 10 м.

Глубина залегания кровли составляет 10 - 20 м, статические уровни расположены на глубинах 0 - 25 м, в пределах абсолютных отметок 120 - 140 м. Воды комплекса безнапорные либо обладают слабым местным напором, составляющим 3 - 10 м. Удельные дебиты скважин равны 0.01 – 0.5 л/с.

Состав вод гидрокарбонатный кальциевый с минерализацией 0.2 – 0.8 г/л.

Воды комплекса широко используются населением для местных хозяйственно-бытовых нужд.

Водоносный верхнеказанский терригенно-карбонатный комплекс (P₂kz₂)

Комплекс приурочен к отложениям верхнеказанского подьяруса верхней перми. Распространен повсеместно, сложен, преимущественно, лагунно-морскими отложениями.

Водовмещающие породы представлены трещиноватыми, закарстованными известняками, мергелями, доломитами, песчаниками, залегающими среди плотных глин и мергелей. Мощность водовмещающих пород составляет 5.0-41.0 м.

Кровля комплекса чаще всего размыта, в подошве залегают водоупорные глины серии “ядреный камень” мощностью 6-8 м. Глубина залегания кровли комплекса составляет 0-100 м. Подземные воды комплекса безнапорные и слабо напорные. Статические уровни устанавливаются на глубинах 0-85 м, что соответствует абс. отметкам 60-90 м, снижаясь от водоразделов к дренам.

По типу водопроницаемости комплекс относится к карстово-трещинным. Питание его осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков, перетока из вышележащих комплексов, подтока из более глубоких горизонтов. Разгрузка происходит в долины рек, ручьев, овраги, палеоврезы, а также путем перетока в нижележащие комплексы.

Водообильность комплекса весьма изменчива, удельные дебиты скважин колеблются от 0.2 л/c до 5.0 л/c, коэффициенты фильтрации составляют 0.3-23.0 м/сут, водопроводимости - 130-800 м³/сут.

Состав вод гидрокарбонатный кальциевый, сульфатно-гидрокарбонатный кальциево-магниевый и гидрокарбонатно-сульфатный магниево-кальциевый. Воды от пресных до слабосолоноватых с минерализацией 0.6-2.3 г/л. Жесткость изменяется от 2.5 до 22 ммоль/л. Это связано с отсутствием выдержанных водоупоров, подтока некондиционных вод снизу и наличием в отложениях большого количества гипсов. С развитием карста связана повышенная мутность вод, за счет растворения карбонатов вода непрозрачная, известковистая.

Подземные воды верхнеказанских отложений широко используются в качестве источника хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Водоносный нижнеказанский (пачки 2 и 3) карбонатный комплекс (P₂kz₁^2-3)

Комплекс приурочен ко второй и третьей пачкам нижнеказанского подъяруса верхнего отдела пермской системы. Распространен повсеместно. Водовмещающими породами служат трещиноватые, закарстованные известняки, мергели, реже доломиты. Мощность водосодержащих пород составляет 23.6 - 40 м. Кровлей серии служат пачка глин серии «ядреный камень» верхнеказанского подъяруса общей мощностью 4 - 15 м.

Нижним водоупором служат «лингуловые глины» и мергели первой пачки нижнеказанского подъяруса мощностью до 21,0 м.

Серия характеризуется относительно высокой водообильностью. Удельные дебиты скважин составляют 0.5 – 5.7 л/с, чаще 0.2 – 2.5 л/с. Коэффициенты фильтрации водовмещающих пород составили 0.5 – 40.0 м/сут, водопроводимость 100 - 600 м²/сут.

Состав вод гидрокарбонатный кальциевый или магниево-кальциевый с минерализацией 0.3 – 0.8 г/л и гидрокарбонатно-сульфатный магниево-кальциевый, либо сульфатный натриево-кальциевый с минерализацией вод до 0.8 – 2.8 г/л.

Воды серии используются для хозяйственно-питьевых нужд чаще совместно с водами верхнеказанских отложений.

Водоупорный нижнеказанский карбонатно-терригенный горизонт (P₂kz₁¹)

Приурочен к первой пачке нижнеказанского подъяруса верхнего отдела пермской системы. Горизонт сложен плотными, аргиллитоподобными «лингуловыми глинами» и монолитными мергелями. Мощность водоупора изменяется в пределах 5 - 12 м.

Водоупор играет важную роль, отделяя пресные воды от слабосолоноватых в зоне активного водообмена. Сравнение пьезометрических поверхностей, химического состава и минерализации вод в водоносных комплексах выше и ниже «лингуловых глин» указывает на то, что он играет изолирующую роль.

Водоносная сакмарская сульфатно-карбонатная серия ( P ₂ s )

Водовмещающие породы представлены невыдержанными прослоями и линзами карбонатных, реже сульфатных пород. Это трещиноватые, закарстованные, кавернозные доломиты, известняки, мергели, разрушенные иногда до «муки», с включением ангидритов и гипсов. Мощность водоносных прослоев до 8,0 м. Питание серии осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков, перетока в пределах водоразделов и склонов палеоврезов и подтока солевых вод и рассолов из нижележащих комплексов по зонам повышенной трещиноватости.

Разгрузка происходит в палеодолины, долины современных рек, в вышележащие горизонты и комплексы.

Основное направление потока согласуется с тектоническим строением и осложнено дренирующей ролью современных долин рек и палеорек.

Водообильность серии изменчива. Дебиты скважин при самоизливе составили 0,2-4,0 л/с, чаще 1,5-4,0л/с. Коэффициенты фильтрации изменяются от 0,2 до 37,2 м/сут. Состав вод преимущественно сульфатный натриево-кальциевый, кальциево-натриевый с минерализацией 1,5-3,5 г/л.

В зонах повышенной трещиноватости (при нарушении сплошности тастубского водоупора), наблюдается подток хлоридных вод из нижезалегающих комплексов. Состав вод здесь изменяется на хлоридно-сульфатный, сульфатно-хлоридный натриевый, кальциево-натриевый, либо смешанный по катионам. Минерализация составляет 1,5-15,5 г/л.

Воды комплекса используются для бальнеологических целей в качестве лечебных.