Большая техническая энциклопедия
0 1 3 5 8
D N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
КА КВ КЕ КИ КЛ КО КР КУ

Карстовая вода

 
Карстовыми водами следует называть подземные воды трещин, каналов и каверн, созданных, расширенных и продолжающих расширяться главным образом в результате агрессивного воздействия вод на растворимые горные породы.
Химический состав карстовых вод непостоянен. Большинство высокодебитных источников, вытекающих из закарстованных карбонатных пород, дают пресную воду гидрокарбонатно-калыщевого типа. Однако в гипсовых породах встречены и жесткие воды сульфатно-кальциевого типа. В некоторых районах развития соляного карста буровыми скважинами в глубоких пластах обнаружены сильно минерализованные воды и рассолы.
Схематическая карта силурийского известнякового плато с карстовыми воронками ( по Н. Ф. Погребову. Химический состав карстовых вод разнообразен.
Изучение химического состава карстовых вод имеет большое значение для выяснения генезиса карста.
Карстовая воронка на известковом плато в окрестностях. Этажи пещеры отражают стадии углубления карстовых вод и соответствуют основаниям эрозионных ступеней долины Сылвы. В пещере имеется 36 озер, причем уровень их расположения выше уровня Сылвы, но они имеют с рекой гидравлическую связь. В период весеннего снеготаяния, когда уровень Сылвы резко поднимается, повышается также уровень воды и площадь озер.
Крупный сталагмит из Новоафонской пещеры. Понижение базиса эрозии сопровождается понижением уровня карстовых вод, что приводит к формированию нового этажа пещеры.
В основном процесс разрушения горных пород карстовыми водами является химическим, но при развитии крупных каналов и полостей местами происходит и механический вынос частиц и обломков пород.
Общим для всех районов и участков является формирование карстовых вод за счет выпадающих атмосферных осадков, поглощения поверхностного стока рек Бол.
В связи с указанными выше задачами в районах эксплуатации карстовых вод при размещении наблюдательной сети необходимо предусмотреть заложение наблюдательных скважин в районе развития воронки депрессии и за ее пределами - на прилегающих водоразделах, где осуществляется питание водоносного горизонта. Одновременно следует организовать наблюдения за родниками, выходящими из эксплуатируемого и связанного с ним водоносных горизонтов, а также за расходами поверхностных вод в районе водозабора. Составить типовую схему размещения наблюдательной сети довольно трудно, так как в различных гидрогеологических условиях задачи изучения режима решаться будут по-разному.
Дифрактограммы глинистой фракции песков, находившихся в контакте с метаморфизованными грунтовыми водами карбонатного типа. Рассматриваемый процесс наблюдается в загрязненных грунтовых водах карбонатного типа и карстовых водах I подзоны, в водоносных горизонтах II и III подзон, сложенных карбонатными, карбонатно-терригенными и терригенно-карбонатными отложениями.
В этом отношении весьма показательны также и результаты статистических исследований загрязнения нитратами карстовых вод Литовской ССР, выполненных В.

Вследствие высокой водопроводимости карстовых массивов, поглощаемые атмосферные осадки быстро передвигаются к местам скопления карстовых вод, откуда они выходят на поверхность земли в виде карстовых источников. Указанная особенность питания приводит к резким колебаниям уровня и расхода карстовых вод в течение года: резкому повышению дебита и уровня воды в период выпадения атмосферных осадков и истощению вод в засушливые периоды.
По данным авторов50, с большой долей вероятности можно выделить следующие ( табл. 4) гидродинамические / карстовых вод палеозоны и охарактеризовать свойственные им полостные формы и ФЕС.
При многоярусном строении карстового массива наблюдательные скважины целесообразно закладывать на каждый из ярусов с тем, чтобы изучить особенности динамики карстовых вод и изменений режима их химического состава по вертикали.
Зоны перетекания подземных вод и поглощения поверхностного стока вдоль склонов долин рек являются и потенциальными очагами загрязнения карстовых вод. Разгрузка этих вод в условиях перекрытого карста происходит вдоль палеорусел или через гидрогеологические окна в пределах долин рек Белой и Уфы, то есть уже в настояацее время имеются постоянные очаги питания аллювиальных вод загрязненными карстовыми водами, а следовательно, постоянного подтока их к существующим инфильтрационным водозаборам.
Движение подземных вод в карстовых массивах происходит по очень сложным путям. Изучение карстовых вод представляет одну из наиболее интересных и сложных задач гидрогеологии.
При изучении карстовых процессов следует иметь в виду, что смесь двух вод обычно обладает гораздо большей агрессивностью, чем каждая вода в отдельности. Поэтому высокая агрессивность карстовых вод указывает на то, что в процессах образования крупных карстовых каналов несомненно участвуют воды, образовавшиеся от смешения вод, проникших с поверхности и заключающих кислород и углекислоту, с более глубокими водами.
Загрязнение подземных вод может проявиться также при гидравлической связи подземных вод с рекой за счет подтока загрязненных речных вод. Самоочищения загрязненных вод в трещиноватых и закарстованных породах в отличие от рыхлых пористых пород практически не происходит, в связи с чем наблюдения за режимом химического и бактериологического составов имеют здесь особенно большое значение. Помимо этого, эксплуатация карстовых вод может привести и к увеличению их жесткости, активизации карстовых процессов, проявлению новых провалов земной поверхности. Жесткость карстовых вод даже в естественных условиях нередко бывает повышенной, близкой к предельно допустимым нормам.
Нисходящие источники наблюдаются в логах у с. Красный Ясыл, отмечены выходы карстовых вод и в виде родников. Элювиально-делювиальные отложения представлены переслаиванием почти водопроницаемых глин и суглинков. Поэтому подземные воды в них практически отсутствуют, бурением скважин не вскрыты.
В южной части Якутского бассейна, в пределах Алданского склона, сложенного преимущественно карбонатными породами, в условиях сильнорасчлененного рельефа активно развивался карст. Конвективные потоки тепла, переносимые карстовыми водами, оказывали существенное противодействие промерзанию. К области питания и зонам разгрузки карстовых вод были приурочены значительные по площади.
Что же касается карбонатных нефтегазоносных толщ, то для них следы деятельности древнего карста - от погребенных останцов, котловин и воронок размерами в десятки и сотни метров до закарстованных трещин - весьма обычны. Необходимо подчеркнуть, что коррозионная и эрозионная деятельность карстовых вод протекает по трещинам / системам трещин, и эта закономерность справедлива как для современного, так и для древнего карста.
Вследствие высокой водопроводимости карстовых массивов, поглощаемые атмосферные осадки быстро передвигаются к местам скопления карстовых вод, откуда они выходят на поверхность земли в виде карстовых источников. Указанная особенность питания приводит к резким колебаниям уровня и расхода карстовых вод в течение года: резкому повышению дебита и уровня воды в период выпадения атмосферных осадков и истощению вод в засушливые периоды.
Воронки часто сухие, с понорами. Заполненные водой воронки и котловины более характерны для карстовых площадей, примыкающих с запада к Уфимскому плато, Встречаются воронки, из которых осуществляется концентрированная разгрузка карстовых вод с расходом до 100 - 400 л / с и более ( бассейн рек Бирь, Аургазаидр.
Главной особенностью их режима являются резкие колебания уровня; амплитуда этих колебаний зависит от глубины залегания подземных вод и от условий их питания. Карстовые воды подвержены воздействию эпизодических факторов режима ( ливневые осадки, бурное снеготаяние), причем реакция на их воздействие происходит так быстро, что требуются очень частые наблюдения ( например, каждый час), чтобы уловить все колебания, происходящие в карстовых водах.
Загрязнение подземных вод может проявиться также при гидравлической связи подземных вод с рекой за счет подтока загрязненных речных вод. Самоочищения загрязненных вод в трещиноватых и закарстованных породах в отличие от рыхлых пористых пород практически не происходит, в связи с чем наблюдения за режимом химического и бактериологического составов имеют здесь особенно большое значение. Помимо этого, эксплуатация карстовых вод может привести и к увеличению их жесткости, активизации карстовых процессов, проявлению новых провалов земной поверхности. Жесткость карстовых вод даже в естественных условиях нередко бывает повышенной, близкой к предельно допустимым нормам.
Мацский регион III порядка сложен слабометаморфизованными осадочными породами нижнего кембрия и ордовика, имеющими высокую прочность, но интенсивно дислоцированными и нарушенными многочисленными разломами, сопровождающимися обширными зонами тектонического дробления пород. Породы значительно обводнены; развиты трещинно-пластовые и трещинно-кар-стовые воды. Известны случаи прорыва карстовых вод в подземные выработки.

В южной части Якутского бассейна, в пределах Алданского склона, сложенного преимущественно карбонатными породами, в условиях сильнорасчлененного рельефа активно развивался карст. Конвективные потоки тепла, переносимые карстовыми водами, оказывали существенное противодействие промерзанию. К области питания и зонам разгрузки карстовых вод были приурочены значительные по площади.
Метаморфические, интрузивные и эффузивно-осадочные породы сильно раздроблены тектоническими трещинами и трещинами выветривания, к которым приурочены воды неглубокой циркуляции. Родники, связанные с верхней трещиноватой зоной, нисходящие и имеют небольшие дебиты - от 0 01 до 1 л / с, режим их постоянен и тесно увязан с режимом атмосферных осадков. Известняки мела содержат довольно мощные горизонты карстовых вод, особенно характерных для карстовых ллато Шаори, Асхи и др. Лагунно-континентальная формация юры практически водоупорна.
Общим для всех районов и участков является формирование карстовых вод за счет выпадающих атмосферных осадков, поглощения поверхностного стока рек Бол. В связи с этим в карбонатных массивах формируются мелкие бассейны карстовых вод, имеющие большое практическое значение для водоснабжения в условиях восточного склона Урала.
Тараташско-Ямантауский карстовый район ( IV-A - 4) находится в западной части одноименного антиклинория. Карстуются известняки саткинской свиты, известняки и доломиты миньярской и катавской свит. Эти карбонатные толщи в межхребтовых понижениях являются хорошими аккумуляторами и каналами концентрированного стока карстовых вод в сторону рек Нугуш, Лапышта и др., в долинах которых наблюдаются сосредоточенные выходы карстовых родников.
Подземный карст связан с глубинными межмерзлотными и под-мерзлотными водами с различным режимом. Это существенно сказывается на особенностях карстопроявления и позволяет различать межмерзлотный и подмерзлотный карст, связь между которым осуществляется по трещинам в мерзлых рыхлых породах, по тектоническим трещинам в коренных породах и сквозным таликам. В результате этого мерзлая толща Сибирской платформы имеет своеобразные карстовые этажи: надмерзлотный, межмерзлотный и подмерзлотный, которые соответствуют этажам, отвечающим вертикальной, горизонтальной и сифонной зонам циркуляции карстовых вод немерзлотных районов.
Карст Горного Крыма развивается под влиянием стока, который формируется главным образом за счет атмосферных осадков. В их распределении отмечается значительная неравномерность, обусловленная в основном климатическими причинами. В западных карстовых районах в год выпадает 600 - 900 мм, в центральных 800 - 1200 и в восточных 500 - 700 мм осадков. Питание карстовых вод и формирование многих форм карстового рельефа Горного Крыма осуществляется за счет инфильтрации, инфлюации и конденсации. Инфильтрация особенно велика на участках развития неслоистых и толстослоистых известняков со слабо развитым покровом. Особенно благоприятные условия для инфильтрации создаются после затяжных дождей и снеготаяния. Устойчивое инфлюаци-онное питание наблюдается как в холодный, так и в теплый сезоны на участках плато, сложенных слабокарстующимися или некарстующимися отложениями.
Одновременно резко изменилась контрастность техногенных аномалий тяжелых металлов. Таким образом, карта рис. 10 в отражает второй этап техногенной метаморфизации грунтовых вод рассматриваемого региона. Характерной особенностью метаморфизации является формирование пластовых вод сульфатного типа кальциево-натриевого и кальциево-магниевого составов. Последний совпадает с макрокатионным составом карстовых вод природного фона.
В Магнитогорском мегасинклинории сохраняется внутриструк-турный характер размещения карстовых бассейнов, их разобщенность, меридиональная вытянутость, тектоническая дислоцированность пород ъ приразломных зонах. Они являются основным источником водоснабжения всех крупных населенных пунктов и рудников Зауралья. Проблема хозяйственно-питьевого водоснабжения осложняется повышенной минерализацией ( до 5 г / л) карстовых вод в Южном Зауралье. Вместе с тем, важно обратить внимание на довольно широкое распространение в кизильской свите визе-намюрского комплекса лечебно-питьевых минеральных вод, относящихся к Луганскому, Алма-Атинскому и другим типам.
Схема инженерно-геологического районирования Алтае-Саянской горной. Кореи ные породы региона значительно обводнены. Развиты трещинно-пла-стовые и трещинно-карстовые воды. Наиболее сложными условиями; характеризуются территории распространения карбонатных пород. Известняки формации закарстованы, наиболее интенсивно карст развит в приенисейской части, известны случаи прорыва карстовых вод в подземные выработки.
К числу региональных факторов, существенно влияющих на условия формирования геокриологической обстановки, относится и литология пород. В первую очередь следует обратить внимание на закономерности распространения на территории области многолетнемерзлых пород, карбонатных пород и оценить региональные условия возникновения и развития карста. Карстовые и артезианские бассейны и артезианские склоны карстово-пластовых вод служат, как известно, областями концентрации родникового стока. Поэтому подземные воды на протяжении всей эпохи охлаждения оказывали существенное противодействие условиям промерзания пород, обусловливая формирование своеобразной геокриологической обстановки. Под влиянием мощного отепляющего воздействия карстовых вод в этих районах отмечается более высокая температура горных пород, значительная прерывистость и небольшая мощность криогенных толщ. Примером могут служить моноклинальные карстовые бассейны периферии Сибирской платформы, особенно на южных склонах Якутского, Ангаро-Ленского и Тунгусского артезианских бассейнов; в Алданской складчатой области - Юхтинско-Ыллымахский и Гынамский карстовые бассейны.
В связи с относительно большей трещиноватостью и закарстованностью пород верхней части горизонта техногенной метаморфизации преимущественно подверглись воды верхней толщи известняков и доломитов. Индика -, тором частичной метаморфизации рассматриваемых вод являются летучие фенолы, полной метаморфизации - сульфаты. На рис. 12 отчетливо виден ореол гидрокарбонатных кальциево-магниевых вод, загрязненных фенолами. Как и в случае рассмотренных ранее грунтовых вод, ореол частично метаморфизованных карстовых вод здесь вытянут в направлении преобладающих румбов ветров, коррелирующихся с максимальной суммой атмосферных осадков. Он расположен почти полностью в левобережной части долины.
Карстовые бассейны Центрально-Уральского поднятия и Магнитогорского мегасинклинория, несмотря на ряд существенных различий, имеют и целый ряд общих черт, обусловленных геолого-тектоническими особенностями этих структур. В пределах Зилаирского мегасинклинория и Башкирского мегантиклинория трещинно-карстовые воды приурочены к метаморфизованным известнякам и доломитам верхнего протерозоя, залегающим среди некарстующихся осадочных и метаморфических пород, и локализованы в межгорных понижениях. Это типичные внутриструктурные карстовые бассейны, значительную роль в питании которых играют перетоки вод из окружающих гидрогеологических массивов. Обычно они имеют линейный характер и вытянуты в субмеридиональном ( уральском) направлении. Концентрация подземного стока связана с зонами тектонических нарушений. Имеющиеся, нередко значительные, ресурсы карстовых вод в основном не используются. В Инзерском синклинории находится Ассинское месторождение минеральных вод - одно из немногих в горной части республики [ Попов, Абдрахманов, 1995; Карст...
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2019
словарь online
электро бритва
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11