Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Формирование химического состава подземных вод базальтовых образований Южного Тейнгуена (Центральная чассть СРВ) и перспективы их использования в народном хозяйстве

ВАК РФ 04.00.06, Гидрогеология

Автореферат диссертации по теме "Формирование химического состава подземных вод базальтовых образований Южного Тейнгуена (Центральная чассть СРВ) и перспективы их использования в народном хозяйстве"

'ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ Московская государственная геологоразведочная академия

РГ6 од

" / ^..-.1 На прагах рукописи

НТО Г/АН ТУ

Нормирование шжческого состава подземных вод базальтовых

ОБРАЗОВАНИЙ ИЕЮГО ТЕЙКГУЕНА / ЦЕНТРАЛЬНАЯ ЧАСТЬ СРВ / Л ПЕРСПЕКТИВЫ 11Х ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ / На примере плато Буонметхуот /

Специальность 04.00.06- Гидрогеолога

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-шгаералогячесних наук

Москва 1993

Работа выполнена на кафедре гидрогеологии Московской государственной

Научные руководители: Доктор геолого-минералогических наук, профессор В.М. Швец Кандидат геолого-мияералогичэских. наук, доцент А.Б. Лисенков

Доктор геолого-минералогических наук, профессор Г.А.ГолеЕа Кандидат геолого-минералогических наук, ст.научный сотрудник Н.Г. Петрова

Ведущая организация- ВНИИЗарубеягеология

Защита диссертации состоится " 17 " июня 1993 г. в 17 час на заседании специализированного совета К. 063.55.04 в Московской государственной геологоразведочной академии по адресу: 117485, Москва, ул. Миклухо-'лаклая, 23, ауд, № 5-49

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЖТА.

Прост; Вас принять участие в работе совета или прислать Ваш Ътзыв на автореферат в 1 экземпляре,заверенный печатью учреждения, на имя ученого секретаря специализированногос совета.

Автореферат разослан " 18 " мая 1993 г.

геологоразведочной академии

Официальные оппоненты:

Ученый секретарь специализированного совета,професср

В.М. Кононов

ОБШЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ ;

Актуальность выполненных исследований» Южная часть плоскогорья Тейнгуея, в которое входят базальтовое плато Буонметхуот, находятся в центральной части СРВ и географически приурочена к центру Ияго китайского полуострава.. Территория плоскогорья очень слабо изуана в гэолого-гидрогеологяческои отношении. Большая ее часть остается неосвоенной в хозяйственном плане. Причиной тому послужили длительные военные действия, происходившие в районе с незначительными перерывами в течении 1930-1975 гг» В" последний годы по плану зконош*в ска-го развития СРВ сюда'предполагается переселение части населения для хозяйственного освоения региона и активного развития аграрного сектора на базе кофейных,чайных, каучуковых плантаций.

В сухом сезоне единственным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения населения и полива сельскохозяйственных культур являются подземные воды, содержащиеся в базальтовых образованиях. Возрастающая потребность в подземных водах для водоснабжения городов Буонметхуот , Далат, Дилинь, Баолох и др, но?их населенных пунктов и сельск< хозяйственных объектов, для орошения земель настоятельно требует решение вопроса рационального и научно-обоснованного использования водных ресурсов территории.

Согласно плана развития народного хозяйства региона потребность в вода на? ближайшие 10-15 лет для городов составляет 300 тыс.М^/сут. Выявление возможности обеспечения этой потребности и потребности в воде для всей южной частя плоскогорья за счет подземных вод требует детального изучения гидрогеологических условий региона, в частности изучения подземных вод базальтовых образований, установления основных закономерностей их формирования и распространения, оценки запасов и качества подземных вод.

После воссоединения страны КПЗ и правительство СРВ постановила перед геологической службой республики важные задачи по "усилению поисков и разведки природных ресурсов ускоренными темпами" в целях освоения земель южной •части плоскогорья Тейнгуея и превращения ее в один из развитых народохозяйственных районов страны.

Настоящая работа является одной из первых обобщений геолого-гидрогеологических материалов центральной части СРВ и посвящена в основном проблеме формирования химического состава подземных вод базальтовых образований плато Буонметхуот.

Цель ж задачи работы. Главной целью работы является обобщение и научный анализ имеющегося фактического материала, разработка комплексной методики изучения и картирования условий формирования химического состаш подземных еод применительно к условиям района,

ко

позволяющей решение помимо научных проблем гидрохимии, такие и практических задач, ориентированных на поиски и разведзу подземных вод для целей хозяйственно-питьевого и сельскохозяйственного водо-снабгения.

Основные задачи работы включают:

1. Выявление факторов формирования химического состава подземных вод на основе общего геолого-гидрогеологического анализа.

2. Изучение влияния на химический состаЕ подземных вод процессов взаимодействия е системе "вода-порода"

3. Оценку роли гидрогеологических, тектонических и гидродинамических факторов в формировании химического состава подземных вод,

4.Картирование влияния выявленных факторов на химический состав подземных вод в пределах изучаемого региона с выделением зон раздельного и комплексного"воздействия»

5. Раинирование территории в связи с перспективами использования подземных вод для' хозяйстенно-гатьевых нужд.

Методика исследования базируется на системном подходе к анализу исходного фактического материала и вн.тачает ряд последовательных этапов, приведены* на блок схема /стр. 13 /

Научная новизна! Настоящая диссертация представляет собой первое научное исследование по гидрогеологии района южного Тейнгуена.

1. Впервые для территори исследований проведен анализ гидрогеохимической и гидрогеодлнамической обстановок с использованием термодинамического и фактического моделирования. На основе этого выделены основные факторы, определяющие формирование химического состава подземных вод региона.

2. Получена качественная характеристика основных выявленных факторов формирования химического состава подземных вод региона.

3.Реализованы результаты применения факторного анализа в виде серии карт и схем районирования региона.

Практическая ценность.

1. Выполнено районирование изучаемой территории по геолого-структурным общегидрогеологическим, гидродинамическим и гидрогеохимическим признакам.

2. Использованная современная методика работ может найти приме-

из/чент

нения при использовании- химического состава подземных вод в других районах СРВ.

3. Предложена методика, позволяющая рационально ориентировать направление поисков и разведки подземных еод на каждом из выделенных гидрогеолических участков.

Используемые материалы. Работа выполнена на основе материалов, представленных е виде геологогздрогеологическях колонок буровых скважин, колодцев и источников подземных вод: данных гидрогеблоги-ческой съемки в масштабах 1:500 ООО, 1:200 ООО, 1:50 ООО, а также опубликованных материалов и производственных отчетов»

Загсщаемыэ положения: 1. Комплексная методика, включающая анализ обизх ге о лого-гидрогеологических условий, факторный анализ и термодинамическое моделирование, и послужившая основой для решения проблемы форглирова-юзя хтзллческого состава подземных вод и практических задач, напра вленных на использование подземных вод для хозят^ствеш-ю-питьез-ого и сельскохозяйственного водоснабжения.

2. Основным процессом Формирования химического состава подземных вод .в течении сухого сезона в условиях тропического климата явдя-ется взаимодействие в системах " вода - порода " и " вода - почва Важнейшей реакцией обеспечивающей поступление в подземные вода из пород и почв солеобразущих компонентов Са*, Mg . Na , Н СО j и $;Огявлиябтся гидролиз таких породообразующих минералов как плагиоклаз /ЫСаMsS\s0/. даобсид/СаМд<Г,г06/, оливин / Fje^Mg -

/. >.акроклш /кГА1 О g-1 /, гапертен /.

Влияние глубинной составляющей вроявлпяегся локально и фиксируется по повыленным концентрациям СI иона.

3. Горизонтальная и вертикальная гидрогеохимическая зональность определяется гидродинамической обстановкой, что подтверждается факторным анализом.

„4. Комплексные специальные карты факторных нагрузок, позвалив-

щие количественно опенить влияние различных факторов на формаро-

сост«в<а п.. вор, вние^и выполнить районирование территории.

Апробация работы; Основные положения работы долозены на научной конференции инженеров Главного Геологического Управления СРВ / 198S г. / и на конференции профессорско-преподавательского состава аспирантов и студентов МГГА / 1993 г. /.

Объем и структура таботы: Диссертационная работа состоит аз введения, 7 глав и заключения. Материал изложен на 150 страницах, машинописного текста, включает 29 рисунков, 22 таблиц . Список ли-

литературы содержит 70 наименований.

Данная работа является результатом научных исследований аспиранта, выполненных на кафедра гидрогеологии ЖТА под совместным научны." руководством зав. кафэдрой, доктора геолого-минералогегвскпх наук, профессора В »ГЛ. Швеца я кандидата гэо лого-тан ерэюгических наук, доцента А.Б. Лисенкова. Указанным научным руководителям автор приносит

глубокую благодарность. Над диссертацией автор пользовался совзта-

-м

ми и помощью доцента кафедры :шш В„А.Урихина, которому автор выражает глубокую признательность. Автор благодарит также коллектив кафедру гидрогеологии за всестороннюю; ^процессе учебы в очной аспирантуре и при н а писании диссертационной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность исследуемой темы, фордаяу руются цель и задачи исследования, излагается то ноеоэ,что вносится автором в исследование вопроса, а такае основные положения, выносимы на защиту»

.Глава 1. Характеристика Физико-гвогоаЗических условий района.

Настоящая' глава посвящена характеристике физико-географических условий района, в ней освещаютея местоположение, экономика, климат, гидрография, подан и растительность южного Тайнгуена. Ра осматриваемая территория площадью 25730,0 КГ$ расположена в юго- западной части среднего Вьетнама. На севере она граничит с плато Залайконтум, на Западе - с Камбоджей, на Востоке - с высокогорьем.

Рельеф территории имет холмистый характер со следами вулкониче-ской деятельности. Климат как и в целом в Южном Вьетнаме, является типично тропическим , муссонш. Средняя годовая температура воздуха 20-22°С. Среднее многолетнее количество осадков за год колеблется в пределах 1600 — 2400 ?лм/год, неравномерно распределяясь по сезонам: в довдлиебй сезон оно составляет 2410 - 3000 мм, а в сухой

/ июнь-сентябрь/ - 100-160 ши Влажность воздуха составляет 1Ъ% в сухой сезон и 85% - в дождлиеый. Количество солнечных часов в среднем составляет 1700-2100 в год. Таким образом, климат характеризуется сравнительно незначительным колебанием температур, но гесьма различным количеством атмосферных осадков по сезонам года. Гидрографическая сеть района представлена ручьями, входящими в системы рек Церелок, Ба, Донгнай. Модуль поверхностного стока равен 28,59 л/сек км2 /Ф.Х.Хань, 1985 /. Вода ручьев пресная.

В пределах рассматриваемой территории распространены два основных типа точв: базальтовые и аллювиальные / ВоТ.Лап,1960 /.

Глава 2. Геолого-гадрогео логическая изученность района. В ней изложена информация по геолого—гидрогеологической изученности района. В истории ■ гаолого-гидрогеологичесних исследований выделяется два крупных этапа, рубежом которых является окончательная победа вьетнамского народа над американскими агрессорами э 1975г.

Для первого этапа характерны исследования французских и американских геологов, связанные с поисками месторождения полезных ископаемых на территории всего Индокитая. Это- региональные исследования Хэнри /1931 г./, Шмида / 1950 /, Лакруа / 1933 г. /, Ж. Фромаже / 1937, 1941 г.г. /, Е.Серена / 1956,1961,1964,1967 / и др. Гидрогеологические исследования были начаты Фонтеном в связи с изучением термоминеральных источников / 1957,1972гг /. Дальнейшие исследования по изучению подземных вод проводился Андерсоном / 1969,1970 г.г. /, Радаутэном и Голбертом / 1974 г. /.

Для Еторого этапа гидрогеологические исследования в пределах Тейнгуена связаны с научными работами ряда вьетнамских и советских гидрогеологов В.Н.Ки, Н.К.Кыонга, В.К.Нгиена, Ч.Х.Фу, н.Г. Хуанга, Л.Г.Соколовского и др. / 1980, 1985 г.г./. В настоящее

время, основные исследования проводятся гидрогеологической экспедицией № 7. Задачи этой экспедиции - поиски и разведка подземных вод для водоснабжения городов Буонметхуот, Плейку, Далат, Балок-и др. и для орошения неосвоенных и заброшенных земель.

Глава 3. Геологические условия»

В этой главе раЪлотренны стратиграфия, литология, тектоника, геоморфология, в история геологического развития района.

В геологическом строении территории принимают участие отложения от протерозойских до современных. До кайнозойские геологические образования, слагающие основные орографические элементы» распространены на северо-западе, северо-востоке, на юге и в центральных частях мвзщу базальтовыми плато территории. В кайнозое на территории формировались континентальные вулканогенно-осадочные и вулканогенные породы неогенового и четвертичного возраста. Большое распространение получили неогеново-четвертичные базальты

» несогласно залегавшие на более древних породах» Базальты образуют обжрные покровы на плато Буонметхуот, Даннонг, Дилинь, Балок и других мощностью 150-200 и более метров. Довольно большое развитие на рассматриваемой территории получили и интрузивные породы. Они отличаются пестрым составом и разнообразны по возрасту.

Геологическое строение района тесно связано с формированием геологических структур. Развитие современных форм рельефа обусловлено характером и направленностью новейшей тектонической деятельности, включащей изменения магмы в конце кайнозоя. Именно в это время происходило развитие неотектонических структур, изменение базальтов, ах выветривание и процесс формирования современного рельефа района.

Глава 4. Гидрогеологические условия района. В пределах южного ТеЗнгуена подземные воды встречены практически ео всех образованиях. Наиболее изучены в гидрогеологическом отнояении неогеново-четвертичные базальты.

Подземные воды зон экзогенной трещиноватости неогеново-четвертичннх базальтовых образований Подземные воды этих образований являются наиболее изученными, и водообильными. Они распространены на севера, юго-западе и на 'юге района. Эта зона ограничена снизу плотными базальтами, местами норами выветривания юры, гранитов и других более древних отложений. По диалогическому составу и условиям формирования подземных вод эта водоносная зона может быть подразделена на две части. Верхняя часть сложена нрасноцветными корами выветривания, представлении глинами, песками с прослоями грагия и галек мощностью от 2 до 2 z более м. Здесь подземные воды обычно приурочены к прослоям гальки" базальтов и глинистых окатышей, ниже которых залегают плотные глянн и базальты. Нижняя часть зоны

сложена трещиноватыми и пористыми базальтами ^подземные воды обл

наряжены на контактах разновозрастных лав и в зонах повышенной трещиноватости одной фазы разных по времени излияний. Средняя мощность водовмещаемых пород равна 50-70 м и изменяется от 80-100м / Буонметхуот / до 40-50м /Баолок, Дилинь /. Подземные воды преимущественно поровнэ или трещинные со свободным зеркалом или слабым напором. Глубина их залегания изменяется от 0 до 30 м и более, составляя в среднем 5-10м. На площади распространения базальтов внклинизаются на поверхность земли многочисленные родники с дебитами от десятых долей до 10 л/с, редко до 50-70 л/с. Из них больпая часть функционирует постоянно, а остальная пересыхаем

в зимний период. Суммарный дебит родников, определенный в процессе гидрогеологической съемки составляет 3320,4 л/с, Дебаты скважин при откачках варьируют в пределах 0,2-3 до 5-7 л/с при удельных дебитах 0,1 - 2,5 л/с м. Замечено, что наиболее водообильные скважины с дебитом более 4 л/с встречаются в местах повышенной трещи-ногатости базальтов. Коэффициент фильтрации водовмещающих пород уменьшается от центральной части плато / 1-3 м/сут / к их краевым частям / до 0,1 ж менее м/сут /.

Питание водоносной зоны происходит глазным образом за счет инфильтрации атмосферных осадков. Разгрузка подземных вод осуществляется через многочисленные нисходящие родники, путем испарения и транспирацяи растениями.

Режим подземных еод может быть охарактеризован как естественный» Основную роль в формировании решшообразующих факторов играют климатические условия, почвенной покров л рельеф местности.

Подземные воды базальтовых образований ультрапресние и пресные с сухим остатком 0,02 -0,9 г/л, гидрокарбонатного натриевого состава. Температура воды 22-25° С, РН = 6,6-8,1.

В приходной части баланса подземных вод для плато Буонмет-хуот основную роль играют инфяльтрационные воды атмосферных осадков, количество которых составляет 2119288,10 м^сут. Расходная часть баланса состоит из выклинивания родников и подземного стока за пределы месторождении. Она составляет 2093074,30 м^/сут.

Подземные воды дочвтаертичных отложений. Водоносный горизонт отложений мезозоя- палеозоя в пределах района широко распространен на северо-западе и на юге» Сложен он песчаниками, конгламератами /неогена/ глинистыми сланцами, алевролитами, песчаниками с прослоями или линзами углистых глин /юры/, туфоген-

, ными породами /триаса/. Для этих отложений характерна пестрота лито-• логического состава пород и наличия зон выветривания. Все это способствует поступлению атмосферных осадков и образованию зон трещинных и трещинно-жильных вод. Родника, выходящие из этих пород, имеют дебит 1-5 д/с. Воды пресные с сухим остатком 0,032-0,20 г/л, тадро-карбонат^иого кальциевого состава.

Водоносный горизонт метаморфических образований протерозоя имеет небольшое распространение на рассматриваемой территории. Горные породы представлении кристаллическими сланцами, кварцитами и мраморами. Водообильность пород негелика,выходящие из них родники имеют деблты от 0,01 до 0,4 л/с. Воды ультрапресные гидрокарбонатного кальциевого состава с сухим остатком 0,01-0,03 г/л. Питание подземных еод происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков и протекания вод из других водоносных толз.

Водоносный горизонт коры выветривания гранитов пользуется широким распространением на территории. Дебит родников колеблется от нескольких долей до 1,0л/с. Воды пресные карбонатного кальциевого состава.

Необходимо отметить, что описанные выше водн дочетвертичных отложений изучены еще очень слабо и не имеют серьезного практическо1 значения

Глава 5. Региональные закономерности формирования химического состава подземных вод.

Общей особенностью химического состава подземных вод плато Буонметхуот является их малая минерализация от 0,05 до 0,9 г/л. Воды с минерализацией более 1г/л отсутствуют. Подземные воды тлеют весьма однородный химический состав и относятся в общей массе к гидрокарбонатно-кальциево-натриевому типу. Сульфаты практически отсутствуют. ,

В главе рассморены основные Факторы и процессы формирования химического состава подземных вод, установленные на осйован:ш комплексного гналгза гемого-гидрогеологляеских условий, гидрогеохалич еских закономерностей и с привлечением математических методов. Ослозныш Факторами Нормирования химического состава подземных, зод являются климат, гпдрогратия региона, вещественный состав пород ппочв и гидродинамические условия. В качестве источников вещественного состава подзе?-,ных зод плато Буонметхуот выступают породы, почвы, растворенные вещества атмосферннх осадков и поверхностных: вод.

1'сточнлкои подавляющего числа компонентов химического состава подземных вод являются базальты и почвы Так, ионы Mcj2*, N«-k.\ Н СОз" u Si С* постугюту'подзе?.'нне воды при реакции гидролиза минералов базальтов и почз.

Все ;т:,зпко-ли?.тческие процессы формирования химического состава подзег.инх вод для плато Буонметхуот, в целом, мояно разделить на процессы массообмена в системах "вода-порода" а "зода-почЕа'' / выщелачивание а растворение/ процессы, происходящие в подземных водах /кристаллизация, концентрирование и смешение/ и процессы переноса вещества.

Для плато Буонметхуот характерно в целом комплексное проязлен:;е факторов и процессов формирования химического состава подзекных вод но в зависимости от гидрогеологических условий, фильтрационной неоднородности пород по площади, их литолого-минерглогического состава. 3 пределах плато проявление факторов и процессов не равнозначно / см. таблицу /.

Основные факторы, источника и процессы формирования химического состава подземных вод плато Буонметхуот / стр. 12 /.

Таклк образом, ротирование хглетеского состава подземных вод района представляет собой слошшй многофакторный процесс, зависящий от целого ряда причин и для его решения нами использован метод фак-

торного анализа.

Факторы Источники Процессы Район

Зизико- геогра фическ клямат/атм осферн.ос-дки,темпер ■воздуха Атмосферные осадки Выщелачивание, смешение подземных ЕОД Высокая част] района

Гидрология Воды горных рек

Геолго-гадроге ологиче скяе Гидродинамические условия Вещественный состав базальто И ПОЧЕ Выщелачивание, ; растЕорение, перенос вещест концентрация Вся изучаема; территория

Главаб: Процессы и факторы Формирования химического состава подземных вод региона.

Для выявления и сценки главных йакторов фррмирэЕания химическою состава подземных вод региона применена комплексная методика,базирующаяся на компьютерной обработке информации / факторный анализ, трмодз паническое моделирования/. Принципиальные положения этой методики пр< СТ4Э-ЗНЫ набток - схеме. Из нее видно, что исходная информация была сгр; рована по трем основным направлениям:

1. Петро-графо-геохимическая информация, включающая в себя сгеден] о минеральном составе водосодержащях пород и почв.

2. Гидродинамическая и гидрологическая информация, характиризующги условия фильтрации подземных вод / ЕОДОПРОЕОДИМОСТЬ Кт/, интенсивност водообмена /модуль подземного стока - М п.с_ /, водообильность - <) и густоту речной сети - .

3. Гздрогехимическая информация - сведения о концентрагс:ях основн! компонентов подземных еод.

Целью первого этапа . исследований являлась оценка общих гидрохвохш ческих условий территории, выделение химических типов подземных еод районирование территории по их химическому составу, На етором этапе з

Блок —схема решения задачи формирования химического состава псдземных вод

плато Буонметхуот.

полнен анализ гидрогеологических условий района с целью определения группы факторов, гладящих на изменения химического состава подземн вод.

На третьем этапе выполнены расчеты по оценке термодинамического -по одзпно термодинамического- равновесия в системах вода-почва и вода порода и определены химические компоненты, мигрирующие из твердс в жидкую фазу в процессе гидролиза минералов почв и горных пород. Для моделирования использована программа " SOL.UTI.ObI" . по результатам расчетов для: системы "вода-почва", установлено, что суше концентраций компонентов е подземных водах при рН".= 7,7, характернс для региона в сухой период достигает 180,2 кг/л, а для системы "ео-да-сзрода" - 176,5 иг/л. Основные породо-и почвообразукшй минерал! микроклпн КМ С У,¿С81 .оливин ОДгиаерстенМд)2

находятся е состоянии термодинамического равновесия с подземными водами, а плагиклаз Na.C4.AI5 5 и даобсид СаМ^-Ое в процессе гидролиза последних сохраняют неравновесное состояние и следовательно, являются источниками поступления Еподземкые еоды Сс{ м|т, , " нс03- ионое.

С'работк а исходной информации с поиощью факторного анализа по волгла оценить роль гидродинамики е формировании гидрогеохимически условий и выделить участки, в пределах которых гидродинамические п раметры влияют на активность протекания реакции гидролиза. Обработ вкхочала следаующие операции:

1.Сжатие исходной информации и обработка дублирующих показателе

2.Выделение главных факторов формирования химического состава;

3.Выделение в пределах факторов групп, генетически связанных ме ду собой показателей;

4.Картирование выделенных факторов в интегральных показателях, которыми являются значения факторной функции Рм в какдой тот опробования;

Факторный анализ выполнялся с помощью программ £ТАТ(ЖАР н<* ПЭВМ

Для моделирования были сфоротлированн три исходные факторные модели: "Бода-почва","вода-порода" и влияние гидродинамики на формирование химического состава подземных вод"

По: результатам факторных расчетов первой модели /года-почва/ было установлено, что влияние почвы, как системы на формирование

химического состава подземных вод в пернув проявления через кислотно-щелочные свойства, заданные в модели показателем рЯр. Именно рНр в значительной мере определяет условия накопления и миграции в водных растворах таких ионое, ка:-: 0?2т и „ Было установлено, что показатели химического состава подземных род и почв еходят в первый главный фактор с различными знаками. Это подчеркивает.очевидный вывод о том, что накопление компонентов е подземных водах сопровождается уменьшением доли их содержания в почвах. Факторные расчеты первой модели были использованы для картирования услоеий влияния почвенного покроем региона на гидрогеохимические условия в пределах водоносной зоны экзогенной трещиноватости базальтовых образований. Построенная по резуль татам моделирования карта дозволила районировать территорию по интенсивности прояЕлетия "почвенного фактора" в формировании химического состава подземных вод плато Буонметхуот» На карте проявились аномальные значения концентраций компонентов подземных вод, тяготеющие к участкам с аномальными геохимическими условиями. Эти участки обычно связаны с разрывными нарушениями или сраспространением почв развитых по породам с повышенными концентрациями химических элементов /корни" древних вулканов/. Факторные расчеты системы "вод-порода" показали, что пергый главный фактор характеризует влияние минералогического состава базальтов на формирование химического состава подземных вод .

Показа® ли химического состава еод и пород еходят е фактор с различным: те

знаками, что свцдеяьстЕует о накоплении в подземных годах химических компонентов за счет уменьшения их доли в минеральной части материнской породы. Различная интенсивность протекания процесса гидролиза базаль-

тое приводит к определенному гидрогеохимическому разнообразию подзеь них еод. Причина такой избирательной активности протекания гидролим ческих процзссов связана д различными гидродинамическими услоЕиями региона. Для картирования результатов моделирования системы "вода-пс рода"вчбран Еторой главный фактор,который характеризуется максималы .■ли значениями факторных нагрузок на основные компоненты пород и подземных еод- На карте влияние процессов взаимодействия в системе"Еодг порода" выделены участки с аномальными значениями Факторной функции Они,как правило, тяготеют к зонам с аномальными проявлениями геолго-тектоничесгах процессов /"корни" древних вулканов/

При ЕЫЕОлненил факторных расчетов для модели "влияние гидродинам ки на формирование химического состава подземных вод" показано, что региональные гидродинамические условия, которые действуют поЕсеЕмес обусловливают формирование сложившейся гидрогеохижчес::ой зональное /первый главный фактор/. Второй главный фактор оценивает влияние ф] трапдоннкх параметров среды /Кт/, водообильность / (\ / модуль подз ного стока / М „ с / на содержание ионов Сат , N0", К"* и

переходящих в жидкую фазу из твердой.

Объединение з одну группу иона СГ , 0г и показателя густот: рачной сетл. подчеркивает, что СГ поступает в подземные воды в зонах повышенной макротрещиноватости и локальных разломов, которые фиксируются максимальной густотой речной сети, ^наследующей характв;

пород

тектонической раздробленности я тревдноЕатости.Зтосои причинои поеы шенной "хлоридности" подземных еод на отдельных участках является д полнит э ль пай приЕнос С Г -иона из шшерасположеннкх горизонтов, ем щающих солэные до 7-10 г/л/ хлоридные воды.

На карта влияния гидродинамических условий регисна на формирвани химического состава подземных еод выделены зоны с наиболее благопри ятными условиями для протекания реакции гидролиза в системе вода-порода. Они характеризуются минимальными значениями показателей / Кт - 60 ; с\- 0. £ ^м . = »обеспечивающими оптимальную продол-

жительность взаимодействия воды с породообразующими минерами и максимальный выход в жидкую фазу , М^+ , НСО^ -ионов и ЗД

Нанес еннач на карту гидродинамическая информация может также быть использована для планирования поисково-разведочннх работ на ''Питьеву?: воду.Выделэннке на карте районы, в пределах которых совпадают максимальные зна~еггия фильтрационных параметров и показатели наиболее благоприятного качества подзешых вод, объединенные интегральными поккзателеи Рм » могут рассматриваться, как первоочередные для постановки детальной разведки.

Поллученные результаты термодинамического и факторного моделирс вания позволили построить синтетическую карту, на которой по степей: влияния главных факторов на формирование химического состава подземных вод плато Буонметхуст вь-делены:

1. Районы с преобладающим влиянием гидродинамических условий;

2. Районы с преобладающим влиянием взаимодействия в системе вода-почва;

3. Районы с преобладающим влиянием взаимодействия в системе вода-яорода;

4. Районы совместного взаимодействия в системах вода- почва и веда - порода;

5. Районы интенсивного выноса солеобразующих компонентов из по^вы и породы /см» рис 1 /

Глава7. Гидрогеологическое районирование территории энного Тейн-гу^на для целей водоснабжения.

На основании всестороннего анализа геоморфологических, геологических, гидрогеологических условий района, а также данных разведки перспективных участков подземных вод автором составлена схема гидрогеологического районирования, на которой выделены следующие типологические единицы:

Рис. 1

Ш

Карта условий формирования химического состава подземных вод плато %онметхуот

Районы с преобладающим влиянием гидродинамических условий

Районы с преобладающим влиянием взяймодействия п система вода^гпочва

Районы с преобладающим влиянием взяймодействия в системе вода — порода

Районы совместного взяймодействия в системах вода ^ почва и вода ^ порода

Районы интенсивного выноса солеобразующии компонентов из почв и пород

1/ участки перспективные для использования подземных вод в зоне трещиноватости неогеново-четвертнчных базальтовых образований;

2/ территории развития мезозоя-палеозоя тгалоперспектпзные для использован:^ подземных вод,

3/ площади выхода на поверхность метаморфических образований протерозоя и кор выветривания интрузивных пород неперспективные для использования подземных вод.

Предложенная схема гидрогеологического районирования юяного Тейя-гуена будет иметь важное практическое к методическое значение при планировании использования подземных еод в народном хозяйстве, а также при поискоЕО-разведочных гидрогеологических работах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основным результатом настоящей работы является решение задачи формирования химического состава подземных вод зоны экзогенной трещиноватости в базальтовых образованиях ншого Тейнгуена с использованием комплексного подхода, основанного на совместном анализе результатов изучения общих геолого-гидрогеологических условий, применения многомерных статистических методов / факторный анализ / и термодинамического моделирования.

В процессе выполненных иследоЕаний получены следующие выводы: 1. Уточнены общие геолого-гидрогеологические условия территории плато Буонметхуот и схема гидрогеологической стратификации региона Оцененный по результатам решения обратной задачи водный баланс территории позволяет заключить, что главную роль в формировании запасов подземных вод играет инфзльтращгокное питание за счет атмосферных осадков, выпадающих в период дождей / 2120 тыс. м^/сут /. Расходная часть баланса, оцененная по расходу родников и подземному стоку, составляет 2093 тыс. и?/сут.

2. Установлено, что в сухой сезон / сноября по апрель / формирование химического состава подзеынкх вод происходит за счет их взаимодействия" с водосодержащими породами/ трещиноватыми и пористыми базальтами / и почвами, развитыми по их поверхности.

3. С использованием термодинамического моделирования установлен^ чтс основным процессом, определяющим поступление в подземные воды главных солеобразующих компонентов /Са"24, м^, нц , НСО/и $'>0^ / является гидролиз почво- и породообразующих минералов: плапюклаза диопсида, оливина, мнкролина и гиперстена.

4. Влияние глубинной составляющей ш. процесс формирования химического состава подземных вод проявляется локально в пределах участков древней вулканической активности и фиксируется по повышенным концентрациям СГ- иона в подземных водах.

' 5. Факторное моделирование систем "вода почва", "вода порода* и оценка влияния гидродинамических показателей на процесс формирования химического состава подземных вод позволило получить следующие ватные результаты.

5.1 Уточнена роль отдельных показателей в процессе формирования химического состава подземных вод/ влияние тектонического фактора на

-хлоридкость подземных еод, влияние кислотности почвы на процесс гидролиза почвообразующих минералов и др. /.

5.2 Показано, что главным фактором, определяющим интенсивность протекания гидролитических процессов является гидродинамический фактор Установлены значения гидродинамических показателей, обеспечивающих оптимальные условия для перехода солеобразующих компонентов из твердой в зидкую фазу /Кт г 80 1^/сут, ц = 0,6 л/с.м,

Мп,с =3-7 д/с.км2.

5.3 Построена серия карт, отображающих раздельное влияние каждого фактора на формировании химического состава подземных вод в интегральных показателях.

5,4 В итоге построена синтетическая карта, отражающая комплексное влияние выявленных факторов на формирование химического состава подземных вод, являющаяся осноеой для дальнейшего изучения гидрогеологических особенностей региона.

6.Впервые для изучаемой территории выполнено специальное гидрогеологическое районирование с оценкой перспективности различных частей региона для целей крупного водоснабжения за счет использования подземных вод.

Предложенная карта позволяет ориентировать шискоЕО-разведоч-ные работы на питьевые подземные воды, выделяя очередность их проведения в зависимости от характера сочетания гидродинамических параметров ж качества подземных вод.

Публикации

1» Факторный анализ условий формирования химического состава подземных вод плато Буонметхуот СРВ. Сборник трудов научной конференции професорско-преподавательского состава, научных сотрудников, аспирантов и студентов МГРИ, М. 1993г. / соавтор АоБоЛисенков /.