Гидрогеологическое районирование Колумбии и формирование подземных вод в верхней части бассейна реки Богота

Де Бермудес, Ольга

Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Гидрогеологическое районирование Колумбии и формирование подземных вод в верхней части бассейна реки Богота
ВАК РФ 04.00.06, Гидрогеология

Автореферат диссертации по теме "Гидрогеологическое районирование Колумбии и формирование подземных вод в верхней части бассейна реки Богота"

На правах рукописи

од

ДЕ БЕРМУДЕС ОЛЬГА , , ,

I * .'./и)!

ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ КОЛУМБИИ И ФОРМИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД В ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ БАССЕЙНА РЕКИ БОГОТА

Специальность 04.00.06 - Гидрогеология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Санкт-Петербург 2000

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете)

Научный руководитель

доктор геолого-минералогических наук, профессор

В.А.Кирюхин

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук

С.М. Судариков

кандидат геолого-минералогических наук

К). Ф.Манухин

' Ведущая организация: ВСЕГЕИ

Защита диссертации состоится 21 июня 2000 г. в 15 ч 30 мин на заседании диссертационного совета Д 063.15.07 в Санкт-Петербургском государственном горном институте им. Г.В.Плеханова по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д. 2, ауд. № 1206.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан ¿Г мая 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доцент

А.И.АРНАУТОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Колумбия весьма богата водными ресурсами, но их изучение и использование ведется крайне хаотично и не имеет необходимой научной основы. Наблюдается интенсивное загрязнение поверхностных вод. Многие речные водотоки представляют собой артерии для сброса промышленных и сельскохозяйственных стоков, что во многих случаях ограничивает их использование для хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения, поэтому особенно остро возникает задача изучения и использования подземных вод. В первую очередь это относится к районам интенсивно освоенным в промышленном и сельскохозяйственном отношении (Саванна де Богота, районы г. Кали, Медельина и др).

Ресурсы подземных вод Колумбии могут быть широко использованы для различных практических целей, но пока их изучение, а тем более эксплуатация только начинается. Поэтому возникает задача систематического обобщения и анализа гидрогеологических материалов, разнообразных данных по геологии, климатологии, ландшафту и др. факторам формирования подземных вод для выяснения особенностей распределения и возможности их использования.

Цель работы. На основе структурно-гидрогеологического анализа выявить региональные гидрогеологические закономерности, создать научную базу поисков и разведки подземных вод, обосновать подход для рационального и комплексного использования подземных вод территории Колумбии в различных практических целях.

Задачи исследований:

обобщение и анализ фактического материала по геологии, гидрологии, климатологии, орографии и гидрогеологии Колумбии;

изучение роли литолого-фациальных и тектоно-магматических условий регионов альпийского орогенеза для

установления особенностей распределения в них коллекторских и емкостных свойств пород, определяющих тип скоплений подземных вод, их динамику и химию;

установление гидрогеологической роли ландшафтно-климатических факторов, характеризующихся : на территории Колумбии исключительным разнообразием: от высокогорных и мерзлотных пустынь до жарких тропических саванн, от обильно увлажненных' Западных Кордильер (более 9000 мм/год) до пустынных равнин побережья Карибского моря (менее 500 мм/год);

выявление роли горно-складчатого обрамления в питании равнинных территорий артезианских бассейнов;

оценка практического значения подземных вод территории Колумбии для хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения, лечебных целей и др.

Методы исследований. При выполнении диссертационной работы использовались следующие методы:

сбор, анализ и обобщение фактического материала; структурно-гидрогеологический анализ строения территории;

сравнительный анализ гидрогеологии молодых складчатых областей и древних платформ по разным регионам мира;

проведение полевых гидрогеологических и гидрологических работ;

моделирование гидрогеодинамических процессов для оценки естественных и эксплуатационных запасов подземных вод.

Научная новизна выполненной работы заключается в следующем:

- впервые для территории Колумбии проведен структурно-гидрогеологический анализ и выявлены основные типы гидрогеологических емкостей;

- рассмотрены условия формирования ресурсов и состава подземных вод в различных типах структур;

- установлена зональность в распределении ресурсов, состава и минерализации подземных вод;

- рассмотрена направленность гидрогеохимических

процессов и прогнозная оценка ресурсов подземных вод в основных типах гидрогеологических структур;

- рассмотрены некоторые проблемные вопросы гидрогеологии тропической зоны горно-складчатых областей альпийского возраста.

Практическая значимость работы.

1. Результаты работы были реализованы при проведении гидрогеологических и гидрологических изысканий на территории Магдаленского артезианского бассейна и прилегающих районов.

2. Выводы и рекомендации диссертационной работы могут быть использованы:

- при планировании поисков и разведки пресных подземных вод артезианских бассейнов различных типов для хозяйственно-питьевого водоснабжения;

при организации гидрогеологических исследований на участках развития лечебных и термальных подземных вод в Восточных и Центральных Кордильерах;

- для постановки гидрогеохимических поисков полиметаллических месторождений (Мо, Zn, Си и др.) в Центральных Кордильерах;

при обосновании эколого-гидрогеологических исследований в районах интенсивного водопользования.

Достоверность полученных результатов базируется на комплексном использовании материалов разных видов работ (климатического, гидрологического, почвенно-ландшафтного, геологического, геофизического и гидрогеологического направлений), на основе которых составлена схема общих гидрогеологических условий территории и оценены основные факторы формирования и распространения подземных вод.

В процессе выполнения работы основные выводы были подтверждены практикой водопользования на территории Колумбии.

Апробация работы. Основные положения, изложенные в диссертации докладывались на I и II Конгрессах по гидрогеологии стран Латинской Америки (Венесуэла, 1992 и Чили, 1994), на Международном симпозиуме по геохимии окружающей среды тропических стран (Колумбия, 1996), на научно-методологической конференции "Проблемы изучения химического состава подземных вод" (6-е Толстихинские чтения, Санкт-Петербург, 1997), а также на научных семинарах и заседаниях кафедры (1998, 2000).

Публикации. Материалы диссертационной работы отражены в 7 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы, включающего 107 наименований. Объем диссертации 130 страниц машинописного текста, иллюстрируемого 16 рисунками и 19 таблицами.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю профессору В.А. Кирюхину; профессору Р.Э. Дашко и профессору А.И. Короткову за консультации и замечания к работе; сотрудникам НИИ Земной Коры к.г-м.н. Е.В. Мольскому и к.г-м.н. С.А. Переверзевой за помощь, оказанную при выполнении настоящей работы, а также коллективу кафедры гидрогеологии и инженерной геологии СПГГИ (ТУ), оказавшему поддержку при написании работы.

Автор выражает искреннюю признательность директору Института геологии и горного дела Колумбии А. Аларкон Г. и сотрудникам института за всестороннюю помощь и поддержку при выполнении данной работы, а также Международному Агентству по Атомной энергии (Organismo Internacional de Energía Atómica), которое обеспечило финансирование завершающего этапа работы.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Теоретической базой гидрогеологического районирования территории Колумбии (с учетом слабой ее изученности) служит структурно-гидрогеологический анализ,

позволяющий установить закономерности распределения и формирования подземных вод в горно-складчатых и платформенных областях.

Исходный материал, на котором базируется гидрогеологическое районирование Колумбии весьма неоднороден и ограничен по своему объему, направлением и детальностью исследований. Научные исследования в области гидрогеологии почти не проводились. Практическое использование подземных вод значительно опережает обобщения, которые по этому поводу сделаны.

На рассматриваемой территории выделяются два основных структурных элемента земной коры: древний Южно-Американский кратон, северным выступом которого является Гвианский щит и окаймляющий его с северо-запада и запада подвижный пояс Кордильер, развивающийся с позднего докембрия. Западная часть Колумбии, представляющая альпийский подвижный пояс, подверглась сильной складчатости и разбита системой высоких хребтов: Восточных, Центральных и Западных Кордильер, которые опускаются на север, образуя широкую низину вдоль Карибского побережья. На крайнем западе Колумбии на границе с Тихим океаном в мезозое и кайнозое сформировалась зона мощного прибрежно-шельфового оскадконакопления.

Гидрогеологическое районирование американского континента в последние годы шло по двум направлениям: ландшафгно-гидрогеологическое и структурно-гидрогеологическое. Примером первого направления может служить схема районирования, разработанная Р.К.Хитсом в1988 г. В этом случае основной структурной единицей являются орографические элементы рельефа (равнины, нагорья, плато и др.). Их характеристика охватывает обычно верхнюю часть гидрогеологического разреза - зону свободного водообмена. Примеры структурно-гидрогеологического районирования Америки представлены в работах В.А.Кирюхина и Н.И.Толстихина (1987) и В.А.Кирюхина (1997). Основной единицей районирования являются геоструктурные подразделения (гидрогеологическая структура), в которых по условиям формирования подземные воды связаны в единую зональную систему и закономерно в ней распределены.

Для изучения закономерностей формирования и распространения подземных вод Колумбии был применен структурно-гидрогеологический метод. За основу были приняты типы гидрогеологических структур, предложенные Н.И.Толстихиным и В.А.Кирюхиным (1987): гидрогеологические массивы (ГМ), артезианские бассейны (АБ) и вулканогенные бассейны (ВБ).

Схема структурно-гидрогеологического районирования приведена на рис.1. На востоке Колумбии в пределах ее платформенной части выделяются: Гвианский ГМ, Ориноко-Амазонский и Восточно-Кордильерский АБ. На западе Колумбии в горно-складчатом поясе выделяются три основные гидрогеологические складчатые системы с востока на запад: Восточно-Кордильерская (I), Центрально-Кордильерская (11) и Западно-Коридльерская (III), между которыми расположены АБ межгорного типа Магдаленский и Патийско-Каукинский. В северной части Восточно-Кордильерской системы, где она расчленяется на 2 ветви, расположен Маракайбский АБ межгорного типа. Вдоль морских побережий Карибского моря и Тихого океана вытянуты АБ прибрежно-шельфового типа, названные соответственно Северный и Западный.

В диссертационной работе приводится подробная гидрогеологическая характеристика выделенных районов 1-го и 2-го порядка.

2. Анализ особенностей гидродинамической стратификации разреза выделенных основных типов гидрогеологических структур: ГМ (гидрогеологические массивы), артезианские бассейны (АБ) и вулканогенные бассейны (ВБ), необходимо выполнять на основе комплексного подхода, учитывающего воздействие изменчивости атмосферного питания, ландшафтных условий, экзогенных, тектонических, вулканических и техногенных процессов, а также с учетом характера интенсивности водообмена. Предложена структуризация гидрогеодинамических потоков и рассмотрена их роль в формировании ресурсов подземных вод. Важную роль для данной территории играет подземный сток в АБ со стороны горно-складчатого обрамления.

Гидродинамические условия рассматриваемой территории в значительной степени определяются ландшафтно-климатическими факторами, среди которых наибольшее значение имеют:

Климатический фактор. Характерными чертами тропического климата Колумбии являются исключительно высокие значения солнечной радиации (суммарная 120-160 ккал/см2 в год) при постоянных температурах воздуха в течение года, обильные осадки для большей части территории страны. В равнинной части средние месячные температуры воздуха обычно колеблются в предлах 23-29°С. В горно-складчатом поясе Кордильер проявляется высотная поясность-термические пояса. Вертикальный градиент температуры воздуха составляет 0.625°С на 100 м. Абсолютная отметка изотермы 0°С приходится на 4700 м, выше которой существуют современные ледники и многолетнемерзлые породы. На большей части территории страны (85%) количество атмосферных осадков превышает 2000 мм/год. Во внутригодовом распределении осадков наблюдаются два влажных (апрель-июнь и октябрь-декабрь) и два сухих периода. Горно-складчатый пояс Кордильер выполняет роль барьера на пути водновоздушных масс, поэтому на внешних склонах выпадает на 20-35% больше атмосферных осадков, чем на внутренних.

Орографический фактор. Рельеф регулирует распределение атмосферных осадков и воздействие других физико-географических факторов (температура воздуха, тип ландшафта, характер и степень дренирования водоносных систем, границы водосборных бассейнов и др.) Превышение водоразделов горных хребтов над межгорными впадинами достигает 2-4 км. Превышение равнинной-восточной части Колумбии над уровнем моря составляет 500-700 м.

Ландшафтный фактор. Естественная растительность представлена всеми типами, свойственными жаркому термическому поясу: от влажных вечнозеленых тропических лесов, саванн и редколесий до опустыненных формаций. На равнинных частях территории Колумбии это распределение тесно связано с различными зонами увлажнения, а в горном поясе Кордильер проявляется высотно-ландшафтная поясность, связанная в первую очередь с изменениями температуры воздуха. Почвенный покров в горах характеризуется сменой снизу вверх горных ферраллитных,

78-

70*

Карибское мор»

\П»нвш

Венесуэла

Условные обозначения

г7^ г-т-^8

1 - границы гидрогеологических струетур;

2 - ГМм; 3 - ГМи; 4 - ГАМ - ГИМ; 5 - АА5; б - ВБ; 7 - АБ платформенного типа; 8 - АБ межгорного типа; 9 - лрибрежно-шельфовые АБ,

ГМ: I - Гвианский ГМ; «-IV - ПИ складчатых систем Кордильер (II - Восточных, III - Центральных, IV - Западных). Ль: 1 - Ориноко-Амазонскии АБ плэтфориенного типа; 2 - Восточно-кордильерский предгорный АБ; 3-6 • межгорные АБ (3 - Магдаленсхий: За - Боготинскмй, 36 -Верхнемагдаленский, Зв - Нижнемагдаланский; 4 - Патийско-Кау-«инский: 4а • Патийский, 46 - Каукмнский; $ - Маракайбский); 6-7 - прибрежно-шельфовые АБ (6 - Северный; 7 - Западный)

Рис. 1. Схема структурно-гидрогеологического районирования

Колумбии

горных гумусно-ферраллитных, горных аллитных и горных кислых бурых почв. В условиях постоянно влажных равнин (Тихоокеанская низменность и Амазония) образуются оподзоленные почвы, а в сезонно влажных равнинных районах (Оринокия и низменности Магдалены) распространены ферралитные почвы. Почвенный и растительный покровы в значительной степени регулируют поступление атмосферной влаги в горные породы.

Гидрологический фактор. Территория Колумбии характеризуется хорошо развитой гидрографической сетью, реки порожистые, главным образом дождевого питания, обычно с большим колебанием расходов воды. Особенности рельефа Колумбии обусловили образование больших речных систем -главных бассейнов поверхностного стока: Карибского моря, Тихого океана, р. Ориноко и р. Амазонки (см. табл.1). Доля подземного питания рек составляет в среднем 30-40%.

Таблица 1.

Гидрологическая характеристика бассейнов поверхностного

стока Колумбии

Бассейн стока Площадь водосбора, км2 Среднегодовой расход, мэ/с Модуль стока, л/(сек*км2) Слой стока, мм

Карибское море 372248 15430 41,45 1307

Тихий океан 76500 6903 90,24 2848

р.Ориноко 350000 ! 21399 49,14 1928

р. Амазонка 343000 22185 64,68 2039

В соответствии с рис.1 основными выделенными типами гидрогеологических структур являются ГМ и АБ, характеризующиеся специфическими гидродинамическими условиями.'

Для ГМ выделяются три типа подземного стока: приповерхностный (горная верховодка), трещинно-грунтовый и трещинно-напорный. Истоки приповерхностных потоков приурочены к поясу луговых почв ниже отметок 4300 м. Приповерхностный сток носит временный и циклический характер. Трещинно-грунтовый сток образуется в зоне выветривания скальных пород на склонах и в бортах долин рек. Он существует постоянно на протяжении всего года, хотя его ресурсы могут

существенно уменьшаться в сухие периоды. Разгрузка трещинно-грунтовых вод начинается в истоках ручьев и рек, где их дебиты изменяются от доли литра до 1-3 л/сек и возрастают в основании склонов до десятков л/сек. По данным проходки тоннелей в Восточных и Западных Кордильерах на глубинах 45-100 м от поверхности в зоне развития трещинно-грунтовых вод установлена следующая обводненность пород: для верхнемеловых отложений (песчаники) удельные притоки составляют от 0.02 до 0.63 л/сек на м (в среднем 0.20 л/сек на м); в нижнемеловых породах (сланцы) - в среднем 0.05 л/сек на м; в метаморфических породах палеозойского возраста - от 0.01 до 0.1 л/сек на м. Трещинно-напорный сток формируется в локальных и региональных зонах тектонической трещиноватости. Наибольший интерес представляют обводненные тектонические разломы, где могут формироваться значительные ресурсы подземных вод, а при циркуляции на глубинах более 2-3 км могут образовываться термальные воды.

Наиболее представительные характеристики подземного стока в ГМ приведены для водосборов с площадью до 200-300 км2, где роль транзитного стока не является существенной (табл.2). Эти данные получены по результатам многолетних режимных гидрометеорологических наблюдений. По полученным данным трудно разделить приповерхностный и трещинно-грунтовый сток, но очевидно, что первый из них по объему в несколько раз превышает второй.

В ГМ величина поверхностного стока составляет 25-45 % от количества годовых осадков, а величина подземного стока - 7-30%.

Среди АБ наиболее характерным примером и изученным объектом является Боготинский АБ 2-го порядка. Он относится к АБ инфильтрационного типа с четко выраженными внешней и внутренней областями питания, распределения напоров и разгрузки подземных вод. На территории чехла АБ формируется внутренняя область питания. Горное обрамление АБ, в пределах которого обнажаются верхнемеловые песчаники, является внешней областью питания АБ. На склонах формируются временные потоки приповерхностного стока, которые, достигая равнинной части поглощаются наиболее проницаемыми отложениями чехла АБ или

Таблица 2.

Характеристики элементов водного баланса водосборов

Водоток Площадь водосбора (км2) Осадки (мм) Суммарное испарение (мм) Речной сток Подземный сток

мм л/секх км2 Мм л/сек хкм2

Восточные Кордильеры - западный склон

Р. Теусака 254 1250 850 318 10,1 82 2,6

Р. Сумапас 357 1500 650 636 20,2 214 6,8

Р. Сейбас 220 1850 1000 715 22.7 135 4,3

Центральные Кордильеры- восточный склон

Р. Баче 255 2200 800 989 31,4 411 13,0

Р. Бланко 270 1750 750 630 20,0 370 11,7

Центральные Кордильеры- западный склон

Р. Пьедамо 180 1850 650 782 24,8 418 13,2

Р. Фрайде 286 1750 950 649 20,6 151 4,8

Р. Тапиас 264 2300 1000 702 22,3 598 19,0

Западные Кордильеры-восточный склон

Р. Боливар 290 2250 1050 888 28,2 312 9,9

Западные Кордильеры-западный склон

Р. Атрато 333 3500 1000 1442 45.8 1058 33,6

просачиваются по водопроводящей системе трещин в более глубокие его горизонты. Значительные превышения бортов горноскладчатого обрамления над равнинной частью АБ, достигающему в отдельных случаях более 1 км, обеспечивают формирование высоконапорной гидродинамической системы в верхнемеловом водоносном комплексе, участвующей в глубинном питании подземных вод чехла АБ. Разгрузка подземных вод чехла АБ наблюдается в основном в верховьях рек.

На территории чехла АБ формируются два разнонаправленных потока подземных вод: нисходящий, образующийся при инфильтрации атмосферных осадков и восходящий - при перетоке глубоко залегающих подземных вод верхнемеловых и палеогеновых отложений в вышележащие водоносные горизонты. Особенности рассматриваемого АБ (блоковое строение, отсутствие выдержанных водоупоров, наличие множества тектонических нарушений) определяют гидравлическую связь водоносных комплексов, которая фиксируется практически в единой пьезометрической поверхности подземных вод.

Гидрогеодинамические особенности Боготинского АБ во многом характерны для других межгорных АБ. Для прибрежно-шельфовых АБ создаются системы взаимодействия седиментационных вод морского генезиса и инфильтрационных вод, формирующихся на морском побережье, а в АБ платформенного типа - системы инфильтрационных вод и древних седиментационных вод.

3. Интенсивный водообмен в большинстве гидрогеологических структур обуславливает широкое распространение пресных подземных вод до глубины 2-2.5 км, определяющий специфику вертикальной (геологической) зональности по схеме НСОз 1У^-Са или Са ->НСОз Са-!Ча или Ка_^С1-НСОз №_»,НСОз-С1 N3 С1-№а и высотной поясности, которая проявляется, прежде всего, в увеличении минерализации от 0,05-0,1 до 0,3-0,4г/л при довольно однородном составе воды.

Химический состав подземных вод ГМ в основном определяется процессами взаимодействия вод атмосферного происхождения с водовмещающими породами, ведущая роль среди которых принадлежит процессам углекислотного выщелачивания алюмосиликатных пород. В диссертационной работе рассматривается цепь гидрогеохимических преобразований, начиная с атмосферных осадков, последствия их взаимодействия с растительным покровом и почвенными отложениями, дальнейшее изменение состава инфильтрационных вод в зоне аэрации и в зонах распространения приповерхностного и трещинно-грунтового стока.

В ГМ по Ю.Ю.Бугельскому (1979) по степени водообмена выделяются четыре зоны: весьма интенсивного, интенсивного, среднего и затрудненного водообмена определяющие направленность и активность гидрогеохимических процессов. Если в первых двух зонах химическая работа вод относительно невелика, то наиболее активно она проявляется в третьей зоне, где происходит интенсивное разрушение породообразующих минералов и вынос химических элементов. В четвертой зоне происходит аккумуляция химического стока предыдущих зон, образование вторичных глинистых минералов и кольматация трещин.

Обобщение данных по Восточным и Центральным Кордильерам показывает, что трещинно-грунтовые воды в метаморфических породах палеозоя имеют 804-НС0з Мд-Са состав с минерализацией до 0.21 г/л, в литифицированных породах мела -С1-НСОз Са-Ыа состав с минерализацией 0.03 г/л и в интрузивных породах мезозоя - 804-НС03 Мд-Са состав с минерализацией 0.4 г/л.

В ГМ отмечается высотная гидрогеохимическая поясность, проявляющаяся в увеличении минерализации от водоразделов к подножью склонов от 0.05-0.1 до 0.4 г/л при относительно постоянном составе вод.

С глубиной минерализация вод значительно возрастает и изменяется состав трещинно-напорных вод. О составе этих вод можно судить по данным опробования минеральных и термальных вод источников, выходящих по зонам тектонических нарушений (азотные термы и углекислые воды). Среди азотных терм можно выделить три основные группы: 1) близкие по составу к трещинно-грунтовым НСОз Са воды (0.6-0.9 г/л) с температурой 33-52°С; 2) воды, сформированные в глубинных зонах выветривания при выщелачивании пород с сульфидной минерализацией, содержащие повышенные концентрации сульфат иона НС0з-804 и С1-Б04 Са-Ыа состава (в среднем 1.3 г/л, в источнике Пайпа - 42 г/л) с температурой 30-53°С; 3) воды, образованные при циркуляции в осадочных породах морского генезиса с повышенным содержанием хлор иона С1 № состава (1.2-2.2 г/л) с температурой 41-93°С. Углекислые воды также объединяются в три группы: 1) в районах современного вулканизма кислые термальные 804 воды пестрого катионного состава (сольфатарного типа) с температурой 32-63°С и минерализацией 3-12 г/л, которые образуются непосредственно вблизи вулканических очагов; 2) в районах молодого вулканизма термальные воды с преобладанием С1-НС03 № состава (2-8 г/л) с высокими концентрациями Mg, 1л, В и температурой до 94°С; 3) в районах угасшей тектонической деятельности холодные слабокислые пестрого состава воды (1 -7 г/л).

Имеющийся фактический материал позволяет наметить в Центральных и Восточных Кордильерах три провинции минеральных вод: 1) сероводородных углекислых термальных вод областей современного вулканизма; 2) термальных и холодных

углекислых вод областей молодого вулканизма и 3) азотных терм областей активной тектонической деятельности.

Формирование химического состава подземных вод АБ имеет много общего с ГМ. Вместе с тем этот процесс обладает некоторыми специфическими особенностями, вызванными замедленным движением вод в равнинных условиях, значительным обогащением вод органическим веществом, затрудненной инфильтрацией вследствие широкого распространения глинистых и торфяных отложений. Формирование химического состава подземных вод приводится на примере Боготинского АБ. По направленности гидрогеохимических процессов в разрезе АБ выделены три зоны:

1 зона - преобладание окислительных процессов, в которой ведущую роль наряду с углекислотным выщелачиванием играют окислительные процессы. Водоносные породы в этой зоне отличаются высокими фильтрационными свойствами и распространением кислородсодержащих вод, формирующихся в условиях свободного _ водообмена. Характерными гидрохимическими признаками этой зоны являются: НСОз №-Са состав подземных вод, их низкая минерализация 80-100 мг/л, нейтральная или слабокислая реакция, содержание НСОз иона до первых десятков мг/л, кремнезема - до 10-20 мг/л, отсутствие или небольшое содержание железа (менее 0.3 мг/л).

2 зона - переходная. Обычно она перекрыта глинистым водоупором, содержит напорные воды, а вмещающие породы часто обогащены органикой (слои торфа и угля). В ней возникает анаэробная обстановка и ведущими гидрогеохимическими процессами являются: углекислотное выщелачивания алюмосиликатных пород, катионный обмен, микробиологические процессы, ведущие к разложению органического , вещества (образование органических кислот, углекислого газа, метана и др.), восстановительных форм азотных соединений (денитрификация), сульфатов (сульфатредукция) и др. В результате этих процессов отмечается обогащение подземных вод органическим веществом, Ре, Мп, НСОз" ионом, БЮ2, а также и в незначительной степени К+. Минерализация подземных вод возрастает до 200 и более мг/л, содержание НСОэ иона - до 100 и более мг/л, содержание Ыа

увеличивается до 20-50 мг/л и 8Юг до 50-60 мг/л. Подземные воды характеризуются нейтральной реакцией (рН 6.5 - 7-8). В этой зоне наблюдается высокое содержание Ре до 20-25 мг/л.

3 зона - устанавливается для восстановительной обстановки и характеризуется наиболее низкими значениями окислительно-восстановительного потенциала. В ней создаются условия затрудненного водообмена и преимущественно восходящего режима подземных вод. В этой зоне сохраняется направленность гидрогеохимических процессов, установленных для переходной зоны, но в условиях восстановительной обстановки интенсивность этих процессов заметно снижается. Для нее характерны следующие признаки: увеличение минерализации подземных вод до 300-500 и более мг/л (на губинах 300-450 м), накопление НСОз иона до 250440 мг/л, увеличение концентраций ЭЮг до 80 мг/л, Ыа - до 100 и более мг/л, появлением С1 40-50 мг/л. Величина рН подземных вод изменяется в пределах 7-8.4, что указывает на появление слабощелочных вод содового типа.

Для Боготинского и других межгорных АБ выявлен следующий характер гидрогеохимической зональности: верхняя зона (до глубины 30 м) весьма пресных НСОз Са вод с минерализацией до 0.05-0.1 г/л и температурой 16-25°С; средняя зона пресных НСОз Са-1Ма и № вод с минерализацией до 0.5 г/л и температурой 20-35°С до глубины 0.5-0.7 км; нижняя зона умеренно пресных и слабосолоноватых (0.5-1.5 г/л) С1-НСОз, НС03-С1 и С1 N3 вод с температурой от 40 до 100 и более °С до глубины 1.5-2.5 км. Появление хлоридов отражает региональную направленность гидрогеохимических процессов, поскольку их появление и рост с глубиной наблюдается во всех гидрогеологических регионах Колумбии. Особенно интенсивное засоление подземных вод хлоридами натрия наблюдается в прибрежно-шельфовых АБ, где на побережье наблюдаются интрузии соленых морских вод. По видимому соленые воды С1 N8 состава в АБ платформенного типа залегают ближе к поверхности земли, чем в АБ межгорного типа. В районах интенсивного промышленного и сельскохозяйственного освоения наблюдается техногенное загрязнение подземных вод (химическое и микробиологическое). Среди химического загрязнения выявлены: нитратное, хлоридное, сульфатное,

тяжелыми металлами, фосфатное, пестицидное. Химическое загрязнение обычно сопровождается интенсивными микробиологическими процессами: нитрификацией,

денитрификацией, разложением органического вещества и белковых соединений, сульфатредукцией. В районах добычи и транспортировки нефтепродуктов (Среднемагдаленский и Северный АБ) формируются очаги нефтяного загрязнения.

4. Предложена балансовая структура Боготинского артезианского бассейна, количественно оценены его составляющие и их взаимодействие с помощью разведочного гидрогеодинамического моделирования на основе программы С\УР\УШЗБ. Обоснованы эксплуатационные запасы и естественные ресурсы подземных вод артезианского бассейна.

В соответствии с особенностями геологического строения и гидродинамических условий Боготинского АБ для гидрогеодинамического моделирования было принято двухслойное строение водоносной толщи: неоген-четвертичный водоносный комплекс и верхнемеловой водоносный комплекс.

Исходной базой для моделирования послужила карта гидроизогипс, построенная по данным замеров уровней подземных вод эксплуатационных скважин на период 1989-1993г.

Границы модели и их физико-математическое

представление в численной схеме выбирались исходя из общей гидродинамической ситуации, имеющейся карты гидроизогипс и руководствуясь общими принципами по схематизации гидрогеологических условий. Задача решалась в напорно-безнапорной постановке в стационарном режиме.

Моделирование осуществлялось с применением программы СМТШМЗО, разработанной П.К. Коносавским.

Основные результаты разведочного моделирования сводятся к следующему:

в результате решения стационарной задачи была проведена количественная оценка балансовых характеристик для неоген-четвертичного водоносного комплекса: инфильтрация атмосферных осадков, приток со стороны горно-складчатого обрамления, утечки из водохранилищ и на участках поливного земледелия - 11.4x104 м3/сут; приток с нижнего пласта - 1.3x104

м3/сут; разгрузка в виде источников и отбор подземных вод — 7.9x104 м3/сут; разгрузка в водотоки -4.8*104 м3/сут.

проведенные расчеты показали значительную долю (около 30%) притока со стороны горно-складчатого обрамления в балансе приходной части Боготинского АБ.

для неоген-четвертичного водоносного комплекса роль глубинного питания в общем балансе составляет около 5%. Это питание обеспечивается естественной разгрузкой (перетеканием) нижележащих водоносных и слабопроницаемых пластов.

Результаты моделирования подтвердили существование нисходящей и восходящей гидродинамических систем. На начальном этапе эксплуатации подземных вод Боготинского АБ (начало 50-х г.) восходящая система обеспечивала самоизлив в эксплуатационных скважинах. За прошедшие пол века уровень подземных вод во многих районах АБ снизился на 20-30 м ниже статического. Намечается тенденция снижения интенсивности падения уровня подземных вод в эксплуатационных водоносных комплексах.

Эксплуатационные запасы подземных вод на расчетный срок 10.000 суток для неоген-четвертичного водоносного комплекса составляют 17.5Х104 м3/сут, а для верхнемелового водоносного комплекса - 10.4 х 104 м3/сут.

5. Выявленные гидрогеологические закономерности позволили сформулировать основные задачи по исследованию и практическому использованию подземных вод, а также дать рекомендации по постановке гидрогеохимических поисков рудных месторождений и эколого-гидрогеологических исследований.

Практическое использование подземных вод Колумбии может идти по следующим направлениям: хозяйственно-питьевое водоснабжение, получение и использование лечебных вод, использование термальных вод для выработки электроэнергии, проведение гидрогеохимических поисков рудных и других ископаемых, проведение эколого-гидрогеологических исследований для борьбы с загрязнением подземных вод и охраны их ресурсов.

Наиболее крупные месторождения пресных подземных вод приурочены к палеоруслам древних рек, конусам выноса

предгорных шлейфов, порово-пластовым горизонтам неоген-четвертичных вулканогенов и терригенных комплексов верхнего мела. Для улучшения качества воды в ряде районов требуется применение специальных технологий по обезжелезиванию, деманганизации и др.

Лечебные воды пока не используются в практических целях, но эти возможности весьма широки за счет углекислых вод (бальнеологических и питьевых) и азотных терм для курортного строительства. Наиболее широкое распространение этих вод приурочено к Восточным и Центральным Кордильерам. Среди углекислых вод наибольший интерес представляют воды нарзанного (НС03 1^-Са), ессентукского (НС03-С1 Иа) и боржомного (НСОз Иа) типов. Диапазон бальнеологических возможностей использования лечебных минеральных вод несомненно расширится в результате целенаправленного и детального изучения газового, микрокомпонентного и изотопного состава этих вод.

Высокотермальных месторождений подземных вод пока не выявлено, но хорошие перспективы их обнаружения имеются в районах современного вулканизма в Центральных Кордильерах, где формируются мощные тепловые потоки. Горячие воды с температурой 100°С могут быть вскрыты в АБ межгорного типа на глубинах 2.5 км.

Гидрогеологическая обстановка зоны гипергенеза в складчатых структурах благоприятствует проведению гидрогеохимических поисков рудных месторождений. Об этом свидетельствует наличие гидрогеохимических аномалий с низкими рН, значительным содержанием Б04 и тяжелых металлов.

Усиление техногенной нагрузки на водоносные-, горизонты может приводить к неблагоприятным эколого-гидрогеолйгическим последствиям: ухудшению качества подземных вод, образованию глубоких депрессионных воронок, осадкам дневной поверхности и

др.

Отсутствие планомерных систематических

гидрогеологических исследований территории Колумбии и острая необходимость широкого использования подземных вод для решения практических задач требует: усиления роли ' государственной геологической службы страны в сборе, обработке

и интерпретации гидрогеологической информации; организации и проведении систематической гидрогеологической съемки районов городских агломераций и районов интенсивного сельскохозяйственного освоения; создания службы гидрогеологического мониторинга; обеспечения научного гидрогеологического сопровождения работ водохозяйственного и промышленного освоения недр.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты проведенных исследований сводятся к следующему:

2. Выделены основные типы гидрогеодинамических систем, характерные для разных групп гидрогеологических структур.

3. Рассмотрены основные процессы, определяющие формирование химического состава подземных вод, гидрохимическая зональность и поясность в различных гидрогеодинамических зонах.

4. На основе гидрогеодинамической модели Боготинского АБ рассчитаны эксплуатационные запасы и естественные ресурсы подземных вод, показана важная роль латерального питания со стороны горно-складчатого обрамления и восходящего перетока подземных вод из нижележащего водоносного комплекса в верхний.

5. Сформулированы рекомендации по дальнейшему изучению и использованию подземных вод Колумбии.

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ БЫЛИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ.

1. К вопросу о возможности использования подземных вод для водоснабжения Сантафе де Богота (Колумбия). Материалы научно-методологической конференции Проблемы изучения химического состава подземных вод. 6-е Толстихинские чтения. Санкт-Петербург, 1997, с. 117-122.

2. Modelo de balance de humedad del suelo propuesto para el cálculo de la recarga en la Sabana de Bogotá. Primer Congreso hidrogeológico Latinoamericano,Venezuela, 1992, pp. 143-146. / coautor Rodríguez M. G./

3. Evaluación de la recarga proveniente de la precipitación en el valle del río Baché. 2-o Congreso Latinoamericano de hidrología subterránea. Vol.3,Chile, 1994, p. 29-41./coautores Martínez R. C., Calderón L. J./

4. Aplicación del análisis hidrogeoquímico en el estudio de evaluación del efecto de la explotación de los pozos Babillas sobre las fuentes de aguas superficiales. 2nd International symposium -Environmental geochemistry in tropical countries, Colombia, 1996, p. 1011.

5. Hydrochemical and isotopical study in the aquifers of Sabana de Bogotá. 3nd International symposium - Environmental geochemistry in tropical countries, Brazil, 1999, p. 99.

6. Aplicación del análisis de series de tiempo en hidrogeología. 2-o Congreso Latinoamericano de hidrología subterránea. Vol.3,Chile, 1994, p. 43-56./ coautor Calderón L. J./

7. Evaluación del efecto de la explotación de los pozos Babillas sobre las fuentes de agua superficiales. 2-o Congreso Latinoamericano de hidrología subterránea. Vol. 1,Chile, 1994, p. 1523./ coautor Martínez R. C./

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Де Бермудес, Ольга

ВВЕДЕНИЕ

1 ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК

1.1. Особенности орографии

1.2. Климатические условия

1.3. Особенности гидрографии и гидрологии

1.4. Почвы и растительность

2 ГЕОЛОГО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ ТЕРРИТОРИИ

2.1. История геологических исследований

2.2. Состояние гидрогеологической изученности верхней части Бассейна реки Богота ; *

3 ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕЙИЕ КОЛУМБИИ

3.1. Особенности стратиграфии и литологии

3.1.1. Восточный равнинный район

3.1.2. Горно-складчатый пояс Колумбийских Кордильер

3.1.3. Район прибрежных равнин и низменностей

3.2. Особенности структурно-тектонического строения

3.3. Основные черты истории геологического развития

3.4. Полезные ископаемые

4. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ КОЛУМБИИ

4.1. Общие положения

4.2. Гидрогеологические структуры Южно-Американской платформы

4.2.1. Гвианский ГМ

4.2.2. Ориноко-Амазонский АБ

4.2.3. Восточно-Кордильерский АБ

4.3. Гидрогеологические структуры горно-складчатого пояса Колумбийских Кордильер

4.3.1. Гидрогеологические массивы

4.3.2. Артезианские бассейны 99 4.3.2. Вулканогенные бассейны

5. ФОРМИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД БОГОТИНСКОГО АБ 120 5.1. Гидрогеологическая стратификация Боготинского АБ

5.2. Моделирование гидрогеодинамических процессов и оценка ресурсов подземных вод Боготинского АБ

5.2.1. Гидродинамические условия Боготинского АБ

5.2.2. Режим и условия эксплуатации подземных вод Боготинского АБ

5.2.3. Составление и анализ гидрогеодинамической модели 144 5.3. Химический состав подземных вод Боготинского АБ

5.3.1. Гидрохимическая стратификация разреза

Боготинского АБ

5.3.2. Гидрогеохимическая зональность Боготинского АБ

5.3.3. Техногенное загрязнение природных вод

Введение Диссертация по геологии, на тему "Гидрогеологическое районирование Колумбии и формирование подземных вод в верхней части бассейна реки Богота"

Ресурсы подземных вод Колумбии весьма значительны и могут быть широко использованы для различных практических целей, но пока их изучение, а тем более эксплуатация только начинается. Поэтому возникает задача систематического обобщения и анализа гидрогеологических материалов, разнообразных данных по геологии, климатологии, ландшафту и др. факторам формирования подземных вод для выяснения особенностей распределения и возможности их использования.

Цель работы. На основе структурно-гидрогеологического анализа выявление региональных гидрогеологических закономерностей, создание научной базы поисков и разведки подземных вод, обоснование подходов для рационального и комплексного использования подземных вод территории Колумбии в различных практических целях.

Задачи исследований. В соответствии с поставленной целью в работе предусматривается решение следующих задач:

- обобщение и анализ фактического материала по геологии, гидрологии, климатологии, орографии и гидрогеологии Колумбии;

- изучение роли литолого-фациальных и тектоно-магматических условий регионов альпийского орогенеза для установления особенностей распределения в них коллекторских и емкостных свойств пород, определяющих тип скоплений подземных вод, их динамику и химию;

- установление гидрогеологической роли ландшафтно-климатических факторов, характеризующихся на территории Колумбии исключительным разнообразием от высокогорных и мерзлотных пустынь до жарких тропических саванн, от обильно увлажненных Западных Кордильер (более 9000 мм/год) до пустынных равнин побережья Карибского моря (менее 500 мм/год);

- выявление роли горно-складчатого обрамления в питании равнинных территорий артезианских бассейнов;

- оценка практического значения подземных вод территории Колумбии для хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения, лечебных целей и др.

Методы исследований. При выполнении диссертационной работы использовались следующие методы: сбор, анализ и обобщение фактического материала; структурно-гидрогеологический анализ строения территории; сравнительный анализ гидрогеологии молодых складчатых областей и древних платформ по разным регионам мира; проведение полевых гидрогеологических и гидрологических работ; моделирование гидрогеодинамических процессов для оценки естественных и эксплуатационных запасов подземных вод.

Научная новизна выполненной работы заключается в следующем:

- впервые для территории Колумбии проведен структурногидрогеологический анализ и выявлены основные типы гидрогеологических емкостей;

- рассмотрены условия формирования ресурсов и состава подземных вод в различных типах структур;

- установлена зональность в распределении ресурсов, состава и минерализации подземных вод;

- рассмотрена направленность гидрогеохимических процессов и прогнозная оценка ресурсов подземных вод в основных типах гидрогеологических структур;

- рассмотрены некоторые проблемные вопросы гидрогеологии тропической зоны горно-складчатых областей альпийского возраста. Практическая значимость работы.

2. Выводы и рекомендации диссертационной работы могут быть использованы:

- при организации гидрогеологических исследований на участках развития лечебных и термальных подземных вод в Восточных и Центральных Кордильерах;

- для постановки гидрогеохимических поисков полиметаллических месторождений (Мо, 7л, Си и др.) в Центральных Кордильерах;

- при обосновании эколого-гидрогеологических исследований в районах интенсивного водопользования.

Защищаемые положения.

1. Теоретической базой гидрогеологического районирования территории Колумбии (с учетом слабой ее изученности) служит структурно-гидрогеологический анализ, разработанный ленинградской школой гидрогеологов, позволяющий установить закономерности распределения и формирования подземных вод в горно-складчатых и платформенных областях. Показано, что в гидрогеологических емкостях, содержащих определенные типы скоплений подземных вод, происходят закономерные процессы их формирования, отражающие воздействие внешних и внутренних факторов на развитие и современную обстановку этих структур.

Предложена структуризация гидрогеодинамических потоков и рассмотрена их роль в формировании ресурсов подземных вод. Важную роль для данной территории играет подземный сток в АБ со стороны горно-складчатого обрамления.

3. Интенсивный водообмен в большинстве гидрогеологических структур обуславливает широкое распространение пресных подземных вод до глубины 2-2.5 км, определяющий специфику вертикальной (геологической) зональности по схеме НСОз М§-Са или Са~~~**НСОз Са-Ыа или N3"^С1-НСОз Иа-^ НСОз-С1 Ш^О-Иа и высотной поясности, которая проявляется, прежде всего, в увеличении минерализации от 0,05-0,1 до 0,3-0,4г/л при довольно однородном составе воды.

4. Предложена балансовая структура Боготинского артезианского бассейна, количественно оценены его составляющие и их взаимодействие с помощью разведочного гидрогеодинамического моделирования на основе программы GWFWINЗD. Обоснованы эксплуатационные запасы и естественные ресурсы подземных вод артезианского бассейна.

Публикации. Материалы диссертационной работы отражены в 7 публикациях.

Заключение Диссертация по теме "Гидрогеология", Де Бермудес, Ольга

Основные результаты проведенных исследований сводятся к следующему:

1. Проведенное структурно-гидрогеологическое районирование Колумбии позволило выделить главные единицы гидрогеологических структур, распределение основных типов скоплений подземных вод и закономерностей их формирования на территории северо-западной части Южно-Американской платформы и северного звена горно-складчатой системы Кордильер.

Была рассмотрена гидрогеологическая стратификация указанных основных водоносных систем, а также главные факторы и условия формирования подземных вод в разных ландшафтно-климатических, структурно-геологических и гидрогеологических условиях. Основные ресурсы подземных вод формируются за счет инфильтрации атмосферных осадков. Наиболее активное участие седиментационных вод в формировании Водоносных горизонтов наблюдается в современных прибрежно-шельфовых артезианских бассейнах. Определенную роль эти воды играют также в глубоких зонах платформенных и некоторых межгорных артезианских бассейнах (МагдалеНский и Маракайбский). В районах развития современного вулканизма в формировании подземных вод возможно участие летучих компонентов магматогенного происхождения.

2. Выделены основные типы гидрогеодинамических систем, характерные для разных групп гидрогеологических структур. Для гидрогеологических массивов рассматриваются три генетические составляющие подземногиЩкжа: приповерхностный, трещинно-грунтовый и трещинно-напорный. Большинство артезианских бассейнов характеризуется промывным инфильтрационным режимом: в верхней части с нисходящим, а в нижней - с восходящим движением подземных вод. В прибрежно-шельфовых артезианских бассейнах возникает сложное взаимодействие стока подземных вод инфильтрационного генезиса с континентальных окраин и седиментационных вод моцрого происхождения. В вулканогенных бассейнах формируется спещн термодинамическая обстановка, обусловленная тепломассопотоками под влиянием вулканических очагов. л

Наибольшие значения модулей подземного стока (30-35 л/секхкм) характерны для гидрогеологических массивов, занимающих внешний склон Западных Кордильер. В артезианских бассейнах эти значения значительно л меньше. Для межгорных бассейнов они в среднем составляют 5-15 л/секхкм , а л в отдельных - 1-5 л/секхкм . Для артезианских бассейнов платформенного типа модули подземного стока составляют 12-20 л/секхкм2. Для рассматриваемой территории характерна значительная мощность зоны свободного водообмена, фиксирующей глубину проникновения инфильтрационных вод. Она оценивается в 2-2.5 км при возрасте инфильтрационных вод 10.000-20.000 лет.

3. Рассмотрены основные процессы, определяющие формирование химического состава подземных вод в различных гидрогеодинамических зонах, гидрогеохимическая зональность и поясность рассмотренных структур. В пределах глубин до 300-500 м основными являются окислительно-восстановительные процессы, углекислотное выщелачивание алюмосиликатных пород, катионный обмен и микробиологические процессы.

Практически повсеместное распространение до глубины 1.5-2.5 км получила зона пресных вод (до 1 г/л). В верхней части зоны преобладают воды НСОз М§-Са или Са состава, которые с глубиной сменяются на НС03 Са-Ыа или Иа, а затем и на С1-НСОэ 1Ча и НСОз-С1 №. На участках окисления сульфидов возникают специфические воды сульфатного состава. В прибрежно шельфовых артезианских бассейнах наблюдаются интрузии соленых морских вод СЫЧа состава. В районах интенсивной антропогенной нагрузки установлены разные виды загрязнения: нитратное, хлоридйое, микробиологическое и тяжелыми металлами.

4. Составлена гидрогеодинамическая модель Боготинского АБ, на основании которой рассчитаны эксплуатационные запасы подзефшх вод неоген-четвертичного и верхнемелового водоносны^ комплексов. Показана важная роль латерального питания со стороны горно-складчатого обрамления и восходящего перетока подземных вод из нижележащего водоносного комплекса в верхний.

5. Практическое использование подземных вод Колумбии может идти по следующим направлениям: хозяйственно-питьевое водоснабжение, получение и использование лечебных вод, использование термальных вод для выработки электроэнергии, проведение гидрогеохимических поисков рудных и других ископаемых, проведение эколого-гидрогеологических исследований для борьбы с загрязнением подземных вод и охраны их ресурсов.

Для хозяйственно-питьевого водоснабжения в артезианских бассейнах перспективными являются водоносные комплексы кайнозоя и мела, в гидрогеологических массивах и вулканогенных бассейнах - водоносные зоны выветривания и тектонических нарушений. За счет этих вод осуществляется водоснабжение городов и других населенных пунктов. В настоящее время в общем балансе используемых вод, подземная составляющая не превышает 1015%, но эта доля постоянно растет.

Высокотермальных месторождений пока не выявлено, но хорошие перспективы их обнаружения имеются в районах современного вулканизма в Центральных Кордильерах. На глубинах более 1 км возможно существование вод с температурой более 50°С для получения тепловой энергии.

Гидрогеологическая обстановка зоны гипергенеза в складчатых структурах благоприятствует проведению гидрогеохимических поисков рудных месторождений. Об этом свидетельствует наличие гидрогеохимических аномалий в отдельных точках с высоким содержанием металлов в подземных водах.

171

Усиление техногенной нагрузки на водоносные горизонты может приводить к неблагоприятным эколого-гидрогеологическим последствиям: ухудшению качества подземных вод, образованию глубоких депрессионных воронок, осадкам дневной поверхности и др.

6. Задачи последующих гидрогеологических исследований. Отсутствие планомерных систематических гидрогеологических исследований территории Колумбии и острая необходимость широкого использования подземных вод для решения практических задач требует: усиления роли государственной геологической службы страны в сборе, обработке и интерпретации гидрогеологической информации; организации и проведении систематической гидрогеологической съемки районов городских агломераций и районов интенсивного сельскохозяйственного освоения; создания службы гидрогеологического мониторинга; обеспечения научного гидрогеологического сопровождения работ водохозяйственного и промышленного освоения недр.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Библиография Диссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Де Бермудес, Ольга, Санкт-Петербург

1. Антыпко Б.Е. Гидрогеологические принципы гидрогеологической стратификации горно-складчатых областей. Тр. ВСЕГИНГЕО, вып. 148, М, 1982, с. 65-75.

2. Бакиров А.А. Нефте-газоносные области Америки. Государственное Научно-Техническое издательство, Госгеолтехиздат, М, 1959, 296 с.

3. Белоусов В.В. О тектонике Анд. Бюлл. Моск.об-ва. испыт. природы, отд. Геол.,38, вып.2, 1963.

4. Бугельский Ю.Ю. Рудоносные коры выветривания влажных тропиков. Из-во Наука, М, 1979, 286 с.

5. Герт Г. Геология Анд. Изд. Иностранной Литературы, Перевод с нем, М, 1959,291 с.

6. Гидрогеологические исследования межгорных впадин. Материалы Всесоюзного гидрогеологического семинара, Из-во Илим, Фрунзе, 1985, 292 с.

7. Гидрогеология Африки. Под ред. Маринова Н.А., Недра, М, 1978, 365 с.

8. Зайцев И.К., Толстихин Н.Е. Основы структурно-гидрогеологического районирования СССР. Тр. ВСЕГЕИ, Т. 101,1963, с. 5-35.

9. Зайцев И.К., Толстихин Н.Е. Закономерности распространения и формирования минеральных подземных вод на территории СССР. Недра, М, 1972.

10. Зайцев И.К. Принципы гидрогеологического районирования и типизация гидрогеологических структур. Тр. ВСЕГЕИ, Вып. 229,1974, с.5-9.

11. Климочкин В.В. К вопросу о роли конденсации в формировании ресурсов грунтовых вод. В кн. Вопросы гидрогеологии криолитозоны. Выи.1., Якутск, 1974, с. 157-164.

12. Кирюхин В.А., Толстихин Н.И. Региональная гидрогеология. Недра, М, 1987, 382 с.

13. Кирюхин В.А., Никитина Н.Б., Судариков С.М. Гидрогеохимия складчатых областей. Недра,Л,1989, 253 с.

14. Кирюхин В.А. Гидрогеология Северной Америки. Учебное пособие. Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В.Плеханова, Санкт-Петербург, 1997, 133 с.

15. Колотухина С. Е., Григорьева Л.А., Клаповская Л.И., Первухина А.Е., Потемкин К.В. Геология месторождений редких элементов Южной Америки. Издательство "Наука", М, 1968, 279 с.

16. Ланге О.К., Плотников Н.И. Научное содержание современной гидрогеологии. Издательство Московского Университета, М, 1980, 95 с.

17. Литовченко А.Ф. Экспериментальное изучение элементов водного баланса горных водосборов. Вища школа, Киев, 1986, 186 с.

18. Лукин A.A. Опыт разработки методики морфоструктурно-гидрогеологического анализа. Издательство "Наука", Сибирское отделение, 1987, 111 с.

19. Нежиховский P.A. Гидролого-экологические основы водного хозяйства. Гидрометеоиздат, Л., 1990.

20. Олссон A.A. Колумбия. В сб. статей. Очерки по геологии Южной Америки. Изд. Иностранной Литературы, Перевод с анг, М, 1959, с. 272-303.

21. Островский Л.А., Антыпко Б.Е., Конюхова Т.А. Методические основы гидрогеологического районирования территории СССР. Недра, М, 1990, 240 с.

22. Педро Ж. Экспериментальные исследования геохимического выветривания кристаллических пород. Из-во Мир, М, 1971,252 с.

23. Перельман А.И. Геохимия. Высшая школа, М, 1979,423 с.

24. Распространение нефти. Симпозиум американской ассоциации геологиии нефти. Под редакцией Л.Г. Уикса. ГОСТОПТЕХИЗДАТ, МД961, 695 с.

25. Ресурсы нефти и газа капиталистических и развивающихся стран. Выпуск 34. Недра, Л, 1977,264 с.

26. Ровинский. Ф., Я,, Егоров В., И. и др. Фоновое содержание приоритетных заграязняющих веществ в атмосфере. Труды I советско-канадского сиспозиума Проблемы мониторинга и охраны окружающей среды. Гидрометеоиздат, Л., 1989 г.

27. Соколов Б.Л., Саркисян В.О. Подземное питание горных рек. Гидрометеоиздат, Л, 1981, 239 с.

28. Хаин В.Е. Региональная тектоника. Северная и Южная Америка, Антарктида, Африка. Издательство "Недра", М, 1971,548 с.

29. Шагинян М.В. Основные закономерности формирования элементов стока рек Армянской ССР и методика их прогнозирования. Гидрометеоиздат, Л, 1981, 176 с.

30. Шварцев С.Л. Гидрогеохимия зоны гепергенеза. Недра, М, 1978.

31. Штилле Г. Тектоническое развитие Америки как восточного обрамления Тихого океана. Изб. Труды, М., "Мир", 1964.

32. Ярг Л.А. Инженерно-геологическое изучение процесса выветривания. Недра, М, 1987, 235с.

33. Acosta J., et al. Mapa Geológico del Departamento de Cundinamarca. Memoria explicativa. Ingeominas, Santafé de Bogotá, Colombia, 1997.

34. Alvarez Osejo A. Gestión del agua subterránea en la Sabana de Bogotá. Geología Colombiana No.22, Octubre, 1997. Santafé áe Bogotá.

35. Barrero D. Geology of the Central Western Cordillera, West of Buga and Roldanillo, Colombia. Ingeominas, Pub. Geol. Esp. No.4, Bogotá, 1979, 75 p.

36. Bayer K. Estratigrafía, tectonosedimentología y tectónica del extremo norte del Macizo de Santander. Tesis, Univ. Nac., Bogotá, 1973.

37. Bruneton P., et al. Contribución a la geología del Oriente de las comisarias del Vichada y del Guanía (Colombia). Geología Norandina, No.6,1982, p. 3-12.

38. Burgl H. Resumen de la estratigrafía de Colombia. Informe 1248, Instituto Geológico Nacional, Bogotá, Colombia, 1957.

39. Burgl H. Bioestratigrafía de la Sabana de Bogotá y sus alrededores. Servicio Geológico Nacional, Boletín Geológico, Vol. V, No. 2, Bogotá, Colombia, 1957.

40. Burgl H. Sedimentación cíclica en el geosinclinal cretáceo de la Cordillera Oriental de Colombia. Servicio Geológico Nacional, Boletín Geológico, Vol. VII, No. 1-3, Bogotá, Colombia, 1961.

41. Burgl H. Historia geológica de Colombia. Rev. Acad. Colombiana Cieñe. Exact. Fis. Nat., 11 (43), 1961, p. 136-191.

42. Calderón L. J., De Bermoudes O. Aplicación del análisis de series de tiempo en hidrogeología. 2-o Congreso Latinoamericano de hidrología subterránea. Vol.3,Chile, 1994, p. 43-56.

43. Cárter H., Tenjo S. Y Torres E. Compilación de los estudios sobre arcillas en la Sabana de Bogotá. Boletín Geológico, Vol XI, Nos. 1-3, 1963, p. 17-118.

44. Cáceres H., Teatmh P. Cuenca de Putumayo, provincia petrolífera meridional de Colombia. II Simp. Doliv. De Expl. Petrol. en las cuencas Subandinas, Vol.I, Bogotá, 1985, p. 1-80.

45. Cediel F. et.al. Las formaciones Luisa, Payandé y Saldaña. Sus columnas estratigráficas características. Geología Norandina, 3,1981, p. 11-19.

46. De Bermoudes O., Martínez R. C., Calderón L. J. Evaluación de la recarga proveniente de la precipitación en el valle del río Baché. 2~o Congreso Latinoamericano de hidrología subterránea. Vol.3,Chile, 1994, p. 29-41.

47. De Bermoudes <3. Hydrochemical and isotopical study in the aquifers of Sabana de Bogotá. 3nd International symposium Environmental geochemistry in tropical countries, Brazil, 1999, p. 99.

48. Diezemann W. Aguas Subterráneas en Bogotá y sus alrededore. Instituto Geológico Nacional. Informe No.707., 1949.

49. Duque-Caro H. Geotectónica y evolución de la región noroccidental colombiana. Bol. Geol. Ingeominas, Vol. 23 ^3),HBogotá, 1980, p. 4-37.

50. Eslava R. J., López G. V., Olaya T. G. Los climas de Colombia. Atmósfera. No. 7, Bogotá, Marzo 1986, 41- 77pp.

51. Estudio de Recursos de Agua Subterránea en la Sabana de Bogotá. TAHAL CAR, Bogotá, 1969.

52. Estudio de aguas subterráneas en la Sabana de Bogotá. CAR -TNO, Bogotá, 1975.

53. Etayo F., et. al. Proyecto cretácico. Pub. Geol. Esp. Ingeominas, 16, Bogotá, 1985.

54. Feininger T. et. al. Geología de Antioquia y Caldas (Subzona IIB). Bol. Geol. Ingeominas, 20 (2), Bogotá, 1972, 173 p.

55. Forero A. El Paleozoico Superior del flanco oriental de la Cordillera Central. Geol. Col. 7, Bogotá, 1970, p.139-144.

56. Galvis J., et.al. Geología de la Amazonia Colombiana. Bol. Geol. Ingeominas, 22 (3), Bogotá, 1979, p. 3-86.

57. Galvis J. Análisis de la génesis mineral en Colombia. Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Vol. 17, No. 67, Bogotá, 1990, 753-778 pp.

58. Geale B.H., Hermelín M. Influencia de la meteorización química en la composición de las aguas superficiales del Batolito Antioquefío. III Simposio Colombiano de Hidrogeología, Bogotá, 1988,129-150 pp.

59. Gómez H. Principales rasgos estructurales al suroccidente de la Sabana de Bogotá. Revista CIAF,Vol. 10, Bogotá, 1985.

60. González H. Geología de las planchas 167 (Sonsón) y 187 (Salamina). Bol. Geol. Ingeominas, 23 (1), Bogotá, 1980,174 p.

61. Govea C., Aguilera H. Cuencas sedimentarias de Colombia. II Simp. Doliv. De Expl. Petrol. en las cuencas Subandinas, Vol.II, Bogotá, 1985, p, 93.

62. Harríngton H.J. and Kay M. Cambrian and Ordovician faunas of eastern Colombia. Jour. Paleontology, v. 25, No.5,1951, p. 655-668.

63. Helmens, K, et al. Memoria explicativa para los mapas del Neogeno-Cuaternario de la Sabana de Bogotá Cuenca alta del río Bogotá (Cordillera Oriental). Análisis geográficos, No. 24, IGAC, Santafé de Bogotá, 1995.

64. Hubach E. Estratigrafía de la Sabana de Bogotá y sus alrededores. Servicio Geológico Nacional, Boletín Geológico, Vol. V, No. 2, Bogotá, Colombia, 1957.

65. Ingeominas. Proyecto Hidrogeológico de las zonas de Soacha y Ciudad Bolívar, Bogotá, 1988.

66. Ingeominas. Estudio hidrogeológico cuantitativo de aguas subterráneas en la Sabana de Bogotá, Bogotá, 1989-1993.

67. Irving E.M. La evolución estructural de los Andes más septentrionales de Colombia. Bol. Geológico, V.XJX, No.2, 1971, 90 p.

68. Julivert M. Observaciones sobre el cuaternario de la Sabana de Bogotá. Boletín Geológico, Universidad Industrial de Santander, No. 7, Bucaramanga, Colombia, 1961.

69. Julivert M. El papel de la gravedad y la erosión en las estructuras del borde oriental de la Sabana de Bogotá. Boletín Geológico, Universidad Industrial de Santander, No. 7, Bucaramanga, Colombia, 1961.

70. Julivert M. La estratigrafía de la Formación Guadalupe y las estructuras por gravedad en la serranía de Chía (Sabana de Bogotá). Boletín Geológico, Universidad Industrial de Santander, No. 11, Bucaramanga, Colombia, 1962.

71. Julivert M. Rasgos tectónicos de la región de la Sabana de Bogotá y los mecanismos de formación estructural. Boletín Geológico, Universidad Industrial de Santander, No. 13-14, Bucaramanga, Colombia, 1963.

72. Kroonenberg S., Diederix H. Geology of South-Central, Huila, uppermost Magdalena Valley, Colombia. XXI Field Conf. Col. Soc. Petrol. Geol. And Geoph.,Bogotá, 1982, 33 p.

73. León J. et. al. Geología, recursos minerales y geoquímica de la parte NE del cuadrángulo 0-5, El Bordo, Departamento del Cáuca. Informe 1652, Ingeominas, Bogotá,1973, 222 p.

74. Lobo-Guerrero A. Groundwater in Colombia. Hydrological Sciences Journal, V. 32, No. 2. Wallingford, United Kingdom, 1987.

75. Lobo-Guerrero U. A. Descenso de niveles de agua subterránea en la Sabana de Bogotá. II Foro sobre la Geotécnia de la JSabana de Bogotá. Sociedad Colombiana de Ingenieros, Santafé de Bogotá, 1995.

76. Loczy L. Paleogeograpthy and history of geological development of the Amazonas Basin. Jahrb. Geol. Bundesanstalt, Wien, 106, H. 2, 1963.

77. Mapa geológico de Colombia. Memoria explicativa. INGEOMINAS, 1988,71p.

78. Marín Rodríguez R. Estadísticas sobre el recurso agua en Colombia. Santafé de Bogotá, 1992, 412 p.

79. Martínez R. C., De Beraioudes O. Evaluación del efecto de la explotación de los pozos Babillas sobre las fuentes de agua superficiales. 2-o Congreso Latinoamericano de hidrología subterránea. Vol. 1,Chile, 1994, p. 15-23.

80. Me Laughlin D.H. Recursos minerales-de parte de los departamentos de Cundinamarca, Boyacá y Meta. Boletín geológico, Vol. XIX, No.l, Bogotá, 1971, 197 pp.

81. Mojica J., Franco R. Estructura y evolución tectónica del Valle Medio y Superior del Magdalena, Colombia. Geología Colombiana 17, Bogotá, 1990, 41-64 pp.

82. S5. Molano C. E., Domínguez C. J. Modelo de Simulación del acuífero Guadalupe en el sector Madrid (Cundinamarca). III Simposio Colombiano de Hidrogeología, 1988.

83. Molski E., Tinta W. Evaluación de las condiciones hidrogeológicas y de estabilidad del túnel de descarga Chilicocha-Antacocha. Lima, Perú, 1999.

84. Niño J.V., Paez L. y Vargas J. Evaluación de las aguas subterráneas en la Sabana de Bogotá. Proyecto para optar al título de Ingeniero Civil. Univ. Nacional. Fac. de Ingeniería. Bogotá, 1978.

85. Pérez G., et al. Estratigrafía y facies del Grupo Guadalupe. Geología Colombiana, Universidad Nacional, No. 10, Bogotá, Colombia, 1971.

86. Ponce A. Anotaciones sobre la geología del SE del departamento de Nariño. Informe 1769, INGEOMINAS, Bogotá, 1979, p.1-38.

87. Potapov A., Molski £. Apreciación de la génesis de las aguas subterráneas en la zona Yanacocha. Lima (Perú), 1999,15 p.

88. Restrepo J., Toussaint J. Ocurrencia de precámbrico en las cercanías de Medellín, Cordillera Central de Colombia. Pnb. Esp. Geol., 12, Medellín, 1978, 11 P

89. Restrepo J. et.al. Compilación de edades radiométricas de Colombia. Departamentos Andinos hasta 1982. Univ. Nal., Bol., Ciencias de la Tierra, 7-8, Medellín, 1982, p.201-248.

90. Renzoni G. Geología del Macizo de Quetame. Geología Colombiana, No.5, Bogotá, Colombia, 1968.

91. Reyes CH. I. La tectónica y su influencia en la recarga de los acuíferos profundos de la Sabana de Bogotá. IV Simposio Colombiano de Hidrogeología, Tomo I, Cartagena, 1993, pp. 31 42.

92. Rodríguez C.O. Aguas subterráneas en la Sabana de Bogotá. Univ. Nacional. Fac. de Ingeniería, Bogotá, 1979.

93. Rodríguez C.O. y Jiménez, G. Datación del agua Subterránea de la Sabana de Bogotá y sus implicaciones hidrogeológicas. En: Geología Colombiana, 15, Bogotá, 1986, pp. 205-218.

94. Rodríguez M. G., De Bermoudes O. Modelo de balance de humedad del suelo propuesto para el cálculo de la recarga en la Sabana de Bogotá. Primer Congreso hidrogeológico Latinoamericano, Venezuela, 1992, pp. 143-146.

95. Royo Gómez J. Mapas geológicos de Bogotá y del centro y sur de la Sabana, breve explicación. Servicio Geológico Nacional. Informe 674, Bogotá, Colombia, 1949.

96. Scheibe R. Observaciones casuales sobre la estructura geológica en la Cordillera Oriental. Compilación estudios geológicos oficiales. Bogotá, Colombia, 1933.

97. Trympi D. Pre-cretaceous of Colombia. Geol.Soc.Amer. Bull., 54, 1943, p. 1281-1304.

98. Van der Hammen T. Estratigrafía palinológica de la Sabana de Bogotá (Cordillera Oriental de Colombia). Servicio Geológico Nacional. Boletín Geológico, Vol. 5, No. 2, Bogotá, 1957.

99. Van der Hammen T. Estratigrafía del Terciario y Maestritchiano continentales y tectogénesis de los Andes Colombianos. Servicio Geológico Nacional. Boletín Geológico, No. 6, Bogotá, 1960.

100. Van der Hammen T. Plan ambiental de la cuenca Alta del río Bogotá. Santafé de Bogotá, 1988, 142 pp.

Информация о работе

Де Бермудес, Ольга
кандидата геолого-минералогических наук
Санкт-Петербург, 2000
ВАК 04.00.06

Диссертация

Гидрогеологическое районирование Колумбии и формирование подземных вод в верхней части бассейна реки Богота - тема диссертации по геологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы