Гидрогеологические этажи

Как следует из определения артезианского бассейна, его главной особенностью является наличие слоистых пологозалегающих или слабодислоцированных, преимущественно осадочных пород, ко­торые содержат напорные воды, залегают на породах фундамента и чередуют с водонепроницаемыми породами. В связи с этим разрез бассейна представляет собой многократное чередование стратифицированных гидрогеологических водоносных слоев, горизонтов, комплексов и водоупоров, которые объединяются в гидрогеологи­ческие этажи. В пределах артезианских бассейнов можно выделить не менее четырех гидрогеологических этажей, характеризующихся различиями региональной динамики подземных вод.

Первый гидрогеологический этаж бассейна выделяется в той части разреза, в пределах которой гидравлическая связь с современной поверхностью бассейна на всей площади распространения водо­носных горизонтов (комплексов) выступает основным фактором, определяющим структуру потоков подземных вод. Нижней границей этажа является стратиграфическая единица, соответствующая поло­жению первой от поверхности регионально выдержанной слабопро­ницаемой толщи. Общая мощность этажа 200-500 м. Формирование химического состава вод этажа определяется процессами выщелачи­вания и смешения. Как правило, здесь преобладают воды пресные сульфатного, сульфатно-хлоридного и хлоридного составов. Если нижняя часть этажа подстилается соленосными породами (Прика­спийская впадина, Приуралье, Ангаро-Ленская ступень), то мине­рализация вод достаточно высокая (50-100 г/дм³ и более).

Второй гидрогеологический этаж объединяет водоносные ком­плексы разрезов, подземные воды которых имеют гидравлическую связь с современной поверхностью только на периферии структуры и сводах локальных поднятий внутренней области, а на большей площади бассейна изолированы от поверхности регионально выдержан­ными породами значительной мощности. Общая мощность этажа 500—2000 м. Формирование химического состава вод этажа проис­ходит в пределах внешней и внутренней областей питания. Ос­новным процессом, определяющим состав и минерализацию под­земных вод, является процесс выщелачивания. Здесь формируется зона пресных гидрокарбонатных вод. Ниже по разрезу, где отмеча­ется вертикальная восходящая разгрузка напорных вод, формируются хлоридные, сульфатные (при наличии гипсов и ангидритов) и хлоридно-сульфатные воды. Если нижняя часть этажа подстила­ется соленосными породами (Прикаспийская впадина, Приуралье, Ангаро-Ленская ступень), то минерализация вод достаточно высокая (150—300 г/дм³ и более), а тип вод сменяется на хлоридно-кальциевый. Наличие «геохимического барьера» обусловливает проявление ряда химических, физико-химических, биохимических процессов, влияние которых приводит к существенным изменениям минерали­зации и химического состава вод.

Третий гидрогеологический этаж осадочного чехла включает во­доносные горизонты и комплексы, не имеющие гидравлической связи с современной поверхностью бассейна, который представляет собой наиболее погруженную часть гидрогеологического разреза. Верхней границей этажа является стратиграфическая граница, соот­ветствующая положению регионально выдержанной слабопроница­емой толщи, которая изолирует его от вышележащих интервалов разреза. Из-за отсутствия гидравлической связи с поверхностью на всей площади бассейна основными факторами формирования подземного стока выступают затрудненная связь с подземными во­дами верхних этажей и пород фундамента, осуществляющаяся по ло­кальным зонам с повышенной проницаемостью разреза, а также перераспределение пластовых давлений под воздействием различных эндогенных факторов.