Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Услович распространения и формирования подземных вод в гидрогеологических структурах Восточно-Гобийского региона Монголии

ВАК РФ 04.00.06, Гидрогеология

Автореферат диссертации по теме "Услович распространения и формирования подземных вод в гидрогеологических структурах Восточно-Гобийского региона Монголии"

Гсюуязротвенгчй; Комитет Российской Федерации по высшэму образованию

Р Г о ОД

Сашст-Иеторбургский государственный горний институт {Ячмени Г.В.Плеханова ' (технический университет)

на права:: рукописи

Уртнасангийн.Борчулуун (Гражданин Монголии)

условия распространения и формирования подзшш вод в пщюгеологических структурах восточно-го-бшского региона монголии

специальность 04.00.0В Гидрогеология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата гоолого-миие-ралогических наук

Санкт-Пвтербург-1994

Работа выполнена на кафедрах гидрогеологии и инженерной геологии Иркутского Государственного технического университета Российской Федерации и гидрогеологии и бурения Монгольского технического университета.

Научные руководители: доктор геолого-миноралогических

наук, профессор В.М.Степанов кандидат геологических наук, доцент Н.Батсух

Официальные оппоненты: Доктор геолого-шнэралогичоскях

наук, профессор Коротков А.И, кандидат геолого-шнералогических наук Николаев Ю.В.

■Ведущая организация: Всероссийский геологический .институт '

Защита диссертации состоится I июня 1994 г. в 13 часов "00" мин. на заседании специализированного-совета Д.063.15.07 в Санкт-Петербургском горном институте по адресу: 199026, г.Санкт-Петербург, 21 линия,

д. 2, ауд. 1158 С диссертацией мокно ознакомиться в библиотека Санкт-Петербургского горного института.

Автореферат разослан "_1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета

кандидат т.-м. наук, доцент А.В.Кузьмин

ОВДШ ХЛРА1СГВИЮТИКА' РАБОТЫ

Ак11§льноста_из2чеи1Ш услсвии форгшрованяя подземных вод ГобийскоЧ: зоны, занимающей почги полопнну горрагорип Ыо^голия заключается в том, чтобы способствовать далънейиеыу. развитии орошаемого земледелия, отгошхого яивотноводстаа, горнорудной и перерабатывающей промышленнооги. В условиях практически полного отсутствия поверхностного сгока и незначительной величины агыоо-ферных осадков, единохвешшм источником водосиабзегаш здесь являются подземные води. Их использование постоянно возрастает. Это требует вовлечения всех доступных для использования ресурсов ' подземных вод, более полной и всесторонней их оценки, широкого развития теоретической базы для поисков и разведки месторождений подземных вод.

Настоящая работа посвящена рассмотрении гидрогеологических условий, закономерностей распределения и формирования подземных вод Восточно-Гобийского региона Монголии на примере Восточно-Го-й'лйской депрессии и окруиашцих ее горных массивов.

Основные задачи исследования включают:

1. Рассмотрение природшх условий формирования подземных вод верхней гидродинамической 301Ш литосферы.

2. Оценка и возможность применения различных методов для поисков подземных зод.

3. Изучение особенностей формирования подземных вод в пространстве и во- времени, а такке условий их питания, стока и разгрузки, химического состава и минерализации.

4. Оценка естественных ресурсов и эксплуатационных запасов подземных вод и закономерности их распределения в регионе.

5. Выявление и рекомендация участков, перспективных для но-• исков месторождений подземных вод. .

Научная новизна, работы заключается в том, что:

а) впервые ц/э основе отруктурно-гидрогоологичсоиого анализа и о современных позиций онотемагазированы предегавления о гадро-геологических структурах Восточно-Гобийского 'региона Монголии;

б) выяснены закономерности формирования и распределения подземных вод в каждом из выделешшх типов гидрогеологических огрук-гур;

в) определены перопективные пловдади и коллекторы в горних

поводах, благоприятные" для формирования крупных месторождений ■ подэамных вод, способные удовлетворить потребности в воде населенных пунктов и сельскохозяйственных объектов региона;

г) оценены возможности экстраполяции выявленных эакономернос-• тей формирования подземных вод ьа другие регионы Монголии с аналогичными геологоструктурныш и климатическими условияш:.

'Практическая ценность работы состоит в том, что результаты Выполненных исследований позволяют: выдел..ть гидрогеолохические структуры, благоприятные для формирования месторождений подземных "вод, прогнозировать водообильность различных гидрогеологических структур, рекомендовать конкретные участки в пределах перспективных структур для постановки первоочередных поисково-разведочных работ на .подземные воды. Принятая методика гидрогеологических исследований и обобщения материалов макет быть использована в других районах Монголии со сходными природными условиями и геологическим строением.

В работе защищаются следующие положения:

X. Наиболее благоприятными гидрогеологическими структурами для поисков месторождений являются межгоркые бассейны Восточяо-Го-бийокого региона, которые характеризуются развитием верхнемезозойских континентальных отложений о порово и трещаняо-пластовыми коллекторами подземных вод.

Я.', В обрамлении и фундаменте ыежгорных бассейнов Восточной -.Монголии вдцеляится гидрогеологические массивы, для которых характерно распространение трещцнно-грунтошх подземных вод в зоне выветривания древних метаморфических пород, равновозрастных интрузивных пород и вулканитов.

3. Обводненные тектонические разломы в обрамлении ыекгорных

; впадин и в толще выполняющих их мезозойских континентальных омовений характеризуются нередко значительными ресурсами пресных тре-' .-щиняо-аильных вод и являются пугани перераспределения подземных ; вод внутри гидрогеологических бассейнов и шзду оодределышш гид-' , догеологическими ощуктураш.

4. Шиболоа перолектишш для формирования-месторождений прео-< шх и оолэноиатш? подземных вод о оптимальными для народного хо-

\ еяйогва Вооточно-Гобийакого региона эксплуатационными ресурсами ■;, двляхи'оя отрунгуры верхнемеловых млокений в центральных частях ' ыекгорнмх бассейнов региона.

Q^oMOBajr}ji^оащ^дня_Еабот. В оонову работ« положен фак-зоккй мэ*ориал, собранный автором в I979-I9SO гг., ьо время звых исследований в составе гидрогеологической партии. В ра-ьтаге выполненных автором гидрогеологических исследований. .-<" злены и нине используются меитороздекия пресных подземных вод гайн-хохол, Iiianaran-мoroûr и Борхоовор для централизованного вода*- • Знешш г.Сайншанд,горнодобывающего предприятия Урген д орошае-з земледелия в центральной части Сайшанданской впадшш. Резуль-i работ учтены при составлении "Генеральной программы проведэ-гидрогеологичоских исследований в Гобийской зоне Монголии ira [-1995 гг. и на перспективу до 2000 г." ц Гидрогеологической га юго-восточной Монголии масштаба 1:500 ООО. В диссертации эльзованы фондовые и опубликованные материалы геолого-гидрогео-гаеских и геофизических исследований различных организаций, зеденных в разное время в Восточно-Гобийскон регионе.

Апробация работы. Основные положения диссертации изложены: з заседании научно-технического совета МГ и MP Монголии 1983, 1985, I9B6, I9B9 гг.;

а пленарном заседании Государственной Комиссии по запасам по-эзных ископаемых Монголии в 1984, 1985, 1966 гг.; а научно-практических конференциях МГ и MP Монголии в 1983, 389 гг.;

а .международной научной конференции Керуленской экспедиции 1991г.

9 кафедре, гидрогеологии МонТУ в Ï98B-I994 гг.; з кафэдре гидрогеологии и инкенерной геологии Иркутского П7 1994 г.

Результаты исследований опубликованы в 5 статьях.•■

Обьем работы. Диосергационная работа состоит из 7 глав, вве-ия и заключения, изложенных на 155 страницах машинописного теки сопровождается 18 рисунками, 14 таблицами й списком литера-ы из 106 наименований. Работа выполнена'на кафедрах гидрогеоло-и инженерной геологии Иркутокого государственного технического ворситета и гидрогеологии и бурения МонТУ под руководством док- . а геолого-мшшралогических наук, профессора В.М.Степанова и дидата географических наук, доцента Н.Батеуха. Большую благо-

даряость и признательность за ценные советы л действенную,помощь автор выранает своим научным руководителям. При выполнения рабо- ' ты автор пользовался помощью, поддерккой невниманием со стороны всех сотрудников департамента геоэкологии ВШШЗарубекгеолопш. Пользуясь случаем, автор шрапает т самую искрения» благодарность.

Содержание рабоги

Глава I. Геологическая и гидрогеологическая изученность

В истории геолого-гидрогеологического изучения Восточно-Го-бгЛского региона Монголии отчетливо выделяются четыре периода:

К первому периоду относятся экспедиционные исследовашш •3.А.Обручева и Г.Н.Потанина, выполненные в' 1692 года и в первые годы XX века. В это время были получены первые сведения об орографии, геологии и геоморфологии Восточной Монголии, которые в настоящее время представляют лишь исторический интерес.

Второй период, продолжавшийся с 1922 г. до 1940 г. характеризуется эпизодическими исследованиями специалистов США я .России. В этот период американскими геолога!. ,1 Ч.Берки, О.Моррисом (1927), а такие русскими специалистами А.Я.Степаненко (1935), В.Н.Бородь-яо (1933), Г.С.Левченко (1938), А.Г.Ивановым (1939) проведены геолого-гидрогеологические работы в Восточно-Гобийском аймаке. В отчетах ой этих работах содержатся данные по геологии, геоморфологии и гидрогеологии региона. Однако эти материалы в настоящее время в значительной мере устарели я для практического использования большого интереса не представляют.

Третий период (1940-1957 гг.) характеризуется проведением ■оысЕеьзаипеокого комплексного картирования масштабов. 1:200 ООО, 1:500 ООО, 1:1 0С0 ООО. Ощтишй вклад в познание геологии Вос-точно-Гобийского региона внесли исследователи этого периода: Э.С.Желубовский, В.О.Ковалев, Н.Е.Невзоров, В.В.Дальнов, Н.Д. 1,1а-ршов, В.В.Бабурин; Е.А'.Дряхлова» В.И.Браташ, К.Б.Макшанцев, ¿.Г.Кванов н др. Результаты зтих исследователей.дали возможность произвести общую перспективную оценку территории в отношении неф-аегазоносиости, позволили разработать стратиграфию мезозойских отделений, провести типизацию тектонических структур многих мви-горных шадш, выявить некоторые закономерности формирования

юдэеыннх вод в глубоких водоносных горизонтах, приуроченных ; меловым оглоненшш этих структур.

К четвертому периоду (о Х957 по настоящее время) относятся 'еолого-гидрогеологические работы, выполнявшиеся национальной геологической олукбой Монголии, которые заключались в проведе-ши на большой территории комплексных геолого-гидрогеологических :ьемок масштаба 1:500 ООО, 1:р0 ООО, поисков и разведки пресных [ минеральных подземных вод, в изучении гидрогеологических уоло-шй твердых полезных ископаемых. В результате этих исследований зешен ряд практических задач, связанных с водоонабкениег касо-1енных и промышленных пунктов, а гакке пастбищных угодий, оправлены ожидаемые водопритоки при разработке некоторых рудных мэо-:орокдений региона и др. В отчетах о проведешшх в период работах ¡осредоточены шогочислешше новые данные о гидрогеологических 'словиях региона, в обработке и систематизации которых созрела яевидная необходимость.

Глава 2. Природные условия формирования подземных вод

2.1. Ландшафтно-климагичеокие условия

Территория региона представляет собой полупустынное принод-штое плато о абсолютными отметкам, которые изменяются от 850 10 1400 м. Рельеф характеризуется пологими, выровненными формами, зсложненными мелкими распадками, оврагами, сухими руслами. Рав-шшо-долиннке ландшафты постепенно переходят в холмисто-грядовые юднятия с относительными превышения».«! от первых десятков до ¿00 м. 11а этом елаборасчлененноц рельефе контрастно выдаляютоя иокальныв горные массивы и единичные вершины с относительными превышениями до 500 и, характеризующиеся более контрастными, молодыми морфоструктурами. Постоянная речная сеть в районе отсугоТп,: зует, В наиболее поникешшх частях рельефа наблвдаотоя редкие пересыхающие соленые озера и солончаки.

Климат резко континентальный, аридный, благоприятный для 1роцессов физического выветривания. Рогнон отличается значительная! колебаниями годовых, сезонных и суточных температур. Наиболее значительные суточные колебания температуры воздуха (до 2Û°C) устанавливаются в весенние месяцы. Для отого периода характерны 1илыше бури о ветром, достигающим 17,2 - 32 м/о. Абсолютный минимум температур воздуха регистрируется в январе (-27,2°). &ш-

нно осадки практически" не выпадают. Глубина промерзания горных-пород колеблется от 2 до 4,2 м. Продолжительность сезона с положительной среднесуточной температурой составляет 6-7 месяцев. Абсолютный максимум температур (+29,9°) приходится на июль. При сравнительно небольшом среднегодовом количестве осадков (224,5мм) примерно ВО-ЭО % их выпадает в летние месяцы. Особенности ланд-шафтио-климатических условий региона тлеют большое значение в формировании химического состава и ресурсов подземных вод.

2.2. Общая характеристика геологических структур

Восточно-Гобийский регион размещается на стыке крупных ранне-каледонской Центрально-Монгольский и раннегерцинской ыкно-Шн-гольской складчатых систем. Морфоструктуры региона представляют собой сложное сочетание различно ориентированных сводово-куполь-ных, куполъно-блоковых мыбовнх поднятий и разделяющих их впадин. В региона выделены 6 поднятий и 13 впадая. Основными тектоническими элементами, формировавшимися в процессе длительного развития являются блоки протерозойского основания в виде срединных массивов, наложенные вулканогенные и вулканогенно-седаментогешше впадины, нулкано-тектонические структуры, зоны региональных разломов, структуры молодой платформы и ее неоактивизавди.

• Впадины региона относятся к типу приразломных, заложенных на конечных стадиях позднеме.зозойской тектоно-магштической акта-визации, вызвавшей регенерации основных глубинных разломов вдоль границ крупных мегаблоков земной коры. Геологические комплексы доыелового основания представлены метаморфическими и вулканогеи-но-ооадочныш породами широкого возрастного диапазона от докембрия до нижнего мела. Породы осадочного чехла, выполняющие межгорные впадины, представлены никнемеловыш и верхнемеловыми комплексам^, в разрезе которых преобладают невыдержанные по простиранию и падению моласовые образованияпесчаники, гравелиты, конгломераты» Кроме того, в локальных впадинах развиты маломощные неогеновые и четвертичные отложения. Разновозрастные интрузивна комплексы, прорывающие сложно дислоцированные образования основания впадин, представлены породами преимущественно гранитоидного, реке основного состава.

Тектоническое строение региона определяют системы крупных Глубинных разломов северо-восточного и северо-западного простирания, продольный и поперечные по отношению к.основным складчатым

системам, которче были заложены на раннйх этапах геологического развития региона.

Структурно-тектонические условия региона способствуют накоплению подземных вод в различных коллекторах горных пород. Для горных поднятий - гидрогеологических массивов, характерно преобладание процессов выветривания, разрушения магматических и метаморфических горных пород, образование обломочного материала и вынос его за предела структур. Отсюда преимущественное распределение подземных вод в трещинах зоны выветривания.

Во впадинах региона - опущенных блоках напротив, преобладают процессы аккумуляции обломочного материала, выносимого из сопре- -дельных поднятий. Наряду с обломочным происходят такке накопление органогенного и хемогенного материала в виде пластовых заленей. Поэтому для впадин характерно пластовое распределение подземных вод. В бассейнах региона наблюдается быстрая и частая смена по простиранию и падению диалогического состава и мощностей осадков, характера и степени их консолидации, проницаемости и .т.д. Этим вызван и невыдержанный характер пластовых коллекторов в менгорннх впадинах.

Для тектонических разломов с открытыми полостями в зонах обросовых (взбросовых) л сдвиговых (надвиговых) дислокаций типичным является движение•трещинно-жильных вод в виде плоского потока * ограниченного плоскостями тектонического разрыва.

Таким образом, условие накопления подземных вод в горных породах предопределяются направленностью геологических процессов.

Глава 3. Структурно-гидрогеологическое районирование

Основы гидрогеологического районирования Монголии были зало-гены в фундаментальных трудахВ.А.Амантова, Р.А.ласкна, А.А.Хрэ-г. нова, Н.А.Маринова и других исследователей. Согласно современному геолого-структурному положению в Восточно-Гобийском регионе выделяются два крупны;* гидрогеологических района: Центрально-Монгольский и Юяно-Монгольокий, -соответствующие одноименным тектоническим блокам, раздвле1ШЫРл'Уцдур!Ш1льско-Долгэрэхск1&1 глубинным разломам.

Общий структурный план и основные формы рельефа региона.была-заложены в позднем мезозое, а тектонические.движения на границе плиоцена и плейстоцена придали поднятиям и впадинам современные очертания. Современные морфоструктуры - горные хребты и мекгоршю

депрессии - сформировались в результате вертикальных перемещений крупных блоков земной коры вдоль глубинных разломов, заложенных как правило, в докембрии и многократно подновляющихся в течение всей геологической истории региона.

Блоковый характер отчетливо проявляется и в межгорных депрессиях, которые разделены вкутриметруктурными выступами (горстами) домезозойсяого фундамента на владаны более высоких порядков, Анализируя эти разнонаправленные тектонические движения в пределах описываемых_мегаструктур региона, представляется возможным выделить райодн второго порядка: гидрогеологические массивы и бассейны, характеризуются определенными типами скопления подземных вед.

Кроме этих структур в Босгочно-Гобийском регионе одним из основных типов гидрогеологических структур являются обводненные тектонические разломы, с которыми связаны накопление, движение, перераспределение по площади и разгрузка подземных трещинно-кшгь-ных вод.

Б соответствии с принципами структурно-геологического анализа и систематизации гидрогеологическлх структур применительно к основным геострукхурным элементам рассматриваемого региона, а также учитывая основные различия в распределении и формировании подземных вод, автором в Восточно-Гобийском регионе Еыделены следующие гидрогеологические структуры:

1. Гидрогеологические массивы» приуроченные к Харайрагскому, Алташщшнскому, Мандахскому, Сай^андуланскому, 'Гугригинскому, Баяндэлг^рскому горным сооружения^ и некоторым внутридепрессион-ныы поднятиям.

2. Гидрогеологические бассейны в границах Сайндовской, Ундур-илльской, Еуянтынской, Дэлгэрэхской, Унэгинской, Сайяшандошской, Их-уланнурской, Ургенской, Дзунбайнской, Харайрагской и Северо-г Ыандахской мегдеоряых впадин. >

3. Обводненные тектонические разломы, приуроченные к Нарын-/ хидскому, Дзунбайнскому, Харайрагскому, Зээгийн-хутульскому, Хайр-ханскому и другим глубоким и приповерхностным разломам. ,

Основой для выделения каждого из выделенных типов гидрогер-' логических структур служили различное положение их в геологическом пространстве, характер водопроводящих каналов и разионанраа-лэнноогь геологических процессов.

Глава 4. Характеристика гидрогеологических структур и условий формирования подземных вод

4.1. Гидрогеологические массивы

Гидрогеологические массивы Восточно-Гобийского региона преимущественно прямолинейные или дугообразные, разновозрастные гидрогеологические массивы магматических, метаморфических и консолидированных осадочных пород в геосинклинальных зонах тектоносферы, для которых на первых этапах геологического развития характерны процессы погруаешш и аккумуляции, а на заключительных этапах -процессы орогенеза.

Горные породы орогешшх массивов огличаклчл высокой степенью метаморфизма, выравниванием прочностных и других физико-механича-оких свойств, что позволяет включить их в группу кристаллических массивов, для которых характерно бессистемное распреде; жив открытых водоносных трещин, распространение которых не ограничено литологическими границами или другими геологическими поверхностями. В Восточно-Гобийском регионе такиш кристаллическим массивами являются горные поднятия:.Хар-айрагское, Алтанширэнское и Тугри-гинское. блоковые массивы литифицированяых осадочных и эффузивно-осадочиых пород палеозоя слагают обширные поля в пределах Макдах-скоГо, Сайхандуланского и Баянширэнского поднятий. В толще этих пород значительное мес го занимают пластовые и субпластовые тела вулканитов кислого и среднего составов, особенно в Ыандахском подня.ш. Характерным, определяющим типом подземных вод для гидрогеологических массивов является, как отмечалось, трещинно-грун-товые воды.-Трециноватость горных пород в пределах массивов крайне неоднородна но площади распространения и глубине. Решающая роль в -формировании ресурсов трещшшо-грунговых вод орогенных массивов принадлежат корам выветривания горных пород, стадийное развитие которых оказывает непосредственное влияние па условия водо- • обмена и состава подземных вод. Формирование коры выветривания оредае и низкогорных масоивов сопровождается накоплением песчано-глинистых рыхлых пород. В низкогорных массивах Вооточно-Гобиаско-го региона эти явлехшя наблюдаются повсеместно, так как сннволд-ровашая по-своему составу рыхлая кора выветривания формируется в виде довольно мощных (до 10 м) покровов, которые перекрывают трещины скальных пород и тем самым, щтл миграции подземных вод.-Вследствие этого условия для аккумуляции гравитационных вод и гир-

Таблица I

. Характеристика трещнно-грунтовых вод гидрогеологических массивов Босточцо-Гобийокого региона

Гидрогеологические каосивы

Вид Величн-водощнотов

Установившийся уровень,

ы

• Ыине-

Дебит. Пони-

• нение, зация,

^ м г/л

Химический состав

I. Алтанширэн-окий КОЛОДЦЫ - 0,6-1,0 0,04-0,1 0,5 0,6-1,0

родник - - 0,3 - 0,4

скважина 1.0 1В,0 2,0 10,0 0,5

2. Харайрагский родники - - 0,3-3,0 - 0,9-1,0

скважины до 12,9 19Д-48.0 1,3-2,0 0,2-5,3 0,8-0,5

- КОЛОДЦЫ - 0,3-1,5' 0,03-0,2 0,5-0,6 0,9

3. Сайхандулан- родники — . 0,5-0,8 - 0,7-1,0

ОКЕЁ скважина - 30,0 1.0 18,0 1.9

колодцы — 1,2-1,4 0,2-0,3 0,2-0,4 1,1-1,3

4. Тугригинокий сквакины - .16,3-20,6 0,1-0,4 7,4-51,0 1,2-2,06

5. Шадахокий родник - - 0,4 - 0,7'

колодцы - 1.5 0,01-0,2 0,9-1,5 0,6-1,0

оквакина - . 6,0 0,2 20,0 0,6

НСОз-а-А/о-НСОз -ЗОц-Мь .

а • нсоз-щ ,

¿Оч-НСОз-СЕ-Ж

НСОз-а - м'а нш-и-^

НСОз-и^Оч-^

$оч ■ нсоз

НСОз-¿0-4-МО,

НйОз

НСОз

них породах низкогорных массивов неблагоприятны. Для этих массивов типичен ограниченный водообмен.

Распространенные в регионе горные породы в массивах расчленяются на пять структурных компонентов: допалеозойский, ннгне, средне, верхнепалеозойский и мезо-кайнозойский. Соответственно выделяются пять водоносных зон в терригенных, эффузивно-осадочннх, карбонатных мезозойских верхне, средне, нивнепалеойойских и до-яалеозойских породах, а также в разновозрастных эффузивных и интрузивных образованиях, характеристика подземных вод которых даны в табл.1. Водоносные зоны палеозойских пород образует преимущественно линейные массивы, а разновозрастные граниговды, до-палеозойские метаморфизованные породы и эффузивы в основном блоковые и купольные структуры.

Мощность трещиноватой зоны колеблется от 15 до 200 м и чаще составляет 20-80 м. Вода в большинстве грунтовые, редко напорные. Трощинно-грунтовые воды в понижениях рельефа залегают на глубина 0,1-10 м, на склонах и водоразделах они вскрываются на глубинах 10-80 м. Вследствие неравномерной грещиновагости водоносность пород пестрая и в целом невысокая, дебиты родников колеблются от сотых долей литра в секунду до 2 д/с. Наиболее во-дообильными являются зоны трещиноватых палеозойских пород, эффузивных образований мезозоя и разновозрастных Гранитов, десйты скважин колеблются от ОД до 1-3 л/с.

4 .2. Гидрогеологические бассейны

' Гидрогеологические бассейны являются составной частью общего структурного плана региона, современные формы которого были заложены, как отмечалось, в верхнем мезозое. Гидрогеологические бассейны Восгочно-Гобинского региона относятся к ыекгорным бассейнам, среди которых преобладают грабеновые, блоковые и линейные структуры. В соответствия со структурными особенностями формирования межгорных депрессий, условиями накопления в ню: остаточных образований и продуктов вулканической деятельности в регионе выделяются две группы гидрогеологических бассейна. Первая группа бассейнов, выполненных средне, верхнеюрско-шшаеыеловшдя отложениями характеризуется более высокой консоадированносуьа пород и сравнительно низкой обводненностью. К ним относятся Сайндовокий, Byялтинский, Дэлгэрэхсквй, Северо- и Шио-Харайраг-

' Таблица 2

Характеристика порово- и трещинно-пластовых вод в гидрогеологических

бассейнах

I

Гидротеологический "бассейн

Вид

водопунктов;

Карайрагский

Дзлгэрэхский

Сайндовский

СевероЧйндахский

ундуршльский

Унзггинский Ургенский Дзунбайнский Унэгинский

Их-Уланнурский' Сайкаандинский

Величина напора ,ы

Установившийся уровень, м

Дебит, Пониже-л/с ше, к №

лш агческа:: состав

14,2-17,0 2,5-4,2 2,7-23,1 20-23,5 5,7-14,0

2,3 5,5-21,0

сквакины скванины скванины сквакина сквакины колодец |

скважины | 4,2-43,0 колодец ' скваянна : 23,1 скважины 16,0-27,0 колодец : колодцы скважины

0,1-0,5 0,4-5,0 1,1-10,4 0,2-4,5 1-24 1,0-1,7 47-75 1,3 2£-32,5 0,8-1,3 4,6 0,3' 30,4 0,9

7.6-37,5 1,8-7,2 4-14 0,6-2,9 4,5 0,2 0,5 2,3

1.7-8,7 15-П.7 6,2-42,9 0,6-1,2 2,3 0,4 1,4 1,2

12,0 6,7 19,5 1,0

8.0-Ю,2 0£-Щ0 0,944,9 0,7 3,5 0,2 1,3 2,2

1.1-2,7 0,1-1,1 0,9 1,0-2,8' 9,0-76,0 0,4-86,2 1,021,0 4,3-5С;0 0,8-2,6

•И.СО5 • ¿О« ■иу'а.

/¿¿¿^ ■ и -

И-ИОз-бОч-.^'а ЫС-Оз-и-^а,

¿¿Жз-СС^Оц-кгв. С6 'бОч - «^й.

се

сний' гядрогеоло^оскпе бассейны; ко второй группа - нивнеыело-вым - кайнозойским бассейнам относятся Ундурвшшнский, Уногин-ский, Сайншанданский, Пх-Уланнурский, Ургенский и Дэунбайнский гидрогеологические бассейны, выполненные мезо-кайнозойскиш рыхлыми образованиями большой мгцности, характеризующиеся более высокой обводненностью горных пород.

' В соответствии с геологоогруктуршши особенностями в бассейнах Восточно-Гобийского регион распространены:

ф Водоносные горизонты и комплексы порово-пластовых вод и б). Водоносные комплексы порово-трещинно-пластових вод. Водоносные горизонты и комплексы, содержащие порово-шшсто-вые воды распространены локально, занимая саше пониженные участка впадин с озерами и солончаками. Они сложены рыхлыми, реже слабоконсолидаровашшми породами кайнозойского возраста. Подземные воды залегают на глубинах не более 2-3 м и тлеют преимущественно. грунтовый характер. В целом кайнозойские отложения отлича- . ются неравномерной обводненностью. Производительность колодцев колеблется от десятых долей л/с до 1,4 - 4л/с. Из всех генетических типов кайнозойских отложений наибольшей водообильносгью отличаются озерно-аллювиальные отложения, производительность скважин в которых достигает 2,3 л/с.-Коэффициент фильтрации этих отложений изменяется от 3,2 до 25,5 м/сут. Величина шнерзлизации варьирует от I г/л до 3,5 г/л. Воды комплекса по состану гидро-карбонатно-натрневые.

Водоносные кошлексы, содержащие порово-грещинно-пластовые вода чрезвычайно широко распространены, встречаясь во всех вгадинах региона. Они представлены отложениями юрского, верхнеюрско^о никнемелового, никне и верхнемелового возраста. Характерной особенностью их является ливдлого-фациальная изменчивость по нлоща-.„ да и в разрезе, в результате чего в них отмечается большое количество невыдержанных по простиранию и мощности гидравлически связанных между собой водоносных горизонтов. Наибольшей водообильно-стью характеризуется водоносный комплекс верхнемеловых отложений. Дебиты скважин изменяются от 0,1 - I л/с до 1-5 л/с, достигая иногда 10 л/с, удельные дебиты составляют до I л/о.

4.3. Обводненные тектонические разломы

Геологичеокиэ отруктуры Восточно-Гобийского региона разбигц

множеством тектонических разломов, среди которых выделяются разломы глубинные, региональные и локальные. Глубинные разломы разделяют крупные складчатые системы (например, -Ундуршильоко-Дэлгз-рэхский разлом), региональные разломы (Сайхандулснский, Дзунбайн-ский, Харайрагский, Нарынхидский и другие) разделяют обычно меж- . торные бассейны и горные поднятия региона.

Вследствие своей непроницаемости глубинные и региональные разломы обычно являются экранами, разделяя блоки горных псрод в структурах горных сооружений на гидравлически не связанные швду собой массивы, а гидрогеологические бассейны различного происхождения на гидравлически не сообщающиеся между собой бассейны. Эти разломы предопределяют положение гидрогеологических районов, служат их границами и тем самым оказывают большое влияние на распределение и формирование подземных вод.

Наряду с крупными струкгурнообраз}ющими разломзми на территории Восточно-Гобийского региона широко распространены локальные приповерхностные разломы, отличающиеся относительно небольшой глубиной. Возникающие разрывы рассекают не только шосивы горных пород фундамента, но также вулканогенно-осадочные. породы чехла в мекгорных депрессиях. Многочисленными наблюдениями установлена приуроченность обводненных разломов преимущественно к локальным структурам, коровым разрывши дислокациям, сформировавшимся под влиянием молодых тектонических движений. Большинство локальных обводненных разломов, ограничивающих отдельные блоковые массивы, являются, составной частью водоносных комплексов и зон трещиноватых пород, очагами питания и разгрузки подземных вод. Меньшая часть.этих разломов по структурным особенностям иля в связи со специфичностью условий формирования в них подземшх вод образует самостоятельные гидрогеологические структуры. К шм автором отнесены: I) зоны локальных разломов в прибортовых частях впадин, ше-вщих поперечное направление к глубинным и региональным разломам (Хайрханский и др.). Эти зоны раздомов достигают в ширину первые согни метров, характеризуются достаточно большой проницаемостью и высокой обводненностью. 2) зоны разломов, приуроченные к меж-ллаотовым орывам, образовавшим по напластованию на контактах разных политологическому составу толщ осадочных отложений при сдвигах и смещении мелких обособленных блоков (Зээншн Хутульский об-'водненный разлом). Дебиты водопункгов, вскрывающих структуры обводненных тектонических разломов достигают 20-25 д/с.

Табл

Характеристика трещшшо-жильннх вод обводненных тектонических разломов

ца 3

Тектонические разломы Вид водопук-ктов Величина 'напора,» Установивши"! До-ся уро бит, вень,м л/с Ионике ние, м Минерализация

Харайрагский сквакины 4,8 4,25,2 4,35,0 0,221,0 0,9

Дзунбайнский оквашша 13,3 9,7 9,0 2,0 2,1

Дэлгэрэхский сквамша 21,0- 3,234,0 11,0 1017,0 11,0- 0,814,1 1,0

Хайрханокий скважина родник 21,6 5,4 10,0 1,0 8,1' 1Д 1,0

состав

нсо3 .¿г~Мч 50я-а- л/а ,ч с Оз а Н С О л ■ & - Мй, ИСОз - Й-А/Л

Глава 5. Особенности структурно-гидрогеологических условий Сайншандинского бассейна

В этой главе рассмотрены вопросы формирования коллекгорских свойств горных пород и гидрогеологические условия крупнейшего в регионе 'Сайншандинского бассейна, занимающего значительную площадь. В чехле бассейна выделены три гидрогеологических этака с определенными ' пространственными граница?,ш.

Критерием для определения пространственных границ послужило расчленение гидрогеологического разреза на толщи, различающиеся ли" голого генетическими особенностями и их степенью литификации.

• Основные особенности формирования и распределения подземных вод в Сайншандинском бассейне определяются ее внутренним с тру к ту р-ным строением. Кдоковое строение фундамента этой наложенной впада-ны, фациальные отличия формировавшихся осадков, изменяющиеся мощности и площади развития, активная тектоника в постседиментацион-ний период привели к структурной и гидравлической разобщенности отдельных оо частей. В пределах бассейна выделены 5 гидрогеологических структур более высокого порядка, характерные черты которых определяются сменой линейных прогибов и валообразных поднятий.

В гидрогеологических структурах Сайншандинского басоейна распространены как грунтовые, так и напорные воды, приуроченные к терригенным рыхлым и слабосцеыентированним мезозойско-кайнозой-оким отложениям. Отмечено, что наиболее перспективны для формирования месторовдсний пресных и солоноватых подземных вод с оцги-

иальным для народного хозяйства Восточно-Гобайского региона экс-цдуагациошшш ресурсами являются структуры, верхнемеловых отло-вений в центральной части (Борохооворийн Гоби-Дзагын гобийский блок) Сайншандинского гидрогеологического бассейна. Поток грунтовых и напорных вод имеет общее направление от бортовой части к центру каждой впадины высокого порядка. Однако, в средней части впадан преобладает линейный поток вдоль гидрогеологических прогибов. Движение подземных вод регулируется тектоническими нарушениями.

Глава 6. Условия распределения естественных ресурсов и эксплуатационных запасов подземных вод

6.1. Естественные ресурсы подземных вод

Особенности исследуемого региона и имеющиеся фактические данные позволяют оценить естественные ресурсы грунтовых вод:

а) по данным наблюдений за режимом уровней подземных вод в естественных условиях;

б) по родниковому стоку;

в) по величине инфильтрации атмосферных осадков. В результате выполненных расчетов для рассматриваемого региона построена карга ыодуля подземного стока грунтовых вод. Распределение естественных ресурсов грунтовых вод свидетельствует, что рельеф и геолого-садк-турные-особенности региона в- сочетании с климатом определяй! условия питания грунтовых вод изучаемой территории, т.к. количественное выражение питания является интегральным показателем воздейст- ' вия указанных факторов на этот слоеный природный процесс.

В результате обработки имеющихся материалов получена количественная оценка естественных ресурсов грунтовых вод в двух выраке-нилх (в модулях подземного стока и процетх инфильтрации атмосферных осадков).

Естественные ресурсы грунтовых вод трещиноватых пород в гидрогеологических массивах составляют от 0,05 до 0,1 л/с-кьг, а ме- . ловых оглокений гидрогеологических бассейнов - менее 0,03 л/с-км2.

Коэффициент инфильтрации атмосферных жидких осадков рассчитан по ооновныы водоносным горизонтам. Естественные ресурсы грун-говых вод трещиноватых гранитоидных пород в гидрогеологических массивах составляют 2,6 % от среднегодовой суммы жидких осадков, магаыорфичьоких и осадочных отложений домелового возраста - 1,4 %,

уо,новых отлохо'гп! бассейнов О,Б % от норм! ешосферннх яидких осадков. Таким образом, в питают грунтовых год принимают участие 0,8-2,6 % среднегодовой суммы ашосф-зриых глдких осадков.

Судаарныв естественные ресурсы грунтов:« вод изучаемой территории определены в 2268 л/о в-год или 197 683,2 м/сугкп. '" ,

Таблица 4 •

Модуль подземного стока грунтовых вод в различных, гидрогеологических структурах региона

Модуль подземного от ока грунтовых вод, ___________________

п/п Метод определения в гидрогеологических массивах в бассей-

_______________________

ин тру знз- ыетаморфи- зффузив- меловых них пород зованных них по- отлокений

______________.__П£Е°Д_____nggü____

По коаМящиентам хш-(бильтрахцш атмосферных осадков на постах:"

Бзяндэлгзр 0,127 _ 0,064 -

Айраг 0,158 0,153 - ' 0,048

Даяашг.аргалац 0,152 0,153 _ 0,04.6

I Уйдурайя 0,119 0,042 - 0,036

Сайшианд ' 0,103 0,069 0,035 • 0,035

Мандах 0,078 0,053 0,026 0,026

Урген 0,076 0,051 0,025 0,025

Сайхавдулан 0,069 0,043 0,023 0,023

Цаганиап 0.072 0.048 . _ 0*024

по родниковому'стоку 0,084 . 0,034 0,035 0,075

3 по данным гидрогеологических стационарных ренимных наблюдений 0,08 0,08 0,08 0,025

1 Усредненное значение. од 0,052 0,039 0,035

6.2. Эксплуатационные запаоы-подземных вод ,

Анализ особенностей распространения водоносных горизонтов, (омплекоов и зон трещиноватых пород, а также обводненных разломав, различный характер их водообильности о учетом особенностей гидрогеологических структур позволили выявить некоторые закономерности ! распределении по площади пород о разной огепенью водоносности.

Последняя оценивалась по дебигам водоцунктов, причем для водоносных горизонтов и комплексов она оценивалась преимущественно по дебатам скважин, реже колодцев, для трещиноватых пород преимущественно по дебигам колодцев и источников, реке скважин. Регион характеризуется крайне неравномерной водоносностью пород: слабой и очень слабой для трещиноватых пород и слабой, умеренной и пестрой для водоносных горизонтов и комплексов.

^ целом, по описываемой территории преобладает слаба., водоносность пород. Дебиты водопунктов в наиболее распространенных в регионе нижнемеловых и верхнемеловых комплексах бассейнов измеряется в большинстве случаев десятыми долями литра в секунду и возрастает местами до 2-4 л/с. Наблюдается увеличение дебитов водопунктов в гидрогеологических структурах, расположенных в линейной зоне СаШшанданской и Ундуршильокой впадин, где дебит скважин' достигает.20-25 л/с. Величина водопроводимости здесь достигав!: 762 м2/сут. Эксплуатационные запасы подземных вод оценены также в зонах тектонических разломов и в конусах выноса в прибортовых частях впадая. Основными источниками формирования эксплуатационных запасов подземных вод' в регионе являются: упругие запасы эксплуатируемого горизонта и статические запасы. При этом естественные ресурсы млеют подчиненное значение.

По состоянию на 01.01.1994 г. общая суша разведанных запасов по описываемой территории составляет 75,8 тыс.м^/суг. Однако, по площади, как и естественные ресурсы, они распределены неравномерно. Эксплуатационные запасы подземных вод большинством исследователей подсчитывали» гидродинамическим или гидравлическим методами с определением их категории в соответствии с классификацией эксплуатационных запасов и прогнозных ресурсов подземных вод.

Оценка запасов по категориям, произведена для небольшого количества участков, а на остальных участках запасы отнесены к прогнозный.

В условиях полупустыни Восгочно-Гобийского региона, лишь незначительная часть основного источника питания подземных вод идет на формирование их ресурсов и восполнение запасов. Поэт иду использование подземных вод здесь базируется прежде всего на срабогке естественных запасов, точное знание которых позволяет правильно планировать развитие различных отраслей хозяйства региона.

Таблица 5

Характеристика месторождений подземных вод

Месторождения, ^КТиГ

(У1ЯЙ геологический ^ I д-и ■ ^ | 8 § § ^ * диищрвонхешу индекс л Э. р»,сд,о ^ се ч &ен б< о 14

Я,

г= В аг^ И -р?й Я Фй и я о р

о о 2

т Й

м его от

п) и 2м

Харайраг (пос. и РЭ1Г Харайраг)

Зээгийн-хутул (г.Сайншанд;

Шанган могойт (пос. и РЭП Урген)

Борхоовор (сомон Алтан-шрээ)

конгломераты, песчаники,ту- ч к А п фопесчаники- 0,0

песчаники, 34,0 7,3 конгломераты -

гравелиты, алевролиты и

конгломераты 14,0 5,7

переслаивание лесчано-гравийных та,0 11,7 отлокений с глинами -

В.ВЛЬ-117 1,2 0^56 хова

275 0,6 4.86 У.Бор-• -1 ч^н

172 1,0 0^86 У.Бо -"ТГ~ чулуун

100- 0.6- 36.98 У.Бор-762 1,3 В+С?С~ чулуун

Бор-Ундур-2 (Бор-Ундур-

ский го;

эффузивные

и интрузивные 10,0 17,9 ные образования

560 1,6 32а4 Н.Н.ТЫ-тянок 1982

■ Глава 7. Использование и охрана подземных вод

Аймачные и сомонные центры в регионе используют подземные воды в основном, верхне и нижнемеловых отложений и в меньшой степени коренных пород с помоцыо колодцев достигают 2,2-20,8 л/с в маловвд отложениях и не превышают 1-2 л/с в коренных породах. Имеющиеся в регионе родники характеризуются,в основном.небольшими расходами и существенной роли в использовании подземных вод но играют. Они не каптированы и при величине дебита в 0,5-1,5 л/с в зимнее время перемерзают. Добыча воды на пастбищах осуществляется о помощью шахтных колодцев, реке сквакин.

В связи о неравномерным распределением ресурсов подземных вод как по территории региона, так и по сезонам года, а также недостаточным количеством водопукктов или их отсутствием некоторые

сомошше центры (Сайхандулан, Мандах и др.) и пастбищные угодья испытывают острый дефицит в воде и требуется в них проведешь поисковых работ на ввделе!$ных в настоящей работе гидрогеологических структурах, перспективных для выявления подземных вод.

Б работе отмечено, что: I. IIa территории региона развито региональное загрязнение подземных вод органическими азотистыми соединениями и фтором, а также имеются очаги локального загрязнешь, как химического происхоксдешш (некоторыми металла:ж, радоном, нефтепродуктам и др.), гак и бактериальное.

2. Усиленная эксплуатация подземных вод, превышающая • естественное восполнение, приводит в населенных пунктах Сайншанд, Бор-Ундур, Харайраг и др.. к их "истощению,.

В связи с этим автором рекомендованы соответствующие мероприятия по усилению охраны подземных вод от загрязнения и истощения.

ЗАШШЗШЕ

В настоящей работе проанализированы и обобщена материалы по геолого-струкгурнш я гидрогеологическим условиям Восгочно-Гобийского региона Монголии с точка зрения формирования скоплений подземных вод ь различных типах гидрогеологических структур.

. В регионе выделены три иша гидрогеологических структур , различающиеся геологоструктурными особенностями скоплений подземных вод и условиями формирования эксплуатационных запасов: в массивах - гревднно-грунтовых вод, в бассейнах - порово и трэ-щинно-пластовых вод и в зонах разрывных нарушений - трещинно-кильных вод.

Установлено, что наименее благоприятные условия для образования крупных скоплений подземных вод существую! в гидрогеологических массивах, слокепшх кристаллическими породами.

Значительные запасы подземных вод аккумулируются в мекгорны, впадинах, в когорта приурочены артезианские бассейны с порово-юшстовыми и грещшно-пластовыш водами. Здесь основным условием формирования подземных вод является наличие водовмещающих пород о высокими емкостными свойствами.

Перспективными для локализации трещинно-кильных вод в регионе являются узлы пересечения региональных разломов с локальными разломами северо-западной ориентировки. На участке пересечения

| разломов как правило, располагаются конусы выносов с значительными запасами подземных вод.

Сложившиеся естественно-исторические условия благоприятствовали значительному скоплению пресных и слабосолоноватых ■ подземных вод в центральном блоке Сайншандинской впадины, охватывающем Борохооворийн уобийскую и Дзагш гобийскую впадины второго•порядка.

Тремя методами подсчитаны естественные ресурсы изученной территории (44,4 кв.км) в количестве 2288 л/с. Указаны очаги " региональных и локальных загрязнений, а также истощения эксплуатационных запасов подземных вод и рекомендованы соответствующие МОрГШрЦЯТИЯ.

Огюсщение и анализ структурно-гидрогеологических условий Воеточн.I-Гобийского региона - основа совершенствования перспективно)!; планирования поисково-разведочных работ на воду и разработки региональной схемы мероприятий по охране подземных .вод от зг)Г1'»л.:-,!1бния и преждевременного истощения.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Накои-орые результаты гидрогеологических исследований, щктелешшх в Монголии за период с 1939 по 1989 г.//Геология .

' и рчэзйм«« а«др Монголии - Уланбаатар, 1989. с.44-47 (соавтор Еатсу^Н.).

2. Особенности гидрогеологических условий Са,йншаншмокого артезианского бассейна//Вояросы геологии я металлогении Монголии й сопредельных территорий. Улаанбаатар, 1591, с. 129-132.

3. Гидрогеологические особенности месторонценпя подземных вод "Шоедол-ооо"//Ученые записки СМТУ, Улаанбаатар, 1992,

с. 14-'й.

4. Оовои.нениа разлош в Юго-восточном регионе Монголии и их народно-хозяйственное значение//Тезисы докладов научной конференции МГУ. Улаанбаатар, 1993, с. 37-40.

5. Охрана подземных вод от загрязнения на .северо-востоке Монголии//Тезисн докладов научной конференции МГУ. Улаанбаатар, 1993, II0-[12 (Соавтор й&имова Д.В.).

к

Формат 60x84 1/16 Бумага типографская. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,25.

Уч.-изд. л. 1,2. Тираж 100 эк»- Заказ 33,

ЛР № 020203-Иркутский политехнический институт 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83