Разведка подземных вод

Выделение областей, благоприятных для эксплуатации подземных вод на территориях с ледниковыми отложениями, может оказаться исключительно трудным делом. Ледниковые отложения, возраст которых не превышает 100 000 лет, наследуют многие черты доледникового рельефа. Поэтому в местах развития этих молодых отложений многие наиболее выраженные формы рельефа поддаются изучению обычными геологическими методами с помощью аэрофотосъемки и топографических карт (рис. 9.22). Даже если правильно установлена большая часть геологических особенностей поверхности, водоносные горизонты выделяются с трудом. Озы, камы и камовые террасы обычно возвышаются над близлежащими водотоками; такая территория усиленно дренируется и в толще отложений на контакте с ледником обнаруживают лишь немногочисленные водонасыщенные зоны. В этих районах водоносные горизонты вероятнее всего приурочены к толщам послеледникового аллювия, флювиогляциальным отложениям, погребенным ледниковым и доледниковым русловым отложениям или к коренным породам. Многочисленные включения отсортированного водой материала встречаются также в конечных моренах. Если эти морены достаточно мощны и питание подземных вод интенсивно, многие из более или менее изолированных включений водопроницаемого материала могут служить крупными водоносными горизонтами местного значения. Хотя и не повсюду, как в областях развития конечных морен, отложения на контакте с ледником присутствуют в виде изолированных гнезд почти по всей толще валунных глин.

Рис. 9.22. Рельеф территории, подвергшейся оледенению в позднем плейстоцене.

В моренных отложениях наличие водоносных горизонтов маловероятно. А — зандровая равнина с водоносными горизонтами высокой производительности. Б — камовая терраса, подстилаемая главным образом водопроницаемыми отложениями. Высокое гипсометрическое положение террасы указывает на то, что подземные воды преимущественно дренируются из толщ, отложившихся на контакте с ледником. В — камы, сложенные водопроницаемым материалом; вероятно, у подножия камовых холмов небольшие скопления водонасыщенного материала. Г—депрессия на поверхности моренной равнины указывает на то, что мощная толща нижезалегающих осадков подверглась уплотнению. В таких местах можно предполагать наличие погребенной долины. Д— боковая морена, ее близкое залегание к толще обнаженных коренных пород указывает на то, что ледниковые отложения подстилаются коренными породами на небольшой глубине. Ε— конечная морена, здесь ледниковые отложения, вероятно, более мощные. Возможно наличие небольших скоплений отсортированного водой водонасыщенного материала. Ж — оз, сложенный водопроницаемым материалом, тонкий водонасыщенный слой которого залегает близ основания отложения. 3 — друмлин, сложенный главным образом ледниковыми отложениями, зозможно, с ядром коренных скальных пород, мало перспективен в отношении водоносности.

В отложениях морены могут находиться заполненные гравием русла древних водотоков, образовавшиеся в периоды отступания и следовавшего за ним наступания ледника, в результате чего оставались отложения, переслоенные с мощными слоями морены. Благодаря широкому территориальному распространению погребенные русловые отложения в толще морены гораздо более водообильны, чем обособленные гнезда с материалом ледникового контакта. Однако для точного определения распространения русловых отложений в морене необходимо обнаружить их обнажения, составить геофизические профили или пробурить разведочные скважины.

Рис. 9.23. Погребенная речная сеть (точечные лпнип) и современная гидрографическая сеть (сплошные линии) на северо-западе штата Миссури. Погребенные долины, выполненные ледниковыми отложениями, образуют наиболее крупные водоносные горизонты.

Долины, выполненные флювиогляциальными отложениямии (или) доледниковым аллювием, служат наиболее крупными источниками подземных вод в районах, подвергшихся оледенению (рис. 9.23). В некоторых местах современные долины лишь частично заполнены отложениями, поэтому здесь можно проследить положение более глубоких древних долин. В других местах наиболее молодые отложения морены полностью покрывают погребенные долины, оставляя немногие или полностью скрывая признаки их существования. Некоторые из этих долин заполнены ледниковыми наносами общей мощностью более 50 футов, состоящими из водопроницаемого песка и гравия, а также менее водопроницаемой морены.

Крупные водотоки, текущие в направлении, обратном наступанию ледника, были блокированы и образовали многочисленные озера. Преимущественно мелкозернистые осадки отлагались на подпруженных таким образом участках реки. Хорошо известна доледниковая долина реки Тиайс, которая текла на север в сторону штата Огайо из Западной Виргинии (рис. 9.24). В южной части штата Огайо днище этой долины имеет ширину 1,5 мили и врезано на глубину от 200 до 300 футов относительно коренных пород соседнего нагорья. Отложения глины и илов в излучине долины, обращенной к северу, достигают максимальной мощности 264 фута. В этой части штата Огайо рыхлые отложения недостаточно водопроницаемы, чтобы образовать хорошие водоносные горизонты.

Разведку подземных вод в районах, подвергшихся оледенению, лучше всего проводить комплексно, сочетая геологическое картирование поверхности, геофизические методы и буровые работы. Одна геологическая съемка не только не дает необходимых деталей, но может даже привести к неверным результатам. Например, некоторые конечные морены ограничены доледниковыми возвышенностями, сложенными коренными породами. Ледниковые отложения могут иметь малую мощность, поэтому выводы, основывающиеся на геологическом изучении поверхности, оказываются бесполезными. Сейсморазведка позволяет оконтурить погребенные долины, но информация о геологическом прошлом территории будет необходима для того, чтобы решить вопрос, заполнены ли эти долины тонкозернистым песком или илом с небольшой водопроницаемостью или здесь распространены отложения среднезер-нистого песка, обеспечивающие продуктивность водоносных горизонтов.

Рис. 9.24. Направление доледниковой гидрографической сети Тиайс (точечные линии) в Огайо и соседних штатах.

Конечно, разведочное бурение — наиболее надежный способ разведки водоносных горизонтов, но, как уже указывалось, стоимость буровых работ во много раз выше стоимости большинства других методов разведки.

На рис. 9.22 показана территория, подвергшаяся оледенению, на которой имеются благоприятные условия для накопления подземных вод. Едва ли найдется другая геологическая обстановка, требующая от гидрогеолога больших усилий для ее изучения, но результаты этих усилий обычно весьма эффективны.

 
< Пред.   След. >