Типы коллекторов подземных вод.

Поровый коллектор – геол.тело (массив, блок или пласт горной породы), в котором система сообщающихся между собой пор обеспечивает накопление и движение подземных флюидов и газов в виде фронтального потока.

Непрерывность фронтального потока подземных вод по всему объему коллектора является принципиальным отличием порового коллектора от трещинного, в котором движение п/в осуществляется в виде сходящихся и расходящихся струй, движение по геол. телу неравномерное (неравномерное распределение трещиноватости).

Поровые коллекторы в вулканических породах: покровные (лавовые) потоки, туфы, рыхлообломочные (пеплы, шлаки).

Трещинные коллекторы горных пород.

Коллекторские свойства магматических, консолидированных осадочных, метаморфических пород определяются разрывами и трещинами. Трещиноватость – характерный, типичный вид пустотности.

По условиям формирования выделяют: 1)тектонические,

2)гравитационные,

3)гидравлического разрыва,

4)петрогенные,

5)гипергенные

6)техногенные.

Карст как гидрогеологический процесс.

Карст – геол. явление, связанное с растворением подземными и поверхностными водами растворимых ГП с образованием характерных форм: пещер, каналов, каверн. Карстующиеся породы распространены на 1/3 поверхности суши (51млн.км²).

Карстовый процесс сопровождается размывом пород, суффозией, деформациями поверхности земли и оснований зданий и сооружений (провалы, оседания, воронки), изменением свойств грунтов покрывающей толщи, формированием особого характера циркуляции и режима подземных и поверхностных вод и специфического рельефа местности.

По составу закарстованных пород следует выделять три типа карста: карбонатный (труднорастворимые породы — известняк, доломит, мел, мрамор); сульфатный (среднерастворимые породы — гипс, ангидрит) и хлоридный, или соляной (легкорастворимые породы — галит, сильвин, карналлит).

По условиям залегания необходимо различать два вида карста: открытый — карстующиеся породы залегают с поверхности и покрытый (имеющий преимущественное распространение на территории России) — карстующиеся породы покрыты сверху нерастворимыми породами.

Режим карстовых вод отличается большими колебаниями дебита и уровня, что обусловлено строением пустот и неустойчивым характером питания. Очень резко изменяется дебит источников: мах. и мин. его значения разнятся в десятки и сотни раз. Местами отмечаются значительные колебания уровня карстовых вод. Минерализация и t не испытывают таких колебаний. Дебит отдельных крупных карстовых источников составляет 10-ки м³/с, а иногда достигает 150 м³/с (Воклюз, Франция), крупнейший карстовый источник в России- Красный Ключ (Башкирия), его дебит в межень 12-15, а в период снеготаяния 50 м³/с.

Солифлюкция – течение переувлажненного оттаявшего грунта сезонно-талого слоя под действием силы тяжести.

Билет № 35

Методы исследования в гидрогеологии:

1. Гидрогеологическая съемка (изучение гидрогеологических условий и картирование составляющих их элементов). Главная задача гидрогеологической съемки – составление гидрогеологических карт, которые являются основой для поисков подземных вод, выявление закономерностей их распространения и формирования.

Съемка подразделяется на мелкомасштабную (1:1 000 000-1 500 00), среднемасштабную (1:200 000-1:100 000) и крупномасштабную (1:50 000 и крупнее).

2. Гидрогеологические опытные работы и исследования в различных целях.

а) Опытно – фильтрационные работы для определения гидрогеологических параметров (откачки, нагнетания, наливы, определение направления и скорости движения подземных вод);

б) Гидрогеологические исследования в глубоких скважинах, предназначенных для поиска, разведки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений;

в) Гидрогеологические исследования при сборе промышленных стоков в поглощающие горизонты (выбор и оценка благоприятных для этой цели структур, методика поисково – разведочных работ для обоснования подземного сброса промстоков, рекомендации и наблюдения за эксплуатацией установок по сбросу промстоков);

г) Гидрогеологические исследования при разведке и разработке месторождений полезных ископаемых геотехнологическими методами;

3. Лабораторные методы и эмпирические формулы, применяемые для определения коэффициента фильтрации горных пород.

4. Изучение и прогноз режима подземных вод (эти работы позволяют количественно охарактеризовать процесс формирования подземных вод и дать прогноз изменения гидрогеологических условий в естественных условиях или при нарушении естественной обстановки хозяйственной деятельности человека).

5. Гидрогеохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых.

6. Геофизические методы исследований в гидрогеологии.

7. Гидрогеологические исследования при поисках, разведке и эксплуатации месторождений подземных вод для водоснабжения.

В своих теоретических построениях гидрогеология опирается на данные метеорологии и климатологии, гидрологии, почвоведения, гидравлики, геофизики, геохимии, математики, физики и других наук.

В современной гидрогеологии выделяют теоретические и прикладные разделы (отрасли). К теоретической группе относятся:

- общая гидрогеология (изучает структуру, состав, строение и общие свойства подземной гидросферы, закономерности размещения и существования разных видов воды в недрах Земли, роль воды в геологической истории Земли и происхождении жизни на Земле);

- динамика подземных вод (исследование законов движения подземных вод, закономерностей формирования их гидродинамического режима и ресурсов);

- региональная гидрогеология (закономерности распространения подземных вод в земной коре, типы гидрогеологических структур, формирование различных типов подземных вод);

- гидрогеохимия (исследование законов миграции химических элементов в подземной гидросфере и процессов формирования химического состава подземных вод);

- гидрогеотермия (исследование термических свойств и процессов теплопереноса с подземными водами);

К прикладной отрасли относятся:

- инженерная гидрогеология (гидрогеологические изыскания при проектировании и строительстве инженерных сооружений различного типа);

- гидрогеология месторождений полезных ископаемых, шахтная и рудная гидрогеология;

- гидрогеология минеральных (лечебных), промышленных и термальных вод,

- нефтепромысловая гидрогеология;

- мелиоративная гидрогеология;

- экологическая гидрогеология;

- мониторинг подземных водных объектов;