Пластовые напорные и безнапорные воды.

Межпластовыми (пластовыми) водами называют водоносные горизонты, залегающие между двумя слабопроницаемыми пластами (в кровле и в подошве). Глубина залегания от 10м до 7км и более. Они могут быть безнапорными и напорными. Межпластовые безнапорные (со свободной поверхностью) встречаются редко и приурочены к слоистым осадкам, таликам междуречных массивов. Они залегают в верхней части геологического разреза, выше уреза поверхностных вод основный дрен территории, водоносный горизонт насыщен водой не на всю мощность.

Межпластовые напорные воды называются артезианскими.

Расстояние от кровли водоносного горизонта до установившегося уровня воды является пьезометрической высотой или напором над кровлей водоносного горизонта. Эта величина равна высоте столба воды и зависит не только от пластового давления, но и от плотности воды, которая зависит от температуры, давления, минерализации и содержания газов в свободном состоянии.

Расчет пьезометрического напора (меры энергии потока) межпластовых вод осуществляется согласно формулам: , [м]

-энергия давления жидкости в данной единой точке потока;

Z – энергия положения относительно единой плоскости сравнения;

h_k – напор над кровлей водоносного пласта.

Особенности артезианских вод:

1) водоносный горизонт изолирован водоупорами и снизу и сверху;

2) при вскрытии их уровень располагается выше кровли водоносного пласта;

3) в меньшей степени, чем грунтовые, подвержены загрязнению с поверхности земли;

4) стабильный режим;

5) преобладание перетоков, как нисходящих, так и восходящих, в зависимости от структурно-тектонического положения, 6) характерен упругий режим фильтрации.

 

39. Артезианские бассейны инфильтрационного типа.

Артезианский бассейн (АБ) – г/г структура, которая состоит из фундамента и перекрывающего его водоносного чехла. АБ заполнены водами инфильтрационного, элизионного, седиментационного генезиса. В строении выделяют следующие зоны: 1) Область питания;

2) Область транзита (напора);

3) Область разгрузки.

Область питания и разгрузки характеризуются малыми размерами по сравнению с областью транзита. АБ тесно связан с грунтовыми водами в областях питания и разгрузки. В питании важную роль играет переток и подток за счет восходящих движений глубинных вод по разломам. Область разгрузки располагается ниже, чем область питания. Разгрузка может быть в виде серии восходящих родников (открытые очаги разгрузки) или скрытой в русле рек, на дне озер, водохранилищ, морей.

Выделяют современные и древние очаги разгрузки. Древние – по наличию самородной серы в местах выхода (H₂S) сероводородных источников; отложения известковых туфов сопровождают выход п/в, насыщенных CO₂. Очаги разгрузки бывают и техногенными (скважины).

Интенсивность подземного стока в артезианских бассейнах определяется гипсометрией области разгрузки и питания, шириной области напора и т.д. Замедленный водообмен при близких отметках. Чем больше область питания и разность абс.отметок, тем водообильнее арт.бассейн и активнее циркуляция п/в.

 

40. Артезианские бассейны элизионного типа.

Элизионный тип – формируется на участках прогибания земной коры и заполнения их осадочным материалом в процессе геол. круговорота. Такие бассейны заняты солеными морскими водами, которые погружаются (захороняются) в недра земли вместе с г.п. В этом случае напор и движения вод происходит под влиянием вышележащих толщ пород и тектонических напряжений®происходит отжим (элизия) связанных глинами вод и перенос их в водоносные горизонты- коллекторы, регулярное перераспределение напоров, большое давление. Источником вод являются водовмещающие г.п., которые при уплотнении и уменьшении пористости выдавливают воду, ранее захваченную из морского бассейна. Интенсивность элизионного отжатия с глубиной затухает. Эти процессы протекают до 100 млн. лет. Вместе со свободной водой породы отдают связанную воду. Такая область питания называется внутрипластовой. Она состоит из системы пластов, отдающих воду, захваченную в седиментационном бассейне в процессе ее отжатия под воздействием внешней нагрузки при диагенезе, катагенезе и метагенезе горных пород. Область питания располагается во внутренней части АБ и почти полностью совпадает с областью напора и стока, которая расположена гипсометрически ниже области разгрузки. Наибольший напор в центральной наиболее погруженной части АБ, т.к. здесь большая вышележащая толща. Вода движется от наиболее нагруженных центральных участков к местам выхода отложений на дно морей.

Область разгрузки может быть открытой, скрытой или находиться на дне морей. Водоносные горизонты обычно не получают никакой дополнительной воды, кроме элизионной. Исключение- зоны глубинных проводящих разломов, по которым могут поступать флюиды внутрикорового и мантийного происхождения. Поэтому в морфологически едином элизионном АБ возможно формирование генетически разнородных водонапорных систем.