Header Image

Осенью 2012 года в Ирландии состоится крупная ярмарка вакансий, которая будет проведена работодателями из России.

Подробнее ...
2.3. Геологическое строение Нижнезырянского водохранилища Печать E-mail
15.01.2015 17:57

2.3.1. Тектоника

В тектоническом плане рассматриваемый участок находится в центральной части Соликамской впадины – крупной синклинальной структуры в осевой части Предуральского краевого прогиба. В пределах впадины прослеживаются положительные структуры – валы: Камско-Вишерский, Березниковский, Харюшинский, Игумский. К одному из валов – Березниковскому – приурочена территория, занятая Нижнезырянским водохранилищем. Вал осложнен локальной положительной структурой – Березниковской. В пределах положительных структур в связи со смятием пластов возникают системы трещин растяжения. По таким трещинным зонам минерализованные воды глубоких горизонтов (рис. 2.5) поднимаются к поверхности. К местам пересечения положительных структур эрозионными врезами приурочено самое высокое положение природных минерализованных вод и часто отмечаются зоны повышенной водообильности. Нижнезырянское водохранилище как раз находится в таком месте: здесь Березниковский вал пересекает эрозионный врез р. Зырянка.

Расположение изучаемого участка в южной части Верхнекамского месторождения калийных солей вносит ряд особенностей в тектоническое строение территории и оказывает влияние на состав подземных вод. В своде Березниковского вала, как и в пределах других положительных структур, развивается соляной карст (Горбунова и др., 1992). Верхние слои солей из нижней части соляно-мергельной толщи или покровной соли выщелачиваются подземными водами, что приводит к формированию крепких рассолов, которые при наличии путей вертикальной миграции могут подняться в верхнюю зону и, смешавшись с пресными водами, засолить их. Возникающие полости выщелоченных пород имеют тенденцию компенсироваться прогибанием покрывающих пород с развитием усилий, направленных на их растяжение (Болотов, 2000). Нижнезырянское водохранилище находится в русле древней долины Зырянки, которая сформировалась в днепровское время и представляет собой древнее образование трогообразной формы, не претерпевшее в последующее время существенных изменений. Она простирается в широтном направлении на расстояние более 15 км, пересекает меридиональный структурный план и открывается в камскую геоморфологическую депрессию (Геологическое доизучение…, 1992).


Рисунок 2.5.
Характерный геолого-гидрогеологический разрез центральной части ВКМКС (Белкин, 2010).
 
2.3.2. Стратиграфия, литология

Геологическое строение территории хорошо изучено главным образом в местах детальной разведки калийных солей.
Кристаллический фундамент гранито-гнейсового состава (предположительно архейского возраста) залегает на глубинах 4–5 км с общей тенденцией погружения к востоку. В строении осадочного чехла участвуют отложения протерозоя, среднего и верхнего палеозоя, кайнозоя. Они представлены терригенными отложениями венда, преимущественно карбонатными образованиями девонского и каменноугольного возраста, а также терригенными и карбонатными отложениями пермской системы. Для нас наибольший интерес представляет верхняя часть нижнего отдела пермской системы, а также четвертичные породы, которые их перекрывают (рис. 2.5).
К нижнему отделу пермской системы приурочены отложения каменных и калийно-магниевых солей, выделенные в березниковскую свиту, состоящую из двух толщ: глинисто-ангидритовой и соленосной. Последняя подразделяется на подстилающую и каменную соль, сильвинитовую и сильвинито-карналлитовую пачки и покровную каменную соль, верхняя часть которой вскрыта практически всеми разведочными скважинами на соль, пробуренными в пределах ВКМКС. В составе нижнепермских отложений мощная толща галогенных отложений занимает особое место. Она составляет уникальное по запасам месторождение калийных солей. Роль соляной толщи велика не только как важного природного ресурса, но и как компонента природной среды, который во многом определяет сложное строение всего Верхнекамского региона. Соляная толща, являясь надежным водоупором, разделяет подземные воды на два гидрогеологических этажа: надсолевой и подсолевой.
Нижнепермские отложения в рассматриваемом районе представлены соликамским горизонтом уфимского яруса, который подразделятся на соляно-мергельную толщу (СМТ) – нижнесоликамские отложения и терригенно-карбонатную толщу (ТКТ) – верхнесоликамские отложения. Соляно-мергельная толща в пределах ВКМКС имеет повсеместное распространение, но обычно перекрыта вышележащими отложениями различной мощности. В пределах ВКМКС отмечается несколько выходов на поверхность (точнее, под четвертичные отложения) пород СМТ. Один из них (Березниковский) – в районе Нижнезырянского водохранилища. Участок выхода приурочен к сводовой части Березниковского вала. Отложения соляно-мергельной толщи представлены в основном мергелями, аргиллитами, глинами, чередующимися в разрезе и фациально замещающими друг друга. Подчиненное значение имеют прослои и линзы каменной соли. Характерной особенностью является загипсованность.
Отложения терригенно-карбонатной толщи в пределах южной части ВКМКС распространены наиболее широко. Сложена она известняками, мергелями, песчаниками, алевролитами. Для верхней части разреза наиболее характерны известняки, мергели; для нижней – алевролиты, песчаники. К отложениям ТКТ приурочены основные запасы пресных подземных вод региона. Местная гидросеть прорезает долинами в большинстве своем именно эти отложения, и литологический состав последних во многом определяет природный гидрохимический облик рек. Отложения ТКТ развиты и в районе Нижнезырянского водохранилища. Распространенные на водораздельных пространствах южной части ВКМКС шешминские (или пестроцветные) отложения уфимского яруса, в районе Нижнезырянского водохранилища выклиниваются (Кудряшов, 2001).
Отложения пермской системы повсеместно перекрыты чехлом четвертичных образований. Четвертичные делювиальные покровные отложения развиты на междуречьях. Аллювиальные четвертичные отложения распространены в долине Камы, а также в долине ее притока – Зырянки. Наибольшую мощность аллювий имеет в долине Камы, но его мощность в долинах некоторых небольших рек также может быть довольно значительной. По данным ближайших к рассматриваемому объекту скважин максимальная мощность четвертичных отложений на побережье Нижнезырянского водохранилища достигает 16 м.
Ложе водохранилища (русло р. Зырянка и надпойменные террасы) преимущественно сложено суглинком, супесью, торфом; реже – глиной. Торфяники отмечаются в зоне затопления на правобережной части долины Зырянки (Косачевское болото). Имеются линзы погребенного торфа. На рисунке 2.6 приведены подробные геолого-литологические разрезы чаши водохранилища по данным изысканий, проведенных Ленинградским отделением треста «Теплоэлектропроект» до создания водохранилища в 1948 г.
Мощность четвертичных отложений весьма неравномерна. В отдельных местах она может существенно возрастать – до 39 м (Болотов, 2000; Сопряженная инвентаризация природных..., 1998).


Рисунок 2.6.
Геолого-литологические разрезы чаши водохранилища (по данным изысканий).

Условные обозначения


Растительный слой, торф слаборазложившийся (почти не разложившийся), желто-бурый водонасыщенный

Аллювиальные отложения 1-й надпойменной террасы Qal I


Суглинок средний буроватый, с поверхности бурый, слабоплотный и влажный, почти рыхлый. Ниже уровня грунтовых вод синевато-серый плотный, влажный, пластичный, с редкими тонкими прослойками пылеватого песка и торфянистыми примазками

Суглинок тяжелый пылеватый, синевато-серый, плотный, влажный, пластичный, редко текучепластичный с частыми тонкими прослойками пылеватого песка и хорошо разложившегося торфа

Глина того же типа

Торф (погребенный) темно-коричневый, иногда рыхлый, влажный, с редкими растительными остатками, тонкими прослойками суглинка и глины

Супесь темно-серая очень мелкозернистая, пылеватая, сильно глинистая, очень влажная, иногда водонасыщенная

Аллювиальные отложения 2-й надпойменной террасы Qal II


Супесь пылевато-глинистая, иногда сильно глинистая, желтовато-коричневая, от слабовлажной до водонасыщенной

Песок очень мелкозернистый пылевато-глинистый, иногда сильно глинистый, темно-серый, с незначительной примесью гравия и гальки – до 10%, водонасыщенный. При бурении дает водонапорную пробку высотой от 0,6 до 2,0 м

Гравий глинисто-песчаный, иногда сильно глинистый с значительным количеством гальки и кристаллических пород – до 30%, водонасыщенный

Галечник гравелистый с примесью разнозернистого глинистого песка, водонасыщенный

Суглинок бурый пылевато-песчаный, плотный, влажный (в виде прослоев и линз)

Делювиальные и переотложенные флювиогляциальные отложения Qal + Фg


Глина и суглинок тяжелый, бурые, довольно плотные, с щебнем коренных пород, книзу известковистые

Песок очень мелко зернистый, пылеватый, сильно глинистый

Коренные отложения Кунгурского яруса Пермской системы Рkg VI и Рkg V


Известняк желтовато-серый, тонкослоистый, плотный, трещиноватый, с прослойками глины и мергела такого же цвета (известково-мергелистая плитняковая толща)

Глина темно-серая синеватая, мергелистая, очень плотная с прослоями мергела и известняка того же цвета (глинисто-мергелистая толща)

Установившийся уровень подземных вод. Дата замера

Встретившийся уровень подземных вод

Граница между четвертичными и коренными отложениями

Граница между отложениями первой и второй надпойменных террас


Рисунок 2.6. Разрез по линии 1.


Рисунок 2.6. Разрез по линии 3к.


Рисунок 2.6. Разрез по линии 2.


Рисунок 2.6. Разрез по линии 3.

Вскрытая мощность рыхлых отложений на надпойменных террасах долины р. Зырянка – до 14 м. Толщина отложений снижается к бортам долины. В некоторых местах по борту мощность четвертичных отложений составляет менее 1 м. Пример такой ситуации приведен на рисунке 2.7.


Рисунок 2.7.
Поперечные геолого-литологичекие разрезы склона водохранилища.

По некоторым данным, известняки, постилающие четвертичные отложения малой мощности, подвержены карсту. Поэтому «…всякие искусственные или естественные нарушения верхнего покрова недопустимы, так как немедленно повлекут за собой усиленную фильтрацию и карстообразование, что, в свою очередь, может повлечь еще худшие последствия, а именно: полная сработка водохранилища» (Техническое водоснабжение…, 1958).
По нашему мнению, указанные процессы маловероятны.

2.3.3. Гидрогеология
На гидрогеологические условия формирования подземных вод района Нижнезырянского водохранилища оказывают влияние геологические и структурно-тектонические особенности территории: наличие Березниковского вала, выклинивание шешминских и частично верхнесоликамских отложений, выход на поверхность нижнесоликамских пород, присутствие в разрезе толщи галогенных пород. В соответствии с принятым стратиграфическим принципом в пределах рассматриваемого участка выделяются три водоносных комплекса: четвертичных отложений, верхнесоликамский и нижнесоликамский (Гидрогеология СССР…, 1972; Гидрогеологическая карта СССР…, 1975).

Водоносный комплекс четвертичных аллювиальных отложений
Развит в долине р. Зырянка. Условия залегания и литология определили здесь крайне низкую водообильность четвертичных отложений. При опробовании структурных скважин, пробуренных на побережье водохранилища, заметных водопроявлений в четвертичных отложениях отмечено не было. Родников, связанных с аллювиальными четвертичными отложениями, также не зафиксировано (Гидрогеологическая карта СССР…, 1975). Четвертичные отложения в районе Нижнезырянского водохранилища не имеют постоянного водоносного горизонта, но иногда содержат сезонную верховодку при наличии в разрезе достаточно выдержанного водоупорного слоя глин. Основные ресурсы подземных вод четвертичных отложений приурочены к низким террасам р. Кама (за пределами рассматриваемого участка). По разрезу подземные воды сконцентрированы в нижележащих верхнесоликамских отложениях.

Отложения водоносного комплекса терригенно-карбонатной толщи (верхнесоликамский водоносный горизонт)
Широко распространены в долине р. Зырянка и на сопредельных территориях (рис. 2.8). Исключением является центральная часть Нижнезырянского водохранилища и небольшой участок южнее дамбы. Здесь отложения терригенно-карбонатной толщи выклиниваются, и на поверхность выходят породы нижнесоликамского комплекса.
В отложениях ТКТ сосредоточены основные запасы пресных подземных вод региона. Водовмещающими породами являются известняки, мергели, песчаники; водоупорами – глины и глинистые алевролиты. Характерны частые фациальные изменения литологического состава по простиранию слоев и по разрезу. Литологическая неоднородность пород обусловила разделение ТКТ на две части: верхнюю – известняково-песчаниковую и нижнюю – известняково-мергелистую.
Выше эрозионных врезов циркулируют трещинно-грунтовые, обычно безнапорные воды. Ниже местных эрозионных врезов развиты напорные трещинно-пластовые воды. О напорном характере горизонта свидетельствует наличие восходящих родников, самоизливы из скважин. В ходе проведения гидрогеологической съемки масштаба 1:50000 (Отчет о комплексной гидрогеологической…, 1996) в верхней части Нижнезырянского водохранилища в районе д. Суханово был выделен участок самоизлива подземных вод (рис. 2.8).
В долине Зырянки, как и в долинах многих других рек ВКМКС, верхнесоликамский горизонт в той или иной мере имеет гидравлическую связь с поверхностными и грунтовыми водами (Сопряженная инвентаризация природных…, 1998). Гидравлическое взаимодействие подземных вод верхне- и нижнесоликамского водоносных комплексов затруднено, но на локальных участках гидравлическая связь не исключена (Сопряженная инвентаризация природных…, 1998). В естественных условиях такими участками могут быть очаги разгрузки подземных вод. Нарушение природной изолированности горизонтов, возможно, связано с перетоками по стволам скважин в случае нарушения герметичности.
Питание комплекса осуществляется преимущественно за счет атмосферных осадков, а также перетока вод из нижележащих отложений. Разгрузка происходит в долинах рек Зырянка, Быгель и субаквальным путем, что подтверждается визуальными наблюдениями и данными гидрометрии (Гидрогеологическая карта СССР…, 1975). Сток подземных вод, залегающих выше местных базисов дренирования, формируется под дренирующим воздействием местной гидрографической сети. Трещинно-пластовые воды верхнесоликамского комплекса ВКМКС имеют тенденцию движения на запад, в сторону осевой части Соликамской впадины (Гидрогеологическая карта СССР…, 1975). На рисунке 2.6 показано направление движения подземного потока комплекса в сторону и вдоль долины р. Зырянка.


Рисунок 2.8. Схематическая карта гидропьезоизогипс верхнесоликамского водоносного горизонта.

Условные обозначения


Разведочные на соль скважины

Структурные скважины

Гидрогеологические скважины

Специальные инженерно-гидрогеологические скважины

Разведочные скважины, разведочно-эксплуатационные на воду, наблюдательные режимной сети: в числителе – номер, в знаменателе – порядковый номер по гидрогеологическому каталогу

Расчетная абсолютная отметка приведенного пьезометрического уровня подземных вод (м) с минерализацией более 10 г/л

Абсолютная отметка статического уровня подземных вод (м) с минерализацией менее 10 г/л

Пьезогипсы, характеризующие естественный режим подземных вод и их абсолютные отметки

Зоны повышенного градиента уровней нижнесоликамского водоносного горизонта

Направление основного движения потока подземных вод

Контуры распространения отложений шешминской свиты

Контуры выходов на поверхность отложений соляно-мергельной толщи (нижнесоликамского водоносного горизонта P1sol1), по материалам Г. В. Харитонова, 1992 г.

Площади выходов на поверхность отложений терригенно-карбонатной толщи верхнесоликамского водоносного горизонта (P1sol2), по материалам Г. В. Харитонова, 1992 г.

Участки самоизлива подземных вод, В. А. Балдин, 1996 г.

Водообильность комплекса неравномерна, наиболее высока она на участках повышенной трещиноватости, приуроченных к Березниковскому валу. По результатам опробования скважин различного назначения, пробуренных на побережье Нижнезырянского водохранилища, удельные дебиты составляли 3–20 л/с (Сопряженная инвентаризация природных…, 1998). Дебиты родников, изученных при проведении гидрогеологических съемок масштаба 1:200000, 1:50000, изменялись в широких пределах: 0,5–20 л/с (табл. 2.11). Максимальный дебит был отмечен в восходящем роднике, расположенном в верхней части Нижнезырянского водохранилища в районе д. Суханово, родник с минимальным дебитом расположен на левобережье водохранилища (зона выклинивания отложений ТКТ).

Таблица 2.11. Характеристика химического состава подземных вод верхнесоликамского водоносного комплекса, разгружающихся в долине р. Зырянка.
По данным: Гидрогеологическая карта СССР…, 1975; Отчет о комплексной гидрогеологической…, 1996.

№ родника и тип

Местоположение

Дата опробования

Дебит, л/с

рН

Содержание ионов, мг/дм3

Минерализация мг/дм3

HCO4

SO2

Cl

NO2

NO3

CO3

Ca

Mg

Na+K

73 восх.

Правый берег водохранилища, д. Быгель

04.08.1974

6,0

7,5

195,2

382,6

23,6

сл.

2,0

24,0

139,6

47,7

40,5

855,6

66 нисх.

Правый берег водохранилища, д. Суханово

04.08.1974

1,0

7,5

244,0

17,3

10,4

0,05

12,0

9,0

62,1

12,2

23,9

390,0

519 нисх.

Правый берег водохранилища, южная окраина д. Быгель

15.06.1991

Σ10

7,2

201,0

684,0

819,0

0,005

0,3

0,0

481,0

168,0

72,0

2460,0

521 нисх.

Правый берег р. Зырянка, западная окраи на д. Суханово

15.06.1991

5,0

7,6

232,0

33,0

43,0

0,0

0,0

0,0

84,0

20,0

5,0

430,0

563 нисх.

Левый берег водохранилища, 150 м от п/л «Солнечный»

19.07.1991

0,5

7,0

183,0

123,0

436,0

0,005

0,2

0,0

156,0

54,0

130,0

1110,0

В естественных условиях для верхнесоликамского водоносного комплекса региона в целом были характерны пресные гидрокарбонатно-кальциевые воды с минерализацией 0,2–0,5 г/л. На отдельных участках эта закономерность нарушалась в связи с выщелачиванием гипса в нижних слоях и особенностями структурно-тектонического строения, которые обусловливают подток сульфатных и хлоридных вод из нижних горизонтов. Местоположение Нижнезырянского водохранилища является одним из таких участков.
Над соляным поднятием в сводах Березниковского вала (рис. 2.5) отмечается появление минерализованных вод на небольших глубинах, что связано с подтоком природных рассолов по трещинным зонам в сводах поднятий к поверхности. На участках пересечения вала эрозионным врезом долины р. Зырянка происходит интенсификация подтока рассолов, и здесь наблюдается самое высокое положение минерализованных вод. При опробовании скважин, расположенных на левом берегу в средней части Нижнезырянского водохранилища, в 1960 г. было отмечено аномальное для верхнесоликамского комплекса региона явление: из интервалов на глубинах около 100 м были получены хлоридно-натриевые воды с минерализацией 11,3–17,8 г/л (интервалы опробования включали верхнесоликамские отложения и верхнюю часть нижнесоликамских отложений). На родниковый сток структурно-тектонические особенности территории обычно не накладывают своего влияния. Исключением к сказанному является наличие в двух родниках, расположенных на расстоянии менее 1 км друг от друга, подземных вод различного состава. Опробование родников в приустьевой части р. Быгель (впадает справа в Нижнезырянское водохранилище), проведенное в 1974 г., показало наличие в одном из родников гидрокарбонатно-кальциевых вод с минерализацией 0,2 г/л, в другом – сульфатно-кальциевых с минерализацией 0,8 г/л. При опробовании второго родника в 1991 г. была зафиксирована минерализация 2,5 г/л и повышенное содержание хлоридов, сульфатов и кальция. Результат химического анализа первого родника типичен для территории, второго – аномален, что связано со структурно-тектоническими особенностями, на которые в настоящее время накладывается техногенная нагрузка (наличие скважин с негерметичными колоннами).
Освоение территории (бурение скважин различного назначения, строительство, эксплуатация запасов пресных подземных вод) наложило отпечаток на гидрохимические характеристики вод. В таблицах 2.11, 2.12 приведен химический состав подземных вод комплекса по данным опробования ближайших к водоему родников и скважин. Из таблиц видно, что состав вод отличается разнообразием. Причинами тому являются: уменьшение промытости, комплексы разреза с глубиной, выщелачивание прослоев гипса из низов разреза терригенно-карбонатной толщи, подток минерализованных вод из нижележащих горизонтов в пределах локальных положительных структур на участках эрозионных врезов. Последняя причина наиболее актуальна для естественных гидрогеологических условий рассматриваемого участка.

Таблица 2.12. Характеристика водоносных комплексов, распространенных в долине р. Зырянка (Нижнезырянское водохранилище), по результатам опробования скважин.

№ скважины

Год бурения

Глубина скв., м /

абс. отметка, м

Характеристика водоносного горизонта

Интервал опробования

(водоносный

комплекс)

Статический уровень / абс. отметка, м

Удельный дебит, л/с

  

Минерализация (г/л)

 

Тип воды

 

 

182с

 

1983

 

181,2 / 132,3

16–56,4 (P1sol2)      

72,0–89,5 (P1sol2+sol1)

90–125 (P1sol1)

14,93 / 117,4

14,7 / 117,6

15,7 / 116,6

7,2

12

0,5

0,4

2,8

17

НСО3, SO4Мg

SO4–Ca

Cl–Na

 

 

1954

 

131,9 / 125,6

29,2–48,9 (P1sol2)

48,6–96,0 (P1sol2+sol1)

85,8–131,9 (P1sol1)

13,2 / 112,5

13,2 / 112,5

13,6 / 112

8,4

5,3

0,46

1,12

6,7

16

SO4–Nа

Cl, SO4–Na, Ca  

Cl, SO4–Na, Ca

301

1978

120 / 153,0

75–117,5 (P1sol2)  

65,7 / 87,3

1,24

0,274

НСО3–Са

 

80

 

1953

 

н.с. / 120,7

27,5–54,3 (P1sol2+sol1)

47–74 (Р1sol1)

80,3–92 (P1sol1)

9,46 / 110,2

9,41 / 110,3

9,54 / 110,1

3,4

1,8

0,011

0,3

2,4

38

НСО3Са

SO4, Cl–Na, Ca

Сl–Na

1960

172,2 / 147,9

48–95 (P1sol2+sol1)  

33,1 / 114,8

н.с.

17,8

Cl–Nа

 

 

1960

 

140,0 / 135,9

27,0–45,7 (P1sol2+sol1)

106–130 (P1sol1)

20,0 / 115,2

21,9 / 114

3,77

0,247

11,3

75,7

Cl–Nа

Cl, SO4–Na

99

1956

951,8 / 117,6

10–64,1 (P1sol2+sol1)  

4,15 / 113,5    

20

0,7

SO4Са

1c

1960

116 / 116,4

32–114 (P1sol1)

2,8 / 113,6

2,5

17,1

Cl–Nа

10с

1960

188 / 138,6

23,6–71,2 (P1sol2+sol1)  

23,6 / 71,2

4

12,5

Cl–Nа

 

Примечание:
Р1sol2 – данные опробования верхнесоликамского водоносного комплекса
Р1sol1 – данные опробования нижнесоликамского водоносного комплекса
Р1sol2+sol1 – интервал опробования включает верхне- и нижнесоликамский

Водоносный комплекс соляно-мергельной толщи (нижнесоликамский водоносный горизонт)
Отложения соляно-мергельной толщи (СМТ) развиты повсеместно, но на подавляющей территории региона они перекрыты верхнесоликамскими и шешминскими отложениями. На поверхность (под четвертичные отложения) отложения СМТ выходят только небольшими участками в сводовых частях валов. К такому участку приурочена рассматриваемая территория. В сводовой части Березниковского вала (на поверхности – это центральная часть Нижнезырянского водохранилища) происходит выклинивание широко распространенных на сопредельных территориях верхнесоликамских отложений и отмечается выход на поверхность нижнесоликамских пород (рис. 2.9), которые представлены в основном мергелями, аргиллитами, глинами, чередующимися в разрезе и фациально замещающими друг друга. Подчиненное значение имеют прослои и линзы каменной соли. Характерная особенность – загипсованность. Водовмещающими породами являются трещиноватые мергели, в качестве водоупоров рассматриваются глинистые прослои.
Область питания водоносного комплекса расположена восточнее ВКМКС, где породы соляно-мергельной толщи выходят на поверхность. Движение подземных вод направлено с востока на запад и северо-запад вдоль долины р. Зырянка (рис. 2.9). Основным базисом дренирования региона является долина р. Кама и в нее осуществляется разгрузка напорных подземных вод горизонта.
Опробование скважин различного назначения в пределах рассматриваемого участка показало, что при бурении статический уровень вод нижнесоликамских отложений устанавливался на отметках 2–22 м. Характер напоров в горизонте показан в таблице 2.12 (Сопряженная инвентаризация природных…, 1998).
Водообильность комплекса мала, наиболее водообильной является верхняя часть отложений. Родников, разгружающихся по берегам Нижнезырянского водохранилища, в ходе проведения съемочных работ (Гидрогеологическая карта СССР…, 1975; Отчет о комплексной гидрогеологической…, 1996) отмечено не было. Удельные дебиты ближайших к нему скважин, вскрывших подземные воды в верхней части СМТ, составляли 0,2–2,5 л/с. По данным опробования скважин прослеживается резкое уменьшение водообильности с глубиной. В нижней части разреза СМТ с неповсеместным распространением залегают высокоминерализованные рассолы. Дебиты скважин, вскрывших эти рассолы, составляют тысячные и менее доли литров в секунду.
Естественный химический состав и минерализация вод нижнесоликамского горизонта очень разнообразны (табл. 2.12).


Рисунок 2.9.
Схематическая карта гидропьезоизогипс нижнесоликамского водоносного горизонта. Условные обозначения - те же, что и на рис. 2.8.

В местах выхода отложений СМТ на поверхность распространены пресные подземные воды с преобладанием в химическом составе ионов НСО3, SO4, Са. Перекрытые верхнесоликамскими породами, отложения СМТ находятся ниже зоны дренирования и содержат солоноватые подземные воды. Влияние на естественную гидрохимическую зональность изменения состава вод с глубиной оказывают несколько причин.
Во-первых, выщелачивание присутствующих в разрезе СМТ загипсованных глин обусловливает наличие солоноватых сульфатно-кальциевых вод. В связи с выклиниванием вышележащих отложений ТКТ в пределах рассматриваемого участка загипсованные глины залегают неглубоко, что приводит к появлению сульфатных вод на малых глубинах. При опробовании скважины 80 с глубины 47–74 м был получен приток воды сульфатно-хлоридного состава с минерализацией 2,4 г/л. Во-вторых, с наличием в разрезе толщи солей связаны процессы выщелачивания перекрывающей промышленный пласт каменной соли, что приводит к образованию рассолов хлоридно-натриевого состава с минерализацией 150–200 г/л. Рассолы в основном изолированы от циркулирующих в верхней части разреза пресных и солоноватых вод водоупорными прослоями. В-третьих, трещинные зоны в сводах Березниковского вала служат путями миграции вверх хлоридно-натриевых рассолов, что вызывает увеличение минерализации циркулирующих выше подземных вод. В месте пересечения вала долиной р. Зырянка прослеживается самое высокое положение минерализованных вод. Так, скважиной 5с были вскрыты хлоридно-натриевые воды: на глубине 27–45 м – с минерализацией 11 г/л (Р sol +sol ), на глубине 106–130 м (Р sol ) – с минерализацией 75 г/л. В настоящее время подъем природных рассолов в зону пресных и солоноватых вод возможен по негерметичным стволам пробуренных по берегам водохранилища скважин.
Сложные гидрогеологические условия территории определили значительную трудность при отделении естественных причин формирования гидрохимического режима подземных вод от техногенных. Поэтому часто создается ситуация, когда техногенные причины выступают как стимуляторы, приводящие в движение те природные факторы формирования состава минерализованных вод, которые в естественных условиях могли бы не функционировать.

2.3.4. Геологические процессы
Из геологических процессов, развитых в пределах ВКМКС, и на изучаемой территории в частности, следует выделить соляной карст и суффозию.
Карстующимися породами являются галогенные породы пермского возраста. Следствием растворения солей является процесс опускания дневной поверхности над сводами положительных структур. В своде Березниковского вала, как и в пределах других положительных структур, соляной карст развивается в виде карстовых ванн или овальных участков прогрессирующих понижений, связанных с подземным выщелачиванием гипса и каменной соли как из соляно-мергельной толщи, так и, по-видимому, из пачки покровных солей (Болотов, 2000). Процесс этот длительный и многостадийный, протекающий с различной интенсивностью в пределах всего ВКМКС (Горбунова и др., 1992).
Естественный процесс выщелачивания галогенных пород был усилен добычей рассолов из соляно-мергельной толщи в районе пос. Новая Зырянка в ХVI–ХIХ вв. Возникающие полости выщелоченных пород компенсировались прогибанием покрывающих пород с развитием усилий, направленных на их растяжение. Создавались условия для образования кулисоподобных трещин и зон просадки типа микрограбенов, ориентированных вдоль длинной оси карстовых депрессий. Одной из них является Ново-Зырянская, расположенная на восточном крыле Березниковского вала. Депрессия протянулась с юго-запада на северо-восток от пос. Новая Зырянка до южной окраины пионерского лагеря «Дружба». Далее, вероятно, она простирается в северо-восточном направлении по дну Нижнезырянского водохранилища к устью р. Быгель. В районе северо-западной окраины д. Быгель имеют место понижения, но они в значительной мере осложнены старыми земляными работами (канавы, траншеи и ямы), вследствие чего трудно распознаются и прослеживаются (Болотов, 2000).
По-видимому, возникновение трещин и зон просадок является типичным и первостадийным процессом для достаточно жестких терригенно-карбонатных пород верхней части соликамской свиты нижней перми. Возраст Ново-Зырянской депрессии оценивается как голоценовый. Мощности четвертичных отложений здесь не превышают 10 м. Депрессия древнего заложения (возможно, третичного или, скорее всего, древнечетвертичного возраста) – Березниковская – выявлена у пос. Старая Зырянка. Она выполнена рыхлыми отложениями характера сводовой части Камско-Вишерского вала. Мощность рыхлых осадков достаточно большая: скв.7с – 38,6 м, 8с – 32,5 м (Болотов, 2000).
Образование провальных понижений рельефа земной поверхности в районе пос. Новая Зырянка и восточнее его многие специалисты связывают с процессом суффозии (Комплексная геомеханическая…, 1999; Обобщение информации о геологическом…, 1999; О результатах геологических…, 1999). Развитию суффозии в пределах рассматриваемого участка способствует наличие в четвертичных отложениях тонко- и мелкозернистых песков и пылеватых глинистых фракций, неравномерная и зачастую высокая обводненность водовмещающих пород (Баньковская и др., 2000). Вымывание пылеватых частиц в рыхлых горных породах подземными водами вызывает оседание вышележащей толщи. Провально-трещинные образования на поверхности земли связывают с раскрытием трещин бокового отпора (ТБО) по берегам древней долины р. Зырянка, представляющих собой экзогенные геологические формы, генезис которых связан с гляциальными процессами в среднем плейстоцене. Раскрытие ТБО вызвано процессом пульсационного галокинезного вертикального оседания надсоляного массива на южной периклинали Березниковского купола (Копнин и др., 2000). Раскрытие ТБО происходило в период заполнения Нижнезырянского водохранилища как результат уменьшения прочности породы на сдвиг (из-за увеличения порового давления флюида) и разрядки на имеющихся плоскостях ослабления повышенных касательных напряжений. Кроме того, породы надсоляной толщи, вмещавшие ТБО, испытывали дополнительную нагрузку, обусловленную горными работами. Это снижало прочностные свойства пород и сопротивляемость нагрузкам. Таким образом, формирование техногенной мульды оседания спровоцировало раскрытие ТБО и возникновение суффозионных провальных образований в тонкозернистых плейстоценовых осадках (Копнин и др., 2000). На рисунках 2.10, 2.11 показаны примеры линейной зоны проседания, воронки и следствие оседания поверхности – трещина на здании. Все фото сделаны в пос. Новая Зырянка и его окрестностях.


Рисунок 2.10.
Воронка и образование трещин в пос. Новая Зырянка. 1999 г.

В результате карстовых и суффозионных процессов в районе Новой Зырянки сформировались провальные образования. По исследованиям ряда авторов (Копнин и др., 2000; О результатах геологических исследований…, 1999; Обобщение информации о геологическом…, 1999) здесь установлено 50 провалов овальной формы и 14 соединяющих их траншеевидных понижений земной поверхности суммарной длиной около 1500 м.


Рисунок 2.11. Линейная зона проседания на северо-западной окраине пос. Новая Зырянка. 2007 г.

 
Free template "Frozen New Year" by [ Anch ] Gorsk.net Studio. Please, don't remove this hidden copyleft! You have got this template gratis, so don't become a freak.