Гидрогеологические условия Республики Беларусь и их влияние на формирование подземных вод

              Пермские отложения. Расположены в пределах Брагинско-Лоевской седловины. Глубина залегания от 160 до 1750 м. Водовмещающими являются пески, песчаники, известняки, доломиты. Дебиты скважин от 12 до 72 куб.м/сут

Триасовые отложения. Мощность до 665 м. Водовмещающие породы представлены песками и песчаниками. Подземные воды напорные, статические уровни на глубинах 40-45 м от земной поверхности. Дебит скважин 10 45 куб. м/сут.

Каменноугольные отложения. Широко развиты в Припятском гидрологическом бассейне. Представлены глинисто-карбонатно-песчаным комплексом пород общей мощностью от 100 до 1000 м. Глубина залегания кровли изменяется от 60-80 до 1000 м. Подземные воды напорные, статические уровни устанавливаются в 5-100 м от дневной поверхности. Притоки воды в скважинах от 50 до 450 куб. м/сут

Девонские отложения. Распространены на 80% территории республики. Верхнекаменско-туркнейский водоносный комплекс отложений девона и карбона - пористость пород до 21-47%. Притоки воды в скважинах от 2-6 до 450-625 куб. м/сут. С водоносными горизонтами связаны напорные воды с минерализацией от 0,4-1 до 200-300 г/л, вскрываемые на глубинах 280-2825 м. Нижнефаменский комплекс в основном представлен арбонатными, карбонатно-глинистыми и терригенные породы. Воды напорные. По химическому составу типичные хлоридные рассолы. Франский карбонатный комплекс:1) северо-восточный регион – водоносная толща представлена доломитами и известняками, мощностью до 23-42 м. Региональные водоупоры в большинстве случаев отсутствуют, воды пресные; 2)юго-восточный регион – залегает на глубинах до 6,5 км, мощность от 60-100 до 200-250м, сложен известняками, доломитами, ппороды пористые, кавернозные и трещиноватые, развиты рассолы. Витебско-наровский и подсолевой теригенный водоносные комплексы – мощность от 3 до 170 м. Старооскольско-швентойский водоносный комплекс – 50 % территории, сложены терригенными породами. Мощность варьирует от 10-25 до 200-250 м, кровля комплекса залегает на глубинах от 4-60 до 170-230. Преобладающее развития на северо-восточных районах получают пресные воды.

Кембро-ордовикско-силурийские отложения – 18 % территории. Максимальная мощность отложений достигает 400 м. Подземные воды напорные (71-385 м). Области питания водоносного комплекса расположены на склонах Белорусской антиклизы. Удельный дебит скважин от 0,01 до 0,2-0,5 л/с/м. Воды пресные и минерализованные, с погружением на глубину свыше 350-400 м появляются хлоридные рассолы с минерализацией до 106 г/л.

Подземные воды верхнепротерозойских отложений и верхней трещиноватой зоны кристаллического фундамента. Оставляют единый водо- и рассольный комплекс. В местах неглубокого залегания фундамента подземные воды пресные, с глубинной пресные воды сменяются минерализованными и рассолами. Водо-  и рассольный подкомплекс верхнепротерозойских отложений занимает около 85 %. Глубина залегания кровли водо-рассоловмещающих пород варьирует от 10 до 1000 м( и даже до 4500 м в Припятском прогибе). Гидрогеологические и гидрогеохимические условия здесь зависит от многих природно-гидрогеологических факторов и особенно сильно от гипсометрического положения в разрезе геологических структур.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1

              Территория Беларуси расположена на западе древней Восточно-Европейской платформы. Глубина залегания кристаллического фундамента изменяется от нескольких десятков метров до 5-6 км, а на самом юге страны в пределах Украинского кристаллического щита породы фундамента выходят на поверхность. По вещественному составу в фундаменте Беларуси выделены три гранулитовые, две гранитогнейсовые и одна вулканоплутоническая геоструктурные области. Это Белорусско-Прибалтийский гранулитовый пояс, Брагинский и Витебский гранулитовые массивы, Центрально-Белорусская (Смолевичско-Дрогичинская) и Восточно-Литовская (Инчукалнская) гранитогнейсовые зоны, Осницко-Микашевичский вулканоплутонический пояс.

По глубине залегания кристаллического фундамента (мощности чехла) на территории Беларуси выделяются обширная положительная структура (Белорусская антеклиза), три крупные отрицательные структуры (Припятский прогиб, Подлясско-Брестская и Оршанская впадины) и четыре структуры с глубиной залегания фундамента, промежуточной между отрицательными и положительными структурами (Латвийская, Полесская, Жлобинская и Брагинско-Лоевская седловины).

На территории Беларуси распространены отложения практически всех основных геологических разделов: от архея до голоцена. Вместе наблюдается существенная диференнциация. Наиболее полный стратиграфический разрез характерен для Припятского прогиба, где отсутствуют только породы раннего палеозоя. Наибольшее распространение на территории Беларуси имеют антропогенные отложения, которые почти целостным чехлом покрывают всю территорию страны. Исключение составляют участки Украинского щита.

              В гидрогеологическом районировании на территории Беларуси выделены: Белорусский, Воронежский, Украинский гидрогеологические массивы, Оршанский, Припятский, Брестский, Днепровско-Донецкий, Волынский и Балтийский гидрогеологичесские бассейны. Гидрогеологические районы: Микашевичско-Житковичский, Бобруйский, Луковско-Ратновский, Жлобиннский, Полесский, Брагинско-Лоевский и Городокско-Хатецкий. Наиболее изученным является Припятский гидрогеологический бассейн. Гидрогеологическое районирование напрямую связанно с геологическим строением и стратиграфией территории республики.             

              Водоносные горизонты и комплексы объединяют несколько сходных в гидрогеологическом отношении горизонтов одного или близкого возраста. На территории Беларуси их выделяют несколько. Они характеризуются различным составом слагающих пород, мощностью и глубиной залегания, различными коэффициентами фильтрации и т.д.

ГЛАВА 2. ГЕОГРАФИЯ И ТИПОЛОГИЯ  ПОДЗЕМНЫХ ВОД ТЕРРИТОРИИИ БЕЛАРУСИ

2.1.Типология подземных вод РБ

Подземные воды – это содержащиеся в земной коре воды, находящиеся в активном взаимодействии с  атмосферой и поверхностными водами (океанами и морями, реками, озёрами и болотами) и участвующие в круговороте воды на земном шаре.  Подземные воды в таком понимании представлены в основном капиллярной и свободной (гравитационной) подземной водой, а также перемещающимся в грунте водяным паром.

Подземные воды классифицируются по различным признакам, в том числе по происхождению, физическому состоянию, а также по характеру вмещающих их грунтов, гидравлическим условиям, температуре,  минерализации и химическому составу, характеру залегания.

Согласно классификации природных вод по минерализации, пресными читаются воды с минерализацией менее 1г/кг.  Прогнозные ресурсы их составляют около 50 000 тыс. куб. м/сут, эксплуатационные запасы около 6 000 куб. м/сут.

Солёные воды характеризуются минерализацией от 1 до 35 г/кг, рассолы - более 35 г/кг. В настоящее время к минеральным водам следует относить воды, которые можно использовать  в бальнеологических и лечебно-питьевых целях.  В свою очередь они разделяются на две группы: питьевые и бальнеологические.

Подземные минеральные воды распространены на территории Беларуси повсеместно и весьма разнообразны по своему химическому (гидрокарбонатные, сульфатные, хлоридные и их сочетания) и катионному (натриевые, кальциевые, магниевые и их сочетания) составу. Отличаются наши минеральные воды и высоким содержанием различных микроэлементов (фтор, железо, цинк, марганец, медь, никель и др.).

Основные типы минеральных подземных вод на территории РБ:

1.Воды  и рассолы без специфических компонентов:

-хлоридно-гидрокарбонатные натриевые и гидрокарбонатно-хлоридные натриевые воды (распространены споратически в Припятском прогибе, а также в пределах Оршанской и Брестской впадины).

-сульфатные (широко распространены на территории Беларуси и встречаются практически повсеместно.). По анионному составу различают хлоридно-сульфатные и сульфатно-хлоридные. Первые приурочены к значительной территории северо-восточнее Белоруской антеклизы, Припятскому прогибу и небольшим участкам – в центральной и южной частях республики. Сульфатно-хлоридные – к восточным и северным районам республики.

-хлоридные натриевые и хлоридные натриево-кольцевые воды и рассолы распространены на большей части территории РБ, отсутствуют лишь в сводовой части Белорусской антеклизы и в пределах полесской седловины.

Здесь следует отметить, что на территории Припятского артезианского бассейна, на юге Беларуси, обнаружена уникальная высокоминерализованная (до 450 г/дм куб) хлориднo-магниево-кальциевая вода, названная "Беламином", оказывающая ярко выраженное противовоспалительное и анальгезирующее действие на человеческий организм, применяемая для лечения опорно-двигательного аппарата, нервной системы, заболеваний кожи. По своим качествам она не уступает воде знаменитого израильского Мертвого моря.

2.Бромные и йодобромные воды и рассолы:

-бромные воды и рассолы (минерализация до 100 г/л) – распространены в восточной части Балтийского и западной части Оршанского гидрогеологических бассейнов.

-йодо-бромные рассолы (минерализация более 100 г/л) – развиты, в основном, в пределах Припятского бассейна и приурочены к верхнее- и среднедевонским водоносным комплексам.

3.Сульфидные и сероводородные воды и рассолы. Известные проявления сероводородных рассолов локализуются в южной части Припятского гидрогеологического бассейна, в окрестностях города Ельска(отличительной особенностью являются высокие концентрации аммония, брома(1152 мг/л),есть йод, сероводорода столько, сколько в водах Мацесты  . Вблизи д. Богутичи сульфидные рассолы вскрыты в нефтеносных песчаниках на глубине более 2,5 км.

4.Железистые воды. Концентрация двухвалентного железа 20 мг/куб. дм и выше. В Беларуси железистые минеральные воды выделены в зоне сочленения Микошевическо-Житковического выступа и Припятского прогиба  и в пинских отложениях на северном склоне Микашевичско-Житковичского выступа.

5.Радоновые воды. Приурочены к районам развития кислых пород кристаллического фундамента (граниты, гранитогнейсы, амфиболиты). Область развития территориально совпадает со сводовой частью Белорусской антеклизы. Воды напорные.

6. Воды гипотетического состава и распространения. В настоящее время предполагается о возможности существования подземных содовых вод в разрезе песчаных прослоев разреза каменноугольных отложений ряда площадей, где отмечаны  давнитсодержащие породы.

2.2. География распространения подземных вод РБ

Пресные подземные воды связанны с тремя повсеместно выраженными на территории Беларуси водоносными комплексами (верхнепротерозойских отложений и верхней трещиноватой зоны кристаллического фундамента, девонских отложений, отложений четвертичной системы), а также водоносными комплексами других образований фрагментарного распространения. Только водоносный комплекс четвертичных отложений нацело представлен пресным водами питьевого регистра,  В разрезе более древних отложений пресные воды приурочены  к верхним, хорошо промытым частям водоносных комплексов и с глубиной сменяются  минерализованными водами и рассолами. (ПРИЛОЖЕНИЕ 7)

Пресные подземные воды питьевого назначения распространены повсеместно до глубин от 50-150 до 400-450 м и более. Максимальная мощность слоя пресных вод (более 450 м) свойственны наиболее поднятым участкам Белорусской антиклизы, менне значительные мощности (300-400 м) тяготеют к метастабильным тектоническим элементам Московской синеклизы, Брестской впадины, Северной периферии Украинского кристаллического щита и Брагинско-Лоевского выступа. Минимальная мощность (менее 150 м) зафиксирована в зонах дизъюнктивных  районов Микашевического выступа, восточной периферии Белорусской антиклизы и ряда геологических структур на севере и с северо-западе республики(ПРИЛОЖЕНИЕ 7). Площадь зон с минимальной мощностью (менее 150 м) превышает 12 % от общей площади Беларуси.

              Территориальное распределение запасов подземных вод крайне не равномерно. Это касается как прогнозных запасов, так и утверждённых. Степень освоения водных ресурсов невысокая и в целом по республике не превышает 35 % от утверждённых запасов.

              Распространение минеральных  вод и рассолов также достаточно не равномерно.

              Воды и рассолы без специфических компонентов и свойств:

              -Хлоридно-гидрокарбонатные натриевые и гидрокарбонатно-хлоридные натриевые воды распространены спорадически в Припятском прогибе, обнаружены также в пределах Оршанской и Брестской впадин (приложение стр143). В западной части Припятского прогиба  обнаружены гидрокарбонатно-хлоридные воды, приуроченные к верхним горизонтам пермско-триасового, каменноугольного  надсолевого девонского водоносных комплексов.

              -Сульфатные воды широко распространены на территории Беларуси. Стр 144Генетически они связанны с гипсоносными отложениями витебско-наровского горизонта среднего девона или аналогичными по литологическому составу отложениями кембрия, ордовика, силура, карбона, перми и триаса. Глубина залегания вод изменяется от 100 м в центральной части до 300-400 м на востоке. По анионному составу различают хлоридно-сульфатную и сульфатно-хлоридную разновидности сульфатных вод. Хлоридно-сульфатные воды распространены на значительной территории северо-восточнее Белорусской антиклизы, в Припятском прогибе и небольшими участками – в центральной и южной частях республики. Приурочены к различным по возрасту горизонтам и залегают на глубинах 200-500 м. Сульфатно-хлоридные воды  широко распространены в  восточных и северных районах Беларуси. Связаны с гипсоносными отложениями витебско-наровского горизонта среднего девона и мергельно-доломитовой толщей фаменского яруса верхнего девона.

              -Хлоридные натриевые и хлоридные натриево-кальциевые воды и рассолы отсутствуют лишь в сводовой части Белорусской антеклизы и в пределах Полесской седловины.стр 145 . Генетически связанны с отложениями верхнего протерозоя, а также образованиями кембрия, ордовика, силура, девона, карбона, перми и триаса. Воды небольшой минерализации (2-15 г/л) вскрыты на склонах Белорусского массива. В Припятском гидрогеологическом бассейне воды малой минерализации (2-5 г/л) распространены в отложениях пермско-нижнетриасового, каменноугольного и надсолевого девонского водоносных комплексов. С минерализацией 5-15 г/л наиболее часто встречаются на северо-восточной периферии Припятского прогиба и северо-западе Брагинско-Лоевской седловины, где они связанны с отложениями пермско-нижнепротерозойского возраст. Хлоридные натриевые воды с минерализацией 15-35 г/л широко развиты повсеместно. Хлоридные натриевые и хлоридные натриево-кальциевые рассолы (более 35 г /л) широко развиты в глубокопогружённых зонах гидрогеологических бассейнов. Хлоридные натриевые рассолы с общим солесодержанием более 150 г/л встречены только в пределах среднего и нижнего гидрогеологических этажей Припятского бассейнна, здесь вскрывается большое количество скважин.