/
Автор: Щеголев Д.И.
Теги: общая геология метеорология климатология историческая геология стратиграфия палеогеография география гидрогеология ссср
Год: 1971
Текст
МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР
всесоюзный научно-исследовательский институт
ГИДРОГЕОЛОГИИ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ (ВСЕГИНГЕО)
ГИДРОГЕОЛОГИЯ
СССР
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Л. В. СИДОРЕНКО
ЗАМЕСТИТЕЛИ ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА
Н. В РОГОВСКАЯ, Н. И. ТОЛСТИХИН, В. М ФОМИН
ИЗДАТЕЛЬСТВО «НЕДРА» - МОСКВА -1971 г.
МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ УССР
УКРАИНСКИЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ ИНСТИТУТ
(УкрНИГРИ)
МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ РСФСР
ВОЛГО-ДОНСКОЕ
ТЕРРИТОРИАЛЬНОЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ
УПРАВЛЕНИЕ (ВДТГУ)
ГИДРОГЕОЛОГИЯ
СССР
том
VI
ДОНБАСС
РЕДАКТОР
Д. И. ЩЕГОЛЕВ
ЗАМЕСТИТЕЛИ РЕДАКТОРА
И. П. СОЛЯКОВ, в. с. ПОПОВ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «НЕДРА» - МОСКВА -1971 г.
УДК 551 49(477)
Гидрогеология СССР, т VI, Донбасс М ичд во «Недра» 3971 стр 480
В настоящей работе обобщены обширные материалы по подземным и шахтным водам терри
тории Большого Донбасса В томе дается детальная характеристика водоносных горизонтов и опи
сываются условия формирования и режима подземных вод Кроме того здесь рассматриваются
минера тьн ле воды состояние загрязненности поверхностных и. подземных вод бассейна предла
гаются мероприятия по сбросх промышленно канализационных стоков и дается гидрогеологическое
районирование
Большое внимание уделено вопросам шахтной гидрогеологии 1) зависимости степени обвод
ненности горных выработок от различных естественных факторов и горнотехнических условий
разработки 2) гидрогеологическим условиям вскрытия н разработки тглей и других полезных
ископаемых, на различных глубинах и в разных районах бассейна 3) химическому составу шахт
ных вод 41 гидрогеологическим тсловиям откачки затопленных шахт 5) влияя; ю горных выра
боток на режим подземных вод и работу водозаборов
Особую часть работы составляет характеристика инженерно геологических условий территории
Большого Донбасса которые рассматриваются в аспектах наземною (промышленно гражданского,
гидротехнического) и подземного (шахтного) строительства
Таблиц 83 иллюстраций 118 цветных карт 3 библиография 237 названий
2-9-4
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ МОНОГРАФИИ
«ГИДРОГЕОЛОГИЯ СССР»
АФАНАСЬЕВ Т П
АХМЕДСАФИН У М
БАБИНЫ1 А Е
БУАЧИДЗЕ И М.
ДУХАНИНА В И
ЕФИМОВ А И
ЗАЙЦЕВ Г Н
ЗАЙЦЕВ И К
КАЛМЫКОВ А Ф
КЕНЕСАРИН Н А
КУДЕЛИН Б И
МАККАВЕЕВ А А
ЧАНЕВСКАЯ Г А
ОБИДИН Н И
плотников н и
ПОКРЫШЕВСКИИ о и
ПОПОВ и в
РОГОВСКАЯ н в
СИДОРЕНКО А В
[соколов д с |
ТОЛСТИХИН н и
ФОМИН в м
ЧАПОВСКИЙ Е Г
ЧУРИНОВ м в
ЩЕГОЛЕВ Д И
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ VI ТОМА
Ф А БЕЛОВ
И А МЕСЯЦ
Г П ПАНАСЕНКО
В С ПОПОВ
И П СОЛЯКОВ
А А ФАЛОВСКИИ
Д И ЩЕГОЛЕВ
ГИДРОГЕОЛОГИЯ СССР
ТОМ VI
ДОНБАСС
Редактор издательства Л Г Китаенко
Корректор М I] Куры <еед
Техн редактор В И Кагужина
Сдано в набор 20 VII 1970 г Подписано в печать 4 II 197) г Т 03733
Формат 70+108' б Печ т 300+2 0(5 вкладок) + 3 0(3 цв карты)=350 Усл печ л 490
Уч изд л 48 4 Бумага № 1 Индекс 3—4—( Заказ 529/10724—2
Тираж 1000 дьз_______________________________Цена 5 р 51 к с прплож__________________________
Издательство «Недра» Москва К 12 Третьяковский проезд д 1/19
Ленинградская картфабрика ВАГТ
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение Д И. Щеголев, И П Соляков 3
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Глава I Состояние гидрогеологической и инженерно-геологической изучен-
ности Донбасса. Д И Щеголев И Ф Вовк Н И Алексюк А П Негода
И П Соляков 13
Глава II Физико-географическая характеристика территории. И Ф Вовк
И П Соля юв 21
Глава III Геологическое строение 34
Геологическая история Донецкого бассейна и современные представления
о его геоструктуре В С Попов —
Стратиграфия и литология В С Попов 40
Тектоническое районирование и основные структуры Донецкого бассейна
В С Попов 56
Термический режим Ю Г Головченко 62
Геоморфология И М Рослый 66
ЧАСТЬ ВТОР4Я
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
Глава IV Характеристика водоносных горизонтов и комплексов 76
Водоносный комплекс кристаллических пород докембрия и продуктов и\
выветривания И П Соляков А Г Измайлов —
Водоносные горизонты девона А Б Туктарова 78
Водоносные горизонты каменноугольных отложений И П Соляков 84
Водоносные горизонты перми И П Соляков, В С Кравченко 103
Водоноснын комплекс триасовых отложений А В Суярко, Е И Водя
ницкая, Е А Ковалевская, А Н Власовский, Ю Г Гоювченко 112
Водоносные горизонты юрских отложении А В Суярко, Е А Ковалев
ская, Ю Г Головченко 117
Водоносный комплекс нижнемеловых и сеноманских отложении А В Су-
ярко, Ю Г Головченко 121
Водоносность мергельно меловой толщи верхнего мела А Н В юсовскии
А В Суярко, Е И Водяницкая, Ю Г Головченко 123
Водоносный комплекс бучакско каневских отложений Ю Г Го ювченко,
Е А Ковалевская А В Суярко, А Н Власовский Е И Водяницкая 127
Водоноснын горизонт киевских отложений Е А Ковалевская, А В Су-
ярко, Е И Водяницкая А Н Власовский, Ю Г Головченко 131
Водоносный горизонт харьковских отложении Е А Ковалевская А В Су
ярко, Е И Водяницкая, А Н Власовский, Ю Г Головченко 133
Водоносный горизонт полтавских отложений А В Суярко, Е И Водя
ницкая, А И Власовский, JO Г Головченко 135
Водоносные горизонты сарматских, понтических, надпонтческих и ерге
нииских отложений А В Суярко, Е И Водяницкая, Е А Коватев
ская, Ю Г Головченко . 137
Водоносные горизонты четвертичных отложении А В Суярко Е И Во
дяницкая, Е А Ковалевская, А Н Власовский, Ю Г Го ювченко,
Н П Панкратьева 140
6
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава V. Режим подземных вод............................................143
Районирование территории Большого Донбасса по условиям формирова-
ния и особенностям режима подземных вод. И. Ф. Вовк................—
Режим подземных вод в условиях эксплуатации водозаборов. П. В. Ка-
лыгин, Г. К. Небрат, И. Ф. Вовк..................................152
Режим подземных вод в районах горных разработок. И. Ф. Вовк,
П. В. Калыгин, Г. К. Небрат......................................160
Влияние зарегулирования поверхностного стока на режим подземных вод
и работу водозаборов. А. А. Фаловский............................165
Обогащение и искусственное пополнение подземных вод. А. А. Фалов-
ский ............................................................167
Глава VI. Условия формирования подземных вод. И. П. Соляков, В. С. Крав-
ченко, В. А. Григорович................................................169
Глава VII. Гидрогеологическое районирование. Д. И. Щеголев, И. П. Соля-
ков, И. Ф. Вовк, Е. А. Ковалевская, Е. И. Водяницкая...................194
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Глава VIII. Запасы пресных подземных вод. И. Ф. Вовк....................223
Естественные запасы..................................................—
Эксплуатационные запасы.............................................233
Глава IX. Состояние и перспективы улучшения водоснабжения Донбасса
за счет подземных вод..................................................242
Существующее водоснабжение. Д. И. Щеголев, А. А. Фаловский,
И. Ф. Вовк, С. Ф. Демченко, Н. Ф. Подгорнова.......................—
Баланс водопотребления и перспективы улучшения водоснабжения.
Д. И. Щеголев, И. Ф. Вовк, П. В. Калыгин, Н. Д. Панасенко . . . 245
Глава X. Минеральные воды. И. П. Соляков, Н. Ф. Подгорнова, А. В. Жев-
лаков, Н. С. Токарев, М. В. Двоскин....................................251
Глава XI. Промышленные воды. И. П. Соляков, И. А. Месяц, Н. П. Пан-
кратьева ..............................................................259
Глава XI). Рекомендуемые мероприятия по борьбе с воздействием промышлен-
но бытовых стоков и охране водных ресурсов. А. А. Фаловский, Д. И. Щеголев 261
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОНБАССА
Глава XIII. Общая инженерно-геологическаи характеристика бассейна . . 264
Инженерно-геологическая характеристика рельефа и физико-геологических
явлений. А. П. Негода, Л. Б. Прудникова, Э. М. Леута...............—
Инженерно-геологическая характеристика горных пород. А. П. Негода,
Л. Б. Прудникова.................................................269
Глава XIV. Характеристика инженерно-геологнческнх условий наземного
строительства ..................................................... 292
Условия строительства промышленных и гражданских зданий н сооруже-
ний. А. П. Негода, В. С. Дручин..................................—
Условия строительства гидротехнических сооружений. А. П. Негода,
В. С. Дручин.....................................................295
Влияние подземных разработок на поверхность и поверхностные соору-
жения. И. А. Чернышев, М. А. Иофис...............................300
Инженерно-геологическое районирование территории Донбасса по усло-
виям наземного строительства. А. П. Негода.......................304
ЧАСТЬ ПЯТАЯ
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ полезных ископаемых
Глава XV. Гидрогеологические и инженерно-геологические условия вскрытии
и разработки угольных месторождений.................................314
ОГЛАВЛЕНИЕ
7
Проходка шахтных стволов. И П. Соляков, Г. П. Панасенко, Э. С. Шев-
ченко, И. И Беседа, В. С. Ильин, Д. А Терешкин, В. С. Леута ... —
Разработка х гольных пластов ... ................. . . 328
Гидрогеологические условия разработки И. П. Соляков, Г П. Панасенко,
Э. С Шевченко, Н. И. Беседа, Д. А. Терешкин, В. Г. Кнерцер . . . 328
Инженерно-геологические условия разработки. Г. П. Панасенко, И. И. Бе-
седа, В. С Ильин, Д А. Терешкин, В. С. Леута.......................343
Условия формирования и химический состав шахтных вод. И. П. Соляков 351
Районирование по гидрогеологическим и инженерно-геологическим усло-
виям вскрытия и разработки угольных месторождений И П. Соляков,
Г П. Панасенко, А. П. Негода ... . . ..............363
Глава XVI. Затопление и откачка шахт Донбасса. И. П. Соляков .... 370
Общие сведения о затоплении и ос: шении шахт бассейна...............—
Гидрогеологическое обслуживание откачки шахт и результаты обобще-
ния материалов . . . . .... .... 376
Глава XVII. Гидрогеологические и инжеиерно-геологические условия вскры-
тия и разработки прочих полезных ископаемых 399
Каменная соль. И С. Подорванов . . . ............—
Гипсы и доломиты пермского возраста И. С. Подорванов, .4 П. Негода 403
Известняки и доломиты нижнего карбона. Л. Ф. Чаплицкач, П. В. Ка-
лыгин, В С Леута . . ... 405
Строительные материалы и огнеспорное сырье Н И Беседа. Г Л1 Исто-
мин, И. П Панкратьева ... . . 407
Газовые месюрождения. Л П Шваи . . 409
Заключение Д И Шеголев, И П Соляков . . . 414
ПРИЛОЖЕНИЯ
Каталог скважин ..... . . 423
Каталог опорных шахт . . 465
Каталог минеральных вод .... . 467
Литература . . ............. . . . . 473
Вкладки
Гидрогеологическая карта Донецкого бассейна (первые от поверхности водоносные
горизонты), м-б 1 : 1 000 000
Гидрогеологическая карта Донецкого бассейна (основные водоносные горизонты и
гидрогеологическое районирование), м-б 1:1 000000
Разрезы к гидрогеологической карте Донецкого бассейна
Карта инженерна геологического районирования Донбасса (по условиям наземного
строительства), м-б 1 1 000000
ВВЕДЕНИЕ
Территория Большого Донбасса в административном отношении
расположена в пределах Днепропетровской, Полтавской, Харьковской,
Донецкой и Ворошиловградской областей УССР (87 тыс. км2), а также
Белгородской, Воронежской, Ростовской и Волгоградской областей
РСФСР (60 тыс. км2). Донецкий бассейн густо населен. Плотность насе-
ления (1959 г.) достигает 160 человек на 1 км2 (Донецкая область).
Городское население в промышленно развитых районах составляет
свыше 86%. Важнейшие города: Донецк, Ворошиловград (областные
центры), Артемовск, Константиновка, Славянск, Краматорск, Макеевка,
Горловка, Енакиево, Лисичанск, Рубежное, Кадиевка, Красный Луч,
Коммунарок, Краснодон, Каменск, Шахты, Жданов, Таганрог и др.
Вблизи границ бассейна расположены крупные города: Днепропет-
ровск, Харьков, Ростов-на-Дону, Волгоград.
По насыщенности железнодорожным транспортом Донбасс зани-
мает первое место в нашей стране. Водные пути сообщения развиты
слабо вследствие маловодности донецких рек.
Общие геологические запасы углей до глубины 1800 м составляют
231 млрд, т (1959 г.). Угольная промышленность Донбасса существует
более 150 лет, и бассейн относится к числу наиболее освоенных в про-
мышленном отношении. По добыче угля он занимает первое место
в СССР. Здесь выдается на поверхность около трети общего количества
угля, добываемого в СССР. На базе каменноугольной промышленности
получили широкое развитие металлургия, тяжелое машиностроение,
химия, коксохимия, многие отрасли легкой промышленности. Промыш-
ленность Донбасса развивается высокими темпами. За 1950—1960 гг.
объем валовой продукции всей промышленности по Донецкой и Воро-
шиловградской областям увеличился в 2,3 раза, причем годовая добыча
угля возросла с 76,4 до 153 млн. т, т. е. в 2 раза. В 1963 г. добыча угля
в Донецком бассейне составляла 195 млн. т.
Промышленное и жилищное строительство в основном обеспечива-
ются местными строительными материалами, среди которых главную
роль играют песчаники, кварциты, известняки. В юго-западной части
площади встречаются различные изверженные породы. Западные районы
богаты разнообразными глинами (Часов-Яр, Краматорск, Камышеваха),
на которых базируется керамическая и огнеупорная промышленность.
Цементное производство на базе верхнемеловых мергелей ведется в рай-
онах Амвросиевки, Ворошиловграда и др. В районе Артемовска разраба-
тываются месторождения гипса, в районе Ямы, Никитовки и Стылы —
месторождения доломита. Вблизи Артемовска, у ст. Деконская и Соль,
эксплуатируются месторождения каменной соли.
Наряду с промышленностью Донбасс имеет хорошо развитое много-
отраслевое сельское хозяйство, удельный вес которого возрастает
К периферийным частям бассейна. На востоке территории и в некоторых
Центральных районах развивается орошаемое земледелие, площадь кото-
рого в Ростовской области составляет свыше 150 тыс. га. Оросительные-
10
ВВЕДЕНИЕ
каналы Донской, Нижне-Донокой, Азовский и др. имеют общую протя-
женность 4,2 тыс. км.
В VI томе описывается не только собственно Донецкий бассейн,
т. е. площадь распространения продуктивной толщи каменноугольных
отложений, но и территория, представляющая собой единое целое
с угольным бассейном в геолого-структурном, гидрогеологическом и
народнохозяйственном отношениях. Площадь угленосного карбона, выхо-
дящего на дневную поверхность или залегающего под незначительным
покровом кайнозойских отложений (открытый Донбасс), составляет
около 25 тыс. км2 при общей площади 147 тыс. км2.
В основу выделения региона положена структура палеозоя. Донбасс
представляет собой синклинорий между Воронежской антеклизой и
Украинским кристаллическим массивом, структуры мезозоя рассматри-
ваются в качестве наложенного этажа. При проведении границ учиты-
вались условия формирования поверхностного и подземного стоков и
хозяйственное значение отдельных частей бассейна. Таким образом,
приняты следующие границы описываемой в томе площади: на севере —
линия водораздела Сев. Донца и Дона; на востоке — условная линия,
восточнее которой Донецкий синклинорий погружается под мощную
толщу мезозоя и кайнозоя; на юге — линия, проходящая по водоразделу
Сала и Маныча и по северному побережью Таганрогского залива до
г. Жданова, откуда она поворачивает на север к Волновахе и далее
до Днепропетровска, совпадая здесь с северной границей Украинского
кристаллического массива; на западе — линия водораздела Орели и
Ворсклы.
Опубликованные ранее сводные работы по гидрогеологии Донбасса,
например «Гидрогеологический очерк Донецкого бассейна» под редак-
цией В. С. Попова, Д. И. Щеголева и Н. А. Родыгина, изданный в 1930 г.,
базировались большей частью на данных гидрогеологических съемок и
результатах обследований обводненности шахт. В них описывалась тер-
ритория старого промышленного Донбасса.
После Отечественной войны был выполнен огромный объем буровых
и опытных гидрогеологических работ, связанных с разведкой месторож-
дений углей и других полезных ископаемых, а также с водоснабжением
городов и промышленных предприятий как в пределах старого индустри-
ального Донбасса, так и на вновь открытых угленосных и нефтегазонос-
ных площадях по периферии бассейна (Южный и Западный Донбасс,
его северо-западные окраины, северный и восточный секторы).
За период, прошедший после выхода в свет довоенных сводных
работ, многие вопросы геологического строения и гидрогеологических
условий Донецкого бассейна были разработаны более глубоко и полно.
В VI томе они рассмотрены в соответствии с современным уровнем
знаний, при этом использованы гидрогеологические и инженерно-геоло-
гические материалы, накопившиеся к 1 января 1965 г. а по некоторым
вопросам привлечены данные исследований, выполнявшихся в 1965 г.
В главе IV «Характеристика водоносных горизонтов и комплексов»
приводится подробное описание литологического состава водовмещаю-
щих пород, распространения их по площади, условий и глубин залега-
ния, областей питания и разгрузки, гидравлического состояния вод,
водообильности горизонтов, а также дается качественная оценка вод.
Характеристика подземных вод девонских, каменноугольных, пермских,
триасовых и юрских отложений выполнена в соответствии со схемами
гидрогеологической стратификации, разработанными в самые последние
годы. Разработана и унифицирована синонимика водоносных горизон-
тов карбона и перми. Описание водоносных горизонтов иллюстрируется
погоризонтными гидрогеологическими картами и сопоставлениями
ВВЕДЕНИЕ
11
в виде литолого-стратиграфических колонок, являющихся также иллю-
страциями к главе III.
Большое внимание уделено вопросам формирования и режима под-
земных вод и поверхностного стока, а также возможности перевода его
в подземный; освещаются вопросы современного накопления и расходо-
вания подземных вод, химический состав подземных вод, его горизон-
тальная и вертикальная зональность, минеральные воды. Составлена
карта районирования Донбасса по условиям формирования режима под-
земных вод.
Специальная глава VIII в третьей части тома посвящена оценке
естественных и прогнозных эксплуатационных запасов подземных вод
основных водоносных горизонтов и комплексов. В этой же части даны
рекомендации рациональных способов их извлечения в различных усло-
виях. Далее подробно освещается состояние водоснабжения, являюще-
гося в Донецком бассейне одной из важнейших проблем, а также обес-
печенность водой отдельных частей территории и бассейна в целом.
Кроме того, рассмотрены перспективы дальнейшего развития водопо-
требления за счет использования подземных вод.
На охарактеризованной в VI томе территории располагается около
1000 горных предприятий и свыше 300 сосредоточенных водозаборов
подземных вод, которые в значительной мере влияют на гидрогеологиче-
ские условия региона. Поэтому наряду с освещением вопросов регио-
нальной гидрогеологии и оценкой водоносных горизонтов, развитых на
территории бассейна, с точки зрения возможности использования их для
водоснабжения, в работе детально охарактеризованы шахтные воды.
В частности, освещен ряд следующих специальных вопросов: 1) зависи-
мость степени обводненности горных выработок от различных геологи-
ческих и гидрогеологических факторов, а также горнотехнических усло-
вий разработки; 2) химический состав и закономерности формирования
шахтных вод; 3) гидрогеологические условия разработки углей на глубо-
ких горизонтах; 4) условия вскрытия и разработки угля и других полез-
ных ископаемых (соли, известняков, доломитов и др.) в разных районах
бассейна; 5) влияние горных разработок на естественный режим подзем-
ных и поверхностных вод и работу водозаборов. Проведено специальное
гидрогеологическое районирование Донецкого бассейна по условиям
вскрытия угольных месторождений.
Впервые публикуются материалы гидрогеологических исследований,
выполненных в Донбассе в первые послевоенные годы в связи с откачкой
и восстановлением затопленных шахт.
В томе приводится новое гидрогеологическое районирование Донец-
кого бассейна (в границах Большого Донбасса), в основу которого при
выделении таксономических единиц первого порядка положена геологи-
ческая структура палеозоя. При выделении единиц второго и третьего
порядков учитывается распространение литолого-стратиграфических
комплексов пород, а также возможность использования подземных вод
для водоснабжения и влияние их на разработку угольных месторожде-
ний. Это позволяет придать гидрогеологическому районированию
не только теоретическую, но и практическую направленность.
Особая часть работы посвящена инженерно-геологическим условиям
Донбасса, до настоящего времени не освещавшимся так полно. На ос-
нове комплексной оценки особенностей геологического строения, рельефа
физико-геологических явлений, состава и свойств поверхностных и
коренных пород дается характеристика условий проведения промышлен-
но-гражданского, гидротехнического и других видов строительства. При
оценке условий наземного строительства учитывались возможные воз-
действия на сооружения шахтных разработок и особенности пород
12
ВВЕДЕНИЕ
коренной основы (условия залегания, степень метаморфизации, газо-
носность, выщелачиваемость). В работе произведена типизация отдель-
ных частей территории по степени однородности условий наземного
строительства, результаты которой отражены на карте инженерно-гео-
логического районирования.
Наряду с этим дается оценка инженерно-геологических условий
строительства предприятий угледобывающей промышленности, т. е. под-
земного строительства. Выполнено схематическое инженерно-геологиче-
ское районирование бассейна по условиям проходки шахтных стволов
и проведения горных выработок при разработке угля.
В работе по составлению тома принял участие большой коллектив
авторов, являющихся сотрудниками геологоразведочных трестов Глав-
геологии УССР, Волго-Донского геологического управления, научно-
исследовательских институтов и вузов.
Подготовка материалов VI тома к изданию выполнена группой
гидрогеологов УкрНИГРИ под руководством И. П. Солякова и веду-
щего редактора тома Д. И. Щеголева.
При подготовке работы ценные замечания и рекомендации были
сделаны рабочей группой главной редколлегии монографии «Гидрогео-
логия СССР» — Н. В. Роговской, И. В. Гармоновым, А. И. Ефимовым,
Г. А. Маневской, а также рецензентами тома.
Часть первая
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Глава I
СОСТОЯНИЕ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЙ
И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИЗУЧЕННОСТИ ДОНБАССА
Гидрогеологическая изученность. Первые сведения о гидрогеоло-
гии территории Павлоградского и Бахмутского уездов Екатеринослав-
ской губернии были опубликованы А. В. Гуровым в 1893 г., а по Славя-
носербскому уезду — Я. С. Эдельштейном в 1895—1896 гг. Несколько
позже (1901 г.) была опубликована работа Д. В. Голубятникова с харак-
теристикой гидрогеологических условий северной части Мариупольского
уезда. Среди специальных гидрогеологических работ этого периода сле-
дует отметить также исследования режима грунтовых вод, проводив-
шиеся Г. Н. Высоцким с 1893 по 1903 г. в окрестностях Велико-Анадоля.
За период с 1900 по 1917 г. гидрогеологические условия Донецкого
бассейна изучались геологами Геологического комитета попутно с изу-
чением геологического строения. Некоторые гидрогеологические иссле-
дования проводились земствами, управлениями железных дорог, город-
скими самоуправлениями, Министерством финансов и другими органи-
зациями.
Сведения о подземных водах отдельных районов Донбасса, изучав-
шихся на протяжении первого десятилетия XX столетия, можно найти
в работах Н. Д. Аверкиева, Н. Н. Вернадского, Н. И. Каракаша,
М. Б. Краснянского, К. И. Лисицина, И. Ф. Синцова, А. В. Фаас и неко-
торых других исследователей.
В первые послереволюционные годы (1918—1926) гидрогеологиче-
ские исследования в Донбассе проводились Геологическим комитетом,
Донецким земельным отделом, Северо-Кавказским переселенческим
управлением, трестом «Донуголь», Институтом подземных вод, Крае-
вым гидрогеологическим бюро, украинскими и северокавказскими вуза-
ми и др. Эти исследования проводились в основном с целью изыскания
источников водоснабжения, а также для изучения вопросов шахтной
гидрогеологии в связи с восстановлением каменноугольной промышлен-
ности (работы С. С. Гембицкого, В. Д. Голубятникова, Б. Н. Кеммера,
Н. И. Криштафовича, В. С. Крыма, В. И. Лучицкого, А. К. Матвеева,
Н. Ф. Погребова, Н. Н. Славянова, Д. И. Щеголева и др.).
Все эти работы проводились для решения вопросов водоснабжения
отдельных шахтных поселков и охватывали лишь незначительные пло-
щади. В то же время быстрое развитие горной и металлургической про-
мышленности, рост городов и шахтных поселков непрерывно увеличи-
вали потребность в воде, т. е. возникла необходимость проведения ком-
плексного изучения всех водных ресурсов бассейна.
В 1927 г. Геологическим комитетом была предпринята гидрогеоло-
гическая съемка масштаба 1:42 000 на готовой геологической основе
того же масштаба для составления схемы водоснабжения Донбасса.
К 1929 г. указанной съемкой была покрыта значительная часть терри-
14
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
тории, главным образом открытая часть Донбасса. Окраинные районы
бассейна были покрыты рекогносцировочной гидрогеологической
съемкой масштаба 1:120 000. В 1929—1930 гг. гидрогеологические
исследования Донбасса были продолжены трестом «Водоканалстрой»
совместно с Геологическим комитетом и Бюро подземных вод. В конеч-
ном итоге был собран большой материал по водным ресурсам бассейна
и составлена генеральная схема водоснабжения Донбасса.
Результаты этих исследований были опубликованы в ряде работ
(«Материалы к гидрогеологии Донецкого бассейна», 1929; «Гидрогеоло-
гический очерк Донецкого бассейна», 1930 и «Перспективы водоснаб-
жения Донбасса», 1934). По полноте и стройности изложения гидрогео-
логических данных эти работы, особенно «Гидрогеологический очерк
Донецкого бассейна» под редакцией В. С. Попова, Н. А. Родыгина и
Д. И. Щеголева, являются одними из лучших среди отечественной гид-
рогеологической литературы.
В «Гидрогеологическом очерке» произведено гидрогеологическое
районирование Донбасса, в основу которого положены его геоструктур-
ные особенности, причем общая гидрогеологическая характеристика
отдельных районов не утратила своего значения до настоящего времени.
В эти годы были продолжены также и специальные работы по изу-
чению рудничных вод Донбасса. В 1929 г. в сборнике материалов по
гидрогеологии Донбасса были опубликованы статьи Н. И. Северова
«О шахтных водах западной и центральной частей Донбасса» иТ. А. Че-
репановой «О шахтных водах восточной части Донбасса». В 1930—
1932 гг. были проведены большие работы по гидрогеологическому обсле-
дованию шахт Донбасса под общим руководством Д. И. Щеголева,
которым в дальнейшем на основе анализа собранного материала был
написан ряд работ по шахтным водам Донецкого бассейна.
С 1931 по 1941 г. ведущая роль в исследовании гидрогеологических
условий Донецкого бассейна принадлежит Украинскому и Азово-Черно-
морскому геологическим управлениям. Значительные гидрогеологиче-
ские работы в Донбассе в этот период проводятся также экспедициями
ЦНИГРИ, Институтом геологических наук АН СССР (ИГН АН СССР),
ВСЕГЕИ, Управлением единой гидрометеорологической службы УССР
(УЕГМС), Институтом геологических наук и Институтом водного хозяй-
ства АН УССР, Харьковским университетом, Донбассводтрестом, Укр-
гидроэлектропроектом и другими организациями. Исследовались наи-
менее изученные, преимущественно периферийные, районы бассейна.
В 1931 г. сотрудниками ЦНИГРИ была выполнена гидрогеологическая
съемка на площади распространения верхнемеловых отложений в бас-
сейне левого берега Сев. Донца на участке между городами Изюмом
и Каменском (работы Г. П. Синягина, В. Я. Гринева и др. под общим
руководством Д. И. Щеголева). Аналогичные исследования были про-
должены в 1932 г в бассейнах Кальмиуса и Кальчика.
В 1933—1935 гг. Украинским геологическим управлением изучались
гидрогеологические условия на площади распространения меловых отло-
жений в северо-западной части Донбасса, а Украинским гидрометеоро-
логическим институтом — на площади распространения пермских отло-
жений в Артемовском районе и на площади верхнемеловых отложений
к северу от р. Сев. Донца.
В 1936 г. Азово-Черноморское управление издало каталог буровых
на воду скважин Азово-Черноморского края под редакцией А. Г. Давы-
довой, а несколько позже (1940 г.) аналогичный каталог был создан
по Ростовской области.
Много специальных гидрогеологических и инженерно-геологических
работ проводилось в 1931—1941 гг. Донбассводтрестом, Укргидроэлек-
СОСТОЯНИЕ ГИДРОГЕОЛ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕННОСТИ
15
тропроектом и другими организациями для выяснения условий водо-
снабжения городов и промышленности, а также регулирования поверх-
ностного стока и обоснования промышленного и гражданского строи-
тельства. В эти годы были освоены и широко использовались воды
меловых отложений северных окраин Донецкого бассейна, воды камен-
ноугольных отложений на юго-западе Донбасса (водоснабжение
г. Донецка) и многочисленные источники из каменноугольных известня-
ков и песчаников, каптированные в центральных частях бассейна.
В конце 30-х годов Азово-Черноморским геологическим управле-
нием были составлены сводные гидрогеологические очерки Азово-Чер-
номорского края, площади Большого Донбасса в пределах Ростовской
области и территории Днепровско-Донецкой впадины.
По решению Экономического совета СНК Харьковское отделение
Водоканалпроекта совместно с ВСЕГЕИ в 1939 г. приступило к состав-
лению Генеральной схемы водоснабжения Донбасса и к проведению
соответствующих гидрогеологических исследований. В результате этих
работ были освещены вопросы режима, качества и условий питания
подземных вод меловых отложений, а также намечены перспективные
участки для строительства водозаборов. Кроме того, была освещена
водообильность шахт, составлена карта водообильности промышленных
площадей и несколько уточнена схема гидрогеологического райониро-
вания Донбасса, составленная Геолкомом в 1930 г.
После освобождения Донбасса от немецких захватчиков коллектив
гидрогеологов треста «Донбассуглеразведка» провел большие гидрогео-
логические исследования в связи с откачкой затопленных шахт. В ре-
зультате этих исследований изучены условия затопления и откачки
горных выработок, создана новая методика определения притока воды
в горные выработки, которая впоследствии была положена в основу
прогноза притока воды в новые шахты, а также собран огромный мате-
риал по шахтной гидрогеологии. Проведенные работы дали возможность
составить полную и, в общем, правильную картину обводненности шахт
Донецкого бассейна в соответствии с общими геологическими и горно-
техническими условиями. Результаты этих работ, к сожалению, не опуб-
ликованы. В 1945 г. на конференции в тресте «Донбассуглеразведка»
были намечены основные направления дальнейшего изучения общей и
шахтной гидрогеологии Донецкого бассейна, после чего на ряде участ-
ков на территории откачиваемых шахт, а также на некоторых опорных
шахтах в разных районах Донбасса были организованы стационарные
наблюдения за режимом подземных, поверхностных и шахтных вод.
Результаты всех этих работ впоследствии (1957 г.) были обобщены
трестом «Артемгеология» в сводной работе «Затопление и откачка шахт
Донб асса».
В первые же послевоенные годы (1945—1948 гг.) Украинским
(С. 3. Сайдаковский, К. И. Маков, А. М. Дранников, Д И. Щеголев,
Я. М. Левитес, И. С. Лещинская, Е. А. Подгайная, Е. А. Гелис, Н. С. Пар-
финюк и др.), Азово-Черноморским (Н. И. Алексюк, В. И. Подгородни-
ч^нко, Е. И. Водяницкая и др.) и Куйбышевским (Г. П. Леонов) геоло-
гическими управлениями закончено составление сводных гидрогеологи-
ческих карт Украины (восточные области) и РСФСР (южные области
европейской части РСФСР), которые полностью покрывают всю терри-
торию Большого Донбасса.
В 1945—1948 гг. трестом «Донбассуглеразведка» была выполнена
сводная работа по изучению химического состава подземных вод Каль-
Миус-Торецкой котловины (И. Д. Усиков).
В 1948 г. трестом «Артемуглегеология» (И. П. Езерская) состав-
лена трехлистная сводная регистрационная гидрогеологическая карта
16
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
(естественные выходы подземных вод, шахтные воды, поверхностные
воды). В 1950 г. составлена сводка существующего водоснабжения hpo-
мышленной территории Донбасса.
В 1953 г. в тресте «Артемуглегеология», а с 1956 г. также в тресте
«Луганскуглегеология» были начаты работы по всестороннему изуче-
нию гидрохимии подземных и шахтных вод на территории Донецкой
и Ворошиловградской областей (И. П. Соляков, П. В. Калыгин, М. Г. Ну-
дельман, М. В. Двоскин, С. Д. Севрикова и др.), в результате которых
была изучена горизонтальная и вертикальная гидрохимические зональ-
ности в Красноармейском, Донецко-Макеевском, Чистяково-Снежнян-
ском, Центральном, Селезневском, Должано-Ровенецком, Краснодон-
ском и Лисичанском районах. Одновременно в тресте «Артемгеология»
была произведена систематизация имеющихся материалов, позволив-
шая дать общую характеристику химического состава подземных вод
в целом по открытой части Донбасса, а также рекомендовать некото-
рые источники для использования в лечебных целях. Несколько позже
(1960 г.) в тресте «Луганскгеология» был составлен обзор по мине-
ральным водам Ворошиловградской области.
На протяжении всего послевоенного периода геологоразведочными
трестами проводятся работы по выявлению подземных вод для водо-
снабжения шахт и населенных пунктов и по исследованию гидрогеоло-
гических условий разработки угольных месторождений. Много гидрогео-
логических скважин, преимущественно для водоснабжения сельского
хозяйства и промышленных предприятий, пробурено различными ведом-
ственными организациями (Мелиоводстрой, Донбассводтрест, Бурвод,
Гипроопецстрой, Укрсельспецстрой и др.). Достаточно сказать, что
к 1965 г. на территории Большого Донбасса пробурено свыше 20 тыс.
гидрогеологических скважин, из них более 10 тыс. используется в на-
стоящее время для водоснабжения.
Весьма детальному изучению подверглись водоносные горизонты
карбона при поисках местных источников водоснабжения шахт, посел-
ков и заводов, а также в процессе проведения детальных геолого-про-
мышленных съемок, разведочных работ на уголь и специальных гидро-
геологических исследований на угольных месторождениях и шахтах-но-
востройках.
Трестами «Луганскгеология», «Артемгеология» и «Днепрогеология»
проведены и проводятся большие работы по изучению водоносности
меловых отложений. Результаты этих работ нашли свое отражение
в гидрогеологическом очерке по Западному Донбассу. Очерк является
первой сводной работой по этому району, обобщающей все ранее прове-
денные здесь гидрогеологические исследования.
В 1961 г. в тресте «Артемгеология» закончена работа по сводной
характеристике водоносных горизонтов западной части Донбасса, нача-
тая еще в 1955 г. Эта работа представляет собой сводку об условиях
залегания, водообильности и качестве подземных вод всех водоносных
горизонтов, залегающих в западной части Донбасса (Красноармейский,
Донецко-Макеевский, Чистяково-Снежнянский и Центральный геологи-
ческие районы). В работе произведено сопоставление водоносных гори-
зонтов по всей полосе их простирания до глубин, доступных бурению и
проходке шахт, а также выработана единая синонимика их, которая
может быть распространена и на другие районы Донбасса.
В 1961—1962 гг. геологоразведочными трестами было закончено
составление обзоров подземных вод по административным областям.
В 1963 г. на основе этих обзоров трестом «Киевгеология» была состав-
лена карта основных водоносных горизонтов территории УССР, охва-
тывающая и всю украинскую часть Донбасса.
СОСТОЯНИЕ ГИДРОГЕОЛ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИЗУЧЕННОСТИ
17
В 1961 г. для Восточного Донбасса (в пределах РСФСР) Волго-
Донским геологическим управлением на обновленном материале состав-
лены гидрогеологические карты условий водоснабжения.
В связи с разработкой Генеральной схемы комплексного использо-
вания и охраны водных ресурсов СССР на двадцатилетний период
(1960—1980 гг.) в течение 1962 г. донецкими геологоразведочными тре-
стами и Волго-Донским территориальным геологическим управлением
под общим методическим руководством ВСЕГИНГЕО была произве-
дена региональная оценка эксплуатационных запасов пресных подзем-
ных вод по территории их распространения. Институтом УкрНИГРИ
результаты региональной оценки были уточнены и обобщены в целом
по Большому Донбассу.
Имеющиеся сейчас для территории Донбасса гидрогеологические
карты отражают гидрогеологические условия до глубины 200—300 м.
Более глубокие части геологического разреза для изучения гидрогеоло-
гических условий требуют организации специального глубокого бурения
с комплексом опытных гидрогеологических исследований.
В заключение следует отметить, что гидрогеологическая изучен-
ность Донбасса, в общем, является широкой, но неравномерной (рис. 1).
В настоящее время тресты «Артемгеология», «Луганскгеология», «Днеп-
рогеология» и Волго-Донское территориальное геологическое управле-
ние осуществляют полный комплекс гидрогеологических работ (гидро-
геологические съемки, изучение гидрогеологических условий на разве-
дываемых участках, разведка источников водоснабжения отдельных
предприятий и крупных населенных пунктов, инженерно-геологические
изыскания под строительство шахт и других предприятий, стационарные
наблюдения за режимом подземных и шахтных вод, гидрогеологическое
обслуживание шахт, а также специальные тематические работы по изу-
чению химизма подземных и шахтных вод, очищающих свойств грунтов
и т. д.). Эти работы проводятся в основном в освоенной части бассейна
и на участках, непосредственно к ней примыкающих. Поэтому эта часть
Донбасса в гидрогеологическом отношении является наиболее изу-
ченной.
Новые ценные, хотя и немногочисленные пока, сведения по гидро-
геологии глубоко залегающих от поверхности водоносных горизонтов
накапливаются при проводимых в настоящее время в большом объеме
поисково-разведочных работах на нефть и газ по периферии Донецкого
бассейна, главным образом в Днепровско-Донецкой впадине, а также
в пределах купольных структур в северо-западной и северной частях
бассейна
В частности, данные по нескольким десяткам буровых скважин,
пройденных до глубин 2—3 тыс. м, позволили более обоснованно судить
о вертикальной гидрохимической и гидродинамической зональности
подземных вод в депрессиях, окружающих Донецкое складчатое соору-
жение. В пределах Североголубовской, Шевченковской, Краснопопов-
ской и других площадей отмечены аномалии геотермического градиента,
химического состава и газонасыщенности подземных вод, свидетель-
ствующие о восходящем движении вод из более глубоких горизонтов
по тектоническим нарушениям. Это подтверждает наличие региональной
области разгрузки подземных вод на северо-западных окраинах Дон-
басса, установленной ранее по выходам на дневную поверхность мине-
рализованных хлоридно-натриевых вод в долине Жеребца. Гидрохими-
ческими исследованиями на газовых и нефтяных месторождениях запад-
ных и северо-западных окраин Донбасса выявлены также промышлен-
ные концентрации в подземных водах глубоких горизонтов (от девон-
Рис. 1. Схематическая карта гидрогеологической изученности территории Большого Донбасса. (Составили В. А Се-
менюк, И. Ф. Вовк, А. И. Марино)
1—5 — районы (/ — гидрогеологических исследований для водоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий. 2 — гид-
рогеологических исследований в процессе разведки угольных месторождений, 3 — региональных наблюдений за режимом подзем-
ных вод, 4 — ниженерно-геологнчеокнх и гидрогеологических изысканий под гидротехнические сооружения, 5 — гидрогеологических и
инженерно-теологических исследований для орошения); 6 — разве данные участки подземных вод с утвержденными запасами),
7—9 — участки (7 — гидрогеологических исследований при разведке полезных ископаемых (кроме угля), 8 — наблюдений за режимом
подземных вод. 9 — наблюдений за режимом шахтных вод), 10 — инженерно-геологические изыскания по трассе канала Сев До-
нец—Донбасс и по трассам водопроводов, 11 — границы территории Большого Донбасса
СОСТОЯНИЕ ГИДРОГЕОЛ. И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИЗУЧЕННОСТИ
19
ских до триасовых) брома и йода. Однако окраины Донбасса нужда-
ются в более детальном изучении.
Инженерно-геологическая изученность. В инженерно-геологическом
отношении территория Большого Донбасса также изучена неравномер-
но. Очень слабо изучены западная и северная его части, где почти отсут-
ствует крупная промышленность. Инженерно-геологические исследова-
ния производились здесь почти исключительно в городах с целью обос-
нования жилищного и промышленного строительства, и лишь небольшое
место среди них занимали работы, связанные с прокладкой дорог и
трубопроводов (например, шоссейных дорог Москва — Ростов, Моск-
ва— Симферополь, железной дороги Москва — Донбасс).
В пределах промышленной территории, особенно на площади откры-
того Донбасса, в разное время были выполнены изыскания в связи
с изучением инженерно-геологических условий строительства разного
рода сооружений —промышленных, гражданских, гидротехнических,
путей сообщения и других объектов в связи с интенсивной разработкой
углей, каменной соли, известняков и других полезных ископаемых и не-
обходимостью размещения вблизи месторождений предприятий добы-
вающей и обрабатывающей промышленности.
Большинство инженерно-геологических работ относится к 50-м го-
дам нашего столетия, т. е. к периоду интенсивного послевоенного строи-
тельства. Большая часть исследований проводилась для проектирования
новых промышленных предприятий и расширения существовавших.
Работы выполнялись многочисленными проектными и изыскательскими
организациями на очень небольших участках, причем изучению подвер-
гались грунты до глубины 10—45 м, являющиеся основанием сооруже-
ний. Обширных исследований, охватывающих большие площади, и тем
более сводных обобщающих работ до настоящего времени выполнено
очень мало.
Изучению состава и свойств лёссовых грунтов отдельных частей
территории посвящено небольшое количество опубликованных работ
А. К. Ларионова (1957), М. П. Лысенко (1961), В. П. Ананьева,
А. С. Рябченкова. Большой фактический материал, характеризующий
состояние современной изученности лёссовых отложений и региональ-
ные особенности их распространения в пределах юго-восточной части
Донбасса, содержится в сводных работах А. К. Ларионова, В. А. При-
клонского и В. П. Ананьева (1959), В. Е. Воляника, С. Н. Коптеловой
и Е. А. Дуве (1960).
В связи со строительством гидроэлектростанций, водохранилищ»
а также ирригационных систем собраны довольно обширные материалы,
характеризующие инженерно-геологическую обстановку возведения гид-
ротехнических сооружений в ряде районов. Наиболее крупным по зна-
чению и площади является Цимлянский гидроузел, на площади которого
выполнены широкие комплексные исследования. Материалы освещены
в монографии коллектива геологов института «Гидропроект» под редак-
цией В. Д. Галактионова( 1960).
В некоторых районах Донбасса геологосъемочные работы сопро-
вождались инженерно-геологическими исследованиями, в результате
которых производилось инженерно-геологическое районирование этих
участков на геоморфологической основе (Цимлянский гидроузел, районы
Краматорска, Владимировки).
Физико-геологические явления на территории Большого Донбасса
изучались мало, лишь в процессе геолого-гидрогеологических съемок
разных масштабов, а также на участках переработки берегов Цимлян-
ского водохранилища и в районах развития карста. Особое внимание
в последние годы уделяется вопросам соляного карста на площади раз-
20
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
вития пермских отложений (Славянск, Артемовск), где карстовые про-
цессы приобретают угрожающий характер.
Рассмотрению условий вскрытия и разработки угольных месторож-
дений Донбасса посвящено большое количество работ, носящих преиму-
щественно горнотехнический характер.
Инженерно-геологической оценке всего комплекса природных фак-
торов, определяющих условия вскрытия и разработки угля в Донбассе,
до последних лет уделялось недостаточное внимание. Лишь частично
это отражено в работах П. В. Васильева и С. И. Малинина, освещаю-
щих вопросы изучения устойчивости кровли горных выработок в зави-
симости от вещественного состава, физико-механических свойств, мощ-
ности и трещиноватости пластов вмещающих пород. Характеристика
процессов пучения пород в выработках приводится в работах В. М. Го-
родничева.
В монографии М. В. Сыроватко (I960) освещается ряд вопросов,
связанных с проектированием и эксплуатацией угольных месторожде-
ний. Обобщение прочностных характеристик горных пород Донбасса
выполнено в работе ДонУГИ (1951), однако эти характеристики приве-
дены вне связи с метаморфическими изменениями, в значительной мере
определяющими прочность пород.
В последние годы особое значение приобрели вопросы инженерно-
геолопических условий проведения горных выработок в связи с перехо-
дом к разработке глубоких (1000—1500 .и) горизонтов. Одной из первых
является работа В. И. Барановского (1963), в которой рассматриваются
основные природные факторы, оказывающие влияние на устойчивость
выработок.
Изучением свойств пород, вмещающих пласты каменных углей, и
поведения их в горных выработках, с целью разработки методов про-
гноза их устойчивости, занимаются сейчас все геологоразведочные тресты
Донбасса и многие научно-исследовательские институты (ВСЕГИНГЕО,
ВНИМИ, ДонУГИ, ДГИ и Др.). В ближайшие годы эта задача будет
оставаться основной в области инженерной геологии горных предприя-
тий, тем более что методы прогноза инженерно-геологических условий
проведения горных выработок на угольных шахтах Донбасса не разра-
ботны не только для глубоких горизонтов, но и для освоенных глубин.
Значительные работы по изучению влияния подземных разработок
на поверхность и поверхностные сооружения выполнены Украинским
филиалом ВНИМИ, который разработал ряд нормативов по строитель-
ству на подрабатываемых территориях.
Таким образом, в результате проведения всех перечисленных видов
работ по промышленной территории собраны многочисленные, хотя и
не равноценные по детальности и качеству, данные, характеризующие
инженерно-геологические условия как наземного, так и шахтного строи-
тельства. Наличие этих материалов и знание общих закономерностей
в изменении геологических и гидрогеологических условий территории и
свойств слагающих ее отложений позволило сделать в процессе подго-
товки к изданию VI тома ряд обобщений и построений, выражающих
в региональном плане инженерно-геологические условия различных
видов строительства на площади Донецкого бассейна.
Физика ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ
21
Глава II
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ
Рельеф Донбасса характеризуется большим разнообразием. С точки
зрения геоморфологических условий и особенностей рельефа на терри-
тории Большого Донбасса выделяются следующие районы: 1) Донец-
кий кряж, 2) Запорожская внутренняя равнина; 3) Полтавская равнина;
4) Днепровская террасовая равнина, 5) южные отроги Средне-Русской
возвышенности, 6) Донская низменность, 7) западные отроги Ергенин-
ской возвышенности; 8) Приазовская низменность и 9) Приазовская
возвышенность Выделенные районы отличаются по геологическому
Рис 2 Грядово ложбинный рельеф в пределах открытого Донбасса
(Фото М И Рослого)
строению и истории развития, что обусловило различие в строении их
поверхности
Донецкий кряж расположен в центральной части бассейна Он
представляет собой возвышенность, протянувшуюся с запада — северо-
запада на восток — юго-восток более чем на 300 км при максимальной
ширине до 150 км Это — главный водораздел Донбасса — водораздел
Днепра, Сев Донца, Дона и малых рек, впадающих в Азовское море.
Одна из характерных черт кряжа — инверсия рельефа (главный водо-
раздел на участке Дебальцево — Звереве совпадает с осью Главной
синклинали). Наиболее возвышенной частью кряжа является участок
шириной 10—15 км (Могила Мечетная —369 м, Могилы Картушин-
ские — 363 м). Абсолютные высоты здесь нередко превышают 300 м
Для водораздельных пространств кряжа, где развиты суглинистые
отложения, характерны пологие склоны, иногда плоский и мягкоували-
стый рельеф с уклонами порядка 0,5—1,5, реже до 3° Однообразие
рельефа нарушается терриконами, поднимающимися до 30—40 м над
поверхностью земли, могильными курганами высотой до 5—7 м, неглу-
бокими ложбинами стока и редкими степными блюдцами диаметром от
5 до 30—50 м при глубине до 1 м. В обнаженной части Донецкого кряжа
для междуречных участков характерен гривистый или грядово-ложбин-
ный рельеф (рис. 2), представляющий собой чередование каменистых
22
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
грядок или «гривок» и понижений между ними (ложбин). Возникно-
вение этих форм рельефа обусловлено неравномерной сопротивляе-
мостью выветриванию и размыву чередующихся твердых пород—изве-
стняков и песчаников, образующих грядки или гривки и легко разру-
шающихся сланцев, на выходах которых формируются ложбинообраз-
ные понижения. Высота гривок, как правило, увеличивается по мере
удаления от водоразделов и колеблется от 0,5—5 до 20—30 м (в послед-
нем случае их называют горбами). По простиранию они прослежива-
ются иногда на несколько километров. Ширина ложбин изменяется от
нескольких до сотен метров.
Своеобразной формой рельефа водораздельных пространств в цент-
ральных частях Донецкого кряжа являются купола. Они образуют
гряды, состоящие из отдельных возвышений, вытянутых вдоль оси
кряжа, или целые возвышенные районы, например Нагольный кряж.
Относительная высота куполов, представляющих собой отпрепарирован-
ные избирательной денудацией антиклинальные складки, достигает
150 м при ширине до 2 км.
Совершенно иной тип рельефа встречается в речных долинах и бал-
ках Донецкого кряжа. Большая крутизна склонов, складчатые обрывы
и узкие теснины придают им живописный горный облик. Глубина вреза
речных долин составляет 100—150 м и более. Для долин кряжа, проло-
женных среди каменноугольных отложений, весьма характерно чередо-
вание прямолинейных участков с крутыми изгибами вплоть до измене-
ния направления на противоположное. Как правило, прямолинейные
участки совпадают с простиранием пород или приурочены к линиям тек-
тонических разломов. Коленчатые повороты образуются при огибании
долинами выступов твердых пород или при пересечении их. Продольные
профили долин кряжа отличаются значительными уклонами и изломами
русла, причем в верховьях некоторых рек уклоны превышают 1°.
Долины, проложенные в мезозойских и кайнозойских отложениях,
за исключением участков, где они прорезают толщи мела, прямоли-
нейны. Для них характерны более пологие склоны, широко развитые
делювиально-пролювиальные шлейфы и небольшие уклоны продольного
профиля. На склонах долин и балок часто развиты неглубокие овраги.
Склоны некоторых речных долин осложнены террасами. Всего можно
насчитать до 4 террас, более или менее четко выраженных в рельефе.
Наиболее развиты пойма и I надпойменная терраса.
Известняки карбона, соленосные и гипсоносные отложения перми,
а также верхнемеловые породы дают карстовые формы рельефа —
воронки (до 200—300 м в диаметре) и пещеры (длиной 15—20 м). Они
широко распространены по р. Кальмиусу, в бассейнах Мокрой и Сухой
Волновах и Бахмутки, а также по северо-западной окраине бассейна.
Донецкий кряж, понижаясь к западу и северо-западу, постепенно
переходит в Запорожскую и Полтавскую равнины, граница между кото-
рыми условно проводится по р. Самаре. К территории Донбасса отно-
сится северо-восточная часть Запорожской равнины. Она имеет общий
наклон на северо-запад. Абсолютные отметки уменьшаются в этом
направлении от 200 м на границе с Приазовской возвышенностью
до 67—60 м в долине р. Самары. Поверхность Запорожской внутренней
равнины расчленена весьма слабо.
Полтавская равнина слегка наклонена на юго-запад, в сторону
долины Днепра, и имеет абсолютные отметки 150—200 м. На водораз-
деле Днепра и Сев. Донца они возрастают до 200—230 м. Поверхность
равнины — плоскоувалистая. Водораздельные участки равнинные:
долины рек и балок широкие, асимметричные с крутыми правыми и
пологими, усложненными террасами, левыми склонами. Глубина вреза
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ
23
речных долин 50—80 м и более. Одной из особенностей рельефа Пол-
тавской равнины являются сильно расчлененные радиальной сетью
оврагов возвышения, обусловленные солянокупольной тектоникой.
В пределах Днепровской террасовой равнины отчетливо выделя-
ются три гипсометрические ступени, соответствующие пойме, возвышаю-
щейся над меженным уровнем Днепра на 3—5 м, II террасе с высотой
уступа над поймой 5—13 м и верхней террассе с относительным превы-
шением над уровнем Днепра до 30 м. Равнинность двух нижних террас
нарушается эоловыми формами рельефа. Поверхность III террасы рас-
членена сетью неглубоких долин, что придает ей холмистый вид.
С севера к Донецкому кряжу примыкают отроги Средне-Русской
возвышенности, наклоненной с севера на юг, с уменьшением абсолют-
ных отметок от 220—240 до 60—20 м (в долине Сев. Донца). Глубоко
врезанные долины левых притоков Сев. Донца рассекают ее на ряд
водораздельных участков, вытянутых в меридиональном направлении.
Долины рек асимметричны с крутыми, расчлененными эрозией, правыми
и пологими левыми склонами, на которых прослеживается до 4—
5 террас.
Восточная окраина Донбасса располагается в пределах равнинной
степной Донской низменности, прорезанной долинами Дона и его при-
токов и сетью ирригационных каналов. В долине Дона, примыкающей
непосредственно к Донецкому кряжу, в полосе шириной 20—40 км мор-
фологически выражены 2—5 террас. Отметки поверхности над уровнем
моря составляют 1—10 м в пределах поймы и до 60 м на высоких тер-
расах. Ровная поверхность песчаных террас усложняется дюнами, кот-
ловинами выдувания и иными эоловыми формами рельефа.
Восточнее Дона на территорию Донбасса заходят западные отроги
Ергенинской возвышенности — возвышенные гряды Сало-Манычская и
Доно-Сальская Наивысшая отметка Доно-Сальского водораздела,
вытянутого в широтном направлении, составляет 121 м над уровнем
моря. Абсолютные отметки Сало-Манычской гряды достигают 172 м
Приазовская низменность, протянувшаяся узкой прибрежной поло-
сой вдоль южного склона Донецкого кряжа, в гипсометрическом отно-
шении не имеет значительных контрастов. Поверхность ее слабоволни-
стая и понижается от 100—150 м на севере до 50—60 м на юге, обры-
ваясь резким уступом к Азовскому морю.
Юго-западным продолжением Донецкого кряжа является Приазов-
ская возвышенность. Наиболее высокие отметки (287 м) сосредоточены
в районе Волновахи Приазовская возвышенность является холмистой,
она расчленена речными долинами и балками. В строении рельефа зна-
чительная роль принадлежит докембрийским кристаллическим породам,
которые часто обнажаются по склонам, образуя обрывистые, высокие,
причудливой формы скалы.
Неоднородность поверхности Донбасса наряду с другими факторами
в значительной мере определяет сложность его гидрогеологических усло-
вий Центральная часть (Донецкий кряж) глубоко и густо расчленена
речной и овражно-балочной сетью, обусловливающей интенсивное дре-
нирование водоносных горизонтов Уменьшение расчлененности поверх-
ности к восточной, южной и западной окраинам с точки зрения форми-
рования запасов пресных подземных вод имеет положительное значение
только для западной и северо-западной окраин бассейна, где в усло-
виях большей увлажненности слабый дренаж благоприятствует их на-
коплению. В условиях слабой увлажненности на востоке и юго-востоке
Донбасса уменьшение дренированности подземных вод приводит к сни-
жению темпов водообмена и росту минерализации вод. Возвышающийся
над окружающей местностью Донецкий кряж служит барьером для
24
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
стока, формирующегося в пределах Воронежского кристаллического
массива и направляющегося 'на юг, к Азовскому морю. Долины
Сев. Донца, Дона, Днепра, Самары и Орели являются основными обла-
стями разгрузки подземных вод как верхних, так и глубоких гори-
зонтов.
Климат. Территория Донбасса получает много солнечного тепла.
Суммарная радиация колеблется за год от 105 ккал/см2 на севере
до 115 ккал/см2 на юге, годовой радиационный баланс составляет 33—
40 ккал/ см2.
Рис 3 Среднегодовое количество атмосферных осадков (мм)
1 — метеостанции 2 — изогиеты, 3 — граница Большого Донбасса
В холодное время года и весной погодные условия территории, как
правило, определяются влиянием отрогов Азиатского баррического
максимума, откуда поступает малоувлажненный, зимой холодный,
а весной теплый и сухой воздух. В теплые месяцы циркуляция воздуш-
ных масс обусловлена отрогами Атлантического баррического макси-
мума, с которым связана устойчивая сухая погода, нарушаемая прохо-
дящими время от времени с запада на восток циклоническими возму-
щениями. В последнем случае наступает умеренно жаркая погода
с периодическими грозами. Иногда летом повторяется зимний тип рас-
пределения атмосферного давления. В этих случаях происходит
интенсивный вынос сухого и перегретого воздуха из закаспийских
пустынь. Температура воздуха повышается до 37—40° С при относитель-
ной влажности 12—20%. Зимой периодически происходят прорывы
циклонов с юго-запада. Они обусловливают вынос теплого и влажного
воздуха, следствием чего являются метели, туманы и гололед. Особенно
часты сильные продолжительные туманы на Донецком кряже, который
лежит на пути выхода черноморских циклонов.
Климат Донецкого бассейна в целом континентальный с отчетливо
выраженными засушливо-суховейными явлениями, особенно резко про-
являющимися в отдельные годы и сезоны в восточной его части. Конти-
нентальность климата возрастает с запада на восток. Для Донбасса
весьма характерны большие амплитуды колебаний температуры воз-
духа, а также сильные ветры восточных направлений, нередко принося-
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ
25
Таблица 1
Средняя многолетняя температура воздуха (°C) за период с 1881 по 1935 г.
(по месяцам)
Местонахождение станции I II III IV V VI VII VIII IX X XI хи
Прикол отное —8,4 —8,1 —2,5 6,2 14,6 17,6 20,2 18,9 13,3 6,9 —0,4 —5,9
Красноград —7,2 —6,8 —1,4 7,3 15,0 18,3 20,8 19,6 14,2 7,6 0,4 —5,0
Изюм —6,8 —6,4 -0,7 7,9 15,8 19,1 21,4 20,1 14,4 8,0 1,0 —4,5
Старобельск —7,3 —7,2 — 1,7 7,8 15,6 19,0 21,4 20,0 14,2 7,8 0,7 —4,8
Миллерово —8,2 —7,8 -2,0 7,4 15,6 19,3 22,2 20,8 14,6 7,7 0,2 —5,1
Дебальцево —7,8 —7,4 -2,2 6,9 15,0 17,7 20,9 20,1 14,2 7,6 0,0 —5,5
Ворошиловград —6,8 —6,3 —0,3 8,4 15,9 19,3 22,0 20,7 14,7 8,3 1,3 —4,0
Цимлянская —7,6 —6,6 —0,5 8,8 16,2 20,1 23,2 21,7 16,2 9,2 1,6 —3,5
Амвросиевка —6,3 —5,9 —0,3 7,9 15,5 19,2 21,8 20,8 15,2 8,6 1,3 —3,8
Жданов -5,1 —4,7 0,4 8,2 15,6 19,8 22,7 21,8 16,1 9,2 2,4 —2,5
Ростов н/Д —6,3 —5,5 0,2 8,6 15,9 19,6 22,7 21,8 15,8 9,3 2,0 —3,0
щие засуху и летние ливни. Расположение метеостанций показано на
рис. 3.
Температуры. Среднегодовые температуры воздуха для различ-
ных районов бассейна отличаются не более чем на 2—3°, увеличиваясь
от 6° (на севере) до 9° (на побережье Азовского моря). Относительно
низкими температурами характеризуется центральная часть Донецкого
кряжа, где они снижаются до 6,6° (Дебальцево). Среднемесячные тем-
пературы воздуха подчиняются широтной зональности, но связаны и
с увеличением континентальности климата к востоку (табл. 1). Годовая
амплитуда экстремных температур воздуха составляет 70—82° (табл. 2).
Месячные амплитуды достигают максимума в холодное время года
(45—53°).
Абсолютно свободными от заморозков являются июль, август, а на
некоторой части территории и июнь Вместе с тем нет ни одного месяца
в году, абсолютно свободного от положительных температур, достигаю-
щих даже в самый холодный период года значительных величин. С этим
связаны оттепели и быстрое снеготаяние.
Положительные температуры воздуха устанавливаются на террито-
рии в середине — конце марта. Обратный переход к отрицательным тем-
пературам происходит во второй половине ноября. Средняя продолжи-
тельность безморозного периода достигает 250 дней
Весьма интересно распределение минимальных температур. Вдоль
северного склона Донецкого кряжа, примерно в долине Сев. Донца,
расположена термальная депрессия, в пределах которой температура
воздуха падает до —42°. Такая депрессия образуется в результате
застаивания над обширной долиной тяжелых охлажденных масс воз-
духа, приходящих с востока и задерживаемых возвышенностью Донец-
кого кряжа.
Ветры. Господствующие ветры в Донбассе — восточные, летом
преобладают западные и северо-западные. Среднемесячные скорости
ветра изменяются от 3 м/сек в летнее время до 8 м/сек зимой, составляя
в среднем 4—6 м/сек. Число ветренных дней в году в пределах терри-
тории колеблется от 240 до 365. На водораздельных площадях скорость
ветра часто превышает 20—30 м/сек. Расчетные наибольшие скорости
ветра, по Л. Е. Анапольской (1961), на территории Донбасса следующие
(в м/сек): возможные один раз в год — 24, в 5 лет — 29, в 10 лет — 31,
в 15 лет — 32, в 20 лет — 33. Наиболее часты сильные ветры в зимний
период, особенно в феврале. В теплое время года, а иногда и зимой
Таблица 2
Абсолютные минимумы и максимумы температуры воздуха (° С) по срочным наблюдениям за период с 1881 по 1961 г. (по месяцам)
Местонахождение станиин 1 И III IV V VI VII VIII IX X XI хп Год
Приколотное —36* —36 —27 —14 —7 —1 6 1 —5 —19 —24 —33 —36
8 8 20 28 32 37 38 37 34 27 19 10 38
Красноград -35 —32 —25 —11 —6 0 5 5 —4 —21 —24 —29 —35
9 10 19 29 34 37 37 37 34 28 20 10 37
Изюм —40 —36 -28 —10 —6 —1 6 3 —4 —20 —25 —30 —40
10 14 20 27 34 38 38 38 36 30 21 12 38
Старобельск —37 —40 —28 —14 —4 —2 5 ' 2 —5 —16 —24 —30 —40
9 10 23 28 33 38 38 38 35 29 21 12г. 39
Миллерово —35 —36 -31 -12 —4 —1 5 2 —6 —14 —25 —30 —36
12 12 22 29 34 38 40 39 32 29 21 11 39
Ворошиловград —42 —39 —27 —10 —3 —2 4 0 —7 —16 —24 —30 —42
11 13 26 29 33 39 40 39 36 31 23 13 40
Амвросиевка —32 —33 —26 -10 —2 0 8 2 —5 —13 —23 —27 —33
10 13 24 28 32 37 38 37 34 30 23 18 38
Цимлянская —37 —32 -25 —11 —2 1 7 5 —2 —12 —27 —34 —37
11 11 26 29 34 38 39 41 35 32 23 12 41
Жданов —32 -29 —20 —12 —2 3 8 6 —3 —12 —23 —23 —32
10 10 17 24 30 35 37 35 33 27 19 10 37
Ростов н/Д . -33 —31 —28 —10 —2 0 6 4 —5 —10 —25 —28 —33
13 17 26 28 33 36 38 38 34 31 24 14 38
* В числителе дано минимальное значение, а в знаменателе — максимальное.
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ
27
они вызывают пылевые («черные») бури, в результате которых на огром-
ных площадях сдувается слой почвы до 10—15 см, а в отдельных местах
до 20—25 см. Мощность наносов, образованных переотложенной почвой,
составляет 1 м и более.
С восточными ветрами летом связаны «суховеи». За .короткое время
они выпаривают огромные количества воды из растений, рек и почвы,
высушивая верхние слои ее до состояния максимальной гигроскопич-
ности, что отрицательно сказывается на балансе грунтовых вод. Наи-
более чувствительна к суховеям восточная часть территории, где выпа-
дает наименьшее количество осадков. В среднем на территории Донец-
кого бассейна в теплый период года может наблюдаться 30—-50 дней
с суховеями средней интенсивности, с суховеями интенсивными — 3—
13 дней, а с очень интенсивными — 1—6 дней. Наибольшее число дней
с суховеями может доходить на востоке территории до 160, причем
не менее 20 дней приходится на очень интенсивные суховеи.
Осадки. Распределение осадков на территории Донбасса нерав-
номерно. В западной части годовое количество осадков составляет 450—
500 мм, а на востоке — 350—400 мм. На юго-западных склонах Донец-
кого кряжа оно возрастает до 500 мм (см. рис. 3). Большая часть осад-
ков выпадает в теплое время года с максимумом в июне — июле
(табл. 3).
Таблица 3
Среднее месячное и годовое количество осадков (мм)
за период с 1891 по 1935 г. (по месяцам)
Местонахождение станции - = > > > > > X X X й si XX Теп. IV-X о
Прнколотное 31 23 31 36 52 66 63 45 29 40 40 37 162 331 493
Красноград 22 16 23 32 45 64 58 51 32 38 35 30 126 320 446
Изюм 34 24 33 38 54 68 67 46 32 35 38 42 171 340 511
Старобел ьск 27 24 26 30 43 57 51 32 28 29 34 35 146 270 416
Миллерово 22 25 29 39 43 63 59 44 42 39 37 39 152 329 481
Ворошиловград 23 26 30 34 50 57 59 45 34 34 38 34 151 313 464
Дебальцево 33 30 35 41 63 71 70 48 41 37 43 44 185 371 556
Лихая 20 22 23 29 40 51 49 29 29 28 28 29 122 255 377
Цимлянская 21 24 21 35 41 59 53 35 35 35 33 33 132 293 425
Жданов 27 29 29 21 35 54 46 43 32 33 32 36 153 264 417
Ростов Н/Д 28 28 31 35 45 66 56 36 36 35 39 39 165 309 474
Летние осадки кратковременны и носят ливневый характер. В Дон-
бассе насчитывается от 9 до 15 дней в году с осадками более 10 мм,
причем основное число их приходится на летний период. Сведения
о наибольшем суточном количестве осадков за год приведены в табл. 4.
Величиной ливневых осадков обычно определяется мощность насос-
но-силового оборудования карьеров. Ливни также смывают и уносят
в реки огромные количества твердого материала, от чего особенно
сильно страдают распаханные плодородные участки. Число дней в году
с осадками уменьшается от 140 на западе до 80 на юго-востоке терри-
тории.
Устойчивый снежный покров держится обычно с декабря по март.
В южных районах в отдельные годы он полностью отсутствует. С севера
на юг мощность снежного покрова и запасы воды в нем уменьшаются.
Средний многолетний запас воды в снежном покрове за декаду с наи-
большей высотой убывает от 40—60 мм севернее линии Полтава — Ста-
28
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Таблица 4
Наибольшее суточное количество осадков (мм) за год
Местонахождение станции Количе- ство 7ет наблюден Значение с\точного максимума наблюдавшегося 1 раз в Наблюдае- мый максимум
1 год 10 тет 20 лет 40 ют
Купянск 107 35 69 87 108 163
Красноград 32 36 57 62 — 65
Изюм 92 37 62 72 84 103
Ворошиловград 98 34 56 64 71 80
Каменск—Шахтинский, . 85 36 65 71 78 89
Синельникове 101 37 77 94 118 149
Ясиноватая 89 39 86 105 126 129
Жданов 116 39 70 81 94 100
Ростов н Д 46 40 74 86 99 100
робельск— Миллерово до 20 мм. В зимнее время выпадает 25—35%
годовой суммы осадков, которые вместе с осенними дождями служат
главным источником питания подземных вод.
Влажность воздуха. Среднегодовые и среднемесячные вели-
чины относительной влажности воздуха убывают в восточном направле-
нии (табл. 5)
Таблица 5
Средняя месячная и годовая относительная влажность воздуха
в 13 час. дня за период с 1891 по 1935 г.
Местонахождение станнин
Красноград . .
Изюм ....
Старобельск .
Миллерово . .
Ворошиловград
Цимлянская
Жданов . . .
Ростов н Д . .
I II III IV V —1— VI VII VIII IX X XI ХИ Год
87 83 79 60 49 53 51 50 54 65 82 89 67
80 78 70 55 44 50 48 46 49 60 76 84 62
76 71 68 51 40 47 44 42 45 56 71 79 58
— — 55 41 49 45 44 49 60 — — —
78 75 70 51 43 47 43 40 44 57 74 81 59
84 80 74 54 47 49 41 39 42 58 77 86 61
84 79 75 61 55 57 51 49 52 65 80 84 66
84 81 75 56 49 51 46 42 48 60 77 85 63
Число дней в годы с относительной влажностью воздуха меньше
30%, которые можно отнести к засушливым, возрастает от 25—30 на
западе до 40—45 и даже до 70 (Зимовники) на востоке. Средний годо-
вой дефицит влажности воздуха для Донбасса составляет 3,3—4,2 мм
Испарение. Для западной и центральной частей Донбасса вели-
чины испарения с поверхности суши равны 400—420 мм в год, на побе-
режье Азовского моря они снижаются до 350—360 мм)год, а в Сало-
Манычских степях — до 290—300 мм/год. Испарение с водной поверхно-
сти малых водоемов в несколько раз превышает годовое количество
осадков, составляя в засушливые годы от 850 до 1100 мм. Интенсивность
его возрастает с северо-запада на юго-восток. Наибольшее испарение
наблюдается в июле—августе, а наименьшее — в ноябре (соответ-
ственно 40—50 и 1—3% годовой величины).
По данным Цимлянской пидрометобсерватории установлено, что над
Цимлянским водохранилищем в течение шести лет сформировался
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ
29
микроклимат. Возникшая бризовая циркуляция повышает днем отно-
сительную влажность воздуха на 10—17% и понижает температуру
воздуха на 1—2°. Над водохранилищем летом температура воздуха
в дневное время на 2—3° ниже, ночью на 1—2° выше, относительная
влажность на 30—35% выше, чем над сушей. Контрастность температур
над сушей и водохранилищем увеличивается весной и осенью (разность
до 10—15°). Ширина зоны местного климата по берегам водохранилища
не превышает 2 км, но в отдельные дни (весной и осенью) она расши-
ряется до 30—40 км.
Таким образом, климатические условия Донецкого бассейна в об-
щем мало благоприятны для восполнения запасов подземных вод.
В несколько лучших условиях находится его северо-западная часть,
которая по соотношению атмосферных осадков и испарения может быть
отнесена к зоне неустойчивого увлажнения. Юго-восточная часть
Донбасса относится к зоне недостаточного увлажнения, что обусловли-
вает здесь скудное питание подземных вод и неравномерность его
по временам года. В соответствии с этим в юго-восточных районах
бассейна преобладают процессы континентального засоления. Подзем-
ные воды имеют повышенную минерализацию, и сезонные изменения
химического состава выражены более резко. Изменение температурного
режима с северо-запада на юго-восток сказывается на смещении сроков
максимального подъема уровней подземных вод и изменении характера
летней и зимней межени в сторону ее большей продолжительности и
устойчивости на юго-востоке.
Почвы и растительность. Почвы Донбасса разнообразны. В целом
территория бассейна относится к южной окраине Южно-Русской черно-
земной полосы. Основной тип почв — черноземы обыкновенные, отли-
чающиеся лишь мощностью гумусовых и переходных горизонтов,
а также отчасти содержанием гумуса. Средняя мощность их составляет
70—90 см, содержание гумуса — 5—8% и только на отдельных участках
Донецкого кряжа увеличивается до 9%. В пределах открытого Донбасса
развиты хрящевые черноземы, образовавшиеся на продуктах выветри-
вания каменноугольных пород. На самом юге протягивается узкая
полоса бедных перегноем слабо осолоненных черноземов. Левобережье
Дона в основном занято темно-каштановыми и каштановыми засолен-
ными почвами. Для широких террас Сев. Донца и Дона характерны
’почвы черноземно-песчаные, дерново-песчаные и разбитые пески. В не-
которых местах существуют небольшие участки болотно-луговых почв.
По долинам рек Мокрые Ялы и Бахмутке, на побережье Азовского моря
и в Задонье встречаются отдельные пятна солонцовых почв и типичных
солонцов.
По водно-физическим свойствам обыкновенные черноземы отлича-
ются наименьшим объемным весом, более высоким коэффициентом
увядания и большей (в верхних слоях) величиной наименьшей влаго-
емкости. Наличие водопрочной структуры обусловливает их высокую
макропористость и некапиллярную скважность. При общей скважности,
составляющей 50%, на долю некапиллярной приходится 11,8—15,7% и
больше, что благоприятствует инфильтрации атмосферных осадков.
Коэффициент фильтрации данных почв 0,007—0,003 см!сек. Однако,
несмотря на такую высокую фильтрационную способность почв, обус-
ловливающую полное поглощение атмосферных осадков, поступающая
в них влага аккумулируется в самых верхних слоях и не достигает
более глубоких подпочвенных горизонтов. Даже ко времени максималь-
ного насыщения (весной) влажность грунта на глубине более 2 м редко
достигает наименьшей влагоемкости. Таким образом, на протяжении
30
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
почти всего года условия малоблагоприятны для прямой инфильтрации
атмосферных осадков до уровня грунтовых вод.
Черноземы, развитые на продуктах выветривания твердых пород,
распространены в центральной части Донбасса. По гранулометриче-
скому составу они относятся к легкосуглинистым разностям, а иногда
даже к супесчаным с обильным количеством щебенки. Эти почвы мало-
структурны и значительно уплотнены, вследствие чего водопроницае-
мость их в 3—4 раза меньше, чем обыкновенных черноземов. Однако
из-за неглубокого залегания трещиноватых разрушенных скальных
пород здесь происходит наиболее интенсивное поглощение атмосферных
осадков и питание подземных вод.
У солонцеватых разностей почв величины некапиллярной скважно-
сти не превышают 3—5% при большой способности их к набуханию
(до 32%). Поэтому водопроницаемость их, особенно солонцов, крайне
низка. Коэффициент фильтрации составляет 0,00001—0,00027 см сек.
Средние глубины промерзания почвы увеличиваются с юга на север
от 30—40 до 50—60 см. Наибольшие глубины проникновения нулевой
температуры в почву в суровые и малоснежные зимы при значительной
иссушенности могут достигать 1 —1,5 м.
По характеру климата, почвенному и растительному покрову Дон-
басс относится к степной зоне. Западную, более влажную часть терри-
тории занимает подзона разнотравно-ковыльной степи, восточную — под-
зона типчаково-ковыльной степи. На крайнем востоке типчаково-ковыль-
ная степь сменяется типчаково-полынной полупустынной степью.
В настоящее время степь почти вся распахана. Целинные участки
сохранились на небольших площадях. Среди культурной растительности
основным злаком является озимая пшеница; кроме того, широко возде-
лываются кукуруза, ячмень и просо. Ведущая техническая культура —
подсолнечник. Широко распространено выращивание овощей и огород-
но-бахчевых культур. Большие площади заняты под сады.
Гидрография. Территорию Донбасса пересекают реки бассейнов
Дона, Сев. Донца, Днепра, а также реки, впадающие непосредственно
в Азовское море. Средний коэффициент густоты речной сети составляет
0,2 км/км2. Наибольшей густотой отличается Донецкий кряж (до
0,5 км/км2, наименьшей — Задонье (менее 0,1 км/км2).
Средние уклоны рек изменяются в еще больших пределах:
от 0,02 м/км (р. Дон) до 3,3 м/км (р. Лутанчик). Наибольшие уклоны,
составляющие 15—25 м/км, а в отдельных случаях 30—40 м/км, харак-
терны для верховьев малых рек Донецкого кряжа. Значительные
уклоны, узкие и глубокие долины с крутыми скалистыми склонами и
каменистым дном придают им сходство с горными реками.
Когда реки выходят за пределы кряжа на равнинные участки,
то уклоны их снижаются до 0,1—0,4 м/км, а в пределах низменностей —
до 0,02—0,007 м!км (Самара, Волчья и др.). На этих участках реки
имеют типичный равнинный характер: скорости течения незначительные,
русла извилистые, часто заросшие, низкие берега и глинистое, местами
илистое дно. Незначтельными уклонами характеризуются также лево-
бережные притоки Сев. Донца и реки, впадающие в Дон. Максимальные
уклоны здесь редко превышают 5 м/км.
Главными водными артериями Донбасса являются р. Дон и его
основной приток — Сев. Донец.
Дон в пределах бассейна имеет средний уклон 0,02 м!км. Его долина
расширяется от 8—10 км у станицы Чирской до 25 км в низовье. Склоны
долины асимметричны: правый возвышенный и крутой, рассеченный
овражно-балочной сетью, левый низменный и пологий. Пойма Дона
достигает в нижнем течении ширины 24 км. Поверхность ее изрезана
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ
31
протоками, ериками и старицами, наполняющимися водой в половодье,
а летом пересыхающими и превращающимися в озера или затопленные
и заросшие болота. Ширина русла р. Дона 300—500 м, глубины на пле-
сах 6—8 м, на перекатах поддерживаются транзитные глубины не менее
1,25 м. Скорость течения колеблется от 0,1 до 0,4 м]сек, в период поло-
водья она составляет 1,5—2 м!сек. Дон судоходен. Значение его как
важной водной магистрали возросло в связи с постройкой Волго-Дон-
ского канала им. В. И. Ленина. В Донбассе Дон принимает притоки:
Тузлов, Сев. Донец, Кагальник, Цимлу и Сал. Все эти речки имеют
малый расход воды и преимущественно малые уклоны. В летнее время
они во многих местах пересыхают, распадаясь на стоячие плесы.
Река Сев. Донец, протекая с северо-востока на юго-восток, пересе-
кает большую часть территории. Встречая на своем пути в среднем
течении крепкий палеозойский массив, Сев. Донец огибает его с севера
л только в нижнем течении прорезает его. Средний уклон русла в пре-
делах Донбасса равен 0,1 м/км, но значительно изменяется на различ-
ных участках. Долина реки асимметрична; правый берег крутой, рас-
членен многочисленными речными долинами, балками и оврагами;
левый — пологий. Ширина долины нередко достигает 10—15 км, а в от-
дельных местах — 25 км. Пойма реки изобилует старицами, мелкими
озерами и болотами. Однако ширина ее обычно не превышает 1 км.
Остальная часть долины Сев. Донца занята преимущественно песча-
ными террасами. Ширина русла реки колеблется от 20 до 130 м (в сред-
нем 40—60 м). Глубина в верхнем течении на плесах составляет 1—3 м,
а на перекатах до 0,3 м и менее. В нижнем течении (ниже устья
р. Бол. Каменки) глубины равны 1,25—3,5 м, местами они увеличива-
ются до 5—6 м. На этом участке река судоходна. Справа в Сев. Донец
впадают речки Берека, Казенный Торец, Бахмутка, Лугань, Луганчик,
Бол. Каменка, Лихая и Кундрючья. Левые притоки Сев. Донца также
многочисленны (Оскол, Жеребец, Красная, Боровая, Айдар, Евсуг, Ков-
суг, Деркул, Глубокая, Калитва, Быстрая и др.).
К бассейну Днепра относятся реки Орель и Самара с притоками
Волчьей и Быком. Они имеют широкие речные долины с пологими тер-
расированными левыми и более крутыми правыми склонами. Река
Волчья в среднем и нижнем течении, прорезая Волчанский выступ Укра-
инского кристаллического массива, обнажает докембрийские кристал-
лические породы. В этом месте долина ее значительно суживается, про-
исходит также некоторое лодпруживание воды.
Среди рек, впадающих в Азовское море и расчленяющих южный
склон Донецкого кряжа, а также северо-восточный склон Приазовской
возвышенности, наиболее значительными являются Кальмиус с притоком
Нальчиком и Миус с притоком Крынкой. Между Кальмиусом и Миусом
в отложениях сармата и понта проложены долины Грузского, Сухого
и Мокрого Еланчиков.
В долинах более крупных рек (Сев. Донец, Дон, Самара и др.)
наблюдается большое количество естественных пойменных озер и озеро-
видных расширений.
Основное питание реки Донбасса получают за счет весеннего снего-
таяния, дающего 40—80% годового стока. Дождевое питание их незна-
чительно, а подземное играет существенную роль для рек Донецкого
кряжа, в пределах которого вследствие глубокого вреза они дренируют
значительное число водоносных горизонтов. Немалую роль в питании
донецких рек играют шахтные воды, сбрасываемые на территории про-
мышленного Донбасса. Общее количество вод, сбрасываемых всеми
шахтами и промышленными предприятиями, достигает 12—15 м?1сек,
Т. е. превышает среднегодовые расходы большинства донецких рек.
32
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ
33
Режим рек Донбасса характеризуется ярко выраженным весенним
половодьем, летне-осенней и зимней меженями, прерываемыми павод-
ками, являющимися следствием интенсивных ливней, а зимой — оттепе-
лей. Резкий подъем уровней и увеличение весеннего стока за счет снего-
таяния начинается в первой и второй декадах марта. Максимум насту-
пает в конце марта, а на более крупных реках (Дон, Сев. Донец) —
в начале апреля. Продолжительность половодья — от нескольких дней
до 0,5—1 месяца. Распределение стока внутри года на основной водной
артерии Донбасса — р. Сев. Донец — приведено в табл. 6.
Рис 4. Среднегодовой сток с территории Большого Донбасса (л/сек-ки2)
1 — изолинии стока, 2 — граница Большого Донбасса
Норма годового стока изменяется от 2,5 л/сек-км2 на северо-запад-
ных границах Донбасса до 0,5 л! сек-км2 на крайнем юго-востоке терри-
тории (рис. 4). Наблюденные максимумы стока изменяются от 40 до
658 л/сек с 1 км2. Модули стока летне-осенней и зимней меженей для
рек Донбасса составляют в среднем 0,3 л]сек -км2, в области Донецкой
возвышенности летняя межень имеет модуль стока 0,4 л!сек • км2,
а зимняя — 0,7 л!сек- км2. Меженные расходы обеспечиваются в основ-
ном за счет подземного питания, создающего фон, на котором форми-
руются половодье и паводки.
Многие реки Донбасса в летнее время пересыхают, а в зимнее —
перемерзают, причем для мелких рек пересыхание и промерзание более
обычны, чем наличие постоянного стока.
Режим многих рек Донбасса изменен искусственно созданными
на них водоемами — прудами и водохранилищами, аккумулирующими
талые снеговые воды и воды паводков. Введение в эксплуатацию
в 1952 г. Цимлянского водохранилища сделало более равномерным
внутригодовое распределение стока р. Дона. Сток Нижнего Дона весной
уменьшился, а в остальное время года возрос. В то же время в резуль-
тате больших потерь воды на испарение с поверхности Цимлянского
водохранилища значительно снизился средний расход реки.
Из других крупных водохранилищ следует отметить Клебан-Бык-
ское на р. Кривом Торце, Краснооскольское на р. Осколе, Кардовское
на р. Волчьей, Волынцевское на р. Булавина, Ольховское и Нижне-
Крынкское на р. Крынке, Мироновское на р. Лугани, Грабовское на
р. Миусе, площади зеркала которых достигают нескольких (иногда
более десяти) квадратных километров. Эти водохранилища использу-
ются для питьевого и технического водоснабжения. В последнее время
создано много мелких водохранилищ и прудов. Нижнее течение
р. Сев. Донца зарегулировано шлюзами, вследствие чего ненарушенный
режим имеет здесь место лишь в зимний (когда прекращается навига-
ция) и весенний (когда пропускается половодье) сезоны. От р. Сев. Дон-
ца (ниже впадения р. Оскола) до Донецка проложен канал Сев. До-
нец— Донбасс с проектным расходом 25 м2/сек. По этому каналу пода-
ется вода для водоснабжения Центрального и Донецко-Макеевского
районов.
Воды рек Донбасса имеют высокую минерализацию. Для малых рек
она колеблется большей частью от 1 до 2 г/л, доходя до 4 г/л, а в от-
дельных случаях—до 14 г/л (Мокрая Плотва). В половодье и паводки
Минерализация несколько ниже (0,7—1,1 г/л). Жесткость воды также
значительна и колеблется от 6 до 25 мг-экв. Поэтому речные воды
не всегда пригодны для питья и орошения и совсем непригодны для
питания паровых котлов. Они относятся к сульфатному типу, за исклю-
чением вод Бахмутки и Казенного Торца, которые имеют хлоридный
Многолетние характеристики расходов воды (.и3/сек) р. Сев. Доица
Таблица 6
Станция (пост) Период наблюдений, год Площадь водосбора, км2 Характеристика Средние расходы воды по месяцам
I II ш IV V VI VII VIII IX X XI XII Годовой расход
Змиев 1923—1924 1926—1941 16 600 Средний Наибольший 32,1 386 42,7 279 142 369 196 551 32,7 119 15,2 42,2 15,2 55,7 12 56,7 11,3 52 12,9 27,9 18 39,9 21,1 67,7 45,9 80,8
1944—1960 Наименьший 5,79 7,1 13,1 30,8 7,46 4,17 4,06 3,12 3,53 5,13 6,89 6,64 19,1
Белая 1933—1942 80 900 Средний 93,6 148 359 711 211 81,2 56,7 49,3 40,8 45,3 74,8 — 166
Калитва 1945—1960 Наибольший Наименьший 318 34,6 560 31,1 1100 44,3 2410 168 1330 68,8 251 34,3 182 27,8 215 21,3 157 18,1 159 25 199 34,8 182 39,1 371 54,9
34
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
тип, что обусловлено сбросом соленых вод рассолопромыслов и соляных
шахт, а также выщелачиванием соляных пластов. Содержание SO,2
колеблется в пределах 200—1000 мг/л, иногда выше.
Основным источником загрязнения поверхностных вод являются
высокоминерализованные, часто кислые воды, сбрасываемые в реки и
балки промышленными предприятиями и шахтами. Наиболее загрязнен-
ными реками являются Бахмутка, Лугань, Кальмиус, Торец, Миус и
Волчья. Влияние шахтных вод сказывается и на р. Сев. Донце. До по-
ступления в нее вод из открытого Донбасса (Змиев) минерализация
воды в летнюю межень составляет в реке в среднем: 0,55 г/л, содержа-
ние SO42~— 1,5 мг-экв. В пределах промышленной территории Донбасса
(Лисичанск) минерализация воды возрастает до 0,75 г/л, содержание
SO/,2- увеличивается до 3 мг-экв, т. е. в два раза.
Общая жесткость воды Сев. Донца не превышает 8—10 мг-экв.
Минерализация воды левобережных притоков Сев. Донца в межень
составляет 0,5—1,2 г/л, в половодье и паводки она снижается до 0,2—
0,5 г/л. В межень вода жесткая (10—15 мг-экв).
Вода р. Дона пресная, мягкая. Благодаря своим высоким качествам
(плотный остаток 0,3—0,4 г/л, общая жесткость 5,1—5,5 мг-экв) она
широко используется для водоснабжения, в частности г. Ростова-на-
Дону.
Глава III
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ ДОНЕЦКОГО БАССЕЙНА И СОВРЕМЕННЫЕ
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ЕГО ГЕОСТРУКТУРЕ
Донецкий бассейн представляет собой восточную часть крупной
палеозойской структуры — Доно-Днепровского (Донецко-Припятского,
Большедонбасского) прогиба. Эта геоструктура была заложена в сред-
нем девоне на юге Русской платформы в результате образования суб-
широтного грабена между Украинским и Воронежским массивами.
К опущенной полосе примыкали и погружавшиеся части бортов масси-
вов. Длина прогиба достигала 1500 км, ширина— 150—200 км.
Верхнепалеозойская осадочная толща начиная со среднего девона
накапливалась на докембрийском субстрате, представляющем собой
сложный комплекс метаморфических и изверженных пород архея, про-
терозоя и, возможно, рифея. Субмеридиональные складчатые и разрыв-
ные структуры докембрийского основания были рассечены вкрест суб-
широтными разломами, ограничивающими внутреннюю, наиболее погру-
жавшуюся часть Доно-Днепровского прогиба. Поэтому наложенный
поперек древних структур палеозойский прогиб не наследовал форм
нижнего докембрийского структурного этажа. Исключения составляют
некоторые поперечные разломы, разделяющие прогиб как бы на отсеки.
Впрочем, влияние этих разломов на режим формирования осадочной
толщи палеозоя (в качестве конседиментационных явлений) многими
преувеличивается. Последние данные скорее говорят о единстве лито-
тектогенеза всего прогиба, чем о его дифференциации.
Прогибу свойственны более плавные и глубокие опускания в вос-
точной части и более умеренные, сменявшиеся некоторыми подъемами
в западной. Для последней более характерны явления регрессий, пере-
рывов в осадконакоплении и вызванных ими внутренних стратиграфи-
ческих несогласий.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
35
Погружение и амплитуды колебаний в западной части Доно-Днеп-
ровского прогиба были значительно меньше, чем в восточной. Например,
в турне и визе, когда во всем прогибе господствовал режим открытого
моря, на западе преобладали условия мелкоморья, а на востоке —
более открытого, относительно глубокого моря. С конца верхнего визе,
в течение намюра, среднего и верхнего карбона и до сакмарского века
нижней перми включительно среди морских отложений на западе пре-
обладали фации опресненных лагун, в то время как на востоке значи-
тельные толщи были представлены осадками открытого мелкого моря.
Эти различия не дают, однако, основания провести четкую границу
между субгеосинклинальной восточной и субплатформенчой западной
частями Доно-Днепровского прогиба. Переходы между ними постелен-
ные, мигрирующие во времени от западных границ Донецкого склад-
чатого сооружения до широты Полтавы, т. е. до половины Днепровско-
Донецкой впадины. По данным последних поперечных сейсмических
профилей в Днепровско-Донецкой впадине установлены большие глу-
бины залегания кристаллического фундамента и значительные мощно-
сти осадочной толщи, достигающие в наиболее погруженных частях
впадины 9—10 км, вместо считавшихся ранее 5—7 км, главным образом
за счет карбона и особенно девона. По данным буровых скважин вблизи
Черниговского выступа большие мощности девона образовались за счет
вулканогенных толщ. Вулканические туфы слагают значительные толщи
и в центральной части впадины.
Более восточная часть прогиба, отвечающая собственно Донецкому
бассейну, в течение карбона и нижней перми характеризуется частыми
колебательными движениями и непрерывным мелкоцикличным накоп-
лением осадков. Отложения компенсировали общее прогибание. Они
представлены часто чередующимися мелководными открыто-морскими,
прибрежно-морскими, лагунными и континентальными отложениями,
в том числе угленосными болотными фациями, с более редкими внедре-
ниями аллювиальных фаций и редкими внутриформационными размы-
вами небольшой амплитуды. Однако в целом весь прогиб в период от
среднего девона до нижней перми включительно испытывал общее гене-
ральное погружение и, в конечном счете, непрерывное осадко-
накопление.
Плавные изопахиты отложений свит карбона, свойственные всей
площади Донецкого бассейна, свидетельствуют о плавном прогибании.
В пределах изученной части Донбасса изопахиты отложений карбона
замыкаются на западе, но естественно, как это еще в 1952 г. отмечал
С. Е. Верболоз, где-то на востоке, за пределами изученной площади,
должно начаться уменьшение мощности осадков и замыкание изопахит.
Максимальные мощности отложений карбона и нижней перми, достигав-
шие 3—6 км на западе и 18—25 км на востоке, накопились во внутрен-
ней части прогиба, ограниченной разломами, в то время как мощности
на наиболее прогнутых частях субплатформенных склонов не превы-
шали 2—3 км.
Турнейские и нижневизейские известняки носят субплатформенный
характер и имеют относительно малую 'мощность, поэтому можно пред-
полагать значительную консолидацию Частей платформы и зачаточного
девонского прогиба в начале нижнего карбона. До верхневизейского
времени в Северо-Кавказской геосинклинали могли накапливаться
огромные толщи, которые после инверсии стали основным источником
сноса в Доно-Днепровский прогиб. Наличие преимущественно сильно
дислоцированных и метаморфизованных пород нижнего карбона в осно-
вании Предкавказского прогиба и южного борта Причерноморской
впадины подтверждает это представление.
36
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Выяснению положения Донецкого 'бассейна в общей геотектониче-
ской обстановке верхнего палеозоя были посвящены работы многих
геологов, в том числе А. П. Карпинского, А. Д. Архангельского,
Н. С. Шатского, М. М. Тетяева, П. И. Степанова, Д. Н, Соболева и
А. Н. Мазаровича. А. Я- Дубинский, посвятивший ряд своих работ
выяснению геоструктур ной обстановки южной части Русской плат-
формы, дал краткий обзор различных представлений и Их эволюции.
Одна группа представлений объединяется общей идеей, что Донец-
кий бассейн является частью северной ветви верхнепалеозойского крае-
вого прогиба, образовавшегося впереди фронта Крымско-Кавказской
среднепалеозойской складчатости. В этой концепции Украинский крис-
таллический массив рассматривается как срединный массив (А. Д. Ар-
хангельский) или как герцинский антиклинорий (М. М. Тетяев), разде-
лявший южный и северный (собственно Донбасс) синклинории.
Южный синклинорий следует искать в недрах Северного Предкав-
казья и Причерноморской впадины (М. М. Тетяев, П. И. Степанов,
Н. С. Шатский, А. Я. Дубинский). Полесский вал ограничивал распро-
странение северной (донецкой) ветви этого прогиба в западном направ-
лении, отделяя ее от среднеевропейских герцинских краевых прогибов.
Восточное продолжение северной ветви, вероятно, должно соединяться
с Мангышлакскими складками.
В соответствии со второй группой представлений Большой Донбасс
сформировался из верхнепалеозойского внутриплатформенного краевого
поперечного прогиба, ограниченного на юте Украинским массивом
(Н. С. Шатский), но тесно связанного с палеозойскими складчатыми
образованиями Предкавказья или имеющего самостоятельное заложение
в виде платформенной ровообразной трафогеосинклинали (В. Г. Бон-
дарчук).
Наконец, согласно третьей группе представлений, Большой Донбасс
и Северный Кавказ рассматриваются как части единой верхнепалеозой-
ской геосинклинали (С. Е. Верболоз, А. В. Копелиович, И. Ю. Лапкин,
Л. О. Темин). Так или иначе, следует признать самостоятельность
Доно-Днепровской геоструктуры либо как совершенно обособленной,
либо четко ограниченной частью еще более крупной единицы. Доно-
Днепровскому прогибу присущи достаточно крупные размеры, простая
и отчетливая форма, особый, отличный от Северного Кавказа и Причер-
номорской впадины, режим литотектогенеза в верхнем палеозое и мезо-
зое. Эта структура представляет собой единый бассейн со свойственным
только ему накоплением горючей органики в виде угля, нефти и газа.
Девонский период был самым активным в истории развития Доно-
Днепровского прогиба. Глубинные разломы, отколовшие от южного
края Русской платформы Украинский кристаллический массив, сопро-
вождались вулканической деятельностью. Между периодами изверже-
ний накапливались терригенные осадочные толщи. Интенсивные коле-
бательные движения приводили к перерывам в морском режиме осад-
конакопления, выраженным хемогенными осадками изолированного
бассейна. Среди подобных перерывов выделяются два длительных
периода образования мощных пластов соли. Прогибание, происходив-
шее в течение среднего и верхнего девона, достигало в центральной
части прогиба 3—4 км, а на бортах около 1 км. Последующие тектони-
ческие движения (на границе между девоном и карбоном) и подъем
привели к полному смыву девонских отложений с бортов прогиба и зна-
чительным размывам их в центральной его части.
Каменноугольный период отличается общим плавным опусканием
всего прогиба. Бурная вулканическая деятельность окончилась в девоне,
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
37
и лишь изредка вулканизм проявлялся в виде ограниченных по площади
и в разрезе пластовых интрузий.
Согласное напластование в пределах всей каменноугольной толщи,
как и нижнепермской, свидетельствует о едином процессе непрерывного
осадконакопления, и небольшие внутриформационные размывы в этой
толще не нарушают его общего характера На окраинах прогиба вслед-
ствие значительно меньшей мощности осадков и меньшей амплитуды
колебательных движений внутриформационные перерывы оказывались
более резко, проявлялись и перерывы в осадконакоплении. Аналогичные
явления свойственны были и западной части прогиба, занятой в настоя-
щее время мезо-кайнозойской Днепровско-Донецкой впадиной.
Каменноугольные породы залегают несогласно на девонских отло-
жениях.
Медленное погружение и морской режим, установившийся в начале
нижнего карбона, привели к накоплению известняков (турне — нижний
визе), образование которых на северной окраине, на площади Старо-
бельско-Миллеровской моноклинали, продолжалось вплоть до начала
башкирского яруса. Интенсивное погружение Доно-Днепровского про-
гиба в течение верхнего визе, среднего и верхнего карбона привело
к накоплению огромной толщи осадков, достигавшей в осевой части
Донбасса 6—18 км и выраженной полицикличными и полифациальными,
преимущественно терригенными песчано-глинистыми отложениями, чере-
дующимися с тонкими пластами углей и известняков.
На бортах Доно-Днепровского прогиба мощность карбона, включая
и верхнюю часть, в настоящее время размытую, не превышала 2—3 км.
Накопление огромных толщ шло параллельно с прогибанием бассейна.
Мощности осадков контролировали глубину прогибания, поэтому море
всегда оставалось неглубоким и по мере сноса совсем мелело, превра-
щаясь в лагуны, а затем в болотистые топи. Это отвечало стадиям обра-
зования угля. Заполнение прогиба и некоторый подъем его поверхности
Выше уровня моря приводили к континентальным условиям, которым
были свойственны образование дельтовых и аллювиальных песчано-гли-
нистых осадков и неглубокие размывы В результате частой цикличной
смены условий накопления осадков сформировалась многопластовая
Песчано-глинистая толща с многочисленными тонкими пластами углей
(до 300) и известняков (до 250). Аргиллиты и алевролиты (глинистые
И песчаные сланцы) преобладают в разрезе (60—70%), значительную
долю занимают песчаники (25—40%), а подчиненную—известняки
(1—5%) и угли (1—2%).
В конце верхнего карбона в западной части прогиба, а в середине
сакмарского века в его восточной части нисходящие движения посте-
пенно замедляются и сменяются воздыманием. Область накопления
осадков начинает сокращаться, и в разрезе появляются, постепенно уве-
личиваясь по площади в том же направлении, пестроцветные лагунно-
континентальные, а в заключительной стадии — галогенные породы.
На западе, в Днепровско-Донецкой впадине, галогенные осадки появ-
ляются в более древних отложениях, начиная с низов никитовской
свиты нижней перми (Pi), а в Донецком бассейне — в самых молодых
донецких нижнепермских отложениях артемовской овиты (PJ Далее
на восток к Астрахани галогенные отложения появляются в еще более
молодых горизонтах сакмарского и артинского ярусов, отражая после-
довательное отступание моря с запада на восток по замыкающемуся
Доно-Днепровскому палеозойскому прогибу.
Изменение режима литотектогенеза, начавшееся в конце палеозоя,
завершилось мощной герцинской складчатостью (заальская и пфальц-
ская фазы), наиболее ярко проявившейся в Донецком бассейне и зату-
38
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
хающей в западном направлении. С ней связав второй (девон-карбон-
нижнепермский) тектонический этап прогиба. Складчатость проявилась
только в центральной зоне прогиба, а его склоны остаются слабо дисло-
цированными или вовсе недислоцированными.
В конце перми — начале мезозоя Доно-Днепровский прогиб рас-
пался на две части — восточную, или собственно Донецкий бассейн,
где произошли мощные тектонические движения, приведшие к образо-
ванию складчатой системы и установлению преимущественно восходя-
щего режима, и западную, или Днепровско-Донецкую, где тектониче-
ские движения проявились в виде более спокойных прерывистых и ли-
нейно-прерывистых складок и установился преимущественно нисходя-
щий режим колебательных движений. Различные режимы в Донецком
бассейне и Днепровско-Донецкой впадине существовали в период всего
мезозоя и кайнозоя, в течение которых Донецкий бассейн также иногда
вовлекался в нисходящие движения, особенно в верхней юре, верхнем
мелу и олигоцене. Однако эти движения носили временный характер,
они редко распространялись на всю площадь.
Днепровско-Донецкая впадина на общем фоне нисходящих движе-
ний в мезозое и кайнозое также испытывала временные восходящие
движения. Режим колебательных движений продолжался в верхнем
карбоне и нижней перми. Это привело к непрерывному накоплению
всей толщи карбона в нижней перми на территории Донецкого бассейна.
Мощности овит С3 и Pi возрастают в восточном направлении аналогично
свитам среднего карбона.
Несмотря на то что основа структурного плана Донецкого складча-
того сооружения была заложена в заальскую фазу, начало конседимен-
тационного формирования стержневой структуры — Главной антикли-
нали— могло быть связано с более ранними движениями в начале ниж-
ней перми. Вслед за заальскимм на границе верхней перми и триаса
произошли пфальцские тектонические движения, завершившие герцин-
ский тектогенез. Залегание отложений триаса на глубоко размытых
складках карбона до свиты С25 свидетельствует о больших амплитудах
пфальцской тектоники. По окончании герцинского тектогенеза наступил
довольно длительный период мезозойских колебательных движений,
прерывающихся кратковременными слабо интенсивными фазами ким-
мерийской складчатости.
Для триаса характерно опускание Днепровско-Донецкой впадины
и окраин Донецкого складчатого сооружения, в то время как основная
площадь последнего и весь кристаллический массив испытывали общее
воздымание и представляли собой размываемую сушу. К концу триаса
наступил общий подъем и произошло сокращение площади аккумуляции
осадков. Этот подъем распространился на всю Днепровско-Донецкую
впадину.
В течение юры в Днепровско-Донецкой впадине и на северо-запад-
ных окраинах Донбасса преобладали опускания, при одновременном
воздымании основной площади складчатого Донбасса и Украинского
кристаллического массива. В среднем лейасе закончились первые склад-
чатые киммерийские движения (первая донецкая фаза, по Бубнову).
Многие герцинакие структуры были оживлены этими движениями, про-
изошло заложение таких существенно новых складок северо-западной
окраины Донбасса, как Торское поднятие и Средняя антиклиналь.
Последние киммерийские движения (вторая донецкая фаза) произошли
в нижнебайосское время и хорошо документируются несогласным зале-
ганием верхнего байоса на всех горизонтах нижнего байоса на крупных
структурах северо-западной окраины Донбасса — Славянском, Петров-
ском и Краснооскольском куполах.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
39
Регрессия 'моря, происходившая в эпоху между средней и верхней
юрой, знаменует собой общий подъем Днепровско-Донецкой впадины
и окраин Донбасса. Оксфордские опускания, вызвавшие обширную
трансгрессию, сопровождались местными кратковременными поднятиями
и накоплением косослоистых оолитовых известняков В нижнем киме-
ридже происходят общий подъем и обмеление бассейна. На северо-за-
падных окраинах Донбасса в течение верхнего кимериджа, нижневолж-
ского и верхневолжокого веков формируются пестроцветные континен-
тальные толщи. Эти пестроцветы отлагались и далее в нижнемеловую
эпоху на всей территории Днепровско-Донецкой впадины до трансгрес-
сивного перекрытия верхнемеловым сеноманским морем.
Концу юры и нижнему мелу соответствовал наибольший подъем.
Нижнемеловая трансгрессия в Днепровско-Донецкой впадине в альб-
ский век не распространялась восточнее линии Купянск — Кременная —
Изюм — Лозовая. В верхнем мелу господствовали общие опускания,
начавшиеся с сеномана, когда еще Донбасс оставался сушей, и охватив-
шие в туроне, коньяке, сантоне и кампане не только Днепровско-Донец-
кую впадину, но и полностью Донецкое складчатое сооружение и пре-
обладающую часть площади Украинского кристаллического массива.
С Маастрихтом связаны значительные восходящие движения, вызвавшие
подъем основной площади складчатого Донбасса выше уровня моря и
формирование на его окраинах прибрежных отложений.
Альпийский тектогенез особенно ярко проявился на границе между
верхним мелом и палеогеном, в ларамийскую фазу, точнее в конце дат-
ского яруса — начале палеоцена, когда в Донецком бассейне отмечен
перерыв в отложениях. Дислоцированные мезозойские отложения вме-
сте с верхнепермскими представляют собой третий структурный этаж
(Р2—Т—J—Сг).
Ларамийская складчатость наиболее ярко проявилась на окраинах
бассейна, особенно в северной его части, где углы падения 'верхнемело-
вых слоев достигают 60—80°, а стратиграфические амплитуды ларамий-
ских разрывов — 200—300 м. На востоке бассейна ларамийские складки
проявляются слабее, с углами падения до 10°. На юге наблюдаются
наследованные ларамийские складки в верхнемеловых отложениях
с углами падения до 15°. С ларамийской фазой связано образование
«тектонического агломерата» из глыб пород карбона и верхнего мела
на северной окраине, к северу от г. Каменска. Время образования этого
агломерата, или «смятой толщи», определяется точно, поскольку <в его
состав входят породы от карбона до Маастрихта включительно и он
покрывается отложениями палеоцена или эоцена.
Палеогену соответствуют умеренные опускания, достигшие своего
максимума в конце эоцена и в начале — середине олигоцена. Наиболь-
шие опускания захватили Днепровско-Донецкую впадину. Донецкое
складчатое сооружение даже при трансгрессиях не полностью перекры-
валось палеогеновыми морями, и основная его площадь представляла
собой размываемую сушу.
Тектонические альпийские движения проявляются и в течение палео-
гена, особенно после олигоцена (савская фаза), в слабых складчатых
И разрывных формах, хорошо прослеженных на северной, северо-запад-
ной, восточной и южной окраинах Донецкого бассейна. В прослеженных
дислокациях палеогеновых отложений известны углы падений до 15°
иа севере, до 6° на востоке и до 5° на юге бассейна. Амплитуды разрыв-
ных нарушений на севере достигают 50 м. Складки и разрывы обычно
имеют унаследованный характер по отношению к более ранним лара-
минеким структурам.
40
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Вся толща кайнозоя представляет собой четвертый структурный
этаж (Pg—N—Q). Новейшая четвертичная тектоника проявляется
в формах современного рельефа, в развитии речных и морских террас,
в положении речных систем, ,в абсолютных размерах подъема Донецкого
кряжа (единицы и десятки сантиметров за 50 лет),.
Весь обнаженный Донбасс в современном плане является крупней-
шей молодой антеклизой с приподнятым палеозойским ядром, окру-
женным отложениями мезозоя и кайнозоя; в нижнем палеозойском
структурном этаже он выражен синклинорием. На фоне общего совре-
менного подъема Донбасса наблюдаются дифференцированные субши-
ротные полосы различной интенсивности подъема и относительных
опусканий. Материала для четкого выделения этих полос пока недоста-
точно, однако существование таких движений констатировано убеди-
тельно.
СТРАТИГРАФИЯ и литология
Докембрийские отложения. Фундаментом осадочной толщи Донец-
кого бассейна служат докембрийские метаморфические и магматические-
породы, слагающие нижний структурный этаж. На Украинском щите
и его восточном продолжении — Приазовском кристаллическом массиве,
где отложения верхнего палеозоя размыты, породы докембрия выходят
на поверхность или перекрыты толщами мезозоя или кайнозоя. На ос-
тальной площади докембрийские отложения залегают на больших глуби-
нах— на южном склоне Воронежского массива до 1—3 км, а под склад-
чатым Донбассом 3—10 км.
Докембрийские отложения по возрасту охватывают большой отре-
зок времени — от раннего архея до позднего рифея. Стратиграфия их
трактуется различно. Существенно отличаются друг от друга страти-
графические схемы Н. П. Семененко, Ю. И. Половинкиной, А. Н. Коз-
ловской и др.
В настоящем томе за основу взята стратиграфическая схема, приня-
тая для государственной геологической карты Украины (схема А. Н. Коз-
ловской, несколько видоизмененная и дополненная).
В течение последних лет все большее признание получают идеи
преобладания метаморфизма над интрузивными процессами Площади
развития изверженных пород, особенно гранитов, все более сокраща-
ются, уступая место мигматитам и другим производным породам глу-
бокого метаморфизма. В настоящее время почти вся территория Украин-
ского щита поддается стратификации и пластово-структурному анализу
с выделением антиклинальных и синклинальных зон. Это позволяет
более правильно устанавливать взаимосвязь между различными элемен-
тами щита и выделять стратиграфические горизонты.
Архей. Приазовский кристаллический массив в основном сложен
породами архея, преимущественно кировоградско-житомирского комп-
лекса. Аналогичные породы встречены также в большинстве скважин
к северу от Донецкого бассейна.
Протерозой. Ранний протерозой начинается конкско-верховцев-
ской серией, залегающей с большим несогласием на архейских образо-
ваниях. Отложения этой серии мало сохранились, в Приазо(вье они
отсутствуют. Вышележащая криворожская серия начинается базальной
аркозо-филлитовой свитой, которую сменяет средняя железорудная
свита, содержащая мощные толщи железистых кварцитов с обогащен-
ными пластами сплошных магнетитовых, гематитовых и мартитовых
железных руд. Железистые кварциты переслаиваются хлоритовыми,,
хлорито-серицитовыми и иными кристаллическими сланцами. Криворож-
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
41
ская серия заканчивается свитой хлоритовых, хлорито-серицитовых,
аспидных и углистых сланцев, переслоенных железистыми кварцитами,
сплошными (Кварцитами и карбонатными породами. Основное развитие
криворожская серия получает в Криворожском бассейне, где сохрани-
лась от размыва глубокая субмеридиональная синклиналь. В Приазовье'
отложения криворожской серии неизвестны, но их присутствие воз-
можно.
Заканчивается нижний протерозой днепровако-токовским комплек-
сом гранитов, гранитоидов и мигматитов, с преобладающей розовой
окраской. Типично присутствие лейкократовых, микроклиновых и биоти-
товых гранитов, богатых щелочами. Подобные граниты широко развиты-
в Приазовье, но в настоящее время большинство авторов относят их
к архею. А. П. Ротай считает их типичными представителями днепров-
ско-токовского комплекса протерозоя.
Верхнепротерозойские отложения на юге Донецкого бассейна сла-
гают приазовский граносиенитовый комплекс, включающий и биотито-
Йшовообманковые граниты с абсолютным возрастом около 1 млрд. лет.
риазовский комплекс, вероятно, синхронен коростенскому комплексу
западной части Украинского щита. Верхнепротерозойские отложения
заканчиваются приазовским щелочным комплексом, состоящим из нефе-
линовых сиенитов — мариуполитов, пироксенитов и перидотитов. Это
наиболее молодые кристаллические породы Приазовья, за исключением
еще более молодых дайковых палеозойских интрузий, прорывающих
в некоторых местах массив. Докембрийские отложения водоносны только
в зоне выветривания, ограниченной несколькими десятками метров.
Палеозойские отложения. Девон. Первоначально все известные
отложения девона относились к верхнему отделу. В 1947 г. Ю. М. Пуща-
ров.ский на основании определения остатков рыб, сделанного Д. В. Об-
ручевым, отнес самые нижние слои — аркозовые песчаники — к живет-
скому ярусу среднего девона. В более поздних работах Д. Е. Айзенверга,
Т. А. Ищенко, О. Р. Коноплиной и П. К- Лагутина эти породы были
отнесены к среднему девону. С некоторым небольшим смещением границ
возраст свиты «бурого девона» определяют как франский, а «серого
девона» — как фаменский.
Выходы девонских отложений на поверхность известны только на
юго-западной окраине Донбасса, к югу от Донецка, в виде неширокой
(4—7 км) полосы, протягивающейся от г. Комсомольска до с. Ольгин-
ского. Мощность отложений увеличивается с запада на восток от 50 до
1000 м. Наиболее полный разрез девонских отложений сохранился на
р. Мокрой, М. Волновахе у с. Раздольного. В приподнятых соседних,
блоках девонские отложения частично или даже полностью размыты.
Они представлены переслаивающейся толщей терригенных континен-
тальных и прибрежно-морских осадков и вулканогенных пород. Значи-
тельно развиты разнообразные конгломераты, очень типичны крупнога-
лечные туфогенные бурые песчаники различной структуры, состава и
разной степени цементации. Массивные аркозовые песчаники сменяются
тонкослоистыми псаммитами, алевролитами и аргиллитами; распростра-
нены туфобрекчии. В основании толща сложена порфиритами, базаль-
тами, известняками. Породы обладают небольшой пористостью и слабой
водоносностью. По простиранию литологическая характеристика отдель-
ных пластов не выдержана.
Девонские отложения налегают на докембрийские образования
с резким угловым несогласием, но' покрываются согласно залегающими
нижнекарбоновыми известняками. Это объясняется, по-видимому, слабой,
пликативной тектоникой в этом районе как в девонских, так и в нижне-
42
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
карбоновых отложениях. Вероятно, под складчатым Донбассом нижний
карбон залегает на девоне с более резким несогласием.
Отчетливое расчленение донецкого девона на литологически различ-
ные толщи, со свойственной каждой из них цветовой характеристикой,
дано А. П. Ротаем. В 1963 г. в I томе «Геологии угольных месторождений
СССР» эти толщи названы А. П. Ротаем свитами.
Николаевская овита («белый девон») начинается базальным кон-
гломератом мощностью до 5 м, который покрывает докембрийские крис-
таллические породы, их дресву и слабо окатанную гальку. Выше зале-
гают светло-серые мелководные морские осадки мощностью до 60 м.
Заканчивается свита 100—150-метровым покровом «палеобазальтов»
(по А. П. Ротаю) с прослоями вулканических туфобрекчий.
По современной терминологии эти породы следует называть спили-
то-кератофировы>ми образованиями (спилиты, кератофиры, порфириты,
базальты, пикрит-базальты, андезито-базальты и их туфы и туфобрек-
чии). Дайки этих пород пересекают нижележащую осадочную толщу,
имеют тот же состав, и поэтому их следует рассматривать как подводя-
щие каналы. Они приурочены к субширотным разломам.
Долгинская свита («бурый девон») сложена песчано-глинистыми
породами, переслоенными вулканическими туфами и туфогенными круп-
ногалечными конгломератами. Породы имеют бурую и красно-бурую
окраску. Мощность свиты достигает 150 м.
Верхняя раздольненская свита («серый девон») сложена песчано-
глинистыми слоистыми терригенными породами с отпечатками верхне-
девонской формы. Эти породы чередуются с аркозовыми песчаниками,
конгломератами и вулканическими туфами. Преобладает серая окраска
пород. Мощность свиты достигает 450 м.
Свиты сохраняют свои границы и значение, независимо от их воз-
раста.
Характер распространения девонских отложений на площади
Донецкого бассейна остается еще неясен. По всей вероятности, с бортов
Доно-Днепровского (Большедонбасского) палеозойского прогиба девон-
ские отложения были смыты перед отложением турнейских известняков.
Вероятно, они здесь и не имели значительного распространения или
были представлены незначительными толщами, накопившимися в плат-
форменных условиях. На южном борту (на Новомосковско-Петропавлов-
ской моноклинали) и на северном борту (на Старобельоко-Миллеровской
моноклинали) девон отсутствует. До настоящего времени на южном
крыле Воронежской антеклизы отложения девона не установлены. На
кристаллические породы докембрия налегают непосредственно турней-
ские известняки Обнаруженные в некоторых скважинах к северо-западу
от Старобельска подстилающие их разнозернистые кварцевые песчаники
большинством геологов расоматриваются как базальные турнейские
образования. Можно считать установленным, что буровые скважины
в Обояни, Белгороде, Валуйках, Кантемировке, Маркове, Городище,
Гречишкино, Северной Голубовке, Харькове, Верхней Тарасовке и Глу-
бокой, пройденные до кристаллического основания, на северном борту
впадины не вскрыли девонских отложений.
К востоку от Миллерово девонские отложения начинают появляться
в разрезах буровых скважин, расположенных на перегибе Воронежской
антеклизы, т. е. не на донецком склоне, а на северном склоне Воронеж-
ской антеклизы. В срединной части Доно-Днепровского палеозойского
прогиба, ограниченной сбросами, девонские отложения, вероятно, сохра-
нились. Об этом свидетельствуют куски и глыбы девонских известняков
и диабазов, вынесенных с большой глубины в кепроки соляных штоков
на северо-западной окраине Донецкого бассейна и в Днепровско-Донец-
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
43
кой впадине В последней девонские отложения встречены многими
скважинами в виде нормальных осадочных толщ терригенных и хемоген-
ных пород, переслаивающихся с вулканогенными туфогенньпми образо-
ваниями, мощность которых превышает 2000 м. По геофизическим дан-
ным мощность девонских отложений в центре Днепровско-Донецкой впа-
дины может достигать 3000—4000 м.
Карбон. Отложения каменноугольной системы залегают несог-
ласно на отложениях девона или докембрия. Огромная толща осадков
всех трех отделов накапливалась непрерывно и согласно, незначитель-
ные внутриформационные размывы не нарушают этой закономерности.
Начинаются отложения каменноугольной системы толщей известня-
ков турнейского и нижней части визейского ярусов общей мощностью
300—600 м. Толща сплошных известняков в основании карбона на севе-
ре бассейна в Старобельско-Миллеровской моноклинали включает и
вышележащие отложения верхов визе, намюра и низов башкирского
яруса до низов свиты С23 включительно. Общая мощность известняков
и здесь не превышает 600 .и, несмотря на увеличенный стратиграфиче-
ский диапазон. Мощность аналогичной толщи известняков турне и ниж-
него визе на севере составляет около 200 м.
Начиная с верхов визе в юго-западной части Донецкого бассейна и,
вероятно, на большей части его площади разрез всей толщи карбона
слагается чередующимися песчано-глинистыми отложениями с про-
слоями тонких пластов угля и известняков. Неоднократная периодиче-
ская повторяемость погружений и компенсаций их осадками, иногда и
с некоторыми подъемами, привела к циклическому строению многопла-
стовой толщи карбона. Крайние члены циклов — морские известняки и
болотно-континентальные угли — повторяются до 300 раз каждый. Мощ-
ность отложений карбона закономерно возрастает от бортов прогиба
к его оси и вдоль оси прогиба от 2—4 до 8 км.
Разнообразный литологический состав пород и их закономерное
чередование, обилие фауны и флоры позволили очень дробно расчле-
нить отложения карбона на отделы, ярусы и зоны.
Выделение отдельных горизонтов сделано с использованием марки-
рующего значения отдельных пластов, сохраняющих свою узкую лито-
лого-фациальную характеристику, с присущими им биоценозами и с их
индивидуальными свойствами. Это позволило каждому горизонту извест-
няков присвоить индексы: прописные буквенные, отвечающие свите, и
цифровые, отвечающие его положению внутри овиты. Так же последо-
вательно обозначены и все пласты угля (строчными буквами и циф-
рами). Особенно детально подразделены угленосные свиты карбона.
Донецкий карбон подразделяется на 15 свит: 5 — в нижнем отделе:
Ci1 (Д), Ci2 (В), Ci3 (С), Ci4 (В), Ci5 (Е); 7 —в среднем: С2[ (Е), C22(G),
С23 (Д), С24 (/), С25 (К), C2S (Е), С27 (М) и 3 —в верхнем: С3! (М),
С32 (О), Сз3 (Р).
Нижний карбон (Ci). В стратиграфии нижнего карбона Донбасса
в последние годы в связи с открытием угленосных верхневизейских
отложений в западном секторе Большого Донбасса произошли серьезные
изменения, представляемые различными авторами по-разному. Противо-
речия возникли в связи с тем, что детализация разреза, полученная
в западных районах по разрезам большого количества буровых скважин,
не нашла своего точного отражения в старом классическом разрезе ниж-
него карбона по р. Кальмиусу, который ранее принимался за стратотип.
Новая промышленно-угленосная толща в верхнем визе, открытая на за-
паде, не имеет развития в Кальмиусском разрезе, который поэтому
не может служить для нее прототипом.
44
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
В 1957 г. созванная Межведомственная комиссия приняла стратоти-
пом для угленосной свиты Самарский разрез, а для остальной толщи-
нижнего карбона — Кальмиусский. При унификации разрезов установ-
лено, что базальный известняк С\ самарской свиты отвечает известняку
Bi, Петриковского и Новомосковского разрезов и известняку Bi2 Каль-
миусского разреза. Верхняя граница овиты — известняк D\ отвечает из-
вестняку С2 (по А. П. Ротаю) или, что то же — известняку Св° Калыми-
усского разреза. Решено ввести исправления в Кальмиусский разрез,
нарушив прежние границы свит Ct2, Ci3 и Ср. В принятом самарском
объеме свита Ср отвечает верхней части свиты Ср и нижней части свиты
Ср Кальмиусского разреза или в основном верхней части зоны Ci'Jz?
(по А. П. Ротаю), начиная с известняка В12. Таким образом, несмотря
на сохранившиеся некоторые разногласия, достигнуто соглашение по
существу вопроса о признании за толщей в объеме самарской свиты C(s
самостоятельного значения не только свиты, но и биозоны. Имеется до
сих пор расхождение и во взглядах на стратификацию нижней части
свиты Ср.
Турнейские отложения нижнего карбона имеют почти повсеместное
распространение, за исключением районов к западу от обнаженного
Донбасса по склону Украинского щита и к западу от Нового Оскола.
На юго-западной окраине Донбасса они представлены в верхней части
разреза устойчивыми, преимущественно водорослевыми и битуминоз-
ными известняками, а в нижней — доломитами, доломитизировднными
известняками, черными глинами, редко песчаными породами. На Старо-
бельско-Миллеровской моноклинали мощность турнейских известняков
колеблется от 40 до 70 м. Турнейские отложения лежат трансгрессивно
на девонских или докембрийских породах. Переходная девон-карбоновая
фауна свойственна только нижней зоне Ctv а Верхние зоны содержат
турнейскую фауну.
Визейские отложения распространены по всей площади, но в райо-
нах западнее Новомосковска и Изюма нижняя часть толщи выклинива-
ется, и известняк С[ лежит либо на нижних горизонтах турне, либо
на докембрии. Нижняя часть визе представлена известняками и кремни-
стыми мергелями (С1”а—f) мощностью 200—300 м, верхняя — песчано-
глннистой толщей общей мощностью до 1500 м, с тонкими пластами
известняков и углей. Последние в верхней части яруса имеют промыш-
ленное значение (свита Ci3). Общая мощность визейских отложений
вдоль южной границы Донбасса уменьшается с востока на запад от
1700 м (Кальмиус) до 120 м в Петропавловском районе. На южном
склоне Воронежского массива визейские отложения к западу от Нового
Оскола ложатся непосредственно на докембрий. Здесь нижне- и оредне-
визейские отложения представлены песчано-глинистой толщей до 70 м
мощности с двумя пластами бурого угля рабочей мощности (район
г. Обояни), отвечающие бобриковскому горизонту Подмосковья. Верхне-
визейские толщи сложены известняками мощностью до 170 м.
Намюрские отложения (свиты Ci4 и Ci5) распространены повсеме-
стно. Вдоль южного края Донецкого бассейна, в районе сел Петриковки
и Царичанки, наблюдается сильный размыв намюрских отложений с за-
леганием среднего карбона на нижнем намюре или визе. Почти повсюду
намюрские отложения представлены песчано-глинистыми толщами
с преобладанием аргиллитов и алевролитов. Их мощность достигает
1300 м (Кальмиус). Тонкие прослойки известняков и углей редки, угли-
обычно не достигают рабочей мощности. На южном склоне Воронеж-
ского массива, на Старобельско-Миллеровской моноклинали намюрские
отложения представлены белыми мелоподобными известняками со сти-
лолитовыми швами (оолитовыми или псевдоолитовыми) мощностью до-
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
45
150 м, с глинистыми прослоями в верхней части. К южному краю моно-
клинали происходит постепенный переход в терригенные, преимущест-
венно глинистые фации.
Средний карбон сложен толщей переслаивания песчано-глинистых
отложений мощностью от 1 до 7 тыс. м, с подчиненными тонкими пла-
стами известняков и углей. Многие пласты, особенно известняков и мощ-
ных песчаников, выдерживаются на значительных площадях. На Старо-
бельско-Миллеровской моноклинали низы башкирского яруса представ-
лены известняками мощностью около 100 щ.
Нижняя часть среднего карбона — башкирский ярус (С2й) —вклю-
чает свиты С2‘, С22, С23 и С24 и ло стратиграфическому диапазону не со-
ответствует стратотипу яруса, принимаемому для Башкирии, поскольку
в последний включены верхи намюра (аналоги овиты Ci5 Донбасса) и
не включен верейокий горизонт (аналог верхов свиты С24 и низов С25).
Верхняя граница яруса, по палеонтологическим данным проводится
по подошве известняка Аз, но большинством авторов она принимается
по подошве известняка Аь принятого в унифицированной схеме за ниж-
нюю границу свиты С25.
На основной площади бассейна отложения башкирского яруса
представлены песчано-глинистыми толщами с редкими тонкими пла-
стами известняков. Их мощность увеличивается от 1200 м на западе
до 4000 м на востоке. На бортах прогиба мощность отложений снижа-
ется до 700 (на юге) и 600 м (на севере, Старобельско-Миллеровская
моноклиналь). В наиболее изученной юго-западной части бассейна,
где отложения нижней части яруса обнажены, для свиты С2' (мандры-
кинской) характерно преимущественное развитие глинистых и алеври-
товых отложений (до 75%). Песчаники не превышают 25%, извест-
няки— 3%. Большим постоянством обладает известняк А,. В свите С22
(моопипской) преобладают глинистые и алевритовые отложения (до
80%), песчаники составляют в среднем около 20%, известняки — около
1%. В верхней части свиты залегают довольно мощные моспинские пес-
чаники O3Sg2.
Основные водоносные горизонты башкирского яруса приурочены
ж кварцевым и кварцево-аркозовым средне- и крупнозернистым песча-
никам свиты С23 (смоляниновской), составляя 35—50% от всей толщи.
Многие горизонты песчаников распространяются на огромные площади,
сохраняя мощность 40—50 м. Они носят собственные названия: голови-
иовские (A2SA3), кащеевские (//5S/17), фоминские (hsSh9), бабаковские
(ЛыХйп). Общая мощность свиты С23 увеличивается с запада на восток
от 240 до 1300 м.
В свите С24 (несветаевской) преобладают глинистые и алевритовые
породы (80—85%). На юго-западе и юго-востоке значительную долю
отложений свиты составляют мелкозернистые песчаники (до 30%).
Мощность свиты изменяется от 180 до 700 м.
В северной полосе Старобельско-Миллеровской моноклинали проис-
ходит фациальное замещение терригенных толщ низов башкирского
яруса на морские темно-серые с черными кремнями известняки, охваты-
ваемые свитами С2[, С22 (с прослоями аргиллитов в свите С22).
Московский ярус (С2т) включает свиты С25, С2б и С27. По унифици-
рованной схеме граница яруса совпадает с верхней границей свиты С27 —
известняком Отложения московского яруса, представленные типич-
ным для всего среднего карбона переслаиванием песчано-глинистых
пород с тонкими пластами углей и известняков, обладают повышенной
угленосностью, большим количеством мощных светлых кварцевых и
кварцево-полевошпатовых песчаников и относительно мощными пла-
стами известняков. Это определяет их повышенную водоносность.
46
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Условия формирования осадочной толщи московского яруса были
достаточно постоянными для всего бассейна. Поэтому многие пласты
известняков и песчаников сохраняют свои особенности на огромных пло-
щадях и служат устойчивыми маркирующими и водоносными горизон-
тами. Некоторые, наиболее постоянные горизонты выходят далеко за
пределы складчатого Донецкого бассейна, распространяясь на значи-
тельную площадь Днепровско-Донецкой впадины. К наиболее стойким
горизонтам относятся, например, известняки Af54-Af6. Количество и
мощность известняков возрастают в северо-восточном направлении
(в сторону открытого морского бассейна) и уменьшаются к юго-западу,
где преобладают прибрежные и континентальные фации.
Свите С25 (.каменской) особенно свойственны контрастные фациаль-
ные изменения, что выражается частой сменой крупнозернистых кварце-
вых и аркозовых песчаников и пластов угля морскими глинистыми отло-
жениями и пластами известняков. В основании свиты (до известняка
/Сз) залегают граувакковые и полимиктовые песчаники.
Песчаники нередко залегают с внутриформационными размывами,
амплитуды которых достигают 20 м. Среди известняков в северных и
восточных районах Донбасса постоянством распространения и наиболь-
шей водоносностью отличаются чистые кристаллические известняки К\,
К-„, Кт, Кв- К юго-западу большинство известняков выклинивается. Неко-
торые известняки (Кв, Кв, Кв) непосредственно залегают на пластах угля.
Каменская свита наиболее угленосна в центральных и восточных
районах Донбасса. В пределах складчатого Донбасса мощность ее изме-
няется от 240 до 1400 м, на платформенном склоне Старобельско-Мил-
леровской моноклинали она уменьшается до 160 м.
Свчта С26 (алмазная) по литологическому составу близка к свите
С25, но менее контрастна в смене фаций по вертикали. Для нее типично
непосредственное залегание морских известняков на пластах угля («па-
раугольные» известняки — Lt, Ls, Lt, L7). В юго-западных районах Дон-
басса большинство пластов известняков утоняются и выклиниваются.
Кварцево-аркозовые средне- и крупнозернистые песчаники LXSL2,
L-iSL^, L5SLe, L6SLt, LtSM имеют широкое распространение и являются
стратиграфическими и водоносными горизонтами. Свите С26 свойственна
наиболее высокая рабочая угленосность в западных и северо-западных
районах Донбасса. Мощность свиты возрастает с запада на востоке 150
до 800 м. На Старобельско-Миллеровской моноклинали она уменьшается
до 130 м.
В свите С27 (горловской) по сравнению с первыми двумя свитами
московского яруса заметно уменьшается значение песчаников и возрас-
тает число известняков; кроме того, в ней увеличивается процентное
содержание глинистых пород. Однако среди песчаников сохраняются
мощные, достаточно постоянные по площади распространения горизонты,
например m3Sm4, m6l SM8, M9SMlQ, M10SN. Наибольшие внутриформа-
ционные размывы особенно четко проявляются в подошве песчаника
MgSMio. Мощные известняки АД, ЛД являются хорошими водоносными
горизонтами. Значительной устойчивостью в разрезе обладают извест-
няки М2, ЛД, Л14, Л16, Мм, также водоносные. Общая мощность горлов-
ской свиты увеличивается с запада на восток от 230 до 1100 м.
Аллювиальные песчаники древних русел, залегающие в местах раз-
мыва морских осадков, более свойственны свитам С23, С25, С27. Внутри-
формационные размывы обычно имеют весьма ограниченную амплитуду,
измеряемую единицами и, как исключение, первыми двумя десятками
метров, что естественно для плоского рельефа низменностей, по которым
протекали каменноугольные реки. Для этих песчаников характерен раз-
нозернистый состав и редкие прослои гравелитов. Аллювиальные песча-
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
47
ники преимущественно кварцево-аркозовые светлые, реже полимикто-
вые, темные, зеленые. Диагональная слоистость — однонаправленная,
по течению реки. Эти песчаники обладают наименьшей плотностью упа-
ковки ч более грубым гранулометрическим составом. Это придает им
лучшие коллекторские свойства по сравнению с морскими песчаниками.
Впрочем большинство их переходит кверху в типичные прибрежно-
морские.
Верхний карбон. Осадконакопление в верхнекаменноугольное время
отличилось от среднекаменноугольной эпохи, особенно московского века,
меньшим фациальным контрастом за счет малого проявления крайних
фаций — открыто-морских и континентальных: пласты известняков ред-
кие, с угнетенной фауной, глинистые. Угленосность резко уменьшается.
Большие толщи песчаников наблюдаются в нижней свите только в цент-
ральных районах восточной части Донбасса.
Для западных районов накопление значительных толщ песчаников
типично для двух верхних свит. На северо-востоке заметно преобладает
обстановка открытого моря с накоплением относительно мощных изве-
стняков. Срединная, приподнятая часть Донбасса лишена отложений
верхнего карбона (размыты).
Свита С31 (исаевская) отличается от нижележащих отложений своим
однообразием, преобладанием мощных глинистых толщ. На обнаженных
водораздельных пространствах преобладание глинистых пород выра-
жается сглаженным мягким рельефом. В западных районах Донбасса
преобладают глинистые и алевритовые породы, составляющие 65—80%
от отложений разреза свиты. Пласты известняков здесь преимущественно
тонкие, глинистые, за исключением двух — Nt и N2, достаточно чистых,
обладающих мощностью 2—3 м. В 'восточных районах в разрезе преоб-
ладают известняки, достигающие 15—40 м мощности, а общее содержа-
ние их увеличивается до 10—25%, особенно в крайних северо-восточных
районах, закрытых мелом и палеогеном. Содержание песчаников в раз-
.резе уменьшается до 10% и менее. Угленосность свиты ничтожная,
обычно рабочее значение имеет только один пласт угля — п^.
Мощность свиты возрастает от 400 м (Лисичанский район) до 1000 м
(Садкинский район).
Свита С32 (авиловская) отличается от свиты С31 наличием в разрезе
значительного количества песчаников, в том числе средне- и крупнозер-
нистых, с гравелистыми прослоями в основании, с явлениями размывов
для некоторых горизонтов, например О,1 SO2, O2SO3, O42SO43, O44SO46
и особенно O6SO7— с размывом известняка Об1. Мощный песчаник
O7SPt также иногда ложится с размывом. Отдельные горизонты песча-
ников достигают мощности 50—70 м. Содержание песчаников на западе
и востоке складчатого Донбасса достигает 40—50%, но значительно
уменьшается к северу. На западе известняки, как правило, маломощные
(до 1, редко — 3—4 м). К северо-востоку мощности их возрастают.
Например, мощность известняка О[ возрастает с 4 л на западе до 30 м
в районе Цимлянского водохранилища. Содержание известняков
на крайнем востоке достигает 15% общей мощности свиты. В разрезе
появляются красноцветные породы, но преобладает зеленовато-серая
окраска.
Мощность свиты увеличивается от 400 м в Лисичанском районе
до 1200 м в Кальмиус-Торецкой котловине.
Свита С33 (араукаритовая) содержит значительное количество пес-
чаников (до 40% общей мощности). Песчаники средне- и крупнозерни-
стые, иногда залегают с неглубоким базальным размывом (над извест-
няками Р[, Рз, Р4, Р5). Красноцветные аргиллиты и алевролиты полу-
чают широкое развитие, особенно в верхней половине свиты, обычно
48
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
лишенной известняков. Последние более устойчиво распространены
в нижней части свиты, но имеют ограниченную мощность порядка 1 м
(за исключением известняка Pi). Обычно они глинистые и песчанистые.
Мощность свиты возрастает от 450 м на севере Бахмутской котловины
до 900 м в Кальмиус-Торецкой котловине. На востоке разрезы свиты
неизвестны (размыты), за исключением платформенного склона на во-
стоке Старобельско-Миллеровской моноклинали у г. Морозовска, где
свита имеет мощность 150—200 м и состоит преимущественно из извест-
няков (особенно нижняя половина).
Водоносность пород карбона связана главным образом с их трещи-
новатостью. Однако в районах и толщах, подверженных незначитель-
Рис 5 Распространение углей и горных пород различной степени метаморфизма
в свитах Ср и С25.
/—6 -площади распространения хгтей и горных пород различных групп метаморфизма (/— Б—Д,
2-Д, 3-Г, 4-Ж, К, ОС, 5-Т, ПА, £ —А)
ному начальному метаморфизму, отвечающему по углю маркам ДБ иД,
существенною роль играет пористость пород, особенно песчаников. Она
составляет 16—24% при степени метаморфизма ДБ и 6—16% при сте-
пени метаморфизма Д. Снижение пористости по мере увеличения мета-
морфизма от Д к А происходит постепенно. Аналогично увеличивается
и прочность пород. Поэтому показатели метаморфизма углей следует
использовать как индикатор для определения начального (раннего)
метаморфизма пород вмещающих толщ. На рис. 5 и 6 показано распро-
странение зон метаморфизма углей, а следовательно, и вмещающих
пород на площади Донбасса. Несмотря на то, что на этих карточках
показаны границы зон метаморфизма для отдельных свит, они могут
быть использованы и для остальных толщ с учетом закономерности сме-
щений этих границ в сторону повышения степени метаморфизма в ниже-
лежащих толщах и понижения в вышележащих. В частности, эти же
рисунки дают представление и о степени метаморфизма вышележащих
толщ нижнепермского возраста, описанных ниже. По площади распро-
странения этих толщ и по их более высокому залеганию они попадают
в зоны раннего метаморфизма, контролируемого индикаторами ДБ и Д
по углю.
Пермь. Отложения перми наиболее полно представлены на западе
бассейна, где они выполняют Бахмутскую и Кальмиус-Торецкую котло-
вины и распространяются дальше на запад в Днепровско-Донецкую
впадину. Мощность их достигает 2500—2700 м. На востоке они имеются
только к север) от Белой Калитвы, т. е. к северу от складчатого кар-
бона. Мощность их колеблется от 150 до 250 м.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
49
Отложения нижней перми наиболее детально изучены на западе
бассейна. Среди них здесь выделяются четыре свиты.
Каратамышская свита сложена толщей пестроцветных, главным
образом красно-бурых, аргиллитов, алевролитов и песчаников с очень
тонкими прослоями (0,1—-0,2 лг) известняков, или «серых зон». Эти зоны
сложены серыми песчано-глинистыми осадками мощностью несколько
метров, с отпечатками флоры и углистыми остатками. Песчаники в кара-
тамышской свите не имеют пластового распространения. Они представ-
лены неправильными небольшими линзами и не образуют водоносных
горизонтов. В северо-западной части Бахмутской котловины верхние
Рис. 6. Распространение коксующихся углей в свитах Ср, Ср, С23,
С25, С/, С/
Границы распространения углей смежных марок по свитам, / — Ср; 2 — СЛ 3 — С23,
4 — С2Ь; 5 —С27
пласты известняков (от О8 до О12) достигают мощности 1—2 м (район
Ямы). Мощность свиты изменяется от 500 до 1200 м, возрастая с северо-
запада на юго-восток.
Никитовская свита представлена сероцветной толщей аргиллитов,
песчаников, алевролитов, а также пластами доломитов и известняков
(Rt—Ri). На Славянском куполе встречаются пласты каменной соли.
Соотношение пород в свите следующее: аргиллиты и алевролиты —
60—80%, ангидриты — 3—12%, песчаники — до 15%, доломиты и извест-
няки— 6%. Мощность свиты 100—300 м.
Славянская (артемовская) свита сложена преимущественно камен-
ной солью (40—65%) и гипсами (20—30%). Имеются 6 пластов извест-
няков (Si, St1, S2, S3, S4, S44), из них 2 широко распространенных гори-
зонта S2 и S3, достигающие мощности 10 м, имеют большое стратигра-
фическое значение. Основные пласты соли имеют мощность 40—50 м..
Выделяются 4 пласта соли: Карфагенский между известняками S] и S2,
Подбрянцевский между S2 и S3, Брянцевский между S3 и S4 и Над-
брянцевский между S4 и SJ. Преимущественно гидрохимический харак-
тер отложений артемовской свиты определил широкое развитие явлений
выщелачивания и образования карста. Общая мощность свиты дости-
гает 600 м.
Краматорская свита также сложена преимущественно гидрохимиче-
скими осадками. В ее разрезе каменная соль составляет 60%, антид-
50
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
риты— 8%, аргиллиты и алевролиты—-25—30%. В верхней части свиты
установлено наличие калийных солей. Вскрытая максимальная мощ-
ность свиты достигает 650 м.
На северо-востоке бассейна у южного края платформенного склона
разрез нижней перми совершенно иной, чем на западе. Только карата-
мышская свита здесь, как и в Бахмутской котловине, представлена
пестроцветной толщей аргиллитов, алевролитов и песчаников. Мощность
свиты превышает 100 м. Трем верхним свитам (никитовской, артемов-
ской, краматорской) здесь отвечает толща известняков мощностью 90 я
К верхней перми в Донбассе относится часть или вся толща пестро-
цветных отложений, залегающая между достоверной нижней пермью и
серебрянской свитой триаса. Возраст этой толщи, стратификация ее и
увязка разрезов в Бахмутской котловине и Днепровско-Донецкой впа-
дине до сих пор являются предметом неразрешенных споров. По схеме
Б. П. Стерлина все пестроцветные отложения объединяются в дронов-
скую серию. Нижняя часть серии, сложенная песчано-глинистыми отло-
жениями, выделяется как шебелинская свита и относится к верхней
перми. Верхняя часть, представленная преимущественно песчаными
отложениями, выделяется в виде краснооскольской свиты и относится
к нижнему триасу.
В 1962 г. Л Я. Сайдаковским и В. А. Соколовым в отложениях пест-
роцветной толщи впервые были обнаружены органические остатки.
В скв. 6865, пробуренной в Бахмутской котловине, в песчано-глинистой
толще с глубины 576—627 м Л. Я. Сайдаковский определил комплекс
остракод и харофит, широко известных в татарских отложениях Русской
платформы.
Отложения дроновской серии с большим несогласием залегают на
различных горизонтах нижней перми и верхнего карбона. Мощность
нижней части дроновской серии на северо-западных окраинах Донбасса
достигает 500 м. Серия сложена преимущественно красноцветными
аргиллитами, алевролитами с прослоями песчаников и конгломератов
На северо-востоке бассейна пестроцветная песчано-глинистая толща
верхней перми имеет мощность до 100—150 м и залегает несогласно
на швагериновых слоях нижней перми и на различных горизонтах верх-
него карбона.
Мезозойские отложения. Триас Стратиграфическое положение
песчано-глинистых, преимущественно пестроцветных континентальных
образований триаса являлось предметом длительной дискуссии.
В настоящем томе принята схема, предложенная Б. П. Стерлиным
и В. П. Макридиным.
Отложения нижнего триаса (Ti) начинаются с краснооскольской
свиты, представляющей собой верхнюю часть дроновской свиты, сло-
женной песчаной толщей, которая залегает с перерывом и несогласием
на песчано-глинистых отложениях шебелинской, или пересажской,
свиты. Краснооскольская свита сложена преимущественно разнозерни-
стыми аллювиальными песчаниками и песками с прослоями гравелитоц
и конгломератов общей мощностью до 80 м, причем в районах Запад-
ного Донбасса преобладает крупногалечный молассовый материал.
Песчаники слабо сцементированы и отличаются хорошими водоносными
свойствами. На купольных структурах северо-западной окраины Дон-
басса наблюдается частичный или полный размыв свиты, и вышележа-
щая серебрянская свита ложится на отложения верхней перми. В Днеп-
ровско-Донецкой впадине краснооскольская свита, которую здесь назы-
вают «триас песчаный», накапливалась в условиях непрерывного проги-
бания и имеет мощность до 200 м. На северо-восточной окраине Дон-
басса аналогом краснооскольской является шолоховская свита мощ-
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
51
ностью до 100 м, сложенная песчаниками, яркими пестрыми глинами и
конгломератами из галек пород верхнего и среднего карбона. Общая
мощность отложений триаса достигает здесь 300 м.
Серебрянская свита нижнего триаса обладает устойчивым разре-
зом в Донецком бассейне и Днепровско-Донецкой впадине. Она сложена
белыми или светло-серыми кварцево-полевошпатовыми карбонатными
песчаниками, сильно каолинизированными, а также зеленовато-серыми
слюдистыми песчаниками, переслоенными пестроцветными глинами
со сростковидными белыми хемогенными известняками озерных фаций.
В основании свиты преобладают песчаники, в средней части — красно-
цветные глины и в верхней — песчано-глинистое переслаивание. Карбо-
натность свойственна почти всей толще пород. На северо-западе бас-
сейна серебрянская свита залегает с несогласием и имеет мощность 80—
200 м, а в Днепровско-Донецкой впадине, где она залегает согласно на
краснооскольской свите, ее мощность возрастает до 300 м. На севере
бассейна серебрянская свита лежит с несогласием на различных гори-
зонтах карбона до свиты С25 включительно и имеет мощность 40—200 м,
причем нижняя подсвита сложена в основном песчаниками, а верхняя —
пестроцветными преимущественно красно-бурыми глинами. Слабо сце-
ментированные, рыхлые песчаники обладают высокой водоносностью.
На северо-восточной окраине Донбасса триасовые отложения, ана-
логичные серебрянской свите, имеют до 200 м, мощность и состоят из
пестроцветной глинистой толщи, выше сменяющейся алевролитами и
пестроцветными известковистыми глинами и завершающейся слоями
кирпично-красных глин с косослоистыми песчаниками. В. М. Демин
относит эту толщу к ветлужскому ярусу нижнего триаса. Нижнетриасо-
вый возраст серебрянской свиты хорошо обоснован палеонтологически
по остракодам, эстериям и харам. Эти же формы определяют и фаци-
альную обстановку опресненного мельководья заливов и лагун. Не ис-
ключено, что верхние слои серебрянской свиты имеют среднетриасовый
возраст.
Протопивская свита (Т3) залегает на серебрянской. Перерыв охва-
тывал либо весь средний триас, либо начался с половины среднего
триаса. Главное развитие протопивская свита имеет на северо-западной
окраине Донбасса, на севере бассейна она отсутствует.
Протопивская свита резко отличается от серебрянской отсутствием
карбонатности. Нижняя подсвита мощностью до 100 м начинается пес-
чаниками, она сложена преимущественно пестроцветными глинами и
переслоенными подчиненными песчаниками. В ней отсутствуют какие-
либо органические остатки, в то время как в верхней подсвите мощ-
ностью до 40 м, сложенной преимущественно тонкослоистыми серыми
Озерными глинами, присутствует органика в виде обугленных тканей
наземной растительности и тонких линз угля. В верхних слоях прото-
пивской свиты встречаются пласты бурого железняка и сидерита. Флора
верхнепротопивской подсвиты имеет переходный триас-юрский характер.
На южной окраине Донбасса в основании новорайской нижнеюрской
свиты залегают слои с аналогичной переходной флорой, которые, воз-
можно, относятся к верхнепротопивской свите (рэту).
Юрские отложения распространены на северо-западной
окраине Донецкого бассейна и в Днепровско-Донецкой впадине, где они
представлены всеми тремя отделами. Песчаные породы юры слабо сце-
ментированы и обладают хорошей водоносностью.
Нижнеюрские отложения (лейас) начинаются новорайской свитой
мощностью 30—180 м, сложенной на западной окраине Донбасса серыми
глинами с прослоями кварцевых песчаников и конгломератов. Свита
52
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
лежит с перерывом на протопивской свите верхнего триаса и покрыва-
ется глинистыми (монтмориллонитовыми и бейделлитовыми) отложе-
ниями тоарского яруса общей мощностью около 30 м, которые отлага-
лись в условиях опресненного морского залива. Нижнетоарскому подъ-
ярусу отвечают лингуловые, а верхнетоарскому — эстериевые слои.
Среднеюрские отложения представлены тремя ярусами: ааленским,
байосским и батским. Отложения ааленского яруса общей мощностью
25—50 м сложены в нижней части алевритистыми глинами с прослоями
сидеритов и известняков, в средней — тонкослоистыми кварцево-глауко-
нитовыми песчаниками и в верхней — железистыми кварцевыми песча-
никами. Песчано-глинистые темно-серые отложения нижнего байоса
мощностью от 30 до 90 м начинаются базальными конгломератовидными
железистыми оолитовыми известняками. Верхнебайосские отложения
общей мощностью от 20 до 100 м сложены кварцево-глауконитовыми
песчаниками, темно-серыми алевритами и песчаными глинами. В при-
брежных фациях в изобилии встречаются окатанные обломки раковин,
более глубокие осадки представлены темно-серыми слоистыми глинами.
Отложения батского яруса имеют мощность от 160 до 190 м. Они
слагаются внизу слоистыми темно-серыми бейделлито-гидрослюдистыми
глинами, перекрытыми глинами с прослоями алевролитов и песчаников.
Верхнебатский подъярус (каменская овита, по Лунгерсгаузену) сложен
песчано-глинистыми породами с отпечатками флоры. В основании ка-
йенской свиты залегают кварцево-андезитовые туфогенные песчаники
с прослоями бурых железняков, глин и известняков.
Верхнеюрские отложения представлены преимущественно карбонат-
ными породами. Начинаются они глинистыми озерными отложениями
келловея с отпечатками флоры и с углистыми остатками, местами с лин-
зообразными прослоями бурого угля. Сменяется эта толща мелковод-
ными песчанистыми известняками и известковистыми песчаниками сред-
него келловея. Заканчиваются келловейские отложения известковистыми
мелкозернистыми песчаниками, гравелистыми кварцевыми песчаниками
и песками с прослоями бурых железняков. Мощность отложений келло-
вея не превышает 30 м.
Оксфордский ярус в основном сложен оолитовыми известняками.
Разрез начинается базальными разнозернистыми известковистыми пес-
чаниками с гравелитовыми прослоями. Оолитовые известняки местами
переслаиваются тонкозернистыми и плотными кремнистыми известня-
ками, в верхнем Оксфорде получают развитие рифовые водорослево-ко-
ралловые известняки (нижние изюмские слои), которые перекрываются
рыхлыми оолитовыми известняками и известковистыми глинами (верх-
ние изюмские слои), последние, возможно, относятся уже к нижнему
кимериджу. Заканчивается разрез верхней юры плотными оолитовыми
глинистыми известняками с неринеями (верхние гастроподовые слои).
Мощность морских отложений Оксфорда (оксфорд-кимериджа) 70—
100 м. Гастроподовые слои перекрываются, иногда с размывом, конти-
нентальными и лагунными пестроцветными отложениями «донецкой
свиты», нижние слои которой мощностью до 3 м относятся к верхнему
кимериджу, а верхние — к нижнему волжскому ярусу. Последние сло-
жены бурыми и желтыми каолинизированными песчаниками с про-
слоями пестроцветных глин. Общая мощность «донецкой свиты» возрас-
тает от 40 м у Краматорска до 200 м у Шебелинки, где преобладают
глинистые породы. Отложения нижнего волжского яруса в донецкой
юре отсутствуют, что отражает широко проявившийся перерыв, охватив-
ший не только Донбасс и Днепровско-Донецкую впадину, но и прилежа-
щие к ним регионы Русской платформы.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
53
Меловые отложения широко распространены на всех окраи-
нах Донецкого бассейна и представлены преимущественно карбонат-
ными породами верхнего мела.
Нижнемеловые отложения имеют очень ограниченное распростра-
нение главным образом на западе. Представлены они белыми каолино-
выми рыхлыми песчаниками, серыми и черными углистыми глинами
апт-альба. Мощность их изменяется от единиц до 20 м в районе Славян-
ска и Изюма и до 70 м на западе. Маломощные углистые песчаники
в долине р. Тузлова, подстилающие отложения сеномана, вероятно,
также должны быть отнесены к нижнему мелу.
Верхнемеловые отложения представлены толщей (до 600 м) мерге-
лей, мела, известняков, известняковых глин, карбонатных песчаных и
алевритовых пород. Залегают они с большим несогласием на всех более
древних осадках.
Отложения сеноманского яруса представлены преимущественно
песчаными карбонатными породами, кварцево-глауконитовыми песчани-
ками и песками, песчаными мергелями и прослоями желваков фосфо-
ритов. Мощность их измеряется первыми метрами. В верхней части
Днепровско-Донецкой впадины мощность отложений сеномана возра-
стает до 30—-40 м. На юге Донбасса известны кварцево-глауконитовые
пески с прослоями известковистых и лигнитовых глин мощностью 20—
30 м, на востоке— 12—20 м на Нижнем Дону и до 50 м у Цимлянского
водохранилища.
Туровский ярус начинается трансгрессивно залегающими конгло-
мератами и кварцево-глауконитовыми песчаниками. Выше лежит белый
плотный мел с черными крупными кремнями округлой формы и облом-
ками иноцерамов. Мощность отложений турона в Северном Донбассе
достигает 20—40 м, а к западу от р. Красной увеличивается до 75 м.
На южной окраине она увеличивается с запада на восток от 20 м
(р. Грузской Еланчик) до 50 м (р. Тузлов), 70 м (р. Крепкая) и 200 м
(Шахты — Новочеркасск). Такая же мощность турона (150—200 .и)
отмечена и в долине Дона.
Отложения коньякского яруса налегают с небольшим несогласием
на туронские. В северных районах Донбасса в их основании встречен
маломощный базальный слой из битых створок крупных иноцерамов,
сцементированных песчано-известковым фосфоритовым цементом. Выше
залегает белый мел, переходящий в мергелистые глины. Мощность
коньякских отложений обычно составляет 10 м. В полосе у Северо-До-
нецкого надвига и на северо-восточных окраинах она достигает 50 м,
а на северо-западных окраинах бассейна мощность коньякского яруса
достигает 100 м. На южной окраине мощность коньякских отложений
варьирует от нескольких до 100 м.
Отложения сантонского яруса на северных окраинах Донбасса
очень отчетливо выделяются по литологическому составу и цвету. В осно-
вании яруса залегают кремнистые мергели мощностью до 15 м, перекры-
ваемые толщей серых известковистых слюдистых глин и алевритов мощ-
ностью от 20 до 40 м. Наблюдается уменьшение мощности глинистой
толщи сантона на куполах и увеличение ее во впадинах. Горизонт серых
сантонских глин имеет очень большое стратиграфическое значение, как
наиболее отчетливый маркирующий горизонт. На северо-западе наблю-
дается постепенный переход сантонских отложений в типичный мел,
с увеличением мощности до 100 м. На южных окраинах сантонские
отложения изменчивой мощности (20—60 м) представлены песчани-
стыми, иногда глауконитовыми мергелями и карбонатными песчани-
ками, иногда переслаивающимися с известковыми глинами. На северо-
востоке мощность отложений сантона, представленных известковыми
54
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
темно-серыми глинами, песчаниками и мергелями, изменяется от 10
до 40 м.
Отложения кампанского яруса составляют главную часть верхнеме-
ловой толщи, достигая мощности 250 м. Сложены они различными мер-
гелями, белым мелом и занимают основную площадь распространения
верхнего мела на северных окраинах бассейна. На северо-западе бас-
сейна и в восточной части Днепровско-Донецкой ©падины эти отложения
имеют более чистый карбонатный состав и выражены мелоподобными
мергелями мощностью до 200 м. На юге бассейна кампанские отложе-
ния общей мощностью до 220 м более разнородны (конгломераты
с фосфоритами в основании, затем известковые песчаники, песчаные
мергели и сильно глинистые мергели, покрытые кремнистыми и глауко-
нитовыми мергелями, переходящими выше в глауконитовые пески).
На северо-востоке преобладают белые мелоподобные мергели и белый
мел, сменяемые к северу мелоподобными слюдистыми и окремнелыми
мергелями.
Отложения маастрихтского яруса занимают небольшую площадь
и развиты в основном на окраине бассейна. Ближе к Донбассу распро-
странены песчаные глауконитовые толщи — песчаники, известковые
пески, песчанистые мергели, более удаленную часть занимают карбонат-
ные породы: кремнистые, мелоподобные мергели и реже мел. Мощность
отложений Маастрихта не превышает обычно 30 м, но местами достигает
80^100 я
В большинстве районов маастрихтские отложения венчают верхне-
меловую толщу. Но в последние годы на северо-западе Донбасса обна-
ружены отложения датского яруса (нижнее течение р. Красной). Воз-
можно, к датскому ярусу должны быть отнесены трепеловидные и опо-
ковидные породы мощностью до 50 м на юге бассейна и в бассейне рек
Миуса и Крынки.
Кайнозойские отложения. Палеоген. Отложения палеогена мощ-
ностью до 120 м наиболее широко распространены в Донецком бассейне
не только на окраинах, но и внутри бассейна, на значительных площа-
дях родоразделов, где они залегают непосредственно на палеозое.
Отложения палеоцена известны только западнее р. Красной (карбо-
натные песчаники с прослоями опок и глин общей мощностью до 25 я)
и на северо-востоке бассейна, в долинах рек Глубокой и Калитвы (кар-
бонатные опоки, галечники с фосфоритами и слюдистые опоковидные
породы). ^Мощность отложений палеоцена обычно незначительна — до
20—30 я, но местами достигает 40—60 я. В последнее время на юге
бассейна к палеоцену относят кварцево-глауконитовые известковистые
песчаники до 80 я мощности. Ограниченное распространение отложений
палеоцена и низов эоцена объясняется континентальным режимом после-
ларамийской фазы и формированием глубокой коры выветривания.
Отложения эоцена распространены более широко. Каневская свита
только в западных районах имеет более или менее устойчивое распро-
странение. В ее песчаных и песчано-глинистых, часто глауконитовых
отложениях в отличие от нижележащих отсутствует карбонатность.
В юго-восточной части Днепровско-Донецкой впадины эта свита пред-
ставлена достаточно полно (сумской и деснянский горизонты,
по М. Н. Клюшникову), мощность ее до 30 я. На севере бассейна канев-
ская свита прослежена только в наиболее прогнувшейся полосе к северу
от Северодонецкого надвига в виде глинисто-песчаных отложений,
не превышающих по мощности 10 я. В бассейнах Сала и Среднего Дона
к каневским отложениям относят песчаные глины и глауконитовые мел-
козернистые пески мощностью до 100 я.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
55
Бучакская свита распространена более широко. Она представлена
кварцевыми песками, песчаниками, прослоями глин с углистыми остат-
ками, иногда с линзами бурого угля в западных районах. В северных
районах эта свита сложена песчаными отложениями — песками, песча-
никами, местами сливными кварцитами, опоковидными породами, обыч-
но мощностью до 20—40 л«. На южной окраине к бучаку относят песчано-
каолиновые глины мощностью до 40 м с прослоями песков и бурого угля.
Киевская трансгрессия была наиболее обширной. Поэтому широко
распространенные отложения киевской свиты представлены карбонат-
ными фациями. Нижняя половина свиты сложена обычно песками, в ос-
новании фосфоритистыми, рыхлыми известковистыми песчаниками, пес-
чаными мергелями. Верхняя — белыми мергелями или мергелистыми
зеленоватыми глинами (спондиловые мергели и глины). Заканчивается
разрез песчаными глинами и опоками. Это типичный разрез, характер-
ный для северных, северо-западных и северо-восточных окраин Дон-
басса. Общая мощность его составляет 20—30 м, реже (на северо-во-
стоке) — 35—40 м. Ближе к открытому Донбассу преобладают кварцево-
глауконитовые пески и кремнистые породы, мощность которых до 10 м.
На юге бассейна развиты песчаные мергели, опоковидные песчано-гли-
нистые породы мощностью 15—30 м.
Палеоген заканчивается харьковской свитой (олигоцен), сложенной
глауконитовыми песками, рыхлыми белыми и светло-серыми глини-
стыми, часто опоковидными песчаниками. Общая мощность свиты колеб-
лется от 10 до 20 м, повышаясь до 50—60 м на периферии Днепровско-
Донецкой впадины и в бассейне р. Сала.
Неогеновые отложения. На основной площади бассейна и
особенно в северных районах отложения миоцена представлены нерас-
члененной песчано-глинистой, преимущественно континентальной пол-
тавской свитой, отвечающей по возрасту сарматскому и мэотическому
ярусам. В основании полтавской свиты залегают пески с прослоями
бурого угля и углистых глин с флорой в верхней части. Мощность ее
от единиц до 15—20 м.
В южных районах отложения миоцена хорошо расчленяются
на конкский горизонт, выраженный песчаными глинами и песками
мощностью до 20 м; сарматский ярус, представленный белыми кварце-
выми песками, глинами и известняками мощностью от единиц до 25 м\
мэотический ярус, сложенный кварцевыми песками с известковыми пес-
чаниками и прослоями ракушечника общей мощностью до 10 .и.
Отложения понтического яруса (плиоцен) также распространены
в южных районах, трансгрессивно перекрывая отложения миоцена.
По северной границе распространения они залегают непосредственно
на карбоне и докембрии. Здесь типичны ржавые, сильно пористые,
ноздреватые ракушечники мощностью до 10 м, переходящие в гравели-
стые, песчаные и глинистые отложения с отпечатками флоры.
В северных районах бассейна, где в плиоцене господствовал конти-
нентальный режим и русла рек располагались аналогично современным,
сохранились высокие террасовидные площади, сложенные древними
плиоценовыми аллювиальными и озерными песчано-глинистыми отложе-
ниями. Возраст этих отложений тем древнее, чем выше они залегают,
что отражает постепенное врезание широких древних долин по мере
подъема суши.
П. И. Луцкий выделяет 4 горизонта (сверху вниз): марфинский,
старобельский, ахтырский и ольховский, сопоставляя последний с тана-
исскими (хапровскими) слоями юго-восточных районов Донбасса (устье
Сев. Донца, среднее течение Дона), относящихся к верхнему апшерону
56
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
(Г. И. Попов). Первые три горизонта сопоставляются со средним плио-
ценом и низами верхнего плиоцена (до апшерона).
Четвертичные (антропогенные) отложения представлены элю-
вием, делювием и аллювием от нижнего до современного отдела (Q.—
Q4) мощностью от первых метров до 40 м. Наиболее распространены
лёссовидные суглинки, покрывающие в той или иной степени все водо-
раздельные пространства и склоны. На водораздельных пространствах
в большинстве районов они подстилаются красными, красно-бурыми и
бурыми глинами (горизонт «скифских глин»). Эти глины имеют значе-
ние нижнего водоупора для водоносного горизонта в лёссовидных
суглинках.
Очень широко также распространены аллювиальные четвертичные
отложения, представленные кварцевыми пылеватыми песками, песчано-
глинистым переслаиванием, супесями и суглинками. Четвертичные (III,
II, 1а и I) террасы Дона, Сев. Донца и их притоков достигают в общей
сложности 30 км ширины и занимают огромные пространства. П. И. Луц-
кий относит аллювий третьих террас (Qi) к чаудинскому времени (пред-
рисский, миндель-рисский), русловой аллювий вторых террас (Qu)
к днепровско-московскому межледниковому времени, а русловой аллю-
вий первых надпойменных террас (Qni) к московско-валдайскому
(рисс-вюрмскому) межледниковому времени.
Современными аллювиальными, делювиальными, эоловыми и аллю-
виальными пойменными отложениями (Q4) заканчивается сложный гео-
логический разрез Донбасса. Следует отметить, что переработанные
ветром, отсортированные кварцевые пески террас Дона и Сев. Донца
(особенно П-й террасы) в виде двигающихся песков (барханы, кучу-
гуры) набросанные на террасы разных возрастов, представляют собой
уже не образования древних террас, а современные эоловые отложения
ТЕКТОНИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ И ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРЫ
ДОНЕЦКОГО БАССЕЙНА
Употребляемый термин «Донецкое складчатое сооружение»
нуждается в определении. Складчатость в Донецком бассейне охватила
центральную часть Доно-Днепровского палеозойского прогиба и не рас-
пространилась на его борта — склоны Воронежского и Украинского кри-
сталлических массивов, где осадочные толщи залегают в виде пологих
моноклиналей, наклоненных в сторону прогиба и осложненных разрыв-
ными нарушениями и редкими пологими прерывистыми складками
(куполообразными поднятиями, пологими впадинами). Центральная
глубинная полоса прогиба была наиболее подвижной. Она отделялась
от кристаллических массивов крупными продольными разрывами; здесь
накопились мощные толщи палеозоя
Тектоническая активность затухала и в западном направлении,
по простиранию прогиба, в сторону Днепровско-Донецкой впадины,
в глубинах которой, однако, сохранились зачаточные палеозойские
складки в форме валов или пологих антиклиналей и промежуточных
погружений, аналогичных основным тектоническим линиям Донбасса
Выделяются срединный подъем, северный и южный валы и, наконец,
прибортовые поднятия, отвечающие в какой-то мере северной и южной
зонам мелкой складчатости Донбасса.
Все эти основные элементы складчатости в Днепровско-Донецкой
впадине не имеют сплошного развития. Они осложнены солевой текто-
никой и существенно отличаются от сплошной складчатости собственно
Донецкого бассейна. Поэтому они не входят в Донецкое складчатое
сооружение, которое занимает область развития сплошной складчато-
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
57
сти, занимающую в основном площадь обнаженного Донбасса, его
южную и северную закрытые окраины до внутренних краев платфор-
менных склонов, а также его восточное продолжение вдоль нижнего
течения Дона в Сальских степях.
В этих границах донецкая складчатость имеет сплошное линейное
развитие, подчиненное основному простиранию палеозойского Доно-
Днепровского прогиба, ограниченного краевыми разломами и бортами
кристаллических массивов, между которыми был зажат складчатый
Донбасс.
Вследствие умеренного сжатия преобладают довольно простые
формы складок, с относительно пологими и широкими синклиналями,
с плавными периклинальными окончаниями. Отсутствуют (за редким
исключением на северной окраине) обратные падения и изоклинальные
формы складок, свойственные интенсивно дислоцированным пережатым
складчатым поясам
В последнее время высказывались ошибочные мнения о прерыви-
стости донецкой окладчатости. Пликативные формы Донбасса в грани-
цах Донецкого складчатого сооружения должны рассматриваться как
сплошная линейная складчатость. Наиболее крупные складки (Главная
антиклиналь, Главная и Южная синклинали) имеют сплошное линейное
простирание на 500—600 км; менее крупные складки северной и восточ-
ной частей Донбасса (Колпаковско-Замчаловская, Николаевская, Иса-
евская антиклинали, Белокалитвенская, Жирновская, Фоминская, Цим-
лянская синклинали) простираются на 100—250 км. Мелкие складки
в северной и южной зонах, хотя и ограничены простиранием в 20—80клц
но сохраняют основное линейное расположение и не имеют формы
отдельных структур среди нескладчатого окружения.
Северная граница Донецкого складчатого сооружения проходит
по Северодонецкому надвигу вдоль южного края платформенного
склона. На юго-западе границу правильнее всего проводить по Криво-
рожско-Павловскому сбросу в Красноармейском районе, что подтверж-
дается целым рядом геологических явлений, определяющих субгеосин-
клинальные условия к востоку от сброса и субплатформенные к западу
от него
Западную и северо-западную границы можно условно провести,
если продолжить в северном направлении линию Криворожско-Павлов-
ского сброса через Мечебиловский купол до Волвенковского купола
и затем на восток, через широтный ряд куполов до Кременского купола.
Донецкое складчатое сооружение по структурному плану палеозойского
этажа, как это уже отмечалось, является синклинорием как по его
общей форме, так и по преобладанию в плане площадей, занятых широ-
кими синклиналями; неширокие антиклинали имеют подчиненное раз-
витие. Это положение подтверждается существованием складчатых пло-
щадей, выявленных под меловыми отложениями на северной окраине,
где преобладающую роль играют синклинали, а антиклинальные части
складок не только более узкие, чем синклинальные, но и, как правило,
уничтожены надвигами. Поэтому мы считаем правильным рассматри-
вать структуры Донбасса как синклинальные. Это тем более уместно
для угленосного бассейна и для его гидрогеологической характеристики.
Площадь складчатого Донбасса может быть разделена на четыре
тектонические зоны (рис. 7): 1) Центральную осевую (срединную) зону,
занятую основными крупными линейными складками; 2) Северную зону
мелкой складчатости и надвигов; 3) Южную зону мелкой складчатости
и сбросов; 4) Западную зону замыкания складчатого Донбасса, выра-
женную двумя сложными комплексными структурами — Бахмутской и
Кальмиус-Торецкой котловинами, занимающими переходное положение
58
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
между складчатым Донбассом и Днепровско-Донецкой впадиной.
Внутри этих крупных тектонических зон могут быть выделены подзоны
по совокупности специфических тектонических признаков.
Центральная (срединная) зона Донбасса образована
двумя крупными субширотными синклиналями — Главной и Южной,
простирающимися вдоль всего бассейна и симметрично разделенными
Главной антиклиналью. Поперечное Ровеньковское поднятие шарниров
разделяет синклинали на восточные и западные части: Должанско-Сад-
кинскую и Шахтинско-Неоветаевскую синклинали на востоке, Боково-
Хрустальскую и Чистяково-Снежнянскую— на западе.
К югу от Чистяково-Снежнянской синклинали расположены Зуев-
ская антиклиналь и ее восточное продолжение —Куйбышевско-Несвета-
Центральный грабен { \
Днепровско \
'*s**<^. Донецкой \
впадины \
1>^^ВСК»Й р. , \
НОВОМОСКОВСК
+ Павлоград^ ^Кальмиус^ \
ДНЕПРОПЕТРОВСК^
**>о, + /к котловинам.
"* >4. л* X.
’’Ч>'+ +\Д Донецк®/4*»,
^<*^^Волиоваха~'ч<^^
свий массив
о изюм
оСтаробельск
с л- _
'врьсвсн,
— '—2^^ Ро"е оМиллеР°В0
5oXMyfflc«aeV6Q. iClra “о е о
\нотловина\ *°Ccuea
Cвводит)—' "T
о красныйЛуЧ^~Й2Е2й*с^Й^й^^Д~~
“‘X х>инейных
° о<?в*
_ оиСвлпя^^ Шахты
ОМОрОЗОВСк
Рис 7 Схема тектонического районирования Донецкого бассейна
евская (1-я Южная) антиклиналь, ограничивающие с юга срединную
крупноскладчатую зону Донецкого бассейна. Граница зоны проходит
по оси этих антиклинальных складок, а их южные сложные крылья
входят в южную мелкоскладчатую зону.
Крупные линейные структуры прослеживаются далеко на восток,
в Сальские степи, и, вероятно, далее. Ось Северной антиклинали слу-
жит северной границей основных складок Донбасса, а ее северное крыло
попадает в зону мелкой складчатости. Аналогично южная граница
основных крупных складок проходит по оси Зуевской и Куйбышевско-
Несветаевской антиклиналей.
Северная зона мелкой складчатости — очень сложное
сооружение. Эта зона еще в заальскую и пфальцскую стадии формиро-
вания отличалась от срединной полосы Донбасса наличием мелких
форм. В ларамийскую фазу в основном завершилось ее формирование
в виде структуры с преобладанием мелких брахискладок, с многочислен-
ными разрывами, переживавшими оживление и вовлекавшимися в новую
складчатость Очень интенсивно протекало формирование побочно-на-
следованных брахиантиклиналей на размытых крыльях древних складок
карбона, в то время как брахисинклинали прямо наследовали более
древние синклинали карбона палеозойского структурного этажа.
Подзоны средних и собственно мелких складок разделяются Черну-
хинско-Волнухинской антиклиналью. По оси этой антиклинали выходят
отложения свиты Сг1 в форме двух куполов—-Буденновского и Волну-
хинского. Восточное продолжение Чернухинско-Волнухинской антикли-
нали проходит по Первозванской, Краснодонецкой, Изваринской, Южно-
Каменской, Богураевской и Ольховской антиклиналям, между Белока-
литвенской и Жирновской синклиналями.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
59
Чернухинско-Волнухинская антиклиналь к западу разделяется на
две ветви — северную, известную в Алмазном районе как Алчевско-Ан-
ненская, и южную, собственно Чернухинскую антиклиналь, разделяю-
щую Ольховскую и Селезневскую котловины и являющуюся юго-восточ-
ной границей Бахмутской котловины. К Чернухинской антиклинали под
острым углом подходит Колпаковско-Замчаловская антиклиналь, кото-
рая далее на запад не прослеживается. Артемовско-Славянский анти-
клинальный подъем внутри Бахмутской котловины должен рассматри-
ваться как самостоятельное образование, а не продолжение Колпаков-
ско-Замчаловской антиклинали.
В закрытой верхнемеловыми отложениями полосе, непосредственно
граничащей с северным платформенным склоном (северной Старобель-
ско-Миллеровской моноклиналью), намечается некоторое укрупнение и
упрощение складок.
Строение северной зоны мелкой складчатости на востоке (Цимлян-
ское водохранилище, г. Котельниково) остается тем же: большинство
складок, выявленных при бурении, продолжается на восток, распадаясь
вследствие ундуляции осей на отдельные структуры. Складки здесь
более крупные, что объясняется значительной мощностью отложений
карбона и расширением палеозойского прогиба к востоку. Подъемы
осей складок объединяются не только в виде субмеридиональных попе-
речных полос, а подчиняются в большей степени диагональным направ-
лениям.
С полосой мелкой складчатости северной окраины Донбасса связано
развитие Северодонецкой системы региональных надвигов, вытянутых
параллельно основному простиранию Донецкого складчатого сооружения
от Красного Оскола до Котельниково на 600 км и, вероятно, далее
на восток. Надвиги падают на юг под крутыми углами (40—60°). Отчет-
ливо прослеживаются четыре основных надвига — Криворожский (Ильи-
чевский), Алмазный, Марьевский и Северодонецкий. Стратиграфические
амплитуды отдельных надвигов колеблются от 1000 до 2000 м, а при
слиянии Марьевского, Алмазного и северных ветвей Криворожского
надвига у Каменска в единый Каменский (Алмазно-Марьевский) надвиг
амплитуда его достигает 4000 м. Этот надвиг А. Я. Дубинский называл
Главным надвигом Донбасса, считая его краевым глубинным разломом
и объединяя с Северодонецким надвигом. Однако большинство геологов
Северодонецким надвигом на всем протяжении северной окраины Дон-
басса называют наиболее северную ветвь, ограничивающую складчатый
Донбасс от платформенного склона. Эта ветвь проходит в 20 км к северу
от г. Каменска и носит здесь местное название—Глубокинский надвиг.
Надвиги были заложены в основном еще в заальскую или в пфальц-
скую фазы, а омоложены в киммерийскую и ларамийскую фазу. По-
видимому, система Северодонецких надвигов инверсионно наследовала
еще более древние девонские прибортовые глубинные разломы.
Применение к крутым северодонецким разрывам термина «надвиг»,
а не «взброс» объясняется не только их выполаживанием на глубине,
а главным образом их генетической сущностью — надвиганием складча-
того Донбасса на платформенный склон Воронежского кристаллического
массива.
Между Марьевским и Северодонецким надвигами располагается
своеобразная подзона краевых брахискладок — брахиантиклиналей,
чередующихся с брахисинклиналями. Эта подзона относится к области
сплошной складчатости. К северу от Северодонецкого надвига по южно-
му краю платформенного склона располагаются прерывистые складки
в виде цепочки куполов, разделенных нескладчатыми интервалами.
Наиболее четко проявлены купола: Краснопоповский, Варваровский,
60
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Боровский, Славяносербский, Вергунский, Николаевский, Кружиловс-
кий. Купольные складки ограничивают подзону краевых брахискладок
с севера и Старобельско-Миллеровекую моноклиналь с юга, являясь
промежуточной зоной между складчатым Донбассом и склоном плат-
формы.
Северо-западные складки северной зоны мелкой складчатости объе-
диняются в широкую Бахмутскую котловину. Точной границы между
западным виргационным пучком Северодонецкой мелкоскладчатой зоны
и Бахмутской котловиной практически не существует. Алмазно-Марьев-
ский синклинорий, являющийся северо-восточной частью Бахмутской
котловины, входит одновременно и в состав мелкоскладчатой зоны (ее
западной виргации).
Южная зона мелкой складчатости и разрывов ограни-
чена с севера осями Зуевской и Куйбышевско-Несветаевской антикли-
налей и включает их южные крылья. На западе эта зона условно огра-
ничена по западной периклинали Амвросиевского купола и диагональ-
ному разрыву, на юге — погребенным продолжением Приазовского кри-
сталлического массива. Продолжение южной зоны мелких тектонических
форм прослеживается далеко на запад — в восточном крыле Кальмиус-
Торецкой котловины (Рясн'янская мульда и сопутствующие ей мелкие
складки).
В южной зоне преобладают брахиформы. Разрывные нарушения
представлены самыми разнообразными типами, в том числе сбросами
растяжения с зияющими трещинами, заполненными тектонической брек-
чией и дайками основных изверженных пород, что нетипично для осталь-
ных районов Донбасса. Однако и здесь преимущественно развиты формы
сжатия — надвиги.
Южная граница Донецкого бассейна, хорошо определяемая по кон-
такту с обнаженным Приазовским кристаллическим массивом, на во-
стоке прослежена нечетко. Южная граница Донбасса вдоль погребен-
ного восточного продолжения Приазовского кристаллического массива,
вероятно, связана с крупным продольным разломом. К северу от этого
разлома поперечные и диагональные разломы проникают в складки
карбона, создавая их блоковую структуру. Между современной южной
границей Донбасса по обнажениям карбона и северным краем погре-
бенного Приазовского кристаллического массива возможно выявление
новых складок карбона под палеогеновыми и верхнемеловыми отложе-
ниями.
Западная зона замыкания складчатого Донбасса
включает Бахмутскую и Кальмиус-Торецкую котловины.
Бахмутская котловина — сложная обширная структура с северо-
восточным мелкооплоенным крылом, в форме Алмазно-Марьевското
синклинория, и южным, почти прямолинейным крылом, отвечающим
северным крыльям Главной и Дружковско-Константиновской антикли-
налей. На северо-западе Бахмутская котловина условно ограничена
двумя сходящимися под острым углом рядами купольных структур:
одним — на продолжении Дружковско-Константиновской антиклинали —
Корульским, Камышевахским, Петровским и Волненковским куполами
и вторым — северным рядом куполов — Кременским, Терновским, Кар-
повоким, Краснооскольским, Красношахтерским и Волненковским, рас-
положенным в полосе, ограниченной продолжениями Марьевското и
Северодонецкого надвигов. Купольные структуры Бахмутской котловины
в отличие от куполов Днепровско-Донецкой впадины имеют выходы
на поверхность палеозойских ядер. Все эти складки и разрывы являются
внутренними структурами Бахмутской котловины и входят в общий син-
клинорий, чем и определяется их объединение на базе единой Бахмут-
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
61
ской котловины. Большинство структур внутри Бахмутской котловины
подчиняется в основном тектоническим линиям главного донецкого ЗСЗ
направления.
Синклинальные понижения между рядами куполов имеют более
отчетливые линейные формы, особенно хорошо фиксированные наследо-
ванной молодой тектоникой — киммерийской и ларамийской. Можно
сказать, что наследованные синклинальные формы, выраженные мезо-
зоем внутри Бахмутской котловины, как бы вскрывают линейную сущ-
ность подстилающих их палеозойских синклинальных складок.
Купольные структуры продолжали рост в последующие тектониче-
ские фазы, но некоторые из них были заложены в результате молодых
движений. Наряду с наследованными образовались и наложенные моло-
дые формы, мезо-кайнозойский структурный план которых не совпадает
с палеозойским. Эти формы обычно располагаются диагонально к основ-
ному донецкому простиранию (ЗСЗ), а ориентированы в ВСВ направ-
лении.
Тектонический план Бахмутской котловины усложнен солевой тек-
тоникой, главным образом диапирами девонской соли. Ядра некоторых
куполов, например Славянского, осложнены экзотектоникой в резуль-
тате выщелачивания пластов пермской соли.
Кальмиус-Торецкая котловина завершает на западе складчатый
Донбасс. Северное крутое крыло котловины имеет общую границу с Бах-
мутской котловиной по оси Главной и Дружковско-Константиновской
антиклиналей, а также ряду кулисообразно сочлененных куполов, вытя-
нутых в северо-западном направлении. Восточная граница Кальмиус -
Торецкой котловины следует за фестонами дополнительных складок
второго и третьего порядков.
Восточное крыло котловины осложнено крупными флексурами и
разрывными нарушениями, из которых особого внимания заслуживают
разрывы диагонального ВСВ и СВ направлений.
Южное крыло котловины построено значительно проще. Преобла-
дает пологое падение (12—20°), которое становится еще положе к се-
веру, к оси котловины. Его осложняют разрывные нарушения разных
направлений. Дугообразно сочлененные продольно простиранию пород,
Красноармейский и Центральный надвиги, представляющие собой вме-
сте с Калининским единый надвиг, разграничивают внутреннюю и внеш-
нюю зоны котловины.
Для внутренней зоны характерно развитие согласно падающих
внутрь котловины надвигов (взбросов), из которых внутренний также
дугообразно сочленяется с Селидовским надвигом Красноармейского
района.
Внешней зоне свойственны поперечные и диагональные разрывы
преимущественно типа сбросов, создающие блоковую структуру пери-
ферии южного крыла котловины, подстилаемого докембрийским кри-
сталлическим основанием. Движения по отдельным блокам происходили
еще в конце девона, в раннегерцинские фазы тектогенеза, что доказы-
вается различной полнотой разреза верхнего девона в соседних блоках.
Более проста пликативная форма западного Красноармейского
крыла котловины, также осложненного целой серией почти параллель-
ных разрывов, выраженных преимущественно надвигами во внутренней
полосе и сбросами во внешней полосе. Самый крупный Криворожско-
Павловский сброс рассматривается как западное ограничение Кальмиус-
Торецкой котловины. Замыкание Кальмиус-Торецкой котловины опре-
деляется подъемом ее оси в СЗ направлении, однако четкой границы
здесь не существует. Несколько условно она проводится через Мечеби-
ловский купол.
62
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Среди крупных пликативных элементов внутри Кальмиус-Торецкой
котловины особое место занимает субмеридиональная наследованная,
сформировавшаяся преимущественно .в ларамийскую фазу Волчанская
мульда. Эта мульда имеет ответвления, расходящиеся веером к югу.
Прилегающие к Донецкому складчатому сооружению склоны Укра-
инского и Воронежского кристаллических 'массивов представляют собой
типичные платформенные структуры.
Платформенный склон Украинского кристаллического массива
хорошо прослежен по отложениям нижнего карбона к западу от Криво-
рожско-Павловского сброса до Царичанки. В целом это очень пологая
Новомосковско-Петропавловская моноклиналь карбона с падением
в сторону Днепровско-Донецкой впадины под углом 2—5°. Моноклиналь
разбита большим количеством поперечных и диагональных сбросов
(около 100). Наиболее подвержена разломам полоса, непосредственно
примыкающая к г. Павлограду. Эта полоса может рассматриваться как
крупная разрывная структура, имеющая форму большого и сложного
ступенчатого грабена. Следует полагать, что сбросы ограничены плат-
форменным склоном и не продолжаются внутрь Днепровско-Донецкой
впадины. Затухают ли они к северу или упираются в проходящий здесь
по краю платформенного склона субширотный Михайловско-Юрьевский
разрыв (Н. М. Тимофеева), пока неясно.
Южный платформенный склон карбона Воронежского кристалли-
ческого массива — Старобельско-Миллеровская моноклиналь — построен
значительно проще. Углы падения пластов карбона здесь очень пологи —
1—5, в среднем 2°. Разрывные нарушения не имеют широкого распро-
странения, а купольные структуры выражены слабо. Отдельными сква-
жинами обнаружены локальные возрастания углов падения пластов
карбона к югу от Старобельска, между реками Айдаром и Боровой и
в среднем течении р. Ковсуга у с. Михайловки.
Нескладчатые, очень пологие склоны платформ, закрытые сплош-
ным чехлом горизонтально залегающих отложений мезо-кайнозоя, пред-
ставляют собой районы, резко отличающиеся от складчатого Донбасса
по гидрогеологическим условиям.
ТЕРМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ
Донецкий бассейн в геотермическом отношении изучен наиболее
полно. Первые измерения температуры на глубоких горизонтах Донбасса
произвел в 1907 г. академик А. А. Скочинский в Ново-Смоляниновской
шахте (ныне шахта № И) в районе Донецка. Особенно интенсивно
проводились наблюдения в послевоенные годы. Систематические геотер-
мические наблюдения выполнены в основном на площади промышленной
части Донбасса. В работах Я. Н. Кашпура, В. А. Банковского,
В. Я. Орды и др. обобщен значительный фактический материал, позво-
ливший охарактеризовать геотермические условия Донбасса и его от-
дельных районов, а также установить общие закономерности изменения
температуры горных пород с глубиной и по площади и определить влия-
ние на геотермический режим основных природных факторов.
Особое значение геотермические условия приобретают в связи с про-
гнозированием теплового режима и процессов формирования шахтных
вод на глубоких горизонтах.
В последние годы материалы геотермических исследований в Дон-
бассе используются для решения широкого круга гидрогеологических
задач: установления мест притока воды в скважины, прослеживания
водоносных горизонтов и определения их мощности, а также определе-
ния положения депрессионной поверхности над горными выработками.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
63
На основании изменения температуры в вертикальном направлении
делаются попытки определения изменения степени трещиноватости пород
и скорости водообмена.
В промышленной части Донбасса максимальная глубина, на кото-
рой проводились геотермические наблюдения, составляет 1663 м.
(табл. 7).
Таблица 7
Максимальные глубины измерения температуры
в буровых скважинах Донбасса
Район Глубина, м Темпера- тура, °C
Западный Донбасс, Криштоповская по- исковая площадь, скв. 6158 1320 55,6
Юго-западная часть Донбасса, участок Чернышевский Глубокий, скв. 8156 1663 61,2
Средняя часть Донбасса, участок Ли- сичанский Глубокий, скв. 1289 . . . 1430 49,8
Восточный Донбасс, участок Быстрян- ский, скв. 1944 1260 45,8
Температура горных пород до глубины 1000 м возрастает мини-
мально на 15,2° С (Ворошиловградский район) и максимально на 42,9° С
(Павлоградский район).
О распределении температур горных пород на глубине дает пред-
ставление схематический геотермический профиль (рис. 8). В Донецком
бассейне выделяются две зоны: верхняя— пониженного геотермического-
режима мощностью 500—550 м и нижняя — нормального геотермиче-
ского режима. В верхней зоне геотермический градиент в юго-западной
части бассейна изменяется в пределах 1—2,8° С/100 м, а в центральной
части— 1—2,28° С/100м.
Судя по геотермограммам, наибольшие колебания температур реги-
стрируются до глубины 150—300 м, где тепловое состояние пород обус-
ловливается рельефом, температурными условиями земной поверхности
и гидродинамическими особенностями территории. Температура горных
пород на глубине 100 м изменяется в пределах 12,3—30,7° С.
В нижней зоне с глубиной температура возрастает более интенсивно.
В юго-западной части бассейна геотермический градиент на исследован-
ных глубинах колеблется от 1,6 до 4,1° С/100 м. В средней части в ин-
тервале глубин 500—1000 м на открытых площадях он составляет
2,78° С/100 м, а на закрытых — 2,10° С/100 м. На более глубоких горизон-
тах наблюдается некоторое увеличение геотермического градиента соот-
ветственно до 3,4 и 2,6° С/100 м. По площади устанавливается общая
закономерность: геотермический градиент понижается с запада на вос-
ток, а также по направлению к склонам Воронежского и Украинского
кристаллических массивов. На фоне этой общей закономерности выявле-
но повышение геотермического градиента в сводах антиклинальных
структур, отмечаются положительные температурные аномалии на наи-
более угленосных площадях. Уменьшение геотермического градиента
зафиксировано в синклиналях и на участках сильно метаморфизованных
пород. Более высокие геотермические градиенты в пределах бассейна
наблюдаются на территории Павлоградско-Петропавловского района.
В области этой тепловой аномалии на глубине 1000 м температура гор-
ных пород превышает 50° С (табл. 8).
64
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Для юго-западной части бассейна наиболее высокий геотермиче-
ский градиент отмечен в западной части Центрального района,в цент-
ральной части До<нецко-Макеевско<го района и в осевых частях попереч-
ных флексур (Кашпур, 1954).
Район с повышенными геотермическими градиентами прослежива-
ется в виде оплошной полосы вдоль юго-западного крыла Кальмиус-
Торецкой котловины в направлении Павлоград — Богдановка — Петро-
павловка — Марьинка — Донецк.
Подобные повышения градиентов наблюдаются на относительно
небольших площадях в Лисичанском, Кадиевском и Зверевском угле-
Рис 8. Схематический геотермический разрез Донецкого бассейна (По В. И Свер-
жевской и Е. А. Белецкой, 1963)
/ — меловые отложения, 2 — триасовые отложения, 3—4 — каменноугольные отложения 3~ свитные
известняки, 4 — известняков© доломитовая толща турне и нижнего визе (сяита Ci1), 5 — девонски0
отложения, 6 — докембрийские породы, 7 — тектонические нарушения, 8 — изотермы
промышленных 'районах бассейна. Для большей части территории Сред-
него и Восточного Донбасса характерны низкие геотермические гра-
диенты.
В последнее время получены данные о температурном режиме
отдельных площадей северо-западной и северной окраин Донбасса.
В скв. 200, пройденной на Шебелинском газовом месторождении до глу-
бины 4400 м, температура достигает +143° С. При удалении от Воро-
нежского кристаллического массива на отдельных площадях наблюда-
ется ряд положительных температурных аномалий, образование которых
многие исследователи связывают с переносом тепла подземными водами,
разгружающимися по тектоническим нарушениям. Для отдельных
структур отмечено закономерное нарастание температуры к сводовым
частям, что также связывают с особенностями их гидродинамики.
Общее понижение геотермических градиентов с запада на восток
в Донбассе увязывается с изменением гидродинамических особенностей
территории. Так, в западной закрытой части бассейна глубина водооб-
мена с поверхностью, а следовательно, и глубина интенсивной циркуля-
ции подземных вод не превышает 200—300 м, в то время как в откры-
той части Донбасса, если исходить из степени трещиноватости горных
пород и химического состава вод, глубина водообмена достигает 1000 м.
Понижение геотермического градиента в северной части бассейна
можно объяснить охлаждающим действием потоков подземных вод, на-
правляющихся со стороны Воронежского кристаллического массива
к области разгрузки в зоне Северодонецкого надвига и южной кромки
мезо-кайнозойского покрова.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
65
Таблица 8
Изменения величин температуры и геотермических градиентов в пределах Донбасса
(по данным Я. Н. Кашпура, В. Я- Орды н др.)
Районы Температура горных пород °C на глу- бине, м Геотермический градиент, °С/100 м
250 500 1000 1500*
от | до от | до от до от до от до ^среднее
Западный Донбасс
Новомосковский • 12,9 15,6 17,6 21,4 27,0 34 36 47,0 1,8 2,7 2,1
Павлоградский 8,2 21,8 16,8 30,0 34,1 53 46 67,5 2,1 3,8 2,9
Ю г о - з а па д и а я ч а СТ ь Донбасса
Центральный 13,0 20,1 17,4 28,2 26,2 47 34 64,8 1,56 3,81 2,63
Чистяково-Снежнянский . . . 12,4 17,9 17,5 26,0 27,6 42 36,8 57,6 1,77 3,19 2,34
Донецко-Макеевский .... 13,2 20,2 17,6 28,1 27,0 45 35 63,0 1,6 3,69 2,78
Красноармейский 14,0 19,9 20,7 29,3 32,0 44 41,8 68,2 2,07 3,2 2,61
Южно-Донбасский 13,5 20,6 19,2 29,6 28,5 50,8 37,8 72,4 1,82 4,32 2,78
Средняя часть Донбасса
Лисичанский • 13,4 19,5 19,0 25,1 28,5 38,5 38,0 54,0 1,3 3,6 2,4
Алмазно-Марьевский 10,0 20,3 14,1 27,2 24,1 42,5 32,2 57,4 1,4 4,0 2,3
Ворошиловградский 11,6 18,1 15,8 24,0 22,3 36,0 28,8 49,1 1,0 3,2 1,8
Краснодонский 12,0 18,7 16,1 23,8 25,8 36,3 33,9 50,2 0,9 3,6 1,8
Боково-Хрустальский .... 10,5 19,9 15,6 25,6 25,3 37,6 32,5 49,6 1,1 3,8 2,1
Должано-Ровенецкий 9,0 18,1 14,4 21,6 25,3 33,2 32,0 46,0 1,2 3,3 2,0
Восточный Донбасс
Миллеровский • 13,7 |16,8 19,1124,2 29,91 34,3 40,7 | 48,3 2,16 2,7 2,43
Каменско-Гундоровский . . . 14,1 19,8 31,3 42,8 1,81 3,18 2,4
Гуково-Зверевский 12,9 |18,2 18,2 | 23,8 26,7 | 39,3 35,2 | 55,1 1,7 3,17 2,5
Белокалитвенский 15 21,1 33,9 45,8 1,88 3,07 2,47
Шахтинско-Несветаевский . . 14,3 | 17,8 20 | 24,7 31,2 | 39,1 42,4 [ 54,8 2,23 3,17 2,54
Тацииский 15,2 20,9 32,8 45,3 2,12 2,91 2,43
Задонский 15,8 | 18,1 22,3 | 24 34,1 | 38,8 45,6 | 52,7 2,3 2,87 2,6
* По экстраполяции.
66
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
ГЕОМОРФОЛОГИЯ
Основные черты строения и характер геоморфологического расчле-
нения Донбасса предопределены неоген-четвертичным этапом его раз-
вития. Область Донецкого складчатого сооружения в это время испыты-
вала преимущественно положительные активные тектонические движе-
ния. На фоне общего поднятия тектонические движения проявляются
дифференцированно, в основном унаследование и, что особенно важно,
ритмично. Максимум суммарного поднятия (до 250—300 м) приходится
на срединную полосу складчатого Донбасса. Главный его результат —
образование возвышенности (кряжа) с абсолютными отметками до
300—350 м и глубиной расчленения до 150—200 м. В окраинных райо-
нах, а также на участках, структурно соответствующих краевым синкли-
нальным прогибам, поднятия затухают (в среднем 150 м, а на юге
Приазовской низменности — менее 100 л<).
По данным точных нивелировок, поднятие Донецкого кряжа (отно-
сительно Ростова) продолжается и в настоящее время, но скорость
его не везде одинакова: западная часть открытого складчатого Донбасса
поднимается быстрее, чем восточная.
Рельефообразующим фактором являются следующие климатические
особенности Донбасса: значительные амплитуды суточного хода темпе-
ратур; ливневый характер летних осадков; частые зимние оттепели и
связанные с ними неустойчивость снежного покрова и зимний поверхно-
стный сток; бурное снеготаяние при дружной весне; дефицит влаги.
Все это обусловливает интенсивность процессов выветривания и эрозии.
По морфогенетическому принципу поверхность Донбасса расчленя-
ется на денудационные, аккумулятивно-денудационные и аккумулятив-
ные равнины (рис. 9). В каждой из этих групп по ряду признаков
(единство генезиса, однородность морфологических черт и приурочен-
ность к определенной структурно-литологической основе) выделяются
морфологические типы и подтипы рельефа. Территориально типы релье-
фа соответствуют крупным геоморфологическим районам или геоморфо-
логическим областям: Донецкому кряжу, Приазовской возвышенности
(северо-восточная часть), Полтавской равнине (южная часть), южным
отрогам Средне-Русской возвышенности (Придонецкое плато), Донецко-
Чирской равнине, Нижне-Донской низменности и Приазовской низмен-
ности (восточная часть).
Рельеф денудационных равнин развит в пределах открытого склад-
чатого Донбасса и Приазовского кристаллического массива. По морфо-
логическим признакам среди них выделяются: 1) волнистая, местами
глубоковолнистая равнина с долинно-балочным расчленением (на кри-
сталлическом основании Приазовской возвышенности); 2) пологоволни-
стая равнина со слабым долинно-балочным расчленением, 3) волнистая,
местами увалистая равнина с гривистым придолинным расчленением;
4) грядово-гривистая и грядово-куэстовая равнина с резко выражен-
ными структурными элементами и интенсивным балочно-овражным
расчленением (на палеозойском складчатом основании).
Волнистая, местами глубоковолнистая равнина на кристаллическом
основании занимает северо-восточную часть Приазовской возвышенно-
сти. Абсолютные отметки ее поверхности не превышают 300 м Густота
эрозионного расчленения составляет 0,3 км/км2, а глубина достигает
150 м. Средние углы наклона поверхности равнины 2°—2° 30'. Плоскости
планации этой равнины хорошо вписываются в план долинно-балочного
расчленения, что придает рельефу этой равнины черты мягкой волни-
стости. Последнее обусловлено образованием преимущественно выпукло-
вогнутых профилей склонов при денудации поверхности кристалличе-
Рис. 9. Геоморфологическая
карта. (Составил И. М. Рос-
лый) Морфогенетические типы
рельефа.
1—4 — денудационные и структурно
денудационные равнины, возвышен
ные (абс высоты до 350 м, глуби
на расчленения до 200 м)
/—волнистые, местами глубоко
волнистые с долннно балочным
расчленением, 2 — пологоволнистые
со слабым долинно балочным рас
членением, 3 — волнистые, местами
увалистые с гривистым придолин-
иым расчленением, 4 — грядово-гри
внсто куэстовые с интенсивным ба-
лочно-овражным расчленением, 5 —
6 — аккумулятивно - денудационные
равнины с интенсивным эрозион-
ным расчленением, возвышенные
(абс высоты до 250, глубина рас-
членения до 150 м} 5 — волнистые,
останцево-холмистые, местами пе-
реходящие в грядово-холмистые
эрозионные расчленения, 6— вол-
нистые купольно останцевые с до-
линным и балочно-овражным рас
членением, 7—17 — аккумулятивная
группа равнин 7—7/— лёссовые
равнины с эрозионным расчленени
ем 7 — плоские, наклонные с при
Долинным балочно овражным рас
членением, низменные (абс высоты
До 150, глубина расчленения до
100 лс) 8 — пологоволнистые с до
лннно-балочным расчленением, воз
вышенные (абс высоты от 150 до
250, глубина расчленения до 150 лс),
9 — пологоволнистые с долинно ба-
лочным расчленением, 10 — волнис
тые, местами увалистые с долинно-
балочным расчленением, //—сильно
волнистые, местами всхолмленные
с интенсивным балочно овражным
расчленением, 12—16 — аллювиаль
иые равнины /2 — современных пойм речных долин, 13 — нижне верхнечетвертнчных (I—IV) иерасчленеииых надпойменных террас, 14 — нижне-среднечетвертичных
(III—IV) нерасчленеиных речных террас, 15 — четвертичных нерасчлененных речных террас и речных долин, 16 — плиоценовых и плионен-нижнечетвертичных нерасчле
пенных террас, фиксированных лёссовым покровом, /7 — морские равнины древиечерноморских и древиеэвксиискнх террас; 18—20 — формы рельефа /5 — карстовые,
19 — оползни древине и современные, 20 — суффозионные 21—22 — типы берегов морей и водохранилищ 2/— абразионные и абразионно-оползневые, 22 — аккумулятив
ные и абразионно-аккумулятивные
68
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
ских пород (базальтов, порфиритов, гранитов). Не менее важную ниве-
лирующую роль выполняет также покров лёссов и лёссовидных суглин-
ков (мощность 15—20 м), изредка на небольших площадях сменяющихся
маломощными неогеновыми рыхлыми породами. Исключение составляют
лишь отельные придолинные участки равнины и склоны долин, где
отпрепарированные кристаллические породы выступают в рельефе в виде
каменных нагромождений (каменных могил) или останцев.
Для Донецкого кряжа характерен рельеф денудационных равнин
на палеозойской складчатой основе. Наиболее высоким участком Донец-
кого кряжа является Главный водораздел, который простирается
в субширотном направлении по линии Дебальцево — Петровеньки —
Ровеньки — Должанская. Поверхность водораздела возвышается до
300 м над уровнем моря (могила Мечетная — 367 м, курган Мечетный —
359 м). Главный водораздел разъединяет реки Донецкого кряжа на
бассейны Сев. Донца и Азовского моря. В западной части возвышен-
ности расположены верховья рек бассейна Днепра, в восточной части —
бассейна Дона. Густота эрозионного расчленения значительная, но не-
равномерная и в среднем составляет 0,3—0,4 км/км2 Глубина расчлене-
ния кряжа колеблется от 200 до 100 м.
Пологоволнистая равнина со слабым придолинным расчленением
приурочена к полосе главного водораздела Донецкого кряжа. На значи-
тельном протяжении она совпадает с полосой Главной синклинали,
а в северо-западной части кряжа смещена на южное крыло первой
Северной антиклинали. Поверхность равнины слабо расчленена, имеет
мягкие очертания.
Волнистая, местами увалистая, с гривистым придолинным расчле-
нением равнина развита в полосах периклиналей Кальмиус-Торецкой и
Бахмутской котловин, а также Чистяковской синклинали. Абсолютные
отметки равнины не превышают 300 м, чаще они равны 250— 270 м,
на востоке — меньше 200 м (междуречье Калитва — Быстрая). Глубина
расчленения неравномерная. Междуречья расчленены слабо. На срезан-
ном каменноугольном складчатом основании этих равнин развиты лёссо-
видные суглинки. Гривистое расчленение отмечается на узких полосах
равнин (склонах) или непосредственно на их коренных склонах.
Грядово-гривистые и грядово-куэстовые равнины с резко выражен-
ными структурными элементами и интенсивным балочно-овражным рас-
членением по своему облику могут быть названы денудационно-тектони-
ческими. Они приурочены к Главной антиклинали (на участке Гор-
ловка— Дьяково), Дружковско-Константиновской антиклинали, второй
Южной антиклинали (Амвросиевский купол), участку северных анти-
клиналей (в бассейне р. Белой), к первой и второй северным антикли-
налям в бассейне р. Бол. Каменки (рис. 10) ц другим местам. Абсолют-
ные отметки их поверхности колеблются от 300 до 150 м, глубина рас-
членения составляет 180—120 м. Примечательной чертой этого типа
рельефа является сложное сочетание эрозионного и структурного рас-
членения, в значительной мере отражающего структурно-литологическую
дифференциацию складчатой герцинокой основы, характер рассланцева-
ния горных пород и углы наклонов пластов. В структурном и структур-
но-денудационном рельефе равнины основное место занимают скульп-
турные формы' гряды, куэсты, купола-останцы, гривы или просто
пластовые поверхности и разделяющие их ложбины и логи. Четвертич-
ный покров островной, маломощный, отмечается, как правило, на
участках, не подвергающихся интенсивной денудации в настоящее
время
Рельеф аккумулятивно-денудационных равнин с интенсивным эро-
зионным расчленением приурочен к двум возвышенным районам с абсо-
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
69
лютными высотами до 250 м и глубиной расчленения до 150 м. Первый
из них представляет собой северо-западную оконечность открытого
Донбасса, где развиты волнистые купольно-останцевые равнины с до-
линным и балочно-овражным расчленением (средние углы наклона
2°—2° 30'). В их рельефе заметно непосредственное участие срезанных
структур мелкой складчатости, сложенных породами от каменноуголь-
ных до меловых. Рыхлые палеогеновые и неоген-четвертичные осадки
заметно смягчают резкость эрозионного расчленения равнин. Местами
развиты лёссы и лёссовидные суглинки. Мощность их в среднем равна
10—20 м.
Риг. 10. Гривистый рельеф в бассейне р. Бол Каменки. (Фото И. М Рослого)
Второй район — обширная полоса в пределах отрогов Средне-Рус-
ской возвышенности и севера Донецко-Чирской равнины. Здесь развиты
волнистые останцево-холмистые, местами переходящие в грядово-холми-
стые эрозионного расчленения равнины, рельеф которых выработан
на моноклинально залегающих пластах меловых и палеогеновых пород.
Склоны равнины как бы изъедены эрозионным расчленением, а узкие
водораздельные гребни часто превращены ,в останцевые поверхности
или отдельные холмы. На северо-востоке района они вырисовываются
грядами. Средние уклоны поверхности этой равнины составляют 2—3°.
Покров лёссов и лёссовидных суглинков маломощный (10—20 м), на
интенсивно эродируемых участках равнины он отсутствует.
Аккумулятивный рельеф включает лёссовые, аллювиальные и мор-
ские равнины. Лёссовые равнины — наиболее распространенный тин
рельефа — образуют как бы внешнее обрамление Донецкого кряжа.
Однако план развития лёссовых равнин и их строение в значительной
мере находится в зависимости от орогидрографического рисунка терри-
тории Большого Донбасса. По гипсометрическим данным, глубине эро-
зионного расчленения и морфологическим признакам лёссовые равнины
можно подразделить на низменные высотой до 150 м, с глубиной рас-
членения до 100 м и возвышенные — от 150 до 250 м, с глубиной рас-
членения до 150 м.
Низменные аккумулятивные лёссовые равнины приурочены к низ-
менности Восточного Приазовья и междуречьям в низовьях Самары,
70
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Орели и Ворсклы. Для них характерна небольшая густота эрозионного
расчленения (в среднем 0,25 км/км2) и средние утлы наклона поверх-
ности (1°—Iй 30'). Структурно-литогенной основой равнин служат
рыхлые неогеновые породы с моноклинальным или горизонтальным
залеганием. Повсеместно на них залегает мощный покров лёссов и лёс-
совидных суглинков.
Возвышенные аккумулятивные лёссовые равнины занимают обшир-
ные пространства области. Пологоволнистые равнины, составляющие
основной массив южной части Полтавской равнины, занимают южную
часть Придонецкого плато, а также южный и восточный склоны Донец-
кого кряжа. Волнистая, местами увалистая равнина выделяется на юге
восточной части Придонецкого плато и частично в пределах Донецко-
Чирской области. Сильно волнистая, местами всхолмленная равнина
с интенсивным балочно-овражным расчленением приурочена к полосе
восточной части Полтавской равнины (вдоль правого берега р. Сев.
Донца) и заходит в пределы северо-западных окраин Донецкого кряжа
Густота эрозионного расчленения поверхности этих равнин изменяется
от 0,25 до 0,5 км/км2, а средние углы наклона составляют 2°—3°30'.
Структурно-литологическую основу равнин составляют неогеновые
или палеоген-неогеновые рыхлые породы. Мощность перекрывающих
их лёссов и лессовидных суглинков колеблется в пределах от 10 до 20 м
Важное место в геоморфологическом строении территории Боль-
шого Донбасса занимают речные долины и балки. Многие, небольшие
по размерам речные долины сформированы водными потоками внутрен-
него питания.
Четвертичная история развития речных долин отражена в шести
геоморфологических уровнях — террасах. Наиболее полно они представ-
лены в долинах Сев. Донца, Оскола, Айдара, Дона и Орели. Речные
террасы рассматриваются и выделяются как тип аллювиальных равнин’
поймк, I, II, III, IV и V надпойменных террас Сюда же отнесены до сих
пор недостаточно изученные, почти не выраженные морфологически
террасы, формирование которых связано с плиоценовыми аллювиаль-
ными размывами и аккумуляцией. Они выделены как участки нерасчле-
ненных плиоценовых и плиоцен-нижнечетвертичных террас.
Равнины пойм речных долин наиболее широко распространены,
но они выделены как самостоятельные лишь в крупных речных долинах
Рельеф равнин пойм обычно плоский. В долинах Сев. Донца, Оскола,
Айдара, Дона, Орели и Самары поймы расчленяются протоками или
рукавами на отдельные сегменты, реже острова. Отмечаются также
прирусловые песчаные валы, в редких случаях образующие участки
гривистых пойм Уровень пойменных равнин часто дифференцируется
на так называемые низкую и высокую поймы. Сложены они современ-
ными аллювиальными отложениями мощностью до 20—25 м Основу
аллювиальных толщ составляют пески, которые кверху переходят
в супеси и суглинки В крупных речных долинах фациальный состав
аллювия более пестрый.
Равнины первых надпойменных террас отмечаются во всех речных
долинах. Их поверхности в крупных долинах имеют относительную
высоту над меженью рек 12—14 м.
Равнины вторых надпойменных террас сравнительно хорошо раз-
виты в крупных речных долинах. В мелких долинах они часто конвер-
гируют со склонами одновозрастной им аллювиально-делювиальной и
делювиальной аккумуляции. В долине Сев. Донца и на небольшом
отрезке долины Днепра эти равнины представляют собой так называе-
мые однолессовые террасы со сравнительно плоской поверхностью. Верх-
няя часть их сложена лёссовидными суглинками, нижняя — песками,
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
71
суглинками, илами средней мощностью 12—15 м. На равнинах этой
террасы, в мелких речных долинах аллювиальные пески и суглинки
обычно перекрываются делювием.
Равнины третьих, четвертых и пятых надпойменных террас по воз-
расту относятся к первой половине четвертичного периода. В Донецком
кряже господствующим типом долин является цокольный. Поверхности
этих террас существенно видоизменены склоновой денудацией и акку-
муляцией. В первом случае песчаный аллювий террас уничтожен, а во
втором — погребен под покровом лёссов и лёссовидных суглинков. Эти
террасы слабо выражены морфологически. Особенно трудно устанавли-
ваются и различаются уровни четвертых и пятых террас в долинах
открытого Донбасса.
Несколько лучше выражены в рельефе равнины третьих надпой-
менных террас в долинах Сев. Донца, Айдара, Дона, Самары и неко-
торых других рек. Относительная высота их в различных долинах
колеблется от 25 до 40 м. Нижнюю часть разреза террас составляют
пески с прослоями супесей и суглинков мощностью до 10—12 м, а верх-
нюю— лёссы и лёссовидные суглинки мощностью 6—8 м.
Равнины четвертых надпойменных террас имеют небольшое значе-
ние в строении речных долин. Исключение составляют лишь долины
Сев Донца и Дона. Террасы представляют собой склоновую поверх-
ность, в пределах которой песчаный аллювий обычно залегает под доста-
точно мощной (до 15—20 л) толщей лёссовидных суглинков и лёссов.
Заслуживает внимания широко распространенная равнина пятой
надпойменной террасы в долине Сев. Донца. Общая мощность слагаю-
щих ее рыхлых осадков на ряде участков (например, на левом берегу,
з междуречье Оскол — Красная) составляет 45—50 м и более.
Сравнительно большую площадь занимают на территории Боль-
шого Донбасса равнины плиоценовых аллювиальных террас. Нижняя
часть их разреза представлена плиоценовыми аллювиальными песками
й глинами, верхняя — полным комплексом четвертичных лёссовидных
суглинков и лёссов. В местах интенсивной склоновой денудации послед-
ние могут отсутствовать.
Вдоль северного побережья Азовского моря развиты равнины мор-
ских террас: древнеэвксинской и древнечерноморской. Равнина древне-
эвкспнской террасы сложена морскими преимущественно песчано-сугли-
нистыми породами, сверху перекрытыми лёссами и лёссовидными
суглинками иногда мощностью до 15—20 м. Равнина древнечерномор-
ской террасы включает пляжи, косы, пересыпи. Она сложена песками,
илами и детритовым ракушником.
Рельеф Донецкого бассейна формируется под влиянием выветрива-
ния, эрозии (водной), гравитационных, оползневых, суффозионных,
карстовых, эоловых и других процессов, большинство из которых
связано между собой.
Выветривание особенно интенсивно протекает в районах резкого
вертикального и горизонтального расчленения рельефа и хорошо раз-
витых обнаженных склонов. В таких условиях (открытый Донбасс,
южные отроги Средне-Русской возвышенности, Приазовская возвышен-
ность, коренные склоны речных долин и балок) происходит быстрое
удаление продуктов разрушения, процессами выветривания захватыва-
ются все более глубокие слои коренных пород. В Донецком кряже этому
способствуют значительная крутизна пластов, обилие трещин, частое
чередование различных по физико-химическим свойствам слоев, срав-
нительно слабая их метаморфизация и, наконец, многочисленные выра-
ботки. Сравнительно легко и быстро разрушаются оказавшиеся на днев-
ной поверхности каменноугольные сланцы и сланцеватые песчаники,
14
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
мелоподобные песчаники, палеогеновые опоки и понтические известняки.
Поэтому участки крутосклонового рельефа, сложенные с поверхности
этими породами, часто неустойчивы и обладают пониженной механиче-
ской прочностью. Выветривание резко усиливает склоновую денудацию,,
сопровождающуюся обильными выносами обломочного материала.
Водная эрозия—'ведущий процесс в динамике рельефа Донбасса —
проявляется в виде плоскостной и линейной форм. Плоскостная эрозия,
или смыв, так же как и выветривание, активно протекает в возвышен-
ных, глубоко расчлененных районах (Донецкий кряж, южные отроги
Средне-Русской возвышенности, Приазовская возвышенность), а также
на крутых коренных и слабо задернованных склонах речных долин и
балок. Наиболее интенсивно плоскостной смыв происходит в период
снеготаяния и во время летних ливней. Выразительнее всего отрица-
тельная роль смыва видна в Донецком кряже. С плоскостным смывом
связаны заиление водохранилищ и в какой-то мере обмеление рек.
Линейный поверхностный сток проявляется в виде постоянных и
временных водотоков. Большинство постоянных водотоков имеет незна-
чительные размеры и характеризуется, в общем, малой водностью.
Однако незарегулированность стока рек и спорадическое (сезонное и
ливневое) проявление его резко увеличивают их эрозионную и транс-
портирующую работу. В результате этого в Донецком кряже, на При-
азовской возвышенности и в других возвышенных районах в настоящее
время происходит процесс интенсивного размыва и разработки мелких
речных долин и балок.
С работой рек связывается также процесс береговых размывов
или подмывов. Последние особенно характерны для долины р. Сев. Дон-
ца. Береговые подмывы исключают восстановление профиля равновесия
сктонов и способствуют активизации гравитационных, оползневых
явлений, плоскостного смыва, овражной эрозии и т. д.
С деятельностью временных водотоков связана овражная эрозия,
причем для возвышенных, густо расчлененных долинно-балочной сетью
районов наиболее характерно ее проявление в виде склоновых рытвин
и донных оврагов. При особо благоприятном сочетании условий и не-
редко при помощи человека годичный прирост долины оврага может
достигать 8—40 м.
Гравитационные процессы проявляются в виде осыпей и реже обва-
лов рыхлого и обломочного материала — продуктов выветривания.
Распространение осыпей и обвалов ограничено участками крутых скло-
нов. В случае развития их у подножьев неподмываемых склонов смяг-
чаются береговые профили и в конечном счете ослабляется интенсив-
ность склоновых процессов.
Оползневые явления не имеют широкого распространения на терри-
тории Большого Донбасса. В частности, они отсутствуют в районах
выходов на поверхность кристаллических пород (Приазовская возвы-
шенность) и каменноугольных пород (Донецкий кряж). Развиваются и
потенциально возможны оползни в местах расчлененного рельефа, где
близко к поверхности залегают пермские, триасовые, юрские песчано-
глинистые отложения, сарматские глины и особенно плиоценовые (тер-
расовые) песчано-глинистые образования. Древние и современные
оползни во многих местах отмечаются на правом склоне долины
Сев. Донца (например, выше с. Петровского), на правом склоне Оскола
(выше с. Красного Оскола), на склонах Жеребца и в других местах.
Плоскостями скольжения служат чаще всего красно-бурые глины.
К оползневым районам следует отнести правый берег долины
р. Крынки ниже с. Успенского, а также склоны балок, открывающихся
в долину р. Миуса в ее низовье. На левом коренном берегу р. Казенного
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
73
Торца, ниже с. Октябрьского, оползни приурочены к верхнему срезу
высокого и расчлененного оврагами склона. Горизонтами (водоупо-
рами), по которым происходит сползание, здесь служат пермские и
частично сарматские глины. На западной окраине Донецкого кряжа
и в местах развития пермских медистых песчаников, аргиллитов и мезо-
зойских песчано-глинистых пород весьма характерны оплывинно-опол-
зневые явления, накладывающие отпечаток на рельеф склонов.
Суффозионно-просадочные явления и связанные с ними блюдца
известны на террасах левого берега Сев. Донца (Змиевская излучина)
и в Нижне-Донской низменности. Их развитие вызывается повышенной
инфильтрацией поверхностных вод вследствие плохой дренированности
территории.
Карстовые явления ограничены районами распространения нижне-
каменноугольных известняков, пермских соленосных отложений и доло-
митов. Особого внимания заслуживают юго-запад Донецкого кряжа
(бассейн р. Сухой Волновахи и нижнее течение р. Мокрой Волновахи),
а также Артемовский и Славянский районы. На юго-западе Донецкого
кряжа карст развивается в мощной толще нижнекаменноугольных
известняков, чему благоприятствуют тектонические нарушения и тре-
щины в известняках, циркуляция по ним подземных вод, связь с поверх-
ностными водами и положение базисов карстования. Наиболее распро-
страненными карстовыми формами являются воронки погребенные и
открытые, реже встречаются карстовые пещеры и карры. Погребенные
воронки выполнены песками, песчано-глинистыми породами палеоген-
неогенового возраста. Чаще всего они скрыты под покровом четвертич-
ных отложений и вскрываются лишь карьерами.
В Артемовском и Славянском районах карстопроявления связаны
с пермскими соленосными отложениями и доломитами. Карстовые
каверны и мелкие пещеры отмечены в доломитах на правом склоне вер-
ховья долины Бахмутки, провальные воронки — на первой надпоймен-
ной террасе того же склона выше г. Артемовска. Многочисленные древ-
ние и современные провальные воронки прослеживаются на северо-за-
падных окраинах г. Славянска Крупнейшими карстовыми формами
являются Славянские озера, развитые на пойме и первой надпойменной
террасе р. Казенного Торца. В меловых отложениях также известны
погребенные воронки (гора Кременец), карстово-суффозионные ворон-
ки, нередко карстовые пещеры (Бондарчук, 1949).
Эоловым процессам (ветровой эрозии) принадлежит важная роль
в преобразовании рельефа ряда районов Донбасса. Деятельностью
ветра в особо неблагоприятные в климатическом отношении годы вызы-
ваются такие явления, как «черные» бури. Наблюдается постоянное
воздействие ветровой эрозии на песчаных массивах первых надпоймен-
ных террас Дона, Днепра, Сев. Донца, Оскола, Кундрючьей и других
рек, а также в местах выходов на дневную поверхность песчаных толщ,
дочетвертичного возраста.
Часть вторая
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
ДОНБАССА
Гидрогеологические условия Большого Донбасса являются слож-
ными и разнообразными. Своеобразие гидрогеологических условий
каждого из районов Большого Донбасса есть результат взаимодействия
многих геологических и физико-географических факторов. В то же
время существует ряд общих закономерностей в распределении водо-
носных горизонтов и в формировании подземных вод. Так, для откры-
того Донбасса характерно развитие трещинных вод, приуроченных
к системе бассейнов низших порядков, в которых породы промыты до
значительных глубин. В смежных артезианских бассейнах устанавли-
вается сложная система поэтажно сменяющих друг друга водоносных
горизонтов и комплексов пластовых вод по всему разрезу осадочных
отложений. При этом водоносные горизонты верхних частей разреза
в породах кайнозоя и частично мезозоя содержат преимущественно
пресные воды (исключая южную и юго-восточную части Донбасса),
а нижележащие горизонты — минерализованные воды и рассолы.
Подземные воды на территории Большого Донбасса приурочены
к кристаллическим и осадочным породам.
На основе обобщения фондовых и литературных материалов со-
ставлена гидрогеологическая карта Донецкого бассейна на двух листах:
1) карта первых от поверхности водоносных горизонтов и разрезы
к ией; 2) карта основных водоносных горизонтов и гидрогеологического
районирования. Эти карты дают представление о гидрогеологических
особенностях Донецкого бассейна и позволяют установить наиболее
общие закономерности распространения и формирования подзем-
ных вод.
На гидрогеологической карте первых от поверхности водоносных
горизонтов показано распространение водоносных горизонтов и ком-
плексов. В соответствии со сложившимися принципами в водоносный
комплекс объединялось несколько водоносных горизонтов, причем в не-
которых случаях в связи с масштабом карты приходилось объединять
в водоносные комплексы горизонты, отличающиеся по своим гидроди-
намическим и гидрохимическим особенностям. Это касается водонос-
ных горизонтов палеогеновых отложений в тех районах, где они имеют
островное распространение, залегают выше местных базисов эрозии и
интенсивно дренируются речной и балочной сетью.
Кроме первых от поверхности водоносных горизонтов на карте по-
казано распространение нижележащих водоносных горизонтов и ком-
плексов и отражены глубины залегания подземных вод, их количе-
ственная и качественная характеристики, направление движения и ре-
гиональные области разгрузки подземных вод. Для наиболее выдер-
жанных и широко распространенных водоносных горизонтов построены
гидроизогипсы (изопьезы).
На врезке к карте показаны широтная химическая зональность
подземных вод в зоне свободного водообмена, формирующаяся под влия-
нием главным образом физико-географических факторов и мощности
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
75
зоны пресных вод. Вертикальная гидрохимическая зональность нашла
отражение на разрезах к карте.
На гидрогеологической карте первых от поверхности водоносных
горизонтов нанесен ряд опорных шахт, для которых приводятся вели-
чины общешахтных притоков и коэффициенты водообильности, а также
минерализация и химический состав шахтных вод. Показаны также
участки шахтных полей как площади возможного дренирования под-
земных вод действующими шахтами.
На карте основных водоносных горизонтов отражены площади рас-
пространения основных водоносных горизонтов, пригодных для водо-
снабжения, а также безводные участки. К основным водоносным гори-
зонтам и комплексам отнесены как водоносные горизонты со свободной
поверхностью, так и напорные, наиболее водообильные с лучшими по
качеству водами. Учитывались при этом и другие показатели: глубина
залегания горизонтов, глубина залегания уровней воды и литологиче-
ский состав водовмещающих пород. На карте показаны также водо-
носные горизонты и комплексы, залегающие ниже и выше основных,
которые также могут быть рекомендованы для использования. Пло-
щади развития соленосных отложений нижней перми, содержащих
в зоне выщелачивания высокоминерализованные воды и рассолы, отне-
сены к участкам отсутствия водоносных горизонтов эксплуатацион-
ного значения. На карте основных водоносных горизонтов нанесены
также границы гидрогеологических районов Донецкого бассейна.
Приводимая ниже детальная характеристика водоносных горизон-
тов и комплексов иллюстрируется табличными данными по опорным
скважинам (см. приложение), а также погоризонтными гидрогеологи-
ческими картами и гидрогеологическими разрезами. Последние пред-
ставляют собой сводные геологические разрезы каждой системы по
отдельным районам (при больших мощностях стратиграфических толщ,
например карбона и перми, — каждой свиты). При этом на разре-
зах по триасу, юре и кайнозою условным знаком показаны водоносные
породы. На разрезах по карбону и перми водоносные горизонты услов-
ным знаком не выделены, но обозначены принятыми индексами. По
всем хорошо изученным районам колонки сопоставлений каменноуголь-
ных отложений представляют собой схематические геологические раз-
резы свит, что позволяет проследить характер фациальных изменений
водоносных пород, но лишает возможности показать их водоносность
принятым на других разрезах знаком. Показ водоносности отдельных
пластов песчаников и известняков карбона и перми часто затрудняется
и незначительной их мощностью Это компенсируется наличием индек-
сов водоносных горизонтов и обозначением литологии пород, так как
в карбоне повсеместно водоносными являются песчаники и известняки,
в перми — песчаники, конгломераты, известняки и доломиты, а в зоне
выщелачивания также гипсы. Водоносность девонских и верхнемело-
вых отложений не показана принятым для мезозоя и кайнозоя знаком,
так как породы, слагающие большую часть , разреза девона (туфы,
туфобрекчии, палеобазальты, известняки), а также вся мергельно-мело-
вая толща водоносны только в зоне выветривания, в пределах кото-
рой может находиться любая часть разреза.
76
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
Глава IV
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ
И комплексов
ВОДОНОСНЫЙ КОМПЛЕКС КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОД ДОКЕМБРИЯ
И ПРОДУКТОВ ИХ ВЫВЕТРИВАНИЯ
Подземные воды в кристаллических породах и древней коре их
выветривания распространены на восточной оконечности Приазовского
кристаллического массива и его склонах, а также вдоль всей юго-за-
падной границы Донбасса, между Новомосковском и Волновахой. Они
не приурочены к какому-либо определенному петрографическому или
стратиграфическому комплексу, а циркулируют по трещинам кристал-
лических пород разного состава и возраста и в покрывающем эти по-
роды обломочном материале.
В кристаллических породах обводнена наиболее трещиноватая
зона, мощность которой определяется прежде всего глубиной местного
базиса эрозии (100—120 л). Ниже подземные воды в кристаллических
породах связаны преимущественно с трещиноватыми зонами тектониче-
ских нарушений и могут быть встречены в зонах разломов на больших
глубинах. На значительных площадях кристаллические породы покры-
ты продуктами их разрушения, представленными в нижней части дрес-
вой, а в верхней — преимущественно каолинами. Водоносной породой
является дресва. Мощность пород коры выветривания достигает 40—
50 м, а обводненной части дресвы не превышает обычно 5 м.
В долинах балок и рек, где кора выветривания полностью размыта,
подземные воды приурочены только к трещиноватой зоне выходящих на
поверхность кристаллических пород. На водораздельных же участках
они заключены в едином, гидравлически связанном комплексе — тре-
щиноватой зоне и постепенно сменяющем ее обломочном материале —
дресве.
Этот водоносный комплекс имеет большей частью свободную по-
верхность. Однако в депрессиях, заполненных глинистыми продуктами
выветривания, подземные воды приобретают небольшие напоры (до
20—30 м). Напор их отмечается также на склонах массива, где кри-
сталлические породы погружаются под отложения неогена (табл. 9).
Таблица 9
Величины напоров в кристаллических породах
Номер скважины Глубина кровли водо- носного горизонта, м Глубина уровня воды, м Напор, м
15 17,6 17,6
40 7,6 7,6 —
229 19,7 0,6 19,1
35 59,0 45,6 13,4
954 6,1 0,7 5,4
Общий уклон зеркала подземных вод направлен на юго-восток
(рис. 11). Уровни подземных вод на участках выходов кристаллических
пород на поверхность и под четвертичные отложения в сглаженном
виде повторяют форму дневной поверхности и определяются местными
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
77
базисами эрозии. На склонах речных долин и балок иногда выходят
источники с дебитами, не превышающими 0,4—0,5 л/сек.
Питание водоносного комплекса происходит на всей площади его
выходов за счет атмосферных вод, а местами, возможно, за счет пере-
лива вод из девонских и каменноугольных отложений, залегающих не-
Рис 11. Карта распространения водоносного комплекса в кристаллических породах
докембрия и продуктах их выветривания (Составила Н П Панкратьева)
1—2 — границы (/ — Большого Донбасса, 2 — распространения водоносного комплекса в крис
таллических породах докембрия и продуктах их выветривания), 3 — контур выходов кристал
лических пород на поверхность или под четвертичные отложения (бергштрихи направлены
в сторону погружения кристаллических пород под отложения неогена, 4—основные направления
движения трещинных вод, 5—гидроизопьезы, 6—границы площадей с водами различного химп
чеокого состава и минерализации, 7—9 — химические типы вод и минерализация, г/л
(7 — сульфатно иатриево кальциевые и сульфатно гидрокарбонатно натриево кальциевые и на
триево магниевые — от 1 до 3) 8 — сульфатно хлоридно натриево-кальциевые — от 3 до 5
9 — хлоридно натриевые, свыше 5) 10 — скважина и ее номер
посредственно на кристаллических породах (водораздел Кальмиуса и
Волчьей). Разгрузка подземных вод осуществляется в толщу осадочных
отложений, покрывающих склоны фундамента на севере, юге и восто-
ке и залегающих в большинстве случаев гипсометрически ниже поверх-
ности кристаллических пород в пределах самого массива.
Существует мнение, что большая водоносность присуща породам
более древним, а также более мелкозернистым Данные опробования
свидетельствуют также о том, что наибольшая трещиноватость, а сле-
довательно, и максимальная при прочих равных условиях водоносность
наблюдается в долинах рек и балок, где кристаллические породы вы-
ветрены на большую глубину, и в зонах тектонических нарушений.
78
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
Водоносность кристаллических пород и продуктов их выветривания
на территории Приазовского массива изучена недостаточно. Большин-
ство скважин, пробуренных на его восточной окраине, расположено
в долинах балок и рек. Почти все они вскрыли слабонапорные воды
в коре выветривания (дресве) и трещинах кристаллических пород,
залегающих под небольшим покровом четвертичных отложений. Пьезо-
метрические уровни устанавливались на глубинах до 10—12 м, изредка
наблюдался самоизлив. В скважинах на склонах плато уровни уста-
навливались на глубинах до 45,6 м (скв. 35). Дебиты скважин на плато
и в долинах мало отличаются и изменяются от 0,004 до 5 л/сек при
понижениях соответственно 26,4 и 5 м. Чаще дебиты скважин не пре-
вышают 1 л!сек, а удельные дебиты 0,1—0,3 л [сек.
Воды комплекса различны по составу и минерализации. Преобла-
дают воды сульфатно-гидрокарбонатные- или сульфатно-натриево-каль-
циевые и натриево-магниевые, реже встречаются воды сульфатно-хло-
ридные- или хлоридно-сульфатно-натриево-кальциевые и кальциево-
магниевые, иногда воды имеют сульфатно-натриевый или хлоридно-
натриевый состав *. Минерализация изменяется от 0,9 до 6,4 г/л (чаще
2—2,5 г/л) в открытой и до 12 г/л в закрытой части на восточном скло-
не массива. Жесткость подземных вод изменяется от 7,6 до 50 мг-экв.
Во многих пунктах встречаются радоновые воды со слабой и средней
радиоактивностью.
Водоносный комплекс кристаллических пород и продуктов их вы-
ветривания широко используется местным населением и расположен-
ными в этом районе хозяйствами, эксплуатирующими одиночные сква-
жины и колодцы, а также выходящие в долинах родники, так как
зачастую является единственным источником водоснабжения.
ВОДОНОСНЫЕ ГОРИЗОНТЫ ДЕВОНА
Изучение подземных вод девонских отложений в бассейне рек
Сухой и Мокрой Волновах проводилось рядом исследователей
(М. И. Клемм, П. П. Кумпан, К. М. Лисицын, А. П. Ротай, Д. И. Ще-
голев, Н. Д. Краснопевцев, В. Г. Ткачук и др.). Работы носили регио-
нальный характер и основывались главным образом на анализе есте-
ственных водопроявлений. Детальные геологические и гидрогеологиче-
ские исследования, проведенные в последние годы в районе Волновах-
ской зоны разломов, позволили более полно оценить степень обводнен-
ности девонских отложений.
Породы девона — скальные, плотные, водоносные по трещинам.
Подземные воды в девонских отложениях распространены в районе
Волновахской зоны разломов. Условия залегания их и степень водопро-
ницаемости пород неоднородны как по площади, так и в разрезе. Это
обусловлено геолого-тектоническими собенностями осадочно-эффузив-
ной толщи, а также процессами выветривания и раскрытия структур.
Таким образом, наиболее доступными для циркуляции оказались зоны
тектонических нарушений и зоны древней коры выветривания. Обвод-
ненные трещиноватые зоны, приуроченные к различным литологическим
комплексам пород, условно выделяются в виде ряда водоносных гори-
зонтов (рис. 12).
Трещинные и трещинно-поровые воды приурочены
к песчаникам и конгломератам «белого» девона (эйфельский ярус) и
коре выветривания кристаллических пород докембрия. Водоносность
этого комплекса, как и других литологических разностей девона, неодно-
* Название типа воды дается в порядке уменьшения содержания ионов.
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
79>
родна. На западе, в районе сел Благодатного, Велико-Анадоля, на участ-
ке балок Мокрой Мандрыкиной, Малой и Большой Барсуковых базаль-
ные песчаники девона сравнительно рыхлые, пористые и содержат еди-
ный четко выраженный трещинно-поровый водоносный горизонт, гидра-
влически связанный с водами коры выветривания кристаллических по-
Рис. 12. Сопоставление геологических разрезов скважин, вскрывших девонские
отложения
/ — известняки, 2 — песчаники, 3—аргиллиты, 4 — алевролиты; J—конгломераты, 6 — туфы,
7 — глинистые сланцы; 8 — базальты; 9 — туфобоекчин; 10 — гравелиты, 11— известняковые
брекчии; 12 — кристаллические породы докембрия
род. В местах, где русла балок вскрывают песчаники девона, возникают
источники с дебитом 0,01—0,2 л[сек. В селах Благодатном и Велико-
Анадоле, а также в Ольгинке несколько колодцев вскрывают воды
песчаников на глубине от 6,4 до 16 м. В балках Мокрой Мандрыкиной
и Большой Барсуковой скважинами были вскрыты напорные воды
в базальных песчаниках «белого» девона, давшие самоизлив. Здесь
трещинно-поровые воды приурочены к аркозовым песчаникам, иногда
переходящим в конгломераты, и образуют единый напорный горизонт.
Напор обусловлен моноклинальным падением пород на север и водо-
упорным характером в этом районе сланцево-известняковой толщи и
палеобазальтов, покрывающих водоносные песчаники.
80
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
Высота напора вблизи балки Мокрой Мандрыкиной изменяется от
40 м на юге вблизи контакта с гранитами до 200 м на севере у контак-
та девона с карбоном. На участках балок и долин, где пьезометрические
уровни горизонта превышают отметки поверхности, наблюдается само-
излив. Мощность обводненной части песчаников изменчива. Судя по
керновому материалу, суммарная мощность зоны повышенной трещи-
новатости и пористости песчаников колеблется от 15 до 55 м, в сред-
нем — 30—35 м. Водообильность песчаников на участке балки Мокрой
Мандрыкиной в общем невысокая. Дебиты источников и фонтанирую-
щих скважин обычно не превышает 0,5 л/сек.
В восточной части района, в долинах балки Антон-Тарама и р. Мок-
рой Волновахи, песчаники эйфельского яруса имеют несколько иной
облик. Нижняя их часть, контактирующая непосредственно с грани-
тами и мигматитами докембрия, очень плотная. Трещины скольжения
разбивают толщу плотных базальных песчаников на отдельные массив-
ные блоки, пористость отмечается лишь на локальных участках. Гли-
нистый цемент базальных песчаников на этом участке существенно
снижает водопроницаемость песчаников.
Вышележащие кварцевые песчаники сильно окварцованы, монолит-
ны и слабоводоносны. Наибольшей трещиноватостью отличаются песча-
ники вблизи поверхности, захваченные выветриванием, а также вблизи
зон тектонических нарушений, особенно субширотного простирания.
Мощная зона дробления в песчаниках связана, например, с тектониче-
ским нарушением, идущим вдоль р. Мокрой Волновахи. Поэтому водо-
носность песчаников эйфельского яруса в восточной части района из-
менчива, хотя в общем и низкая.
Естественные выходы подземных вод из песчаников отмечены
в русле балки Антон-Тарама с дебитом всего 0,01 л)сек. Восходящий
источник с дебитом 0,05 л!сек известен на северо-восточной окраине
с. Николаевки (левый склон долины р. Мокрой Волновахи). Суммарная
мощность трещиноватой зоны в песчаниках составляет 7—42 м\ сте-
пень раскрытое™ трещин весьма низкая вследствие кольматации их
глинистым веществом. Водонепроницаемость кварцевых песчаников
в верхней части толщи обусловливает напорный характер вод отдель-
ных обводненных зон в базальных песчаниках и самоизлив в некоторых
скважинах. Величина напоров изменяется от 40—60 м в южной части
полосы девона до 250—300 м на севере, где песчаники погружены на
глубину до 350—400 м. По мере погружения на север и северо-восток
затухает трещиноватость и обводненность пород становится ничтожной.
Дренирование водоносного горизонта речной сетью обусловливает
понижение пьезометрической поверхности от водоразделов к долинам,
например к долинам рек Сухой Волновахи и Мокрой Волновахи
(рис. 13).
Трещинные и трещинно-карстовые воды в известня-
ках живетского яруса, залегающих непосредственно над пачкой квар-
цевых песчаников, также имеют неравномерное распространение.
На западе (балка Мокрая Мандрыкина) известняки девона моно-
литны. Результаты пробных откачек из многочисленных скважин, прой-
денных в сланцево-известняковой толще и отсутствие естественных вы-
ходов подземных вод свидетельствуют об их практической безводности.
Восточнее, в бассейне р. Мокрой Волновахи и ее притоков (Антон-
Тарама и Хайночехрак), толща известняков в значительной степени
окварцована, но вместе с тем она содержит воду, приуроченную к мно-
"очисленным трещинам и пустотам выщелачивания. Наличие карста
в известняках девона подтверждается провалами бурового инструмента
на 0,1—2 м и потерей бурового раствора. Наиболее выветрелые и за-
Рис 13 Схематическая гидрогеологическая карта среднего и верхнего девона юго-западной окраины Донбасса (Составила А Б Туктарова)
1 — фаменский ярус О3(песчаники аркозовые, полимиктовые, туфогеиные, туфы, конгломераты, сланцы и аргиллиты) 2 — франский ярус Do (нерасчлененный покроз
основных эффузивов); 3 — живетский ярус D? (известняки с прослоями сланцев), 4 — эйфельскнй ярус D? (гравелито песчаники и кварцевые песчаники с прослоями
известняков и глинистых сланцев), 5 — иижний карбон Ci (аидезнты), 6 — кристаллические породы докембрия, 7 — тектонические нарушения 8 — границы водоносных
горизонтов, 9 — гндроизогипсы (основные и предполагаемые) 10 — скважина, ее номер
82
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
карстованные известняки отмечены на контакте с палеобазальтами.
В то же время закарстованность известняков девона увеличивается
вблизи зон тектонических нарушений и в речных долинах и балках,
а также на выходах пластов. Повсеместная трещиноватость известня-
ков в центральной части полосы девона обусловила образование
сплошного горизонта трещинно-пластовых и трещинно-карстовых вод.
Дебиты скважин изменяются от незначительного до 33,4 л)сек
В средней части балки Антон-Тарама в ряде скважин отмечена
закарстованность; продолжительная откачка из скв. 285 создала огром-
ную депрессионную воронку с понижением уровней в наблюдательных
скважинах до 10—40 м. Это указывает на сравнительно ограниченные
статические запасы подземных вод в закарстованных известняках и не-
большие динамические притоки.
Движение подземных вод в известняках живетского яруса в зна-
чительной степени совпадает с направлением движения вод в песчани-
ках. В долине балки Антон-Тарама гидроизогипсы водоносного гори-
зонта в известняках снижаются на восток с уклоном 0,007, а в районе
балки Хайночехрак — в сторону р. Мокрой Волновахи с уклоном 0,03.
Воды известняков носят характер грунтового потока, гидроизогипсы ко-
торого распределяются в соответствии с рельефом.
Трещинные воды в эффузивных породах, покрываю-
щих песчаники и известняки «белого» девона, распространены так-
же широко. Покровные палеобазальты и туфобрекчии мощностью от
40—50 м на юге до 300 м на севере и востоке, выходящие на больших
площадях на поверхность, разбиты трещинами выветривания. В эффу-
зивах эти трещины проникают на глубину до 60—80 м; иногда породы
раздроблены до состояния брекчии. С глубиной трещины выветривания
затухают, и плотная толща эффузивных пород становится местами прак-
тически безводной.
На западе, в районе балок Мокрой Мандрыкиной и Большой Бар-
суковой, палеобазальты вместе с известняками образуют экранирую-
щую водоупорную толщу над напорным горизонтом в песчаниках «бе-
лого» девона. На востоке, в долинах балки Антон-Тарама и р. Мокрой
Волновахи, в коре выветривания палеобазальтов развиты грунтовые
воды. Трещинные воды в эффузивах приурочены к зонам тектонических
нарушений. Там, где сильно трещиноватые эффузивные породы в ре-
зультате интенсивной циркуляции подземных вод разрушены до со-
стояния глин, они образуют водонепроницаемые экранирующие участки.
Грунтовые воды палеобазальтов питают ручьи и образуют малодебит-
ные источники.
Дебиты при откачках из скважин, вскрывших палеобазальты, из-
меняются от 0,33 до 1,1 л/сек. Суммарная мощность трещиноватой зоны
в палеобазальтах колеблется (по керну) от 2—3 до 60—80 л/, увеличи-
ваясь в южной части района.
Судя по характеру гидроизогипс, совпадающих с формой рельефа
местности, воды палеобазальтов образуют грунтовый поток, связанный
как с поверхностными водами, так и с водоносными горизонтами в из-
вестняках и песчаниках. Местами взаимосвязь осуществляется по тек-
тоническим зонам интенсивной трещиноватости.
Трещинно-пластовые воды в песчаниках «бурого»
и «с е р о г о» д е в о н а (фаменский и франский ярусы) отмечены в до-
лине р. Василь-Тарама, на водоразделе р. Сухой Волновахи и балки
Антон-Тарама, а также вблизи с. Комсомольского, где имеются много-
численные выходы верхнего девона на поверхность. Эта толща пред-
ставлена переслаивающимися аркозовыми конгломератовидными песча-
никами и глинистыми сланцами с подчиненными прослоями туфов. Во-
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
83
допроницаемость ее различна: в конгломератах и песчаниках подзем-
ные воды циркулируют по трещинам и порам; глинистые сланцы плот-
ные, с незначительными волосяными трещинами, часто выветрелые до
глин, образуют практически безводные водоупорные горизонты.
Дебиты источников из песчаников фаменского яруса составляют
0,008—0,05, реже 1 л/сек. (балка Василь-Тарама).
По мере погружения песчаников на север под отложения нижнего
карбона воды приобретают напорный характер и на отдельных уча-
стках смешиваются с водами известняков карбона, образуя единый под-
земный поток.
Несмотря на неравномерную водопроницаемость пород и обвотнен-
ность по зонам трещиноватости, подземные воды различных литологи-
ческих комплексов девона взаимосвязаны и образуют единый поток,
который формируется в верховьях долин Мокрой и Сухой Волновах и
проходит транзитом по трещиноватым зонам девона и карбона, подчи-
няясь единому дренирующему влиянию системы р. Кальмиуса.
Режим этого потока типичен для районов с неглубоким залеганием
подземных вод, питание которых происходит за счет атмосферных осад-
ков. Наблюдения показали, что амплитуда сезонных колебаний уровня
достигает 3—3,5 м. В летний период минимальных осадков и наиболь-
шего испарения происходит уменьшение запасов подземных вод. Наи-
большее снижение уровней наблюдается в сентябре—ноябре. В декаб-
ре — январе начинается постепенный подъем уровней, связанный
с осенними дождями. Максимальный подъем — в конце марта — начале
апреля, т. е. в период весеннего снеготаяния и дождей.
Водосборные площади, в пределах которых происходит формиро-
вание подземного потока девонских отложений, охватывают бассейны
многочисленных балок, ручьев и рек, выходящих своими верховьями
на Приазовский кристаллический массив, откуда происходит подгок тре-
щинных вод. Пройдя через толщу девона, подземный поток переходит
в отложения карбона и пополняет его запасы. Взаимосвязь и переход
подземных вод девона в закарстованные известняки нижнего карбона
происходят, как правило, по системе крупных тектонических наруше-
ний. Так, в районе Первомайского месторождения доломитов в северо-
западном направлении проходят два крупных тектонических нарушения,
пересекающих подземный поток, идущий из водосборного бассейна
р. Мокрой Волновахи.
Взаимосвязь подземных вод девона с поверхностными водами
района зависит от характера аллювия. В области развития эффузив-
ных пород, образующих глинистый аллювий, такая взаимосвязь затруд-
нена или полностью отсутствует. На участках же распространения
песчаников и известняков девона наблюдается тесная взаимосвязь
подземных и поверхностных вод. В полосе развития песчаников и из-
вестняков девона расход Мокрой Волновахи увеличивается на 1,9 л/сек.
за счет подпитывания трещинными водами.
В поверхностной зоне (до глубины 70—100 м) во всех горизонтах
девонских отложений преобладают воды сульфатно-натриево-кальцие-
вого типа с минерализацией 2—3 г/л, хотя изредка встречаются суль-
фатно-гидрокарбонатные- или сульфатно-хлоридно-кальциево-магние-
вые и натриево-кальциевые с минерализацией от 0,9 до 3,5 г/л. На бо-
дее значительных глубинах (до 300—450 м) воды имеют в основном
хлоридно-сульфатно-натриевый и даже хлоридно-натриевый состав
С минерализацией до 7 г/л. Сравнительно невысокая минерализация
Подземных вод девона в поверхностной зоне позволяет использовать
их для местного водоснабжения. Такими водами в восточной части яв-
84
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
ляются трещинно-карстовые воды известняков и грунтовые воды зоны
выветривания палеобазальтов, в западной же части — напорные воды
песчаников «белого девона»,
ВОДОНОСНЫЕ ГОРИЗОНТЫ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИИ
Каменноугольные отложения, слагающие Донецкий синклинорий,
в центральной части бассейна выходят непосредственно на дневную
поверхность или покрыты небольшим слоем четвертичных осадков
в периферийных частях. На западе же, севере, востоке и юге они по-
гружаются под мощную толщу мезо-кайнозоя, а местами и перми. Об-
щая их мощность, закономерно увеличивающаяся с запада на восток и
от окраин к продольной оси бассейна — области наибольшего прогиба-
ния, изменяется от 700 м в районе Терновки до 18 км у г. Шахты.
Отложения карбона по типу содержащихся в них водоносных го-
ризонтов и степени водообильности разделяются на две различные
толщи: нижнюю — известняковую, представляющую собой мощный во-
доносный горизонт трещинно-карстовых вод, и верхнюю — песчано-
глинистую, в которой распространены многочисленные водоносные гори-
зонты пластово-трещинного типа в слоях песчаников и известняков.
В юго-западной части бассейна известняковая толща охватывает
отложения турнейского и нижней части визейского ярусов (СДа—Cviy)
и по унифицированной стратиграфической схеме выделяется в виде
свиты С?. В северо-восточной части мощная толща почти сплошных
известняков, вскрытая скв. 357 (Тарасовка), отнесена геологамиВДТГУ
к отложениям свит CJ, Ci2, Ci3, СД Ci5 и С2]. Согласно корреляции,
выполненной В. Г. Белоконем в 1962 г. и принятой нами при гидрогео-
логическом описании, вскрытая скважинами в северо-восточной части
бассейна толща почти сплошных известняков относится к свитам
Ci1—Ci4 (Тарасовка) или С?—Ci5 (Гречишкино). Наиболее хорошо
изучен водоносный горизонт известняковой толщи нижнего карбона
(C'l + C^ia-f) в юго-западной части Донбасса, в бассейне рек Сухой
Волновахи, Мокрой Волновахи и Кальмиуса (рис. 14).
Нижняя часть карбонатной толщи СДа + СЧь) представлена пре-
имущественно доломитизированными известняками и доломитами с про-
слоями известково-углистых и глинистых сланцев, реже — кварцево-
известковистых песчаников. Верхняя часть свиты Ci1 сложена в основ-
ном известняками с прослоями глинистых сланцев и кремнистых извест-
няков. Породы турнейского яруса залегают на песчано-глинистых от-
ложениях верхнего девона или непосредственно на кристаллических
породах и покрываются согласно залегающими на них песчано-глини-
стыми осадками свиты Ci2.
Отложения свиты Ci1 выходят под осадки кайнозоя узкой полосой,
разорванной дизъюнктивными нарушениями на блоки. К северу они
погружаются под мощные отложения песчано-глинистой толщи карбона.
Между с. Ольгинкой и р. Кальмиусом карбонатные породы на многих
участках речных долин выходят на дневную поверхность. Ширина вы-
ходов известняков достигает здесь 7—7,5 км, к западу она постепенно
уменьшается и в районе Новомосковск-Петриковка известняки выкли-
ниваются (рис. 15).
Известняки и доломиты являются сильно трещиноватыми и закар-
стованными. Закарстованность известняков установлена до глубины
200 м (район Кипучей Криницы). Степень их трещиноватости и закар-
стоваццости резко изменяется на небольших расстояниях и с глубиной.
Полости в известняках и доломитах часто заполнены песчано-глинистым
материалом.
Рис 14 Карта распространения
водоносных комплексов камен-
ноугольных отложений (Соста
вила Т Д Найденова)
/ — контур распространения водо
носных горизонтов в песчано гли
инстой толще карбона под четвер-
тичным покровом, 2 — площади не-
глубокого залегания водоносного
горизонта в карбонатной толще
нижнего карбона (С?), 3 — площа-
ди глубокого залегания карбона, не
изученные в гидрогеологическом от
ношении, 4 — кристаллические по
роды (РСт), 5 — направление дви
жения подземных вод, 6 — границы
площадей с водами различного хи-
мического состава 7—12— химичес-
ские типы вод (7 — гидрокарбоиат-
ио кальциево-иатрневый и натриево
кальциево магниевый, 8 — гндрокар
бонатно сульфатный или сульфатио
гидрокарбоиатно натриево-кальцие
вый и натриево-кальциево-магиие-
вый, 9 — сульфатно-натриево-каль-
циевый, 10— сульфатно-хлоридно и
хлоридно сульфатно натриево каль-
циевый кальциево-иатриево магние-
вый, 11 — хлоридно-гидрокарбонат-
ио- н гидрокарбонатио хлоридио-
натриевый, 12 — хлоридно натрие
вый и натриево-кальциевый), 13—
предполагаемая площадь распрост
ранения пресных и слабо минера-
лизованных вод на северной окраи-
не бассейна, 14 — границы площа
дей с водами минералнзацин, 15—
/9 — воды с минерализацией г/л
(15 — до 1, /6-1-3 17-3—§ 18 —
5—10, 19 — более 10), 20 — опорная
скважина ее номер
о
-100
-200
-300
-400
-500
Ново-
Московский
Рис 15. Сопоставление водоносных горизонтов свиты CJ
I — известняки, 2 — доломиты, 3 — песчаники, 4 — аргиллиты алевролиты
ХАРАКТЕРИСТИКА водоносных горизонтов и комплексов
87
Наибольшая трещиноватость и закарстованность карбонатных по-
род наблюдаются вблизи тектонических разломов и в долинах балок
и рек. Коэффициенты фильтрации, по данным опытных откачек из
скважин, расположенных в зонах тектонических нарушений, достигают
иногда 100 м/сутки. На массивах плотных известняков коэффициенты
фильтрации обычно не превышают 0,002 м/сутки.
Водоносность карбонатных пород резко изменяется в разных слоях.
Менее водоносными, как правило, являются окварцованные и битуми-
низированные известняки и доломиты нижней части разреза (СЧ а, Ь).
Мощные потоки карстовых вод в основном приурочены к зонам текто-
нических разломов и речным долинам, где обычно и располагаются
водозаборы.
Горизонт трещинно-карстовых вод в бассейнах Волновахи и Каль-
миуса вскрыт многочисленными скважинами и колодцами, а также из-
вестняковыми и доломитовыми карьерами. Естественные выходы под-
земных вод в настоящее время почти иссякли в результате эксплуата-
ции водоносного горизонта, а также дренирования его карьерами. Де-
биты существующих сейчас источников не превышают 0,5 л/сек.
Зеркало трещинно-карстового горизонта имеет общий уклон с за-
пада на восток, причем поверхность его снижается от водораздела
к долине Кальмиуса на 85—100 м. Общее направление уклона потока
на этой площади осложнено многочисленными местными депрессиями,
образовавшимися вокруг водозабора и карьеров. Например, в районе
Ново-Троицких карьеров (Доломитный, Мехрудник) образовалась
огромная депрессия, в результате чего использовавшиеся раньше для
водоснабжения колодцы оказались осушенными. В районе Еленовских
карьеров уровни в трещинно-карстовом горизонте снижены карьерами
(Доломитный. Центральный, Восточный) на 35—40 м ниже естествен-
ного положения зеркала на этом участке.
В восточной части полосы выходов свиты Ci1 уровни подземных
вод трещинно-карстового горизонта также сильно снижены Северным
и Южным карьерами. Притоки воды в крупнейшие карьеры составляют
500—650 м?/час (140—180 л/сек) при углублении дна карьеров на
35—40 м ниже естественного зеркала.
Подземные воды карбонатной толщи используются для водоснаб-
жения предприятий Ново-Троицкого и Каракубского рудоуправлений,
Докучаевского флюсово-доломитового, населенных пунктов и частично
для водоснабжения г. Донецка. Дебиты отдельных скважин достигают
55—100 л/сек. Крупнейший водозабор Кипучая Криница, состоящий из
14 скважин, имеет суммарный дебит 500—610 л/сек, причем некоторые
из скважин дают 70—90 л/сек при понижениях на 3,7—18 м. На участ-
ках существующего сейчас водозабора в долине р. Мокрой Волновахи
прежде существовал источник Кипучая Криница с дебитом 170—
220 л/сек.
В полосе от г. Волновахи до Новомосковска водоносный горизонт
карбонатной толщи нижнего карбона изучен недостаточно полно. Он
опробован на глубинах от 30 до 130 м южнее сел Петропавловки и Нико-
лаевки, а также в балках Чаплинке и Каменке. Вследствие меньшей
мощности известняков (40—70 м) здесь этот горизонт выходит узкой
Полосой, быстро погружается под вышележащие песчано-глинистые от-
ложения визейского яруса и приобретает напор, высота которого, судя
по небольшому числу скважин, изменяется от 25 до 120 м, увеличи-
ваясь к западу и северу. Пьезометрические уровни устанавливаются на
глубине 1—47 м ниже поверхности. Пьезометрическая поверхность
Имеет уклон от водоразделов в сторону долин Самары, Волчьей, Днепра
88
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
и их притоков. Дебиты скважин изменяются от 0,05 до 64 л/сек
(скв. 3800) при понижении на 7 м, а коэффициенты фильтрации — от
0,016 до 193 м/сутки. В северо-восточной части Донбасса, где горизонт
вскрыт несколькими структурными скважинами (Гречишкинская, Го-
родищенская, Тарасовская площади), на больших глубинах (по
скв. 357 контакт свиты Ci1 и кристаллических пород на глубине 3000 м,
кровля сплошных известняков — 2230 м) водоносность его не изучена.
В бассейнах Сухой и Мокрой Волновах и Кальмиуса в зоне интен-
сивного водообмена подземные воды карбонатной толщи обычно имеют
повышенную минерализацию (1,5—2 г/л) и преимущественно сульфат-
ный- и сульфатно-хлоридно-натриево-кальциевый состав. Как исключе-
ние, встречаются воды низкой минерализации сульфатно-гидрокарбо-
натно-кальциевого состава (0,3 г/л в скв. 21 в районе с. Комсомоль-
ского). Иногда встречаются воды с минерализацией 4—5 г/л и жестко-
стью до 25 мг-экв (скв. 1924/48, с. Владимировка). По составу эти воды
преимущественно хлоридно-сульфатно-натриево-кальциевые. В районе
сел Николаевки и Дмитриевки воды имеют минерализацию 0,5—1,5 г/л
и преимущественно хлоридно-сульфатно-кальциево-натриевый состав
Далее к западу минерализация постепенно увеличивается, достигая
30 г/л (с. Подгороднее), причем воды становятся хлоридно-натриевыми.
Свиты Ci2—Ci5 нижнего, средний и верхний отделы карбона на
большей части территории Донбасса сложены перемежающимися слоя-
ми песчаников, аргиллитов (глинистых сланцев), алевролитов (алеври-
товых сланцев), известняков и углей. Терригенные породы слагают
до 98% всей толщи. Лишь в северной и северо-восточной частях бас-
сейна в отложениях среднего и верхнего карбона содержание извест-
няков значительно повышается, а нижний карбон представлен почти
сплошными известняками. В отдельных свитах (С26, С27) оно достигает
здесь 10—17%, тогда как на остальной территории процент известняков
в свитах изменяется от 0,1 до 5. Содержание песчаников изменяется от
10—12 до 50—53%, причем больше песчаников наблюдается в верхней
части толщи, начиная от свиты С23.
Обычно мощность известняков не превышает 2—3 м, достигая ино-
гда 10 м. В северо-восточных районах некоторые пласты известняков
(Gi, Ft) имеют мощность 40—50 м. Средняя мощность отдельных пла-
стов песчаников составляет 20—25 м, иногда она достигает 70—
80 м и редко превышает 100 м. Наиболее мощные песчаники содержат-
ся в свитах С23, С25, Сз2 и С33. Отдельные пласты песчаников и извест-
няков прослеживаются без существенных перерывов почти на всей угле-
носной площади. Некоторым пластам присуще линзовидное, прерыви-
стое залегание, иные же распространены только на ограниченных пло-
щадях. В соответствии с возрастанием общей мощности карбона и каж-
дой из свит с запада на восток увеличивается число пластов песчаников,
алевролитов, аргиллитов, известняков. Подробной унифицированной
синонимики водоносных горизонтов в песчаниках до последнего времени
не существовало. В. С. Поповым, Н. А. Родыгиным и Д. И. Щеголевым
в 1930 г. были выделены и проиндексированы лишь немногие основ-
ные слои песчаников.
После проведенной для территории Донецкой области детальной
корреляции была разработана унифицированная синонимика водонос-
ных горизонтов карбона, принятая в 1961 г. в тресте «Артемгеология».
Впоследствии были сопоставлены разрезы, проверена возможность рас-
пространения этой индексации на остальные районы и разработана
унифицированная синонимика для всего бассейна. Индексация произво-
дилась по наиболее характерным пластам углей и известняков, бли-
жайшим к индексируемому песчанику. На тех участках, где несколько<
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
89
пластов песчаников сливаются в одну толщу, последней присвоены ин-
дексы по маркирующим горизонтам, ограничивающим всю толщу,
а в скобках показаны индексы отдельных горизонтов, например: NtSN5
(NiSNi+Ni'SNs). Подобное суммирование имеет не генетический
смысл и не означает, что данная толща сложена всеми перечисленными
в скобках горизонтами, а указывает лишь на то, что в интервале край-
них маркирующих горизонтов (Af4 и N5) каждый из отдельных горизон-
тов выделяется в других районах как самостоятельный. Сопоставление
разрезов каждой из свит песчано-глинистой толщи карбона с выделе-
нием водоносных горизонтов приведено на рис. 16—29, где схематично
показаны степень выдержанности и мощности всех горизонтов в раз-
ных районах Донбасса. В отложениях песчано-глинистой толщи кар-
бона на территории Донбасса выделено 330 более или менее выдержан-
ных водоносных горизонтов, в том числе 105 в известняках и 225 в пес-
чаниках. В табл. 10 приведен перечень всех водоносных горизонтов и
их количество в каждой из свит, причем жирным шрифтом показаны
основные горизонты, имеющие наибольшее практическое значение и ис-
пользуемые для водоснабжения или заслуживающие внимания с этой
точки зрения, а также служащие основным источником обводнения гор-
ных выработок (рис. 21—26 и рис. 28 см. вкладки).
Количество водоносных горизонтов в каждой из свит изменяется
в значительных пределах — от 11 в свите Сз3 до 44 в свите С27; колеб-
лется и соотношение числа песчаников и известняков. Существенные
различия в количестве, степени выдержанности и мощностях водонос-
ных горизонтов наблюдаются и для различных районов. Это объясня-
ется как быстрой фациальной изменчивостью отложений на отдельных
участках, так и общими изменениями литологического состава песчано-
глинистой толщи в разных частях бассейна. Все более или менее круп-
ные естественные выходы подземных вод на территории промышленного
Донбасса, приуроченные к водоносным горизонтам карбона, каптиро-
ваны и используются для водоснабжения. Расходы существующих ис-
точников, питаемых водами песчаников, обычно невелики (0,3—-
0,6 л/сек) и в редких случаях превышают 3 л)сек. Как исключение,
встречаются источники с расходами более 5 л]сек, обычно приурочен-
ные к зонам повышенной трещиноватости вблизи тектонических нару-
шений. Дебиты отдельных каптажей колеблются от 0,3 до 15—17 л/сек,
а дебиты одиночных неглубоких колодцев обычно не превышают 1,5—
3 л)сек. Расходы эксплуатационных скважин изменяются в еще боль-
ших пределах. Наряду с почти безводными существуют скважины, да-
вавшие при откачке 15—17 л)сек и даже более 30 л!сек. Коэффициенты
фильтрации песчаников изменяются от нескольких до 100 м)сутки.
О весьма различной степени водоносности каменноугольных пород
свидетельствуют и притоки в шахты. Средняя их величина составляет
75—90 м?!час (20—25 л)сек), но существуют и шахты с притоками
300—400 м?1час и даже более.
Несмотря на незначительную мощность, известняки более водо-
обильны, чем песчаники. С ними связано меньшее число источников, но
расходы этих источников изменяются в более широких пределах.
Большая водопроницаемость известняков объясняется их повышенной
трещиноватостью, иногда закарстованностью. Крупный карст в пластах
известняков наблюдается редко, но в ряде случаев при бурении, про-
ходке горных выработок, а также при гидрогеологической съемке в из-
вестняках были отмечены большие пустоты. Например, на участке шах-
ты «Ново-Гродовка» № 1 сильная закарстованность известняка Li пре-
пятствует разработке залегающего ниже пласта k&. Отдельные каверны
'90
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
91
Таблица 10
Синонимика водоносных горизонтов песчано- глинистой толщи донецкого карбона
Свита Ci2 Свита C3i Свита C4i Свита C5! Свита С*а Свита C% Свита C3a Свита C*2 Свита CJa Свита C6a Свита C73 Свита C‘3 Свита C23 Свита C33
51 c. E>i £1 Л G, FI, II K1 L, Ml N, O, Pl
B1SB2 С,5с! D,SD,1 E,SE-> FiSFF G,SGF H,Sh, I,SI2 KiSk, LiSh MSm, NiSNF O,SOF PiSPF
В. с,5С2 0, E. P,° G,> h,Shp h k,SkF 1,SIF m,Sm,' nf OF Pi'SP.
В.ЕВ-. C2SC3 D^SD^ Л1 GFSg, h,lShb I2SI21 KPSK2 l,lSl2 MF NFSNF ofso2 p.
В, c35c4 ZVH E^ FFSFF GF h2ShF IF K2 ESIA MF NF o2 P2SP3
D,mSDFB E3SE4 FF giSGF hFSh3 IFSIF ^2^*^2 IASI3 m,lSM2 NFSNF O2SOZ P,SPs
в. (\Sc6 DFB EtSEB FFSFF GF IF k2SKz I3SG M2 NFSNF Оз P>SP
В£ВЬ c6SC3 D,2''Sd.. Eb E,3 GFSGF HzSh, IFSiF Кз ltHSl4B M2Sm2 NF OzSOt PiSp,
в, c3 dbSDF EeEE^ Fi3SF, gf k,Sh iFSip K3Sk2i l,Sl& mbSMz NFSNF OtSOF PtSPb
B,SB.: C3SC4 E7 G> GFSgF hBSHt iFSlt Мз NF OF PzSPl
В6 G diSD'i E-SE^ fsf) gFSG2 I3 kFSkJ L3S13 MzSmz NFSNF OFSOF PiSQi
BeS в. C45c92 E SEF ff g2 HBShF F3SI2 kFSk2 I3S131 т3ХМ, Nf OFSOF
Bi cpScw d,sd2 EFSEF F2'SFF G2SgF ht iSH& i^Sl^ k^Sk3Y Lb M, NFSn, OFSOF
B7SBs D, Ej'SEa FF gisSgF H,Sh7 il2SlF Kt EqSIq MtSm, n,SnF OFSOF
в, С11^С12 DSD, e9 FFSFF gFSG3 h-.SH? hSiz kzlSkt IqSL? MF nFSN2 OFSO-a
B&SB, c12$c13 Dz EsSEF F^Sf, G3 HFSh* IsStF L, MFSmF Nb obsoG
в, B9SB10 DF EF ASG, GzSgF hsSHF i^SI^ ktSk4l L-.Sl, MF N2SNF oG
cfsc. D^SD, EJSE, g2HSg2B H^SH, IFSIF k^SKb hSlF MFSmF nf Or so.
^10 Cy D, g2SG4 HbSHF IFSK, K(, m^SM?, NFSNF 0, '
B^SB,, C.Scu I),SI) Gt HF KbSkF IFSM, M5 NFSNF O7SP,
Bn ClbSD ! D, G,Sgz HFSh,B kJSk., M^SmF N32SNt
BnSbF D,SD' gsSg-F BuSh,, k5SkF mFSMg N,
I>FSbF D.SDF gFSH, MG NtSNF
b6'SC, D-p kFSkG M^Sm^ NFSNB
D-JSE, kbSK, m3SmF N3
Ki mASmF NSO,
K7Sk7 M,
k,SkF M-tSMF
k^SkF MF
kFSKa MFSm6°
Ka m£SmF
IGSkF mFSmF
kFSKa mFSmF
Кз rritpSm-,
K9SkF Mi
k^SkF m-iSm-s,
k-j'Skt /Ию
kaSL, mbSmF mFSmb пцЗМп,1
Mio1 -Mio'SMjo2
Af102 M,FSN,
и каналы имеют ширину в несколько метров, а высота их равняется
мощности известняка (около 3 ж).
Карстовые полости иногда выполнены глинистым материалом раз-
рушенных сланцев и охрой, которые выдавливаются в горные выра-
ботки. Встречаются и открытые каналы, по которым циркулирует вода.
При вскрытии известняков горными выработками иногда наблю-
даются очень большие кратковременные притоки (свыше 500 ж3/час),
а в исключительных случаях даже 2500 м31час (из известняка М5
в шахте «Ломоватская Южная»).
Коэффициенты фильтрации известняков выше, чем песчаников.
Установившиеся дебиты скважин, вскрывших отдельные пласты извест-
няков, обычно невелики, изредка достигают 3—6 л/сек. Какой-либо чет-
кой закономерности в степени водоносности песчаников и известняков
на площади бассейна не наблюдается. Однако, как правило, макси-
мальные расходы имеют скважины в Красноармейском районе, что
объясняется благоприятными условиями питания водоносных горизон-
тов карбона за счет повсеместного подпитывания их из обводненных
полтавских песков. Шахты этого района также отличаются наиболее
высокими притоками.
Циркуляция подземных вод в известняках и песчаниках происхо-
дит в основном по трещинам. Пористость песчаников и известняков
обычно мала и зависит как от степени метаморфизации пород, так и от
состава цемента. Например, песчаники в районах распространения
углей марок А и Т имеют пористость 0,1—4,6%, в среднем около 2%,
о
100
200
300
Ново- Павлоградско-
московский
Петропавловский
Ь6
В9
вв
8,
86
600
В„
Bio
b’sSb^
BgSBg Z
В,SB,
Старо-Бешево
[= -1 С,
W0
в„
Bio
В9
8s
B?
86
85
В,
Вз
Вг
8,
Рис. 16. Сопоставление водоносных горизонтов свиты Ci2
/-—известняки, 2—песчаники, 3 — аргиллиты, алевролиты, 4 — угли рабочей мощности, 5 —- угли нерабочей мощности
НОВО-
о
МОСКОВСКИЙ
Павлоградскб-
Петропавловский
। дД
100
200
CuSCtf
сю Sc«
с? Scl0
300
Cl!
c I
C|O
400
C,5C,
500
600
700 -
CjSc$(CjSCp+
+C2Sc3+c35c4+
+c«Sc5)
CS
CS
C3
C?
c,
c,
Ёогоявленскоё
^55cI5
CtfSCi!
CI(SC(2
CfoSCf!
CgSCtQ
CgSCg
C3SC4
c6SC3
с5^с6
CjSCz,
CJCg
cSC?
C|$c,
800*-
р КаЛьййус
Поисковые площади
Рис 17 Сопоставление водоносных
горизонтов свиты Ср
/ — известняки 2 —песчаники, 3 — аргил
литы алевролиты 4 — угли рабочей мощ
ности 5 —умн нерабочей мощности
о
р Волчья
D?SE,
юо
700
800 -
900
Павлограде™
Петропавловским
d4sd5
d2sd3
Оз
а'зЗБ?
H^Sdj
в?
D?
D?
IljSD’
B5S^
CbSDs
1)г5В3
Ново-
московский
dIsd2"
Вг °Sd2
D|
d3SD’
d,s □;
Поисковые площади
E,
Dj
D?
Ds
Dr.
D3
Вг
D>
d2
d2
D?
Владимировка p Кальмиус
г D?Sd3
d^sdX’sbj*
B',SI)?H
h,sd',
Рис 18 Сопоставление водоносных горизонтов
свиты Ср
1 — известняки, 2 — песчаники, 3 — аргиллиты алевро
литы, 4 — \гли рабочей мощности 5 —>гли нерабочей
мощности
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
95.
в районах средней метаморфизации (угли марок, Ж, К, ОС) — 1 —10%,
в среднем около 5%. При этом величина проницаемости не вполне со-
ответствует пористости, так как значительная часть пор бывает заку-
порена цементом. Только в районах низкой метаморфизации песчаники
имеют высокую пористость (6—36%), которая обусловливает иногда
значительную водопроницаемость даже нетрещиноватых песчаников.
Так, коэффициент фильтрации в образце нетрещиноватого пористого
песчаника leSL7, отобранного из ствола шахты 105 «Подземгаз», был
равен 1,5 м]сутки. Однако песчаники, имеющие высокую проницаемость
по порам, чрезвычайно редки. Пористость известняков значительно
ниже, чем песчаников (для известняков средней степени метаморфиза-
ции 0,6—5,2%, в среднем 3,5%), а в антрацитовых районах известняки
обычно массивные или обладают ничтожной пористостью. В зоне вы-
ветривания, естественно, пористость песчаников и известняков более
высокая, но и здесь она не так сильно влияет на водопроницаемость,
как трещиноватость. В основном водопроницаемость обусловлена тремя
почти взаимно перпендикулярными системами трещин, ориентирован-
ными примерно одинаково во всех породах, слагающих определенный
участок: а) по напластованию; б) перпендикулярно напластованию,
в направлении простирания (при пологом залегании пород — почти
вертикальные) и в) перпендикулярно напластованию, в направлении
падения пород (почти вертикальные). Поскольку простирание пород
большей частью соответствует основному направлению складчатости
Донбасса, то эти системы трещин имеют региональный характер; тре-
щины второй группы простираются в направлении с ЗСЗ на ВЮВ —
параллельно Главной антиклинали, а третьей — перпендикулярно глав-
ной оси бассейна — с ЮЮЗ на ССВ. На эти три основные системы
часто накладываются трещины других направлений, особенно в поло-
сах мелкой складчатости и районах, сильно осложненных разрывными
нарушениями, причем эти трещины могут быть выражены даже более
явно, чем основные. Обычно в таких случаях преобладающими являют-
ся также почти вертикальные трещины, направленные вдоль и перпен-
дикулярно местному простиранию пород.
Наибольшая густота трещин наблюдается в углях и глинистых
сланцах (расстояние между трещинами иногда меньше 1 см). В песча-
никах расстояние между основными трещинами отдельностей возра-
стает с увеличением крупности зерен от 10—15 см (в мелкозернистых
разностях) до 3—5 м (в крупнозернистых и конгломератовидных).
Расстояние между трещинами по плоскостям напластования обычно
значительно меньше. В плитчатых мелкозернистых песчаниках трещины
по напластованию располагаются на расстоянии 1—3 см, тогда как рас-
стояние между перпендикулярными им трещинами достигает 10—25 см.
Высокометаморфизованные глинистые сланцы (шиферные) разделяют-
ся на тонкие плиты площадью около 1 м2.
Существует мнение о том, что с глубиной степень трещиноватости
уменьшается и на отметках 500—600 м она практически исчезает. Не-
зависимо от генезиса кливажа (эндогенный или экзогенный, по
Г. А. Иванову, 1939), трещиноватость образуется на значительных
глубинах в обстановке больших вертикальных нагрузок. На глубинах
4—8—12 тыс. м породы находятся под давлением 1000—2000—3000 ат
И представляют собой пластичную массу, передающую вертикальное
давление как гидростатическое во все стороны. В такой обстановке
В процессе диагенетических изменений, а также перемещения массивов
Пород под влиянием боковых тектонических напряжений могут образо-
вываться только закрытые («скрытые») трещины, что объясняется бо-
ковым расширением пород под влиянием вертикальной нагрузки. При
96
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
1100
1200
1300
1400
уменьшении давления вышележащей толщи пород в результате подня-
тия к поверхности проявляются упругие свойства пород, происходи? их
расширение в вертикальном и уменьшение размеров в горизонтальном
(в плоскости пласта) направлениях, вследствие чего ранее скрытые
трещины раскрываются в зависимости от разности начального и конеч-
ного давлений. На самых верхних горизонтах происходит дополнитель-
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
97
но расширение трещин в результате выветривания, распространяюще-
гося на очень небольшую по сравнению с мощностью отложений
глубину
В сильно метаморфизованных каменноугольных породах трещино-
ватость выражена более отчетливо и, по-видимому, густота трещин яв-
ляется большей Точных данных об объеме (или проценте) трещино-
м
О
100
200
300-
400
500
600
Петриковско НОВО"
царичанский Московский
Павлоградом Красно Донецко
Петропавловский армейским Макеевский
со
* 1 Г1
Чистякове
Снежнянскии
участки
Аграфеновскии
и самбекский
Рис 20 Сопоставление водоносных горизонтов свиты Сг1
/ — известняки 2 — песчаники 3 — аргиллиты алевролиты 4 — угли рабочей мощности 5 — угли нерабочей мощности
Рис. 27 Сопоставление водоносных горизонтов свиты С3’
/ — известняки, 2—песчаники, 3 — аргиллиты, алевролиты, 4— угли рабочей
Мощности, 5 —згли нерабочей мощности
Комплексы
Первомайский
надиевскии
белокалитвенскии
'000-
иг
«I
«,2
ч',
и.
Садкинскии
100
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
ватости не имеется. Известно лишь, что ширина трещин в мелкозерни-
стых песчаниках меньше, чем в крупнозернистых.
До сих пор считалось, что крупнозернистые песчаники более водо-
носны и вскрывшие их скважины должны давать большие расходы.
Систематизация большого числа данных показывает, что зернистость
песчаников карбона не является главным фактором, определяющим сте-
пень их водоносности: во многих случаях большие дебиты скважин
Восточное крыло Лисичам
центральный Бахмутской котловины ский Тацинскии
Рис 29. Сопоставление водоносных горизонтов свиты Сз3
] — известняки, 2 —- песчаники, 3 — аргиллиты, алевролиты, 4 — угли нерабочей мощности
были получены из мелкозернистых, иногда даже тонкозернистых песча-
ников. Представление о высокой водообильности крупнозернистых пес-
чаников основывалось на том, что в них должны существовать крупные
трещины, содержащие большое количество воды и легко ее отдающие.
Однако вероятность встречи скважинами таких зияющих трещин не-
велика, тогда как при перебурке мелкозернистых песчаников скважины
наверняка встречают не одну, а много трещин, отстоящих друг от дру-
га на небольших расстояниях.
Обычно гидрогеологические скважины, пробуренные с целью водо-
снабжения, вскрывают самую верхнюю от поверхности зону пород (до
100 м), в которой наиболее интенсивно протекают процессы выветрива-
ния. Результатом выветривания может быть набухание и разрушение
глинистого цемента песчаников и полное или частичное заполнение
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
101
крупных трещин продуктами разрушения (песком и глиной), вслед-
ствие чего трещины оказываются малопроницаемыми. Аналогичное
явление может происходить и в песчаниках на известковистом цементе
Кроме того, в результате набухания глинистого цемента порода может
расширяться и закрывать трещины отдельностей. Явления эти не могут
происходить в песчаниках на кварцевом цементе. Поэтому одним из
основных факторов, определяющих степень водоносности (водопрони-
цаемости) песчаников, является состав цемента.
Рис 30 Вертикальная трещинова
тость в керне каменноугольного пес-
чаника на глубине 905 м
Наибольшая степень трещинова-
тости, а следовательно, и наибольшая
водоносность пород карбона наблю-
даются в зонах тектонических нару-
шений как пликативных, так и дизъ-
юнктивных. Повышенная трещинова-
тость отмечается в местах резких пе-
регибов пластов. Трещины смещения
надвигов обычно закрыты или запол-
нены перетертым слабоводопроницае-
мым материалом и в большинстве слу-
чаев не водоносны. Трещины сбросов
чаще бывают открытыми, зияющими,
а поэтому нередко они водоносны.
При пересечении горными выра-
ботками трещин сбросов часто наблю-
даются обильные притоки (100—
200 мъ1час, а иногда и более). После
вскрытия такой трещины приток быст-
ро уменьшается в 5—10 раз по срав-
нению с первоначальным, а иногда во-
все прекращается. Большие стабиль-
ные притоки бывают в тех случаях,
когда через трещину сброса происхо-
дит дренаж нескольких водоносных
горизонтов.
Ближайшая к плоскости надвига
или сброса зона пород часто также
характеризуется повышенной трещиноватостью и водоносностью.
Иногда по одну сторону нарушения породы не обладают значительной
трещиноватостью, но по другую трещиноваты и сильно водоносны.
Горными выработками вскрыто много нарушений, отличающихся повы-
шенной водоносностью в зоне интенсивной трещиноватости, примыкаю-
щей к основной плоскости смещения, но сами трещины смещения ока-
зывались безводными. В этих случаях нарушения (преимущественно
Надвиги) служат водонепроницаемым экраном, разобщающим водонос-
ные горизонты на отдельные блоки.
Многие источники приурочены не к какому-либо определенному
водоносному горизонту, а к выходам нарушенных пород. Большинство
скважин, имеющих высокие дебиты, вскрывают трешиноватые зоны на-
рушений. В результате специальных работ и бурения установлено, что
гидрогеологически активными являются трещины вертикального направ-
ления (рис. 30). Во многих разведочных скважинах наблюдалось пол-
ное поглощение промывочной жидкости или происходил самоизлив воды
в интервалах, где по керну были отмечены вертикальные трещины.
Зоны повышенной трещиноватости, связанные с тектоническими
нарушениями, накладываются на сравнительно равномерную сеть тре-
102
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
щин кливажа, нарушая общую закономерность уменьшения трещино-
ватости с глубиной. Некоторые скважины, пересекшие нарушения на
глубинах более 500—600 м, давали значительное количество воды. Не-
смотря на то что степень водоносности уменьшается с глубиной, тре-
щиноватость в каменноугольных породах полностью не исчезает. Так,
при проходке клетевого ствола шахты «Ново-Центральная» приток из
водоносного горизонта H^Sh^ в интервале 752—780 м достигал
18,4 м31час\ из скв. 2316 в районе ст. Ханженково в течение ряда лет
наблюдается самоизлив с глубины 673,5 м (горизонт M7S/n6o) в коли-
честве 16—18 м3)час-, на участке «Ветка Глубокая» в скв. 3463 филь-
трующий горизонт отмечен в песчанике KiSki на глубине 970—1028 м;
при откачке с понижением на 35 м был получен расход 0,54 м3/час.
О проницаемости пород песчано-глинистых отложений на больших глу-
бинах указывает и явление миграции воды через донные части Чистя-
ковской мульды и Ворошиловградской котловины.
Глинистые и песчано-глинистые сланцы (аргиллиты и алевролито-
вые сланцы) не всегда водонепроницаемы. Ниже зоны выветривания
сланцы действительно можно считать водоупорами, разделяющими слои
водоносных песчаников и известняков. Однако в зоне выветривания и
в зонах тектонических нарушений из этих пород в скважины поступают
воды с расходом до 10—15 м31час. В антрацитовых районах, например,
все породы, в том числе и сланцы, трудно поддаются выветриванию.
На глубине нескольких метров глинистые сланцы имеют тонкоплитча-
тую отдельность, образуемую хорошо заметными, ничем не заполнен-
ными трещинами. Водопроницаемость такой породы бывает значи-
тельной.
В антрацитовых районах имеется много источников, приуроченных
к выходам глинистых сланцев. Ниже зоны выветривания сильно мета-
морфизованные сланцы могут быть также водоносны, если они нахо-
дятся в зонах тектонических нарушений. Иногда и в районах распро-
странения низкометаморфизованных пород сланцы обладают заметной
водопроницаемостью.
Большая водопроницаемость некоторых сланцев в Центральном
Донбассе была отмечена по данным нагнетаний, причем удельное водо-
поглощение в глинистых сланцах изменялось от 0,1 до 1 л!мин на
1 пог. м скважины при давлении 1 ат. Таким образом, в зоне интенсив-
ного выветривания, распространяющейся в разных районах бассейна
на глубину от 35—40 до 100—110 м, не существует разобщенных слан-
цами водоносных горизонтов в песчаниках и известняках, и всю зону
выветривания следует рассматривать как комплекс перемежающихся,
наклонно залегающих пластов с различной водопроницаемостью. Раз-
личие в составе пород, распространенных на участке, почти не влияет
на направление грунтового потока, и гидроизогипсы на картах прохо-
дят почти параллельно друг другу, хотя и пересекают выходы как пес-
чаников, так и сланцев.
По мере погружения водоносность сланцев уменьшается, ухудша-
ется гидравлическая связь между основными водоносными горизонтами
(песчаниками и известняками), приобретающими напорный характер.
Таким образом, вся огромная толща песчано-глинистых отложений кар-
бона представляет собой комплекс напорных водоносных горизонтов,
в верхней части сообщающихся и представляющих собой единую водо-
носную зону со свободной поверхностью.
Разнообразие геологического строения, условий залегания, питания
и дренирования обусловили очень пестрый состав и минерализацию
подземных вод карбона. Для вод поверхностной зоны наиболее откры-
тых районов Донбасса в западной части полосы распространения ан-
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
103
трацитов (Чистяково-Снежнянский, Боково-Хрустальский, Должано-
Равенецкий и смежные с ними районы) характерны низкая минерали-
зация (до 1 г/л) и гидрокарбонатно- и гидрокарбонатно-сульфатно-
кальциевый или кальциево-натриевый состав.
В окружающих наиболее открытую часть бассейна районах, где
возрастает мощность четвертичных отложений, а площадь выходов кар-
бона на дневную поверхность уменьшается, наблюдается постепенное
увеличение минерализации до 2—3 г/л, воды приобретают сульфатный-
или сульфатно-гидрокарбонатный-, реже сульфатно-хлоридно-натриево-
кальциевый состав. К периферии бассейна по мере увеличения мощно-
сти покрывающих карбон отложений происходит переход к хлоридно-
натриевому типу вод с минерализацией до 40—50 г/л, даже в самой
верхней части каменноугольных отложений, залегающих на глубине до
100 м (район Новомосковска). Изменение минерализации и химиче-
ского состава подземных вод с глубиной происходит в разных районах
различно. В открытых районах наблюдается последовательный переход
от гидрокарбонатно-кальциевых через сульфатно-гидрокарбонатно-
натриевые и гидрокарбонатно-натриевые к хлоридно-гидрокарбонатно-
натриевым водам с минерализацией 2—3 г/л уже на глубине 300—
400 лц в полузакрытых районах (Донецко-Макеевский, Центральный,
Алмазно-Марьевский, Шахтинский) — от преимущественно сульфатно-
гидрокарбонатно-натриево-кальциевых через сульфатно-хлоридно-нат-
риевые к хлоридно-натриевым с минерализацией 5—6 г/л на глубине
400—700 м.
В северных районах Донбасса, на левобережье Сев. Донца, где
каменноугольные породы сплошь покрыты кайнозойскими, меловыми,
а местами и триасовыми отложениями, химический состав подземных
вод карбона изучен недостаточно полно. Имеются сведения, что лишь
несколько севернее линии Купянск — Старобельск — Миллерово рас-
пространены воды низкой минерализации, пригодные для использо-
вания. Южнее этой полосы, а также на глубоких горизонтах воды кар-
бона повсеместно имеют хлоридно-натриевый состав и минерализацию
свыше 10 г/л. Такая же высокая минерализация вод наблюдается и
в крайних западных и восточных районах.
ВОДОНОСНЫЕ ГОРИЗОНТЫ ПЕРМИ
В связи с геологосъемочными работами, поисками и разведкой по-
лезных ископаемых, а также разработкой месторождений соли, гипсов
и доломитов детально изучена стратиграфия пермских отложений
в Кальмиус-Торецкой и Бахмутской котловинах. Это позволило разра-
ботать синонимику водоносных горизонтов перми (И. П. Соляков,
В. С. Кравченко), как это было сделано для карбона, и дать их харак-
теристику (рис. 31).
Пермские отложения весьма различны по распространению и во-
дообильности заключенных в них водоносных горизонтов, что опреде-
ляется литологическими особенностями их и условиями залегания. Во-
доносные горизонты краматорской (Pikr}, дроновской (Pzdr} и песча-
но-глинистых толщ никитовской свиты (Pink} по составу водовмещаю-
щих пород почти аналогичны горизонтам карбона. Водоносными гори-
зонтами здесь являются песчаники и известняки или доломиты. Макси-
мальная трещиноватость песчаников и известняков наблюдается в зоне
интенсивного выветривания и постепенно затухает с глубиной; в верх-
ней зоне водоносные горизонты обладают свободной поверхностью и
местами могут быть гидравлически связаны друг с другом через раз-
деляющие их аргиллиты. С погружением под нижележащие аргиллиты
104
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
и алевролиты водоносные горизонты в песчаниках и известняках ста-
новятся напорными.
Иной характер имеют водоносные горизонты в хемогенной толще
перми. Пласты ангидрита, широко распространенные в отложениях
никитовской, славянской и краматорской свит, не водоносны. В зоне
выщелачивания, распространяющейся на глубину 30—70 м, происходит
гидратация ангидритов с переходом их в гипс, который выщелачива-
ется, становится кавернозным, часто закарстованным и вследствие
этого оказывается водовмещающей породой. Вблизи дневной поверх-
ности пласты гипса полностью выщелочены и представляют собой ча-
ESP ЕЕЗз
Рис. 31. Схематическая карта распро-
странения водоносных комплексов в
пермских отложениях. (Составила
Т. Д. Найденова)
1 — площадь распространения водоносного
комплекса в отложениях картамышском
(Р1СГ) н никитовской (Pink) свит; воды
преимущественно сульфатно-гидрокарбонат-
ные н сульфатио-хлоридно-натриево-каль-
циево-магниевые с минерализацией 1—3 г/л.
2 — площадь распространения водоносного
комплекса в отложениях славянской (P<sl)
свиты, воды сульфатно’хлоридио-иатриево-
кальциевые, кальциево-иатриево-магнневые
н хлоридно-сульфатно-натриевые с мнне
ралнзацией 1—5 г/л, реже 5—10 г/л, а на
участках выходов соляных пластов — хло-
рид но-натриевые с минерализацией 25—
300 г/л, 3 — граница распространения во-
доносного комплекса в отложениях дро-
новской (P2di) свиты, воды преимущест-
венно сульфатно-хлоридно- и хлоридно
сульфатно-натрнево-кальцневые с минера-
лизацией 1—5 г/л, 4 — скважииа, ее номер
сто отдельные блоки, глыбы («бараны»), промежутки между которыми
заполнены глиной. В полосах выходов пластов гипса наблюдается боль-
шее число карстовых воронок; закарстованные гипсы дают многочис-
ленные и подчас крупные источники с очень неустойчивым дебитом. Та-
ким образом, водоносные горизонты в гипсах распространены только
вдоль выходов пластов, а по падению прослеживаются на небольшую
глубину (несколько десятков метров), переходя в неводоносные гипсы
и еще глубже — в ангидриты. Для толщи хемогенных осадков харак-
терно и другое явление: в зоне интенсивного водообмена происходит
выщелачивание каменной соли и образование рассольного горизонта
с концентрацией, близкой к предельной. В результате полного выще-
лачивания соляных пластов вблизи поверхности происходит обрушение
вышележащих пород, в которых часто содержатся рассолы.
Явление оседания пород кровли наблюдается и в полосе выходов
выщелачиваемых гипсов, но масштабы его менее значительны вслед-
ствие меньшей мощности гипсов и гораздо меньшей их растворимости.
Таким образом, в области распространения хемогенных осадков —
гипсов и особенно каменной соли — прослеживаются водоносные зоны
в осевших над выходами пластов трещиноватых породах, нередко по
внешнему виду напоминающих брекчию. Эта «брекчия выщелачивания»
состоит из обломков гипса, доломитов, иногда содержит примесь ка-
менной соли. Цементом служат глины (аргиллиты), часто переотложен-
ные в карстовых каналах. Для зоны выщелачивания характерны воды
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
105
повышенной и высокой минерализации (над гипсами преимущественно
сульфатно-натриево-кальциевые, над пластами соли — хлоридно-нат-
риевые). Ниже зоны выщелачивания (ни в соли, являющейся абсолют-
ным водоупором, ни в ангидритах) циркуляции подземных вод не на-
блюдается. В известняках же на значительных глубинах циркуляция
вод имеет место, хотя водообильность их ниже зоны выщелачивания
невелика.
Закарстованность гипсов носит различный характер и зависит от
состава и чистоты породы. Иногда происходит выщелачивание гипсов
до губчатого состояния (ноздреватость), нередко же в гипсах наблю-
даются крупные каверны и карстовые каналы и полости неправильной
формы размером в несколько метров. В верхней части карстовые по-
лости обычно заполнены песчано-глинистым материалом.
Принятая в тресте «Артемгеология» система индексации маркирую-
щих горизонтов перми положена в основу разработанной синонимики
водоносных горизонтов картамышской, никитовской, славянской и кра-
маторской свит. Водоносные горизонты, приуроченные к пластам из-
вестняков (доломитов), имеют индексы известняков. Водоносные гори-
зонты, заключенные в песчаниках и гипсах, получили индексы, произ-
водные от начальной буквы в латинском начертании названия породы
(Sand, gipsum), вписанной между символами ближайших маркирую-
щих горизонтов. Так, например, водоносному горизонту песчаника, за-
легающему между известняками R( и R2, присвоен индекс PjSR2 водо-
носному горизонту гипса, залегающему в том же стратиграфическом
интервале, — индекс RioR2 и т. д. В краматорской свите карбонатный
«пятнистый горизонт» получил индекс Т], горизонты гипсов (ангидри-
тов) — индексы оТ2, оТ3 и т. д. Для песчаников картамышской свиты,
приуроченных к «серым зонам» пород и распространенных главным
образом в Кальмиус-Торецкой котловине, оставлена нумерация «серых
зон», предложенная Л. П. Нестеренко. Перед цифрой, обозначающей
номер «серой зоны», добавлен индекс свиты. Таким образом, песчаники
I «серой зоны» получили индекс PjcrI, II зоны — PjcrII и т. д. По-
скольку по схеме Л. П. Нестеренко каждой «серой зоне» соответствует
маркирующий карбонатный горизонт (I зоне соответствует горизонт
Q2, II зоне—Q3 и т. Д-), то пласты красно-бурых песчаников, залегаю-
щих в промежутках между «серыми зонами», обозначаются символами,
отражающими индексы ниже- и вышележащих маркирующих горизон-
тов: так, песчаник, залегающий между I и II «серыми зонами», полу-
чает индекс Q2SQ3, песчаник из интервала между II и III зонами —
индекс Q3SQ4 и т. д. Всего в картамышской свите выделено 23 водо-
носных горизонта, в никитовской — 18, в славянской — 16, в краматор-
ской — 5. В табл. 11 перечислены водоносные горизонты каждой свиты
(основные горизонты выделены жирным шрифтом). Сопоставление раз-
резов всех свит с обозначением водоносных горизонтов приведено на
рис. 32—36. Выделенные в качестве водоносных горизонтов пласты
гипсов (ангидритов) являются потенциально водоносными, так как
«могут содержать гравитационную воду только в зоне выветривания
Фактические данные о водоносности отдельных горизонтов перми
приведены в каталоге скважин, (рис. 32—34 см. вкладки).
Свита Pier — картам ыш ска я (клиновская, «медистых песча-
ников») сложена чередующимися аргиллитами, алевролитами, песча-
никами, пластами доломитов, известняков или доломитизированных
известняков. Песчаники в Бахмутской котловине чаще мелкозернистые,
в Кальмиус-Торецкой — крупнозернистые. Мощность их обычно неболь-
шая (несколько метров), иногда достигает 25—30 м и очень редко
75—100 м (суммарная мощность шести сближенных пластов). Извест-
106
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
Таблица 11
Синонимика водоносных горизонтов нижней перми
(по свитам)
Картами ш с кая
Р,сг
Никитовская V,nk
Славянская
Краматорская
Piftr
Q1SQ2
PjCrI
Q2SQ3
PiCrII
Q3SQ4
Рсг/Н
Q4SQ5
PiCriV
QsSQe
PiCrV
QgSQv
PjcrVI
Q?SQs
Q8
Q8SQ9
Qs
Q9SQ10
Q10
QioSQu
Qu
Q11$Q12
Q12
Qr,SRx
R1
RiGR2
R1SR2
R2
R2GRi3
RaSR’a
R‘2
R^GRs
R^SRs
R3
R3GR4
R3SR4
R4
RiGR^
R4SRi4
R]4
r41gs1
R^SSj
St
StGSij
S4
S‘tGS2
S'jSSj
s2 '
S2GS12
S0SS1,
Si."
«г'ОЗз
S3
s3gs4
S3SS4
S4
S4Gnr
s4snr
gT2
gT3
gT4
gT5
няки и доломиты имеют обычно мощность в несколько десятков санти-
метров, но часто состоят из нескольких сближенных пачек общей мощ-
ностью до 3—5 м, разделенных прослоями аргиллитов. Наиболее вы-
держанные доломиты и известняки, приуроченные к верхней части
свиты (от Q7 и выше), почти повсеместно распространены в северной
части площади. Наибольшее количество песчаников наблюдается
в Кальмиус-Торецкой котловине, где они являются выдержанными и
мощными горизонтами. Часто эти песчаники представлены грубозерни-
стыми разностями, иногда сменяющимися конгломератами. Песчани-
стыми разностями обогащены и «серые зоны», к средней части кото-
рых обычно приурочены карбонатные прослои. К северу мощность
«серых зон» и содержащихся в них песчаников уменьшается.
Подземные воды заключены главным образом в песчаниках и из-
вестняках (доломитах). Водоносные горизонты свиты изучены очень
мало только на нескольких участках в Кальмиус-Торецкой котловине,
а также по ограниченному количеству данных о притоках в выработки
доломитовых шахт в Бахмутской котловине. Горизонты песчаников
картамышской свиты питают источники с небольшим дебитом, изредка
до 3 л/сек, дебиты скважин не превышают 8 л/сек при понижении на
14 м, а в большинстве случаев составляют 0,6—1 л/сек. Известны прак-
тически безводные скважины. Дебиты скважин, вскрывших водоносные
горизонты в известняках, обычно не превышают 1—2 л/сек. Притоки
воды в доломитовые шахты колеблются от 1 до 35 мъ/час.
Химический состав вод картамышской свиты отличается пестротой.
Наряду с минерализованными водами хлоридно-сульфатно-натриево-
магниевого типа с сухим остатком до 5 г/л, а иногда и более встреча-
ются низкоминерализованные гидрокарбонатно-сульфатные И сульфат-
но-гидрокарбонатно-натриево-кальциевые воды с сухим остатком 0,3—
м
О
бахмутс кая котловина
100
200
300
400
P,sl
Приволье Славянск
Северо-западные окраины
I М
Донбасса
Юго-восточная
часть Донбасса
Нотельниковскии район
]г —
500
(по В. С. Кравченко, литолого-стратиграфическое расчле-
на Каменском и Спиваковском поднятиях — по Л П Не-
Рис. 35. Сопоставление водоносных горизонтов краматорской свиты
некие—по материалам треста «Аптемгеология», выделение свиты
стерепко и М И Шалаеву)
/—доломиты, 2 — песчаники, 3 — гипсы, -/ — ангидриты, 5 — каменная соль, б — аргиллиты алевролиты, 7 — сильвинит, 8 — карналлит, 9 — ка
меииая соль с включением сильвинита и карналлита. 10 — брекчии И — нзвестковистость пород
бахмутская котловина
[=b СЗ2 ЕЗз П4 И5
Рис 36 Сопоставление водоносных толщ дроновской свиты (по В С Кравченко литолого стратиграфическое расчленение — по материалам треста
«Артемгеология»)
I — известняки и доточить, 2- песчаники 3 — конгломераты 4 — аргплтиты и алевролиты 5 — брекчии
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
109
1 г/л. Преобладают сульфатно-гидрокарбонатные- и сульфатно-хлорид-
но-натриево-кальциевые воды с минерализацией 1—3 г/л.
Свита Р]П& — никитовская сложена чередующимися слоями
аргиллитов, песчаников, ангидритов, гипсов, каменной соли, доломи-
тов и известняков. Водоносные горизонты приурочены к известнякам
(доломитам), песчаникам и гипсам. Наибольшие мощности пластов
доломитов и песчаников наблюдаются в юго-восточной части Бахмут-
ской котловины (Никитовское месторождение). К северу происходит
постепенное уменьшение их мощности и выклинивание более тонких
пластов.
Водоносность отдельных горизонтов свиты изучена слабо. О сте-
пени водоносности гипсов можно судить по данным откачки из скв. 44
в долине <р. Бахмутки (горизонт R^oSi), давшей 0,7 л/сек, без видимого
снижения уровня. Водоносные горизонты известняков и песчаников пи-
тают ряд источников с дебитом, редко превышающим 0,3—0,6 л/сек.
Отдельные скважины, вскрывшие доломиты (/?з и /?4), давали самоиз-
лив с дебитом до 10 л/сек (скв. 1617 в долине р. Сухой Плотвы). При-
токи из разрабатываемого пласта доломитов R2 в шахту «Большая
Гольма» составляют 28—50 мР/час.
По составу подземные воды свиты пестрые. Наряду со сравнитель-
но низкоминерализованными водами в песчаниках и доломитах, глав-
ным образом сульфатно-натриево-кальциевыми, встречаются хлоридно-
сульфатно-кальциево-натриевые воды с минерализацией более 5 г/л.
Свита P]S/ — славянская (артемовская, соленосная) изу-
чена значительно полнее в Бахмутской и в меньшей степени в Каль-
миус-Торецкой котловинах.
Песчаники в свите имеют небольшие мощности — 2—5 м, макси-
мально до 20 м (S4STJ, они распространены преимущественно на скло-
нах антиклинальных поднятий. Известняки и доломиты достигают боль-
ших мощностей (группа из нескольких пачек известняка S2— до 10,8 м,
S3 — до 30 м), мощность пластов гипса колеблется от 15 м (82'083) до
17 м (S10S2). Пласты соли имеют мощности порядка 40—50 м и не-
редко эксплуатируются (Подбрянцевский, Брянцевский и Надбрянцев-
ский пласты разрабатываются шахтами на Артемовском месторожде-
нии и методом подземного выщелачивания на Славянско-Райгородском,
группа менее мощных Карфагенских пластов разрабатывается методом
подземного выщелачивания на солепромысле Новый Карфаген). Гидро-
геологические данные по славянской свите в основном и относятся
к участкам соляных разработок. Большой удельный вес соли и гипсов
в славянской свите обусловливает наличие широких полос выщелачива-
ния и связанных с ними рассольных горизонтов. Трещиноватость в этих
полосах, осевших над выщелачиваемыми пластами вмещающих пород,
определяет, по-видимому, хорошую взаимосвязь подземных вод в зоне
интенсивного водообмена. Дебиты скважин на участке Славянского
рассолопромысла составляют 28—55 л/сек. Эксплуатировавшийся
здесь до 1961 г. рассольный горизонт залегает в трещиноватых гипсах,
подвергшихся интенсивному выщелачиванию. Большой рассолозабор на
Славянском участке активизировал развитие как соляного, так и гип-
сового карста и вызвал просадки и провалы поверхности в г. Сла-
вянске.
Очень высокие притоки рассолов были отмечены также в некото-
рых шахтах Артемовского месторождения. Так, в главный ствол шахты
№ 2 им. Артема, вскрывшей рассольный горизонт на глубине около
100 м. приток составил 26—70 л/сек. Поэтому шахта была законсерви-
рована. Расходы скважин, вскрывших воды в гипсах, достигают 5,5 и
даже 9 л/сек, но нередко гипсы практически безводны. Это имеет место
но
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
ниже зоны выщелачивания, определяемой глубиной растворения соля-
ных пластов, а в пределах самой зоны выщелачивания наблюдается на
тех участках, где выщелачивание уже в основном завершено и осевшие
породы уплотнились.
Пермские известняки, обычно расщепляющиеся на множество па-
чек, слабоводоносны. Наибольшей водообильностью отличаются они
в верхней, сильно трещиноватой и закарстованной зоне, обычно до глу-
бины 50—70 м. Максимальные притоки в скважины достигают здесь
48,5 л]сек при понижении на 5,8 м Ниже зоны выщелачивания соляных
пластов известняки безводны либо характеризуются сравнительно не-
высокой водообильностью; приток из известняка S3 составлял 0,06—
0,4 л/сек. Это единственный случай, когда подземные воды в известняке
встречены ниже зоны выщелачивания соляных пластов Необходимо от-
метить, что известняк S3 является уникальным среди пермских извест-
няков как по мощности (до 40 м), так и вследствие повсеместного рас-
пространения
По химическому составу воды, заключенные в известняках, мало
отличаются от вод в горизонтах гипса. В зависимости от местных усло-
вии они могут быть насыщены хлористым натрием почти до предельной
концентрации либо оставаться сравнительно мало минерализованными
(от 3 до 15 г/л) и иметь сульфатно-хлоридно-натриево-кальциевый со
став. Песчаники приурочены главным образом к верхней части славян-
ской свиты Они распространены на незначительной площади по бор-
там котловины и в большинстве своем являются мелкозернистыми,
глинистыми и слабоводоносными Подземные воды в песчаниках также
пестрые по составу и минерализации, что зависит от наличия или от-
сутствия вблизи них легкорастворимых пород Изредка в песчаниках
встречаются гидрокарбонатные- или гидрокарбонатно-сульфатно-каль-
циево-натриевые воды с минерализацией до 1 г/л
Свита Р]Сг краматорская представляет собой верхнюю
часть разреза соленосной толщи Площадь распространения ее пока не
установлена, так же как и полная мощность Сложена она преимуще-
ственно каменной и калийной солью, алевролитами и мелкозернистыми
песчаниками и включает несколько пластов гипса (ангидрита) Все
породы сильно засолены
О водоносности отложений краматорской свиты данных почти не
имеется Судя по литологическому составу, потенциальными водонос-
ными горизонтами могут быть пласты гипсов (ангидритов) и песчаники
Основные из них — известковистый засоленный песчаник Т] мощностью
8—40 м и пласты гипса (ангидрита) оТ2, оТ3, 0Т4 мощностью 2—10 м
Эти водоносные горизонты могут проявить себя лишь в пределах зо-
ны выщелачивания. Дебиты скважин, вскрывших водоносные горизонты
(преимущественно в песчаниках) краматорской свиты в зоне выветрива-
ния изменяются от 0,3 до 27 л/сек при понижениях соответственно 44
и 8,7 м
По составу воды преимущественно хлоридно-сульфатно-натриево-
магниевые с минерализацией 1,6—4 г/л, часто встречаются хлоридно-
натриевые с минерализацией до 300 г/л, изредка сульфатно-гидрокарбо-
натно-кальциевые и натриево-кальциевые с минерализацией 1,2—2,7 г/л
Свита P2dr дроновская («песчано-конгломератовая») по лито-
логическим признакам разделяется на нижнюю — песчано-глинистую и
верхнюю — песчано-конгломератовую толщи. Каждая из них имеет свои
гидрогеологические особенности.
Песчано-глинистая толща Р^г сложена преимущественно алевро-
литами, аргиллитами и в меньшей степени мелкозернистыми песчани-
ками Песчано-конгломератовая толща Р2Л'2 представлена в основном
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
111
песчаниками и конгломератами; аргиллиты и алевролиты играют резко
подчиненную роль. Конгломераты состоят из слабо окатанной гальки
известняков и кремня размером до 10 см, сцементированной песчано-
глинистым карбонатным цементом. Всего в разрезе толщи Р2^г2 насчи-
тывается до 4 конгломератовых прослоев. Мощности их достигают
2—3 м и более. Песчаники обычно мелко- и среднезернистые, глини-
стые, часто известковистые. Аргиллиты и алевролиты встречаются
в виде отдельных прослоев мощностью до 10—15 м. Благодаря обилию
грубообломочного материала толщу следует рассматривать как более
перспективную в отношении водоносности, чем толщу P2dri. Выделить
отдельные водоносные горизонты не представляется возможным, по-
скольку выдержанных по площади водоупоров и хороших маркирующих
горизонтов в дроновской свите не встречено.
В гидрогеологическом отношении свита P2dr изучена очень слабо.
Имеющиеся данные получены в результате съемки и небольших гид-
рогеологических исследований в Бахмутской котловине (район ст. Де-
конской), а также в процессе эксплуатации и изучения гидрогеологиче-
ских условий Артемовского месторождения каменной соли. Данные
о притоках в стволы шахт приведены в табл. 12. Дебиты обычно не
превышают 0,3 л/сек и лишь в редких случаях достигают 0,6 л/сек.
Таблица 12
Сведения о притоках воды из дроновскнх отложений в стволы соляных шахт
Шахта Глубина поступле- ния воды, м Величина притока, м3]час Формула Курлова Жест- кость, мг-экв Дата обсле- дова- ния, год
№ 1 им, Свердлова, ствол . ГЛ. 7—82 Капеж 1936
№ 1 им. К. Либкнехта, ствол гл. 6,0 Приток — — 1936
№ 3 нм. К. Либкнехта, ствол гл. 11,1 очень слабый 0,2 1929
№ 2 нм. К. Либкнехта, ствол гл. 38,3 10,0 м CI88 SO410 74 1958
им. Володарского ствол ........ То же верт. ствол . . гл. 35,3 16,0 1,6 2,0 10-' Na72Ca 18 Mg 10 м Cl 48 SO,44 45,4 1936 1958
Са 39 Mg 32 Na 28
Вскрываемые скважинами и шахтными стволами воды имеют по-
вышенную минерализацию, их сухой остаток в большинстве случаев
изменяется от 2 до 16,2 г/л и почти никогда не бывает менее 1 г/л. По
химическому составу воды относятся в основном к сульфатно-хлоридно-
или хлоридно-сульфатно- либо сульфатно-гидрокарбонатно-натриево-
кальциевому и хлоридно-натриевому типам.
Естественные выходы подземных вод дроновской свиты в виде
источников отмечены в Бахмутской котловине на Славянском поднятии
(дебиты 0,5—1,7 м2/час) и в северо-восточной части котловины у с. Дро-
новки (сотые доли м3/час). Воды источников отличаются невысокой
минерализацией (0,5—1,4 г/л) и имеют гидрокарбонатно-сульфатно-
кальциево-магниевый состав. Колодцы, использующие воды отложений
дроновской свиты, зарегистрированы на Славянском поднятии и на
112
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
крыльях Бахмутской котловины. Минерализация вод в колодцах колеб-
лется от 0,8 до 5,9 г/л, по химическому составу воды сульфатно-гидро-
карбонатно-натриево-кальциевые или сульфатно-хлоридно-кальциевые.
В северо-восточной и восточной частях Донбасса водоносность
пермских отложений не изучена.
ВОДОНОСНЫЙ КОМПЛЕКС ТРИАСОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
Водоносный комплекс, приуроченный к триасовым отложениям,
широко развит на северо-западных окраинах Донбасса, в Бахмутской
и Кальмиус-Торецкой котловинах. Триасовые отложения здесь отсут-
ствуют лишь в сводовых частях некоторых антиклинальных поднятий
(Славянское и Артемовское поднятия, Дробышевская антиклиналь,
Краснооскольский купол и др.). В восточной части Большого Донбасса
площадь развития этого комплекса выделена предположительно к се-
веру от Северодонецкого надвига (рис. 37).
Исследована водоносность триасовых отложений только в местах
относительно неглубокого их залегания. В Днепровско-Донецкой впа-
дине, где триасовые отложения залегают на глубинах свыше 1000 м,
они вскрывались в основном нефтяными скважинами и в гидрогеологи-
ческом отношении почти не изучались. Сведения о литологическом со-
ставе и мощностях отложений триаса приведены в табл. 13.
Таблица 13
Литологический состав и мощность отложений триаса
Мощность (м) и литологический состав (%) Бахмутская котловина Кальмиус-Торецкая котловина
Криволук- ская мульда Краматор- ско-Часов- яская мульда Дроиов- ская ан- тиклиналь Торско- Дробы- щевское поднятие . is О Л V я « о 5 с* Q и » Л « 4» О Ч я =» Gu>» а << ч z Волчан- ская i синклиналь Верховье р. Самары
Общая мощность триаса . . 750 360 450 420 400—430 380 177
Протопивская свита
Песчаники Глины, аргиллиты и алевро- 50 54 42 29—54 60—70 — 100
ЛИТЫ 50 46 58 46—71 30—40 — —
Мощность свиты 350 160 200 120—180 120—175 380 57
Серебрянская свита
Песчаники ... 60 43 45 33—45 75—85 — 50
Глины, аргиллиты и алевро-
литы 40 57 55 55-67 15—25 — 50
Мощность свиты ...... 400 200 250 160—240 250—270 — 120
Для триасовых толщ характерна неравномерная обводненность,
которая объясняется непостоянством их литологического состава в вер-
тикальном и горизонтальном направлениях. В связи с этим детальная
гидрогеологическая стратификация их затруднительна. С достаточной
полнотой стратификация водоносных горизонтов триаса разработана
для Бахмутской и Кальмиус-Торецкой котловин только для нижней
части разреза, представленной водоносными конгломератами, конгло-
мератовидными песчаниками и галечниками. Как видно из сопоставле-
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
113
ния геологических разрезов по разным районам (рис. 38), этот гори-
зонт можно считать маркирующим для большей части площади разви-
тия триаса и достаточно точно коррелирующим по разрезам скважин.
В. С. Кравченко в 1961 г. предложил разделить отложения каж-
дой свиты триаса на четыре отдельные толщи, существенно отличаю-
щиеся по водоносности и обозначаемые соответствующими индексами.
Такая индексация, являясь условной в стратиграфическом отношении,
I—-|i I-—-I» I—I» !<=>!* I — I? I-»»-Is I---I?
ssi» га» шш» га» О'» га« га»
Рис. 37 Схематическая карта распространения водоносного комплекса триасовых отло-
жений. (Составила Н А Иванова)
/ — граница Большого Донбасса; 2— контур распространения водоносного комплекса триасовых
отложении. 3 — границы площади, в пределах которой водоносный горизонт имеет эксплуатацион-
ное значение, 4— участки, в пределах которых триасовые отложения отсутствуют, 5 — основное
направление движения подземных вод; 6 — гидроизогипсы и гидронзольезы. 7 — границы площадей
С водами различного химического состава и минерализации, 8—11 — химические типы вод (8 —
гидрокарбонатно-сульфатиый и сульфатио-гидрокарбоиатно-кальциево-иатриевый, иатриево каль
цневый 9 — сульфатно-хлоридно в хлоридно-сульфатно-кальциево магниевый, кальцнево-ивтриевый,
натриево магниевый, 10— гидрокарбоиатно-хлорндиый и хлоридио гидрокарбоиатио-натриево каль-
циевый, натриевый. // — хлоридно-иатриевый, натриево-кальциевый). 12, /3 — воды с мниеоали-
зацией, г/л (12— 1—3, 13— свыше 10), 14 — скважина, ее иомер
отражает реально существующие гидрогеологические особенности каж-
дой из выделенных толщ. Позднее А. В. Суярко в соответствии со
стратиграфическими подразделениями предложила разделить отложе-
ния серебрянской свиты по степени водоносности только на две толщи
(табл. 14).
В серебрянской свите практическое значение для централизован-
ного водоснабжения имеет лишь водоносный горизонт в галечниках и
конгломератах нижней части свиты. Коэффициент фильтрации галеч-
ников составляет 4,8—21,6 м/сутки, а песчаников — 0,3—0,9 м/сутки
Эта водоносная толща хорошо изучена в Кальмиус-Торецкой котловине
Я в зоне ее сочленения с Днепровско-Донецкой впадиной. Расходы
скважин составляют 1,9—5 л!сек при понижении на 1—3 м. Поскольку
выше лежит слабоводоносная глинистая толща, то горизонт имеет на-
пор, который увеличивается по мере погружения горизонта. Пьезомет-
рические уровни устанавливаются на глубинах от 0,8 до 61 м. В рай-
оне Райско-Александровской синклинали большинство скважин фонта-
114
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
Таблица 14
Гидрогеологическое расчленение триаса (по В. С. Кравченко н А. В. Сунрко)
По в. С. Кравченко По А. В. Суярко
Т3рг IV Водоупорная толща T3pr2 II Верхиепротопивская водо- упорная толща
Т3рг III Водоносная толща Тзрг2 I Верхнепротопивская водо- носная толща
Т3рг II Водоупорная толща Тзрп II Нижнепротопивская слабо- водоносная толща
Т3рг Tjsr I IV Водоносная толща Водоупорная толща ТзРГ1 I Нижнепротопивская водо- носная толща
Т^г TjSr III II Водоносная толща Водоупорная толща Tjsra I Верхнесеребрянская слабо- водоносная толща
TjSr I Водоносная толща Tisrj 1 Нижнесеребрянская водо- носная толща
нирует с пьезометрическими уровнями 0,1—0,3 м выше поверхности
земли. В Краматорско-Часовярской мульде и на Артемовском подня-
тии расходы скважин изменяются от 0,1 до 5 л!сек при понижениях
на 10—50 м. В районе Новомосковска и Павлограда песчано-гравели-
стые отложения мощностью до 70 м наиболее водообильны. Дебиты
скважин здесь достигают 45,5 л/сек при понижении на 9 м. Воды высо-
коминерализованные.
Верхнесеребрянская слабоводоносная толща (Ti-sr2I) представлена
чередованием песчанистых глин и глинистых песчаников и в большин-
стве случаев безводна. Только в некоторых районах в средней части
толщи распространены разнозернистые (от тонкозернистых до граве-
листых) песчаники с прослоями (до 5 м) глин; общая их мощность со-
ставляет 40—45 м.
Водоносность отложений протопивской свиты изучена слабо. От
серебрянской она отличается очень плохой отсортированностью мате-
риала и большей глинистостью, а следовательно, и меньшей водонос-
ностью.
Нижнепротопивская водоносная толща слабоводообильна, так как
сложена глинистыми песчаниками с прослоями глин, а в нижней ча-
сти — галькой и конгломератами, в которых заполнителем часто слу-
жит глинистый материал. Лишь в Криволукской мульде и на Артемов-
ском поднятии нижняя песчаниковая толща представлена гравелистыми
песчаниками с небольшим количеством глинистого цемента. В районе
Артемовского поднятия скважина, вскрывшая эту толщу, фонтаниро-
вала с дебитом 1,1 л1сек, пьезометрический уровень устанавливался на
2,15 м выше устья. При понижении уровня на 11,88 м был получен
расход 8,1 л/сек. Значительные расходы можно ожидать также по
скважинам, заданным на нижнепротопивскую водоносную толщу
в районе Криволукской мульды, где гравелистые с небольшим количе-
ством глинистого цемента песчаники достигают мощности 40 м.
Веркнепротопивская водоносная толща представлена чередованием
гравелистых песчаников, песков, галечников и глин общей мощностью
от 30—50 м в Бахмутской и Кальмиус-Торецкой котловинах до 110 м
в Волчанской синклинали.
бахмутская котловина
кальмиус-торецкая котловина
Краматорско-Часов-
ярская мульда
Краматорск
Славянский
купол Т3рг.
СЛ ВВЯНС1-
Криволукская мульда
Яма
Т3ргг
| |8 Г< |9 I & |>0 ПЛ"
Рис. 38. Сопоставление водоносных горизонтов триасовых отложений
/— пески; 2~ глины, 3— песчаные глины, 4 — известняки, 5 — песча ннстые известняки, 6 — глинистые известняки, 7—аргиллиты, 8 — але*
вролиты, 9 — конгломераты, 10 — обломки известняков в породах, // — водоносные породы
116
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
В небольшом числе опробованных скважин дебиты изменяются от
0,15 до 4 л/сек, а напоры от 4 до 293 м. Вблизи с. Ново-Райского
скв. 7516 самоизливом дала 22,2 л/сек, напор составил 70 м, а пьезо-
метрический уровень установился на 12 м выше устья; спустя 3 месяца
дебит понизился до 11,1 л! сек. В верховье р. Волчьей водоносный го-
ризонт, приуроченный к гравелистым песчаникам и галечникам прото-
пивской свиты, был вскрыт на глубине 25 м, расходы скважин дости-
гали 3,2 л!сек при понижении на 4,95 м. В осевой части Волчанской
синклинали скв. 7615 дала расход 2,9 л!сек при понижении на 24 м.
В Ворошиловградской области водосодержащие отложения триаса
были вскрыты скважинами на глубинах от 160 до 446 м. Все скважины
фонтанировали с дебитом от 0,005 до 23,9 л)сек. На левом берегу Сев.
Донца у хутора Светличного дебит скважин достигал 65 л/сек. Наряду
с самоизливом вод отмечались выделения газов, в основном метана.
В районе Шебелинки водосодержащие отложения триаса (серебрянская
свита), представленные песчаниками, были вскрыты на глубине более
800 м. Притоки воды составили 0,1—0,46 л)сек, а статические уровни
устанавливались на глубине 100—130 м.
В восточной части Донецкого бассейна водоносность триасовых от-
ложений изучена слабо. Только три скважины вскрыли воды в триа-
совых отложениях, дебиты их достигали 22 л/сек при самоизливе.
Химический состав и минерализация вод триасовых отложений из-
меняются в широких пределах в зависимости от глубины залегания
водосодержащих толщ. В моноклинальной части Днепровско-Донецкой
впадины и Кальмиус-Торецкой котловины (район Новомосковск — Пав-
лоград) воды триасовых отложений высокоминерализованные; величина
сухого остатка составляет 12—54,5 г/л, а общая жесткость достигает
75 мг-экв, по составу они хлоридно-натриевые. Увеличение минерали-
зации происходит в северо-восточном направлении, по мере погружения
пластов.
В Бахмутской и Кальмиус-Торецкой котловинах в местах неглубо-
кого залегания воды триаса пресные и слабо минерализованные, сухой
остаток изменяется в пределах 0,2—3,5, чаще 1—2 г/л, жесткость колеб-
лется от 2 до 35 мг-экв. По химическому составу в Бахмутской котло-
вине воды преимущественно гидрокарбонатно-сульфатно- и сульфатно-
гидрокарбонатно-кальциево-натриевые и натриево-кальциевые, а в Каль-
миус-Торецкой котловине — сульфатно-хлоридно- и хлоридно-сульфат-
но-кальциево-натриевые и кальциево-магниевые. В Бахмутской котло-
вине в воде ряда колодцев наблюдается высокое (до 3000 мг)л) содер-
жание NO3 и тип вод становится нитратным.
В районе Ворошиловграда воды триасовых отложений имеют высо-
кую минерализацию (до 56 г/л), хлоридно-натриевый состав и исполь-
зуются в качестве минеральных. Южнее Купянска на глубинах свыше
880 м были вскрыты воды триаса с минерализацией 15—88,6 г/л и об-
щей жесткостью до 286 мг-экв, хлоридно-натриевого состава, со значи-
тельным содержанием йода и брома. Величина составляет 0,79, что
говорит о высокой степени метаморфизации подземных вод в зоне за-
трудненного водообмена. В восточной части Донбасса рядом скважин
были вскрыты пресные воды (сухой остаток до 0,7 г/л) гидрокарбонат-
но-сульфатно-натриевого состава.
В местах неглубокого залегания водоносный комплекс триасовых
отложений может быть использован для централизованного водоснаб-
жения. В области глубокого погружения воды триаса представляют
промышленный и бальнеологический интерес.
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
117
ВОДОНОСНЫЕ ГОРИЗОНТЫ ЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИИ
Юрские отложения широко распространены на северо-западных
окраинах Донбасса и Днепровско-Донецкой впадины и отсутствуют
лишь в сводовых частях ряда антиклинальных поднятий (рис 39) Ниж-
1-—Н' к-*^2 |-*—Ч3 [S2l]4 I к {—foo—js
[Щ> И»
|?x<b I 11'.'.’in K*|» i ”1?» i^|a
Рис 39 Схематическая карта распространения водоносных горизонтов в юрских отло-
жениях (Составила Н А Иванова)
/-«контур распространения водоносного горизонта в песчано глинистой толще юры 2 — контур
распространения водоносного горизонта в карбонатной толще юры, 3 — граница площади в пре
делах которой водоносный горизонт имеет эксплуатационное значение, 4 — участки, где отложения
Юры отсутствуют, 5 — общее направление движения подземных вод 6 — гидроизо-пьезы 7 — гра
ницы площадей с водами различного химического состава, 8—13 — химические типы вод (8 — гид
рокарбонатно натриевый 9 — гидрокарбонатио сульфатно и сульфатио гидрокарбонатно иатрнево
кальциевый, кальцнево натриевый, кальциево магниевый, натриевый, 10 — сульфатно натриево каль
Циевый, 11 — гидрокарбонатио хлорндио и хлоридно гидрокарбонатно натриево кальциевый, натрне
1ЫЙ, 12— сульфатно хлоридно* и хлорндно сульфатно натриево кальциевый, кальцнево натриевый
Кальциево магниевый, 13 — хлорндно-иатриевый), 14 — границы площадей с водами различной ми-
нерализации, 15—19 — минерализация вод г{л (15 — до 1, 16 ~~ 1—3, /7 — 3—5, 18—5—10 19 —
свыше 10), 20 — скважина ее номер, 2/— граница Большого Донбасса
няя и средняя юра в основном сложены песчано-глинистыми породами,
а в верхней доминирующую роль играют известняки. Вскрытая мощ-
ность юры изменяется от 20 м в районе Волчанской синклинали до
700 м на северо-западных окраинах Донбасса.
В гидрогеологическом отношении юрская система изучена нерав-
номерно. Корреляция водоносных горизонтов иа всей площади распро-
118
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
странения юры затруднена в связи со значительными изменениями мощ-
ностей, различным стратиграфическим положением толщ и литолого-
фациальным составом (рис. 40). Наиболее полно отложения юры изу-
чены в Бахмутской и Кальмиус-Торецкой котловинах. На северо-запад-
ных окраинах Донбасса юрские отложения пройдены многими скважи-
нами, но значительные глубины их залегания и особенности бурения
(разведка нефти и газа) не позволили получить более или менее полную
их гидрогеологическую характеристику. Сведения о литологическом
составе и мощности юры в Бахмутской и Кальмиус-Торецкой котлови-
нах приведены в табл. 15.
Таблица 15
Литологический состав и мощность юрских отложении
Мощность (м) и литологический состав Бахмутекая котловина Кальмиус-Торецкая котловина
Райско-Алек- саидровская мульда верховье р. Самары Волчанская синклиналь
Общая мощность юры 520 170—260 180—220 20—70
Песчаники 12—81 22—33 12-20 20—45
Глины, аргиллиты, алевролиты 64—67 67—78 80—88 55—80
Известняки 5—14 — — —
В нижней юре выделена водоносная толща в песках и галечниках
новорайской свиты (Jjnr), залегающих под водоупорными тоарскими
глинами.
В среднеюрском водоносном комплексе выделяются водоносные
горизонты в песках и песчаниках ааленского и байосского ярусов, а так-
же верхнебатского подъяруса (нижннй бат представлен глинами).
В верхней юре выделяются водоносные горизонты в песках и песчани-
ках келловейского, в известняках келловейского и кимериджского,
а также в песках и песчаниках волжского ярусов.
Водоносный горизонт, приуроченный к новорайской свите, распро-
странен в Кальмиус-Торецкой и Бахмутской котловинах. Водовмещаю-
щие породы представлены разнозернистыми песками с прослоями га-
лечников общей мощностью 50—70 м. Широкое развитие в кровле глин,
а также синклинальное залегание пород обусловливают почти повсеме-
стную напорность водоносного горизонта. Величина зарегистрированных
напоров достигает 228 м при пьезометрическом уровне на 2,4 м выше
поверхности земли. Дебиты скважин изменяются от 0,3 до 9,1 л/сек при
понижениях от 3,8 до 30,45 м. Удельные дебиты скважин изменяются
от 0,1 до 2,5 л!сек.
В Западном Донбассе водоносный горизонт нижнеюрских отложе-
ний содержится в песках и песчаниках. Водообильность невысокая. На-
поры возрастают к северо-востоку, по мере погружения. В этом же
направлении увеличивается и мощность водосодержащих пород. Дебиты
скважин изменяются от 0,1 до 18,1 л)сек при понижениях на 10—46 м.
В Новомосковском и Павлоградском районах воды нижней юры были
вскрыты на глубинах 100—150 м. Производительность скважин состав-
ляет 0,1—9,1 л/сек. На ст. Барвенково, Языкове дебит скважин изме-
няется от 0,1 до 18,1 л/сек, а удельный дебит достигает 1,4 л/сек.
Отложения тоарского яруса представлены почти исключительно
глинами и алевролитами. Только на отдельных участках в Бахмутской
и Кальмиус-Торецкой котловинах встречаются пески и песчаники в виде
Северо-западна я
м
о
- окраина
Донбасса
Лозовая
ГПТТПТП]
Бахмутская котловина
100
200
300
400
500
600
Краматорско-часовярская мульда
Кальмиус-Торецкая котловина
FE I \г ЕЮ3 EZZb ЕЕ5 ЕЕ6 И?
GEE FEE CEE [S'2 НЕЕ Г~ш~к
Рис 40 Сопоставление водоносных комплексов юрских отложений
/—пески супесн (зона выветривания) 2 — пески 3 — глины, 4 ~ конгломераты, 5 — глины с обломками песчаников, 6 — песчаные глины 7 — туфогениые песчаники
1 - песчаники, 9 — известняки, 10 — аргиллиты, // — алевролиты 12 — алевриты 13 — известняки с фауной, /-/ — песчаные глины с растительными остатками, 15 —
водоносные породы
120
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
линз мощностью до 10 м. Дебиты скважин в Кальмиус-Торецкой кот-
ловине (Александровский район) составляют 0,06—0,4 л)сек при пони-
жениях на 7—16 м. В Бахмутской котловине имеются родники с деби-
тами 0,08—0,5 л!сек.
Водоносный горизонт в отложениях ааленского яруса широко рас-
пространен на северо-западе Кальмиус-Торецкой котловины, в Райско-
Александровской и Краматорско-Часовярской мульдах, где мощность
водосодержащих песков составляет 10—12 м. Наибольшая обводнен-
ность отмечена на северо-востоке Краматорско-Часовярской мульды.
Здесь расходы источников составляют 0,01 —1,6 л!сек, а скважин —
1,7—5,5 л/сек при понижениях на 6—43,2 м. Величины напоров изме-
няются от 10,9 до 128 м, а пьезометрические уровни фиксируются на
3,8 м выше поверхности земли. В Изюме водоносный горизонт аален-
ских отложений эксплуатируется совместно с горизонтом нижнего бай-
оса. Глубина скважин достигает 319 м, а величина напоров 249 м
(пьезометрический уровень на 5 ж выше поверхности). Расходы сква-
жин достигают 5 л/сек при понижении до 5 м.
Водоносность байосских отложений изучена слабо. Водосодержа-
щими являются песчаники, реже пески (мелкозернистые и среднезер-
нистые). В Павлоградском районе единичные скважины имели расход
11 л/сек при понижении на 15 м. В пределах Краматорско-Часовярской
мульды зафиксированы родники с дебитами 0,05—0,3 л/сек, а расходы
скважин достигают 1,7 л!сек при понижениях до 10,4 м. На южном
склоне Воронежского кристаллического массива, у с. Приосколье, на
правом берегу р. Оскола, напорный горизонт в песках байоса был
вскрыт на глубине 305—313,7 м. Величина напора составила 32,1 м.
Скважина изливала 12 л!сек при пьезометрическом уровне +15 м.
Водоупорная толща верхнего байоса — нижнего бата регионально
выдержана и имеет мощность от 20—30 м в Кальмиус-Торецкой и Бах-
мутской котловинах, до 80—130 м в Днепровско-Донецкой впадине.
Местами распространены подземные воды в песках и песчаниках
верхнего бата и нижнего келловея, образующих единый водоносный
горизонт общей мощностью до 50 м. В Изюме он был вскрыт скв. 3259
на глубине 27 м. Расход скважины составил 2,2 л!сек при понижении
на 1,3 м.
В основном же водоносный комплекс верхней юры приурочен к из-
вестнякам келловейского и кимериджского ярусов в Бахмутской котло-
вине и оксфорд-кимериджского — в Кальмиус-Торецкой котловине и
в восточной части Днепровско-Донецкой впадины, а также к пескам и
песчаниками волжского яруса. В Бахмутской котловине мощность из-
вестняков колеблется от 5 до 40 м, расходы скважин сильно изменя-
ются; в долине р. Сев. Донца, у с. Петровского, был зафиксирован рас-
ход скважины 10 л!сек при самоизливе, обычно же дебиты скважин
0,5—4 л/сек при понижениях на 8,75—42 м. В долине р. Бритой выхо-
дят родники с дебитами 10—20 л!сек. В Близнецовском и Лозовском
районах ряд скважин, вскрывших известняки Оксфорда, имели дебиты
1,5—2,4 л)сек при понижениях на 6—17,5 м.
Толща верхнекимериджских — волжских глин служит надежным
водоупором между водоносными горизонтами в верхнеюрских известня-
ках и волжских песках и песчаниках. Только на ограниченных участках
в верхней части кимериджа распространены пески (от мелкозернистых
до крупнозернистых). В Лозовском районе скважины, вскрывшие эти
пески, имели производительность до 5,5 л!сек при понижениях до 13 м.
Водоносный горизонт, приуроченный к пескам и песчаникам верх-
ней юры (волжский ярус), эксплуатируется в районе Изюма. Здесь во-
досодержащая толща имеет мощность более 100 м. Расходы скважин
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
121
достигают 5 л/сек при понижениях до 10 м. В последнее время верхне-
юрский водоносный горизонт приобретает самостоятельное значение
и в районе Харькова, где он раньше эксплуатировался совместно
с нижнемеловым. Водосодержащими породами являются здесь крупно-
зернистые гравелистые пески мощностью 30—35 м, залегающие на глу-
бинах свыше 600 м. Производительность скважин изменяется от 4,6 до
39,3 л/сек.
На большей части Кальмиус-Торецкой и Бахмутской котловин воды
юрских отложений пресные, с минерализацией до 1, реже 2—3 г/л;
в основном они гидрокарбонатно-натриевые, гндрокарбонатно-сульфат-
но- и сульфатно-гидрокарбонатно-натриево-кальциевые и кальциево-
натриевые, реже сульфатно-натриево-кальциевые, гидрокарбонатно-хло-
ридно- и хлоридно-гидрокарбонатно-натриевые или сульфатно-хлорид-
но-натриево-кальциевые. Общая жесткость их 4—15 мг-экв.
В Западном Донбассе качество вод ухудшается с востока на запад.
Наряду с пресными (до 0,6 г/л) гидрокарбонатно-хлоридно-натриево-
кальциевого и сульфатно-хлоридно-натриево-кальциевого состава встре-
чаются и соленые хлоридно-натриевые воды с минерализацией до
43,3 г/л и общей жесткостью 194 мг-экв (Новомосковский и Павлоград-
ский районы).
На южном склоне Воронежского кристаллического массива (Харь-
ков) воды верхнеюрских отложений имеют минерализацию до 0,5 г/л
и гидрокарбонатно-сульфатно-кальциево-натриевый и натриево-кальцие-
вый состав. В с. Приосколье воды из байосских песков, вскрытых на
глубине 305—313,7 м, имели хлоридно-гидрокарбонатно-натриевый со-
став и общую минерализацию 0,9 г/л. На значительной площади северо-
западных окраин Донбасса, где юрские отложения залегают на глу-
бинах 500—800 м, подземные воды имеют высокую минерализацию и
хлоридно-натриевый состав.
ВОДОНОСНЫЙ КОМПЛЕКС НИЖНЕМЕЛОВЫХ
И СЕНОМАНСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ
Нижнемеловые отложения известны на северо-западных окраинах
Донбасса и в долине р. Волчьей. Самостоятельного гидрогеологического
значения они почти не имеют и образуют единый водоносный комплекс
с отложениями верхней юры или сеномана.
В долине р. Волчьей водоносный горизонт нижнемеловых отложе-
ний гидравлически связан с вышележащим сеноманским. Водовмещаю-
щнми породами являются спонголиты в нижней части с прослоями алев-
ролитов и глин, а также пески, песчаники и мергели. Общая мощность
толщи колеблется от 13 до 56 м. В тех случаях, когда трещиноватость
в мергельно-меловых отложениях захватывает всю толщу, обводнены и
нижнемеловые, и верхнемеловые породы. Если нижняя часть мергель-
но-меловой толщи представлена монолитными породами, то водонос-
ный сеноман-альбский горизонт приобретает напорный характер. Рас-
ходы скважин изменяются от 0,015 до 3,85 л/сек при понижениях на
1,3—30 м, причем они больше в северной части Волчанской синклинали,
где мощность вышележащих верхнемеловых и кайнозойских отложений
Меньше (20—60 м), чем в южной части (100—130 м). По химическому
составу воды сульфатно-хлоридно- и хлоридно-сульфатно-натрнево-
кальциевые, встречаются и хлоридно-натриевые. Минерализация вод
увеличивается по мере погружения пород от 1,7 г/л (на севере) до
3,7—6,2 г/л (на юге). Водоносный комплекс сеноман-альбских отложе-
ний в долине р. Волчьей практического значения не имеет из-за срав-
122
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
нительно небольшой мощности водообильности и низкого качества под-
земных вод.
В районе Изюма нижнемеловые отложения представлены мелко-
и крупнозернистыми песками, местами гравелитами и песчаниками об-
щей мощностью до 34,1 м, глубина залегания водоносного горизонта
составляет 10 м. Дебиты скважин колеблются от 1,4 до 5,8 л[сек,
а удельные дебиты — от 0,1 до 1,5 л!сек. Воды различного состава: от
гидрокарбонатно-сульфатно-кальциевых с минерализацией около
0,5 г/л до хлоридно-натриево-магниевых с минерализацией до 2,2 г/л.
Общая жесткость изменяется от 1,6 до 11,5 мг-экв.
В районе Харькова водосодержащие породы нижнего мела и верх-
ней юры представлены довольно однородной и труднорасчленяемой
толщей мелко- и разнозернистых, часто гравелистых песков мощностью
от 3,6 до 56,9 м, залегающих на глубине 550—700 м. Величины напоров
изменяются от 496 до 693 м. Производительность скважин составляет
2,4—47,2 л/сек, а удельные дебиты изменяются от 0,07 до 9,9 л[сек.
Минерализация вод колеблется от 0,2 до 1,9 г/л, чаще составляя 0,5—
1 г/л. По химическому составу воды гидрокарбонатно-сульфатно-каль-
циево-натриевые и сульфатно-гидрокарбонатно-кальциево-натриевые
с общей жесткостью до 6 мг-экв. Водоносный горизонт нижнемеловых—
верхнеюрских отложений является одним из основных источников цен-
трализованного водоснабжения Харькова.
Сеноманские отложения распространены широко и представлены
сравнительно однородной толщей кварцево-глауконитовых песков (от
мелко- до крупнозернистых) с конкрециями фосфоритов и прослоя-
ми песчаников, переходящих в верхней части в мергель. В гидрогео-
логическом отношении они изучены слабо и неравномерно. На северо-
западных и южных окраинах Донбасса мощность водоносных песков
6—10 м, иногда до 20 м. Расходы источников в Бахмутской котловине
составляют 0,02—1,6 л)сек.
В Западном Донбассе глубина залегания водоносного горизонта
изменяется от 16—30 м в долине р. Орели до 600—700 м в районе
Харькова, а мощность — от 20 до 50 м. Водоносный горизонт — напор-
ный, величина напоров изменяется от 20 до 505 м. Производительность
скважин составляет 1 —10,5 л/сек, удельные дебиты — 0,2—1,8 л]сек.
В Старобельске водоносный горизонт сеномана был вскрыт на глубине
274—295 м (скв. 10). Расход скважины при самоизливе составил
2,6 л!сек. В восточной части Донбасса водообильность сеноманских от-
ложений изучена очень мало.
На правобережье Цимлянского водохранилища сеноманский водо-
носный горизонт был вскрыт скважиной на глубине 193 м. Расход ее
был равен 3,3 л)сек при понижении на 6 м, величина напора составила
171 м. Воды сеноманских отложений в большинстве случаев пресные,
с минерализацией 1—2 г/л. По химическому составу это — гидрокарбо-
натно-натриевые, хлоридно-сульфатно-натриево-кальциевые, хлоридно-
гидрокарбонатно-сульфатно-натриевые и хлоридно-натриевые воды
с общей жесткостью до 10 мг-экв. В районе Харькова воды сеноманских
отложений слегка железистые, с незначительным содержанием серово-
дорода. На северных окраинах Донбасса благодаря значительной мощ-
ности и практической водопроницаемости нижней нетрещиноватой части
мергельно-меловой толщи сеноманский водоносный горизонт не связан
с вышележащим горизонтом трещиноватой зоны мела.
Несмотря на удовлетворительное качество вод, малая водообиль-
ность сеноманских отложений, а на больших площадях также и значи-
тельные глубины залегания ограничивают их практическое значение.
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
123
ВОДОНОСНОСТЬ МЕРГЕЛЬНО-МЕЛОВОЙ ТОЛЩИ ВЕРХНЕГО МЕЛА
Верхнемеловые отложения распространены на большей части тер-
ритории бассейна, располагаясь почти сплошным полем по периферии
палеозойского складчатого массива на севере, востоке и юге, и в виде
сравнительно небольших островов — в Бахмутской котловине и Волчан-
ской синклинали (рис. 41). Их литологический состав (от турона до
Маастрихта) меняется как в вертикальном разрезе, так и по площади
от мела и мергелей до песчаников и песков. На северо-западных и се-
верных окраинах верхнемеловые отложения представлены почти одно-
родной мергельно-меловой толщей, а на южных и юго-восточных —
в разрезе появляются пески, песчаники и алевролиты. Общая мощность
верхнемеловых отложений 100—600 м (рис. 42).
Водоносный горизонт приурочен к верхней трещиноватой части
мергельно-меловой толщи, кровля которой очень неровная. В местах
неглубокого залегания современный рельеф повторяет ее очертания,
а в некоторых случаях, в частности в пределах Преддонецкого прогиба,
рельеф меловой поверхности отражает палеозойские структуры. На се-
верных окраинах Донбасса наблюдается общее понижение меловой по-
верхности в южном и юго-западном направлениях, а на восточных и
южных окраинах — в южном и юго-восточном. Образование трещино-
ватой зоны связано с процессами как современного, так и, по-видимому,
древнего выветривания карбонатных пород.
Как установлено О. И. Галакой и Д. И. Щеголевым, трещиноватая
зона подразделяется на верхнюю подзону заиливания и цементации,
среднюю — максимальной трещиноватости и нижнюю — затухающей
трещиноватости, которая сменяется монолитным мелом. На водораз-
дельных пространствах эта вертикальная зональность выражена слабее;
в долинах рек она прослеживается четко, но местами подзона заилива-
ния отсутствует, и в таких случаях имеет место прямая гидравлическая
связь с аллювиальным водоносным горизонтом. Подзона заиливания и
цементации имеет мощность порядка 3—6 м.
Общая мощность трещиноватой зоны достигает 100 м, однако наи-
более трещиноваты первые 50—70 м. Максимальная мощность трещи-
новатой зоны, а следовательно, и большая водообильность наблюда-
ются в долинах рек и балок; к водоразделам мощность трещиноватой
зоны уменьшается до 5—10 м, а иногда и менее. Наиболее обводнены
придолинные участки.
Почти повсеместное развитие трещиноватости в верхней части мер-
гельно-меловой толщи создает благоприятные условия для образования
мощного водоносного горизонта, широко используемого для целей во-
доснабжения. Лишь на крайнем западе мергельно-меловая толща по-
гружается на глубину более 100 м, и водоносный горизонт теряет свое
практическое значение. Почти всюду меловые воды напорны, что
объясняется значительным превышением областей питания над областя-
ми разгрузки и наличием в кровле водоносного горизонта водоупорных
пород, в частности подзоны заиливания и цементации. Величина напо-
ров изменяется от 5 до 40 м. На водоразделах положение пьезометри-
ческих уровней более высокое, чем в долинах рек, где некоторые сква-
жины фонтанируют и наблюдаются выходы родников.
На северо-западных окраинах бассейна (междуречье Оскол — Сев.
Донец) производительность скважин изменяется от 3 до 15 л]сек (в до-
линах рек), в некоторых случаях достигая 22,5 л!сек (г. Змиев). Наи-
большей водоносностью отличается левобережье р. Сев. Донца в преде-
лах Ворошиловградской области, где производительность скважин до-
стигает 150 л/сек («Лесная Дача»), На водораздельных участках де-
Рис. 41. Схематическая карта
распространения водоносных
горизонтов верхнемеловых от-
ложений. (Составил Ю. Г. Го-
ловченко)
1 — контур распространения водо
иосиого горизонта в трещиноватой
зоне мергельно-меловой толщи
верхнего мела, 2 — граница распро-
странения водоносного горизонта
в агломератах (Сг2—PgJ ag', 3 —
граница распространения водонос
ного горизонта в сеноманских отло-
жениях, 4 —границы площадей, в
пределах которых водоносный гори-
зонт верхнемеловых отложений име
ет эксплуатационное значение, 5 —
участки, на которых верхнемеловые
отложения отсутствуют, 6— грани-
ца, отделяющая зону питания и
циркуляции водоносного горизонта
(интенсивного водообмена) от зоны
погружения (затрудненного водооб-
мена); 7 — основное направление
движения подземных вод, 8 — изо-
гипсы и изопьезы водоносного го-
ризонта трещиноватой зоны верх-
него мела, Р —границы площадей
с водами различного химического
состава и минерализации, 10—14 —
химические типы вод (10 — преиму
щественно гмдрокарбонатно-каль-
цневый, 11 — гидрокарбонатио-суль-
фатно- и сульфатно-гндрокарбоиат-
но-хальциево-иатриевый и натрнево-
кальциевый, реже сульфатно хло-
ридно- и хлоридно-сульфатно-нат-
риево-кальциевый, кальциево-нат-
риевый и натрнево-магниевый, 12 —
сульфатно- иатриево-кальцневый,
13 — преимущественно сульфатно-
хлоридно-натриево-кальциевый и
натрнево-магниевый, 14 - хлоридно-
натриевые), 15—18 — минерализация вод, г/л (15 — до 1, 16 — от 1 до 3,17 — от 3 до 5, 18 — свыше 10), 19 —скважина, вскрывшая водоносный горизонт мергельно-меловой
толщи верхнего мела и ее номер, 20— скважина, вскрывшая водоносный горизонт сеноманских отложений, и ?е номер
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
125
биты скважин составляют 0,001—2,7 л)сек. Коэффициенты фильтрации
от водоразделов к пойме изменяются от 0,001—15 до 30—НО м/сутки.
Практическую безводность водораздельных участков некоторые иссле-
дователи объясняют отсутствием трещиноватой зоны. Однако даже
в тех случаях, когда мергельно-меловая толща залегает на значитель-
ных глубинах и прикрыта мощным чехлом более молодых образований,
включая водоупорные киевские глины и мергели, в ней наблюдается
трещиноватость. Это подтверждается почти полным поглощением про-
мывочной жидкости при бурении.
Северо западные
окраины Донбасса
Купянсм
ЕЕЕР ЕЕЗ3 ЁЗЗ ЗЕЗ ЁЗ
Рис. 42. Сопоставление водоносных горизонтов меловых отложений
/—пески, 2 — песчаники, <?—алевролиты, -/ — известняки, 5 — мел 6 — мергели, 7 — мергели
песчанистые, 8— глины
В восточной части Донбасса, в бассейнах Калитвы и Глубокой,
дебиты скважин на водоразделах изменяются от 0,1 до 8 л/сек, чаще
составляя 1,1 —1,4 л)сек, а в долинах рек достигают 68,3 л/сек. Удель-
ные дебиты скважин изменяются от 0,008 до 41,3 л)сек. Коэффициенты
фильтрации изменяются от 6 до 185 м! сутки. Величины напоров дости-
гают 170 м. Статические уровни воды устанавливаются на глубинах
10—15, иногда 25—50 м, в редких случаях наблюдается самоизлив.
В долинах рек и балок, особенно на правобережье Сев. Донца, на уча-
стках выходов меловых пород, а также у контакта с каменноугольны-
ми отложениями наблюдаются многочисленные родники, дебиты кото-
рых достигают 28 л)сек и более, а обычно составляют 0,05—4 л)сек.
В пределах дислоцированной части Донбасса водоносный горизонт
мергельно-меловой толщи распространен в Бахмутской (Часовярская,
Криволукская и Маякская мульды) и частично в Кальмиус-Торецкой
котловинах. Наиболее водообильна мергельно-меловая толща в запад-
ной части Маякской и северной части Криволукской мульд, где отме-
чена связь мелового горизонта с аллювиальным и с р. Сев. Донцом.
Дебиты здесь составляют 69—83,3 л)сек при понижениях на 2—5 м.
В долине Сев. Донца водоносный горизонт в основном безнапор-
ный. Уровни воды в скважинах устанавливаются на глубинах 0,6—
28,3 м. Высокие дебиты получены по скважинам в долине р. Казенного
126
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
Торца. Здесь размещены 12 эксплуатационных скважин со средней про-
изводительностью каждой 33 л/сек. По мере удаления от долин дебиты
скважин уменьшаются. В долине р. Волчьей (Волчанская синклиналь)
верхнемеловые отложения почти повсеместно покрыты мощным чехлом
более молодых образований и неоднородны по литологическому соста-
ву. Наряду с мергелями и мелом встречаются пески, известковистые
глины, песчаники и алевро'литы общей мощностью до 120 м. Наиболее
водообильны верхнемеловые отложения в долине р. Сухие Ялы и бал-
ках Икряной и Осиковой, где расходы скважин составляют до 7,7—
16,4 л/сек, при понижениях до 3,8 м.
В восточной части Большого Донбасса на междуречье Сев. Донца,
Дона и Сала верхнемеловые отложения сохранились главным образом
в синклиналях, далее к юго-востоку они погружаются в сторону При-
каспийской впадины.
В зоне погружения водообильность меловых отложений снижа-
ется, что связано с уменьшением их трещиноватости и появлением тер-
ригенных разностей. Дебиты скважин изменяются от 0,02 до 11,9 л/сек,
а удельные дебиты — от 0,003 до 1,9 л/сек. Величины напоров — от 20
до 219 м, а пьезометрические уровни устанавливаются на глубинах
29—84 м.
На южных окраинах Донбасса, в верхней части Азово-Кубанской
депрессии, верхнемеловые отложения залегают с небольшим наклоном
на юг; глубина залегания изменяется от 0 до 300—350 м. Водоносными
являются трещиноватые мергели, а также мел и песчаники, причем
в северной части преобладают мергели и мел, а в южной, погружен-
ной части, — песчаники. В Амвросиевском районе трещиноватая
зона в долинах рек и балок наблюдается до глубин 60—80 м. Расходы
скважин в долинах достигают 20—30 л!сек при понижениях на 1,6—
7,8 м, а коэффициенты фильтрации—10,8 м/сутки. Расходы скважин
на водоразделах составляют 0,007—0,008 л/сек. К зоне контакта верхне-
меловых и каменноугольных пород приурочены родники с дебитами от
0,18 до 4,17 л/сек. К югу, по мере погружения меловых отложений под
толщу палеогена и неогена трещиноватость их заметно уменьшается.
Расходы скважин, вскрывших горизонт на глубине 200—300 м, состав-
ляют до 0,2 л/сек при понижениях на 54—57 м. Величины напоров из-
меняются от 0,4—49 м на севере до 238 м — в южной части. Севернее
Новочеркасска водоносный горизонт мергельно-меловой толщи был
вскрыт в интервале 770—803,58 м, скважина фонтанировала с дебитом
1,4 л/сек, а величина напора составила 793 м.
На северных окраинах Донбасса (в основном на левобережье Сев.
Донца) преобладают пресные гидрокарбонатно-кальциевые воды, а на
южных и юго-восточных окраинах, где минерализация вод изменяется
в широких пределах (1—50 г/л), среди них преобладают сульфатные и
хлоридные. На фоне этой региональной закономерности на участках
неглубокого залегания водоносного горизонта повсеместно наблюдает-
ся и определенная гидрохимическая микрозональность. В долинах рек
на северных окраинах Донбасса распространены пресные воды с сухим
остатком до 1, чаще 0,2—0,5 г/л, общей жесткостью 2,5—5 мг-экв, в ос-
новном гидрокарбонатно-кальциевого состава. На склонах долин мине-
рализация вод увеличивается до 1,5 г/л, а общая жесткость до 10—
15 мг-экв. На водоразделах, где мергельно-меловые отложения покрыты
толщей более молодых образований мощностью до 80—100 м, подзем-
ные воды обладают минерализацией в среднем 1—3 г/л и общей жест-
костью до 30 мг-экв. Состав вод изменяется от гидрокарбонатно-суль-
фатно- и сульфатно-гидрокарбонатно-кальциево-натриевого до хлорид-
но-сульфатно-натриевого и даже хлоридно-натриевого.
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
127
В Бахмутской котловине довольно широко распространены пресные
гидрокарбонатно-кальциевые воды с минерализацией от 0,5—0,6 до
1 г/л. На некоторых действующих водозаборах отмечается понижение
качества вод вследствие проникновения в трещиноватую зону мергель-
но-меловой толщи промышленных стоков и стоков канализации.
Сведений о химическом составе вод меловых отложений в местах
их глубокого погружения (восточная часть) недостаточно. Скважина
112 вскрыла на левобережье Цимлянского водохранилища слабо ми-
нерализованные воды с плотным остатком до 2,1 г/л, хлоридно-гидро-
карбонатно-натриевого состава. В синклинальных понижениях карбо-
на на междуречье Сала и Дона верхнемеловые отложения на глубине
150—200 м содержат соленые хлоридно-натриевые воды с общей мине-
рализацией до 45,7 г/л.
В Азово-Кубанской депрессии у северной границы распространения
мелового водоносного горизонта выделяется полоса сульфатно-натрие-
во-кальциевых вод с минерализацией до 3 г/л и общей жесткостью
5,8—29,5 мг-экв. К югу по мере погружения сульфатно-натриево-каль-
циевый тип вод сменяется сульфатно-хлоридно- и хлоридно-сульфатно-
натриевым. Еще далее к югу и юго-востоку развиты хлоридно-натрие-
вые воды с минерализацией до 46,9 г/л и общей жесткостью до
164,75 мг-экв.
Водоносный горизонт трещиноватой зоны мергельно-меловых отло-
жений очень широко используется для водоснабжения на всей площади
неглубокого залегания, составляющей примерно третью часть террито-
рии Донбасса. Лишь в отдельных случаях, когда он погружается на
значительные глубины, первостепенное значение приобретают воды па-
леогена и неогена. Южнее Цимлянского водохранилища меловой водо-
носный горизонт, несмотря на значительную глубину залегания (300—
500 м) и сравнительно низкое качество вод, вновь приобретает значе-
ние основного, поскольку воды ергенинской свиты здесь высокоминера-
лизованные.
Своеобразной и малоизученной в гидрогеологическом отношении
является толща глыбово-брекчиевого горизонта («агломерата» или
«смятой толщи») дат-палеоценового возраста, залегающая у северной
границы открытого Донбасса и представленная глыбами мергельно-
меловых и песчано-глинистых пород. Воды, приуроченные к этой толще,
вскрываются на глубинах 14—21 м в долинах рек и на 55—60 м — на
водоразделах. Мощность водовмещающих отложений составляет 28—
48 м. Расходы скважины колеблются от 0,7 до 1,3 л/сек, удельные
дебиты — от 0,2 до 1,3 л/сек. Сухой остаток изменяется от 0,3 до
2,7 г/л, а химический состав — от гидрокарбонатно-кальциевого до хло-
ридно-натриевого.
ВОДОНОСНЫЙ КОМПЛЕКС БУЧАКСКО-КАНЕВСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ
Этот комплекс распространен на западных, северо-западных, во-
сточных и южных окраинах Донбасса в виде сплошного поля; на се-
вере (Ворошиловградская, частично Харьковская и Ростовская обла-
сти) бучакско-каневские отложения в речных долинах размыты и рас-
членены на ряд обособленных участков (рис. 43). Подземные воды при-
урочены к песчаным отложениям, залегающим в основном на мергель-
ио-меловой толще верхнего мела. В Западном Донбассе бучакские от-
ложения лежат на эрозионной поверхности более древних образований
и покрываются водоупорной толщей киевских глин и мергелей. Здесь
водосодержащая толща представлена бучакскими отложениями, на се-
веро-западных окраинах — бучакско-каневскими, а в отдельных слу-
Рис. 43. Схематическая карта
распространения водоносного
комплекса бучакско-каневских
отложений (Составила Ю Г
Головченко, Ж С Камзист)
1 — контур распространения водо-
носного комплекса в бучакско Ка-
невских отложениях, а иа левобе
режье р Дона н в Северном Приа
зовье — в отложениях одиовозраст
ной сальскоЙ свиты. 2 —контур
предположительного распростра_ие-
ння водоносного комплекса, 3 —
гидроизопьезы, 4 — границы площа
деЙ с водами различного химичес
кого состава, 5—9 — химические ти
пы вод, (5 — гидрокарбонатио нат
риево-кальцневый. кальцнево нат
риевый и кальциево-магииевый,
6 — гидрокарбонатно сульфатно
кальциево натриевый и сульфатно
гидрокарбонатно натриево кальцие
вый, 7 — хлоридно гидрокарбонатио
натриевый и иатриево-кальциевый,
8 — хлоридно-сульфатио кальциево
иатриевый и сульфатно хлоридно
кальциево натриевый и натриевый
9 — хлоридно натриевый и хлорид
но натриево кальциевый), 10 — гра
ницы площадей с водами различ
ной минерализации, 11—15 — мине
рализацня вод, г/л (//—до 1, 12 —
от I до 3, 13 — от 3 до 5, 14 — от 3
до 10, 15— свыше 10), 16 — опорная
скважина и ее номер
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
129
чаях — киевско-бучакско-каневско-палеоценовыми отложениями, на
значительной части Восточного Донбасса — бучакско-каневскими и
палеоценовыми (рис. 44).
Такое объединение в один водоносный комплекс различных стра-
тиграфических горизонтов оправдано тем, что литологически они пред-
ставлены однотипными породами и связаны гидравлически.
На значительных площадях восточных окраин Донбасса бучакско-
каневские отложения залегают ниже местных базисов эрозии, со сла-
бым наклоном на юго-запад, юг и юго-восток; кроме того, они пере-
крыты водоупорной толщей киевских глин и мергелей. Все это создает
благоприятные условия для образования типичного напорного горизон-
та. Водовмещающие отложения представлены песками от тонко- до
крупнозернистых, изредка гравелистых с конкрециями фосфоритов и
прослойками песчаников. На приподнятых участках палеозойских и
мезозойских структур бучакские пески обычно более крупнозернистые,
в понижениях преобладают мелкозернистые, нередко глинистые пески.
В восточной части Днепровско-Донецкой впадины, в осевой части
эоценовой мульды, основанием бучакского водоносного горизонта слу-
жат глинистые породы каневской свиты и нижележащие слои, относи-
мые к нижнему палеоцену.
На западных и северо-западных окраинах Донбасса мощность водо-
носного горизонта изменяется от 0,8 до 44 м (на большей части 5—
25 м), причем максимальные мощности зафиксированы в центральной
части Днепровско-Донецкой впадины. Глубина залегания водоносного
горизонта зависит от рельефа и изменяется от 0 до 90 м и только
в с. Александровке достигает 196 м. Водоносный горизонт повсеместно
напорный, за исключением участков размыва киевских отложений.
Величины напоров изменяются от 2 до 105,5 м, в большинстве сква-
жин— 10—70 м. Уровни вод устанавливаются на глубинах 10—50 м,
но иногда достигают + 7 м. Дебиты скважин изменяются от 0,11 до
11,1 л/сек, а удельные дебиты — от 0,01 до 0,5 л/сек. Коэффициенты
фильтрации крупнозернистых и среднезернистых песков составляют
0,023—26,8 м/сутки, а мелкозернистых не превышают 0,01—0,2 м/сутки.
Наибольшей водообильностью отличаются пески в долинах Са-
мары и Волчьей, на участке от Павлограда до Новомосковска и в до-
лине р. Орели. Дебиты отдельных скважин достигают здесь 21,7 л/сек.
На территории значительно сдренированных участков северных
окраин Донбасса единичные скважины обеспечивали дебит 0,6 л/сек
при понижении на 2 м. Дебиты родников редко бывают более 1 л/сек.
Для этой части территории характерна небольшая мощность водосо-
держащих пород (до 15 м) ив основном мелкозернистый состав песков.
В бассейне р. Калитвы водовмещающие породы вскрыты на глу-
бине 60—70 м. Уровни воды устанавливаются на глубинах 12—60 м.
Величины напоров достигают 20 м. Дебиты скважин изменяются от
0,04 до 2,7 л/сек, удельные дебиты — от 0,02 до 0,2 л/сек.
На левобережье и правобережье Дона водоносный горизонт зале-
гает на глубинах до 265—419 м и имеет мощность до 163 м. Величина
напоров достигает 371 м. Дебиты скважин составляют 0,02—19 л/сек,
а удельные — 0,0001—0,57 л/сек.
В восточной части Донбасса отложения палеоцена в некоторых
случаях образуют самостоятельный водоносный горизонт в прослоях
песков мощностью от 2—3 до 40—62 м. Глубина залегания водоносного
горизонта увеличивается от 10—20 м в бассейнах рек Калитвы и Глу-
бокой до 170 м в районе ст. Котельниково. Расходы скважин состав-
ляют 0,15—1,7 л/сек.
44
Рис
Сопоставление водоносных горизонтов палеогеновых и неогеновых отложений
/—суглинки, 2 —глииы, 3- лески, -/ — мергели, 5 — песчаники, б — известняки, 7 — агломераты, S — водоносные породы
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
131
В северной части Азово-Кубанской депрессии мощность водовме-
щающих пород достигает 30 м. Пески — от мелко- до крупнозернистых,
глинистые. Расходы скважин составляют 0,03—4,4 л]сек, а коэффици-
енты фильтрации — 0,08—0,4 м/сутки. Величины напоров достигают
12 м. По мере погружения вся толща палеогеновых отложений стано-
вится глинистой и фациально-литологические различия между отдель-
ными ярусами исчезают. Удельные расходы скважин, вскрывающих тол-
щу нерасчлененного палеогена, составляют 0,08—0,2 л/сек, а напоры
в южной части достигают 300 м.
На большей части площади своего распространения воды бучак-
ско-каневских отложений слабо минерализованные. По мере погруже-
ния слоев и удаления от областей питания увеличивается минерализа-
ция вод и соответственно изменяется их химический состав. На северо-
западных окраинах Донбасса воды бучакско-каневских отложений прес-
ные, с минерализацией до 0,7 г/л и жесткостью I—10 мг-экв, реже ми-
нерализация возрастает до 1,5—2 г/л. В западной части Донбасса, в ме-
стах перелива в бучакские отложения высокоминерализованных вод
триаса и карбона, минерализация вод возрастает до 54 г/л (Новомос-
ковск). На западных и северо-западных окраинах Донбасса нараста-
ние минерализации подземных вод наблюдается в направлении на юго-
запад и запад. Одновременно изменяется и их химический состав: с се-
веро-востока на юго-запад — от гидрокарбонатно-кальциевого и гидро-
карбонатно-сульфатно-кальциевого через хлоридно-гидрокарбонатно-
натриевый к хлоридно-натриевому (левобережье Орели, низовье и
среднее течение Самары); и с востока на запад — от гидрокарбонатно-
сульфатно-кальциевого через хлоридно-сульфатно- и сульфатно-хло-
ридно-натриевый к хлоридно-натриевому.
В северной части Азово-Кубанской депрессии и на правобережье
Дона развиты относительно пресные воды с минерализацией до 3, реже
3—5 г/л, жесткостью от 2—6 до 25 мг-экв, гидрокарбонатно-сульфатно-
кальциевого, хлоридно-сульфатно- и сульфатно-хлоридно-кальциево-нат-
риевого состана.
По мере погружения пород увеличивается минерализация и изме-
няется химический состав вод: на левобережье Дона развиты высокоми-
нерализованные воды с сухим остатком до 47,6 г/л и жесткостью до
60 мг-экв хлоридно-натриевого состава. Неглубокое залегание водонос-
ного комплекса бучакско-каневских отложений на большой площади
в Западном и Восточном Донбассе, удовлетворительное качество вод и
значительная водообильность позволяют выделить его в качестве од-
ного из основных источников водоснабжения.
ВОДОНОСНЫЙ ГОРИЗОНТ КИЕВСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ
В пределах Большого Донбасса киевские отложения представлены
в основном глинисто-мергелистой фацией и служат региональным водо-
упором, разделяющим водоносные горизонты в бучакских и харьков-
ских отложениях. Лишь на небольших площадях в Кальмиус-Торецкой
котловине и зоне ее сочленения с Днепровско-Донецкой впадиной
(рис. 45) киевские отложения представлены песчано-глинистой толщей
И спорадически обводнены.
В средней части бассейна Самары водовмещающими являются
опоковидные породы, глауконитовые пески и песчаники мощностью от
2 до 42 м. Наиболее водообильны опоковидные породы и песчаники,
распространенные между Павлоградом и Петропавловкой на глубине
До 30—40 м. Дебиты скважин здесь составляют 0,36—43 л/сек при по-
Инжениях на 6—28 м. Коэффициенты фильтрации изменяются от 0,03
Рис. 45. Схематическая карта
распространения водоносных
горизонтов киевских н харьков-
ских отложений. (Составил
Ж- С. Камзист)
1 — контур распространения водо-
носного горизонта в харьковских от-
ложениях, 2 — контур распростра-
нения пригодного для использова-
ния водоносною горизонта в киев-
ских отложениях, 3 — границы пло-
щадей, где харьковский водоносный
горизонт залегает на водоупорных
киевских слоях, 4 — контур распро-
странения отложений цимлянской
овиты и хадумского горизонта, к
которым приурочены спорадически
развитые высокоминерализованные
воды, 5 — направление движения
подземных вод, 6 — границы пло
Щадей с водами различного химн
ческого состава; 7—11 — химические
типы вод (7 — гидрокарбонатно-нат-
риево-кальцневый или гидрокарбо-
натно-кальциево магниевый, 8 —
преимущественно гидрокарбонатно-
сульфатно-натриево-кальцневый и
сульфатно-гндрокарбонатно-нат
риево-кальциевый и натриево-маг-
нневый, 9 — сульфатно-хлоридно-
кальциево-натриевый, натриево-
кальциевый и кальциевый, натриево
магниевый, 10 — хлоридно-гндрокар-
бонатно-натриевый, II — хлорндно-
натрневый и хлоридно-иатриево-
кальциевый); /2 — границы площа-
дей с водами различной минерали-
зации; 13—15 — минерализация вод,
г/л (13 — до 1, 14 — от 1 до 3, 15 —
от 3 до 5), /^ — скважина и ее
номер
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
133
до 15,6 м/сутки. Воды слабо минерализованные. Общая минерализация
вод увеличивается с востока на запад от 0,9—1,2 г/л в Павлоградском
районе и до 3,5 у Новомосковска. Химический тип вод в основном гид-
рокарбонатно-сульфатно-кальциевый. Западнее Краматорска, в верхнем
течении Самары, киевские отложения представлены тонкозернистыми
песками и алевритами мощностью до 10 м, слабоводообильными. Сква-
жины оказываются практически безводными.
В бассейне Казенного Торца зафиксированы источники с расходом
0,05—0,14 л/сек. Воды слабо минерализованные (0,5—0,6 г/л), гидро-
карбонатно-кальциевого состава. В нижней части долины р. Бычка
плотные трещиноватые опоки более водообильны — расходы источников
достигают 4 л/сек.
В северной части Азово-Кубанской депрессии (Амвросиевский рай-
он) водоносными являются пески, песчаники и опоки. Мощность водо-
вмещающих пород изменяется от 6,85 до 31 м. Минерализация вод со-
ставляет 1,3—4,3 г/л, общая жесткость’13,5—20,5 мг-экв. Воды суль-
фатно-гидрокарбонатно-натриево-кальциевые и сульфатно-натриевые.
На левобережье Сев. Донца, северо-восточнее Каменска-Шахтин-
ского несколько крупных родников из песчанистых мергелей (предпо-
ложительно киевского возраста) с суммарным расходом 17 л/сек ис-
пользуются для централизованного водоснабжения города.
На левобережье Дона киевские отложения сопоставляются с обра-
зованиями солонской и керестинской свит и куберлинского горизонта,
представленными песчано-глинистой толщей. Единичные скважины
вскрыли в глинистых песчаниках напорные самоизливающиеся хлорид-
но-натриевые воды с сухим остатком 3,5 г/л. Расход скважин состав-
ляет 0,6—0,7 л/сек. Водоносный горизонт киевских отложений может
быть использован для местного водоснабжения на отдельных участках
в среднем течении р. Самары.
ВОДОНОСНЫЙ ГОРИЗОНТ харьковских ОТЛОЖЕНИЙ
Водоносный горизонт харьковских отложений распространен в ос-
новном на тех же площадях, что и бучакско-каневский, но харьковские
отложения на значительных площадях размыты и вскрываются овраж-
ио-балочной и речной сетью. На западе и северо-западе Донбасса они
залегают сплошным полем, вскрываются эрозионной сетью лишь в сво-
ей верхней части, а на обширных площадях северных и восточных
окраин Донбасса (левобережье Сев. Донца и правобережье Дона)
залегают выше местных базисов эрозии и имеют островное распростра-
нение. Эти особенности в значительной мере определяют условия пита-
ния, циркуляции и разгрузки вод. Водовмещающими являются пески
от тонко- до крупнозернистых, а также трещиноватые песчаники, зале-
гающие обычно слоями или линзами мощностью 3—5—8 м, чередую-
щимися с пропластками водонепроницаемых глин. В большинстве слу-
чаев пески распространены в верхней половине толщи, а песчаники —
в нижней.
Поровые воды в песках и трещинные воды в песчаниках гидравли-
чески связаны между собой. Там, где киевские отложения представле-
ны песчано-глинистыми породами или опоками, харьковский горизонт
имеет тесную гидравлическую связь с бучакско-каневским. В местах
отсутствия в кровле харьковского горизонта водоупорных прослоев он
вместе с полтавским представляет единый водоносный комплекс, их
общей кровлей в таких случаях служат пестрые и красно-бурые глины.
Водообильность харьковских отложений неравномерна и обусловлена
различием литологического состава пород и положением их относитель-
но гидрографической сети.
134
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
На западных и северо-западных окраинах Донбасса преобладают
мощности 15—25 м. Глубина залегания водоносного горизонта в зави-
симости от рельефа изменяется от нескольких до 153 м (Красноград-
ский район).
При наличии верхнего водоупора воды харьковских отложений бы-
вают напорными; высота напора достигает 20, реже 30—40 м и только
на ст. Константиноград—106 м. Величины напоров снижаются в на-
правлении речных долин, где воды харьковских отложений обладают
свободной поверхностью и образуют часто единый безнапорный аллю-
виальный харьковский водоносный горизонт.
Уровни воды в скважинах устанавливаются на 20—40 м ниже по-
верхности земли. Дебиты скважин составляют 0,01—7,5 л/сек, а удель-
ные дебиты 0,04—2,8, чаще 0,1—1 л/сек. Наиболее обводненными явля-
ются харьковские отложения в южной части Павлоградского района.
Дебиты скважин, пройденных в разнозернистых песках, достигают
28,5 л/сек при понижении на 8,6 м (хутор Лысая Балка); чаще они со-
ставляют 1—3 л/сек при понижениях на 4—16 м.
В Кальмиус-Торецкой котловине харьковские отложения залегают
на размытой поверхности киевских или непосредственно на каменно-
угольных либо мезозойских породах и наклонены с северо-востока на
юго-запад. Водовмещающие породы представлены мелко- и среднезер-
нистыми песками мощностью до 10 м. Водоносный горизонт харьков-
ских отложений связан здесь с полтавским и имеет свободную поверх-
ность; залегает он выше местного базиса и интенсивно дренируется
гидрографической сетью (реками Самарой, Быком и Волчьей). Расхо-
ды родников небольшие — 0,008—0,9 л/сек. Дебиты скважин колеблют-
ся от 0,01 до 0,6 л/сек при понижениях на 2—15 м.
На левобережье Сев. Донца и правобережье Дона харьковский во-
доносный горизонт в значительной мере сдренирован. Мощность водо-
вмещающих пород составляет 10—15 м. Расходы источников достигают
6 л/сек, но чаще составляют 0,1—0,4 л/сек. Дебиты скважин изменя-
ются от 0,01 до 0,65 л/сек при понижениях на 16—27 м, а удельные
дебиты — от 0,003 до 0,01 л/сек.
На правобережье Дона и в основном на Доно-Сальском водораз-
деле расходы водопунктов несколько возрастают, водоносный горизонт
становится напорным. Водовмещающими являются сопоставляемые
с харьковскими пески и песчаники цимлянской свиты и хадумского го-
ризонта мощностью 1,2—90 м. Напор достигает 135 м. Дебиты скважин
составляют 0,03—3,4 л/сек, а удельные дебиты — 0,01—0,19 л/сек.
На западных и северо-западных окраинах Донбасса воды харьков-
ских отложений в основном слабо минерализованные с плотным остат-
ком 0,2—0,9 г/л и общей жесткостью 2—10 мг-экв-, на левобережье
Орели, в Новомосковском и Павлоградском районах минерализация
вод возрастает до 3 г/л, а жесткость до 20 мг-экв. В районе Новомос-
ковска и сел Петропавловки и Межевой встречаются участки с минера-
лизацией вод 3—5 г/л и жесткостью до 30 мг-экв-, повышение минера-
лизации вод объясняется подпитыванием минерализованными водами
триасовых и бучакских отложений. Химический тип вод закономерно
изменяется с северо-востока на юго-запад от гидрокарбонатно-натрие-
во-кальциевого через гидрокарбонатно-сульфатно-натриево-кальциевый
и сульфатно-гидрокарбонатно-натриево-кальциевый до хлоридно-нат-
риевого в районе Новомосковска. Иногда встречаются воды с повышен-
ным содержанием гидроокислов железа.
В Кальмиус-Торецкой котловине воды харьковских отложений
имеют минерализацию 0,5—1,7 г/л, общую жесткость 4,5—8 мг-экв и
гидрокарбонатно-сульфатно-натриево-кальциевый состав, встречаются и
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
135
сульфатно-натриевые воды с минерализацией 1,7—3 г/л и общей жест-
костью до 24 мг-экв. На северных окраинах Донбасса, где харьковский
водоносный горизонт имеет островное распространение, воды слабо ми-
нерализованные, имеют сульфатно-гидрокарбонатно-кальциево-натрие-
вый состав, плотный остаток составляет 0,2—1,2, реже до 2,7 г/л,
а жесткость изменяется от 5 до 22 мг-экв.
На правобережье Дона и Доно-Сальском водоразделе минерализа-
ция вод составляет 1,5—3,6 г/л, а жесткость достигает 29 мг-экв-, воды
хлоридно-сульфатно-натриевого типа. По мере погружения минерали-
зация вод увеличивается до 10 г/л и в редких случаях до 47 г/л, что
исключает возможность их использования.
Водоносный горизонт харьковских отложений эксплуатируется мно-
гими скважинами для водоснабжения.
ВОДОНОСНЫЙ ГОРИЗОНТ ПОЛТАВСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ
Полтавские отложения сильно размыты и сохранились преимуще-
ственно на водораздельных пространствах окраин Донбасса. На западе
и северо-западе они распространены более выдержанно и отсутствуют
только в речных долинах (рис. 46). Характеристика водоносности пол-
тавских отложений дается в их старом объеме (включая берекскую
свиту, выделяемую на северо-западных окраинах, и плиоценовый аллю-
вий). Водовмещающие породы представлены мелко- и среднезерни-
стыми песками с прослоями и линзами кварцитовидных песчаников.
Средняя мощность толщи составляет 10—25 м, лишь на западе Харь-
ковской области мощность полтавских отложений достигает 60—70 м,
глубина залегания водоносного горизонта изменяется от нескольких до
70 м (Нововодолжанский район). Полтавские пески большей частью
подстилаются харьковскими глинами, но нередко залегают непосред-
ственно на обводненных харьковских песках, образуя с ними единый
водоносный комплекс. В кровле полтавских песков обычно залегают
пестрые или красно-бурые «скифские» глины. Водоносность полтавских
отложений в общем невысокая. Водоносный горизонт обладает свобод-
ной поверхностью, за исключением северо-западных и западных окраин
Донбасса, где напоры обычно не превышают 5 м, хотя изредка дости-
гают 20—25 м (ст. Кегичевка). Дебиты составляют 0,4—3,5 л/сек, чаще
1—3 л/сек, а удельные дебиты — 0,02—1,5 л/сек (в г. Краснокутске —
2,8 л/сек).
В Кальмиус-Торецкой котловине в кровле водоносного горизонта
залегают песчано-глинистые отложения сарматского возраста или крас-
но-бурые глины. Подстилается он чаще всего харьковскими и каменно-
угольными породами. Удельные расходы скважин составляют
0,001—0,2 л/сек, а коэффициенты фильтрации 0,065—0,14 м/сутки. Лишь
в районе Часов-Яра дебиты скважин достигают 11—13,25 л/сек при по-
нижениях на 3,3—11 м. Полтавский водоносный горизонт интенсивно
дренируется овражно-балочной и речной сетью, расходы родников со-
ставляют 0,04—0,9, редко 1 л/сек (левобережье Сев. Донца и правобе-
режье Дона). Водообильность отложений плиоценовых террас долины
Сев. Донца (относимых ранее к полтавским) изучена слабо, но она так-
же невысокая и неравномерная вследствие невыдержанности аллюви-
альных отложений.
Южнее и юго-восточнее открытого Донбасса полтавской свите со-
ответствуют глинистые образования майкопской сепии. Однако среди
глин в песчаных прослоях, залегающих на глубине до 170 м, встреча-
ются солоноватые воды (сухой остаток 2 г/л) сульфатно-натриевого
состава, которые не имеют практического значения.
Рис. 46. Схематическая карта
распространения водоносного
горизонта в отложениях пол-
тавской свиты. (Составил
Ж- С. Камзист)
/—контур распространения водо-
носного горизонта в полтавских от-
ложениях, 2 —контур распростране-
ния отложений майкопской серии,
к которым приурочены повышенно-
минерализованные воды локального
развития, 3—-границы площадей,
в пределах которых водоносный го
риэонт имеет эксплуатационное зна
чение, — контур распространения
водоносного горизонта приурочен-
ного к плиоценовым террасам, 5—-
границы площадей с водами раз
личного химического состава и ми
нерализации, 6—9 — химические ти
пы вод (6 — гидрокарбонатно-каль
циево-магниевый, 7 —сульфатно
кальциево-иатриевый, иатриево
кальциевый н натриево-матииевый,
8 — сульфатно-хлоридно-кальциево-
матниевый, нагриево-кальциевый я
натриево магниевый, 9 — хлоридио-
натриевый, натриево-кальциевый),
10—12 — минерализация вод, г/л
{10— до 1, II— от 1 До 3, /2 — от
3 до 5), 13 — скважина и ее номер
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
137
На северных и северо-западных окраинах Донбасса общая минера-
лизация вод не превышает 0,8—1,1 г/л, в единичных случаях она состав-
ляет 1,2—1,8 г/л, общая жесткость изменяется от 2,8 до 8 мг-экв и
только изредка достигает 14,8 мг-экв. По химическому составу воды
гидрокарбонатно-кальциевые, гидрокарбонатно-сульфатно- и сульфатно-
гидрокарбонатно-кальциевые и натриево-кальциевые. На древних плио-
ценовых террасах Сев. Донца воды имеют пеструю минерализацию —
от 0,3 до 5,8 г/л.
Наиболее полно изучен химический состав вод полтавских отложе-
ний в Кальмиус-Торецкой котловине. Их сухой остаток изменяется от
0,3 до 4,8 г/л, а общая жесткость — от 6 до 33 мг-экв. На междуречье
Волчьей и Самары развиты слабо минерализованные воды (плотный
остаток 1—3 г/л) сульфатно-кальциево-натриевого и натриево-кальцие-
вого типов, а на междуречье Волчьей и Кашлагача — более минерали-
зованные воды (плотный остаток 3—5 г/л) сульфатно-хлоридно-натрие-
во-кальциевого и кальциево-натриевого состава.
Водоносный горизонт полтавских отложений на большей части тер-
ритории не имеет практического значения как источник водоснабжения,
но играет большую роль в питании нижележащих горизонтов.
В Кальмиус-Торецкой котловине полтавские пески обеспечивают
постоянное и обильное питание водоносных горизонтов карбона.
ВОДОНОСНЫЕ ГОРИЗОНТЫ САРМАТСКИХ, ПОНТИЧЕСКИХ,
НАДПОНТИЧЕСКИХ И ЕРГЕНИНСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ
Наиболее широко развит водоносный горизонт сарматских отложе-
ний в Западном Донбассе и Кальмиус-Торецкой котловине, а также на
правобережье и частично левобережье Дона (рис. 47). В Кальмиус-То-
рецкой котловине и зоне ее сочленения с Днепровско-Донецкой впа-
диной среднесарматские отложения в основном сохранились на водо-
раздельных пространствах. Залегают они с небольшим наклоном к югу,
на глубинах 30—40 м. К югу же увеличивается и их мощность. Водо-
вмещающие породы представлены в основном мелкозернистыми глини-
стыми песками. Ближе к кристаллическому массиву пески становятся
средне- и крупнозернистыми. Мощность их изменяется от нескольких
до 40—50 м. Водоносный горизонт безнапорный. Дебиты скважин ко-
леблются от 0,04 до 3,8 л/сек при понижениях на 1—9 м; коэффици-
енты фильтрации составляют 0,01—0,2 м/сек.
Воды в основном слабо минерализованные с сухим остатком
0,4—3,4 г/л. На междуречье Орели и Самары развиты пресные воды
с минерализацией 0,8—1,2 г/л и жесткостью 6,7—7,5 мг-экв, гидрокар-
бонатно-сульфатно-натриево-кальциевого и сульфатно-гидрокарбонат-
но-натриево-кальциевого состава, а в южной части Кальмиус-Торецкой
котловины (бассейн рек Сухие Ялы и Кашлагача) — сульфатно-хлорид-
но- и хлоридно-сульфатно-натриево-кальциевые воды с минерализацией
1—3,4 г/л и жесткостью 13—25 мг-экв.
На правобережье Дона и в северной части Азово-Кубанской де-
прессии, к югу от открытого Донбасса, водосодержащими являются
пески среднего сармата, а также известняки среднего и верхнего сар-
мата и понта.
Общим водоупором служит сравнительно выдержанная толща глин
нижнего и среднего сармата мощностью 10—15 м. Пески в основном
мелкозернистые, глинистые мощностью от нескольких до 30—50 м. Во-
доносные горизонты, приуроченные к пескам и залегающим выше из-
вестнякам, гидравлически тесно связаны между собой. Комплекс этот
Рис. 47. Схематическая карта
распространения водоносных
горизонтов в сарматских, пон-
тических, верхнеплиоценовых и
ергенинских отложениях. (Со-
ставил В. Г. Василенко)
1 — контуры распространения водо-
носных горизонтов и комплексов
в сарматских отложениях; 2 — то
же по предположению: 3 — в пон-
тических отложениях; 4 — в верх-
неплиоцеиовых отложениях; 5 — в
сарматских и понтических отложе-
ниях; 6 — в отложениях ергенин-
ской свиты; 7 — направление дви-
жения подземных вод; 8 — грани-
цы площадей с водами различ-
ного химического состава; 9—12 —
химические типы вод (9 — гидро-
карбоиатно-сульфатно-кальциевый
и сульфатно-гидрокарбонатно-нат-
риево-к.алъциевь\й. к натриево- маг-
ниевый, 10 - сульфатно-натриево-
кальциевый, натриевый и натрие-
во-магниевый, И — сульфатно-хло-
ридно- и хлоридно-сульфатио-нат-
риево-кальциевый; натриево-маг-
ниевый и натриевый, 12 — хлорид-
но-натриевый,) 13 — границы пло
щадей с водами различной мине-
рализации, 14—17 — минерализа-
ция вод, г/л (14 — до 1, 15 — от 1
до 3, 16 — от 3 до 5, 17 — от 5 до
10), 18 — скважина и ее номер
ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ И КОМПЛЕКСОВ
139
имеет свободную поверхность и только в местах залегания в кровле
его верхнесарматских глин наблюдаются напоры до 44 м. Расходы ис-
точников колеблются от 0,005 до 0,3 л/сек, в отдельных случаях до
20 л/сек. Скважины, вскрывающие крупнозернистые пески, обеспечи-
вают дебиты до 3,3 л!сек при понижениях до 6 м. Мощность известня-
ков изменяется от нескольких метров (на севере) до 30 м (на юге),
а мощность их обводненной части составляет 8—10 м. Известняки,
имеющие большие коэффициенты фильтрации, зачастую полностью
сдренированы или водоносны только в нижней части. Дебиты отдель-
ных скважин изменяются от 0,03 до 23,6 л!сек при понижениях до 8 м,
многие скважины безводны. Максимальные дебиты скважин (до
85 л/сек при понижениях до I м) наблюдаются в Таганроге, где водо-
носный горизонт частично используется для водоснабжения.
Понтические отложения распространены на правобережье Дона и
в северной части Азово-Кубанской депрессии, причем в местах сочле-
нения Азово-Кубанской депрессии с открытым Донбассом они зале-
гают непосредственно на каменноугольных породах, а южнее в более
погруженных частях — на сарматских отложениях, с которыми обра-
зуют единый водоносный комплекс. Понтические отложения представ-
лены маломощной пачкой кавернозных трещиноватых известняков и
песков, залегающих обычно на глубине 20—30 лц максимальные мощ-
ности обводненных песков достигают 17 м, а известняков — 5—8 м.
Расходы скважин изменяются от сотых долей до 3,5 л/сек. Водоносный
горизонт в понтических известняках в основном свободный и лишь
в некоторых случаях высота напора достигает 17,5 м. Воды сарматских
и понтических отложений слабо минерализованные с плотным остат-
ком 1—3 г!л и общей жесткостью 10,8—28 мг-экв. В нижнем и среднем
течении Кальмиуса и Миуса воды в известняках среднего сармата, гид-
равлически связанные с понтическими, имеют минерализацию 3,4—
4,9 г/л и общую жесткость 27,5—34,8 мг-экв.
На большей части территории подземные воды имеют сульфатно-
хлоридно- и хлоридно-сульфатно-натриевый и натриево-кальциевый
состав. На междуречье Кальмиуса и Миуса с севера на юг наблюда-
ется закономерная смена химического состава вод от сульфатно-нат-
риево-кальциевого через сульфатно-хлоридно- и хлоридно-сульфатно-
натриевый к хлоридно-натриевому, который выделяется на небольшом
участке западнее Таганрога. На севере Азово-Кубанской депрессии сар-
матский водоносный горизонт эксплуатируется совместно с понтиче-
ским. Отложения надпонтической серии среднего и верхнего плиоцена
распространены на небольшом участке в южной части Донбасса, на
междуречье Сала и Маныча. Водосодержащими являются пески мощ-
ностью до 15 м, подстилаемые одновозрастными глинами. О водонос-
ности толщи можно судить только по одной скважине, расход которой
составил 0,3 л/сек при понижении на 0,5 м, а высота напора — 5,3 м.
Вода хлоридно-сульфатно-натриевого состава с минерализацией 1,8 г/л
и жесткостью 7,5 мг-экв.
Водоносный горизонт в отложениях ергенинской свиты развит на
левобережье Цимлянского водохранилища, в бассейнах Дона, Сала и
Маныча. Водовмещающими служат разнозернистые кварцевые пески,
обычно залегающие между водоупорными скифскими глинами в кровле
и глинами сарматских, майкопских или харьковских отложений в по-
дошве водоносного горизонта. Мощность их изменяется от 3,5 до 64 м.
Водоносный горизонт иногда напорный (высота напора 3,6—42 м). Де-
биты скважин колеблются от 0,02—0,07 до 13,3 л/сек при понижениях
на 1,3—10 м, удельные дебиты колеблются от ничтожных до 0,1—
0,5 л/сек. Сухой остаток изменяется от 0.8 до 8,2 г/л, а общая жест-
140
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
кость — от 8,7 до 40,7 мг-экв-, на большей части юго-восточных окраин
Донбасса воды ергенинской свиты слабо минерализованные, с сухим
остатком 1—3 г/л, сульфатно-хлоридно- и хлоридно-сульфатно-натрие-
во-кальциевого состава.
На левом берегу Цимлянского водохранилища, в среднем течении
Сала, выделяется полоса хлоридно-натриевых вод с минерализацией до
8,2 г/л.
Несмотря на посредственное качество вод, водоносный горизонт
отложений ергенинской свнты интенсивно эксплуатируется.
ВОДОНОСНЫЕ ГОРИЗОНТЫ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИИ
Подземные воды в четвертичных отложениях приурочены к сугли-
нистым образованиям плато и их склонов, а также к аллювиальным,
речным и морским отложениям. На плато и их склонах покровные по-
роды лёссовой серии развиты повсеместно и выражены чередованием
различных лёссовидных суглинков и разделяющих их горизонтов иско-
паемых почв, служащих относительными водоупорами. Наиболее вы-
держанный и постоянный во времени горизонт грунтовых вод залегает
в нижней части лёссовой толщи на красно-бурых глинах и тяжелых
разностях суглинков. На молодых террасах красно-бурые глины от-
сутствуют и лёссовые породы подстилаются аллювиальными песками.
Глубина залегания водоносного горизонта изменяется от несколь-
ких до 20 м. В речных долинах и балках горизонт образует источники
с дебитами до 0,1—0,5 л/сек. Дебиты колодцев составляют 0,05—1,
редко 1—2 л/сек. Коэффициенты фильтрации суглинков изменяются от
0,001 до 0,01 м/сутки. Чаще встречаются воды с минерализацией
1—3 г/л, изредка до 5,2 и даже 15 г/л (юго-восточные окраины Дон-
басса). По химическому составу воды в основном сульфатные и суль-
фатно-гидрокарбонатно-натриево-кальциевые, реже хлоридно-натрие-
вые. В вершинах балок и лощин воды гндрокарбонатно-кальциевые
с минерализацией менее 1 г/л. Воды покровных суглинков используются
мелкими потребителями.
Водоносный горизонт аллювиальных отложений приурочен к доли-
нам рек и балок (рис. 48). Наиболее благоприятны условия накопле-
ния грунтовых вод в поймах и на первых надпойменных террасах, где
подземный сток формируется за счет атмосферных осадков и частично
за счет подтока вод с более высоких террас и из коренных пород. На
древних плиоценовых террасах аллювиальные отложения прикрыты
слабоводопроницаемыми пестрыми и красно-бурыми глинами и усло-
вия формирования вод менее благоприятны.
Наиболее изучены отложения пойм и I и II надпойменных террас
долин крупных рек; водоносность более древних террас, особенно плио-
ценовых, изучена слабо. В Западном Донбассе хорошо изучены аллю-
виальные отложения в долинах Днепра, Орели, Самары и Волчьей, где
воды содержатся в разнозернистых песках мощностью около 10 м. Де-
биты скважин изменяются от 0,3 до 41,6 л/сек, а коэффициенты филь-
трации от 0,8 до 162 м/сутки. Наиболее обводнены древнеаллювиаль-
ные разнозернистые пески в междуречье Самары и Волчьей, вблизи
Павлограда; дебит скважин здесь достигает 28—41,6 л/сек при пони-
жениях на 6—10 м. За счет вод древнего аллювия осуществляется во-
доснабжение Павлограда и частично шахт района.
Широко развит водоносный горизонт в отложениях пойменной и
первой надпойменной террас долины Сев. Донца. Воды приурочены
преимущественно к мелкозернистым пескам мощностью от 5 до 20 м,
иногда до 29 м. Водоносный горизонт изредка приобретает напорный
Рис 48. Схематическая карта
распространения водоносных
горизонтов в аллювиальных от-
ложениях (Составила
Н. П Панкратьева)
Z — контур распространения водо
носного горизонта в аллювиаль
ных отложениях рек, 2 — контур
распространения водоносного гори-
зонта в аллювиальных отложениях
морского побережья, 3 — границы
площадей с водами различного
химического состава, 4—9 — хими-
ческие типы вод (4 — гндрокарбо-
натно кальциевый, кальцнево-нат-
риевь!й, магниево натриевый, 5 —
гидрокарбонатно сульфатно-каль
циево магниевый, кальциево нат
риевый н сульфатно гидрокарбо
натно кальциево магниевый, нат-
риево-магниевый натриево каль
циевый, 6— сульфатно кальцнево-
натриевый, натриево-магииевый и
кальциево магниевый, 7 — сульфат
но хлоридно иатриево магниевый
натриево-кальциевый и хлоридно-
сульфатно кальциево натриевый
8— хлоридно гидрокарбонатно
натриевый и гидрокарбонатно хло
ридно-натриево кальциевый 9 —
хлоридно натриевый и хлоридно
натриево кальциевый), 10— грани-
цы площадей с водами различной
минерализации, 11—15 — минерали-
зация вод г!л (// — до 1 /2 — от
1 До 3, 13 — от 3 до 5, 14 — от 5
до 10, /5 — свыше 10). 16 — сква
жина и ее номер
142
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
характер (до 22,5 м у с. Святогорского). Дебиты колодцев составляют
0,1—0,3 л/сек, родников — 0,2—0,6, реже до 2 л/сек. Коэффициенты
фильтрации достигают 25,8 м/сутки. В низовье Сев. Донца дебаты
скважин достигают 16 л/сек, а в единичных случаях 40,8 л/сек, удель-
ные дебиты колеблются от 0,13 до 4,3, чаще 0,5 л!сек. Наибольшие рас-
ходы наблюдаются на тех участках долины Сев. Донца, где аллювиаль-
ный горизонт гидравлически связан с нижележащими — меловым и
каменноугольным, или там, где есть гидравлическая связь с речными
водами. Аллювиальные воды долины Сев. Донца широко используются
для водоснабжения пионерских лагерей и домов отдыха, а также сель-
скими потребителями.
В долине Дона на пойменной и надпойменных террасах глубина
залегания аллювиальных вод изменяется от 1,8 до 32 м, а мощность —
от 1,7 до 31,9 м. Дебиты скважин составляют 0,23—15,8 л/сек, а удель-
ные— 0,04—1,8 л/сек, причем наибольшая водообильность аллювиаль-
ных отложений наблюдается в пределах первой надпойменной террасы.
Аллювий малых рек Донбасса отличается непостоянным литологи-
ческим составом и различной степенью водообильности. Представлен
он переслаиванием песков, глин, иногда с галькой и щебнем коренных
пород. Дебиты колодцев составляют 0,3—0,5, чаще 0,1—0,3 л/сек.
В долинах Сев. Донца и его левобережных притоков минерализа-
ция вод в основном не превышает 1 г/л, а жесткость 5—10 мг-экв, реже
минерализация вод увеличивается до 3 г/л. По химическому составу
воды большей частью гидрокарбонатно-кальциевые, реже гидрокарбо-
натно-сульфатно-кальциевые и сульфатно-гидрокарбонатно-натриево-
кальциевые.
В долинах правобережных притоков Сев. Донца на минерализацию
и химический тип вод значительное влияние оказывают сбрасываемые
промышленные и шахтные воды (реки Казенный Торец, Лугань), а так-
же выщелачивание соленосных пород на площадях выходов и под ал-
лювий. В результате водоносный горизонт местами приобретает высо-
кую минерализацию (до 117,5 г/л в районе рассолопромыслов). Грун-
товые воды в долинах некоторых рек (Казенного Торца, Лугани, Камы-
шевахи, Белой и др.) непригодны для питьевого водоснабжения.
В долинах Самары и Орели воды в основном слабо минерализован-
ные гидрокарбонатно-сульфатно-кальциевого и сульфатно-гидрокарбо-
натно-натриево-кальциевого, реже сульфатно-хлоридно- и хлоридно-
сульфатно-натриевого и даже хлоридно-натриевого состава, чаще
имеют минерализацию 1—2 г/л, В долине Дона, ниже Цимлянского во-
дохранилища, и в долине Сала воды имеют минерализацию 1—3 г/л
и сульфатно-хлоридно- и хлоридно-сульфатно-натриево-кальциевый и
натриево-магниевый состав; наблюдаются отдельные участки с минера-
лизацией до 3—5 г/л. Аллювиальный водоносный горизонт использу-
ется для водоснабжения в долине Дона, Сала, на отдельных участках
Сев. Донца, а также в долинах Орели и Самары на участке Новомос-
ковск—Павлоград—Петропавловка (см. рис. 48).
Водоносный горизонт морских аллювиальных отложений распро-
странен в виде узкой полосы вдоль северного побережья Азовского
моря на участке Жданов—Таганрог. Приурочен он к отложениям со-
временных морских пляжей и кос и к отложениям среднечетвертичной
древнеэвксинской террасы на Таганрогском полуострове. Водовмещаю-
щими являются кварцевые пески различного гранулометрического со-
става мощностью 1—30 м. Глубина залегания обводненных песков из-
меняется обычно от нескольких до 8—10 м, иногда до 50 м. Горизонт
залегает на древнечетвертичных морских, реже понтических образова-
ниях, а вблизи морского берега — на отложениях сарматского и куяль-
РЕЖИМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
143
ницкого ярусов. Он имеет свободную поверхность, но изредка приобре-
тает местный напор (до 10 м). Коэффициенты фильтрации песков со-
ставляют 4—20 м!сутк.и. Расходы колодцев и скважин не превышают
0,2—0,5 л!сек, но достигают 5,5 л/сек при понижении на 5,7 м. Минера-
лизация вод изменяется от 0,35 до 12 г/л, чаще составляет 1—3 г/л,
жесткость изменяется от 6,2 до 85 мг-экв. Воды в основном сульфатно-
натриево-кальциевого типа, однако встречаются как гидрокарбонатно-
кальциевые, так и хлоридно-натриевые (за счет подтока морских вод).
Глава V
РЕЖИМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Режимные гидрогеологические станции, расположенные в Донец-
ком бассейне (Донецкая, Ворошиловгр адская, Приднепровская,
Волго-Донская), в настоящее время выполняют широкий ком-
плекс наблюдений за режимом подземных вод как в естественных
условиях, так и в условиях, нарушенных хозяйственной деятельно-
стью человека. Стационарные наблюдения проводятся более чем по
300 опорным наблюдательным скважинам, колодцам и родникам, рас-
положенным на участках с различными видами режима подземных вод.
Наблюдательные водопункты имеются на 36 шахтных полях, 12 уча-
стках крупных водозаборов, в зонах действия каналов, оросительных
массивах и на участках подпора по берегам водохранилищ. Эти иссле-
дования, проведенные Н. Д. Панасенко, Г. К- Небратом, А. А. Фалов-
ским (Ворошиловградская область), Л. Н. Габецом, Л. Г. Гуревичем,
И. П. Езерской, Н. И. Левиным, Л. Ю. Леоновой, К. А. Лотаревой,
Г. В. Мартыновским, Н. А. Молчановой, И. П. Поляковым, А. И. Фе-
доровым (по Чистяково-Снежнянскому, Донецко-Макеевскому, Цен-
тральному и Красноармейскому районам Донецкой области), Г. В. Ко-
стенчуком, В. В. Лисовиным, А. А. Минко (по некоторым районам Рос-
товской области), а также В. Г. Василенко, И. Ф. Вовком и И. П. Се-
ляковым (по украинской части Донбасса), позволили накопить боль-
шой фактический материал о режиме подземных вод.
РАЙОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ БОЛЬШОГО ДОНБАССА ПО УСЛОВИЯМ
ФОРМИРОВАНИЯ И ОСОБЕННОСТЯМ РЕЖИМА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Почти все имеющиеся данные о режиме подземных вод относятся
к ряду водоносных горизонтов (кристаллических пород докембрия, де-
вонских, каменноугольных, меловых, палеогеновых, неогеновых и чет-
вертичных отложений) в зоне интенсивного водообмена, на участках,
совпадающих с областями питания этих водоносных горизонтов. О ре-
жиме подземных вод в погруженных частях имеются только единичные
сведения, на основании которых можно сделать вывод о том, что по
мере погружения водоносных горизонтов динамичность и связь режима
подземных вод с метеорологическими факторами ослабевают и в наи-
более глубоко погруженных осевых частях артезианских бассейнов не
проявляются совсем или проявляются через большие промежутки вре-
мени.
На основании принципов, предложенных А. А. Коноплянцевым и
В. С. Ковалевским, в настоящей работе произведено районирование
территории Большого Донбасса по условиям формирования и особен-
ностям режима подземных вод зоны интенсивного водообмена, распо-
144
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
ложенной в сфере влияния местных базисов дренирования (рек, водо-
заборов, горных выработок), а также составлена соответствующая кар-
та (рис. 49). При районировании наряду с естественными факторами
(климат, геологическое строение, геоморфология и др.) учитывались
также искусственные (горные разработки, крупные водозаборы под-
земных вод, орошение, регулирование стока), имеющие в Донбассе осо-
бенно важное значение.
В годовом ходе расходов родников и уровней подземных вод в зоне
их неглубокого залегания максимум наблюдается обычно в марте —
мае, а минимум — в августе — ноябре. В октябре — декабре снижение их
прекращается, иногда начинается постепенный подъем, связанный
с осенним выпадением дождей, прерывающийся затем снова в зимнюю
межень. Такое изменение расходов и уровней подземных вод говорит
о том, что режим подземных вод здесь относится к типу режимов сезон-
ного (преимущественно весеннего и в меньшей степени осеннего) пита-
ния. Более увлажненную северо-западную часть территории по значе-
ниям коэффициентов водного баланса (0,5), по А. Н. Костикову, можно
отнести к зоне умеренного увлажнения (подтип режима умеренного
питания подземных вод). В юго-восточной части территории коэффи-
циенты водного баланса снижаются до 0,36—0,50, и эта часть Донбас-
са относится к зоне недостаточного увлажнения (подтип режима скуд-
ного питания подземных вод).
Территория, отнесенная к подтипу умеренного питания, характери-
зуется основным подъемом уровней в марте-—апреле и вторым сла-
бым— в октябре — ноябре. Амплитуды весеннего подъема уровней под-
земных вод для большей части территории (междуречных площадей)
обычно составляют 0,2—0,8 м, в многоводные годы — около 2 м. Осен-
ний подъем уровней, как правило, колеблется от 0,01 до 0,2 м, в ред-
ких случаях увеличивается до 0,4 м. Сезонные изменения химического
состава выражены достаточно отчетливо. Общая минерализация сни-
жается в периоды повышения уровней подземных вод и повышается
в межень. Среднегодовые температуры подземных вод составляют 6—8°.
Максимальные температуры воды в наблюдательных скважинах, при-
уроченные обычно к январю, а на участках менее глубокого залегания
подземных вод (до 5 м) —к сентябрю — ноябрю, колебались в отдель-
ные годы от 6 до 12°. Минимальные температуры, наблюдавшиеся в ап-
реле— июне, составляют 3—8°.
Площади со скудным питанием характеризуются подъемом уров-
ней подземных вод в феврале—марте, а также затяжной летней меже-
нью, которая длится обычно до ноября. Довольно часто осенний мак-
симум вовсе не выражен вследствие малого количества осенних осад-
ков, и тогда кривая колебания уровня характеризуется одним осенне-
зимним минимумом. Весенний подъем на междуречных участках обыч-
но не превышает 0,2—0,4 м. Характерно, что в скважинах, расположен-
ных на междуречных площадях, во многих случаях снижение уровней
в летние месяцы мало заметно, а иногда в июне—июле наблюдается
даже небольшой подъем уровней. Сезонные изменения химического
состава подземных вод выражены довольно резко, причем после весен-
него снеготаяния наряду с разбавлением подземных вод менее мине-
рализованными атмосферными в более влажные годы наблюдается так-
же увеличение минерализации подземных вод на 10—20% (рис. 50).
Это объясняется вымыванием хлоридов из зоны аэрации при повыше-
нии уровней. Последующее опреснение подземных вод в летне-осеннее
время свидетельствует о наличии дополнительного питания, которое
происходит в результате конденсации водяных паров. Температура под-
земных вод находится в пределах 10—13°; минимальные значения на-
Рис. 49- Схема районирования До-
нецкого бассейна по условиям фор-
мирования режима подземных вод
зоны интенсивного водообмена
(Составил И Ф. Вовк)
1—4 — границы (/ — между подтипами
режима подземных вод умеренного (I)
и скудного (II) питания, 2 — между
классами режима. 3 — между видами
режима. 4 —площадей, перспективных
для расширения угледобычи в период
1965—4900 гг ), 5—9 — виды режимов
подтипов (В умеренного и (II) скуд-
ного питания (5 — междуречный вид
режима класса слабо дренированных
районов. 6—то же, класса режима
дренированных районов, 7 — то же,
класса режима сильнб дренированных
районов. 8 — склоновый вид режима
9— террасовый вид режима) 10 —
приречной вид гидрологического под
типа режима (Ш), // — крупнейшие
водозаборы подземных вод, /2 — уча
стки ц1ахт”ых полей в районах дей
ствующих и строящихся каменнохголь
ных шахт, 13 — разведанные участки
для заложения каменноугольных шахт
14 _ площади, перспективные для рас
ширениЯ угледобычи в период 1965—
1980 гг , /5 — участки шахтных полей
в районах действующих соляных и
гипсовых Шахт, 16 — основные участки
горных разработок глин, известняков
и доломитов, 17 — площади крупных
орошаемых массивов, 18 — подпорная
разновидность режима подземных вод
в районах зарегулирования поверх
костного стока, 19 — трассы основных
оросительных каналов и канала Сев
Донец Донбасс Цифры в прямо
угольниках обозначают коэффициенты
водного баланса территорий по
А Н Костикову
146
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
блюдаются в июле, максимальные — в осенние и зимние месяцы. В мно-
голетнем разрезе амплитуда колебаний температуры подземных вод
составляет 4—5°.
В долинах рек выделяется интразональный гидрологический тип
режима с его приречным видом (пойменная разновидность). Этот тип
характеризуется тесной гидравлической связью подземных вод с поверх-
мг/л
4100
3900
3700
3500
3300
3100
2900
2700
2500-
МГ/Л
1300
1100
900-
700
Н.м
47
46
Уровень подземных вод
1949 | 1950 | 1951 | 1952 | 1953 | 1954 | 1955 | 1Э56 | 1957 | 1958 | 1959 [
Рис. 50. Изменение уровней и химического состава подземных вод
ергенинского водоносного горизонта в бассейне р. Гашун
(по Н. С. Токареву)
постными, в результате чего режим уровней, химического состава и тем-
пературы подземных вод почти всецело зависит от водного режима рек.
По условиям дренирования подземных вод на территории Большого
Донбасса можно выделить следующие области: 1) центральную —
сильно дренированную; 2) северную и юго-западную — дренированные;
3) западную, южную и восточную — слабо дренированные.
Сильно дренированная область примерно отвечает обнаженному
Донбассу, представляющему собой денудационную возвышенность, сло-
женную метаморфическими каменноугольными породами, сильно рас-
члененную речной и балочной сетью. Глубина эрозионного вреза дости-
гает 200—250 м при густоте (по С. С. Соболеву) 0,6—0,9 км/км2.
Здесь же расположено большинство действующих шахт.
РЕЖИМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
147
К дренированной гидрогеологической области отнесена площадь,
расположенная к северу от обнаженного Донбасса, преимущественно
по левобережью Сев. Донца, где распространена толща мергельно-ме-
ловых отложений, покоытых чехлом палеоген-неогеновых и четвертич-
ных отложений. Сюда же относится Бахмутско-Торецкий купольный
район, где обнажаются отложения всех систем, начиная от каменно-
угольной, а также площадь развития кристаллических пород Украин-
ского массива. Глубина расчленения находится в пределах 100—150 м
при густоте речной и овражно-балочной сети 0,3—0,6 км/км2.
К слабо дренированной области отнесены на западе Левобережная,
на юге — Приазовская, на востоке — Донская низменности. Все это
площади распространения довольно мощной толщи рыхлых четвертич-
ных и неоген-палеогеновых отложений, в которых сформировался спо-
койный и плавный рельеф. Глубина эрозионного вреза, как правило, не
превышает 100 м, частота — 0—0,4 км/км2.
Формирование режима подземных вод в сильно дренированной
области происходит в сложных условиях. В одних случаях сильная рас-
члененность рельефа обусловливает большой поверхностный сток,
в других (на некоторых плоских водоразделах, в местах выхода трещи-
новатых и закарстованных пород карбона на дневную поверхность и
при распространении зоны обрушения на участках шахтных полей до
дневной поверхности) наблюдается полное поглощение атмосферных
осадков, носящее иногда характер инфлюации. Вместе с высокой дре-
нированностью это обусловливает быстрые темпы водообмена. Исходя
из определенной нами средней величины инфильтрации (25 мм/год) и
величины статических запасов подземных вод верхней стометровой зоны
(100—200 мм слоя воды), средняя возобновляемость вод этой зоны про-
исходит за 5—10 лет. В результате режим подземных вод весьма дина-
мичен и изменчив по площади и во времени. Уровенный режим обычно
характеризуется кратковременными подъемами и резкими спадами.
Амплитуды колебания уровней в естественных условиях изменяются по
площади от 0,2—0,4 до 5—10 м, а в нарушенных условиях (на участ-
ках горных разработок) они измеряются несколькими десятками мет-
ров. На рис. 51 показаны колебания дебитов и химического состава
воды источников из открытого карбона сильно дренированной области
режима подземных вод в переходной зоне между подтипами умеренного
и скудного питания. Отношение максимального дебита к минимальному
колеблется от 1 до 14, составляя в среднем (по ряду источников) 2—6.
Максимальная минерализация воды, соответствующая наиболее засуш-
ливому месяцу (август) в 1,5—2 раза больше, чем минерализация
в марте — апреле, а изменения содержания хлора еще значительнее.
На площадях второго и третьего классов режима (дренированная
и слабо дренированная области) отток подземных вод существенно сла-
бее. Период водообмена водоносных горизонтов различных отложений
верхней стометровой толщи территории второго класса режима состав-
ляет 10—100 лет, а третье! о класса (слабо дренированных районов) —
-500—1000 и более (до 3000—5000) лет. Эти данные находятся в соот-
ветствии со сроками возобновления запасов грунтовых вод, получен-
ными для бассейна Дона Ф. А. Макаренко. Уменьшение степени дре-
нирования сглаживает и значительно упрощает общую картину уровен-
ного режима подземных вод (рис. 52). Изменение минерализации воды
по сезонам года на площадях дренированных и слабо дренированных
областей также обычно не превышает 20—40%. Амплитуда сезонных
колебаний уровней подземных вод в трещиноватой зоне кристалличе-
ских пород докембрия и мергельно-меловых отложений составляет в до-
линах рек (исключая участки пойм) 1—3 м, а на междуречных площа-
148
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
дях менее 1 м. В водоносных горизонтах рыхлых отложений палеогена,
неогена и четвертичной системы она, как правило, не превышает
1—1,5 м. На пойменных участках речных долин амплитуды сезонных
колебаний уровней значительно выше.
На площадях всех классов режима подземных вод намечаются
более или менее четкие закономерности в формировании режима под-
земных вод в направлении от водоразделов к рекам.
Рис 51 Изменение дебита, химического состава и температуры воды
в источниках на площади открытого карбона
Междуречья в Донецком бассейне, исключая район открытого Дон-
басса, покрыты мощной (до 40 м) толщей лёссово-суглинистых отло-
жений, подстилаемых красно-бурыми глинами, что затрудняет инфиль-
трацию атмосферных осадков. Обладая большой влагоемкостью, они
играют роль буфера, и зависимость режима подземных вод от метео-
рологических факторов проявляется на междуречьях в сглаженном
виде.
На террасах речных долин развиты в основном песчаные отложе-
ния, где мощность зоны аэрации меньше, чем на междуречьях, а вла-
гоемкость пород незначительная. Поэтому на этих участках обнаружи-
вается весьма сильная зависимость режима подземных вод от метеоро-
логических условий, особенно от атмосферных осадков. Несколько иска-
жает (сглаживает) эту зависимость транзит воды от водораздельных
участков к рекам, а также разгрузка артезианских вод. Однако по-
следние два фактора обычно создают фон, на котором атмосферные
условия формируют основную картину режима подземных вод террас
В поймах рек режим подземных вод аналогичен режиму вод реч-
ных. Частота затопления поймы Сев. Донца за 30-летний период
РЕЖИМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
149
(1928—1940 гг. и 1944—1960 гг.) изменяется от 20 раз на участке между
Осколом и Айдаром (села Маяки, Светличное) до 8—10 раз на участке
между Деркулом и Калитвой. Продолжительность затопления поймы
от 5—10 дней до 2—3 недель. Пойменные озера, наполняющиеся во
время половодья, служат постоянным источником подпитывания под-
земных вод в течение всего года.
Рис 52 Изменение уровня подземных вод верхнемелового водоносного горизонта на
Ольховском участке в долине р Сев Донец
J — уровень подземных вод в скважине, 2 — уровень воды в р Сев Донце,
3 — дефицит влажности воздуха; 4 — температура воздуха, 5 — атмосферные
осадки
На тех склонах, где непосредственно на дневную поверхность или
под четвертичные отложения выходят трещиноватые и закарстованные
породы, наблюдается значительная инфильтрация, что наряду с боль-
шой дренированностью сильно усложняет режим подземных вод.
В пределах областей, отнесенных к тому или иному классу режима,
по геоморфологическому признаку выделяются районы с междуречным,
склоновым и террасовым видами режима подземных вод, а в гидроло-
гическом подтипе — приречный вид.
Районы е междуречным видом режима, исключая площади откры-
того Донбасса, отличаются минимальными годовыми амплитудами ко-
150
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
лебания уровней подземных вод (0,2—0,4 м). В то же время сезонные
и многолетние колебания химического состава вод достигают здесь
максимума (изменение сухого остатка составляет 400—700 мг/л).
На песчаных террасах (террасовый вид режима) величины годо-
вых амплитуд колебания уровней составляют 1—3 м. На этих участках
наблюдается самая низкая минерализация подземных вод, составляю-
щая большей частью в пределах площадей подтипа умеренного питания
0,05—0,2 г/л и площадей скудного питания — от 0,4—0,5 до 1 г/л. Коле-
бания минерализации по сезонам года в зоне умеренного увлажнения
составляют 60—150 мг/л, а в зоне недостаточного увлажнения — 60—
300 мг/л.
Склоновый вид режима характеризуется резкими колебаниями
уровней при относительно небольших изменениях химического состава.
Например, по скв. 963, расположенной на правом коренном склоне до-
лины Сев. Донца (Ольховский участок), амлитуда колебания уровня
воды мергельно-мелового водоносного горизонта составила в 1963 г.
6,75 м, а в 1964 г. — 5,53 м. Величина сухого остатка изменялась
в 1963 г. от 803 до 864 мг/л, в 1964 г. от 831 до 905 мг/л.
Для приречного вида режима характерен резкий подъем уровней
подземных вод в период весеннего половодья с последующим более
плавным спадом, нарушаемым небольшими подъемами уровня от выпа-
дения атмосферных осадков. Амплитуда колебания уровня в многовод-
ные годы достигает 7—9 м, причем не менее 3—4 м из них составляют
глубину затопления поймы. Минерализация подземных вод в пойме
выше, чем на песчаных террасах. В поймах Сев. Донца и его левобе-
режных притоков она составляет 0,3—0,4 г/л, а на более высоких тер-
расах— от 0,05 до 0,2 г/л. Несколько выше и годовая амплитуда коле-
бания сухого остатка подземных вод в поймах, обычно 100—200 мг/л
(в зоне умеренного увлажнения).
К сожалению почти отсутствуют фактические материалы, позволяю-
щие охарактеризовать естественный режим подземных вод на глубоких
горизонтах, удаленных от области питания. Имеющиеся данные по
скважинам, изливающим минеральные воды из глубоких водоносных
горизонтов триаса и карбона, подтверждают постоянство расходов этих
скважин и химического состава воды, что говорит о стабильности ре-
жима подземных вод в данном случае.
Влияние условий питания и продолжительности путей фильтрации
на режим подземных вод видно из сравнения колебания дебитов источ-
ников, расположенных в пределах местной области питания (водонос-
ный горизонт полтавских отложений на Красноармейском участке) и
удаленных от нее (горизонты каменноугольных отложений на участках
Ново-Бутовском и Чистяковском, табл. 16). На Красноармейском уча-
стке количество атмосферных осадков отражается на дебите источников
в том же году, а на Ново-Бутовском и Чистяковском — лишь на сле-
дующий год.
Площади проявления искусственных факторов характеризуются
искусственным видом режима подземных вод с разновидностями на уча-
стках горных разработок, эксплуатации водозаборов, орошаемых пло-
щадях, участках подпора подземных вод в районах зарегулирования
поверхностного стока.
Разновидность искусственного режима подземных вод на площадях
орошения земель широко известна в восточных районах (Ростовская
область) и в меньшей мере в центральных и западных. Здесь формиру-
ются особые черты режима. В долине Дона наблюдается систематиче-
ское повышение уровней подземных вод в результате фильтрации воды
из оросительных каналов и неумеренных поливов. Особенно интенсивно
РЕЖИМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
151
Таблица 16
Сравнение расходов источников на Красноармейском, Ново-Бутовском
и Чвстяковском участках (по Н. И. Леввву)
Участок Красноармейский
Участок Ново-Бутовский
Участок Чистяковский
3*
Среднегодовой ©
расход, л[сек
Среднегодовой
расход, л[сек
Среднегодовой
расход, л[сек
1945
1946
1947
1948
1949
1950
584,5
421,7
481,1
409,1
417,5
403,1
0,012
0,015
0,013
0,254
0,157
0,034
0,086
0,059
0,033
0,032
0,42
0,53
0,47
0,50
0,50
455,0
387,8
567,0
0,192
0,146
0,094
0,564
0,205
0,102
1,239
0,740
0,496
409,7
318,6
399,2
0,77
0,67
0,114
0,133
0,118
0,045
0,074
0,053
уровни поднимались в период с 1952 по 1957 г. На первой надпоймен-
ной террасе в 1957 г. наступила стабилизация уровней. Они поднялись
до отметок, где капиллярная кайма выходит на поверхность и терри-
тория интенсивно засоляется, а в пониженных участках заболачивается.
То же наблюдается в настоящее время на второй надпойменной тер-
расе. Площади заболоченных и подтопленных земель увеличились
в 2—3 раза. Появились «лысины» с выпотами солей. Характерен режим
осеннего накопления подземных вод. Так, в районе ст. Семикаракорской
максимальный уровень наблюдался в октябре — ноябре, а не весной, как
это отмечается за пределами орошаемых массивов. Общее повышение
уровня воды в скважине с 1954 по 1959 г. составило 2,7 м. Все это сви-
детельствует о необходимости срочного проведения мероприятий по ме-
лиорации орошаемого массива, в первую очередь строительства над-
лежащей коллекторно-дренажной сети.
Разновидность искусственного подпорного режима наиболее четко
выражена по берегам Цимлянского, Печенежского и Краснооскольского
водохранилищ. Естественный режим на участках подпора подземных
вод в зоне, примыкающей непосредственно к водохранилищу, повторяет
его водный режим, а на более удаленных участках сглажен развиваю-
щимся общим подъемом воды.
Изучение режима и условий фильтрации подземных вод в основа-
ниях наиболее крупных плотин Волго-Донского канала им. В. И. Ле-
нина (Варваровской, Береславской и Цимлянской) показало, что наи-
более неблагоприятные условия создавались на участках пойм и пер-
вых надпойменных террас. Уже в первый период работы водохрани-
лища, когда отметка уровня его была на 6 м ниже НПГ, в нижнем
бьефе на этих участках произошел резкий подъем уровня подземных
вод (пьезометрический уровень оказался на 2 м выше поверхности
земли), что вызвало появление многочисленных грифонов и заболо-
ченность.
При фильтрации воды из водохранилища наблюдается закономер-
ное изменение химического состава как фильтрующихся, так и подзем-
ных вод. Так, в районе Береславской плотины в естественных условиях
на левобережье преобладали сульфатно-хЯоридные воды с минерали-
зацией до 2,4 г/л, а на правобережье — гидрокарбонатные с минерали-
зацией 0,3—0,4 г/л. Сухой остаток поверхностных вод также не превы-
152
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
шает 0,4 г/л. После создания водохранилища минерализация подземных
вод повысилась за счет смешения с фильтрующимися поверхностными
водами, а также растворения солей зоны аэрации. При этом содержа-
ние сульфатов увеличилось до 3 г/л, и воды приобрели сульфатно-нат-
риевый состав. Как показали режимные наблюдения в районе соору-
жений Волго-Дона, процессы формирования химического состава под-
земных вод на участках развития подпорной разновидности режима
подземных вод развиваются в течение длительного времени и даже по-
сле пятилетней эксплуатации водохранилищ их нельзя считать закон-
чившимися.
Разновидности искусственного режима подземных вод в районах
горных разработок и на участках эксплуатации водозаборов в Донбассе
имеют весьма важное значение.
Произведенное районирование дает представление о влиянии тех
или иных факторов на формирование режима подземных вод. Оно дол-
жно послужить основой для улучшения режимной гидрогеологической
сети в Донбассе и при составлении прогнозов режима подземных вод
на больших площадях.
На региональные закономерности режима подземных вод наклады-
ваются изменения уровней, расхода, температуры и химического соста-
ва подземных вод, связанные с ритмичностью климата. По мнению
Н. С. Токарева, продолжительность ритмов атмосферных осадков вто-
рого порядка в пределах нашей страны колеблется от 2 до 7 лет, при-
чем количество ритмов продолжительностью 2—3 года составляет при-
мерно 70% от общего числа ритмов. Средняя продолжительность этих
ритмов равна 3,13 года, а ритмов атмосферных осадков для разных рай-
онов Донбасса колеблется от 3 до 3,5 лет. Незначительная продолжи-
тельность стационарных наблюдений по большинству опорных водо-
пунктов не позволяет пока сделать вполне определенные выводы об
амплитудах и длительности циклов различных порядков для колеба-
ний уровней, расходов, температур и химического состава подземных
вод, а также об их связи с общей цикличностью климата, но отдельные
трех-пятигодичные ритмы в колебаниях уровней и химического состава
подземных вод на фоне ритмов более низкого порядка (с большими
периодами) улавливаются довольно отчетливо.
РЕЖИМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОДОЗАБОРОВ
На территории Большого Донбасса имеется свыше 300 сосредото-
ченных водозаборов подземных вод централизованного и местного во-
доснабжения. Такие, как II Донецкий, Луганский, I Донецкий, Славя-
носербский, Кондрашевский, «Кипучая Криница» и др., относятся
к числу крупнейших водозаборов подземных вод СССР.
На участках эксплуатации водоносных горизонтов возникает новый
режим подземных вод, иногда отличающийся от ранее существовавшего
естественного, а также формируется разновидность искусственного ре-
жима подземных вод.
Помимо прежних естественных дренажных зон (рек, балок, озер
и т. д.), появляются новые искусственные, в связи с чем изменяются
условия движения подземных вод вплоть до того, что прежние зоны
дренирования могут оказаться зонами питания. Возникновение депрес-
сионной воронки вокруг водозабора приводит к изменению направле-
ния движения подземных вод, часто на обратное по сравнению с есте-
ственными условиями. Кроме того, в результате эксплуатации подзем-
ных вод увеличиваются регулировочные запасы и общий расход подзем-
ного потока. Ниже дается характеристик^ режима подземных вод по
РЕЖИМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
153
отдельным водозаборам, условия работы которых являются наиболее
типичными для Донецкого бассейна.
I Донецкий (Светличанский) водозабор находится
в долине р. Сев. Донца у с. Светличного. Он состоит из 40 скважин,
объединенных в шесть групп (Правобережная, Левобережная, Песоч-
ная, Бобровская, Ольховская и Капитановская), эксплуатирующих мер-
гыс.м^/сутки
—
EZZj2 EZ33 Щ4 И5 ГП6
Рис. 53. Изменение уровней и отбора подземных вод по I Донецкому водозабору
/ — уровень воды в р. Сев Донце, 2—средний уровень по Правобережной и Ольховской группам
скважин; 3 — средний уровень по Песочной, Бобровской и Левобережной группам скважин; 4 — го-
ризонт затопления поймы р Сев Донца, 5 — суммарный отбор воды по водозабору, 6 — атмос-
ферные осадки
гельно-меловой водоносный горизонт. Все группы скважин, за исключе-
нием Капитановской, удаленной на 10 км к северо-востоку от осталь-
ных, размещены на пойменной и первой надпойменной террасах и взаи-
модействуют между собой. На рис. 53 приведены сводные графики
колебаний уровней поверхностных вод, подземных вод по отдельным
группам скважин и график общего водоотбора.
Максимальный уровень подземных вод обычно наблюдается в кон-
це апреля, минимальный — в июле—-августе. По амплитуде и по ритму
колебания уровней подземных вод, происходящие на фоне общего их
снижения, вызванного возрастанием отбора воды, совпадают с колеба-
ниями уровня воды в реке. Среднегодовая амплитуда колебаний уровней
воды по группам скважин изменяется от 8 м при затоплении поймы до
0,4 м при отсутствии разлива реки. Наблюдаются также резкие колеба-
154
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
ния уровней в скважинах, связанные с прекращением, а также с увели-
чением или уменьшением отбора воды. Амплитуда этих колебаний до-
стигает 8—10 м.
Общий средний отбор подземной воды из года в год увеличивался
(см. рис. 53), а в 1961 —1962 гг. понизился в связи с отсутствием в те-
чение двух лет заводнения поймы. Меженный динамический уровень
воды по группам скважин постепенно снижался в связи с увеличением
отбора воды. В итоге образовалась общая депреосионная воронка, вы-
тянутая вдоль русла Сев. Донца на 10 км при ширине около 4 км.
В этой обширной депрессии имеются понижения второго и более мел-
ких порядков, созданные отдельными группами и одиночными сква-
жинами.
В 1963 г. в эксплуатируемых скважинах I Донецкого водозабора
уровни подземных вод были выше, чем в 1962 г. Абсолютные отметки
уровней в 1963 г. в скважинах Правобережной, Левобережной и Бо-
бровской групп колебались в пределах 34,7—38,7 м, а в 1962 г. — 33,7—
36,4 м. В скважинах Капитановской группы отметки уровней воды
в скважинах в 1963 г. составили 83,5—94 м, а в 1962 г. — 82—94 м.
Повышение уровней в 1963 г. по сравнению с 1962 г. объясняется не-
сколько меньшим отбором воды из скважин, а также более благопри-
ятными условиями питания (затопление поймы и большее годовое ко-
личество осадков: в 1963 г. выпало 470,5 мм, а в 1962 г. — 434,2 мм).
Влияние эксплуатации на химический состав подземных вод I До-
нецкого водозабора отражено в табл. 17.
Таблица 17
Изменение химического состава подземных вод
I Донецкого водозабора (по А. А. Фаловскому)
Группа скважин Изменение сухого остатка, % (1949— 1959 гг.) Тип воды
1949 г. 1959 г.
Песочная Без изме- нения Г идро- карбо- натно- кальцие- вый Г идрокарбоиатно-каль- циевый
Бобровская +40 То же Сулъфатио-гидрокарбо- натно-кальциевый
Левобереж- ная +40 » Г идрокарбонатно-суль- фатно-кальциевый
Ольховская +40 Сульфатио-гидрокарбо- натно-кальциевый и ллоридно-гидрокарбо- натно-кальциевый
Правобе- режная Без изме- нения Смешан- ный Смешанный
II Донецкий (Мая кс кий) водозабор расположен в пой-
ме Сев. Донца по обоим берегам между селами Райгородок и Сидо-
рово. Он состоит из 59 скважин средней глубиной около 50 м, эксплуа-
тирующих мергельно-меловой водоносный горизонт. Положение дина-
мических уровней за период 1954—1961 гг. показано на рис. 54.
Расход водозабора по мере ввода в эксплуатацию новых скважин
все время растет и на 1 января 1965 г. составил примерно 150 тыс.
РЕЖИМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
155
мг1 сутки. В результате длительной эксплуатации водозабора вокруг
него сформировалась депрессионная воронка эллипсовидной формы.
Большая ось эллипса вытянута вдоль реки (длина около 10 км), а ма-
лая (2—4 км) перпендикулярна ей. Понижение уровня подземных вод
обычно не превышает 10—12 м. Динамический уровень колеблется от
2,5 до 21 м (в среднем 8—12 м) ниже поверхности земли. По мере уве-
личения отбора воды наблюдается постепенное, хотя и довольно мед-
ленное, общее снижение пьезометрической поверхности и соответствую-
щее медленное расширение депрессионной воронки. Водозабор рабо-
тает в условиях, очень близких к установившемуся движению, исполь-
зуя в основном динамические запасы воды.
Рис. 54. Положение динамических уровней воды по скважинам II Донецкого водоза-
бора за 1954—1961 гг. (По материалам Укргидропроекта)
7—7 — положение динамического уровня на август го годам (1 — 1954, 2 — 1955, 3 — 1956, 4 — 1958,
5 — 1959, 5— 1960, 7 — 1961), 8 — кровля метовых пород
Положение динамического уровня и производительность скважин
сильно зависят от сезонных колебаний уровня воды в реке, что указы-
вает на хорошую гидравлическую связь подземных вод с поверхност-
ными. Повышение уровня воды Сев. Донца осенью и особенно весной
может достигать 4—6 м. Соответственно повышаются динамические
уровни (на 3—7 м) и расходы (на 50%) в скважинах. В среднем дебит
одной скважины составляет 40—50 л)сек.
Химический состав подземных вод в скважинах водозабора в мно-
голетнем разрезе почти не изменился, имеют место лишь сезонные
опреснения, связанные с подъемами уровня в Сев. Донце и весенним
снеготаянием.
Славяносербский водозабор расположен в пойме Сев.
Донца, на правом берегу, у г. Славяносербска. Он состоит из 14 сква-
жин, эксплуатирующих мергельно-меловой водоносный горизонт. Сум-
марный среднемесячный отбор воды и колебания ее уровней показаны
на рис. 55.
В результате шестилетней эксплуатации образовалась депрессион-
ная воронка с размерами осей 9 км (вдоль русла реки) и 2,5 км (вкрест
течения). Уровни воды по скважинам понизились в центре воронки
в среднем на 10 м, а по окраинам на 2—3 м. С 1959 г. и по настоящее
время установилось равновесие между отбираемым и поступающим
количествами воды и положение динамических уровней стабилизиро-
валось.
Годовая амплитуда колебаний уровней в центре депрессионной
воронки за последние три года не превышает 1,2 м, даже при заводне-
156
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
нии поймы в 1960 г. На периферии депрессии в период весеннего па-
водка 1960 г. уровни воды поднялись на 3—4 м, а в 1961 —1962 гг. ам-
плитуда колебаний уровней составила 1,4 м. Как и на участках I Донец-
UM’ 1--ЛФ 1И |3 {AMI4 UM6 I' ' |7 UM»
Рис 55. Изменение отбора, уровня и химического состава подземных вод по Славяне
сербскому водозабору
/ — отбор воды, 2— среднее положение уровня по скв 5 и 14, 3 — среднее положение уровня
по скв. 3, И, 12, 4 — уровень воды в р Сев Донце (в абс отм ) 5—8 — минерализация вод
(5 — в р Сев Донце, б —в скв I, 7—в скв 3, 8 — в скв 7)
кого и II Донецкого водозаборов, колебания уровней воды в скважинах
по ритму и амплитуде совпадают с колебанием уровня воды в реке.
Минерализация воды с начала эксплуатации увеличивалась и
уменьшалась в зависимости от местоположения скважин. Образовав-
шиеся вокруг скважин депрессии вызвали более интенсивное просачи-
вание в мергельно-меловую толщу поверхностных вод и вод аллювиаль-
РЕЖИМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
157
них. отложений. Кроме того, активизировалось подпитывание вод мер-
гельно-меловой толщи более минерализованными водами палеогена и
неогена. Поэтому в скважинах, расположенных наиболее близко к вы-
ходам палеогеновых и неогеновых отложений и перехватывающих
основную часть потока подземных вод с правого склона, минерализа-
ция увеличилась от 850—900 до 1150—1200 мг/л. В скважинах, рас-
положенных ближе к реке, минерализация воды уменьшилась от 800—
850 до 590—610 мг!л, а в скважинах, занимающих промежуточное по-
ложение, она изменилась незначительно. Все эти изменения произошли
в основном на первом году эксплуатации, а в дальнейшем минерали-
зация воды стабилизировалась.
Амвросиевский водозабор расположен в верховье
р. Мокрого Еланчика, в 5 км южнее г. Амвросиевки. Водозабор состоит
из 4 скважин, эксплуатирующих мергельно-меловой водоносный гори-
зонт, который на этом участке гидравлически связан с горизонтом
в песках и песчаниках сеноманского яруса. Меловые отложения повсе-
местно покрыты песками и глинами палеогенового и неогенового воз-
раста мощностью 25—50 м и четвертичными отложениями мощно-
стью 20—30 м.
В соответствии с увеличением водоотбора (рис. 56) происходит
расширение депрессионной воронки, однако в периоды весеннего снего-
таяния наблюдаются значительные сокращения ее площади. В декабре
1963 г. площадь воронки составляла 10 км2.
За границами воронки амплитуда колебания уровней воды не пре-
вышает 2—3 м. В ее пределах колебания уровней связаны с действием
как естественных факторов, так и водоотбора (интенсивности работы
насосного оборудования, остановок на ремонт и т. д.) и амплитуда их
составляет 3,5—-5,5 м. В целом происходит постепенное снижение дина-
мических уровней по мере роста водоотбора. В 1964 г. наметилась не-
которая стабилизация их, при этом водоотбор остался примерно на
уровне 1963 г. Химический состав воды почти не изменяется.
Водозабор «Кипучая Криница» расположен в долине
р. Мокрой Волновахи, в месте впадения в нее р. Сухой Волновахи. Во-
дозабор эксплуатирует трещинно-карстовый водоносный горизонт, за-
ключенный в толще известняков и доломитов нижнекаменноугольного
возраста.
Карбонатная толща нижнего карбона здесь разбита рядом тектони-
ческих нарушений. К одному из них был приурочен крупный выход под-
земных вод, образовавший целое озеро. В 1929 г. дебит источника со-
ставлял 170 л/сек. В 1930 г. на месте источника был устроен каптаж,
расход которого в 1932 г. составил 147—166 л/сек. В 1948 г. расход кап-
тажа при работе насосной станции был равен 220 л1сек. По мере вво-
да в эксплуатацию все большего количества скважин дебит последнего
постепенно снижался и в течение июля—октября 1952 г. стабилизиро-
вался на величине 47—55 л!сек. Динамический уровень воды в кап-
тажном водоприемном колодце при этом сохранялся.
В настоящее время водоотбор на участке «Кипучая Криница» осу-
ществляется с помощью скважин, количество которых доведено до
одиннадцати, что обеспечивает отбор порядка 400—600 л/сек при пони-
жении уровней на 9—33 м. Радиус депрессионной воронки равен
1,5—3 км.
Режим дебитов водозаборных скважин и динамических уровней
Очень постоянен во времени и почти не меняется по сезонам года. Это
говорит о том, что в питании подземных вод трещинно-карстового во-
доносного горизонта на участке водозабора наряду с атмосферными
и поверхностными водами большую роль играет подток глубинных вод.
158
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
Об этом свидетельствуют также повышенная температура воды в ис-
точнике ( + 14,8°С) и в скважинах ( + 10—12°С), несколько повышен-
ная минерализация подземных вод в верхней зоне интенсивного водо-
о
2
14
4
6
8
Ю
12
38
40-
СКВ 1763
27
29-
31
33
1959
1961
1960
1962
1963
1964
Рис. 56. Изменение уровней и отбора подземных вод по Амвросиевскому
водозабору
обмена (1,1 —1,5, местами до 3,7 г/л) и исключительное однообразие и
постоянство химического состава вод.
Водозабор «Золотой Колодец» расположен у с. Золотой
Колодец, в долине р. Грузской, впадающей в р. Казенный Торец. Водо-
РЕЖИМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
159
забор состоит из 4 скважин суммарной производительностью около
5 тыс. Алеутки, эксплуатирующих водоносные горизонты верхнего кар-
бона (свита Сз2). С 1957 по 1964 г. расширения депрессионных воронок
вокруг скважин не наблюдалось. Отмечались лишь сезонные повышения
и понижения уровней. Вообще же режим уровней и расходов в целом
по водозабору очень неустойчив в связи с неравномерной эксплуатацией
отдельных скважин. Несколько увеличилась минерализация (с 1,2 до
1,5 г/л) и повысилось содержание хлора в связи с более интенсивным
вовлечением в зону действия водозабора вод с прилегающих междуреч-
ных участков, где они имеют повышенную минерализацию и более вы-
сокое содержание хлора.
Приведенное выше описание режима подземных вод нескольких
водозаборов в общих чертах отражает условия формирования режима
подземных вод под влиянием естественных факторов и откачки воды
из скважин, расположенных в подобных условиях и на других водоза-
борах Донбасса. Имеются лишь некоторые особенности. Водозаборы
размещенные на площадях с различными видами естественного режима
подземных вод, различаются как по конфигурации депрессионных воро-
нок, так и по режиму расходов, уровней и химического состава под-
земных вод.
Размеры и форма депрессий, колебания уровней и химического со-
става воды на участках водозаборов, расположенных на площадях при-
речного вида естественного режима, существенно зависят от водного
режима реки, определяющего циклические сокращения установившихся
или развивающихся депрессионных воронок в периоды весенних поло-
водий и паводков. Как правило, депрессионные воронки имеют эллипсо-
видную форму с длинной осью, вытянутой вдоль русла реки.
На площадях с террасовым видом режима подземных вод (на уча-
стках водозаборов) он не зависит от гидрологического режима реки
или зависит значительно меньше. Здесь создаются наиболее благопри-
ятные условия для восполнения запасов за счет атмосферных осадков
и подтока вод с междуречий. Сезонные и многолетние изменения хими-
ческого состава воды минимальны. Таким образом, для Донбасса, где
поверхностные водотоки загрязнены, площади с террасовым видом
режима наиболее благоприятны для заложения водозаборов.
На междуречьях, покрытых толщей лёссово-суглинистых отложе-
ний, восполнение запасов затруднено и режим подземных вод в грани-
цах влияния водозаборов всецело определяется режимом эксплуата-
ции. В открытых районах (обнаженный Донбасс) наблюдаются боль-
шие амплитуды сезонных колебаний уровней и химического состава
подземных вод, что сильно затрудняет эксплуатацию водозаборов.
Анализ работы донецких водозаборов, в том числе и наиболее круп-
ных (I Донецкий, II Донецкий, Луганский, Славяносербский и др.), по-
казывает, что истощения запасов подземных вод не наблюдается. До-
стигнутые понижения уровней подземных вод по всем водозаборным
площадям не превышают величин напора над кровлей водоносных гори-
зонтов. Водозаборы работают в условиях квазиустановившегося (сба-
лансированного) движения, т. е. существует примерное равновесие ме-
жду отбором воды и притоком ее к водозаборным сооружениям без
сработки статических запасов Из этого можно сделать следующие
выводы: 1) на действующих водозаборах существует резерв для даль-
нейшего увеличения водоотбора, так как понижения в них непредель-
ные (они нигде не достигают величин, при которых водоносные горизон-
ты осушаются на половину своей мощности); 2) рассмотренные водоза-
боры подземных вод могут служить аналогом для оценки динамических
(восполняемых) эксплуатационных запасов в региональном плане.
160
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
Дальнейшее увеличение водоотбора по большинству из донецких
водозаборов будет происходить со сработкой статических запасов в ус-
ловиях неустановившегося движения. На ближайшие 50 лет это даст
увеличение производительности действующих водозаборов на 20%,
а существующая производительность для них постоянно гарантирована.
РЕЖИМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД В РАЙОНАХ ГОРНЫХ РАЗРАБОТОК
Режим подземных вод на участках шахтных полей до настоящего
времени изучен недостаточно полно вследствие сложности и разнооб-
разия условий разработки, а также небольшого количества наблюде-
ний. Тем не менее накоплены некоторые фактические материалы, по ко-
торым можно дать качественную характеристику дренирования подзем-
ных вод шахтами, а в ряде случаев и сделать некоторые предваритель-
ные выводы о его масштабах.
Нарушения естественного режима подземных вод возникают уже
в самом начале шахтного строительства — при проходке стволов. При
этом вскрываются многие водоносные горизонты карбона до глубин
500—600 м, а иногда 1000—1200 м. Но поскольку крепление стволов
осуществляется вслед за углубкой, притоки в них невелики и обычно со-
ставляют 10—20 м/час, достигая в отдельных районах (Красноармей-
ский) 70—100 м31час. Поэтому вокруг шахтных стволов не наблюда-
ется широких депрессий, и в зону осушения попадают незначительные
площади.
Только при длительном дренировании какого-либо из пересеченных
стволом водоносных горизонтов должна вырабатываться воронка де-
прессии в полосе выходов горизонта, располагающаяся от ствола на
некотором, иногда значительном, удалении.
Дальнейший дренаж подземных вод происходит при проведении
подготовительных выработок, особенно квершлагов, вскрывающих по
нескольку водоносных горизонтов. Однако ввиду малых размеров сече-
ния квершлагов над ними не создаются мощные зоны, и притоки в эти
выработки обычно не превышают 10—15 м3!час.
При вскрытии тектонических нарушений притоки составляют 300—
400 и даже более 1000 м31час, но они очень редки и кратковременны.
Обычно такие притоки не приводят к образованию обширных воронок,
так как они формируются за счет статических запасов отдельных, не-
редко изолированных, зон тектонических нарушений. После перекрытия
мест прорывов сдренированные объемы снова заполняются водой.
Более интенсивное осушение водоносных горизонтов наблюдается
при очистных работах, когда над выработанным пространством проис-
ходят обрушение и оседание пород, сопровождающиеся образованием
трещин, связывающих разобщенные до этого водоносные горизонты.
Представление о масштабах дренирования при очистных работах
дают режимные наблюдения на полях шахт «Кураховка» № 40, «Водя-
ная» № 2 и некоторых других. Шахтой «Водяная» № 2 разрабатыва-
ется угольный пласт /гв5. Наблюдения проводились по 10 наблюдатель-
ным скважинам, пробуренным на водоносные горизонты в песчаниках
между пластом /гв5 и известняком К», между известняком К8 и пластом
k57, а также в полтавских песках на северном крыле шахты. При этом
очистные выработки проходились на небольшой глубине от поверхности
карбона (до 200 м).
На рис. 57 и 58 приведены типовые разрезы наблюдательных сква-
жин, а также результаты режимных наблюдений: графики колебания
уровней воды в наблюдательных скважинах в зависимости от положе-
ния фронта очистных работ по шахте «Водяная» № 2.
РЕЖИМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
161
Результаты режимных наблюдений свидетельствуют о том, что при
очистных работах в обводнение шахты вовлекаются водоносные гори-
зонты, залегающие над разрабатываемыми пластами в пределах 30—
50-кратной мощности угольного пласта На поле шахты «Водяная» № 2,
например, дренирующее влияние шахты сказывается на ближайших
к разрабатываемому пласту /гв5 водоносных горизонтах в песчаниках
между пластом /гв5 и известняком К», а на вышележащих горизонтах
(в 80, 85 и 150 м над пластом /гв5) влияние горных работ практически
не ощущается
Рис 57 Изменение уровня в наблюдательных скв 1295, 1288, 1304, 1303
!.а участке шахты «Водная» Д’» 2 в зависимости от расстояния до фронта
очистных работ
/ — с\пинки 2 — пески глинистые, 3 — песчаники, 4 — сланцы песчанистые
л — уголь 6 — известняки Стрелка соответствует величине напора водоносного
горизонта
Наибольшая водопроницаемость трещин обрушения и максималь-
ное снижение уровней отмечаются в первое время после посадки лав
на участках, непосредственно прилегающих к разрабатываемому пла-
сту. В водоносных горизонтах, наиболее удаленных от кровли угольно-
го пласта и поэтому слабее затронутых процессами обрушения, наблю-
дается меньшее снижение уровней подземных вод, а за пределами зоны
обрушения оно совсем не отмечается.
В дальнейшем происходит задавливание трещин обрушения и умень-
шение их водопроницаемости, приток в лаву на этом участке уменьша-
ется или прекращается полностью и уровни подземных вод восстанав-
ливаются до уровенной поверхности общей шахтной депрессии. Таким
образом, формирующиеся над очистными выработками депрессионные
воронки являются временными
Поскольку зона максимального растяжения пород кровли переме-
щается вслед за забоем лавы, то временные депрессионные воронки
последовательно сменяют одна другую, мигрируя по площади
отработки.
Режим подземных вод в пределах этих воронок определяется поло-
жением водоносных горизонтов по отношению к забою очистных работ
162
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
и перераспределением горного давления. Характер его чрезвычайно
динамичен. Амплитуда колебания уровней измеряется десятками мет-
ров (до 70—100 м). Снижение и восстановление их происходят резко.
Радиусы временных депрессионных воронок на шахтах «Кураховка»
№ 40 и «Водяная» № 2 составляют 200—400 м.
Наряду с местными временными воронками над рабочими забоями
на шахтных полях иногда формируются общие депрессии, что фиксиру-
Рис. 58. Изменение уровня воды в наблюдательных
скважинах на участке шахты «Водная» № 2
за 1958—1964 гг.
ется в виде плавного снижения уровней воды как карбоновых, так и
вышележащих водоносных горизонтов, например бучакского водонос-
ного горизонта вокруг стволов шахты «Терновская» № 1 (рис. 59).
Стабилизация воронки наступила в 1959 г. и дальнейшее изменение ее
формы зависит от количества откачиваемой воды из стволов шахт,
а также климатических условий года. Такая же воронка сформирова-
лась вокруг стволов шахты «Терновская» № 1 и в водоносных гори-
зонтах карбона с понижением уровней в центре ее на 40—45 м, а в ра-
диусе 100—200 м — на 7—15 м. Увеличение протяженности подготови-
тельных работ ниже почвы бучакского горизонта на 150—200 м не
сказалось на уровнях подземных вод. Аналогичные явления, по-видн-
мому, имеют место в Донецкой и Ворошиловградской областях.
В отдельных случаях горные работы отрицательно сказываются на
состоянии водозаборов вплоть до вывода их из строя. Примером может
служить водозабор пос. Завадского Кадиевского района Ворошилов-
РЕЖИМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
163
градской области. Скважина водозабора вышла из строя вследствие
понижения уровня воды до глубины 27,6 м, которое произошло в ре-
зультате дренирования водоносного горизонта известняка М5 ство-
лами шахты «Краснопольская Глубокая». Однако примеры подобного
рода в Донбассе немногочисленны.
Уникальные данные о формировании общешахтной депрессии и
влиянии шахтного водоотлива на режим подземных вод и водозаборы
получены в результате наблюдений на участке шахты «Петр», выпол-
ненных в период откачки и восстановления шахты (1945—1949 гг.).
О 05 Ю 15 2QKM
1 _ - 1_____________।
ЕЕ
Рис. 59. Схема пьезоизогипс бучакского водоносного горизонта в районе
шахты «Терновская» № 1 (по Д. А. Терешкину)
1— скважина и ее номер (сверху), абсолютные отметки Уровня воды на 1959 г
(слева), на I960 г. (справа); 2— пьезоизогипсы бучакского водоносного горизонта
по состоянию на 1959 г., 3 —то же, по состоянию иа I960 г
В 1941 г. шахта «Петр» разрабатывала угольные пласты k&, l2'
и Л, вскрытые поэтажными квершлагами на горизонтах 22, —69 и
—119 м. В 3700 м к юго-востоку по простиранию пород расположен
ствол шахты № 12 «Михайловка», вскрывшей толщу пород карбона
этажным квершлагом от пласта kg до пласта lB 9g на горизонте — 11,5 м,
В 1250 м к северо-западу от шахты «Петр» расположена шахта № 29
«Золотое», вскрывшая толщу пород карбона этажными квершлагами от
пласта k-f до k&. Все эти три шахты между собой не были сбиты.
9 февраля 1945 г. уровень воды в стволе шахты находился на отметке
+ 108,9 м, в стволе шахты № 29 «Золотое», на отметке +110,4 м,
в стволе шахты «Петр», на отметке +112,5 м в стволе шахты № 12
«Михайловка». Откачка велась из ствола шахты «Петр», но уровни по-
нижались также в шахтах № 29 «Золотое» и № 12 «Михайловка».
К апрелю 1945 г. уровень воды понизился по шахте «Петр» до отметки
+ 85,8 м, по шахте № 29 «Золотое» до +98 м, по шахте № 12 «Михай-
ловка» до +106,1 м. 1 марта 1946 г. уровень воды в шахте «Петр» на-
ходится на отметке —8,1 м, а в шахте № 12 «Михайловка» на отметке
+ 67,8 м. По шахте № 29 «Золотое» не было доступа для замеров
уровня воды. В то же время по колодцам № 8 и 10, находящимся соот-
ветственно в 80 и 40 м от ствола шахты «Петр», уровни воды остались
без изменения: по колодцу № 8 — на отметке +115 м, по колодцу
№ 10 — на отметке +113 м. Колодец № 8 расположен на простирании
164
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
пород, залегающих в 90 м выше кровли пласта /в8, колодец № 10 — на
простирании известняка К&, залегающего ниже пласта k7\
Наблюдения за режимом неглубоких подземных вод на полях дей-
ствующих шахт также не обнаружили подработки водоносных гори-
зонтов, питающих источники, каптажи и колодцы, расположенные не-
посредственно на шахтных полях.
Таким образом, горными выработками угольных шахт, как правило,
дренируются водоносные горизонты, залегающие непосредственно над
разрабатываемыми пластами в пределах 30—50 м толщи (выемочная
мощность большинства угольных пластов не превышает 1 м). Наиболь-
шее снижение уровней (центр депрессии) происходит непосредственно
над забоем лав и перемещается вслед за ними. По мере продвижения
лав уровни воды в водоносных горизонтах в этих точках в связи с за-
давливанием и кольматацией трещин в горных породах полностью или
частично восстанавливаются. Наряду с местными воронками над рабо-
чими забоями в пределах шахтных полей, иногда в водоносных гори-
зонтах, формируются общие депрессии, протяженность которых на вы-
ходах достигает нескольких километров вдоль простирания пластов
при незначительной ширине. В результате подработки горными рабо-
тами водоносных горизонтов имеют место отдельные редкие случаи
вывода из строя водозаборов подземных вод.
Многократное чередование водоносных и водоупорных пород при
достаточно больших мощностях последних, а также незначительное
распространение вверх зоны обрушения, обусловленное небольшой мощ-
ностью угольных пластов, затрудняют дренирование подземных вод.
Режим подземных вод верхних горизонтов, даже над выработанными
площадями, остается зачастую незатронутым дренирующим влиянием
горных работ, о чем помимо данных режимных наблюдений свидетель-
ствуют многие случаи непрерывной эксплуатации каптажей и суще-
ствование источников в пределах шахтных полей.
Следовательно, участки шахтных полей не должны рассматривать-
ся как бесперспективные для организации водоснабжения хотя бы мест-
ных потребителей, тем более, что при оставлении соответствующих
целиков под водозаборными скважинами они практически не подвер-
гаются дренирующему влиянию горных работ.
Многие вопросы режима и динамики подземных вод в районах
угольных разработок (форма и размеры депрессионных воронок, изме-
нение уровней и химического состава подземных вод и др.) остаются
невыясненными.
Шахты, разрабатывающие пласты каменной соли, гипсы и доло-
миты в пермских отложениях, не оказывают существенного влияния на
естественный режим подземных вод, так как они закладываются на
участках с минимальной выщелоченностью и обводненностью горных
пород, и вода в них практически не поступает.
Многочисленные карьеры, разрабатывающие граниты докембрия,
песчаники и известняки карбона, гипсы и доломиты перми, пески и гли-
ны палеогена и неогена, а также мергели и мел меловых отложений,
в большинстве случаев располагаются выше уровня подземных вод и
не оказывают влияния на их режим. Карьеры Часовярского и Красно-
лиманского рудоуправлений, разрабатывающие пески и глины неогена
ниже зеркала подземных вод, имеют водопритоки до 200—300 м^/час
при депрессиях, распространяющихся не более чем на 100—200 м от
бортов карьеров.
Наиболее сильное дренирующее влияние оказывают карьеры, от-
рабатывающие известняки и доломиты карбонатной толщи нижнего
карбона (Еленовский, Комсомольский и др.). Вокруг них создаются де-
РЕЖИМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
165
прессионные воронки с радиусами, измеряемыми несколькими километ-
рами, и с понижениями в центре до 30—40 м. Они имеют вытянутую
по простиранию пород карбона форму, причем их большие оси пример-
но вдвое больше коротких. В отдельных случаях, например при вскры-
тии карьерами крупных тектонических нарушений, притоки в карьеры
резко возрастают, а радиусы депрессии достигают 10—15 км по на-
правлению нарушений.
ВЛИЯНИЕ ЗАРЕГУЛИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА НА РЕЖИМ
ПОДЗЕМНЫХ ВОД И РАБОТУ ВОДОЗАБОРОВ
Зарегулирование поверхностного стока на территории Большого
Донбасса осуществляется путем устройства большого количества раз-
нообразных водохранилищ, прудов или строительства крупных каналов.
Оно отражается не только на режиме поверхностных и подземных вод,
но и на работе водозаборов. Исключительный интерес представляет
прежде всего влияние зарегулирования стока Сев. Донца на водозабо-
ры, расположенные в его долине.
Основную роль в питании Сев. Донца играют осадки в виде снега.
Жидкие осадки решающего значения не имеют, лишь изредка ливни
вызывают кратковременные летние паводки, превышающие сравни-
тельно устойчивое меженное стояние реки.
Основное формирование стока происходит весной (65—68%) и ми-
нимальное— осенью и зимой (10—13%). В формировании меженного
и зимнего стока Сев. Донца главную роль играет подземное питание,
довольно значительное и устойчивое благодаря большому притоку вод
преимущественно из меловых, палеогеновых и неогеновых отложений
(почти по всему левобережью), а также из карбона, перми, мела и
палеогена (в пределах среднего правобережья). В общем стокс Сев.
Донца подземное питание составляет 55—60% для маловодных и 19—
22% для многоводных лет.
Режим Сев. Донца до его зарегулирования Краснооскольским и
Кочетокским водохранилищами характеризовался интенсивным подъе-
мом уровней и увеличением расходов воды во время весенних полово-
дий и спадом уровней и расходов воды в летне-осенние периоды. Ме-
жени отличались длительным низким стоянием уровней и маловодно-
стью. Зимой, обычно при ледоставе, наблюдались устойчивые уровни.
Весенний подъем уровня продолжался обычно в течение 20—25 дней
со средней интенсивностью 15—-20 см/сутки. Средний сток реки Сев.
Донца на участке Змиев — Белая Калитва увеличивался от 50 до
166 м31сек, а максимальный — от 80 до 371 м?)сек.
С началом нормальной эксплуатации водохранилищ характери-
стика реки изменится, а полная нагрузка Донецкого канала (питающе-
гося в основном водами Краснооскольского водохранилища) заметно
уменьшит частоту, высоту и продолжительность затопления поймы Сев.
Донца ниже головных регулирующих сооружений канала, т. е. ниже
русловой плотины у Райгородка. Во всех створах основных водозабо-
ров подземных вод, расположенных .в долине среднего течения Сев. Дон-
ца, срезка бытовых горизонтов произойдет не только в паводковые
периоды, айв межень (от 0,02 до 1,44 м). У с. Маяки в многоводные
годы паводковые горизонты срезаются от 0,27 до 0,77 м при сохране-
нии условий затопления поймы в течение всего расчетного периода
(март— апрель) и повышении горизонтов в остальное время года боль-
ше чем на 1 м. В средние по водности годы и особенно в маловодные
годы предполагается подъем горизонтов воды за счет русловой плоти-
яы (у с. Райгородок) на 1,5—2 м против бытовых.
Таблица 18
Существующее и прогнозное затопление поймы р. Сев. Донца после его зарегулирования *
Гидроствор Период наблюдений (год) Отметка выхода воды на пойму, м Частота затопления поймы, % Средняя высота затопления поймы, м Средняя продолжительность затопления поймы, декады Изменение меженных уровней, м
за период наблюде- ний после зарегули- рования в многоводные 1 оды в годы средней водности в многоводные годы в годы средней водности
за период наблюде- ний после зарегу- лиро- вания за пе- риод наблю- дений посте зарегу- лиро- вания за пе- риод наблю- дений после зарегули- рования за период наблюде- ний после зарегули- рования
Маяки 1930—1940 1944—1957 59,5 76 60 0,16 0,10 0,09 0,05 2,75 1,87 2,37 1,38 Повыше- ние** (3-4)
Лисичанск ...... 1928—1940 1944—1957 48,5 63 44 0,33 0,21 0,09 0,02 2,56 1,89 1,45 0,44 Снижение (0,1-1)
Светличное 1944—1957 45,0 70 44 0,34 0,18 0,16 0,02 2,66 2,11 1,77 0,55 Снижение (0,1-1)
Славяносербск .... 1944—1957 41,0 56 41 0,20 0,16 0,14 0,03 2,44 1,66 1,1 0,33 Снижение
Станичное 1944—1957 35,0 52 33 0,38 0,19 0,08 0,03 2,78 1,56 1,22 0,44 п
Кружи ловка 1944—1957 31,0 26 И 0,05 0,01 — — 1,33 0,5 —
Бол. Суходол 1944—1957 28,0 21 11 0,06 0,03 — —— 1,3 0,7 — —
* Данные Института гидротехники АН УССР
* Повышение уровня выше РаГиородской плотины с распространением подпора дос
Пришиб
РЕЖИМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
167
Из табл. 18 следует, что зарегулирование поверхностного стока
Сев. Донца Краснооскольским и Кочетокским водохранилищами окажет
неодинаковое влияние на изменение гидрологического уровенного ре-
жима различных участков реки, а следовательно, и на режим подзем-
ных вод долины, пребывающих в гидравлической связи с поверхност-
ными водами.
Общий сток Сев. Донца в результате зарегулирования реки без-
условно сократится, хотя его количественная сторона пока не исследо-
валась.
Рассчитывать на улучшение качества вод р. Сев. Донца пока не
следует, так как увеличивающийся сброс промышленно-коммунальных
стоков Донбасса повышает общую минерализацию и загрязненность
вод Сев. Донца.
Учитывая все эти соображения, можно полагать, что изменение
режима подземных вод при зарегулированном стоке будет происхо-
дить прежде всего в пойменной части долины реки, т. е. в пределах
распространения приречного вида режима подземных вод. Вне влияния
зарегулированного стока останется склоновая часть долины реки, вклю-
чая и высокие террасы, с расположенными в ее пределах площадками
водозаборов.
Зарегулирование поверхностного стока Сев. Донца вызовет соот-
ветствующие снижения уровней аллювиальных вод и пьезометрических
уровней вод подстилающей мергельно-меловой толщи или других гори-
зонтов. В границах депрессионных воронок водозаборов будут также
наблюдаться соответствующие понижения динамических уровней.
Естественно, что с этим будут связаны соответствующее уменьшение
производительности эксплуатационных скважин и рост минерализации
откачиваемых вод.
С помощью аналоговых сопоставлений ожидаемое снижение дина-
мических уровней по скважинам I Донецкого водозабора определено от
2—3 до 5—7 м ниже бытовых (до зарегулирования). Уменьшение во-
доотбора при сохранении существующих условий эксплуатации в усло-
виях зарегулированного стока может составить от 10 до 40% в зави-
симости от местоположения и характера гидравлической связи подзем-
ных вод с поверхностными. Таким образом, зарегулирование поверхно-
стного стока Сев. Донца Краснооскольским и Кочетокским водохранили-
щами отрицательно сказывается на режиме подземных вод в естествен-
ных условиях долины реки и особенно на работе расположенных в ней
водозаборов.
ОБОГАЩЕНИЕ И ИСКУССТВЕННОЕ ПОПОЛНЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Одним из возможных мероприятий по сохранению существующего
водоотбора после зарегулирования поверхностного стока реки является
обогащение или искусственное подпитывание подземных вод.
Развивая идеи Д. И. Щеголева, можно рекомендовать следующие
методы обогащения подземных вод в пределах водозаборов долины
Сев. Донца; 1) непосредственная закачка сравнительно чистых поверх-
ностных вод в трещиноватую зону мергельно-меловой толщи или в ал-
лювиальные пески; 2) постоянное затопление озер и староречий посред-
ством механической перекачки вод из реки или самотеком; 3) устрой-
ство наливных прудов на песчаной террасе или вдоль контакта с песча-
ной террасой, а также в границах контуров максимального развития
депрессионных воронок водозаборов или несколько выше их; 4) перио-
дическое затопление (заводнение) поймы с постоянным заполнением
озер и староречий.
168
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
Метод непосредственной закачки сравнительно чистых речных вод
в трещиноватую зону мергельно-меловой толщи или в нижнюю, наибо-
лее проницаемую часть аллювия целесообразно опробовать в пределах
II Донецкого водозабора.
Метод постоянного затопления озёр-староречий может быть при-
менен в районе II Донецкого водозабора (и выше по долине Сев. Дон-
ца). Тот же метод, но с прерывным (на периоды пропуска промстоков
по Сев. Донцу) затоплением можно рекомендовать для водозаборов,
расположенных в долине Сев. Донца, ниже устья Казенного Торца
Этот же метод, но с выборочным затоплением (только чистых озер)
можно применять на участках водозаборов, уже находящихся в стадии
загрязнения промстоками («Лесная Дача», Рубежанского химкомби-
ната).
Метод обогащения подземных вод посредством устройства налив-
ных прудов на песчаной террасе или вдоль контакта поймы с террасой
может применяться для большинства водозаборов. Периодическое за-
воднение поймы с самотечным заполнением озер-стариц в контурах
депрессионных воронок водозаборов можно осуществлять в первую
очередь у сел Маяки (пользуясь русловой плотиной Донецкого канала),
Светличного и в Славяносербске.
На участке II Донецкого водозабора опыт затопления поймы дал
в общем положительный результат Подъем горизонта Сев Донца Ран
городской плотиной до отметок затопления поймы благотворно ска-
зался на работе многих скважин водозабора.
Обогащение подземных вод должно осуществляться последователь-
но сверху вниз по долине Сев. Донца по единому графику, учитываю-
щему ресурсы поверхностных вод и время их перемещения от одного
водозабора к другому, а также исключающему захват концентрирован-
ных промстоков по реке.
Обогащение подземных вод предотвратит систематическое падение
дсбитов скважин, а в ряде случаев вызовет увеличение производитель-
ности водозаборов при однократном самотечном затоплении озер-ста
роречий и фильтрующих площадей на 10—15%, а при двухкратном —
до 30% При постоянном затоплении поймы водоотбор может возрасти
в 1,5—2 раза.
Для проверки возможности осуществления обогащения подземных
вод предложенными методами были проведены экспериментальные ис-
следования в пределах I и II Донецких водозаборов
Ниже II Донецкого водозабора русловой плотиной головной части
Донецкого канала горизонт реки был поднят на 3 м выше многолетней
бытовой межени Образовавшийся подпор распространился по реке бо-
лее чем на 30 км, захватывая весь водозабор от Райгородской до Сидо-
ровской группы эксплуатационных скважин Это благоприятно сказа-
лось на режиме подземных вод водозабора, вызвало во многих случаях
повышение динамических уровней, а в ряде мест и производительности
скважин. Изменения динамических уровней в скважинах колебались
от сантиметров до нескольких метров в сторону повышения, лишь в от-
дельных случаях отмечены понижения Производительность скважин
также увеличилась на 20—67% в зависимости от гидрогеологических
особенностей места их заложения. Удаленность скважин от реки не
имела существенного значения, за исключением случаев размещения
скважин непосредственно у реки.
Весенний паводок 1959 г. не обещал быть высоким, поэтому за-
творы русловой Райгородской плотины были закрыты 5 марта В ре-
зультате этого 30 марта вода начала выходить из берегов, затапливая
пониженные участки поймы. А^аксимальный горизонт воды в реке, пре-
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ вод
169
высивший на 2 м низкие отметки поймы, был зафиксирован 15 апреля,
а затем паводок начал быстро убывать и 25 апреля горизонт воды
в реке был зафиксирован на 1,09 м ниже максимума. С 25 апреля .по-
30 мая уровень снижался более медленно (на 1 м), достигнув отметки
нпг.
Одновременно с повышением горизонта воды в реке наблюдался
подъем уровней подземных вод, приуроченных к аллювию и трещинова-
той зоне мергельно-меловой толщи пород. Максимальная отметка уров-
ня подземных вод отмечена 20 апреля и была на 4—5 м выше отметки
до затопления.
Опытно-экспериментальные работы в районе I Донецкого водоза-
бора заключались в затоплении озер Сохи и Глубокого. Затопление
оз. Сохи длилось с 12 октября до 15 ноября 1959 г. с незначительными
перерывами. В озеро было закачано из Сев. Донца около 10 063 .и3
воды. До затопления дно озера было сухое. Максимальная глубина
наполненного озера была около 0,85 м. Через 5 дней после окончания
закачки дно озера снова обнажилось. Озеро Глубокое затапливалось
на глубину около 3 м.
Экспериментальные исследования по закачке воды в озера Сохи
и Глубокое дали следующие результаты. До затопления озер в поло-
жении уровней подземных вод (аллювиального водоносного горизонта
и трещиноватой зоны мергельно-меловой толщи пород) наблюдалась
тенденция к снижению (около 0,2 м в месяц, сентябрь — октябрь). По-
сле затопления уровни подземных вод заметно повысились во всех
наблюдательных скважинах: в аллювиальном водоносном горизонте от
0,75 до 5 м, в трещиноватой зоне мергельно-меловых пород — от 0,5
до 2 м. В эксплуатационных скважинах 26 (Левобережная группа) и
4 (Бобровская группа) динамические уровни повысились за период с на-
чала и до максимального затопления озер на 0,4—0,6 м, что эквива-
лентно увеличению их производительности ориентировочно на 10—
36 м^/час, или на 6—20%.
После окончания затопления оз. Сохи уровни воды во всех наблю-
дательных скважинах аллювиального водоносного горизонта и трещи-
новатой зоны мергельно-меловой толщи, а также в эксплуатационной
скв. 26, хотя и медленно понижались, но почти за 1,5-месячный период
еще не достигли наблюдавшихся до затопления отметок.
Проведенные опытно-экспериментальные работы подтвердили на-
личие довольно тесной гидравлической связи водоносных горизонтов;
между собой и подземных вод с поверхностными.
Глава VI
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ вод
Специальных работ по изучению процессов водообмена и формиро-
вания запасов подземных вод в Донецком бассейне не проводилось.
Однако в течение всего длительного периода геологических и гидрогео-
логических исследований бассейна были получены многочисленные ма-
териалы, дающие представление об условиях питания, дренирования,
формирования запасов и химического состава подземных вод в регио-
нальном плане.
Наиболее полно изучены вопросы гидрохимии (в большей степени
химический состав подземных вод каменноугольных, в меньшей мере —
других отложений), позволяющие судить не только о процессах форми-
170
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
рования состава вод, но и об условиях восполнения запасов, водообме-
на и гидродинамических особенностях в различных частях Донбасса.
Специальные исследования по гидрохимии подземных и шахтных
вод некоторых районов Донбасса впервые были проведены накануне
Отечественной войны группой ИГН АН СССР при изучении газоносно-
сти угольных месторождений и выявлении связи ее с гидрохимией. Эти
работы позволили выяснить основные черты вертикальной гидрохимиче-
ской зональности подземных и шахтных вод Центрального района
(Кравцов, 1948).
В 50-х годах трестом «Артемгеология» были начаты крупные спе-
циальные работы по изучению условий формирования химического со-
става и свойств подземных и шахтных вод. Эти работы были направле-
ны на выяснение закономерностей образования кислотных шахтных вод.
Имеющиеся сейчас обширные материалы по гидрохимии почти всего
комплекса отложений, распространенных на окраинах бассейна, позво-
ляют судить о закономерностях формирования подземных вод в преде-
лах большей части описываемой территории.
Климатические, геоморфологические и геологические условия на
территории Большого Донбасса сочетаются таким образом, что питание
подземных вод происходит за счет инфильтрации и инфлюации снего-
вых и дождевых вод и в меньшей мере — фильтрации поверхностных
вод, конденсации водяных паров и пленочного перемещения влаги.
На основании данных, полученных в результате многолетних на-
блюдений в Каменной степи, а также исследований Волго-Донской
государственной опорной гидрогеологической станции, Дубовской
научно-исследовательской гидрогеологической лаборатории (ДНИГЛ),
Луганской гидрогеологической станции и др. можно утверждать, что
питание подземных вод за счет инфильтрации происходит на всей севе-
ро-западной (более увлажненной) части территории, на юго-востоке —
в речных долинах, а на междуречьях — в балках, подах и других по-
нижениях в рельефе.
На рис. 60 отражено колебание уровней воды водоносного горизон-
та лёссово-суглинистых отложений в степях Нижнего Дона Эти дан-
ные очень характерны и отражают особенности процессов питания под-
земных вод в засушливых районах в зависимости от мощности слабо-
проницаемого лёссового покрова.
Наблюдения показывают, что пополнение запасов водоносного го-
ризонта лессово-суглинистых отложений за счет дождей и оттепелей,
а также весеннего снеготаяния наблюдалось только в балке (скв. 113).
На приводораздельных же участках повышения уровней в этих случаях
не происходило, наоборот, заметное повышение его было отмечено в
июле (скв. 114), когда в придолинных участках фиксируется снижение
уровней. Это свидетельствует о том, что питание на приводораздельных
площадях с мощным лёссовым покровом происходит не в результате
инфитьтрации, а другим путем (конденсация, пленочное движение).
Положение уровней зеркала грунтовых вод здесь, как и везде в Дон-
бассе, подтверждает существование постояного потока от водоразделов
к местным базисам разгрузки — долинам балок и рек, и указывает на
постоянное пополнение запасов на всей площади (в том числе и на по-
крытых глинистыми толщами водоразделах).
Аналогичные закономерности хорошо иллюстрируются рис. 52, по-
казывающим, что питание водоносных горизонтов аллювия и мергель-
но-меловой толщи происходит не только на песчаных террасах, где
хорошо фиксируется инфильтрация, но и на приводораздельных участ-
ках, покрытых мощными глинистыми осадками (по скв. 422 четвертич-
ный глинистый покров составляет более 40 м). Однако уровенный ре-
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ вод
171
жим здесь обусловлен не инфильтрацией атмосферных осадков и талых
вод, а поступлением вод иного происхождения.
Местами питание подземных вод осуществляется и за счет инфлюа-
ции в карстовых понижениях рельефа, в местах выходов на дневную
поверхность пермских гипсов, а также каменноугольных известняков
и карбонатных пород верхнего мела. Инфлюация наблюдается также
в трещиноватые породы карбона на тех участках, где зона обрушения
над горными выработками достигает дневной поверхности.
Сложность и разнообразие геологической обстановки обусловли-
вают чрезвычайную изменчивость условий формирования и движения
Рис. 60. Изменение уровня подземных вод на опытных участках ДНИГЛ
(по С. И Харченко)
подземных вод в различных частях бассейна. Наиболее интенсивный
современный водообмен происходит в поверхностной зоне, мощность
которой примерно соответствует глубине вреза гидрографической сети.
В этой зоне, сложенной породами всех структурных этажей, формирова-
ние запасов и состава подземных вод почти целиком определяется со-
временной климатической, геологической и геохимической обста-
новками.
Климатические условия более благоприятны для питания подзем-
ных вод в северо-западной половине территории, располагающейся
в зоне недостаточного увлажнения. В южных и восточных районах —
в зоне неустойчивого увлажнения — годовая сумма осадков в 1,5 раза
меньше, а среднегодовые температуры воздуха в 1,5 раза выше, чем
на северо-западе. К юго-востоку увеличивается число дней с сухими
восточными ветрами — суховеями. Все это определяет ухудшение усло-
вий питания, что находит отражение в региональном изменении состава
и минерализации подземных вод поверхностной зоны: с северо-запада
ла юго-восток прослеживается довольно закономерное увеличение ми-
нерализации и переход вод от гидрокарбонатного к сульфатному и хло-
ридному типам. В восточной части территории это усугубляется при-
вносом восточными суховеями вместе с пылью значительного количе-
ства легкорастворимых минеральных солей, а в южной части сказыва-
ется влияние моря, обусловливающее более высокую минерализацию
172
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
атмосферных осадков. В результате в этих районах происходит засоле-
ние почв, отражающееся на составе вод поверхностной зоны.
Наиболее благоприятны условия питания водоносных горизонтов
за счет атмосферных осадков на площадях с хорошей обнаженностью
легкопроницаемых трещиноватых каменноугольных (открытый Дон-
басс) и докембрийских пород (Приазовский кристаллический массив),
в меньшей степени — меловых, а также участки песчаных отложений
речных долин. Центральная часть Донецкого кряжа (примерно в кон-
туре Кадиевка—Краснодон—Свердловск—Амвросиевка) отличается
самой густой речной и балочной сетью, глубина которой достигает
200—250 м, а также хорошей обнаженностью и сравнительно высокой
водопроницаемостью пород карбона. Элементарные гидродинамические
расчеты показывают, что обновление подземных вод в поверхностной
зоне открытого Донбасса происходит в течение нескольких лет, а на
наиболее расчлененных и открытых участках — в течение нескольких
месяцев. На этой площади породы карбона хорошо промыты, что обус-
ловливает распространение в поверхностной зоне низкоминерализован-
ных вод преимущественно гидрокарбонатно-кальциевого состава.
В окаймляющих наиболее возвышенную часть Донецкого кряжа
районах открытого Донбасса условия водообмена также благоприятны,
хотя густота и глубина вреза здесь немного меньше (150—200 м). Воды
в поверхностной зоне преимущественно сульфатно-кальциевого, суль-
фатно-гидрокарбонатно-кальциево-натриевого и натриево-кальциевогс
типов с минерализацией 1—3 г/л. Примерно такие же условия водо-
обмена наблюдаются и в крайней северной части, на водоразделах
Дона и Сев. Донца, а также Сев. Донца и левобережных притоков
Днепра.
В остальных районах закрытого Донбасса условия водообмена зна-
чительно хуже вследствие развития почти на всей площади мощного
покрова из слабопроницаемых четвертичных суглинков и глин. Подзем
ные воды в поверхностной зоне наиболее интенсивного водообмена,
достигающей здесь глубины 100—150 м, хотя и имеют в большинстве
случаев минерализацию до 3 г/л, приобретают сульфатно- или сульфат-
но-хлоридный натриево-кальциевый или натриевый состав. Низкомине-
рализованные подземные воды приурочены здесь к долинам рек, осо-
бенно Сев. Донца и его левобережных притоков, в бортах которых обна-
жаются хорошо промытые коренные отложения. Долины характеризу-
ются довольно мощным аллювием, воды которого связаны с мало
загрязненными поверхностными водами. Совершенно пресные воды,
имеющие минимальную для Донбасса минерализацию (до 0,5 г/л,
а иногда даже менее 0,1 г/л), приурочены к аллювиальным пескам и
меловым породам в долинах рек. В направлении к водоразделам появ-
ляется постепенно увеличивающийся в мощности глинистый покров,
затрудняющий проникновение атмосферных вод, и подземные воды
также постепенно становятся все более минерализованными.
Питание подземных вод мергельно-меловой толщи происходит и
на водоразделах, покрытых мощной толщей четвертичных, неогеновых
и палеогеновых отложений. Об этом свидетельствует снижение уровен-
ной поверхности от водоразделов к долинам. Самым высоким участкам
водоразделов соответствует наибольшая минерализация подземных
вод. По мере движения потока к долине и уменьшения мощности филь-
трующего покрова облегчается проникновение атмосферных осадков и
происходит опреснение воды. Характер изменения минерализации по
мере движения потока к долинам хорошо заметен на рис. 61.
Такие явления наблюдаются на всей территории закрытого Дон-
басса. Инфильтрация атмосферных осадков на всех водораздельных
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ, вод
173
пространствах сильно затруднена мощным глинистым покровом, харак-
теризующимся очень низкой водопроницаемостью. Значительную роль
в питании подземных вод здесь должны играть явления конденсации
и молекулярно-гравитационного сбрасывания, но доля их участия
в питании не изучена.
На территории кристаллического массива пресные воды формиру-
ются лишь на небольших участках, где породы докембрия выходят на
поверхность. На остальной площади, покрытой кайнозойскими порода-
Рис. 61. Гидрогеологический разрез по линии сел Царевка — Дмитриевка
(Старобельский район Ворошиловградской области)
] — суглинки, 2— глины, 3 — мергели, 4 — пески, 5 — пьезометрический хровеиь воды
г —трещиноватая водоносная зона 7 — обводненная зона по скважнне слева —
\дельный дебит, мсек, справа — минерализация воды, г/л, I, II, Ш — номера террас
ми, формируются воды, свойственные закрытым районам в области не-
достаточного увлажнения.
Особые условия, наименее благоприятные для образования прес-
ных вод, наблюдаются на площади распространения пермских соле-
носных отложений. Подземные воды здесь имеются практически только
в поверхностной зоне, так как ниже все породы являются водоупор-
ными. Даже песчаники и известняки в соленосной толще водонепрони-
цаемы ниже зоны выщелачивания. Химический состав подземных вод
в поверхностной зоне соленосной толщи полностью определяется мине-
ралогическим составом пород и в первую очередь — наличием пластов
соли. Только на ограниченных участках выходов хорошо промытых пес-
чаников имеются пресные воды.
Выщелачивание соли и миграция минерализованных вод приводят
к засолению водоносных горизонтов, покрывающих пермские отложе-
ния, в том числе и в аллювии рек.
Явления засоления подземных вод, а также переходы природных
вод из поверхностных в подземные и наоборот хорошо прослеживаются
в районе, примыкающем к северо-восточной окраине г. Славянска
Район приурочен к юго-восточному крылу Славянского купола и сло-
жен (рис. 62) делювиальными суглинками и аллювиальными песками,
верхнепермскими красноцветными аргиллитами и алевролитами (дро-
новская свита) и нижнепермскими соленосными осадками. В гидрогео-
логическом отношении интерес представляют аллювиальные отложения
Область питания
область транзита
Область разгрузки
в озера
150 г
А
СЗ Балка Балка Минеральное озеро
(временный водоток) НС0350 50432 , М)о, г-^КрНВО^
so^ctze 2 Na96
I ^Са52№46 « 2 м300^к350нво?50
Область перелива и Область раз-
движения в аллювии грузки в реку Б
ЮВ
100
50
О
-50
р Казенный Торец
108,2
1_61,7
' PjHH-
Р,СГ<
CL87S013 р
К2°НВ0«
Qoi {
P2dr(
С18880411 ,
Mss7~^-----Нм HBOS
bbNa90Ca!0 7
рЗ 1’7 р8г
РгОг
CLS8 ,
мзоо,т—; H35oHBOi5o
^rNa'----------Гб~
„ C168SO427 ,,nn,
Мз^а6зТа'28К27НВ01
41,2
-100
Рис 62 Взаимосвязь химического состава поверхностных и подземных вод (по В С Кравченко)
/ — суглинки, 2 — пески, 3 — аргнллнты 4 — алевролиты, 5 — известняки, 6 — брекчии выщелачивания, 7 —каменная соль 8 — ангидриты, р —гит, 10—-уровень
подземных вод соленоснои толщи (Pi-s/) н аллювиального водоносного горизонта // —нижняя граница водоносного (рассольного) горизонта солепоснои толщн (1 i<$ )
(«зеркало выщелачивания») /2 — направление движения подземных вод 13 — интервал опробования, 14—16 — химический состав воды (/4 — минерализация, е/ »
15 — содержание основных компонентов мг-экв, 16 — содержание микрокомпонентов мг/л), //--родник, 18 — фонтанирмощая скьажина ЗВ—зона выщелачивания
Пласты каменной соли КРП — Красносельский, НБП — Надбрянцевский, БП — Брянцевскнй, ПБП - Подбрянцевскнй, Q R, о—индексы пластов известняка
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ вод
175
и породы славянской свиты (каменная соль, ангидриты, известняки и
аргиллиты). Под воздействием подземных вод пласты каменной соли
до глубины 100—200 м являются сильно выщелоченными. В результате
этого ангидрит перешел в гипс и частично растворился, а известняки
трансформировались в доломиты.
В трещиноватых, брекчированных породах зоны выщелачивания
содержатся напорные воды трещинно-карстового типа. Невыщелоченная
часть славянской свиты является идеальным водоупором. Верхним во-
доупором служит дроновская свита.
В центральной части купола, где процессы выщелачивания закон-
чились раньше и каменная соль не сохранилась, коренные породы обна-
жены и хорошо промыты. Здесь имеется ряд периодически действующих
довольно значительных балочных водотоков. Существенная часть этих
водотоков поглощается закарстованными породами славянской свиты
и в виде подземного стока направляется к долине Казенного Торца.
По химическому составу это типичные пресные гидрокарбонатно-суль-
фатно-кальциево-натриевые воды с минерализацией не более 1 г)л. По
мере движения к периферии купола подземные воды омывают страти-
графически более молодые отложения, в составе которых галогены
играют все большую роль. При этом происходит растворение каменной
соли, постепенно растет минерализация и изменяется химический тип
вод: из гидрокарбонатно-сульфатно-кальциево-натриевых они перехо-
дят в сульфатно-хлоридно-кальциево-натриевые и затем в хлоридно-
натриевые. Насытившись поваренной солью почти до предельной кон-
центрации, подземные воды достигают прибортовой левобережной части
долины р. Казенного Торца, где вследствие разности гидростатических
напоров происходит их разгрузка в аллювий через толщу дроновской.
свиты. Последняя здесь деформирована, трещиновата и имеет малую
мощность. Под воздействием крепких рассолов (до 300 г/л) просевшая
толща дроновских аргиллитов и алевролитов сохраняет относительно
хорошую водопроводимость: стенки трещин остаются устойчивыми и
не заплывают.
Проникая в речной аллювий, рассолы опресняются. Часть их вли-
вается в озера провально-карстового происхождения, расположенные
в долине Казенного Торца и являющиеся лечебно-минеральной базой
Славянского курорта. Минерализация озерных вод достигает 56 г/л.
Взаимосвязь озерных и аллювиальных вод является двухсторонней, по-
скольку избыток воды из озер вновь поступает в аллювиальный водо-
носный горизонт, направляясь к реке. Другая часть подземного потока
из глубинного артезианского рассольного бассейна по толще аллювия
движется непосредственно к реке. Соленые воды аллювия вливаются
в водоток Казенного Торца, повышая минерализацию речной воды от
1 до 3,5 г/л и изменяя тип ее с гидрокарбонатно-сульфатно-кальциево-
натриевого на хлоридно-сульфатно-натриево-кальциевый.
Изменение условий формирования состава подземных вод в поверх-
ностной зоне иногда обусловлено деятельностью человека. В первую
очередь это связано с гидротехническими сооружениями и загрязнением
поверхностных вод промстоками. В районе широкого развития ороше-
ния— в низовье Дона — подземные воды пополняются за счет инфиль-
трации на орошаемых массивах. На площадях более глубокого их зале-
гания уменьшается минерализация грунтовых вод, а на участках близ-
кого стояния уровней идет засоление.
Сброс большого количества шахтных и промышленных вод ведет
к загрязнению и повышению минерализации аллювиальных вод боль-
шинства мелких рек бассейна. По пути к речным долинам часто наблю-
176
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
дается значительная потеря промстоков, фильтрующихся в породы, по
которым они протекают.
Большое влияние на состав вод имеют «белые моря» — накопители
отходов содовых заводов Засоление в районе накопителя «Донсоды»
распространяется на значительную площадь, сказываясь на составе
F5NI' S3? Qi ®
I---Is | |S |:оЫ7 ------IS |..|э
Рис 63 Изменение состава подземных вод в районе «Белого моря»
з-да «Донсода» (по А Н Власовскому)
На плане / — площадь распространения хлоридно натриевых вод в трещиноватой
зоне верхнемеловых отложений 2 — скважины водозаборов
На разрезе 3 — пески с галькой в основании стоя 4 — меогели трещиноватые
5 — пьезометрический уровень мергельно мелового горизонта 6 — отбор проб воды
из поверхностных водотоков и водоемов сверху — минерализация воды г/л
7 — скважина слева глубина отбора проб воды справа — минерализация г!л
8 — контуры фронта вод с минерализацией 1 г/л 9 — то же, с минерализацией 10 г/л
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ вод
177
подземных вод аллювия и мергельно-меловой толщи. Фронт высокоми-
нерализованных вод распространяется не только по течению Сев. Дон-
ца, но и против течения, а также в сторону коренного берега, что вы-
звано влиянием расположенных вблизи водозаборов. В районе нако-
пителя наблюдается миграция соленых вод против течения р. Сев.
Донца (рис. 63). Поинтервальное опробование скважин свидетельствует
о закономерном и быстром увеличении минерализации подземных вод
с глубиной. Характер изменения минерализации указывает на то, что
в пределах купола растекания происходит гравитационная дифферен-
циация и отжимание рассолом пресных вод.
Мощность зоны современной интенсивной циркуляции на площадях
развития различных отложений сильно изменяется. На территории рас-
пространения соленосных пермских отложений, мергельно-меловой
толщи, а также кристаллических пород докембрия она имеет наимень-
шую глубину— 100—150 м, которая в этих отложениях определяется
водоупорностью залегающих ниже пород.
Выдержанным водоупором является нижняя часть мергельно-мело-
вой толщи. Этим водоупором отделяются все вышележащие водоносные
горизонты в палеогеновых, неогеновых и четвертичных отложениях от
мезозойских и палеозойских горизонтов. Первые в большей или мень-
шей степени гидравлически связаны между собой и находятся в зоне
свободной циркуляции.
В отложениях, залегающих под монолитной мергельно-меловой
толщей, происходит замедленная циркуляция. Водообмен с поверхно-
стью наблюдается преимущественно в долинах, где карбонатные породы
трещиноваты на всю мощность. На склонах долин происходит также
перелив вод из водоносных горизонтов кайнозоя в мергельно-меловой,
а местами — наоборот, подпитывание этих горизонтов (и в первую оче-
редь аллювиального) водами трещиноватой зоны верхнего мела, обла-
дающими более высокими напорами.
Мощная пермская толща служит в западной части бассейна и
в Днепровско-Донецкой впадине региональным водоупором, препят-
ствующим гидравлической связи между каменноугольными и покрываю-
щими их мезозойскими и кайнозойскими горизонтами. Даже в зонах
тектонических разломов пермские породы не могут быть, как правило,
водоносными, так как трещины в них должны залечиваться солью. По-
этому на площадях распространения пермских соленосных свит в по-
родах карбона и сходных с ними по характеру водоносности отложе-
ниях картамышской свиты может происходить лишь чрезвычайно за-
медленное движение вод через донные части синклинальных межкуполь-
ных структур от северного борта Днепровско-Донецкой впадины
к южному
Разгрузка глубинных вод карбона наиболее четко наблюдается
в долинах Днепра и Самары, о чем свидетельствует довольно широкая
зона засоления подземных вод (рис. 64). Высокая минерализация вод
присуща здесь всем водоносным горизонтам вплоть до аллювия, и даже
имеется соленое озеро («Соленый лиман»), образование которого, по-
видимому, также связано с подтоком к поверхности глубинных вод.
Минерализация подземных вод быстро увеличивается от верхних гори-
зонтов к нижним, что хорошо видно на приводимых гидрохимических
профилях бучакского и харьковского горизонтов в районе Новомос-
ковска (рис. 65). Изменение минерализации, жесткости и коэффициента
Na
—GJ— по этому участку также подтверждает подток глубинных вод. Ха-
Na
рактерно заметное уменьшение в водах отношения сверху вниз,
178
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
особенно при переходе от бучака к триасу. Здесь происходит, по-види-
мому, разгрузка глубинных вод не только карбона, но также триаса и
юры. Последние, хотя и залегают в Днепровско-Донецкой впадине на
сравнительно небольших глубинах, содержат высокоминерализованные
воды. Метаморфизация подземных вод в них должна происходить более
интенсивно, чем в карбоне, вследствие большей способности глинистых
пород к обменным реакциям. К юго-востоку в направлении Красноар-
мейска минерализация подземных вод во всех отложениях уменьша-
ется и зона хлоридно-натриевых вод погружается на значительные глу-
бины. Так, в районе Петропавловки хлоридно-натриевые воды с мине-
рализацией 25 г/л встречены уже на глубине около 370 м (скв. 1902).
Коэффициент этих вод равен 0,85. Для изливающихся из этой сква-
ИВз ЕЗ4 В5 ЕЗб
Рис. 64. Схема разгрузки высокоминерализованных вод в долинах Днепра и Самары
(по В. А. Григоровичу)
3 — площади с высокоминералнзованными (от 5 до 50 г/л) подземными водами в водоносных
горизонтах; (/ — аллювиальном; 2 — харьковском. 3 — бучакском), 4 — контур Украинского кристал-
лического массива; 5 — направление потоков подземных вод; 6 — линия гидрохимического профиля
жины вод характерно полное отсутствие сульфатов и наличие бария.
В районе Золотого Колодца глубинные воды с таким же соотношением
были встречены скв. 2564 уже на несколько большей глубине и со
значительно меньшей минерализацией. С течением времени их мине-
рализация постепенно повышалась от 4 до 14 г/л, а отношение не-
сколько уменьшилось, что можно объяснить оживлением подтока глу-
бинных вод к скважине. Более низкая минерализация этих вод на боль-
шей глубине, чем в районе Новомосковска и Петропавловки, связана
с увеличением здесь глубины зоны современной циркуляции.
На остальной площади развития каменноугольных отложений к во-
стоку от Красноармейского района (за исключением некоторых уча-
стков в северной зоне региональных разломов) значение отношения
С[— больше 1. Здесь водообмен происходит до больших глубин, чем
достигнутые в настоящее время бурением и горными работами (1500 м).
Наряду с интенсивной циркуляцией в поверхностной зоне, в которой
скорость и направление подземных вод определяются современным
рельефом, по всем залегающим в пределах этих глубин водоносным
пластам происходит замедленное движение, пути которого определя-
ются структурными особенностями отдельных районов.
В отложениях карбона практически не существует выдержанных
водоупоров. Глинистые и алевритовые сланцы, разделяющие водонос-
Рис. 65. Гидрогеологический разрез по линии I—Г и гидрохимические
профили к нему. (Составил В. А. Григорович)
а — по харьковскому водоносному горизонту; б — по бучакскому водоносному го-
ризонту
/ — направление движения пресных вод; 2 — направление движения высокомииера-
лизованиых вод; 3 —область интенсивной инфильтрации атмосферных осадков;
4 — сухой остаток, г/л; 5—9 — содержание иоиов, г/л \5 — НСОЭ—, 6 —SO? —,
7-С1-; 8 - Са2+ +Mg2+; S-Na+)
180
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
ные пласты песчаников и известняков, на различных участках выклини-
ваются, и все водоносные горизонты в той или иной степени связаны.
Связь между разными горизонтами происходит и по многочисленным
тектоническим нарушениям. Поэтому во всем каменноугольном массиве
движение подземных вод носит региональный характер и направлено
от наиболее возвышенных частей бассейна к районам с наименьшими
отметками.
Пути миграции подземных вод в каменноугольном массиве очень
сложны. Тектонические нарушения на многих участках являются не-
проницаемыми экранами и потоки изменяют направление. Такое влия-
ние, например, оказывает зона северных разломов на потоки, один из
Рис 66 Схема движения и разгрузки подземных вод в зоне северных регио-
нальных разломов
которых по наклонно залегающим пластам карбона движется с Воро-
нежского кристаллического массива на юг, а второй — от Главного
донецкого водораздела на север (рис. 66). Встречая на своем пути
серию труднопроницаемых региональных нарушений, эти потоки при-
обретают восходящий характер и разгружаются в долине Сев. Донца
и устьевых частях его притоков.
Разрывные нарушения, разобщающие отдельные участки, нередко
обусловливают разную интенсивность водообмена и резкие различия
в условиях формирования и гидрохимической зональности подземных
вод по обе стороны от разлома. Например, к северу от Лисичанского
надвига, в области купольных структур, уже на небольших глубинах
(80—200 м) залегает зона хлоридно-натриевых вод с минерализацией
5—18 г/л, что объясняется плохой промываемостью закрытой структуры
и, по-видимому, разгрузкой на этом участке региональных потоков со
стороны Воронежского кристаллического массива. На подток глубин-
, „ Na х
ных вод указывает здесь и изменение с глубиной отношении (от
Са
2—3 на глубине 0—300 м до 1 и менее на глубине 500 м) и
По другую сторону Лисичанского надвига, на моноклинальном
участке северо-восточного крыла Бахмутской котловины, вертикальная
зональность подземных вод имеет иной характер, свойственный откры-
тым и лучше промываемым структурам. Здесь в каменноугольных от-
ложениях до глубины 400—500 м развиты сульфатно-гидрокарбонат-
ные и сульфатные воды (рис. 67).
Высокоминерализованные воды глубинного характера, восходящие,
по-видимому, из наиболее погруженной части Старобельско-Миллеров-
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ вод
181
ской моноклинали, разгружаются южнее Северодонецкого надвига. Это
может объясняться наличием в зоне надвига уча’стков, проницаемых
для идущего с севера потока, тогда как зоны других нарушений (в дан-
ном случае Лисичанского надвига) значительно менее водопроницаемы.
Аналогичное явление наблюдается и в Алмазно-Марьевском рай-
оне, где между Северодонецким и Марьевским надвигами отмечена
полоса, в которой подземные воды обогащены микроэлементами, при-
сущими глубинным водам (F, J, Вг, Ва). Содержание в подземных во-
дах карбона фтора достигает здесь 7,4 мг/л, йода— 1,82 мг/л, брома —
94,8 мг/л, бария — до 3875 мкг!л при фоновых содержаниях фтора до>
Рис 67 Гидрохимический профиль подземных вод Лисичанского района
(Построен по данным опробования подземных вод в шахтах
до отметки — 350 м)
1 5 - зоны подземных вод выделенные — по анионам (/ — i идрокарбонатно су ль
фатных. 2 -- сульфатных i — хлоридно сульфатчых. 4 — хлоридных вод) 6—8 — зоны
подземных вод, выделенные по катионам (5- кальциевых 6 — кальциево натрие
вых 7 — нац’иово кальциевых и натриево магниевых, 8 — натриевых вод), 9 — линии
тектонических нарушении IV — угли, 11 известняки, 12 — четвертичные отложения
2 мг[л, йода — до 0,5 мг/л, брома — до 3 мг/л, бария — до 10 мкг!д.
Разгрузкой глубинных вод, по-видимому, объясняется также засоление
подземных вод в районе с. Торского, где даже в аллювии р. Жеребца
минерализация достигает 40 г/л. Участок этот также располагается
между Северодонецким и Марьевским надвигами.
Наиболее интенсивное движение подземных вод в Сгаробельско-
Миллеровской моноклинали идет, вероятно, по карбонатным породам,
слагающим нижнюю часть разреза карбона. Об этом свидетельствует
наблюдающееся в ряде скважин уменьшение минерализации подземных
вод на более глубоких горизонтах.
В некоторых районах можно проследить миграцию подземных вод
в пределах отдельных структур. Так, в Чистяково-Снежнянской мульде
наблюдается погружение всех гидрохимических зон на северном крыле
и повышение на южном. Например, зона гидрокарбонатно-натриевых
вод на северном крыле располагается на глубине 200—300 м, тогда
как на южном она выходит на поверхность. Это объясняется миграцией
подземных вод по более водопроницаемым породам поперек мульды,
через ее донную часть под влиянием градиента, созданного разницей
уровней на северном и южном крыльях. Фильтрация по водопроницае-
мым пластам должна захватывать глубины свыше 1,5 км, на которых
182
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
в донной части залегает свита С23. Средние значения отношения
в пределах исследованной глубины Чистяковской мульды (400—450 м)
изменяются от 3 до 4,6.
Такие же погружения гидрохимических зон под влиянием аналогич-
ных причин наблюдаются и в других районах, в частности в Шахтин-
ском (рис. 68), где северное крыло Шахтинско-Несветаевской котло-
вины располагается гипсометрически выше южного.
На гидрохимических профилях (рис. 68, 69 и др.) линии раздела
гидрохимических зон схематичны. В действительности они имеют не-
ШЛУ В3 И3 ГМ4 КЛ3 IBs Ы7
Рис. 68. Гидрохимический профиль подземных вод каменноугольных отложений
Шахтинского района. (Построен на основании опробования подземных вод в шахтах
до отметки — 600 м)
/— 3 — зоны подземных вод, выделенные по аннонам (/ —сульфатных, 2 — сульфатно хлоридных,
3 — хлоридио-сульфатиых): 4—5 — по катионам (4 — натрнево-кальциевых н натриево-иагниевы<,
5 — натриевых), 6 — четвертичные отложения, 7 — угли; 8 — известняки
ровную конфигурацию, определяемую разницей в градиентах и филь-
трационных свойствах по отдельным водоносным пластам.
На рис. 70 показано отмеченное в Луганском районе резкое отли-
чие зональности по отдельным пластам. Песчаник KsSk?4 является од-
ним из основных водоносных горизонтов свиты С25 и почти повсеместно
отличается хорошими фильтрационными свойствами. Это обусловило
распространение в нем менее метаморфизованных гидрокарбонатно-
сульфатно- и сульфатно-гидрокарбонатно-натриево-кальциевых вод на
значительно большую глубину, чем в окружающих его менее проницае-
мых породах.
Приведенные на рис. 68—70 схематические гидрохимические про-
фили по некоторым районам промышленной части бассейна отражают
уже несколько нарушенную гидрохимическую зональность. В резуль-
тате дренирования подземных вод горными выработками происходит
оживление циркуляции во всех горизонтах, залегающих выше уровня
разработки. При этом обычно наблюдается изменение состава посту-
пающих в шахту вод в сторону уменьшения степени их метаморфиза-
ции. Так, в шахте 1 «Ново-Гродовка» в пункте поступления воды из
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ вод
183
горизонтов Li и LSh на глубине 138 м (рис. 71) наблюдается законо-
мерное уменьшение количества хлоридов и увеличение сульфатов. От-
Рис. 69. Гидрохимический профиль подземных вод Донецко-Макеевского района
(Построен на основании опробования подземных вод в шахтах до отметки — 550 ж)
1—4 — зоны подземных вод, выделенные по анионам (/ —сульфатно гидрокарбонатных, 2 — с\ль
фатно-хлорндных, 3 — хлоридио-сульфатных, 4— хлорндно-гидрокарбоиатиых), 5—6 — по катионам
(5 — иатриево-кальциевых и натриево-магииевых. 6 — натриевых), 7 — линии тектонических нару
шеннй, 8 — угли, 9 — известняки
птП' а га ста ста в» & о
Рис 70 Гидрохимический профиль Вор ошиловгр адского района (по
С Д Севрнковой)
1—3 — зоны подземных вод выделенные по анионам (/ — гндрокарбонатно-с\льфат
ных, 2 — сульфатно хлорндиых, 3 — хлоридио-сульфатных), 4 — зона по катионам
(натриево кальциевых и натриево магниевых), 5 — линии тектонических нарушений,
6 — угли, 7 — известняки, 8 — песчаники
ношение с 1950 по 1957 г. изменилось от 1 до 5. Постепенно воз-
росла минерализация, что связано, по-видимому, с интенсификацией
выщелачивания пород водами, обогащенными кислородом.
184
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
Несмотря на некоторые искажения естественной вертикальной гид-
рохимической зональности под влиянием горных работ, гидрохимиче-
ские профили дают хорошее представление о различиях в закономер-
ностях формирования состава подземных вод в разных районах.
Изменения в гидрохимической зональности наблюдаются даже на
сравнительно небольших расстояниях, что является следствием измене-
ния геологической обстановки, определяющей пути формирования со-
става подземных вод. Наиболее плавно эти изменения прослеживаются
в Чистяково-Снежнянском и Донецко-Макеевском районах.
Рис. 71. Изменение химического состава вод в шахте «Ново-Гродовка»
/—6 — основные ноны (1 — гндрокарбонат, 2 — сульфат, 3 — хлор. 4~ кальцин, 5 —магнии.
6 —натрин), 7 — минерализация 8 — дебит
В восточной части Чистяковской мульды, характеризующейся луч-
шими условиями циркуляции, наблюдается почти полный генетический
ряд С. А. Шагоянца от гидрокарбонатно-кальциево-натриевых вод на
верхних горизонтах до хлоридно-гидрокарбонатно-натриевых на ниж-
них, за исключением промежуточных зон сульфатно-натриево-кальцие-
вых и сульфатно-натриевых вод, не обнаруженных в районе. Отсут-
ствуют и нижние члены ряда — чистые хлоридно-натриевые и хлоридно-
натриево-кальциевые воды, которые должны залегать здесь на глубине
порядка 600 м, а также верхний член ряда — гидрокарбонатно-кальцие-
вые воды, характерные для более промытой поверхностной зоны. По-
следние замещаются здесь гидрокарбонатно-кальциево-натриевыми во-
дами. Вместо отсутствующих зон сульфатно-натриевых и сульфатно-
натриево-кальциевых вод выделяется четко прослеживающаяся зона
гидрокарбонатно-сульфатно-натриево-кальциевых вод. Типы вод, отра-
жающие переход от сульфатно-натриевых к хлоридно-натриевым, не
были выделены, так как в Чистяково-Снежнянском районе они не от-
мечены.
В западной части мульды, где условия водообмена ухудшаются, из
разреза выпадают зоны гидрокарбонатно-кальциево-натриевых и суль-
фатно-гидрокарбонатно-кальциево-натриевых вод.
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ вод
185
При переходе в Донецко-Макеевский район наблюдается дальней-
шее последовательное изменение вертикальной зональности: в направ-
лении с востока на запад сокращается основной (гидрокарбонатный)
и развивается второй (сульфатно-хлоридный) ряд. Так, в восточной
части Кальмиус-Торецкой котловины из основного ряда выпа-
дает зона гидрокарбонатно-натриевых вод, в средней части
района выпадает гидрокарбонатно-сульфатно-натриевая зона, а в за-
падной — и гидрокарбонатно-сульфатно-натриево-кальциевая. Од-
новременно уже в восточной части Кальмиус-Торецкой котловины на-
блюдается появление вод второго ряда, который в средней и западной
частях становится основным. Отсутствие в западной и средней частях
Донецко-Макеевского района второй зоны гидрокарбонатно-сульфатно-
кальциево-натриевых вод говорит об ухудшении условий питания по
сравнению с восточной частью и тем более с хорошо обнаженным Чи-
стяково-Снежнянским районом. На западе района даже на глубинах
свыше 1000 м хлоридно-натриевых вод, а местами и хлоридно-гидро-
карбонатно-натриевых вод не обнаружено, тогда как в Чистяково-Снеж-
нянском районе последние залегают на небольших глубинах, а первые
должны располагаться на глубине 500—600 м.
С востока на запад, от Чистяково-Снежнянского района к Волчан-
скому синусу, происходит постепенное увеличение мощностей верхних
зон и погружение их, а также общее увеличение минерализации под-
земных вод.
Наименьшие глубины залегания метановой зоны (порядка 100 м)
наблюдаются в восточной части Донецко-Макеевского района — Ряс-
нянской синклинали и несколько большие (150 м)—на Зуевском ку-
поле и южном крыле Чистяково-Снежнянской мульды. С поверхностью
метановой зоны здесь совпадает граница между гидрокарбонатно-хло-
ридно-натриевой и сульфатно-гидрокарбонатно-натриевой зонами. От-
сюда к западу происходит, хотя и не совсем последовательно, нару-
шаемое местными особенностями геологического строения, погружение
метановой зоны до глубины 400—500 м от кровли карбона, причем
поверхность ее проходит внутри зоны сульфатно-хлоридно-натриевых и
натриево-кальциевых вод.
Такое погружение метановой зоны, залегающей в восстановитель-
ной обстановке, связанной с затрудненным водо- и газообменом, также
свидетельствует о том, что наибольшая глубина современного, хотя и
замедленного, водообмена отмечается в западной части Донецко-Маке-
евского района, на территории Волчанского синуса.
Направление движения подземных вод в глубоких горизонтах
в этой части района неизвестно. Миграция, по-видимому, идет в на-
правлении Конкско-Ялынской впадины, и дальнейшему движению под-
земных вод к Азовскому морю препятствует барьер кристаллических
пород.
В каждом из остальных районов бассейна вертикальная зональ-
ность подземных вод имеет свои особые черты (табл. 19). В некоторых
районах (Лисичанском, Алмазно-Марьевском, Шахтинском) в верхней
зоне формируются сульфатно-натриево-кальциевые и даже сульфатно-
кальциевые воды, являющиеся естественным продолжением (вверх) вто-
рого генетического ряда С. А. Шагоянца.
Результаты анализов подземных вод карбона свидетельствуют
о том, что ниже поверхностной зоны интенсивного водообмена лито-
логический состав водовмещающих пород совершенно не оказывает
влияния на величину минерализации и тип воды: на одних и тех же
горизонтах содержащиеся в известняках и песчаниках воды имеют оди-
Таблица 19
Сопоставление схем гидрохимической зональности
Районы
Схема зо- нальности no С. А.. Ша- гояицу Красноар- мейский Донецко- Макеевский Чистяково- Снежнян- ский Центральный Должано- Ровенец- кий Шахтин- ский Лисичан- ский Алмазно- Марьевский Ворошилов- градский Краснодон- ский Белокалит- венский
ГК гкн гск гкн егк гкн егк ГСК егк ГСК егк егк ГНК
гскн гскн гскн егк ГНК LrH*Ll | ГСКН | егк гскн
сгкн сгкн сгкн сгкн скн скн гскн сгкн СКН сгкн скн сгкн
сгкн сгнк сгнк сгнк сгнк сгнк сгнк сгнк сгнк ехкн сгнк сгнк сгнк
снк схнк ГС НК схнк сгн ген к генк схнк сгн генк I сгн схнк снк схнк снк схнк | X о снк схнк | X о снк схнк j X о схнк генк
сн сн генк сн генк cral X о сгн I X о
схн ген хенк X X О 1 хенк I | схн ген ген I хенк | схн ген ген схн хенк схн ген схн ген XCHK I X X о хенк ген
ГН ГХНК ГН ГХНК ГХНК ГН ГН
хсн гхн хсн ХГНК хсн гхн гхн хсн гхн гхн хсн хсн гхн хсн гхн хсн гхн хсн гхн хсн
хгн хгн хгн хгн ХГНК хгн хгн хгн хгн хгн хгн
хн хн хн хн хн хн хн хн
хнк
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ вод
187
наковый состав, и отличие от этого состава может быть обусловлено
только различной скоростью циркуляции.
На верхних горизонтах интенсивно протекают процессы выщелачи-
вания и растворения поваренной соли, гипса и кальцита, содержащихся
в покрывающих карбон четвертичных, неогеновых и палеогеновых по-
родах, что приводит к образованию гидрокарбонатно- и гидрокарбонат-
но-сульфатно-кальциево-натриевых и натриево-кальциевых вод. На уча-
стках с большой мощностью четвертичных отложений, где промывае-
мость пород карбона протекает слабее и большее значение приобре-
тают процессы континентального засоления, формируются сульфатно-
гидрокарбонатно-кальциево-натриевые и сульфатно-гидрокарбонатно-
натриево-кальциевые, а местами сульфатно-кальциевые воды с более
высокой минерализацией.
Наряду с этим в поверхностной зоне происходит обогащение вод
сульфатами за счет сульфидов, в большом количестве содержащихся
в каменноугольных породах, а также гидрокарбонатами в результате
выщелачивания известняков водами, содержащими углекислоту.
При переходе из окислительной обстановки к восстановительной
выщелачивания сульфидов и обогащения вод сульфатами не происхо-
дит. Здесь, наоборот, наблюдается десульфатизация вод. Процессы
десульфатизации протекают по широко известным реакциям, конечным
продуктом которых является сероводород. В Донецком бассейне
этого не наблюдается: исследования показывают почти повсеместное
отсутствие сероводорода, и только в незначительном числе проб под-
земных вод — наличие его в небольшом количестве. Выделение серо-
водорода в шахтах также наблюдается чрезвычайно редко. Поэтому
следует считать, что в условиях Донбасса сероводород является про-
межуточным продуктом реакции. При переходе к восстановительной
обстановке сероводород, по-видимому, вступает в реакцию с гидрокар-
бонатом железа: ^(НСОзЬ+НгО+НгЗ-^РеЗг + ЗСОг + НгО, чем и
объясняется его отсутствие в водах. Этот процесс ведет к обогащению
горных пород и, в частности, углей гипергенным пиритом, который на-
блюдается в виде кристаллов, прожилков и пленок по трещинам.
С уменьшением в водах сульфатов и накоплением гидрокарбона-
тов происходит увеличение их щелочности. По-видимому, одновремен-
но протекают процессы катионного обмена между породами и находя-
щимися в растворах кальцием, магнием и, возможно, железом, вызы-
вающие уменьшение в воде количества этих компонентов и обогащение
вод натрием. Кроме того, слабощелочные воды поверхностной зоны
с глубиной становятся щелочными с pH = 8—9. Явление это в ряде
•районов приводит к образованию гидрокарбонатно-хлоридно-натриевых
и даже гидрокарбонатно-натриевых вод. Местами переход гидрокарбо-
натов в карбонаты задерживается в связи с повышенным содержанием
в угленосной толще углекислоты.
Однако на большинстве участков метаморфизация подземных вод
идет не в направлении обогащения их гидрокарбонатами и карбоната-
ми с последующим замещением их хлоридами, а по пути уменьшения
гидрокарбонатов и перехода вод к хлоридному типу через сульфатно-
хлоридный. Причины этого не изучены. Можно только предполагать,
что карбонатные воды формируются при резкой смене окислительной
обстановки на восстановительную. В частности, воды гидрокарбонат-
ного ряда формируются на площадях, покрытых мергельно-меловой
толщей, например в Краснодонском районе (рис. 72), а рядом на от-
крытых участках образуются воды сульфатного типа. В районах, где
переход к восстановительной обстановке происходит медленно, основ-
ным и более общим процессом является метаморфизация подземных
Рис 72 Гидрохимический профиль Краснодонского района (Построен по данным опробования подземных вод в шахтах до отметки — 600 м)
1—7 — Зоны подземных вод выделенные по анионам (/ — су чьфатно гндрокарбона тных 2 — сульфатных 3 су тьфатчо хлоридчых 4 — хлоридно сульфатных 5 — гид
рокарбонатчо хлорядных б — х юридио гидрокарбонатных 7 хлоридных) Ь—9— по катионам (8 — натриево ка тьяиевых и натриево магниевых 9 — натриевых)
/О — чнннн тектонических нарушении // — хгти 12 — известняки 13 — каннозонс < не отложения 14 — мезовые пороты
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ вод
189
вод в соответствии со вторым генетическим рядом С. А. Шагоянца.
Таким образом, в отложениях карбона происходит закономерное по-
вышение с глубиной содержания хлора и натрия Содержание суль-
фатов и гидрокарбонатов чаще увеличивается от верхних горизонтов
Рис 73 Изменение с глубиной минерализации и содержания основных ионов в под-
земных водах
I — Чистякове Снежнянский район, II — Донецко Макеевский район. III—трест «Кадиевхголь»
/—6 —- содержание основных ионов (/ — натрий, 2 — кальций, 3 — магний, 4 — хлор, 5 — схльфат
6 — гидрокарбонат) 7 — минерализация
до глубины 150—300 м. в связи с взаимодействием богатой кислородом
и углекислотой воды с карбонатами и сульфидами (рис. 73).
На графиках-треугольниках (рис. 74) по северо-восточной части
Кальмиус-Торецкой котловины можно проследить зональное изменение
содержания основных ионов на глубинах 0—200, 200—400 и более 400 м
от поверхности. По сравнению с обычно используемыми графиками-тре-
угольниками предлагаемые имеют то преимущество, что проведенные на
190
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
них линии позволяют сразу читать тип воды по трехчленной классифи-
кации (в графиках учитываются компоненты, содержащиеся в количе-
стве более 25%).
Рис. 74. Графики-треугольники химического состава подземных вод севе-
ро-восточной части Кальмиус-Торецкой котловины
Г — гидрокарбонаты; С — сульфаты; X — хлориды; К — кальций; М — магний;
Н — натрий. Количество анализов каждого типа вод. %: / — 90; 2 — 75—90; 3 — 25—50;
4 — 5-Ю; 6 —<5; 7 — й
Карты срезов дают представление о составе подземных вод, зале-
гающих в разных районах на одинаковых глубинах (рис. 75, 76). Не-
смотря на схематичность этих карт, они позволяют дать общую оценку
химического состава подземных вод на этих глубинах.
Рис 75 Схематическая карта
химического состава и минера-
лизации подземных вод на тер-
ритории Донбасса на глубине
100 м (Составил Ю Г Голов-
ненко)
/ — границы гидрогеологических
районов, 2 —границы распростра
нения водоносных горизонтов и
комплексов; 3 — границы площадей
с различной минерализацией и хи-
мическим составом подземных вод,
4—9 — химические типы вод (4 —
преимущественно гидрокарбонатно
кальциевый и гидрокарбонатио-
натриево-кальциевый, 5 —гидрокар-
бонатно сульфатно кальциево-
иатриевый и сульфатио-гидрокарбо-
натно натриево кальциевый,
6 — сульфатио натриево-кальциевый
и сульфатно натриевый, 7 — суль-
фатно хлорндный и хлоридно суль
фатно натриево кальциевый и нат
риевый, 8 — хлоридно-гидрокарбо-
натно натриевый, 9 — хлоридно нат-
риевый) 10—14 — минерализация
вод, г/л (10 — до 1, // — от 1 до 3,
/2 — от 3 до 5 /3 — от 5 до 10,
14 — свыше 10)
Рис 76 Схематическая карта хи
мического состава и минерализа
иии подземных вод на территории
Донбасса на глубине 300 м (Со-
ставил Ю Г Головченко)
/ -границы гидрогеологических райо
ноз 2 — п пощади не изученные в гид
рохимнческом огношенни на глубине
300 л 3—6 — химические типы вод
(<3 — гидрокарбонатно сульфатно
кальциево натриевый сульфатно
гидрокарбонатно натриево кальцне
вый и сульфатно натриевый 4 — с\ль
фатио хлоридно и хлоридно сульфат
но натриевый 5 — гидрокарбонатно
хлоридно и хлоридно гндрокарбонат
но — натриевый 6 — хлоридно натрне
вый) 7—9 — площади с минерализа
цней вод г/л (7 — от 1 до 5 8 — от 5
до 10 9 — о г 10 до 50) 10 — пхнкты с
минерализацией свыше 50 г/л 11 —
площади распространения практически
безводных пород
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ вод
193
Карта, построенная для глубины 100 м, характеризует на большей
части площади состав вод в зоне интенсивной циркуляции. На ней вы-
деляются участки пресных вод, которые могут быть использованы для
питьевого водоснабжения, а также районы распространения вод повы-
шенной минерализации и площади, где подземные воды в поверхност-
ной зоне засолены.
На карте, характеризующей состав подземных вод на глубине
300 м, т. е. для зоны преимущественно замедленного водообмена, пло-
щади минерализованных вод значительно расширяются. Пресные воды
(с минерализацией до 1 г/л) практически отсутствуют. Участки распро-
странения соленосных отложений перми на этих глубинах являются
безводными. Тем не менее на глубине 300 м на большей части площади
можно получать воды с минерализацией 1—3 г/л. Водообильность по-
род на этой глубине значительно меньше, чем в поверхностной зоне.
Изучение процессов формирования и распространения подземных
вод в пределах бассейна позволяет сделать некоторые важные практи-
ческие выводы.
Выше упоминалось об установленном нами процессе миграции
пирита в угленосных отложениях. Процесс этот должен быть направ-
лен к увеличению процентного содержания серы в угольных пластах на
границе между окислительной и восстановительной обстановками. Во
всех угольных пластах в этой зоне содержание пиритной серы должно
быть максимальным, т. е. большим, чем на более глубоких горизонтах
(в восстановительной обстановке), где не происходит ни выщелачива-
ния, ни накопления пирита, и большим, чем в поверхностной зоне, где
идет только выщелачивание первичного пирита. Количественная сторона
этого явления в Донбассе пока не изучена. По наблюдениям И. К. Ил-
ларионова, изучавшего распределение железа (сульфидного) на Каш-
пирском месторождении горючих сланцев, установлено, что при среднем
содержании железа в пласте 2,3—2,5% в зоне интенсивного водообмена
(локального гидрохимического режима, по терминологии И. К- Илла-
рионова) содержание железа уменьшается до 1,15% в результате
выщелачивания сульфидов железа обогащенными кислородом подзем-
ными водами, а ниже по падению, в зоне осаждения вторичного пирита,
достигает 6%. Еще глубже содержание железа снова уменьшается до
нормального (2,3—2,5%). Если считать, что железо находится в форме
пирита, то указанные И. К- Илларионовым количества железа эквива-
лентны содержанию серы в зоне* выщелачивания (1,3%), а в зоне
образования гипергенного пирита оно на 4,1% превышает среднее со-
держание его в сланцах (2,7%). По-видимому, и в Донбассе обога-
щение на определенной глубине пластов угля гипергенным пиритом
имеет широкие масштабы. Это необходимо учитывать при оценке ка-
чества углей, особенно коксующихся, кондиционность которых опреде-
ляется процентным содержанием серы.
Установленные в последние годы закономерности в зональном
распределении подземных вод различного состава позволяют ориенти-
ровать направление работ по разведке вод нужного состава. Наиболь-
ший интерес в этом отношении представляет Бахмутская котловина и
полоса северных разломов. В связи с весьма слабой промываемостью
Бахмутской котловины состав подземных вод в ней в большей степени,
чем в других районах, определяется составом слагающих ее пород,
в частности хемогенных пермских отложений; возможно, местами воды
имеют реликтовый характер. Многими анализами в подземных водах
здесь устанавливается содержание ценных компонентов — йода, бро-
ма и др.
194
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
В Старобельско-Миллеровской моноклинали и в зоне мелкой
складчатости и купольных структур также встречаются подземные
воды, содержащие бром и йод. Микроэлементы в подземных водах
Донбасса почти не определялись.
Глава VII
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
Впервые подразделение Донецкого бассейна на естественные гид-
рогеологические районы было предложено в 1929 г. (Гидрогеологиче-
ский очерк Донецкого бассейна, 1930). Выделение десяти гидрогеоло-
гических районов сделано в соответствии с тектоническими структурами
палеозоя. В дальнейшем это районирование принималось без боль-
ших изменений как бесспорное и практически целесообразное. Оно от-
тражает и современные представления о гидрогеологических условиях
в пределах старого Донбасса. Однако для Большого Донбасса, значи-
тельно более обширного и геологически неоднородного, эти десять рай-
онов следует рассматривать как подчиненные части более крупных
геологических структур, которые приняты в настоящем томе за основу
при выделении наиболее крупных таксономических единиц — гидрогео-
логических районов первого порядка.
Границы выделенных гидрогеологических районов первого порядка
в контурах Большого Донбасса в основном совпадают с границами гид-
рогеологических районов второго порядка схемы гидрогеологического
районирования территории СССР, предложенной ВСЕГИНГЕО. Однако,
поскольку выделенные районы занимают только часть структур, при-
мыкающих к Донецкому складчатому сооружению, все они, исключая
Центральный и Бахмутско-Торецкий, в общем плане гидрогеологиче-
ского районирования территории СССР составляют лишь часть соот-
ветствующих районов по схеме ВСЕГИНГЕО (бассейнов подземных
вод), лежащих за пределами описываемой территории (рис. 77).
В табл. 20 дано сопоставление гидрогеологических районов Боль-
шого Донбасса, выделенных в настоящей работе, с районами на схеме
гидрогеологического районирования .СССР ВСЕГИНГЕО.
В основу выделения районов второго порядка положено распро-
странение литолого-стратиграфических комплексов пород, например
распространение юрских отложений в Северном гидрогеологическом
районе, меловых отложений в Бахмутско-Торецком районе и т. д.
Выделение районов третьего порядка производилось главным образом
по признакам возможного использования подземных вод (основные из
них — ресурсы и качество подземных вод). Учитывалась также эконо-
мическая целесообразность эксплуатации тех или иных водоносных
горизонтов (табл. 21).
I. Северный гидрогеолслический район занимает северную часть
Донецкого бассейна. Площадь его составляет третью часть (50 тыс. км2)
территории. Граница района на севере и востоке совпадает с границей
Большого Донбасса, проведенной по водоразделу рек Дона и Сев. Дон-
ца и по левому берегу Дона. На юге она проходит по линии контакта
меловых и каменноугольных отложений, а на закрытых участках — по
Северодонецкому надвигу. Юго-западная граница проведена по струк-
турному уступу, отделяющему южный склон Воронежского массива от
грабена Днепровско-Донецкой впадины.
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
195-
В основании геологического разреза залегают кристаллические по-
роды докембрия, погружающиеся к югу до 5—7 км Выше последова-
тельно сменяют друг друга отложения всех систем от каменноугольной
до четвертичной, но повсеместно распространены только каменноуголь-
ные и верхнемеловые отложения. Следуя общему наклону кристалличе-
ского ложа, каменноугольные отложения образуют пологую (с углами
Рис 77 Сопоставление схем гидрогеологического райониро
вания Большого Донбасса со схемой гидрогеологического
районирования юго востока Европейской части территории
СССР, составленной ин том ВСЕГИНГЕО
/ — границы Большого Донбасса I—VIII - районы первого по
рядкаЦ — Северный II — Севере Западный III—Западный IV —
Бахмутско Торецкий V — Центра тьныи VI — Южный VII —Вос
точный VIII — Юго Западный)
I ндрогеологнческое районирование ВСРГИНГЬО 2 границы и
номера районов первого порядка 3 — границы и номера районов
второю порядка
А —Русская система артезианских бассейнов (1а — Московский
артезианский бассейн 2а - Схрско Хоперский артезианский бас
сейн) Ь — Днепровско Донецкий артезианский бассейн (16—Днеп
ровский артезианский бассейн 26 Донецко Донской артезианский
бассейн) В — система б пленной трещинных вод Украинского
щита, Г — Приазовская система артезианских бассейнов (1г —При
азовскии артезианский бассейн 2г— Мбаиский артезианский бас
сеин Зг — ЕргеннискнЙ артезианский бассейн) Д — Северо Каспий
ский артезианский багсеин (1д — Прикаспийский артезианский
бассейн) Е — система бассейнов трещинных и трещинно пласто
вых вод Донбасса
падения пластов в среднем 2°) моноклиналь, известную под названием
Старобельско-Миллеровской Остальные толщи залегают горизонтально
Подземные воды встречаются во всех отложениях, но наибольшее
практическое значение имеет водоносный горизонт, приуроченный к ме-
ловым отложениям и являющийся основным источником питьевого во-
доснабжения Донбасса
Водоносные горизонты от четвертичных до меловых отложении
включительно интенсивно дренируются реками на всей площади Север-
ного района Модули подземного стока составляют 0,5—1,5 л]сек-км2,
увеличиваясь в долине р Сев Донца, где сосредоточено большинство
водозаборов, до 5 л/сек-км2 В этой зоне преобладают пресные воды
гидрокарбонатно-кальциевого состава (в долинах рек) и гидрокарбо-
натно-сульфатно- или сульфатно-гидрокарбонатно-кальциево-натрие-
вые с минерализацией 1—3 г/л (на водоразделах).
196
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
Гидрогеологические районы Большого Донбасса
Таблица 20
Гидрогеологические районы Б. Донбасса, выделенные в VI томе „Гидрогеоло- гии СССР* Геологические структуры Сопоставление с гидрогео* логическим районированием территории СССР (ВСЕГИНГЕО)
1. Северный Южный склон Воронежского кри- сталлического массива, Старо- бельско-Миллеровская моно- клиналь Южная часть Донецко- Донского артезианско- го бассейна
II. Северо-Западный Восточная часть грабена Днеп- ровско-Донецкой впадины, об- ласть погруженных купольных структур Восточная часть Днеп- ровского артезианско- го бассейна
III. Западный Северный склон Украинского кристаллического массива, Но- вомосковско-Петропавловская моноклиналь Юго-западное крыло Днепровского артези- анского бассейна
IV. Бахмутско-Торецкий Переходный район между Дон- бассом и Днепровско-Донецкой впадиной, область купольных структур с палеозойскими яд- рами под палеоген-неогеновы- ми отложениями Северо-западная часть системы бассейнов тре- щинных и трещинно- пластовых вод Дон- басса
V. Центральный Открытая часть Донецкого склад- чатого сооружения Юго-восточная часть си- стемы бассейнов тре- щинных и трещинно- пластовых вод Дон- басса
VI. Южный Северное крыло Азовско-Кубан- скои впадины Северо-западная часть Приазовского артези- анского бассейна
VII. Восточный Область Ю1О-ВОСТОЧНОГО погру- жения складок Донецкого син- клинория Северо-западная часть Ергенинского артези- анского бассейна
VIII. Юго-Западный Юго-восточная окраина Украин- ского кристаллического масси- ва Юго-восточная часть системы бассейнов трещинных вод Укра- инского щита
Сток подземных вод более глубоких горизонтов формируется север-
нее, в пределах Воронежского кристаллического массива, и проходит
транзитом через весь район в южном, юго-западном и юго-восточном
направлениях. На крайнем юге района движущийся с севера поток
встречает на своем пути барраж в виде Донецкого складчатого соору-
жения, при этом частично он разгружается по тектоническим наруше-
ниям, а частично направляется на восток в сторону Прикаспийской впа-
дины. На западе он разгружается в соседние районы. Наблюдается
закономерная смена состава подземных вод от пресных гидрокарбонат-
но-кальциевых в области питания до хлоридно-натриевых рассолов
в областях разгрузки.
В Северном гидрогеологическом районе выделяется четыре района
второго порядка.
Район 1[ занимает крайнюю северо-западную часть Северного
района (бассейн среднего течения р. Оскола). Отличительная его
черта — наличие в юре довольно мощных водоносных горизонтов, пер-
спективных для водоснабжения. По возможности использования для
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
197
водоснабжения подземных вод каменноугольных отложений этот район
можно разделить на два района третьего порядка.
В районе I’t подземные воды каменноугольных отложений зале-
гают на глубинах 250—500 м, воды пресные или слабо минерализован-
ные, пригодные для водоснабжения.
В районе I6i каменноугольные отложения погружаются на значи-
тельную глубину, приуроченные к ним воды имеют высокую минерали-
зацию и в качестве источника водоснабжения использоваться не могут.
Основным в этих двух районах является водоносный горизонт мер-
гельно-меловых отложений, а на междуречных участках также и харь-
ковских.
Район 12 занимает центральную часть Северного района. Здесь
меловые отложения, к которым приурочен основной водоносный гори-
зонт, залегают непосредственно на каменноугольных. В пределах рай-
она можно выделить четыре района третьего порядка.
Район 1а2 располагается к северу от линии Старобельск — Милле-
рово, которая предположительно ограничивает на юге зону пресных и
слабо минерализованных вод карбона, пригодных для водоснабжения.
Район 1б2 занимает территорию нижнего течения левобережных
притоков Сев. Донца. Он наиболее перспективен для дальнейшего
улучшения водоснабжения Донбасса за счет подземных вод мергельно-
меловых отложений. В долинах Боровой, Айдара, Евсуга и Деркула
можно устроить десятки сосредоточенных водозаборов производитель-
ностью до 100—500 л/сек. Подземные воды карбона здесь высокомине-
рализованные.
Район 1в2 приурочен к долине Сев. Донца на участке между реками
Айдаром и Глубокой. Здесь мергельно-меловые отложения выходят под
четвертичный аллювий, с которым образуют мощный водоносный ком-
плекс. В пределах этого района разведаны крупнейшие месторождения
подземных вод с запасами более 1000 л/сек (Кондрашевское, Ольхов-
ское, Б. Суходольское). Дебиты отдельных скважин, эксплуатирующих
мергельно-меловой водоносный горизонт, достигают 80—100 л]сек.
Район 1г2 охватывает территорию развития меловых отложений на
правобережье Сев. Донца. Мергельно-меловой водоносный горизонт
здесь является основным источником как местного, так и централизо-
ванного водоснабжения.
Район 13 выделяется в юго-западной части Северного района. На
этой площади распространены (между меловой и каменноугольной си-
стемами) отложения триаса. Для водоснабжения основным является
мергельно-меловой водоносный горизонт. Здесь выделяются два рай-
она третьего порядка.
Район 1а3 охватывает правобережный и левобережный склоны до-
лины Сев. Донца, в пределах которых водообильность мергельно-мело-
вого водоносного горизонта невелика.
Район 1бз приурочен к долине Сев. Донца на участке между реками
Красной и Айдаром и является важнейшим поставщиком подземных
вод. Суммарная производительность действующих здесь водозаборов-
превышает 500 тыс. м^су-гки, а дебиты отдельных скважин достигают
100—150 л!сек.
Район 14 охватывает площадь развития пермских и триасовых
отложений в пределах восточной части Преддонецкого прогиба и Чир-
ской впадины. В нем выделяются четыре района третьего порядка.
Район 1% занимает территорию среднего течения р. Калитвы,
а также верховья Цимлы и Аксенца. Основное значение имеет мергель-
но-меловой водоносный горизонт. На междуречных участках эксплуа-
198
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
199
Таблица 21
Сводные данные о гидрогеологических районах территории Большого Донбасса
Район первого порядка Район второго порядка Характеристика отложений Сведения о водоносных горизонтах и комплексах
Геологический воз- раст (индекс) Литология 1 Ориентировочная мощность, м Наименование водоносных гори- зонтов и комплек- сов Геологический воз- раст (индекс) Водосодержащие породы Мощность, м Глубина залегания, м Глубина до статиче- ского уровня, м Минерализация воды, г/л Дебит, л! се к Удельный дебит, л!сек Модуль эксплуата- ционных запасов, л/сек км2 Возможность использования подземных вод для водо- снабжения и других целей (районы третьего порядка)
1 Северный 1 1—4 с Известняки, глинистые сланцы, песчаники с прослоями известняков и угля До 5000 Каменноуголь- ные с Известняки, песчаники 2—70 27—3000 0—30 0,5—222 0,06—12 до 8,5 Воды малоизученные, предположите пьно пригодны для водо- снабжения в райо- нах 1% и 1а2 и высо- коминерализованные на остальной террито- рии
4 р Глины 7 В гидрогеологическом отношении неизученные
3,4 т Глины, пески, песчаники 40—300 Триасовые т Пески, песча- ники 4— —270 25—480 Само- нзлнв 0,2—56 0,01—65 Воды малоизученные возможно, пригодные для водоснабжения в районе 14. Облада- ют лечебными свой- ствами
1 J Глины, пески, песчаники, известняки 200—300 Байосскии * J bj Пески 9 305 » 0,9 12 Горизонт, перспективный для водоснабжения
1—4 Сг Пески, песча- ники, глины, мергель, мел До 600 Сеноманский** Сг ст Пески, песча ники 18 274 1,9 2,5 Воды малоизученные
Мергетьно- меловои Сг. Мерге ть, мет 2— 158 0—150 0—90 0,05—8,4 0,001— —150 0,001 — —50 0,16- —7,78 Основной горизонт для централизованного во- доснабжения Донбасса
Сг2 - -Pg! Агломерат До 100 Агломерате вая тотща палеогена — верхнего мела Сг -Pg, Агломерат 24— —48 0-60 0—6 0,3-2,7 0,7—1,3 0,2—1,3 0,32 Основной горизонт для местного водоснабже- ния на некоторых участках в районах 1б2 и 1%
Pg-N Пески, песча- ники, пины мергели 0—150 Палеоценовый Pgi Пески 2-63 48—76 30—76 0,1—1,6 0,15—1,7 0,3—0,4 |о,зб Основной горизонт в районе I,6
Бучакско-ка- невский Pg kn+b Пески 5—72 0—70 0—60 1,2—3,8 0,4—2,7 0,02—0,2
Киевским Pgjfef Мергель 5—10 „Скородумовские ключи* до 1 17 Один из источников во- доснабжения г. Камен- ск а-Шахтинско го
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
201
Продолжение табл. 21
Районы первого порядка Районы второго порядка Характеристика отложений Сведедения □ водоносных горизонтах и комплексах
Геологический воз- раст (индекс) Литология Ориентировочная МОЩНОСТЬ, лс Наименование водоносных гори- зонтов и комплек- сов Геологический воз- раст (индекс) Водосодержащие породы Мощность, м Глубина залегания, м Глубина до статиче- ского уровня, м Минерализация воды, г/л Дебит, л/сек Удельный дебит, л/сек Модуль эксплуата- ционных запасов, л/сек-км* Возможность использования подземных вод для водо- снабжения и других целей (районы третьего порядка)
I Северный 1—4 Pg—N Пески, песча- ники, глины, мергели 0—150 Харьковский PgsAr Пески, песча^ ники 10— —30 0—50 0—28 0,2—1,6 0,01—1,7 0,001—0,1 0,13 Источник местного во- доснабжения мелких потребителей, основ- ной горизонт на меж- дуречных участках в районе lj
Полтавский Nrp/ Пески 4—44 0—46 0—46 0,3—1,9 0,1—1,7 0,01—1,1 Источник местного во- доснабжения мелких потребителей
Ергеиинский NW (См. VI район)
1—4 Q Суглинки, пески, супеси, глины 0—40 Аллювиальный alQ Пески 5—30 0—36 0—16 0,2—3,4 0,1—40 0,1—4,3 1,79 Источник местного водо- снабжения, в районе 1в4 основной горизонт
II Северо-западный 1-3 D Известняки, глинистые сланцы, песча- ники, соль, эффузивы До 2000 Девонские*** D Песчаники, известняки 2347— —2570 226—286 Незна- читель- ный Преимущественно воды, заслуживающйе вни- мания в качестве про- мышленных
С Известняки, глинистые сланцы, песча- ники До 6000 Каменно- угольные C Песчаники, известняки 860—2495 0—80 14—284 До 1
Р Глины, песча- ники, изве- стняки, соль, гипсы, ангид- риты До 1500 Нижнеперм- ские Pi Песчаники, известняки 750—2100 0—70 100—310 До 0,1, реже до 1
т Глины, пески, песчаники, конгломераты 200—700 Триасовые T Пески, песча- ники, конгло- мераты 840—1610 До 130 15—134 До 3,5
Глииы, пески, песчаники, известняки 600—800 Юрские J Пески, песча- ники, изве- стняки 180—820 0,5—63 0,1—30 Основной горизонт в районе г. Харькова
202
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
203
Продолжение табл. 21
Районы первого порядка Районы второго порядка Характеристика отложений Сведедення о водоносных" горизонтах и комплексах
Геологический воз- раст (индекс) Литология Ориентировочная мощность, м Наименование водоносных гори- зонтов и комплек- сов Геологический воз- раст (индекс) Водосодержащие породы Мощность, м Глубина залегания, м Глубина до статиче- ского уровня, м 1 Минерализация воды, г/л Дебит, л/сек Удельный дебит, л/сек 1 Модуль эксплуата- ционных запасов, л/сек км2 Возможность использования подземных вод для водо- снабжения и других целен (районы третьего порядка)
II Северо-западный 1—2 Сг Пески, глины, мергель, мел До 600 Нижнемеловой- сеноманский Сг,- —Cr2cm Пески, песча- ники 5—56 16 700 8—40 0,5-6,2 1-47 0,02—10 1,08 Основной горизонт в районе ПВ2 и г. Харь- кова и перспективный в районе IIj
Мергельно-ме- ловой Сг2 Мергель, мел 8—90 0—200 0—40 0,5—1,7 0,1—22 0,02—4 0,16— —2,33 Основной горизонт в речных долинах в рай- оне IIj и перспектив- ный в районе Пб>
1-3 Pg-N Пески, песча- ники, мергель, гл ины 0—200 Бучакско-ка- невский Pg2£n+6 Пески 2—60 0—196 0—70 0,6—1,5 0,5—21 0,01—1,6 0,3- —2,57 Основной горизонт в районах Па2, Пб2 и Па3
Харьковский Pg3ftr Пески, песча- ники 1—69 0—70 0—60 До 1 1—4 До 0,5 0,13— —1,5 Источник местного во- доснабжения, основной горизонт на ряде ме- ждуречных участков в районах II,. Па2 Пб2
Полтавский Njpi Пески До 72 0-70 0-60 0,8-1,8 0,4—3,5 0,01—2,8
Сарматский N,s (См. III район) Один из основных гори- зонтов в районе Пб3
Q Суглинки, пески, супеси До 70 Аллювиаль- ный alQ Пески До 20 0-10 0—10 До 3,8 0,1—10 0,1—1 1,34— —1,86 Источник местного во- доснабжения, на ряде участков — основной горизонт
III Западный 1—5 PCm Кристалличе- ские породы Трещиноватая зона кристал- лических по- род докем- брия PCm Трещиноватые граниты, гней- сы и др. 1—80 8—220 3-40 0,2—4,3 0,3—1 0,01—0,1 Источник местного водо- снабжения мелких потребителей в райо- нах IIIa , III6- и П14
о. Известняки До 500 Карбонатная толща нижнего карбона c? Известняки До 73 30-111 1—47 1,5-30 0,05—64 0,01—9,1 4,33 Основной горизонт в районе И14
1—3 Cj—2 Глинистые сланцы, песча- ники, изве- стняки, уголь До 5000 Песчано-гли- нистая толща карбона CW Песчаники, известняки 1—80 60—800 0—90 1—70 0,1—18,7 0,003— -2,8 0,1 Основной горизонт для местного водоснабже- ния в районах 111в, и 1П8
1 Р Пестроцветные глины и песча- ники 0—200 В гидрогеологическом отношении неизученные
204
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
205
Продолжение табл. 21
Районы первого порядка Районы второго порядка Характеристика отложений Сведения о водоносные горизонтах и комплексах
1 Геологический воз- раст (индекс) । Литология Ориентировочная мощность, м Наименование водоносных гори- зонтов и комплек- сов Геологический воз- раст (индекс) Водосодержащие породы Мощность, м Глубина залегания, м Глубина до статиче- ского уровня, м Минерализация воды, г!л Дебит, л/сек Удельный дебит, л/сек Модуль эксплуата- ционных запасов, л/сек-км? Возможность использования подземных вод для водо- снабжения н других целей (районы третьего порядка)
III Западный 1 т Пестроцветные глины, песча- ники, пески, гравий, галеч- ники 0—200 Триасовые т Песчаники, пески, гравий, галечники 1— —150 47—200 0—60 1—55 0,6—45 0,03—5 0,29- -0,7 Основные горизонты в районе П121
J Глины, пески, песчаники До 500 Юрские J Пески, рыхлые песчаники 10— —154 50—200 0-60 0,6—43 0,1—15 0,02—1,5
5 Сг3 (См. V район)
1-2 Pg Пески, мергель, глины, песча- ники, опоки 0—100 Бучакский Pg2* Пески 10— 11—130 0—60 0,6—54 0,1—11 0,001— —0,8 0,3— —0,91 Основной горизонт в районах П1а! и ПРц а в районе IH6j реко- мендуется для эксплу- атации в дополнение к сарматскому
Киевский Pg26v Мергели, опоки, пески, песчаники 2—42 8—94 5—40 0,9—3,5 0,4-43 0,01—7 0,12 Источник местного водо- снабжения, на отдель- ных участках в райо- не П162 основной го- ризонт
Харьковский Pgsftr Пески, песча- ники 1—37 5—70 1—58 0,2-19 0,03—28 0,01-3,3 2,52
1-5 N Глины, пески 0—50 Сарматский Njs Пески 5—20 10-60 10—60 0,4-3,4 До 3 До 0,7 0,98 Один из основных гори- зонтов в районе III6
Q Суглинки, глины, пески, супеси До 50 Аллювиальный alQ Пески 1—20 0—20 0—12 0,5—10,3 0,3—42 0,05—4 1,52— —2,56 Основной горизонт в районах П1а2 и III6!
IV Бахмутско-Торецкий 1 1—3 D Известняки, глинистые сланцы, песча- ники, эффузи- вы, соль >2000 В гидрогеологическом отношении неизученные
С Глинистые сланцы, песча- ники, известня- ки До 5000 Каменно- угольные**** C Песчаники, известняки 1—20 0—2891 0—55 1—265 0,1—4,2 0,03—0,6 0,24 Основной горизонт для местного водоснабже- ния небольших потре- бителей в сводовых частях куполов
Р Глинистые сланцы, песча- ники, извест- няки, доломи- ты, гипсы, ангидриты, соль 2000 Нижнеперм- ские Pi Песчаники, известняки, гипсы, доло- миты 1-40 0—2007 0—29 0,3—316 0-55 0—0,6 0,09 Основной горизонт для местного водоснабже- ния мелких потреби- телей в районе IVB3 и искусственных рассо- лов в г. Славянске
V Центральный IV Бахмутско-Торецкий Районы первого порядка
15 ог 1 — 7 1—3 i 1 —1 1—2 1—3 Районы второго порядка
О Г с*3 п О о 04 г 1 о е—, Т! Геологический воз- раст (индекс) | Характеристика отложений
Глинистые сланцы, песча- ники, извест- няки, уголь Известняки, доломиты Конгломераты, песчаники, глинистые сланцы, изве- стняки, эффу- 1 зивы Суглинки, пес- ки, глины, су- песи Пески, песча- ники, глины, мергель Пески, песча- ники, мергель, мел Пески, песча- ники, глины, известняки Глины, пески, песчаники, конгломераты Глинистые сланцы, песча- ники, изве- стняки, доло- миты, гипсы, ангидриты, соль Литология
До 20 000 До 500 >1000 1 0—40 0—80 До 550 200—500
200—600 1 2000 Ориентировочная мощность, м
Песчано-гли- нистая толща карбона Карбонатная толща нижне- । го карбона Девонские i Аллювиальный 1 Полтавский Бучакский 1 । Л1ергельно- меловой Нижнемело- вой—сено- манский Юрские Триасовые Верхнеперм- ские Наименование водоносных гори- зонтов и комплек- сов 1 Сведедения о водоносных горизонтах и комплексах
р г с*3 Q О alQ Nipt Pgjb п Геологический воз- раст (индекс)
Песчаники, i известняки Известняки, доломиты Конгломераты, песчаники, известняки, эффузивы | Пески | 1 Пески Пески 1 | Мергель, мет Пески, песча- ники, спонго- литы Пески, песча- ники, извест- няки Пески, песча- ники, конгло- мераты Песчаники, конгломераты Водосодержащие породы
1—80 3- '-230 ’2—80 1—30 '1—25 j 1—25 он— -Z 6—34 1—70 4- —130 2—58 Мощность, м *
0—1000 О 1 8 * 0—400 0—10 0—30 0—90 ! 0-36 0-600 0-270 0—350 0—800 Глубина залегания, м
0—60 0—50 1 0—30 0—10 0—30 | 0—50 0—30 0—30 0—82 0—60 0-33 Глубина до статиче- ского уровня, м
о СО 1 Си 0,3—5 0,9-7 0,5—20 0,8—1,8 0,7—2 0,4—1,2 1-3 0,3-4 0,2—5,6 0,5—38 Минерализация воды, г/л
0,01—31 0,5—100 0,01—33 До 9,4 0,001—13 р 1 со Сл 0,3—84 1,4—5,8 0,01—38 н—10 0 0-0,6 Дебнт, Л/сек
0,001—8 До 45 0,0010,4 До 2 0,001—1,2 0,01—0,5 До 34 0,1-1,5 0,01-4,4 0,001—3,2 0,001—0,1 Удельный дебит, л/сек
0,09— —0,24 ОС ьо 0,19 1,64 0,17 । 1,52— —6,69 0,05 Модуль эксплуата- ционных запасов, л/сек'КМ?
0,49—0,55
Основной горизонт для местного водоснабже- ния в районах Vi—Vi Основной горизонт для водоснабжения юго- западной части Дон- басса (район V,) Основной горизонт для местного водоснабже- ния в районе V, Источник местного водо- снабжения Источник местного во- доснабжения Основной горизонт в районе IV6„> Основной горизонт в районе lVj Возможный источник местного водоснабже- ния на междуречных участках в районе IV\ Основные горизонты в районе IVao Основной горизонт ме- стного водоснабжения мелких потребителей в районе IVa3 Возможность использования подземных вод для водо- снабжения и других целей (районы третьего порядка)
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
208
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
209
Продолжение табл 21
Районы первого порядка Районы второго порядка Характеристика отложений Сведения о водоносных горизонтах и комплексах
Геологический воз- 1 раст (индекс) Литология Ориентировочная 1 мощность, м Наименование водоносных гори- зонтов и комплек- сов Геологический воз- раст (индекс) Водосодержащие породы Мощность, м Глубина залегания, м Глубина до статиче- ского уровня, м Возможность использования подземных вод для водо- снабжения и других целей (районы третьего порядка)
Минерализация вод! г{л Дебит, л!сек Удельный дебит, л! сек Модуль экспл>атаци оиных запасов, л!сек км1
V Центральный 5 т Глины, аргил- литы, алевро- литы, песча- ники, пески, галечники 380 Триасовые т Песчаники, пески, галеч- ники До 110 25—200 0—65 >1 2,1—3,2 0,1—0,7 Недостаточно изучен- ные; возможные источ- ники местного водо- снабжения в районе V5
J Пески, песча- ники, глины, аргиллиты, алевролиты, гравелиты 20—70 Юрские***** J Пески, песча- ники, граве- литы 3,1 83,4 2,7 0,6 0,3
Сг Пески, песча- ники, глины, мергель, мел, „спонголиты" До 120 Нижнемеловой- сеноманский СГ1- —Сг2ст .Спонголиты", пески, песча- ники 13— —56 До 163 0—65 1,7—6,2 0,01—3,9 0,01-0,1
Мергельно- меловой Сг2 Мергель, мел 4— -111 6—130 0—65 1—3 0,01—22 0,001—4,3 0,44 Основной горизонт в районе V5
3 Pg Пески, песча- ники, глины До 50 Отложения, развитые на междуречных участках, сильно сдренированные Практического интереса для водоснабжения не представляет
2, 4, 5 Pg—N Пески, песча- ники, извест- няки, глины До 100 Полтавский Ni/’/ Пески 8-50 0-60 0—60 0,3—5 0,01—2 0,001 — 1 Источник местного во- доснабжения мелких потребителей в райо- нах V4, V-,
Сарматско-пон- тический Nts— —N2pn Пески, извест- няки 5—25 До 30 0-30 1—4 До 3,5 До 0,3 Источник местного водо- снабжения мелких потребителей в райо- не V2
1—7 Q Суглинки, пески, глины 0—30 Аллювиаль- ный alQ Песок 1—20 0-10 0-10 0,4-3 0,1—8,3 0,1-1 Один из основных гори- зонтов в районе V3, на остальной территории загрязнен промстока- ми
VI Южный Сг Мергель, мел, песчаники, пески До 900 Мергельно- меловой Сг2 Мергель, мел 12— —100 0—770 0-50 1-50 0,007—30 0,001 -12 0,74 Основной горизонт в районах VI® и VI6, может использоваться в районе Vlr
Pg Глины, пески 30—350 Пелеогеновые Pg Пески 1—30 0-300 0—50 1—22 0,03—4,4 0,03—0,2 о,н Один из основных гори- зонтов в районе VI6
210
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
211
Продолжение табл, 21
Районы первого порядка Районы второго порядка Характеристика отложений Сведения о водоносных горизонтах и комплексах
Геологический воз- 1 раст (индекс) 1 Литология Ориентировочная мощность м Наименование водоносных гори- зонтов и комплек- сов Геологический воз- раст (индекс) Водосодержащие породы Мощность, м Глубина залегания, м Глубина до статиче- ского уровня, м Минерализация воды, г/л Дебит, л/сек Удельный дебнт, л/сек 1 Модуль эксплуата- ционных запасов, л) сек-км9 Возможность использования подземных вод для водо- снабжения н других целей (районы третьего порядка)
VI Южный N Глины, пески, известняки 0—100 Сарматский N,s Пески, изве- стняки 1—50 0—100 0—50 1—5 0,03—85 0,001—85 0,39- —1,67 Основной горизонт в районах VIя и VIr
Понтическим N2pn Известняки, пески 1—17 До 50 0—50 1—3 0,01—3,5 0,001—0,3 Источник местного водо- снабжения мелких потребителей
Q Суглинки, глн- hj>i, пески, супеси До 50 Морской аллювий mQ Пески 1—30 1—50 1—40 0,3—12 0,2—5,5 До 0,9 Основной горизонт на морских косах на по- бережье Азовского мо- ря
Аллювиальный alQ Пески 3—30 2—30 2-30 1—3 До 2-5 1,9 Основной горизонт в районе VI”
VII Восточный 1-3 С Глинистые сланцы, песча- ники, извест- няки, угли Каменноуголь- ные С Песчаники, известняки 1—50 0—600 0—85 0,7—50 0,1—1,5 0,001—1 Возможный источник местного водоснабже- ния в районе VIIя!
2-3 Сг Мергель, мел, пески, песча- ники До 300 Мергельно- меловой Cr2 Мергель, мел 30— —100 30—450 До 85 2—46 0,02—12 0,003—1,9 Возможный источник водоснабжения в рай- онах VII% и . VIIB2 и основной горизонт в районе VIIa3
1-3 Pg Глины, пески, песчаники До 300 Бучакско- каневскин Pg2kn+b Пески 10— —100 0—420 1—48 0,3—2 0,005—0,2 0,2 Основной горизонт для местного водоснабже- ния мелких потреби- телей в районах VII®i, VIIa2 И VI1%
Харьковский Pgshr Пески, песча- ники 1—90 0—200 1—47 0,3—3,4 0,001—0,2 Один из источников ме- стного водоснабжения мелких потребителей в районах VIIai, Vlla2 и VII63
N Глииы, пески, известняки 0—200 Сарматско- понтический Nts—N,p Пески, изве- стняки .До 30 10—30 1—4 До 3,5 До 0,3 0,13 Основной горизонт для местного водоснабже- ния мелких потреби- телей в районе VIPs
Ергенинский N.er Пески 2—64 8—120 4—72 0,8—8,7 0,02—13 0,02—5 0,62 Основной горизонт на левобережье Дона (районы Vlla3, VII63, VII»8)
212
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РА ИОНИРОВАНИЕ
213
- Продолжение табл. 21
Районы первого порядка Района второго порядка Характеристика отложений Сведения о водоносных горизонтах и комплексах
Геологический воз- раст (индекс) Литология Ориентировочная мощность, я Наименование водоносных гори- зонтов и комплек- сов Геологический воз- раст (индекс) Водосодержащие породы Мощность, я 1 Глубина залегания, я Глубина до статиче- ского уровня, я Минерализация воды, г/л Дебит, лкек Удельный дебит, л/сек Модуль эксплуата- ционных запасов, л/сек- км* Возможность использования подземных вод для водо- снабжения и других целей (районы третьего порядка)
VII Восточ- ный 1—3 Q Суглинки, пес- ки, супеси 0—40 Аллювиальный alQ Пески 7—32 1—32 1—32 0,2—6,6 0,2—16 0,04—1,8 1,79 Основной горизонт в районах VII0,, VIIs.; VIIr2, VIIr3
VIII Юго- Западный РСт Кристаллине- ские породы Трещиноватая зона кристал- лических по- род докембрия РСт Трещиноватые граниты, гнейсы и др. 0— —120 0—82 0—47 0,9—12 0,02—4 0,001—0,8 0,09 Основной источник ме- стного водоснабжения в районе VIII
* По скважине с Приосколье Купяиского района Харьковской области
'* По скважине в г. Старобельске
*** Зачепиловская площадь
"** Изученные в сводовых частях куполов
По одной скважине
тируются водоносные горизонты палеоценовых и каневско-бучакских
отложений.
Район 1е4 занимает междуречье Гнилой и Цимлы. Меловые отло-
жения здесь значительно погружены и основное практическое значение
приобретают водоносные горизонты в отложениях палеоцена, а также
каневской и бучакской свит.
Район 1®4 выделяется между р. Цимлой и Цимлянским водохрани-
лищем как площадь, где наиболее пригоден для водоснабжения аллю-
виальный водоносный горизонт долины Дона, хотя мергельно-меловой
не теряет своего значения.
Район 1г4 протягивается в виде узкой полосы по левобережью
Дона. Наиболее перспективным для водоснабжения здесь является
мергельно-меловой водоносный горизонт. В настоящее время широко
используется неглубоко залегающий водоносный горизонт ергенинских
отложений.
II. Северо-Западный гидрогеологический район расположен в севе-
ро-западной части описываемой территории. Площадь его 17,9 тыс. км2.
Граница на западе и северо-западе условно проведена по водоразделу
Орели и Ворсклы (граница Большого Донбасса), северо-восточная гра-
ница— общая с юго-западной границей Северного района. На востоке
границей является вогнутая дугообразная линия, огибающая открытую
купольную область северо-западных окраин Донецкого складчатого
сооружения. Южная граница проходит по Михайловско-Юрьевскому
разлому.
Район представляет собой восточную часть грабена Днепровско-
Донецкой впадины с широким развитием купольных структур палеозоя,
погруженных под мезозойские и кайнозойские отложения. Здесь выде-
ляются центральная часть грабена и зоны окаймления. Центральная
часть грабена ограничивается с севера и юга разломами, примерно со-
впадающими на севере с долиной р. Сев. Донца, а на юге — с южным
контуром распространения меловых отложений. Трем тектоническим
зонам соответствуют три зоны развития купольных структур: северная
(периферийная), южная (периферийная) и центральная.
Глубина погружения кристаллического фундамента докембрия
в центральной части грабена по геофизическим данным достигает 8 км.
В строении осадочной толщи принимают участие отложения всех си-
стем от девонской до четвертичной. Наиболее изучена верхняя часть
разреза (до мела), где подземные воды имеют невысокую минерали-
зацию и представляют практический интерес. Более глубокие горизон-
ты содержат высокоминерализованные воды.
Питание подземных вод верхнего комплекса отложений (на лево-
бережье Сев. Донца и в верховье Орели — до меловых, на остальной
площади района — до харьковских включительно) местное. Все более
глубоко залегающие горизонты имеют области питания на южном
склоне Воронежского кристаллического массива и северо-западном
склоне Донецкого кряжа.
Разгрузка верхних водоносных горизонтов (до меловых) осуще-
ствляется в местную гидрографическую сеть, главным образом в реки
Сев. Донец и Орель. Модули подземного стока составляют 0,5—
1,5 л/сек -км2. Более глубокие горизонты разгружаются южнее (в За-
падном гидрогеологическом районе) и, возможно, в вышележащие гори-
зонты по тектоническим нарушениям.
В зоне дренирования преобладают пресные гидрокарбонатно-каль-
циевые воды и гидрокарбонатно-сульфатно-, сульфатно-гидрокарбонат-
но-кальциево-натриевые воды с минерализацией до 3 г/л. Водоносные
горизонты, залегающие ниже мергельно-меловой толщи, в центральных
частях района находятся в зоне затрудненного и весьма затрудненного
водообмена. Воды их имеют минерализацию до 100—300 г/л, иногда
и более. По составу они являются хлоридно-натриевыми и хлоридно-
натриево-кальциевыми.
214
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
В этом районе выделяются три района второго порядка.
Район Hi расположен на левобережье р. Сев. Донца. Тектони-
чески он соответствует северной зоне окаймления (северо-западной
части Преддонецкого прогиба). Отличительная черта этого района —
высокое положение мергельно-меловых пород, что придает территории
особый гидрогеологический облик. Лучшее качество и более высокая
водообильность горизонта характерны для речных долин, где он, как
правило, связан с аллювиальным и рекомендуется для водоснабжения
в качестве основного. На водораздельных площадях и плиоценовых
террасах основное практическое значение имеют водоносные горизонты
бучакско-каневских, харьковских и полтавских отложений, а также
плиоценового аллювия. Перспективен водоносный горизонт нижнемело-
вых отложений.
Район П2 занимает центральную часть Северо-Западного и пред-
ставляет собой поле сплошного развития палеогеновых отложений, по-
крытых на междуречных участках песками полтавской свиты. Текто-
нически он соответствует центральной части грабена Днепровско-До-
нецкой впадины. По возможности использования подземных вод с уче-
том роста перспектив их эксплуатации в этом районе можно выделить
три района третьего порядка.
Район Па2 выделяется в юго-западной части, где основным источ-
ником водоснабжения является бучакско-каневский водоносный гори-
зонт. Нижележащие мергельно-меловые отложения практически водо-
упорны, а вышележащие горизонты харьковской и полтавской свит мо-
гут использоваться для местного водоснабжения на ограниченных уча-
стках.
Район Пб2 охватывает правобережье Сев. Донца до верховья Оре-
ли. Здесь наряду с водами бучакских отложений перспективны воды
мергельно-меловой толщи. Большое практическое значение для водо-
снабжения имеет в ряде случаев водоносный горизонт харьковских от-
ложений, а на некоторых участках и полтавских.
Район Пв2 выделяется в долине р. Орельки. Здесь палеогеновые
отложения размыты, и основным является водоносный горизонт сено-
манских песков.
Район Из соответствует южной зоне окаймления. Меловые отло-
жения здесь отсутствуют и палеоген залегает непосредственно на юре.
В этом районе можно выделить 2 района третьего порядка.
Район Паз охватывает площадь, где основным водоносным гори-
зонтом является бучакский. Некоторое эксплуатационное значение
имеют также водоносные горизонты харьковских и аллювиальных от-
ложений.
Район Пбз занимает небольшую площадь на левобережье Орели,
где к водоносным горизонтам бучакских и харьковских отложений в ка-
честве основного добавляется также водоносный горизонт полтавских
и сарматских отложений.
III. Западный гидрогеологический район. Район занимает северный
склон Украинского кристаллического массива в пределах Новомосков-
ско-Петропавловской моноклинали. Его площадь составляет 10,2 тыс. км2.
На юге и западе границы района совпадают с границами террито-
рии, описываемой в томе, на севере он граничит по Михайловско-Юрь-
евскому разлому с Северо-Западным районом, а на востоке — по Кри-
ворожско-Павловскому сбросу с Центральным.
Помимо геоструктурных район отличается также по естественно-
историческим условиям. Он соответствует Западному Донбассу, кото-
рый отличен как от собственно грабена Днепровско-Донецкой впадины,
так и от ее бортов на других участках (моноклинальное залегание по-
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
215
род, отсутствие купольных структур, неглубокое залегание продуктив-
ной толщи карбона, особенности циркуляции и разгрузки подземных
вод). Осадочная толща представлена отложениями от каменноуголь-
ной до четвертичной систем.
Район имеет следующие гидрогеологические особенности: 1) не-
глубокое залегание водоносного горизонта в кристаллическом фунда-
менте, породы которого выходят на поверхность по южной границе
района; 2) сравнительно выдержанное распространение водоносных
горизонтов и довольно сложные условия формирования подземных вод,
так как здесь происходит встреча четырех потоков (с Воронежского и
Украинского кристаллических массивов, с Донецкого кряжа, а также
потока местного формирования).
Питание верхних водоносных горизонтов (до бучакских) является
местным. Оно осуществляется за счет атмосферных осадков и подтока
вод из нижележащих юрских, триасовых и каменноугольных отложе-
ний, а также за счет перелива трещинных вод из кристаллических по-
род Украинского массива. Разгрузка подземных вод всех горизонтов
происходит в долинах Самары, Волчьей, Орели и Днепра. В их преде-
лах на участке Павлоград — Петриковка происходит смешение высо-
коминерализованных вод карбона, триаса и юры со слабо минерализо-
ванными и пресными водами бучакских, киевских, харьковских и чет-
вертичных аллювиальных отложений, в результате чего воды послед-
них имеют сложный химический состав и повышенную минерализацию.
Модули подземного стока составляют 0,3—1,0 л/сек-км2.
В Западном гидрогеологическом районе выделяется пять районов
второго порядка.
Район ИВ занимает северную часть Западного района, где имеют
выдержанное распространение все развитые в районе отложения, за
исключением аллювия и отсутствующего мела.
Район III] подразделяется на четыре района третьего порядка.
Район Ша] охватывает долину р. Орели в ее нижнем течении. Ос-
новным является водоносный горизонт бучакских отложений. Некото-
рое практическое значение может иметь водоносный горизонт аллювия.
Район III6] выделяется в междуречье Днепра, Орели и Самары.
Основными водоносными горизонтами являются горизонты бучакских
отложений и гидравлически связанные с ними горизонты сарматских,
полтавских и харьковских толщ.
Район Шв] занимает междуречье Орели и Самары. Основным го-
ризонтом здесь являются бучакские отложения, а на некоторых уча-
стках — и породы киевской свиты. Мелкие водопотребители могут быть
удовлетворены также за счет вод харьковских отложений.
Район Шг] выделяется восточнее р. Мал. Терновки как площадь,
где основное значение для водоснабжения имеют подземные воды юры
и триаса. Используются также воды отложений бучакской и харьков-
ской свит. Однако водообильность их низкая, поскольку водосодержа-
щими являются глинистые пески.
Район Ш2 занимает южную часть Западного района в долинах
Днепра и Самары. Здесь мезозойские и пермские отложения выпадают
из геологического разреза и бучакские пески залегают непосредственно
на каменноугольных отложениях. На большей части территории рай-
она минерализованные воды карбона переливаются в бучакские, делая
их воды непригодными для водоснабжения и в значительной мере за-
грязняя другие .горизонты. Выделяются три района третьего порядка.
Район Ша2 охватывает долину Днепра. Основной горизонт — аллю-
виальный. Харьковские пески здесь сильно глинистые, и приуроченный
к ним водоносный горизонт практического значения не имеет.
216
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
Район Шб2 — район возможного использования подземных вод
аллювиальных и харьковских отложений в долинах рек Самары и
Волчьей
Район Шв2 выделяется в Петропавловском районе, где для водо-
снабжения могут использоваться водоносные горизонты нижнего кар-
бона На междуречных площадях некоторое значение имеют подземные
воды неогена
Район Ш3 занимает небольшую площадь на востоке (Межевскои
район) Здесь отсутствуют все отложения между каменноугольными и
неогеновыми, водой он обеспечен слабо
Район Ш4 протягивается узкой полосой в юго-восточной части
Западного района Здесь карбонатная толща СЧ выходит под отложе-
ния кайнозоя Водоносный горизонт, приуроченный к этой толще, имеет
очень важное значение для централизованного водоснабжения шахт
юго-восточной части Западного Донбасса
Район Ш5 выделяется на крайнем юго-востоке как площадь рас-
пространения на карбоне меловых отложений Он является переход-
ным между Новомосковско-Петропавловской моноклиналью и Волчан-
ской синклиналью, от которой отличается отсутствием юрских и триа-
совых отложений
IV. Бахмутско-Торецкий гидрогеологический район охватывает се-
веро-западные окраины Донецкого складчатого сооружения Площадь
его 10,3 тыс км2 На севере и западе он граничит с Северо-Западным
гидрогеологическим районом по линии, условно отделяющей Донецкое
складчатое сооружение от Днепровско-Донецкой впадины Южная и
восточная границы отделяют Бахмутско-Торецкий район от Централь-
ного Они проводятся по контуру распространения пермских отложений
Осадочная толща района сложена отложениями от девонской то
четвертичной системы
Отличительная черта района — широкое развитие купольных струк
тур с открытыми палеозойскими ядрами, разобщающими мезозойские
породы на ряд межкупольных бассейнов Кайнозойские отложения за-
легают горизонтально Они развиты главным образом на междуречных
участках и значительно сдренированы
Питание подземных вод местное Разгрузка их происходит как
в местную гидрографическую сеть и водозаборы, так и за пределы
района, по-видимому, в долину Самары Долина Сев Донца является
в этом районе также региональной областью разгрузки глубоких под
земных вод, поступающих с севера, о чем свидетельствуют выходы
высокоминерализованных вод в устьевой части р Жеребца
Модули подземного стока колеблются от 0,2 до 1,5 л)сек км2, до-
стигая 5 л)сек км2 в долине Сев Донца Еще более изменчиво каче-
ство подземных вод Минерализация их в зоне дренирования колеблется
в пределах 0,3—320 а/л, а химический состав изменяется от гидрокар-
бонатно-кальциево! о до хлоридно-натриевого — на участках выщелачи
вания пластов каменной соли
В межкупольных мезозойских бассейнах имеются благоприятные
условия для накопления подземных вод хорошего качества В то же
время на значительных площадях в сводах куполов, так же как и на
площадях распространения соленосных отложений перми, такие условия
отсутствуют и нередко эти породы практически безводны
В Бахмутско-Торецком гидрогеологическом районе можно выде-
лить три района второго порядка
Район IVi охватывает площади развития меловых отложений
(Часовярская, Маякская, Криволукская и Краснооскольско-Кременская
мульды) Основным горизонтом, имеющим огромное значение для во-
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
217
доснабжения всей северо-западной части Донецкой области, является
мергельно-меловой водоносный горизонт В качестве местного источника
водоснабжения на междуречных участках, в случаях, если мергельно-
меловая толща окажется безводной, может использоваться сеноман-
альбский горизонт. В Часовярской мульде некоторое практическое зна-
чение имеет водоносный горизонт полтавской свиты, а в долине Сев
Донца — аллювиальный.
Район IV2 занимает северо-западную, основную по площади
(свыше 6 тыс. км2), часть Бахмутско-Торецкого района Он соответ-
ствует площади распространения юрских и триасовых отложений под
сильно расчлененными эрозией осадками кайнозоя, включая также ку-
пола с выходами под кайнозойские отложения ядер палеозойских
структур.
С точки зрения организации водоснабжения можно выделить два
района третьего порядка
Район IVa2 охватывает площади, где основными являются водо-
носные горизонты юрских и триасовых отложений Некоторое местное
значение имеют водоносные горизонты каменноугольных и пермских
толщ (в сводовых частях купольных структур), а также аллювия (в до-
линах Сев Донца, Береки и Казенного Торца)
Район IV62 занимает небольшую площадь на междуречье Сухого
Торца и Самары Наряду с подземными водами юрских отложений
здесь приобретает эксплуатационное значение бучакский водоносный
горизонт
Район IV3 вытягивается извилистой полосой вдоль южной и во-
сточной границ Бахмутско-Торецкого района Он отвечает площади
развития пермских отложений, выходящих на дневную поверхность,
либо залегающих неглубоко под четвертичными и неоген-палеогеновы-
ми породами Небольшие по площади участки в ядрах куполов зани-
мают верхнекаменноугольные образования По гидрогеологической ха-
рактеристике они близки к нижнепермским (картамышским) от-
ложениям
3 гесь выделяются три района третьего порядка
Район IV’a выделен севернее г Артемовска, где развиты отложения
дроновской свиты верхней перми, воды которых в ряде случаев могут
использоваться мелкими потребителями
Район 1Убз распространен на юг от района IVa3 и охватывает пло-
щадь распространения соленосных отложений славянской свиты ниж-
ней перми Здесь отсутствуют водоносные горизонты эксплуатацион-
ного значения ввиду высокой минерализации подземных вод
Район IVB3 соответствует площади развития картамышской и никн-
товской свит нижней перми, а также верхнекаменноугольных отложе-
ний в куполах Подземные воды этих отложений могут использоваться
для водоснабжения мелких потребителей
V. Центральный гидрогеологический район в основном приурочен
к открытому Донбассу Площадь его составляет 24,8 тыс км2 Северная
и южная границы проведены по контуру распространения меловых от-
ложений, восточная — по рекам Быстрой и Сев Донцу, а юго-запад-
ная — по контакту с кристаллическими породами докембрия, западной
границей служит Криворожско-Павловский сброс, а на северо-западе
граница представляет собой контакт с пермскими отложениями В этих
границах тектонически район соответствует центральной части Донец-
кого складчатого сооружения
Главная роль здесь принадлежит каменноугольным образованиям
На юго-западе на дневную поверхность узкой полосой выходят девон-
ские породы В волчанской синклинали незначительные площади за-
218
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
няты отложениями мезозоя (триас, юра и мел). На левобережье Сев.
Доица местами сохранились от размыва отложения палеогена. В Крас-
ноармейском и Шахтинском районах каменноугольные отложения по-
крыты осадками неогена.
Район представляет собой систему малых сложно построенных бас-
сейнов трещинно-пластовых вод. Вся огромная толща песчано-глини-
стых отложений карбона образует синклинали, мульды и впадины раз-
нообразных размеров и форм, разделенные крупными и мелкими анти-
клинальными складками, куполами и содержащие многочисленные на-
порные водоносные горизонты. Подземные воды интенсивно дрениру-
ются разветвленной речной и овражно-балочной сетью, а также шах-
тами. Роль последних в формировании подземного стока района очень
велика, так как на участках шахтных полей режим подземных вод гори-
зонтов, затронутых горными выработками, весьма динамичен, а пита-
ние приобретает иногда характер инфлюации. Модули подземного
стока колеблются от 0,5 до 1,5 л/сек-км2, составляя в среднем
0,8 л)сек-км2, причем на шахтные воды приходится около 0,6 л!сек-км2.
Общее направление подземного стока ориентировано в основном на се-
вер и на юг от Главного донецкого водораздела.
Химический состав подземных вод в зоне дренирования речной
сетью согласуется с общей физико-географической зональностью. На
открытых площадях в северо-западной части преобладают пресные
воды гидрокарбонатно-кальциево-натриевого состава, а на востоке и
юго-востоке — гидрокарбонатно-сульфатно-, сульфатно-гидрокарбонат-
но- и сульфатно-натриево-кальциевые воды с минерализацией до 3 г/л.
Минерализация шахтных вод в среднем составляет 3—5 г/л, хотя во
многих шахтах она бывает менее 1 г/л, а в некоторых достигает 20—
25 г/л.
В Центральном гидрогеологическом районе можно выделить семь
районов второго порядка.
Район Vi занимает основную часть территории, в пределах пло-
щадей выходов песчано-глинистых отложений карбона на дневную по-
верхность и под четвертичные отложения. За счет подземных вод кар-
бона здесь возможна организация местного водоснабжения.
Район V2 охватывает площадь развития в Шахтинском геолого-
промышленном районе отложений неогена, залегающих на карбоне.
Хотя эти отложения в значительной степени сдренированы, они все же
в какой-то мере могут использоваться для водоснабжения мелких по-
требителей. Основными являются водоносные горизонты карбона.
Район V3 выделяется в Быстрянском районе, на левобережье
р. Сев. Донца. Здесь на междуречных участках развиты палеогеновые
отложения. Ввиду сдренированности роль их в водоснабжении неве-
лика. Основное значение принадлежит водоносным горизонтам карбона
и аллювия.
Район V4 выделяется в западной части (Красноармейский район)
Донбасса, где каменноугольные отложения покрыты песчано-глинисты-
ми толщами полтавской свиты и сарматского яруса, отличающимися
низкой водообильностью и значительной сдренированностью. Для во-
доснабжения также рекомендуются в качестве основных водоносные
горизонты каменноугольных отложений.
Район V5 расположен в пределах Волчанской синклинали, где
развиты отложения триаса, юры и мела. Гидрогеологически наиболее
изучены меловые отложения, подземные воды которых служат основ-
ным источником водоснабжения. Некоторое практическое значение
имеют также воды неогена.
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
219
Район V6 охватывает площадь распространения карбонатных по-
род свиты Ci1 в бассейнах Мокрой и Сухой Волновах. Приуроченный
к ним водоносный горизонт является одним из основных источников
централизованного водоснабжения юго-западной части Донбасса.
Район V7 охватывает площадь выходов на дневную поверхность
и под неоген-четвертичные отложения пород девона. Приуроченные
к ним воды имеют трещинно-пластовый, трещинно-карстовый и трещин-
ный характер. Они могут использоваться для местного водоснабжения.
VI. Южный гидрогеологический район располагается между откры-
тым Донбассом, Азовским морем и низовьем Дона. На западе граница
условно проводится по крайним восточным выходам кристаллических
пород докембрия на дневную поверхность. Площадь района
13,7 тыс. хлг2.
Он охватывает северное крыло мезозойской Азово-Кубанской
(Танаисской) впадины. В строении осадочной толщи главная роль при-
надлежит меловым и кайнозойским отложениям, залегающим в север-
ной части на сложнодислоцированном и разбитом на отдельные блоки
палеозойском фундаменте, а в южной — на докембрийском ложе. Глу-
бина погружения палеозойского фундамента (метаморфических пород
карбона) в г. Новочеркасске составляет 1400 м. Кристаллические по-
роды докембрия погружаются на юг от нуля до минус 100 м в вер-
осовье Грузского Еланчика до минус 500—600 м на побережье Азовского
моря, а на восток до отметок минус 1000—1500 м (левобережье Дона).
Главной водоносной толщей служат трещиноватые мергели верх-
него мела. Отложения палеогена, нижнего и среднего миоцена преиму-
щественно глинистые и содержат маломощные горизонты минерализо-
ванных вод. Исключением является узкая полоса на севере, на гра-
нице с открытым карбоном, где подземные воды палеогена используются
для водоснабжения. Известняки и пески верхнего миоцена (сарматский
ярус) содержат слабо минерализованные воды, также используемые
для водоснабжения. Понтические известняки большей частью сдрениро-
ваны. Местное значение имеют водоносные горизонты морского и реч-
ного аллювия.
Основной областью питания подземных вод является северная
часть района. На большей же южной части района пополнению запа-
сов подземных вод не благоприятствуют ни климатические (малая сте-
пень увлажненности), ни геологические (глинистый состав покровных
отложений) факторы.
На севере, примерно до широты г. Матвеев Курган, разгрузка всех
горизонтов происходит частично в гидрографическую сеть. Часть же
подземного стока отсюда направляется на юг к Азовскому морю. Юж-
нее местная гидрографическая сеть дренирует только верхние водонос-
ные горизонты (до сарматских включительно).
Модули подземного стока на севере (в нижнем течении Крынки)
составляют 0,5—1 л/сек-км2, на остальной площади они не превышают
0,5 л/сек-км2.
По химическому составу воды зоны дренирования изменяются
в южном направлении от сульфатно-натриевых и сульфатно-хлоридно-
натриевых до хлоридно-сульфатно-натриевых и хлоридно-натриевых
с минерализацией до 3—5 г/л и более. Ниже зоны дренирования под-
земные воды находятся в условиях затрудненного водообмена, имеют
высокую минерализацию и хлоридно-натриевый состав.
В Южном гидрогеологическом районе можно выделить пять рай-
онов третьего порядка.
220
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
Район VIs выделяется в виде узкой полосы в северной части, глав-
ным образом в пределах Амвросиевского мелового поля. Основной во-
доносный горизонт— мергельно-меловой.
Район VI6 занимает площадь к югу от района VIs до широты
г. Матвеев Курган. Основные водоносные горизонты — палеогеновый и
мергельно-меловой.
Район VIB выделяется в восточной части Южного района, в нижнем
течении Дона и Сала. Основной водоносный горизонт приурочен здесь
к аллювиальным отложениям, подстилаемым глинами палеогена, а на
крайнем востоке — к пескам надпонтического яруса плиоцена.
Район VIr охватывает территорию среднего течения рек Сухого и
Мокрого Еланчиков, а также Миуса и Тузлова южнее широты г. Мат-
веев Курган. Здесь подземные воды мергельно-меловых отложений
имеют сравнительно невысокую минерализацию (до 3—5 г/л) и могут
использоваться для водоснабжения наряду с водами сарматского гори-
зонта, являющегося основным
Район VIя занимает наибольшую часть Южного района, охватывая
нижнее течение рек, впадающих в Азовское море Основное эксплуа-
тационное значение имеет здесь сарматский водоносный горизонт. На
песчаных косах по северному побережью Азовского моря некоторое
практическое значение имеют воды морского аллювия
VII. Восточный гидрогеологический район расположен в восточной
части Большого Донбасса, восточнее площади открытого карбона. Пло-
щадь его составляет 17,1 тыс км2. На севере район граничит по линии
Северодонецкого надвига с Северным гидрогеологическим районом На
востоке и юге его границы совпадают с границами территории Дон-
басса.
Район отвечает юго-восточному продолжению Донецкого складча-
того сооружения, погребенному под толщей (до 600 м) меловых и кай-
нозойских отложений Тектонические границы его на севере — Северо-
донецкий надвиг, на юге — Сало-Манычский разлом, на востоке — на-
чало глубокого погружения палеозойского основания под мезозойские
и кайнозойские осадки
Условия пополнения запасов подземных вод и водообмена значи-
тельно различаются по площади и в общем неблагоприятны. Недоста-
точная увлажненность территории, граничащая с засушливостью, и
преобладание в разрезе глинистых отложений обусловливают бедность
района подземными водами Более благоприятные условия питания под-
земных вод сложились в долине Дона, где песчаный состав аллювия
способствует инфильтрации атмосферных осадков. Вместе с тем со скло-
нов стекают потоки более минерализованных подземных вод. Из-за сла-
бого стока их уровни здесь располагаются вблизи поверхности, и уси-
ленное испарение приводит к засолению аллювиального горизонта.
В правобережной части территории водоносные горизонты отложений,
залегающих на карбоне, значительно сдренированы Юго-восточная
часть, наоборот, дренирована очень слабо Подземные воды начиная
с миоцена и глубже, находятся в условиях затрудненного водообмена
и отличаются высокой минерализацией Модули подземного стока
в среднем составляют около 0,5 л!сек-км2.
На правобережье Дона в зоне дренирования преобладают суль-
фатно-натриевые, сульфатно-хлоридно- и хлоридно-сульфатно-натрие-
вые, а на левобережье — хлоридно-сульфатно-натриевые и хлоридно-
натриевые воды с минерализацией до 3—5 и даже до 5—10 г/л
По распространению стратиграфических комплексов пород с уче-
том условий водообмена в Восточном гидрогеологическом районе можно
выделить три района второго порядка
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
221
Район VIIi выделяется на западе, на площадях, примыкающих
к открытому карбону. Здесь меловые отложения отсутствуют и палео-
геновые породы залегают непосредственно на каменноугольных. По-
крываются они сдренированными отложениями неогена (сармат и
лонт), а в долинах Дона и Сала — четвертичным аллювием. По усло-
виям водоснабжения в нем выделяются два района третьего порядка.
Район VIIai занимает междуречную часть территории между
ст. Тацинской и долиной Дона. Он весьма беден подземными водами.
Мелкие потребители могут быть обеспечены за счет подземных вод
бучакско-каневского горизонта, выделенного здесь в качестве основ-
лого, а также водоносных горизонтов каменноугольных и харьковских
отложений.
Район VII6i выделяется в долине Дона на участке между станица-
ми Николаевской и Раздорской. Основным горизонтом является аллю-
виальный.
Район VII2 занимает восточную часть правобережья Дона, вклю-
чая и его долину по обоим берегам. Между палеогеновыми и камен-
ноугольными отложениями в этом районе залегают мергельно-меловые
породы верхнего мела. В юго-восточном направлении возрастает так-
же мощность палеогеновых и неогеновых образований, что затрудняет
условия водообмена, но не в такой мере, как на левобережье Дона.
Здесь выделяются четыре района третьего порядка.
Район VIIa2 охватывает северную часть междуречной площади рай-
она Vila- В качестве основного здесь выделен водоносный горизонт
-бучакско-каневских отложений. Для отбора небольших количеств воды
может быть использован водоносный горизонт харьковских отложений.
Перспективным является мергельно-меловой водоносный горизонт.
Район VII62 расположен в южной части междуречной площади
района VII2. Он отличается от предыдущего района предположитель-
но высокой минерализацией подземных вод мергельно-меловых отло-
жений.
Район VIIB2 выделен в пределах Донской долины в устьевой части
р. Цпмлы. Основным водоносным горизонтом является аллювиальный,
а перспективным для водоснабжения — мергельно-меловой.
Район VIIr2 занимает центральную часть Донской долины. Основ-
ным горизонтом является аллювиальный.
Район VII3 охватывает левобережье Дона. В этом районе палео-
зойский фундамент, а вслед за ним и осадки меловой системы быстро
погружаются на юг, в сторону Азово-Кубанской впадины и к Прикас-
пию. Более глинистый характер приобретают отложения палеогена и
неогена, мощность которых заметно возрастает. В верхах геологиче-
ского разреза появляются отложения ергенинской свиты плиоцена.
Район VII3 подразделяется на пять районов третьего порядка.
Район VIIa3 занимает площадь юго-восточнее Цимлянского водо-
хранилища. В качестве основного здесь выделяется мергельно-меловой
водоносный горизонт. Для мелкого водоснабжения используются также
воды ергенинских отложений, имеющие в этом районе повышенную
минерализацию (до 8 г/л) и хлоридно-натриевый состав.
Район VII63 выделяется на левобережье Сала, в бассейнах рек
Мал. и Бол. Куберле. Основным и по существу единственным горизон-
том, пригодным для водоснабжения, является ергенинский.
Район VIIB3 занимает междуречье Дона и Сала в нижнем течении.
Основным водоносным горизонтом является горизонт ергенинской
свиты. В этом районе широкое развитие имеет орошение.
Район VIIr3 выделяется в долине Сала, на участке между р. Бол.
Куберле и Донским магистральным каналом. Основной горизонт заклю-
222
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДОНБАССА
чен в аллювиальных песках, подстилаемых палеогеновыми глинами,
а на участке канала также в песках надпонтической толщи плиоцена.
Район УПяз занимает небольшую площадь на крайнем юге Восточ-
ного района. Основное значение для водоснабжения имеют подземные
воды в известняках и песках сармата и понта.
VIII. Юго-западный гидрогеологический район расположен в юго-
западной части Донбасса, в бассейне рек Кальмиуса и Кальчика. Пло-
щадь района 2,2 тыс. км2. Он приурочен к юго-восточной окраине
Украинского кристаллического массива (северо-восточная часть При-
азовского массива). Характерной его особенностью является широкое
развитие нередко обнажающихся на дневной поверхности кристалличе-
ских пород, представленных преимущественно метаморфическими об-
разованиями бугско-днепровской гнейсовой серии и породами приазов-
ского щелочного комплекса. К трещиноватой зоне этих пород и продук-
там их разрушения приурочен основной водоносный горизонт. На юго-
восточной окраине массива отдельными пятнами распространены неоге-
новые отложения, не представляющие интереса с гидрогеологической
точки зрения. В долинах Кальмиуса и Кальчика население использует
аллювиальный водоносный горизонт.
Питание подземных вод местное. Разгрузка происходит как в ме-
стную гидрографическую и овражно-балочную сеть, так и в окружаю-
щие массив осадочные отложения. Модули подземного стока в среднем
составляют около 0,5 л/сек-км2.
Наиболее распространены сульфатно-гидрокарбонатные и сульфат-
но-натриево-кальциево-магниевые воды с минерализацией до 3 г/л. Это*
один из наиболее слабо обеспеченных подземными водами районов.
Часть третья
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Глава VIII
ЗАПАСЫ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Потребности перспективного планирования и размещения произ-
водительных сил по территории страны способствовали появлению работ
по региональной оценке запасов подземных вод.
Одной из первых таких работ был ориентировочный оперативный
подсчет эксплуатационных запасов по всем областям Украины, выпол-
ненный И. П. Соляковым. В дальнейшем были опубликованы работы
Б. И. Куделина по Днепровско-Донецкому артезианскому бассейну
(1960), Ф. А. Макаренко по бассейну р. Дона, В. А. Григоровича (1962),
Б. И. Куделина, 3. А. Коробейниковой и Н. А. Лебедевой (1963) по
Центрально-Черноземному району.
В 1962 г. в связи с составлением Генеральной схемы комплексного
использования и охраны водных ресурсов СССР на двадцатилетний
период (1960—1980 гг.) геологоразведочными трестами Министерства,
геологии УССР и Волгодонским геологическим управлением была про-
изведена региональная оценка эксплуатационных запасов подземных
вод под общим методическим и научным руководством ВСЕГИНГЕО.
В 1962—1965 гг. в процессе составления настоящего тома результаты
этой оценки были обобщены, в значительной мере пересмотрены и уточ-
нены, а также дополнены оценкой естественных запасов. В итоге в нас-
тоящем томе дается по существу новая оценка запасов подземных вод
территории Большого Донбасса.
До настоящего времени не имеется единой классификации запасов
подземных вод, хотя этой проблеме и посвящено большое количество
работ. Отсутствует также и общепринятая терминология по этому воп-
росу. Мы пользуемся терминологией, изложенной в работе И. П. Соля-
кова и И. Ф. Вовка (1966).
ЕСТЕСТВЕННЫЕ ЗАПАСЫ
Статические запасы. Количество естественных статических запасов
подземных вод основных водоносных горизонтов в пределах верхней
стометровой толщи на территории Большого Донбасса оказалось сра-
внительно небольшим. Средняя величина слоя воды, отнесенная ко всей
площади бассейна, лишь немногим превышает 2000 мм. Распределение
статических запасов по территории весьма неравномерно. Высота слоя
воды колеблется от 5 до 8700 мм. Величина статических запасов воз-
растает от центральной и северной частей бассейна, где подземные воды
приурочены к трещиноватым метаморфическим породам карбона и
мергельно-меловой толще верхнего мела, к западной и восточной окраи-
нам, где они содержатся в рыхлых осадочных образованиях. Так,
в пределах Центрального гидрогеологического района высота слоя воды
колеблется от 100 до 1660 мм, составляя в среднем 153 мм. В Северо-
224
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Западном и Восточном гидрогеологических районах высота слоя воды
колеблется соответственно в пределах 160—8700 мм и 480—5400 мм,
а средние величины равны 4257 и 4536 мм
Суммарная величина естественных статических запасов пресных
подземных вод верхней стометровой толщи на территории Большого
Донбасса равна 307,2 км3
Динамические запасы подземных вод характеризуются подземным
стоком, который представляет собой количество воды, стекающее из
водоносного горизонта, комплекса или бассейна при сохранении средней
уровенной поверхности за определенный промежуток времени
При первых оценках динамических запасов подземных вод Дон-
басса, выполненных в 20-х и 30-х годах, расчеты производились по
величине площади питания и модулю подземного стока, который опре-
делялся на основании многолетних наблюдений за дебитом источников
Для мергельно-мелового водоносного горизонта модуль подземного
стока оказался равным 1,6 л^ек-км2
По наблюдениям за расходами источников, питающихся водонос-
ными горизонтами верхнего карбона, в Кальмиус-Торецком районе за
период 1925—1927 гг Н С Токарев определил, что коэффициент под-
земного стока равен 0,2—0,29 Наблюдения по 17 водонос-
ным горизонтам показали, что коэффициент подземного стока
для горизонтов, не затронутых горными выработками, колеб
лется от 0,2 до 0,3, для горизонтов, вскрытых шахтами, он не-
сколько выше — от 0,2 до 0,4 и даже до 1, когда питание атмосферными
водами приобретает характер инфлюации В среднем Н С Токарев
принимает для водоносных горизонтов Донбасса коэффициент подзем-
ного стока равным 0,25 При этом модуль подземного стока для мини-
мального значения коэффициента инфильтрации (0,2) при количестве
атмосферных осадков 263 мм/год равен 1,7 л/сек км2 Эта величина
подземного стока и была принята для водоносных горизонтов карбона
на открытых площадях Величина общего стока в этих районах соста-
втяет в среднем 2,2 л/сек км9
Уточняя результаты расчета коэффициентов и модулей подземного
стока, сделанного Н С Токаревым, Б И Куделин (1960) отмечает ряд
методических ошибок, допущенных при подсчете В результате этих
ошибок значений коэффициентов подземного стока оказались завы-
шенными.
Оценка величины инфильтрационного питания подземных вод
в Западном Донбассе произведена В А Григоровичем (1962) на при-
мере крупного массива, расположенного в междуречье Днепра, Орели
и Самары, с площадью питания подземных вод в 1400 км2 Она сделана
в результате сравнения производительности потока с количеством выпа
дающих атмосферных осадков Величина инфильтрационного питания
для водоносного горизонта неогеновых отложений составила 2% от
средней многолетней суммы атмосферных осадков, а для залегающих
ниже харьковских отложении — 0,7% Эти цифры сходны с данными
для мергельно-мелового водоносного горизонта на участках междуреч
ных пространств Суммарная величина инфильтрации через 30—40-мет-
ровую толщу лессов, лессовидных суглинков и красно-бурых глин
составляет 2,7% (0,4 л!сек км2)
На основании районирования территории Большого Донбасса по
условиям формирования режима подземных вод в этом разделе про-
изведена оценка баланса подземных вод в Северном гидрогеологическом
районе Донбасса, который рассматривается как основной при разра-
ботке мероприятий по улучшению водоснабжения бассейна Как следует
из гидрогеологической характеристики Северного района, он предста-
ЗАПАСЫ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
225
вляет собой баланс подземных вод мергельно-мелового водоносного
горизонта (в долинах рек в комплексе с аллювиальным) и состоит из
следующих основных элементов.
Приход: 1) поступление в водоносный горизонт атмосферных вод;
2) поступление в водоносный горизонт поверхностных вод.
Расход: 1) сток подземных вод в гидрографическую сеть, 2) сток
подземных вод к водозаборным сооружениям.
Площади с междуречным, террасовым и приречным видами ре-
жима, участки долин Сев. Донца, его правобережных и левобережных
притоков, характеризующихся террасовым видом режима, имеют свои
особенности (табл. 22). Поэтому расчет приходной части баланса под-
земных вод и общего водного баланса выполнен отдельно по каждому
из названных участков. Особые условия формирования баланса под-
земных вод, которые создаются на площадях с разновидностью искус-
ственного режима подземных вод на участках эксплуатации водозабо-
ров, учитываются при определении приходной части баланса подземных
вод на площадях с приречным видом режима.
Таблица 22
Основные показатели мергельно-мелового водоносного горизонта
в Северном гидрогеологическом районе
Гидрогеологическая характеристика (средние значения) Долина р. Сев. Донца Долины правобе- режных притоков р. Сев. Донца Долины левобереж- ных прито- ков р. Сев. Донца Междуреч- ные уча- стки
Мощность трещиноватой зоны, м Глубина залегания водоносного 25—40 20—30 15—25 5—10
горизонта, м 10—20 10—20 5-15 40—50
Напор над кровлей, м Глубина установления пьезомет- 15—20 10-15 8—15 8—12
рического уровня, м 3—15 з-ю 3—10 30—40
Дебиты скважин, л1сек Коэффициенты фильтрации, 50—60 30—50 20—30 0,5—1
м/сутки 50—70 40—60 30—40 2—3
Водопроводимость, м2/с утки 1300 965 620 18
Амплитуда колебания уровня, м 2—6 2-4 1—3 0,2—0,4
Минерализация воды, г/л .... 0,4—0,6 0,4—0,6 0,4—0,6 1-3
Питание подземных вод за счет атмосферных осадков определя-
лось по методике Н. Н. Биндемана, согласно которой величина слоя
воды, поступившей в водоносный горизонт в течение года, выражается
формулой
у = 1 ОООц 2 + дз)> мМ>
где ц— водоотдача;
Д/г — повышение уровня, происходящее в периоды питания, лг;
Az— величина, на которую уровень подземных вод снизился в тот
же период времени за счет оттока по водоносному горизонту, м.
Последние две величины (их сумма) определялись по графикам
режимных наблюдений. Величина водоотдачи ц принята, согласно реко-
мендациям ВСЕГИНГЕО, для региональной оценки эксплуатационных
запасов.
Результаты определения величин питания подземных вод по этой
методике в долине Сев. Донца и на прилегающих междуречных участ-
226
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
ках приведены в табл. 23 и на рис. 78. Средние многолетние значения
годового слоя атмосферного питания подземных вод и соответствующего
ему модуля подземного стока вычислялись из средней многолетней
суммы осадков в данном районе путем умножения ее на средний коэф-
фициент подземного стока, полученный за период наблюдений.
Среднее значение величины атмосферного питания подземных вод
для террас Сев. Донца составляет 127 мм (4 л! сек -км2), что соответст-
вует коэффициенту подземного стока 28%.
Рнс. 78. Схема питания подземных вод мергельно-мелового водоносного
горизонта (Ольховский участок долины р. Сев. Донца).
/ — суглинки, 2 — глины красио-бурые; 3 — глины плотные, 4— пески, 5 — пески
с галькой, 6 — мергели, 7 — мергели илистые, 8 — трещиноватая зона, Я —уровень
вод мергельно-мелового водоносного горизонта, 10 — обводненная зона (стрелка
соответствует напору); // — эпюры питания
Для площадей с междуречным видом режима величина питания
подземных вод составляет 3—5 мм (0,1 л/сек •км2), коэффициент под-
земного стока равен 1 %.
По материалам режимных наблюдений на Менчекуровском (долина
р. Ольховой) и Житловском (долина р. Красной) участках определены
величины атмосферного питания для площадей с террасовым видом
режима в долинах правобережных и левобережных притоков Сев. Дон-
ца— соответственно 98 и 76 мм (3,1 и 2,5 л/сек-км2), коэффициенты
подземного стока — 21 и 17%.
Питание подземных вод за счет поверхностных наблюдается на
поймах, а на участках водозаборов — также и в пределах второй тер-
расы. Общие величины питания подземных вод за счет атмосферных
и поверхностных, определенные как произведение недостатка насыще-
ния (водоотдачи) на величину подъема уровней, в пределах депресси-
онных воронок водозаборов, расположенных на пойменных участках
долин рек, достигая при выходе речной воды на пойму 1000 мм и более.
Например, в центре депрессии Бобровской и Левобережной групп сква-
жин I Донецкого водозабора питание подземных вод составило в 1953,
1955, 1956, 1957 и 1960 гг. 1000—1500 мм, а по прибрежной группе
скважин Славяносербского водозабора в 1956 и 1960 гг. — 600—800 мм
ЗАПАСЫ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
227
Таблица 23
Атмосферное питание подземных вод в долине Сев. Донца
и на прилегающих междуречных участках
Номер скважины Местоположение скважины Характери- стика пород в зоне колеба- ния уровня Водоотдача у. Периоды повышения уровня Абс. от- метки уровня воды, м < < (г? -Ь VV) К 1 Слой питания подземных вод у, мм 1 Годовое количество осад- 1 ков, м Коэффициент подземного стока, % Модуль подземного стока (М), л/сек км?
422 Ольховский Глины 0,01 6.1П.63 104,33 0,18
участок доли- плотные 30.111.63 104,48 0,34 3,4 387 0,9 0,11
ны Сев. Дон- с прослоями 15.1Х.63 104,22 0,16
ца, между- песчаных 30.XI.63 104,36
речье Сев. 21.11.64 104,30 0,06
Донца, Дер- 15.111.64 104,36
кула и Ковсу- га 15.V.64 6.V1.64 104,34 104,39 0,05 0,26 2,6 345 0,7 0,08
24.XI.64 104,08 0,15
24.Х11.64 104,26
Среднее многолетнее 3,7 466 0,8 0,12
964 Там же, междуречье Мергели плотные 0,01 21.11.63 21.1V.63 70,34 70,66 0,37 0,37 3,7 387 0,9 0,12
Сев. Донца 30.III.64 70,51 0,36 0,36 3,6 345 1,1 0,12
и Луганчика 21.V.64 70,87
Среднее многолетнее 4,7 466 1,0 0,15
419 Там же, Пески 0,12 3.1II.61 53,68 0,31 0,47
III надпоймен- ная терраса мелкозер- нистые 27.111.61 15.1Х.61 53,87 53,05 0,78 93,6 468 20,0 2,97
Сев. Донца 21.XI1.61 53,32
21.11.62 6.1V.62 53,45 53,91 0,46 0,46 55,2 345 16,0 1,75
6.1.63 53,18 0,72
24.IV.63 53,94 1,28 153,6 387
9.Х.63 52,98 0,56 39,7 4,88
30. XI 1.63 53,40
24.11.64 53,47 0,60
27.V.64 54,07
3.VI1.64 21.V11.64 53,87 53,94 0,10 0,80 96,0 345 27,8 3,05
9.XI.64 53,44 0,10
24. XI 1.64 53,49
Среднее многолетнее 120,7 466 25,9 3,83
418 Там же, Пески 0,12 3.111.61 38,95 0,32
I надпоймен- мелкозер- 6.V.61 39,17 0,62 74,4 468 16,0 2,36
ная терраса ннстые 11.IX.61 38,37 0,30
Сев. Донца 27.Х11.61 38,53
6.11.62 9.1V.62 38,05 38,42 0,50 0,50 60,0 345 17,4 1,90
3.1.63 38,03 0,90 0,31
21.1V.63 27.1Х.63 38,93 38,86 1,21 145,2 387 37,5 4,61
27.XI1.63 39,02
12.111.64 38,28 1,30
27.V.64 39,41 1,55 186,0 345 53,9 5,90
228
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Продолж. табл. 23
I Номер скважины j Местоположение скважины Характери- стика пород в зоне колеба- ния уровня г—- Водоотдача р Периоды повышения уровня Абс. от- метки уровня воды, м ДЛ + Дг S (ДЛ + Дг) Слой питания подземных вод у, мм Годовое количество осад- ков, мм I- . Коэффициент подземного i стока, % Модуль подземного стока (М), л!сек-км*
950 728 Кременской участок до- лины Сев. Донца, междуречье Сев. Донца, Жеребца и Красной Житловский участок доли- ны Сев. Донца, 111 надпоймен- ная терраса Алевролиты Пески мелкозер- нистые Ср 0,01 Ср 0,12 Ср 24.Х.64 15.XI1.64 е д н е е мне 25.1V.62 30.IV.62 25.XI.62 15.X1I.62 3.V.63 6.VI.63 27.Х.63 18.Х1.63 27.111.64 3.V.64 9.XI.64 27.Х1.64 е д н е е мн 24.111.63 12.VI.63 е д н е е мн 37,44 37,62 ) г о л е т н 102,48 102,63 102,48 102,72 102,54 102,76 102,59 102,88 102,72 102,85 102,87 103,14 о г о л е т 81,33 82,59 о г о л е т I 0,25 е е 0,15 0,24 0,24 0,33 0,15 0,34 е е 1,40 е е 0,39 0,57 0,49 1,40 145,4 3,9 5,7 4,9 4,3 168 115,6 466 430 628 433 431 628 431 31,2 0,9 0,9 1,1 1,0 26,8 26,8 4,62 0,13 0,18 0,16 0,14 5,33 3,67
(недостаток насыщения принят равным 0,2). В условиях, не нарушен-
ных эксплуатацией, при среднем недостатке насыщения 0,1 (верхняя
часть разреза в пойме представлена обычно глинистыми песками и
даже суглинками) и средней глубине залегания подземных вод 3 м
величины питания подземных вод за счет атмосферных и поверхностных
составляют при затоплении поймы 300 мм.
С учетом коэффициента частоты затопления поймы (0,6) после
вычета атмосферного питания среднее многолетнее значение питания
подземных вод за счет поверхностных в не нарушенных эксплуатацией
условиях составит: в пойме Сев. Донца — 60 мм (2 л/сек- км2); в пой-
мах правобережных притоков — 80 мм (2,5 л/се к-км2); в поймах лево-
бережных притоков—100 мм (3,1 л/сек- км2); на пойменных участках
водозаборов — 300—900, в среднем 600 мм (20 л/сек - км2).
Кроме того, круглогодично существует питание крупных водозабо-
ров подземных вод, расположенных в долинах Сев. Донца и правобе-
режных притоков, водами рек, представляющих для них контур питания
с постоянным напором. Поскольку водозаборы, как правило, состоят
из рядов скважин, вытянутых вдоль рек, можно предположить, что
питание водозаборов из реки равно половице их дебита при двух-
ЗАПАСЫ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
229
стороннем питании. Дополнительное питание подземных вод за счет по-
верхностных (фильтрация в берега) на участках водозаборов состав-
ляет в долине Сев. Донца примерно 3200 л/сек, а в долинах право-
бережных притоков — 900 л!сек. Итог приходной части баланса подзем-
ных вод отражен в табл. 24.
Таблица 24
Питание подземных вод в Северном гидрогеологическом районе Донбасса
Виды режима подземных вод Долина Сев. Донца Правобережье Сев. Донца Левобережье Сев. Донца Всего по району
площадь, питание площадь, км2 питание площадь, км2 питание о £ о ч с питание
у ч л/се к л/сек-кя‘‘ л/сек л!сек км* л/сек л/сек- км1 л! сек
Питание атмосферными водами
Междуречный — — — 1450 0,1 150 36 500 0,1 3 650 37 950 0,1 38 000
Террасовый 1930 4,0 7 720 490 3,1 1520 6000 2,5 15 000 8 420 2,9 24 240
Приречный 370 4,0 1480 95 3,1 290 1 330 2,5 3 330 1 800 2,8 5100
Итого: 2300 4,0 9 200 2035 1,0 1960 43 830 0,5 21 980 48 170 0,7 33140
Питание поверхностными водами
Приречный 1. Естественный 270 2,0 540 80 2,5 200 1 330 3,1 4 120 1680 2,9 4 860
2. На участках водозаборов при затоплении поймы 100 20 2 000 15 20 300 115 20 2 300
3. То же, филь- трация в берега — — 3 200 — — 900 — — — — — 4100
Итого: 370 — 5 740 95 — 1400 1330 3,1 4 120 1 795 11260
Всего: 2300 6,5 14 940 2035 1,65 3360 43 830 0,6 26 100 48170 0,9 44 400
Отбор подземных вод в Северном гидрогеологическом районе соста-
вляет около 14 тыс. л[сек, в том числе с помощью шахтных колодцев
извлекается примерно 2 тыс. л/сек, с помощью скважин в 1963 г. из
основных водоносных горизонтов (преимущественно из мергельно-мело-
вого) отбиралось 11,8 тыс. л!сек. Поскольку донецкие водозаборы
работают в условиях установившегося движения (см. главу V), можно
считать, что эта часть подземного стока формируется без сработки
статических запасов. Таким образом, приведенная величина водоотбора
может быть полностью включена в расходную часть баланса подзем-
ных вод; модуль искусственного подземного стока в среднем по району
равен 0,3 л/сек -км2.
По отдельным участкам отбор подземных вод распределяется сле-
дующим образом: правобережье р. Сев. Донца — 2,5 тыс. л)сек
(1,25 л/сек-км2), долина р. Сев. Донца — 7,5 тыс. л!сек (3,3 л/сек-км2),
левобережье р. Сев. Донца—4 тыс. л)сек (0,1 л/сек • км2). Следова-
тельно, подземный сток в речную сеть должен составлять на правобе-
режье 0,4 л/сек-км2, а на левобережье 0,5 л/сек • км2. Действительно,
определенные Б. И. Куделиным, 3. А. Коробейниковой и Н. А. Лебе-
девой (1963) методом расчленения гидрографов рек величины подзем-
230
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
ного стока в гидрографическую сеть составляют для правобережья
Сев. Донца 0,4 л/сек-км2, а на левобережье они изменяются от
0,3 л!сек-км2 на юго-востоке описываемого района до 0,9 л/сек-км2 на
северо-западе (Валуйки), составляя в среднем около 0,5 л/сек-км2.
Это подтверждает произведенные балансовые расчеты, а также воз-
можность применения и достаточную точность методов определения
инфильтрации на уровень подземных вод Н. Н. Биндемана и расчлене-
ния гидрографов Б. И. Куделина.
Сводный водный баланс Северного гидрогеологического района
приведен в табл. 25. Испарение определено как разность между осад-
ками и стоком.
Таблица 25
Водный баланс в Северном гидрогеологическом районе за год
Сток
Общий
Поверх-
ностный
Подземный
Испарение
Участки
3
о
ч
С
мм
коэф-
фици-
ент, %
мм
коэф-
фици-
ент, %
мм
коэф-
фици-
ент, %
Северный гидрогеологи-
ческий район ....
Долина р. Сев. Донца
Правобережье р. Сев.
Донца ...............
Левобережье р. Сев.
Донца ...............
48,1
2,3
2,0
43,8
450 60
460 127
465 87
450 55
13,3
27,6
18,7
12,2
31 6,9
—78 —17,0
35 7,5
34 7,6
29
205
52
19
6,4
44,6
11,2
4,2
390
333
378
395
86,7
72,4
81,3
87,8
Мощность и трещиноватость (закарстованность) водосодержащей
зоны мергельно-меловой толщи верхнего мела, т. е. ее водопроводи-
мость, в значительной мере определяется количеством поступающей
в нее воды.
Если распределить суммарную величину питания (стока) подземных
вод пропорционально водопроводимости водосодержащих пород, то
получаются следующие значения модулей подземного стока.
М' (долина Сев. Донца) = °’9]8230° = 6,4 л!сек-км2-,
0 9 • 965
М" (долины правобережных притоков)= ’ 182 =4,9 л/сек -км2-,
/а \ 0,9 • 620 о , / 2
М (долины левобережных притоков) = —j-gg— = 3,1 л/сек-км.2-,
М"" (на междуречных площадях) = —у^-8 = 0,09 л{сек-км?.
Таким образом, коэффициенты корреляции между водопроводи-
мостью отложений мергельно-мелового горизонта и величинами пита-
ния (подземного стока) этого горизонта составляют в Северном гид-
рогеологическом районе Донбасса 0,9—1. С достаточной для практи-
ческих целей точностью они могут быть приняты равными 1.
Модули подземного стока Сев. Донца и на прилегающих междуреч-
ных участках определены по данным о существующем водоотборе и
ЗАПАСЫ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
231
общих (обеспеченных питанием) эксплуатационных запасах подземных
вод, утвержденных ГКЗ.
М' = 5,2 i0237° = 6,6 л/сек-км2-,
= 0,09 л,сек-км2.
Эти модули согласуются с величинами, приведенными выше, и тем
самым подтверждают правильность произведенных расчетов.
Итак, подземный сток в Донецком бассейне разделяется на сток
в естественные (реки, озера и моря) и искусственные (водозаборные
сооружения и горные выработки) дрены. Главная роль в разгрузке
подземных вод на территории Большого Донбасса принадлежит гидро-
графической сети. Поэтому при определении естественных динамиче-
ских запасов основным был метод выделения подземного стока из об-
щего речного путем расчленения гидрографов рек. При этом для запад-
ной части территории использованы материалы Б. И. Куделина (1960),
по северной — Б. И. Куделина, 3. А. Коробейниковой, Н. А. Лебедевой
(1963) и по восточной — Ф. А. Макаренко; для центральной и частично
южной части Большого Донбасса расчленение гидрографов произведено
при составлении настоящего тома.
Для получения общей величины подземного стока на том или ином
участке территории Большого Донбасса подземный сток в реки сумми-
ровался с подземным стоком к искусственным дренам (водозаборам);
полученные результаты проверялись другими методами, например мето-
дом водно-балансовых расчетов или использованием обоснованных
коэффициентов инфильтрации атмосферных осадков.
Как следует из приведенных выше водно-балансовых расчетов, под-
земный сток к искусственным дренам в некоторых районах Донбасса
нередко превышает подземный сток в гидрографическую сеть, например
на площади распространения мергельно-мелового водоносного гори-
зонта на правобережье Сев. Донца в Ворошиловградской области
в общем модуле подземного стока 1,65 л/сек-км2 его речная составля-
ющая в среднем равна лишь 0,4 л/сек-км2, а остальное (1,25 л/сек-км2)
приходится на сток к водозаборным сооружениям; более половины от
общего стока составляет искусственный сток и в долине Сев. Донца.
Средний модуль подземного стока в реки на площади открытого
Донбасса (Центральный гидрогеологический район) составляет
0,7 л/сек-км2 (табл. 26). В эту цифру входит также шахтный водоотлив,
который почти полностью сбрасывается в гидрографическую сеть. Вели-
чина его для всей площади открытого Донбасса (25 тыс. км2) равна
13,5 тыс. л/сек, что соответствует модулю 0,54 л/сек-км2. В период вос-
становления Донбасса после Отечественной войны (1944—1955 гг.) из
затопленных шахт было откачано 878 898 тыс. м3 воды, в том числе из
статических запасов 210 249 тыс. м3, т. е. примерно 25% от общего коли-
чества откачанной воды. За счет динамических запасов было откачано
658 648 тыс. м3, или 75%. По мере осушения выработок доля динами-
ческих запасов в общем водоотливе увеличивалась и в 1954 г. превы-
шала 95%. Это позволяет считать, что современный шахтный водоотлив
формируется в основном за счет динамических запасов подземных вод.
Водоотбор, осуществляемый главным образом за счет каптажа
существовавших здесь источников, а также с помощью одиночных
скважин, составляет в Центральном гидрогеологическом районе при-
мерно 2,5 тыс. л/сек, что соответствует модулю 0,1 л/сек-км2.
Таким образом, ориентировочно из общей величины подземного
стока (0,8 л/сек-км2) 67% идет на шахтный водоотлив, 20% состав-
Таблица 26
Сток подземных вод в реки на территории открытого Донбасса (по средним многолетним данным)
Река Куда впадает (с какого берега) Пункт Длина реки, км Площадь водосбора, км* । Число лег наблюдений 1 Период наблюдений (год) Слой осадков в среднем по бассейну реки, мм Средние годовые данные за период наблюдений Подземный сток в % от обще- го стока Модули под- земного стока, л! сек-км* Приведен к многолетнему периоду по пункту
общий сток поверхно- стный сток подземный сток
слой, мм коэф., % слой, мм коэф., % слой, мм коэф., % среднегодовой 1 ’S 2 Ж в? сч S S ж S 2
* Кривой Казенный Алексе- 1530 3 1951—1953 426 49,0 11,5 40,9 9,6 7,2** 1,7 16,5 0,23 0,01 Сев. До-
81 8,1 1,9 0,26 0,01
Торец Торец (П) евка—Друж- нец—Лиси-
* Лугань Сев. Донец (П) ковка Владими- 751 6 373 29,9 8,0 21,3 5,7 9,8 2,6 23,8 0,31 0,01 чанск То же
90 1949—1954 1945—1947, 8,6 2,3 0,27 0,02
* Ломоват- Лугань (П) ровка Алмазная 311 8 447 71,6 16,0 50,4 11,3 29,6
19,9 4,5 0,63 0,05
12 2 21,2 4,7 0,67 0,06 Калитва-
ка * Малая Сев. Донец (П) Волчинский ИЗ 3 1949—1953 1951—1953 333 53,9 16,2 34,8 10,5 35,4
13,9 4,2 0,44 0,08
19,1 5,7 0,61 0,15
Каменка Погорелов
Большая Сев. Донец (П) Первомайка 76 989 15 1929—1941, 390 78,8 20,2 52,9 13,6 25,9 6,6 32,7 0,82 0,39 —
Каменка 1946—1948
Большая Верхие-Ге- 96 1450 15 1936-1939, 380 104,0 27,3 58,0 15,2 46,0 12,1 44,3 1,46 0,90 —
Каменка Сев. Донец (П) расимовка 1941,1944— 1949, 1956, 1957, 1960,
1961
Кундрючья Сев. Донец (П) Мостовой — 2100 13 1938, 1940, 1945—1947, 1954-1961 380 85,4 22,4 66,5 17,4 18,9 5,0 22,2 0,60 0,24 —
Миус Миусский Матвеев 191 5780 16 1929, 1931- 470 66,8 14,2 43,8 9,3 23,0 4,9 34,4 0,73 0,44 —
лиман Курган 1932, 1940, 1944—1956
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
ЗАПАСЫ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
233
ляет сток в гидрографическую сеть и 13% ис-
пользуется для водоснабжения. Значение моду-
ля подземного стока 0,8 л/сек-км2 соответствует
коэффициенту подземного стока 5,8%.
Подземный сток со всей территории Боль-
шого Донбасса отражен на карте (рис. 79) в
изолиниях модулей, представляющих в данном
случае количество воды, стекающей в единицу
времени с единицы площади распространения
водоносных горизонтов и комплексов (л/сек-км2)
к рекам, горным выработкам и водозаборным
сооружениям.
Эта карта построена по методике, принятой
для карт речного стока, однако при интерпо-
ляции и проведении изолиний подземного стока
учитывались геолого-гидрогеологические и гео-
морфологические условия, а также влияние
искусственных факторов.
Общая величина подземного стока с терри-
тории Большого Донбасса составляет приблизи-
тельно 100—НО м?/сек. На долю речного стока
приходится 65—70 м'-'/сек, водоотбора 20—
25 мР/сек и водоотлива из шахт и карьеров —
15 м3/сек. По отношению к общему стоку
(230 мР/сек) подземный составляет 44—48%, а
подземный сток в реки — примерно 30%.
Наибольшими динамическими запасами об-
ладают водоносные горизонты закарстованных
мергельно-меловых отложений и карбонатной
толщи нижнего карбона, где средние величины
модулей динамических запасов составляют 1 —
5 л/сек км2 (30—150 мм/год). Сравнительно боль-
шие их значения —0,8 л/сек-км2 (25 мм/год) —
характерны также для песчано-глинистой толщи
карбона, обладающей ничтожными статическими
запасами (100—180 мм). Наименьшими значе-
ниями модулей динамических запасов, равными
0,06—0,2 л/сек-км2 (2—6 мм/год), обладают
водоносные горизонты триаса, юры, палеогена
и неогена на западной и восточной окраинах
Большого Донбасса.
Подсчитанная длительность возобновления
статических запасов основных водоносных гори-
зонтов в верхней стометровой толще составляет
от 5—6 до 2000—5000 лет.
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ЗАПАСЫ
Подсчитанные эксплуатационные запасы
включают запасы статические, представляющие
собой количество воды, которое может быть из-
влечено из водоносного горизонта при отсутст-
вии восполнения в течение 50 лет, и динамиче-
ские, т. е. расход потока, который может быть
перехвачен водозаборными сооружениями неза-
висимо от срока эксплуатации.
234
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Оценка эксплуатационных статических запасов производилась
по методике ВСЕГИНГЕО и ВОДГЕО (Н. Н, Биндеман, Ф. М. Боче-
вер). Для определения второй составляющей эксплуатационных запа-
сов — динамических (восполняемых) запасов — на основании выводов,
сделанных в V главе, и в предыдущем разделе, рассчитывались модули
для участков эксплуатации подземных вод крупными водозаборами,
затем полученные значения их экстраполировались на площади со сход-
ными гидрогеологическими условиями пропорционально водопроводи-
мости водоносных горизонтов (комплексов) и с учетом условий питания
и естественных динамических запасов подземных вод. Полученные
Рис. 79. Схематическая карта среднегодовых модулей подземного стока
на территории Большого Донбасса (л/сек км2) (Составил И Ф Вовк)
таким образом величины запасов контролировались данными по участ-
кам с запасами, утвержденными ГКЗ.
Для водоносных горизонтов песчано-глинистой толщи карбона
эксплуатационные динамические запасы подземных вод определены
ориентировочно как разность естественных динамических запасов
(18,9 м3/сек) и величины шахтного водоотлива (13,5 м3/сек). Эти запасы
равны 5,4 м3!сек. При площади распространения 23 680 км2 (табл. 27)
среднее значение модуля равно 0,23 л/сек- км2. С учетом расчлененности
бассейна и водопроводимости отложений, величины модулей эксплуата-
ционных динамических запасов отдельных водосодержащих комплексов
приняты следующие: верхний карбон — 0,18 л] сек-км2, средний —
0,08 л!сек-км2, нижний — 0,05 л[сек-км2. Близкие значения получены
также П. В. Калыгиным по методу приречных зон.
В юго-западной части бассейна эксплуатационные запасы по водо-
носному горизонту карбонатной толщи карбона оцениваются ГКЗ
в 180 тыс. м3!сутки, что при площади распространения водоносного гори-
зонта 270 км2 соответствует модулю 7,71 л]сек-км2.
Данные о расчетных параметрах, эксплуатационных запасах и
существующем водоотборе подземных вод на территории Большого
Донбасса по водоносным горизонтам в пределах выделенных гидрогео-
логических районов приведены в табл. 27. По данным этой таблицы
составлена карта прогнозных эксплуатационных запасов (рис. 80), на
Рнс 80 Схематическая карта
прогнозных эксплуатационных
заласов лресиых и слабомине
рализованных подземных вод
основных водоносных горизон
тов территории Большого Дон
басса (Составит И Ф Вовк)
1—6 — территории с модулем экс
плуатациониых запасов подземных
вод, л/сек км2 (1 — от 10 до 5
2 — от 5 до 2 3 — от 2 до I 4 —
от 1 до 0,5, 5 — от 0,5 до 0,1, 6 —
<0,1), 7—10 — минерализация вод
г/л (7 — до 1, 8 — от 1 до 3, 9 —
от 3 до 5, 10 — от 5 до 10) 11 —
границы между гидрогеологически
ми районами и их номера (I — Се
верный II — Северо Западный
III — Западный IV — Бахмутско
Торецккй V — Центральный VI —
Южный, VII--Восточный, VIII —
Юго Западный), 12 — границы под
счета эксплуатационных запасов по
отдельным водоносным горизонтам
13 — границы территорий с раз
личными модулями эксплуатацией
иых запасов подземных вод 14 —
границы между участками с раз
личной минерализацией подземных
вод, 15 — участки где отсутствуют
водоносные горизонты экоплуата
ционного значения
Таблица 27
Расчетные параметры, прогнозные эксплуатационные запасы н существующий водоотбор пресных подземных вод на территории
Большого Донбасса по основным водоносным горизонтам н комплексам
Водоносные горизонты и комплексы Средняя мощ- ность, м Величина напора над кровлей, м Средняя водо- проводимость, м2!сутки Принимаемое максимальное понижение, м Водоотдача Модули эксплуата- ционных запасов, л/сек-км2 Площадь, км2 Эксплуатационные запасы, л/сек Существующий водоотбор
статиче- ских динами- ческих общих статиче- ские динами- ческие общие со 1 с ю со О « “Ь *ss
I. Северный гидрогеологический район
Аллювиальный в долине Дона (alQ) .... Ергенинский (ЛМ/j 20 24 10 21 97 75 20 33 0,20 0,20 0,54 0,57 1,25 0,05 1,79 0,62 1 100 520 594 296 1375 26 1 969 322 16 20 1 5
Харьковский (Pg2/ir) 14 14 9 21 0,10 0,05 0,08 0,13 1 840 92 147 239 10 4
Бучакско-каневский (Pg2& + ^) Агломератовой толщи палеоцена и верхнего 30 28 31 43 0,20 0,36 0,06 0,42 9 200 1 576 3 312 552 3 864 96 2
мела (Cr2d—Pgj)ag 20 15 50 25 0,02 0,14 0,18 0,32 221 283 504 3 1
Аллювиальный+верхнемеловой в долине Сев. Донца (alQ4-Cr2) Верхиемеловой в долинах левобережных при- 40 — 1370 20 0,09 1,10 6,68 3,02 7,78 3,32 2 300 7 330 2 530 15 364 17 894 7 451 42
2199
токов Сев. Донца (Сг2) Верхнемеловой в долинах правобережных 20 13 620 965 23 0,03 0,30 22137 24 336 884 2 516 4
5,63 6,06 251
притоков Сев. Донца (Сг2) Верхнемеловой на междуречных участ- 24 10 22 0,04 0,43 0,06 585 25490 3 293 3 544 71
0,10 0,16 1 529 824
ках (Сг2) 8 10 18 34 0,02 2 549 4 078 20
Итого по 1 району: — — — — — 0,22 0,92 1,14 49 941 11 024 45 726 56 750 11 820 21
II. Северо- Западный гидрогеологический ра ЙОН
Аллювиальный (alQ) 12 70 6 0,20 0,26 1,60 1,86 550 143 880 1 023 6 1
а) аллювиальный (alQ) 14 — 50 7 0,20 0,24 1,10 1,34 730 175 803 978 5 1
б) бучакский (Pg2b) 25 72 570 84 0,20 1,77 0,80 2,57 730 1 292 584 1 876 180 10
(й+б) — — — — — 2,01 1,90 3,91 730 1 467 1 387 2 854 185 6
Плиоценового аллювия-рхарьковский (alNo-f- 510
+Р&зЬг) 16 — 155 8 0,20 0,55 0,30 0,85 280 153 433 10 2
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
а) сарматский+харьковский (N^+Pgafcr) 30 14 63 29 0,20 0,62 '0,36 0,98 370 229 133 362 10 3
б) бучакский (Pg26) 26 75 135 80 0,20 0,35 0,20 0,55 370 130 74 204 13 6
—_ — — — 0,97 0,56 1,53 370 359 207 566 23 4
а)полтавскии 4- харьковский (N^+РйзЛг) 58 — 82 29 0,15 1,25 0,25 1,50 3 650 4 562 913 5 475 72 1
б) бучакский (Pg26) 40 65 70 65 0,20 0,06 0,10 0,16 3 650 219 365 584 78 13
(tz -f" бу — — — —- — 1,31 0,35 1,66 3 650 4 781 1278 6 059 150 2
Харьковский (Pg3ftr) 14 14 9 21 0,10 0,05 0,08 0,13 500 25 40 65 4 6
а) харьковский (Pg3/zr) 22 18 52 29 0,10 0,31 0,16 0,47 1 200 372 192 564 26 5
б) бучакский (Pg2&) 24 53 26 65 0,20 0,26 0,04 0,30 1 200 312 48 360 10 3
(а + б) —- — — — 0,57 0,20 0,77 1 200 684 240 924 36 4
Бучакский (Pg26) . Верхнемеловой на открытых участках долин 20 41 58 51 0,20 0,36 0,08 0,44 6100 2196 488 2684 276 10
Сев. Донца и его притоков (Сг2) То же на участках, перекрытых мергелем киевской свиты (Сг2) 30 20 340 35 0,03 0,38 2,00 2,38 1 160 441 2 320 2 761 320 12
30 49 146 64 0,03 0,39 0,65 1,04 960 374 624 998 300 30
Верхнемеловой на водораздельных участках
8 30 18 34 0,02 0,06 0,10 0,16 1 630 98 163 261 15 6
Сеноманского яруса (Сг2сш) . 20 26 206 36 0,08 0,68 0,40 1,08 540 367 216 583 27 4
Итого по П району: — — - 0,63 0,44 1,07 17 900 11 215 7 996 19211 | 1 352 7
111. Западный гидрогеологический район
Аллювиальный (alQ) 18 — 90 9 0,20 0,46 2,20 2,66 1 160 534 2 552 3 086 107 3
Аллювиальный + харьковский (alQ+Pg3Ar) 32 — 198 16 0,20 1,22 1,30 2,52 1 520 1 854 1 976 3 830 278 7
а ) аллювиальный (alQ) 20 — 65 10 0,20 0,42 1,10 1,52 480 202 528 730 19 3
б) бучакский (Pg2i) 25 89 139 99 0,20 0,71 0,20 0,91 480 341 96 437 96 22
(а + Ь) — — — — — 1,13 1,30 2,43 480 543 624 1 167 115 10
а) сарматский + харьковский (Njs4-Pg3ftr) 30 14 63 29 0,20 0,62 0,36 0,98 1 170 725 421 1 146 60 5
б) бучакский (Pg2&) 26 75 135 80 0,20 0,35 0,20 0,55 1 170 409 234 643 34 5
(«+ b) -— — — — 0,97 0,56 1,53 I 170 1 134 655 1 789 94 5
Киевский (Pg2fcv) 10 13 75 18 0,02 0,08 0,04 0,12 490 39 20 59 2 3
Бучакский (Pg26) . 22 20 30 31 0,20 0,26 0,04 0,30 1 970 512 79 591 89 15
Верхнемеловой (Сг2) 56 25 58 53 0,02 0,38 0,06 0,44 300 114 18 132 15 11
Юрский (J) 18 60 123 69 0,05 0,23 0,06 0,29 335 77 20 97 4 4
Юрский 4- триасовый (J+T) Песчано-глинистой толщи нижнего карбо- 44 60 188 82 0,05 0,60 0,10 0,70 450 270 45 315 10 3
на (Ci) 72 55 42 65 0,005 0,06 0,04 0,10 2 150 129 86 215 17 8
ЗАПАСЫ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Продолжение табл. 27
Водоносные горизонты н комплексы Средняя мощ- ность, м Величина напора i над кровлей, м Средняя водо- проводимость, м/сутки | Принимаемое максимальное ' понижение, м 1 Водоотдача Модули эксплуата- ционных запасов, л!сек км* Площадь, км* Эксплуатационные запасы, л!сек Существующий водоотбор
статиче- ских динами- ческих общих статиче- ские динами- ческие | общие л/сек | % к об- щим запа- сам
Карбонатной толщи иижнего карбона (Ctt+v) 68 67 1465 87 0,02 1,53 2,80 4,33 128 196 358 554 3 1
Итого по III району — — — — — 0,53 0,64 1,17 10 153 5402 6 433 И 835 734 6
IV. Бахмутско-Торецкий гидрогеологический район
Аллювиальный (alQ) Аллювиальный 4- верхнемеловой долины Сев 8 — 40 4 0,20 0,14 1,50 1,64 6,69 162 414 23 243 2 301 266 2 769 8 2 290 3
Донца (alQ+Cr2) 47 — 1149 23 0,08 1,13 5,56 468 83
Бучакский (Pg26) 8 13 29 17 0,20 0,09 0,08 0,17 204 18 16 34 5 15
Верхиемеловой (Сг2) . Юрский (J) . • . . 39 8 399 27 0,02 0,29 1,23 1,52 1 348 391 1 658 2 049 898 44
38 24 113 44 0,05 0,49 0,06 0,55 800 392 48 440 30 7
Юрский + триасовый (J4-T) 70 56 136 76 0,05 0,70 0,06 0,76 3 092 2 172 196 2 368 71 3
Триасовый (Т) . . 32 40 56 56 0,04 0,44 0,05 0,49 2 076 913 104 1 017 119 12
Верхнепермский (Р2) 13 19 16 25 0,005 0,02 0,03 0,05 258 5 8 13 4 31
Нижнепермский (РД . . .... 28 23 29 37 0,005 0,05 0,04 0,09 1 805 90 72 162 95 59
Верхиекаменноугольный (С3) .... ... 25 15 86 27 0,005 0,06 0,18 0,24 545 33 99 132 30 23
Итого по IV району - — — 0,42 0,44 0,86 10 704 4 505 4 745 9250 3 550 38
V Центральный гидрогеологический район
Верхнемеловой (Сг2) 56 25 58 53 0,02 0,38 0,06 0,44 650 247 39 286 33 12
Верхнекаменноугольный (С3) 26 16 86 29 0,005 0,06 0,18 0,24 4 530 272 815 1 087 300 28
Среднекаменно'угольный (С2) 22 18 42 29 0,005 0,05 0,08 0,13 16 300 815 1 304 2 119 730 34
Нижнекаменноугольный (Ct) ........ 20 20 34 30 0,005 0,04 0,05 0,09 2 850 114 142 256 33 13
Карбонатной толщи нижнего карбона (Cit-|-v) 83 4 633 45 0,02 0,56 7,71 8,27 270 151 2083 2 234 1 434 64
Девонский (D) • • . . 84 57 6 93 0,005 0,12 0,07 0,19 175 21 13 34 — —
Итого по V району — — - - — 0,07 0,17 0,24 24 775 1 620 4396 6016 2530 42
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
ЗАПАСЫ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
239
VI. Южный гидрогеологический райо
которой запасы подзем-
ных вод даются в виде
непрерывной характерис-
тики всей территории с
помощью модулей экс-
плуатационных запасов
для выделенных гидро-
геологических районов.
При составлении
карты эксплуатационных
запасов в районах, где
оценивались запасы во-
доносных горизонтов и
комплексов, расположен-
ных этажно один над
другим, суммарные мо-
дули эксплуатационных
запасов получены путем
сложения погоризонтных
модулей. Особыми ус-
ловными знаками (кра-
пом) на ней показаны
также воды повышенной
минерализации (1—3,3—
5, 5—10 г/л).
Суммарные эксплуа-
тационные запасы под-
земных вод Большого
Донбасса составляют
примерно 125 мъ1сек, в
том числе статические —
45 м3/сек, а динамичес-
кие— 80 м^сек. По от-
ношению к естественным
динамическим запасам
(НО м?1сек) эксплуата-
ционные динамические
запасы составляют 73%,
а по отношению к общей
величине речного стока
(230 м^сек) — 35%. На
основной части террито-
рии даже при условии
сработки части статиче-
ских запасов ввиду ин-
тенсивного дренажа во-
доносных горизонтов реч-
ной и овражно-балочной
сетью естественные дина-
мические запасы не мо-
гут быть использованы
полностью, так как часть
воды все же будет сте-
кать в реки, шахты и
карьеры. Среднее значе-
ние модуля эксплуата-
240
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
ционных статических запасов равно 0,31 л!сек-км2, что соответствует
слою годового стока около 10 мм. Таким образом, за расчетный период
(50 лет) слой воды, извлекаемой из водоносного горизонта за счет
сработки статических запасов, составит 500 мм, илн 23,5% от общего
количества статических запасов подземных вод верхней стометровой
толщи.
Наибольшими эксплуатационными запасами воды обладает Север-
ный гидрогеологический район, в пределах которого содержится почти
половина (45,6%) всех запасов Большого Донбасса при средней вели-
чине модуля эксплуатационных запасов 1,14 л] сек-км2, а также Северо-
Западный и Западный районы, в которых содержится соответственно
15,4 и 9,5% общих запасов при модулях 1,07 и 1,17 л/сек- км2. При
сравнительно равных значениях модулей эксплуатационных запасов
подземных вод в Северном, Северо-Западном и Западном гидрогеологи-
ческих районах содержание их весьма различно. В Северном районе
свыше 80% составляют динамические запасы, а в Северо-Западном и
Западном районах половина или большая часть эксплуатационных
запасов приходится на запасы статические, составляющие, например,
в Северо-Западном районе 58%. Слабо обеспечены подземными водами
Юго-Западный, Центральный и Южный гидрогеологические районы, где
модули эксплуатационных запасов собственно равны 0,09, 0,24 и
0,52 л!сек • км2.
На территории Большого Донбасса оценены запасы 25 водоносных
горизонтов и комплексов. Из них наибольшими запасами обладают
водоносные горизонты и комплексы меловых и аллювиальных, бучакско-
каневских отложений. Эксплуатационные запасы мергельно-мелового
водоносного комплекса составляют около половины всех эксплуата-
ционных запасов Большого Донбасса. Из этого водоносного комплекса
(совместно с аллювиальным горизонтом в долине Сев. Донца) может
быть извлечено 60 269 л/сек воды, или 48,3% от общей величины под-
считанных запасов. Суммарные запасы по 11 важнейшим водоносным
горизонтам и комплексам, приведенным в табл. 28, составляют свыше
94% от общих. Остальные 14 водоносных горизонтов и комплексов со-
держат всего 5,4% от общих запасов, причем в каждом из них содер-
жится менее 1 % от общих запасов. Величины модулей по некоторым
из них (пермский, песчано-глинистая толща нижнего карбона) не пре-
вышают 0,1 л/сек-км2.
Сравнение цифр современного использования и эксплуатационных
запасов по гидрогеологическим районам, водоносным горизонтам и адми-
нистративным областям (см. табл. 27, 28 и 29) показывает, что на всей
территории в большей или меньшей степени возможно дальнейшее уве-
личение водоотбора из водоносных горизонтов.
Сопоставление величин минимального стока рек в довоенные годы
и в настоящее время, когда водоотбор значительно увеличился, не пока-
зывает существенного влияния водоотбора на величину речного стока
в целом по Донбассу, хотя по отдельным районам она изменилась:
уменьшилась на периферийных участках и увеличилась в центральных
районах и в верховье р. Кальмиуса.
Усиленный водоотбор подземных вод вызывает более интенсивный
круговорот воды, т. е. наряду с отбором воды возрастает поступление
ее в водоносный горизонт за счет уменьшения расхода на испарение.
Большая часть извлекаемой воды возвращается в реки путем прямого
сбрасывания илн через атмосферу. Интенсификация водоотбора влечет
за собой увеличение темпов водообмена подземных вод. Поэтому сле-
дует полагать, что использование учтенных запасов подземных вод не
повлечет за собой заметною оскудения рек.
ЗАПАСЫ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
241
Таблица 28
Распределение эксплуатационных запасов и отбора подземных вод
по водоносным горизонтам и комплексам
Водоносные горизонты и комплексы Эксплуатационные запасы Водоотбор
статиче- ские, л{сек динамиче- ские, л!сек общие л!сек % к общим запасам по горизонту
л(сек % к сум- марным запасам по Б. Донбас- су
Аллювиальный 5008 14302 19310 15,5 214 1,5
Аллювиальный А- харьковский 1 854 1 976 3 830 3,3 278 7,3
Аллювиальный верхнемеловой 2998 17 665 20 663 17,9 9 741 47,1
Ергенинский 3 978 349 4 327 3,7 370 8,6
Сарматский 2 355 706 3 061 2,6 148 4,8
Полтавский + харьковский . . . 4 562 913 5 475 4,7 72 1,3
Бучакско-каневский 9 543 2 678 12221 10,6 925 7,6
Верхнемеловой 6146 33 460 39 606 34,2 5 975 15,1
Юрский и- триасовый 2 442 241 2683 2,2 81 3,0
Песчано-глинистая толща карбона 1 363 2 446 3 809 3,3 1 ПО 29,1
Карбонатная толща нижнего кар- бона 347 2441 2 788 2,4 1 437 51,5
Итого 40 596 77 177 117773 94,6 20351 17,3
Прочие водоносные горизонты и комплексы 4129 2 669 6798 5,4 951 13,9
Всего по Б. Донбассу , 44 725 79 846 124571 100 21302 17,1
Таблица 29
Распределение эксплуатационных запасов и отбора подземных вод
по административным областям
Административные области Площадь в пределах Б. Донбас- са, тыс. км2 Эксплуатаци- онные запасы, мг!сек Водоотбор
общие динами- ческие мР/сек % к запасам
Днепропетровская 10,5 14,2 8,2 0,9 6,3
Донецкая 23,3 12,4 7,7 5,7 46,0
Ворошиловградская 26,6 34,2 29,4 10,3 30,1
Полтавская • 2,1 2,2 0,5 0,1 4,5
Харьковская 24,0 20,3 9,5 1,9 9,4
Итого по УССР 86,5 83,3 55,3 18,9 22,7
Белгородская 3,0 2,0 1,8 — —
Волгоградская 4,7 3,9 1,8 0,1 2,6
Воронежская 2,0 1,3 1,1 — —
Ростовская 50,7 34,1 19,9 2,3 6,7
Итого по РСФСР 60,4 41,3 24,6 2,4 5,8
Всего по Б. Донбассу . . 147 124,6 79,9 21,3 17,1
242
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
При планировании комплексного использования водных ресурсов
территории в качестве предельной величины, на которую может умень-
шиться речной сток при изъятии подземных вод, ориентировочно можно
принимать величину эксплуатационных динамических запасов подзем-
ных вод.
Утвержденные запасы подземных вод по бассейну по состоянию на
1/1 1966 г. составляют небольшую величину — всего 17,7% по отноше-
нию к общей сумме прогнозных эксплуатационных запасов. Одной из
основных задач является сейчас проведение детальной оценки запасов
подземных вод в первую очередь на участках, перспективных для орга-
низации водоснабжения крупных городов, промышленных узлов и рабо-
чих поселков.
В заключение необходимо отметить, что величина водоотлива из
угольных шахт Донбасса, не включенная в общую сумму оцененных
эксплуатационных запасов подземных вод, составляет по Донецкой
области 5630 л!сек, по Ворошиловградской 5680 л!сек и по Ростов-
ской— 2320 л!сек. Рациональное использование шахтных вод для про-
мышленности и хозяйственных целей может существенно ослабить дефи-
цит в воде.
Глава IX
СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ
УЛУЧШЕНИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ДОНБАССА
ЗА СЧЕТ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
СУЩЕСТВУЮЩЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ
Водоснабжение Донбасса представляет собой очень сложную про-
блему в связи с высокой концентрацией здесь промышленности, боль-
шой плотностью населения и бедностью бассейна водными ресурсами.
Источниками водоснабжения Донбасса являются поверхностные,
подземные и в меньшей степени шахтные воды. Первые используются
преимущественно для производственно-технических целей, вторые —
для хозяйственно-питьевых потребностей. Шахтные воды используются
для технических целей и орошения земель. В районе Славянска и Ново-
го Карфагена для содового производства добываются искусственно соз-
даваемые высокоминерализованные подземные воды соленосных свит
перми.
Старейшими водопроводами Донбасса считаются: Ворошиловград-
ский и Донецкий (Юзовский), существующие с 1870 г.; Артемовский
(Бахмутский)—с 1872 г.; Кадиевский — с 1900 г.; на Брянском руд-
нике— с 1903 г.; в Коммунарске (Алчевске) и Енакиевском руднике —
с 1907 г.; в Жданове (Мариуполе), Славянске, на Рутченковском и
Криворожском рудниках — с 1910 г.; на Буденновском руднике —
с 1911 г.; в Макеевке — с 1913 г.; на Тошковском руднике — с 1915 г.
и на Юнкомовском руднике — с 1917 г.
Первые работы по организации водоснабжения каменноугольной
промышленности, выполненные в 1925—1926 гг., показали, что решать
эти вопросы целесообразно с учетом интересов всех потребителей Дон-
басса в целом (Щеголев, 1931). В 1929 г. Водоканалстроем были раз-
работаны первые генеральные схемы водоснабжения Донбасса с пода-
чей питьевых и технических вод из р. Сев. Донца и подземных вод,
забираемых в долине реки (Гениев, 1931).
Гидрогеологическим обоснованием этих схем послужили комплекс-
ные работы, выполненные Геолкомом в 1927—1928 гг. (Гидрогеологи-
СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ УЛУЧШЕНИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
243
ческий очерк под редакцией В. С. Попова, 1930). По первой генераль-
ной схеме техническое водоснабжение предполагалось осуществить за
счет р. Сев. Донца и серии водохранилищ внутреннего стока, а питье-
вое— главным образом за счет подземных вод верхнемеловых отложе-
ний Задонцовья и вод нижнего карбона в районе «Кипучей Криницы».
В 1931 г. Укргипровод разработал схему водоснабжения Донбасса
за счет использования вод Днепра по варианту: Днепр — Самара —
Волчья — Донбасс.
В 1940 г. Харьковское отделение Водоканалпроекта составило
новую генеральную схему водоснабжения и канализации Донбасса и
Криворожья. Основные результаты гидрогеологического обоснования
схемы водоснабжения Донбасса 1940 г. были опубликованы в 1941 —
1942 гг. Д. И. Щеголевым и Г. П. Синягиным.
В 30-е годы был создан ряд мощных водохозяйственных сооруже-
ний по захвату и подаче огромных количеств подземных и поверхност-
ных вод потребителям. В эти годы построены Алмазно-Марьевский водо-
забор, реконструированный впоследствии в I Донецкий, а также водо-
заборы Ворошиловградского горводопровода «Кипучая Криница» и ряд
других. Все они по технике эксплуатации превосходят дореволюцион-
ные. Среди созданных в то время водохранилищ можно отметить:
Ворошиловградское, Ольховское, Кардовское, Сеннянское, Волынцев-
ское, Ханженковское, Елизаветинское, Соколовское, Зуевское, Штеров-
ское, Кураховское и ряд других. Кроме того, были сооружены следую-
щие речные водозаборы: на реках Доне, Сев. Донце, Самаре, Кривом и
Казенном Торцах, Лугани и др. К числу водозаборов морских вод
относятся водопроводы отдельных предприятий Таганрога и Жданова.
В послевоенный период кроме восстановления водохозяйственных
объектов было построено около 30 новых водозаборов подземных вод
и до 20 водохранилищ.
Большим достижением в развитии водоснабжения Донбасса явля-
ется сооружение канала Сев. Донец — Донбасс и ирригационных кана-
лов Нижне-Донского и Донского магистрального, по производитель-
ности в десятки раз превышающих самые крупные из построенных
ранее водозаборов.
Размещение водохозяйственных объектов Донбасса определилось
в основном двумя факторами: естественной гидрологической и гидро-
геологической обстановкой и условиями промышленно-культурного раз-
вития края. При благоприятном сочетании этих факторов водопотреби-
тель размещается в пределах или вблизи развития водоносных гори-
зонтов эксплуатационного значения или на берегах рек. В таких слу-
чаях не требуется переброска воды на большие расстояния, но обяза-
тельно нужна разумная организация охраны водоисточников от загряз-
нения, а также от истощения.
Абсолютное большинство водозаборов подземных вод приурочено
к мергельно-меловой толще, развитой на периферии промышленной
части бассейна. Водозаборы поверхностных вод тяготеют, естественно,
к основным водным артериям, т. е. к Дону и Сев. Донцу, а также
к многочисленным водохранилищам, созданным на притоках Сев. Дон-
ца, Днепра, на Миусе, Кальмиусе и их притоках. Отсюда вода подается
в города и наиболее Крупные промышленные пункты бассейна с помо-
щью широко развитой в Донбассе системы водопроводов.
Потребность в воде не удовлетворяется централизованными рай-
онными и городскими водопроводами. Поэтому отдельные предприятия
и шахты, а в сельской местности все хозяйства вынуждены эксплуати-
ровать местные источники водоснабжения (поверхностные, подземные
и в меньшей степени шахтные воды). Поверхностные воды использу-
244
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
ются путем сооружения многочисленных прудов и мелких водохрани-
лищ или непосредственно из рек. В городах Жданове и Таганроге ряд
промышленных предприятий имеет водозаборы технической воды из
Азовского моря.
Водоснабжение за счет местных источников подземных вод на пре-
обладающей части территории базируется на одиночных скважинах,
пробуренных различными организациями и частными лицами на раз-
личные водоносные горизонты, хаотически, без учета радиуса влияния,
без соблюдения зон санитарной охраны. Число подобных скважин
в мелких населенных пунктах составляет 10—50; в отдельных крупных
селах, городах и районных центрах оно увеличивается до 1000—2000
(например, в черте г. Павлограда на площади 8 км2 пробурено 1756
скважин). Производительность скважин колеблется от сотых долей до
нескольких литров в секунду, находясь в большинстве случаев в пре-
делах 1 л/сек.
Наряду с этим имеется значительное количество местных сосредо-
точенных ведомственных водозаборов, состоящих из нескольких сква-
жин суммарной производительностью до 50—100, реже более 100 л!сек.
Наиболее крупными потребителями воды из местных источников явля-
ются предприятия Краматорска и Ворошиловграда. Промышленными
предприятиями из индивидуальных водозаборов в Ворошиловградском
промышленном районе потребляется примерно 104 тыс. м/сутки подзем-
ной и 60 тыс. м/сутки поверхностной воды. Это является существенным
дополнением к количеству воды, подаваемой в централизованном поряд-
ке Ворошиловградским и Кондрашевским водопроводами. Из других
крупных водозаборов местного значения можно назвать Деконские,
Монаховский карьер, Ясиноватский, Хайловский, Богдановский и др.
Для сельскохозяйственного водоснабжения в Донбассе подача
воды в централизованном порядке осуществляется в основном только
на орошаемых массивах (Нижне-Донской и Донской магистральные
каналы, отдельные водохранилища и реки), а также в некоторых селах
и на предприятиях по переработке сельскохозяйственной продукции,
расположенных вблизи основных систем централизованного водоснаб-
жения. Сельское население, как правило, использует для питьевых и
хозяйственных нужд подземные воды с помощью шахтных колодцев,
глубина которых колеблется от 2 до 30—40 м. Каждый колодец снаб-
жает от 5 до 100, а иногда до 500—700 человек. В последние годы все
более проявляется тенденция к скважинному водоснабжению населения.
Водоснабжение животноводческих хозяйств на 95—98% базиру-
ется на подземных водах. Основными водозаборными сооружениями
в данном случае являются скважины, число которых с каждым годом
увеличивается.
Для орошения используются в основном поверхностные воды. Под-
земные воды на большей части территории хотя и пригодны для этих
целей, но используются мало вследствие низкой их температуры и мало-
дебитности скважин.
Шахтные воды используются в небольшом объеме для хозяйствен-
ного и технического водоснабжения самих шахт и для орошения земель.
В ряде случаев они аккумулируются в прудах и водохранилищах (Иса-
аковское, Яновское, Штеровское), откуда поступают в сеть городского
водоснабжения. Например, в Исааковское водохранилище ежегодно
поступает 13,5 млн. м3 воды, сбрасываемой 21 шахтой.
Несмотря на развитую сеть централизованного водоснабжения и
использование значительных количеств воды из местных источников,
обеспеченность водой отдельных районов бассейна недостаточна. Это
относится к населенным пунктам южных частей Ворошиловградской
СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ УЛУЧШЕНИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
245
и Донецкой областей, а также восточных районов Днепропетровской
области.
Захват подземных и поверхностных вод на территории Донбасса
осуществляется по-разному в зависимости от гидрогеологической обста-
новки, гидрологического режима поверхностных вод на участках водо-
заборов, времени сооружения последних и величины отбора. Самые
сложные условия эксплуатации подземных вод создались в Таганроге,
где в свое время были сооружены наиболее глубокие шахтные колодцы
(до 40 м) для установления горизонтальных насосов. Более благопри-
ятными условиями забора подземных вод отличаются насосные станции,
оборудованные современными глубоководными установками.
БАЛАНС ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ
И ПЕРСПЕКТИВЫ УЛУЧШЕНИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
В балансе общего водопотребления, включая и использование воды
для мелиоративных целей, на долю подземных вод в среднем по всей
территории бассейна приходится около 35% по состоянию на 1963 г.
Значительную часть (50—60% от общего водопотребления) составляют
подземные воды в Днепропетровской, Харьковской и особенно Вороши-
ловградской областях.
В Ворошиловградской области около 91% добываемых подземных
вод используется внутри области, остальное подается по системам тру-
бопроводов в Донецкую и Ростовскую области.
Доля подземных вод в балансе водоснабжения Ростовской и Донец-
кой областей равна соответственно 19 и 25% (с учетом воды, подавае-
мой из Ворошиловградской области).
Водоснабжение Ростовской области осуществляется главным обра-
зом за счет поверхностных вод Дона, Сев. Донца и Кундрючьей. Отбор
подземных вод составляет около 74 млн. мъ/год.
Основными источниками водоснабжения Донецкой области явля-
ются канал Сев. Донец — Донбасс и водохранилища: Анновское, Верх-
не-Кальмиусское, Волынцевское, Грабовское, Кальмиусское, Кардов-
ское, Клебанбыкское, Константиновское, Краматорское, Ольховское,
Старобешевское, Старокрымское, Ханженковское и другие более мел-
кие, из которых для водоснабжения области ежегодно забирается около
600 млн. м3 воды. Отбор подземных вод в Донецкой области достигает
178 млн. м31год. Поступление подземных вод из Ворошиловградской
области составляет около 25 млн м3[год.
Несмотря на то что в общем балансе водопотребления в Донецком
бассейне преобладают поверхностные воды, практическое значение под-
земных вод исключительно велико. На значительных площадях, удален-
ных от основных водных артерий бассейна и крупных водохранилищ,
особенно в центральных промышленных районах и в Приазовье, они
являются единственным источником водоснабжения. В районах, обес-
печенных водой за счет канала и других поверхностных источников,
в питьевом водоснабжении предпочтение отдается также подземным
водам, поскольку поверхностные воды почти повсеместно в той или иной
степени загрязнены. В настоящее время на подземных водах базиру-
ется питьевое водоснабжение многих городов и рабочих поселков.
Из общего количества воды, откачиваемой ежегодно из угольных
шахт Донбасса, используется лишь немногим более 10%, а в общем
балансе водопотребления — 2,3%. Несколько выше процент использова-
ния шахтных вод Ворошиловградской области (19,6% от общего коли-
чества воды, откачиваемой из шахт области). Шахтные воды Ростов-
ской области почти совсем не используются.
246
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Таблица 30
Водопотребление по административным областям
Области Централизованное водоснабжение, млн. м3!год Водоснабжение за счет местных источников, млн. м3!год Всего млн. м?/год
поверх- ност- ные подзем- ные итого поверх- ност- ные подзем- ные шахт- ные итого
Днепропетровская 5 5 10 21 24 45 55
Донецкая 558 135 693 14 68 16 98 791
Ворошиловградская ..... 160 210 370 24 81 35 140 510
Ростовская . 326 27 353 38 57 — 95 448
«Остальная часть территории . — 12 12 56 52 — 108 120
Итого 1049 389 1438 153 282 51 486 1924
Использование водных ресурсов в Донецком бассейне осуществля-
ется главным образом путем централизованного водоснабжения.
Из табл. 30 видно, что свыше 75% потребляемой для водоснабже-
ния народного хозяйства Донбасса воды подается централизованным
путем. Особенно велик удельный вес централизованного водоснабже-
ния в Донецкой и Ростовской областях (80—90%). В Донецкой области
для централизованного водоснабжения 52% воды поставляется каналом
Сев. Донец — Донбасс, 29%—водохранилищами и только 19%—водо-
заборами подземных вод. В Ростовской области около 230 млн. м?]год
донской воды подается для орошения полей по каналам, общая протя-
женность которых равна нескольким тысячам километров.
Несколько иное соотношение централизованного водоснабжения
(72%) и водоснабжения за счет местных источников наблюдается
в Ворошиловградской области, причем около 60% централизованного
водоснабжения базируется на водозаборах подземных вод мергельно-
мелового водоносного горизонта.
В балансе водоснабжения Донбасса за счет местных источников
преобладает потребление подземных вод, составляющее 58%; поверх-
ностные воды составляют 32%, шахтные—10%.
Городское водопотребление в Донбассе составляет около 70% от
общего водопотребления. В сельском хозяйстве из общего количества
используемой воды 442 млн. др/год расходуется на орошение и
159 млн. мъ/год — на хозяйственно-бытовые нужды населения.
В промышленном водоснабжении Донбасса 79% составляют поверх-
ностные, 14%—подземные и 7%—шахтные воды.
Преобладающее значение имеют поверхностные воды и в иррига-
ционном водоснабжении (свыше 98%). Подземные и шахтные воды
используются для орошения в незначительном количестве, в основном
лишь в Ворошиловградской области.
В хозяйственно-бытовом водоснабжении основное значение имеют
подземные воды, которые в целом по Донбассу составляют 70% от
общей величины хозяйственно-бытового водопотребления, а по отдель-
ным областям (Ворошиловградская, Днепропетровская) —95—98%.
К 1980 г. намечено охватить централизованным водоснабжением
все города и рабочие поселки и увеличить коммунально-бытовое водо-
потребление населения в несколько раз. В таких же размерах
предполагается увеличить водопотребление промышленности. Расход
воды на орошение и обводнение земель должен возрасти. Общая потреб-
ность в воде на перспективу 1980 г. станет больше.
СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ УЛУЧШЕНИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
247
Даже если не учитывать сильной загрязненности поверхностных
вод, то намечаемая в целом по бассейну потребность в воде может
быть удовлетворена только в случае почти полного использования всех
ресурсов.
В более благоприятных условиях водоснабжения находятся области
и районы, расположенные на западной, северной и даже восточной
окраинах Донбасса (западная часть Днепропетровской области, Харь-
ковская, Белгородская, Воронежская, Волгоградская области, север-
ные части Ворошиловградской и Ростовской областей). В центральной,
южной и юго-западной частях бассейна (большая часть Ворошилов-
градской области, почти вся Донецкая область и юго-западная часть
Ростовской области) покрытие дефицита в воде представляет трудную
задачу.
Решение проблемы водоснабжения Донбасса не может осуществ-
ляться обособленно только для одного бассейна в отрыве от сопредель-
ных территорий, а должно быть найдено как составная часть общего
решения вопроса комплексного использования водных ресурсов всей
европейской части СССР. В этой связи наиболее радикальным меро-
приятием является привлечение внешних по отношению к бассейну
источников водоснабжения, в частности строительство каналов Днепр —
Донбасс и Дон — Донбасс. Весьма важно также выявление и исполь-
зование резервов водоснабжения, а именно: переход промышленных
предприятий с прямоточной на оборотную систему водоснабжения,
использование сточных вод, химическая очистка воды, искусственное
восполнение запасов подземных вод и др.
При существующем напряженном водном балансе очень важное
практическое значение приобретает наиболее рациональная организа-
ция эксплуатации подземных вод, а также использование шахтных вод.
В Донецком бассейне эксплуатируются подземные воды, приуроченные
к отложениям самого различного возраста. Наиболее водообильны и
поэтому интенсивно эксплуатируются водоносные горизонты мергельно-
меловой толщи и закарстованных карбонатных пород нижнего карбона.
Эти водоносные горизонты являются основными источниками централи-
зованного водоснабжения, базирующегося на подземных водах, и на их
долю приходится свыше 80% (540 млн. л!3 в год) от общего водоотбора
в Донецком бассейне.
Из остальных наиболее интенсивно эксплуатируются водоносные
горизонты, приуроченные к песчаникам и известнякам карбона (без
карбонатной толщи). Около 150 водозаборов, базирующихся на этих
водоносных горизонтах, имеют суммарную производительность свыше
35 млн. м?1год.
Сравнительно широко используются водоносные горизонты бучак-
ской и киевской свит (примерно 30 млн м3/год), а также водоносные
горизонты и комплексы, приуроченные к пескам, песчаникам и извест-
някам неогена и палеогена и трещиноватой зоне кристаллических по-
род докембрия. В районе г Изюма широко эксплуатируется водонос-
ный горизонт юрских известняков. Несмотря на то что водообильность
этих горизонтов невелика и водоотбор из них небольшой, они широко
используются, поскольку распространены преимущественно в районах,
где централизованное водоснабжение и более водообильные горизонты
отсутствуют.
На фоне окружающих территорий Донецкий бассейн выделяется
как площадь, на которой разведано наибольшее количество месторож-
дений подземных вод, однако доля подсчитанных запасов подземных
вод в нем еще недостаточна. Утвержденные ГКЗ запасы подземных
вод составляют небольшую часть общих перспективных запасов.
248
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Эксплуатационные запасы используются в целом по Донбассу
лишь на 17%. Возможность расширения сети водозаборов централизо-
ванного водоснабжения определяется рядом факторов, среди которых
первостепенное значение имеет водообильность водоносных горизонтов,
позволяющая организовать сосредоточенные водозаборы значительных
мощностей. Например, эксплуатационные запасы подземных вод, на
которых могут базироваться сосредоточенные водозаборы производи-
тельностью не ниже 50 л/сек, составляют в целом по Донбассу
2437 млн. м?]год, т. е. только 62% от общей величины прогнозных экс-
плуатационных запасов.
Таблица 31
Распределение общих и резервных эксплуатационных запасов
по гидрогеологическим районам
Гидрогеологические районы Общие прогнозные эксплуатационные запасы, млн. м3!год Водоотбор, млн. м3!год Резервные эксплу- атационные запасы млн м'/год
всего по водоза- борам мощностью 50 л{сек всего водозабо- рами мощностью 50 л/сек всего по водоза- борам мощностью 50 л!сек
Северный 1788 1442 373 256 1415 1100
Северо-Западный 605 417 43 — 562 386
Западный . . 373 259 23 — 350 240
Бахмутско-Торецкий 291 240 112 86 179 136
Центральный 189 70 79 53 ПО 25
Южный 219 37 25 3 194 32
Восточный 452 — 14 — 438 —
Юго-Западный 6 — 2 — 4 —
Всего по Б. Донбассу .... 3923 2465 671 398 3252 1919
Из табл. 31 видно, что с учетом организации средних и крупных
сосредоточенных водозаборов централизованное водоснабжение Дон-
басса, существующее на базе подземных вод, может быть увеличено
примерно в 5 —6 раз.
В пределах Донецкого бассейна можно выделить наиболее пер-
спективные для организации разведочных на воду работ следующие
водоносные горизонты.
Водоносный горизонт верхнемеловых отложений
(в долинах рек в комплексе с аллювиальными) в бассейне
р. Сев. Донца. Резервные эксплуатационные запасы составляют
1258 млн. м?]год, в том числе непосредственно на участке примыкания
долины р. Сев. Донца к промышленной части Донбасса —
342 млн. м31год, на правобережье (Ворошиловградская и Донецкая
области) —-76 млн. м3/год, на левобережье — 840 млн. м31год.
За счет этих подземных вод можно в централизованном порядке
обеспечить в ближайшее двадцатилетие коммунально-бытовое водоснаб-
жение многих городов.
Резервные эксплуатационные запасы подземных вод в долине
р. Сев. Донца (342 млн. м31год) включают еще не используемые запасы
по участкам Белогоровскому, Северо-Донецкому, Боровскому II, Крым-
скому, Краснолиманскому, Айдарскому, Кондрашевскому, Ольховскому
и Большой Суходол (левый берег) в количестве 7680 л/сек
(242 млн. мЧгод), а также прогнозные эксплуатационные запасы в коли-
СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ УЛУЧШЕНИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
249
честве 3180 л/сек (100 млн. м31год). Прогнозные запасы относятся к ре-
зервным участкам — Петровскому (30 Млн. м3/год) и Митякинскому
(20 млн. м3]год), которые находятся в стадии детальной разведки.
Остальная часть (50 млн. м3[год), представляющая в основном стати-
ческие (срабатываемые) запасы, является дополнительным резервом для
расширения действующих водозаборов на участках с еще не эксплу-
атируемыми, утвержденными ГКЗ запасами подземных вод.
Несмотря на то что в долине р. Сев, Донца резервные запасы под-
земных вод значительны, на отдельных ее участках перспективы даль-
нейшего увеличения водоотбора ограничены.
Следует подчеркнуть, что подсчитанные эксплуатационные запасы
подземных вод долины Сев. Донца отвечают режиму поверхностного
стока реки до его зарегулирования Краснооскольским и Кочетокским
водохранилищами. Зарегулирование стока реки и отбор воды действую-
щим и проектируемым каналами Сев. Донец — Донбасс в будущем мо-
жет отразиться на режиме подземных вод и вызвать снижение эксплуа-
тационных запасов. Во избежание этого должны быть приняты меры
по обогащению подземных вод путем искусственного заводнения высох-
ших озер и песчаных террас. Необходимо также принять действенные
меры по охране подземных вод, так как уже в настоящее время
в одном из районов существующие водозаборы выводятся из строя
сбросом промышленных сильно загрязненных вод.
Из резервного объема воды (76 млн. м3!год), которой располагает
мергельно-меловой водоносный горизонт на правобережье р. Сев. Донца,
примерно 40 млн. м3)год приходится на Ворошиловградскую область
и 36 млн. м3/год — на Донецкую (Бахмутская котловина).
В бассейнах правобережных притоков Сев. Донца эксплуатацион-
ные запасы подземных вод можно значительно увеличить при зарегули-
ровании поверхностного стока по долинам крупных балок. Обычно
большинство балок врезаны в мергельно-меловую толщу, обладающую
исключительно высокими поглащающими и очищающими свойствами.
Зарегулированный поверхностный сток по таким балкам полностью
поглощается.
Имеются большие возможности для получения подземных питьевых
вод на левобережье Сев. Донца. В его долине и в долинах левобереж-
ных притоков (Оскол, Жеребец, Красная, Боровая, Айдар, Евсуг, Ков-
суг, Деркул, Калитва) можно устроить около ста сосредоточенных
водозаборов производительностью 100— 500 л/сек.
Водоносный горизонт меловых отложений Амвро-
сиевского мелового поля (Южный гидрогеологический район).
Резервные эксплуатационные запасы составляют 31 млн. м3/год. Сюда
входят еще не эксплуатируемые запасы, утвержденные ГКЗ по участ-
кам Красновскому, Центральному и Белояровскому (6 млн. м3/год),
а также прогнозные эксплуатационные запасы (25 млн. м3/год).
Водоносный горизонт меловых отложений в бас-
сейне р. Сухие Ялы. Резервные эксплуатационные запасы состав-
ляют около 12 млн. м31год.
Водоносный комплекс юрских и триасовых отло-
жений на западной и северо-западной окраинах
промышленной части Донбасса. Как показали исследования
последних лет, перспективы использования подземных вод юрских и
триасовых отложений намного шире, чем это представлялось
ранее. Резервные эксплуатационные запасы составляют примерно
100 млн. м3/год, в том числе эксплуатационные статические запасы —
свыше 90 млн. м3)год. Перевод статических запасов в промышленные
категории позволит базировать на них водоснабжение северных групп
250
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
шахт Петропавловского и Добропольского углепромышленных районов,
а также городов Изюма, Барвенково, Славянска, Краматорска, Друж-
ковки, Александровки и др.
Водоносный горизонт карбонатной толщи ниж-
него карбона. Резервные эксплуатационные запасы составляют
42 млн. м^год (1350 л/сек), в том числе: на участках в бассейнах Су-
хой и Мокрой Волновах — 25 млн. м^/год и на Каменском участке
в Западном Донбассе (бассейн Волчьей) — 17 млн. м?!год.
В Западном Донбассе централизованное водоснабжение городов,
шахт и рабочих поселков на базе подземных вод можно осуществлять
за счет водоносных горизонтов палеогена (в долинах рек, в комплексе
с аллювием) путем создания сосредоточенных водозаборов мощностью
до 50—100 л/сек. Резервные запасы подземных вод водоносных гори-
зонтов бучакских, харьковских и полтавских отложений вместе с ал-
лювием Самары, Орели и Волчьей составляют в пределах Северо-За-
падного и Западного районов около 50 млн. м31год, в том числе
запасы, утвержденные ГКЗ по участкам Павлоградскому, «Сухая
Чаппинка», Терновскому, Днепропетровским, Кочережскому, состав-
ляют 50 млн. ле]год, а прогнозные запасы — 450 млн. м3)год.
Необходимо отметить, что рекомендованные для централизованного
водоснабжения водоносные горизонты и комплексы палеогеновых, мело-
вых (исключая долины рек), юрских и триасовых отложений, как пра-
вило, характеризуются повышенной минерализацией вод, колеблющейся
от 1 до 2 г/л при общей жесткости 10—30 мг-экв.
На востоке Большого Донбасса отсутствуют водоносные горизонты,
пригодные для эксплуатации достаточно крупными сосредоточенными
водозаборами. Поэтому здесь централизованное водоснабжение пол-
ностью приходится ориентировать на поверхностные воды.
В долине Дона можно закладывать групповые водозаборы из аллю-
виальных отложений производительностью не более 30—50 л)сек. Ма-
лые мощности водозаборов наряду с повышенной минерализацией вод
не позволяют рекомендовать этот водоносный горизонт для централи-
зованного водоснабжения. Вместе с тем усиленный отбор воды в долине
Дона оказал бы весьма благоприятное влияние на уменьшение мине-
рализации воды и увеличение эксплуатационных запасов аллювиаль-
ного водоносного горизонта.
Донская долина является понижением, куда устремляются потоки
грунтовых вод, имеющих значительную минерализацию. Вследствие
слабого стока их уровень находится вблизи поверхности, и усиленное
испарение приводит к засолению грунтовых вод. Интенсивный отбор
воды из аллювиального водоносного горизонта привел бы к снижению
уровней и свел бы до минимума испарение подземных вод.
Все перечисленные водоносные горизонты широко используются и
как местные источники водоснабжения населенных пунктов, отдельных
промышленных предприятий, колхозов и других небольших водопотре-
бителей.
Сопоставление использования подземных вод с эксплуатационными
запасами показывает, что на всей территории в большей или меньшей
степени возможно дальнейшее увеличение водоотбора для местного
водоснабжения и из других водоносных горизонтов.
Использование шахтных вод наряду с потреблением их для нужд
самих шахт должно развиваться в направлении сбора шахтных вод
в большие водохранилища с постройкой при них крупных водоочист-
ных станций.
Большое значение имеет строительство небольших прудов на тер-
ритории сельскохозяйственных предприятий и массивах орошения для
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОДЫ
251
использования шахтных вод. Эти воды являются значительным резер-
вом для покрытия огромной потребности в воде для орошения.
На основании исследований И. М. Соболевой и С. В. Пельтихина
(1962 г.) количество шахтных вод, пригодных для орошения, составляет
примерно 60% от общего объема притока воды в шахты. Следова-
тельно, резервное количество шахтных вод, пригодных для орошения,
превышает 600 тыс. м31сутки. Исходя из средней оросительной нормы
2000 м3!га, получим, что в сутки можно оросить 300 га. При продолжи-
тельности поливного периода 120 дней суммарная орошаемая площадь
равна 36 тыс. га. Если учесть, что на 1/1 1963 г. за счет всех источников
орошалось в Донецкой области 36,6 тыс. га, в Ворошиловградской —
17,4 тыс. га, то легко можно оценить экономический эффект, который
дает использование шахтных вод
Таким образом, резюмируя все сказанное в настоящей главе, можно
сделать вывод о том, что водоснабжение Донбасса необходимо осу-
ществлять комплексным путем как за счет привлечения внешних источ-
ников (Днепр, Дон), так и на базе рационального использования внут-
ренних ресурсов. Среди последних значительным резервом являются
подземные и шахтные воды, за счет которых можно обеспечить в Дон-
бассе потребность в воде для хозяйственно-бытовых нужд. Водоснаб-
жение промышленности, орошение и обводнение должно базироваться
на транспортировке воды из Днепра или Дона, а также на более пол-
ное использование шахтных вод.
Наибольшие перспективы получения дополнительных количеств
подземных вод питьевого качества в Донбассе имеются на левобережье
р. Сев. Донца, где в долинах Оскола, Жеребца, Красной, Боровой,
Айдара, Евсуга, Ковсуга, Деркула, Калитвы и других.рек можно устро-
ить около сотни сосредоточенных водозаборов производительностью по
10—50 тыс. м31сутки. При условии зарегулирования поверхностного
стока перечисленных рек и частичного перевода его в подземный с после-
дующим отбором, например с помощью водозаборов инфильтрацион-
ного типа, здесь можно получить около 1000 млн. м3[год хорошей воды.
В качестве первых практических мероприятий с целью улучшения водо-
снабжения Донецкой области и исследования эффективности инфильт-
рационных водозаборов в долинах левобережных притоков р. Сев.
Донца необходимо заложить несколько водозаборов подземных вод
в долине р. Оскола, в зоне подпора от Краснооскольского водохрани-
лища.
Глава X
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОДЫ
Проводившиеся в течение многих лет в Донбассе гидрохимические
исследования недостаточны для оценки подземных и поверхностных
минеральных вод. Это объясняется тем, что существующие анализы во-
ды в большинстве случаев дают характеристику только ионно-солевого
состава, недостаточного для всесторонней оценки их лечебных свойств.
Вместе с тем на возможность использования вод некоторых источ-
ников и скважин для лечебных целей обращалось внимание рядом
исследователей (П. И. Степанов, Д. И. Щеголев и др.). Более или менее
систематические исследования производились на уже известных и ис-
пользуемых месторождениях минеральных вод и грязей (Ворошилов-
град, Старобельск, Славянск, Ясиноватая, озеро Соленый Лиман. В 50-х
252
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
годах И. П. Соляковым была произведена систематизация имевшихся
в тресте «Артемгеология» результатов анализов подземных вод Дон-
басса и установлено наличие большого числа вод, ионно-солевой состав
которых заслуживает внимания и дальнейшего изучения с точки зре-
ния использования их для лечебных целей. В последующие годы неко-
торые из них были обследованы и рекомендованы Украинским институ-
том курортологйи для использования. После проведения трестом «Ар-
темгеология» дополнительных исследований по двум из них утверж-
дены запасы. Одновременно в последние годы в Донбассе производи-
лись специальные исследования и попутные гидрохимические поиски,
результаты которых показали наличие во многих районах ценных лечеб-
ных вод.
В Донецком бассейне подземные воды очень разнообразны по
ионно-солевому составу и степени минерализации.
Широкое распространение угленосных отложений обусловливает
содержание в подземных водах большого количества метана. На неболь-
ших глубинах здесь располагается зона восстановительной обстановки,
что определяет распространение щелочных вод, содержащих соответст-
вующие этой обстановке компоненты. Наличие в каменноугольных отло-
жениях повышенного количества сульфидов определяет возможность
нахождения в поверхностной зоне с окислительной обстановкой вод,
содержащих железо.
К сожалению, на большей части территории состав лечебных микро-
элементов изучен очень слабо. Поэтому вышесказанное позволяет клас-
сифицировать почти всю территорию как район распространения холод-
ных азотных и азотно-метановых минеральных вод различного ионного
состава и разной минерализации. На значительных площадях, однако,
установлены минеральные воды, содержащие и биологически активные
микроэлементы: Rn, Br, J, Fe2+ и Fe3+. Так, в пределах Приазовского
кристаллического массива и в сочленении его со складчатым Донбас-
сом распространены радоновые воды. На небольших участках они встре-
чаются и на других площадях в области Донецкого кряжа и в зоне
купольных структур.
В полосе региональных северных разломов, в западном купольном
районе, в южной части Старобельско-Миллеровской моноклинали и
в Восточном Донбассе, где палеозойские отложения погружаются в на-
правлении Азово-Кубанской впадины, имеются воды, содержащие бром,
йод, а иногда и другие компоненты. В неогеновых отложениях, покры-
вающих южную и юго-восточную части Приазовского кристаллического
массива, наблюдаются благоприятные условия для формирования серо-
водородных вод. На площадях распространения соленосных пермских
отложений широко развиты высокоминерализованные рассолы, пред-
ставляющие большую бальнеологическую ценность (рис. 81).
Таким образом, чрезвычайное разнообразие слагающих бассейн
отложений, особенности геологической обстановки и связанная с этим
быстрая смена условий формирования состава подземных вод обуслов-
ливают возможность развития многих типов минеральных вод. Это наи-
более характерно для поверхностной зоны. Здесь наряду с широким раз-
витием пресных вод встречаются воды почти предельной минерализации,
но наибольшим распространением пользуются минеральные воды низкой
концентрации, относящиеся, по В. А. Александрову, к гидрокарбонат-
ному, хлоридному, сульфатному и смешанному (по анионам) классам.
Эти воды очень разнообразны по составу основных катионов. Здесь
отсутствуют лишь воды чистого магниевого состава.
Минерализация подземных вод колеблется преимущественно от 0,2
до 3—5 г/л, реже встречаются воды с минерализацией более 5 г/л, а на
Рис 81 Схематическая карта
минеральных вод Донецкого
бассейна (Составили Ю. Г. Го-
ловченко, Н А Иванова)
1—5 — площади распространения
минеральных вод в поверхностной
зоне (1 — пресных и солоноватых,
гидрокарбонатно-кальциевого, гид
рокарбоиатно-сульфатно- и суль
фатно гидрокарбонатно-каль-
циево-иатриевого состава с минера
лизацией до 3 г/л, 2 — сульфатио
натриевого, сульфатио-хлоридно- и
хлоридио-сульфатио-натриевого со
става с минерализацией до 3—5 г/л,
3 — хлоридно сульфатно-иатрие-
вого и хлоридно-иатриевого состава
с минерализацией свыше 3—5 г/л,
4 — хлоридно натриевого состава с
минерализацией свыше 10 г/л, 5 —
рассолов с минерализацией до
320 г/л), 6 — площади распростра-
нения радиоактивных вод, 7 — гра
ницы распространения высокомиие-
рализоваииых вод, 8 — 10 глубины
залегания высокоминерализован-
ных вод—свыше 10 г/л, (8 — ЗООМ,
9—400 м, /0 — 600—700 м), И -
площади развития в водах глубо
ких горизонтов Br, J, В, 12 —
скважина и ее иомер, 13 — источ
ник и его номер, 14—16 — биологи
чески активные компоненты в во
дах скважин и источников (14— J,
Вг, В, 15 — Rn, 16 — H2S), 17—19-
температура вод (17 — холодные
(менее 20°), 18 — теплые (20—37°),
19 — горячие (свыше 37°), 20 — за
воды розлива минеральных вод,
21 — бальнеологические лечебницы,
22 — бальнеологические курорты и
санатории, 23— озера (рапа и
грязи)
254
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
площади распространения соленосных отложений минерализация их
иногда превышает 300 г/л. Многие источники и скважины дают прекрас-
ные столовые воды низкой и средней минерализации гидрокарбонатно-
кальциевого, гидрокарбонатно-натриевого, гидрокарбонатно-сульфатно-
го, гидрокарбонатно-хлоридного и сульфатно-хлоридно-натриевого
состава, требующие газирования.
В настоящее время для розлива используются только «Днепропет-
ровская» и «Яковлевская» вода. Первая имеет гидрокарбонатно-натрие-
вый состав при весьма низкой минерализации, вторая близка по типу
к «Ессентуки 20». В Западном Донбассе в 1960—1961 гг. на контакте
карбона с Приазовским кристаллическим массивом были обнаружены
слабо минерализованные радоновые железистые воды.
Представляют большой интерес воды в с. Золотой колодец (скв.
480 и 481), также рекомендуемые для розлива. Эти воды в микроколи-
чествах содержат элемент группы платины, что придает им освежаю-
щий вкус и позволяет сохранять их в течение длительного времени.
Запасы вод по этим скважинам утверждены ГКЗ для питьевого водо-
снабжения Добропольской группы шахт.
Ценными свойствами обладают сульфатно-натриевые воды, широко
распространенные в окраинных частях бассейна, особенно на площади
развития пермских отложений (Донецкая область).
Некоторые воды близки по составу к водам курортов «Горячие
Ключи» (скв 356 в Ростовской области), «Джульфа», «Ижевск» (источ-
ник на территории санатория «Мариупольский», скв. 137 и 370 вблизи
пос. им. К. Либкнехта в Донецкой области и др.).
Большое практическое значение могут иметь не используемые
в настоящее время хлоридно-натриевые рассолы, приуроченные к зоне
выщелачивания соленосных отложений перми. Некоторые воды поверх-
ностной зоны содержат небольшие количества Rn, Br, F, Fe. Воды
с повышенным содержанием фтора распространены в южной части бас-
сейна, где имеются месторождения флюоритов.
В более глубокой зоне карбона (до 400—600 м) распространены
азотно-метановые и метановые воды, из которых наибольший интерес
представляют хлоридно-гидрокарбонатно-натриевые (скв. 2065 в Донец-
кой области), хлоридно-сульфатно-натриевые (скв. 341 в Ростовской
области, скв. 991 в Донецкой), сульфатно-натриевые (скв. 666 в Дне-
пропетровской области) и разнообразной концентрации хлоридно-нат-
риевые и натриево-кальциевые воды.
На глубинах 300—500 м в ряде районов из каменноугольных водо-
носных горизонтов могут быть получены чистые гидрокарбонатно-нат-
риевые и гидрокарбонатно-хлоридно-натриевые воды, по составу основ-
ных ионов и минерализации близкие к водам «Ессентуки» и «Боржоми».
В Донецкой области по скв. 2316 утверждены запасы вод хлоридно-
сульфатно-натриевого типа. На базе этой скважины должна быть обо-
рудована водолечебница.
К зоне затрудненного водообмена и участкам разгрузки глубинных
вод приурочены хлоридно-натриевые минеральные воды, лечебное зна-
чение которых определяется обнаруженными в них биологически актив-
ными компонентами (Br, J, Ва и Fe). Минерализация их обычно пре-
вышает 10 г/л. Воды вскрыты в наиболее глубокой части Старобельско-
Миллеровской моноклинали рядом скважин, часть которых эксплуати-
руется. В частности, в Старобельске с 1936 г. функционирует водоле-
чебница, использующая воды с повышенным количеством брома.
Вода такого типа используется и в Ворошиловграде, где водоле-
чебницей до 1960 г. эксплуатировалась скв. 1500, дававшая из триасо-
вых отложений воду хлоридно-натриевого состава с минерализацией
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОДЫ
255
около 30 г/л, содержащую небольшое количество Fe, Br, J. В 1960 г.
на территории лечебницы пробурена скв. 600, вскрывшая минеральные
воды в триасе и карбоне. Значительный дебит скважин позволяет отпу-
скать до 420 ванн в день.
Аналогичные воды обнаружены скважинами и в других районах
Ворошиловградской области на территории Старобельско-Миллеровской
моноклинали. Содержание в них брома достигает 40 мг/л, в небольших
количествах содержится железо (скв. 234 в Кременском районе —
39 мг/л). Воды подобного состава должны быть, по-видимому, распро-
странены во всей полосе вдоль Северодонецкого надвига, как в Харь-
ковской, так и в Ростовской областях. В Донецкой области такого
типа вода встречена в Болыпе-Новоселовском районе (скв. 8000). Она
близка по составу к воде Нальчика, содержит 31 мг/л брома и 67 мг/л
бария У с. Новоселовки в Донецкой области выведены на поверхность
хлоридно-сульфатно-натриевые воды (скв. 6044 и 6045). Вода скв. 6044,
изливающаяся с глубины 176 м, близка по типу к воде Трускавецкого
источника № 5, но имеет несколько меньшую минерализацию и содер-
жит 10 мг/л железа.
Весьма интересна по составу вода, полученная из скв. 1902 в с.Пет-
ропавловке (Днепропетровская область) Она содержит до 130 мг/л
бария; из скважины выделяется метан. Повышенная концентрация
в воде бария не позволяет рекомендовать ее для употребления в естест-
венном виде. Очевидно, в этом районе можно получить и воды, в кото-
рых барий содержится в количествах, дающих возможность использо-
вать их для лечебных целей. В Бахмутской и Кальмиус-Торецкой котло-
винах в водах пермских и кайнозойских отложений обнаружены Вг, J
и др. Минерализация вод пестрая. Повышенные содержания брома (до
80 мг/л) отмечены в водах никитовской и славянской свит перми. Йод
в тех же водах встречен в количестве до 6 мг/л.
Обращает на себя внимание высокое содержание в подземных водах
Бахмутской котловины нитратов (в Славянском районе до 1200 мг/л,
на западе территории, в области купольных структур, — до 2778 мг/л).
Закономерности в распространении нитратных вод не отмечено. Наи-
большие количества Вг и J наблюдаются в высокоминерализованных
водах в зоне выщелачивания хемогенных пермских отложений. Повы-
шенное содержание брома обнаружено в водах высокой минерализации,
поступающих в шахты на северо-восточном крыле Бахмутской котло-
вины и в полосе мелкой складчатости (Ворошиловградская область).
Все это свидетельствует о возможности получения, в основном
в Бахмутской котловине, ценных лечебных йодо-бромных и иных вод.
Довольно высокое содержание в водах Вг и J наблюдается также
в северной зоне разломов и в крайней восточной части бассейна (Рос-
товская область), где палеозойские породы глубоко погружаются под
меловые отложения.
В настоящее время в средней части Донбасса известно несколько
источников, дающих воды низкой и средней степени радиоактивности
(«Бурчак», «Дарьинский», «Джимульта», «Яковлевский» и др.). Эти
воды формируются в поверхностной зоне каменноугольных отложений.
Количество радона составляет в них несколько десятков эман. Воды
низкой радиоактивности содержатся и в более глубоких горизонтах
карбона.
Наиболее богата радоновыми водами юго-западная часть бассейна.
Они развиты по всей полосе сочленения Приазовского кристаллического
массива с породами нижнего карбона и девона, а возможно, и в мело-
вых и неогеновых отложениях в районе Конкско-Ялынской впадины. Зна-
чительные концентрации радона определены в подземных водах, приуро-
256
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
ченных к базальным песчаникам девона и трещиноватой зоне кислых
пород докембрия. Воды преимущественно имеют сульфатный- или суль-
фатно-хлоридно-натриевый состав. Путем рационального каптирования,
по-видимому, могут быть получены радоновые воды в количестве, доста-
точном для организации ванн, при условии подогрева воды. Повышен-
ная радиоактивность вод кристаллических пород отмечена и в запад-
ной части Донбасса, на контакте осадочных и кристаллических пород
(скв. 6618).
Учитывая очень широкое развитие радоновых вод на площади при-
днепровской части Украинского кристаллического массива, можно
предполагать, что в пределах восточной окраины Приазовского кри-
сталлического массива, входящего в описываемую территорию, радо-
новые воды лечебного значения распространены повсеместно.
На площади Северо-Восточного Приазовья радоновые воды уста-
новлены в зонах дробления кислых и щелочных изверженных пород и
на участках обогащения кристаллических пород радиоактивными акцес-
сорными минералами. Отдельные участки изверженных пород с интен-
сивной трещиноватостью и обогащенные сфеном, ортитом и цирконом
отличаются повышенным содержанием в водах радона (50—75 эман),
что обусловлено несколько повышенным кларком радия.
Радоновые воды установлены также в районе Петровского купола,
где они выходят в виде источников, приуроченных к зоне разлома, за-
полненной брекчией с обломками известняков и диабазов девонского
возраста. Эти воды формируются в верхнепермских отложениях. Содер-
жание радона в водах верхнекаменноугольных отложений достигает
50 эман, а в водах верхнепермских образований — 100 эман.
Почти все описанные выше минеральные воды являются холод-
ными. Только небольшое число выведенных в настоящее время на по-
верхность вод можно отнести к числу теплых (в Ростовской области
в скв. 356 23,6° С, в скв. 247 24° С, в Донецкой области в скв. 2316
29—30° С). Эти воды поступают с больших глубин (до 700—
800 м) и поэтому имеют хлоридно-натриевый и хлоридно-сульфатно-
натриевый или хлоридно-гидрокарбонатно-натриевый состав. Только из
одной скважины (357 в Ростовской области) с глубины 3000 м была
получена весьма горячая вода с температурой 77,3° хлоридно-натрие-
вого состава с минерализацией 222 г/л и высоким содержанием Вг и J.
Высокотемпературные воды с ничтожными дебитами при очень боль-
ших понижениях получены и из глубоких скважин на нефть и газ на
северной и северо-западной окраинах бассейна.
Температура горных пород на глубине 1500 м в среднем по бас-
сейну составляет 50°. Поэтому при наличии на этих глубинах пород
с хорошей водопроводимостью, особенно в зонах разломов, можно рас-
считывать на получение вод, пригодных к использованию для ванн при
естественной температуре (с учетом потери тепла по мере подъема по
скважине и в каптажах).
К особой категории относится манеральная вода источника, распо-
ложенного на южной окраине г. Донецка в долине Кальмиуса. Источник
выходит из-под шлакоотвалов металлургического завода им XV-летия
ВЛКСМ. До отсыпки отвалов участок представлял собой болотистую
местность, изобилующую мочежинами и источниками. Сейчас здесь
насыпаны отвалы шлака высотой около 10 м, из-под которых выходит
несколько источников. Наиболее крупный из них (дебит 3—4,2 л/сек}
каптирован и используется местной лечебницей для ванн. Источник
питается атмосферными осадками, выпадающими на поверхность отва-
ла, и выходами под отвал вод каменноугольных отложений. Взаимо-
действуя с породами отвала, вода приобретает необычный состав,
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОДЫ
157
очень высокую щелочность и большое количество гидросульфидов,
а также обогащается калием и аммиаком. В результате экзо-
термических реакций разложения сернистых соединений, в первую
очередь CaS, содержащихся в породах отвалов в среднем в
количестве 4,4%, вода приобретает температуру 32—39° С. Вода приз-
нана лечебной при заболеваниях опорно-двигательного аппарата, пери-
ферийной нервной системы, некоторых кожных и других болезней.
Запасы воды по этому источнику не были утверждены ГКЗ вследствие
недостаточной изученности его режима и условий формирования.
По состоянию на 1/1 1966 г. в Донбассе утверждены запасы мине-
ральных вод только по двум месторождениям—Ханженковскому (скв.
2316) в количестве 240 м3/сутк.и по категории А с назначением для
бальнеологического использования и лечебного питья и Новоселовскому
(скв. 6044) в количестве 156 м^/сутки по категории А и 16,8 м3/сутки
по категории В для бальнеологических целей.
Режим минеральных источников и скважин, приуроченных к верх-
ней зоне интенсивного водообмена, отличается большой изменчивостью.
Существенно изменяются во времени как дебит, так и состав подземных
вод, причем изменения эти в большинстве случаев носят синхронный
характер: с увеличением дебита источников уменьшаются минерали-
зация и содержание всех компонентов. Кривая температуры воды
в сглаженной форме повторяет кривую температуры воздуха. Довольно
резкие изменения претерпевают также содержания радиоактивных эле-
ментов и микрокомпонентов.
Интересно, что состав и температура вод минерального источника
из шлаковых отвалов в Донецке мало изменяются по сезонам и в зави-
симости от количества выпадающих осадков. Химический состав вод,
полученных из глубоких горизонтов, довольно постоянен (рис. 82).
Кроме подземных минеральных вод Донецкий бассейн располагает
ресурсами рапы и лечебных грязей. В районе Славянска издавна функ-
ционирует курорт, базирующийся на грязях и рапе трех соленых озер,
образовавшихся в провальных воронках от выщелачивания пластов
каменной соли. Размеры озер изменяются в зависимости от климати-
ческих условий, но в общем имеют тенденцию к увеличению за счет
продолжающегося выщелачивания залегающих под озерами соляных
пластов. Одно из озер (Вейсово) содержит только рапу, остальные два
(Репное и Слепное)—грязи. В состав жидкой фазы грязи входит
666 мг/л натрия и калия, 99 мг/л хлора и 425 мг[л сульфатов. Кристал-
лический скелет состоит главным образом из карбонатов (5,5%), суль-
фатов (2,26%) и фосфатов кальция (0,35%). Коллоидная фракция грязи
характеризуется наличием сернистого железа (0,26%), гидрата окиси
железа (0,08%) и алюминия (1,6%), мелких силикатных и органи-
ческих частиц (10,4%). В глубоких слоях рапы всех озер и грязях содер-
жится большое количество сероводорода (до 425 мг/л).
В Днепропетровской области, вблизи г. Новомосковска, располо-
жено оз. Соленый Лиман. Состав его воды изменяется в разные годы и
по сезонам вследствие разбавления рассола паводковыми водами и
усыхания озера летом.
1.XII.1959 г.
м С154 SO4 24 НСО317
М20,7 (Na + К) 97 Mg 3
5.VIII. 1960 г. (засушливое лето)
м С1 54 СО3 19 SO415 НСО3 11
м1ов,4 (Na + К) 99
12.VII.1961 г. (дождливое лето)
Ал С1 60 SO414 НСОз 10 СО310
Mi5,9 (Na + К) 99
I
f' ЁИЬ Вз Bb Bb Г7Ло £3? ЕЗ8 В9
Рис. 82. Графики режимных гидрогеологических наблюдений
I — по скв 2316, II — по скв 600, 1—6 содержание компонентов (/ — гидрокарбона-
тов, 2 —сульфатов, 3 — хлоридов, 4 — кальция, 5 — магния, 6 — натрня), 7 — мине-
рализация, г/л, 8 — температура воды, 0°С, 9 — дебит, л/сек
ПРОМЫШЛЕННЫЕ волы
259
Грязь оз. Соленый Лиман почти аналогична грязи оз. Гопри, она
содержит 0,39% органических веществ и 0,03% сероводорода. Запасы
грязи составляют около 2 млн. л3, в том числе высококачественной —
124 тыс. м3, разжиженной — 680 тыс. м3 и уплотненной — 1198 тыс. м3.
Грязи оз. Соленый Лиман используются санаторием «Спартак». Запасы
рапы и грязей озер Славянских и Соленый Лиман не утверждены.
Таким образом, даже при существующей степени изученности минераль-
ных вод Донбасса очевидно, что во многих его районах имеются цен-
ные лечебные воды, на базе которых могут быть организованы бальне-
ологические курорты, санатории, лечебницы и заводы розливов.
Глава XI
ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВОДЫ
За последние 10—15 лет, в связи с возрастающим интересом к со-
держащимся в подземных водах компонентам, представляющим цен-
ность для химической промышленности, в некоторых районах Донбасса
были произведены ревизионные обследования отдельных площадей
с отбором проб из фонтанирующих скважин, источников и колодцев.
В 60-х годах были начаты более или менее планомерные исследо-
вания подземных вод для выяснения возможностей использования
содержащихся в них ценных элементов — йода, брома и др. Опробова-
нию подвергались воды глубоких скважин на нефть и газ, а также
ряда скважин, пробуренных при разведке других полезных ископаемых
и при геологической и гидрогеологической съемках. Исследования эти
показали наличие на разведанных глубинах вод и рассолов, которые
по содержанию отдельных микроэлементов должны быть отнесены
к промышленным.
Наиболее богата промышленными водами северо-западная часть
территории, особенно площади распространения соленосных отложений
перми (рис. 83). Здесь на небольших глубинах (иногда до 50—100 м)
содержатся огромные запасы хлоридно-натриевых рассолов с минера-
лизацией свыше 50 г)л, а часто порядка 300 г)л. Естественные рассолы
в течение многих лет эксплуатируются Славянским солепромыслом.
В настоящее время на Славянском солепромысле и рассолопромысле
Новый Карфаген производится добыча искусственных рассолов, полу-
чаемых путем подземного выщелачивания соляных пластов низкомине-
рализованными водами. Извлекаемые рассолы служат сырьем для
крупнейших в стране содовых заводов.
Возможности для добычи естественных рассолов имеются на очень
больших площадях неглубокого залегания пермских соляных пластов
и на участках девонских соляных штоков (Ново-Дмитриевский, Пет-
ровский и др.). Они содержат не только поваренную соль, но и другие
ценные компоненты. Так, по некоторым пробам на Славянском место-
рождении встречены повышенные содержания брома и йода, которые
целесообразно попутно извлекать из рассолов.
Представляют интерес и высокие (по единичным пробам) в водах
северо-западной части Донбасса содержания калия. В водах соляной
толщи в районе Славянска содержание калия достигает 4700 мг/л.
Область открытого Донбасса, хорошо изученная в гидрогеологи-
ческом отношении только до глубины 700—800 м и лишь в единичных
случаях до 150 м, пока является малоперспективной на промыш-
ленные воды.
260
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Повышенные содержания йода и брома обнаружены в водах глубо-
ких горизонтов. По многим глубоким скважинам, пробуренным при раз-
ведке нефти и газа на северо-западной и северной окраинах Донбасса,
повышенные содержания йода и брома (либо одного из них) встречены
в подземных водах пермских и каменноугольных отложений уже на
глубине 850—1500 я.
В водах песчано-глинистых отложений карбона обычно наблюда-
ется увеличение с глубиной минерализации и повышение содержания
брома и йода. На некоторых интервалах этих толщ, а также в карбо-
натных породах нижнего карбона закономерность эта нарушается, при-
Рис 83. Схематическая карта промышленных вод Большого Донбасса
1—2 — границы распространения вод различного состава, 3 — область распро
странення иодо бромных вод, 4 — область распространения рассолов 5 — разве
дочные площади н структуры (а — Балаклейская, б — Североголубовская,
в — Шебелинская, г — Червонодонецкая, д — Волвенковская, е — Спиваковская,
ж — Краснопоповская, з — Гречншкннская, и—Айдарская, к — Городишенская,
л — Славяносербская, м — Кружиловская), 6 — скважина н ее номер
чем минерализация вод и содержание йода и брома уменьшаются в
десятки раз. Иногда же при довольно значительном уменьшении мине-
рализации содержания йода и брома остаются в пределах кондиций
Отклонения эти связаны, по-видимому, с увеличением скоростей цир-
куляции вод по более проницаемым горизонтам.
По восточной окраине Донбасса имеется значительно меньше мате-
риалов, однако и здесь на больших глубинах содержатся воды с про-
мышленным содержанием брома и йода.
Следует отметить, что ни в одном из пунктов даже при больших
глубинах опробования не обнаружено промышленных содержаний бора,
что позволяет признать территорию всего Донбасса бесперспективной
в отношении этого элемента.
Несмотря на то что в некоторых районах Донбасса подземные
воды глубоких горизонтов содержат высокие концентрации брома и
йода, они не имеют пока практического значения вследствие весьма
малых дебитов скважин. В последнее время получены данные, свиде-
тельствующие о высокой водообильности закарстованных карбонатных
пород карбона в северной части Ворошиловградской области. По ряду
скважин здесь зафиксированы на глубине 300—600 я провалы инстру-
МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ
261
мента, полное поглощение промывочной жидкости или самоизлив с деби-
том до 20 л/сек. Воды здесь имеют сравнительно невысокую минерализа-
цию и не содержат больших количеств йода и брома. Однако можно рас-
считывать, что на больших глубинах ниже по потоку, вблизи зоны север-
ных региональных разломов, где предполагается разгрузка каменно-
угольных водоносных горизонтов, содержание йода и брома в водах
будет достигать кондиций.
Очень большой интерес с точки зрения возможности получения
промышленных вод представляет собой пока слабоизученный в этом
отношении Западный район, где в долине Самары фиксируется раз-
грузка глубоких водоносных горизонтов. Здесь наблюдается быстрое
увеличение минерализации подземных вод с глубиной, причем можно
ожидать, что в подземных водах, мигрирующих из центральной части
Днепровско-Донецкой впадины, могут быть обнаружены промышленные
содержания йода и брома. С явлением разгрузки в долину Самары глу-
боких вод связано, очевидно, наличие на этой территории оз. Соленый
Лиман, вода которого имеет минерализацию до 20 г/л и содержит йод
и бром. Имеются предпосылки также для получения промышленных вод
в осадочных породах на южном склоне Приазовского кристаллического
массива. Следует полагать, что на несколько больших глубинах в оса-
дочных отложениях в пределах акватории Азовского моря могут быть
получены воды, имеющие промышленное значение. Литологический
состав водовмещающих пород (известняки и пески сарматского яруса,
пески и гравелиты эоцен-олигоцена) позволяет рассчитывать на значи-
тельные дебиты скважин.
Глава XII
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО БОРЬБЕ
С ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПРОМЫШЛЕННО-БЫТОВЫХ СТОКОВ
И ОХРАНЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ
Существующее в Донбассе положение в отношении борьбы с влия-
нием промышленно-бытовых стоков и охраны водоисточников нахо-
дится еще в недостаточно хорошем состоянии, хотя уже проведены боль-
шие работы в этом направлении
Вопросы очистки промышленно-бытовых стоков Донбасса разра-
батываются рядом научно-исследовательских и производственных орга-
низаций. Если в очистке воды для питьевых целей достигнуты замет-
ные успехи, то хуже обстоит дело с обработкой промышленно-
бытовых стоков. В ряде отраслей промышленности до настоящего
времени еще не разработаны методы очистки стоков, практически не
исследованы свойства многих веществ, определяющих их токсичность,
недостаточно эффективны применяемые методы очистки и нередко обра-
ботка одного кубометра стоков является дорогостоящей. Вместе с тем
развивающиеся новые отрасли промышленности еще в большей мере
усложняют проблему очистки и утилизации сточных вод.
Повторное использование сточных вод промышленных предприя-
тий (при оборотных или замкнутых циклах водоснабжения) в насто-
ящее время признается как одно из радикальных мероприятий. Напри-
мер, из собранных Северодонецкой госводинспекцией в 1962 г. сведений
следует, что внедрение оборотных схем водоснабжения на ряде пред-
приятий в бассейне Сев. Донца может уменьшить потребление свежей
воды более чем на 180 млн. м3 в год.
262
РЕСУРСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Отвод и сброс промышленно-бытовых стоков в условиях Донбасса—
это весьма сложная и трудноразрешимая проблема. В поисках ради-
кальных путей борьбы с вредным влиянием промышленно-бытовых сто-
ков Донбасса на поверхностные и подземные воды, а также на рыбное
хозяйство и леса в последние годы наряду с разработкой и внедрением
новых схем технологии производств, сводящих до минимума отвод сточ-
ных вод путем применения некоторых новых методов очистки промсто-
ков и внедрения оборотных циклов технического водоснабжения, най-
дено несколько оригинальных решений: а) отвод промстоков в Азов-
ское море; б) закачка промстоков в недра; в) многолетнее регули-
рование комбинированной утилизации промстоков.
Проект отвода в Азовское море промстоков предприятий Дон-
басса, не имеющих рациональных способов очистки, был составлен Харь-
ковским ГПИ Водоканалпроекта в двух вариантах — с отводом дестил-
лярных жидкостей содовых заводов и сточных вод других предприятий
по кратчайшему пути в Азовское море и в Сиваши.
Проект отвода промстоков Донбасса в Азовское море или Запад-
ные Сиваши вызвал большие возражения и споры: 1) отвод промстоков
в Сиваши не является исчерпывающим решением проблемы борьбы
с промышленными стоками Донбасса; 2) в процессе длительной экс-
плуатации 530 км коллектора Донбасс — Сиваши неизбежны различ-
ного рода неполадки, в том числе и аварийного характера, с более или
менее значительными утечками промстоков; 3) возникшие очаги ава-
рийного разлива промстоков будут способствовать увеличению мест
загрязнения поверхностных вод; 4) геологическое строение и гидро-
геологические условия трассы коллектора не исключают проникновение
загрязнений и в подземные воды.
Идея закачки промстоков Донбасса в недра возникла у несколь-
ких авторов в различное время. Однако из всех предложений ни одно
не имеет пока достаточно обоснованных и проверенных расчетами и
опытами решений.
В настоящее время начаты первые опытные гидрогеологические
работы с целью изучения возможности и условий закачки сточных вод
химкомбината в триас-юрские коллекторы на северо-западных окраи-
нах Донбасса. Укргипроводхоз организовал исследования по обосно-
ванию сброса в глубокие горизонты карбона минерализованных шахт-
ных вод Западного Донбасса. Заслуживает также внимания организа-
ция специальных исследовательских работ для установления возмож-
ности закачки сточных вод в выработанные пласты Шебелинского газо-
вого месторождения и сброса жидких отходов в горные выработки
отработанных месторождений каменного угля.
Следует учитывать, что сброс промстоков в недра не всегда дает
желаемые результаты. Из зарубежной практики (США, ФРГ) известны
случаи отрицательных последствий такого метода, вызывающего загряз-
нение не только подземных, но и поверхностных водоисточников (при
заполнении приемной емкости и выходе излишков закачиваемых пром-
стцков на поверхность в виде своеобразных источников).
Многолетнее регулирование комбинированной утилизации стоков
Донбасса, А. А. Фаловский предлагает осуществлять путем слива их
в крупные накопители централизованного аккумулирования, с серией
испарительных площадок и поглощающих скважин, которые могут
быть созданы на площадях развития пермских и пермо-карбоновых от-
ложений между населенными пунктами: Лисичанск — Яма — Арте-
мовск— Нырково — Лисичанск. На этой территории отсутствуют водо-
носные горизонты и поверхностные водоемы, имеющие значение для
централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, но сущест-
МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ 263
вуют коллекторы в гипсово-доломитовых и иных образованиях, способ-
ные при определенных условиях поглощать значительные объемы сточ-
ных вод.
По мнению А. А. Фаловского, рассмотренный метод многолетнего
регулирования комбинированной утилизации промстоков Донбасса
более эффективен в сравнении с проектируемым коллектором Донбасс—
Сиваши или закачкой промышленных стоков в недра Шебелинского
газового месторождения.
Наиболее радикальное решение проблемы борьбы с вредным влия-
нием промстоков в Донбассе заключается в первую очередь, в раз-
работке новых схем технологии производства, исключающих сброс
больших количеств загрязненных вод, а также в изыскании наиболее
эффективных способов очистки сточных вод до состояния, при котором
они могли быть пригодными для многократного использования в про-
изводственном и хозяйственно-питьевом водоснабжении.
Часть четвертая
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОНБАССА
Глава XIII
ОБЩАЯ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
БАССЕЙНА
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕЛЬЕФА
И ФИЗИКО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ
Рельеф различных частей территории Большого Донбасса имеет
свои характерные черты. Донецкий кряж представляет собой наиболее
возвышенную часть бассейна (абс. отм. до 367 м). Рельеф его сильно
волнистый, интенсивно расчлененный, глубина вертикального расчле-
нения до 200 м. Здесь сильно развита долинно-балочная сеть. Заметное
участие в строении поверхности принимают скульптурные формы —
купола, гряды, гривы, образованные в результате избирательной дену-
дации более подверженных выветриванию пород. Речные долины
обычно глубоко врезаны в породы коренной основы. Долины узкие (до
2 км), имеют небольшое (2—3) количество террасовых уступов, чаще
террасы плохо выражены в рельефе. В местах пересечения реками
скальных и полускальных пород очертания долин приобретают каньоно-
образный характер, что благоприятствует сооружению прудов и водо-
хранилищ.
Интенсивной расчлененностью также отличаются районы Приазов-
ской возвышенности (абс. отм. 278 м) и отроги Средне-Русской возвы-
шенности (250 м). Глубина эрозионного расчленения здесь не превы-
шает 150 м.
Приазовской возвышенности свойственны мягкие очертания поверх-
ности, нарушаемые выходящими на поверхность останцами скальных
пород (каменные могилы). Долины рек узкие (не более 1 км), слабо
разработанные. Для отрогов Средне-Русской возвышенности характерны
узкие водораздельные пространства, довольно густо изрезанные бал-
ками и оврагами. Долины рек глубокие с крутыми правыми и пологими
левыми берегами, на которых прослеживаются 2—3 террасы.
Строительство на указанных частях территории сопряжено с про-
ведением инженерной подготовки, а в некоторых случаях — с производ-
ством планировочных работ в скальных и полускальных породах в мес-
тах их неглубокого залегания или выхода на дневную поверхность.
Остальная часть территории — это волнистые, местами увалистые
равнины (Самарско-Орельская, Задонецкая, Донская, восточная часть
Приазовской низменности) различной высоты (менее 250 м), менее рас-
члененные. Глубина эрозионного вреза Самарско-Орельской и Задонец-
кой равнин составляет 70—150 м, Ергеней и Северного Приазовья —
большей частью 40—60 м. Рельеф этих равнин сглаженный мягкий,
склоны большей частью пологие, речные долины широкие (до несколь-
ких десятков километров) с 3—4 террасами.
ОБЩАЯ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАССЕЙНА
265
При осуществлении наземного строительства потребуется незначи-
тельная инженерная подготовка местности, причем работы будут про-
водиться в большинстве случаев в рыхлых четвертичных образованиях,
широко развитых на этих площадях.
При инженерно-геологической характеристике территории важное
значение имеют физико-геологические явления. Среди них особого вни-
мания заслуживают оползни, осыпи и обвалы, а также карст, эрозион-
ные и абразионные процессы и просадочные явления.
Оползни. Оползневые явления, вызванные естественными при-
родными факторами, наблюдаются в различных частях территории.
Значительная оползневая деятельность развита на побережье Азовского
моря. Так, на северном и южном берегах Миусского лимана отмечены
оползневые зоны длиной 8,2 и 4,5 км. Протяженность вдоль берегового
обрыва отдельных оползневых зон, сложенных четвертичными породами
и сарматскими известняками, составляет 9—15 км, ширина оползневых
тел 30—100 м. Высота стенок обрыва в оползневых цирках колеблется
от 1,5 до 5 м. Оползни приурочены к глинам сарматского яруса, зале-
гающим в подошве известняков, и обусловлены главным образом абра-
зионной деятельностью моря. Оползни действующие.
Оползневые процессы наблюдаются на склонах долин Дона и Сев.
Донца. В долине Дона происходит смещение лёссовых пород по поверх-
ности скифских глин. В долине р. Сев. Донца отмечается несколько
оползневых участков. В районе Шебелинки встречены небольшие опол-
зни (длиной 100—200 м), плоскость скольжения которых приурочена
к поверхности глин и мергелей киевской свиты и скифских глин. Двух-
ступенчатые оползни развиты южнее г. Змиева на правом коренном
берегу реки. Сползание четвертичных образований происходит здесь по
кровле глин киевской и харьковской свит. Оползни древние, поверх-
ность их большей частью сглажена. Длина отдельных оползневых тел
достигает 150—200 м.
Значительные оползни известны на правом коренном берегу
р. Крынки и у с. Успенского. Они развиваются по скифским и сармат-
ским глинам, расположенным на разных гипсометрических уровнях,
что определяет двухступенчатое строение оползней. Оползневые цирки
в некоторых случаях достигают в диаметре 250—300 м. Это большей
частью действующие оползни. Оползневые процессы наблюдаются на
склонах долины р. Бурлука, на некоторых участках долин Самары и
Орели. Смещение пород происходит по поверхности красно-бурых глин.
Существенную роль в развитии оползневых процессов северо-запад-
ной части Донецкого кряжа играют глинистые породы пермской, триа-
совой и юрской систем (оползни у сел Октябрьского, Белокузьминовки,
Долина). Протяженность оползней обычно не более 100 м.
На описываемой территории развиты также осыпи и обвалы. Они
отмечаются в основном на крутых склонах открытой части Донбасса,
на крутых коренных берегах рек северной части Большого Донбасса и
на Приазовской возвышенности. Чаще встречаются осыпи.
Карст. На территории Большого Донбасса выделяются следую-
щие карстовые районы: 1) развития карста (соляного и гипсового)
в пермских породах Бахмутской котловины; 2) закарстованных извест-
няков и доломитов в полосе распространения нижнего карбона на юге
Донбасса; 3) проявления карстовых процессов в меловых породах
северных окраин Донбасса.
Карстообразованием в Бахмутской котловине захвачены отложе-
ния гипса и каменной соли. Карст, как правило, распространяется на
значительную глубину (порядка 120 .и), что можно объяснить интен-
сивной расчлененностью пермских пород, а также наличием подземных
2Ь6
ИНЖЕНЕРНО ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОНБАССА
разработок Искусственные полости и пустоты, образованные в резуль-
тате добычи каменной соли, гипса и рассолов, служат дополнительными
путями циркуляции подземных вод в зоне выщелачивания и в значи-
тельной мере активизируют естественное карстообразование Поэтому
наиболее интенсивное проявление карстовых процессов наблюдается
в подработанных районах
В районе Артемовского месторождения каменной соли за последние
годы отмечено несколько случаев образования карстовых воронок Так,
над старыми затопленными выработками б шахты Шевченко насчиты-
вается 4 провальных воронки, заполненных водой (последняя образова-
лась в 1964 г) Самая большая из них имеет размеры 280X220 м при
глубине 25—30 м, остальные не превышают в диаметре 100 м Борта
воронок местами крутые, обрывистые, высота их достигает 10 м Обра-
зование воронок над горными выработками шахты, очевидно, вызвано
выщелачиванием целиков соли и последующим обрушением пород над-
солевой толщи Все воронки обнаруживают тенденцию к дальнейшему
росту
В 50 м от ст Ступки произошло образование провальной воронки
диаметром 80 м и глубиной около 15 м, заполнившейся водой на 8 м
Оседание поверхности, продолжающееся вокруг воронки, распространя-
ется сейчас и на железнодорожное полотно, величина оседания кото-
рого составляет несколько сантиметров в год Появление этой воронки
обусловлено той же причиной, что и на б шахте им Шевченко
Характерным примером интенсивного карстообразования в камен-
ной соли является площадь рассолопромысла г Славянска Возрастание
рассолодобычи на месторождении привело к резкому усилению процес
сов выщелачивания соли, что в свою очередь вызвало сдвижение над
солевых толщ с последующим образованием провальных карстовых
котловин и воронок Котловины обычно заполнены водой (озера Вей-
сово, Рапное и др ) Глубина их достигает 19 м, длина иногда превышает
800 м при ширине 300 м (оз Слепное) Скорость оседания, по маркшей
дерским наблюдениям, в отдельные годы достигала 150—180 мм Несмо-
тря на то что добыча естественных рассолов была прекращена в 1961 г,
оседание поверхности в районе рассолопромысла не прекращается
Естественное карстообразование в соленосных породах проявля-
ется на поверхности в формировании ровоподобных углублений и воро-
нок, протягивающихся вдоль простирания выходов на поверхность
пермских отложений Размеры воронок различны — глубина их дости-
гает 17 м, площадь — до 1,6 га
В районе Артемовского месторождения гипса карстовые воронки
прослеживаются вдоль выходов пластов гипса на поверхность Их диа
метр достигает 25—30 м, глубина 10—15 м Здесь встречены и более
пологие, блюдцеобразные воронки размером от 5 до 60 м и глубиной
от 0,8 до 2 м. На дне воронок обычно расположены карстовые каналы
диаметром 0,5—0,8 м
В 1964 г на землях колхоза «Заря коммунизма» Артемовского рай-
она наблюдалось внезапное образование провальной карстовой воронки
в гипсах Глубина этой воронки составляла 4 м, а диаметр — 6—7 м
Здесь же при разработке гипсов штольнями и карьерами неоднократно
были встречены карстовые пещеры, сечение которых достигало несколь-
ких квадратных метров, иногда они были заполнены глинистым мате-
риалом или водой
На юго-западе Большого Донбасса толща карстующихся известня-
ков и доломитов свиты Ci1 (мощностью 300—500 м) погружается под
углом 10—20° на север-северо-восток С поверхности она перекрыта
ОБЩАЯ ИНЖЕНЕРНО ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАССЕЙНА
267
песчано-глинистыми отложениями палеогенового и четвертичного воз-
раста (рис 84)
Карст в этом районе погребенный, однако в некоторых местах отме-
чено и современное карстопроявление Погребенные карстовые полости
большей частью выполнены песчано-глинистым материалом с облом-
ками известняков и доломитов
Карст главным образом приурочен к зонам тектонической нарушен-
ности карбонатных пород, а также к долинам Сухой и Мокрой Волновах.
Карстовые воронки разнообразны по форме (конусообразные, колод-
Рис 81 Погребенные карстовые воронки в известняках свиты Ср Восточно Доломит
ный карьер (Фото А Б Туктаровой)
пеобразные и блюдцеобразные) и размерам В большинстве случаев
глубина воронок составляет 30—60 м
Значительное распространение имеют карстовые долины и промо-
ины, вскрытые горными выработками на всех карьерах, где разраба-
тываются известняки и доломиты Длина их изменяется от 500 м до
нескольких километров, поперечное сечение — от нескольких до 100—
150 м Для всех горизонтов известняков характерна кавернозность Раз-
мер каверн 1—1,5, иногда 4—5 см
Одна из форм подземного карста — карстовые пещеры, представля
ющие собой закрытые карстовые полости длиной 500—600 м и попереч
ным сечением от 10 до 100 м В большинстве случаев они заполнены
песчано-глинистым материалом Зияющие пещеры встречаются довольно
редко Самая большая пещера (длиной 74 м и диаметром 4—6 м) рас
положена у с Ново-Троицкого на участке Базалеевой скалы
Поноры (подземные каналы разной величины и формы) отмечены
в дне воронок, руслах и бортах долин исчезающих рек, а также на
водораздельных участках Один из таких вертикальных каналов обна-
ружен в забое Центрального рудника Еленовского месторождения Глу-
бина его составляет 8—10 м, диаметр— 1,2—1,6 м
268
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОНБАССА
Процессы карстообразования в этом районе распространяются на
глубину 240 м (по данным разведочных работ). Линейный коэффициент
закарстованности всей толщи карбонатных пород (по данным В. А. Кор-
суна) составляет около 20%.
Карстовые процессы в меловых породах изучены очень слабо. На
северных окраинах Большого Донбасса (в пределах Воронежской об-
ласти), где эти породы выходят на поверхность, обнаружены воронки
карстового происхождения. Южнее, на левобережье Сев. Донца, мело-
вые породы погружаются под толщу кайнозойских пород. Характерные
формы проявления карста (воронки) в этих районах отмечаются в обна-
жениях меловых пород по долинам рек, а также в бортах карьеров.
Погребенные карстовые воронки, заполненные палеогеновыми от-
ложениями, вскрыты разведочными работами в районе Часовярского
месторождения огнеупорных глин. Карст приурочен к нижнему гори-
зонту трещиноватого писчего мела, содержащего прослои желваков
кремня. Размер этих воронок в диаметре достигает 40 м.
Эрозионные процессы. Интенсивная расчлененность Боль-
шого Донбасса (вертикальная и горизонтальная) свидетельствует
об активном протекании процессов эрозии, как водной, так и ветровой.
Водная эрозия проявляется в форме плоскостного смыва, распро-
страненного повсеместно и протекающего наиболее интенсивно на скло-
нах крутизной более 3—5°, а также в форме линейного размыва. Осо-
бенно заметно линейный размыв проявляется в оврагообразовании. На
высоком и крутом берегу р. Сев. Донца многочисленные овраги и балки
глубоко врезаны, но имеют небольшую протяженность. На левобережье
они встречаются реже, однако длина их достигает 20 км. Глубина балок
не превышает 10—15 м при ширине до 50 м.
В открытой части Донбасса развита наиболее густая эрозионная
сеть. Русла балок и оврагов приурочены к участкам, сложенным, как
правило, сравнительно легко разрушающимися породами (аргиллитами,
алевролитами). Склоны балок и оврагов нередко крутые и обрывистые.
Активному проявлению современных процессов эрозии в условия к
интенсивного расчленения рельефа благоприятствует ливневый характер
летних осадков.
Крайне слабо водно-эрозионная деятельность развита на восточных
окраинах территории (Ергенинская возвышенность). Здесь имеются
участки, полностью лишенные оврагов и свежих эрозионных размывов.
Характерным проявлением ветровой эрозии являются пыльные, или
«черные» бури, повторяющиеся периодически через 5—10 и 20 лет.
О масштабах выдувания можно судить по аккумуляции выносимого
ветром материала — в эоловых валах у лесных полос мощность прине-
сенного ветром грунта весной 1960 г. доходила до 2,5 м. Ветровая эро-
зия проявляется также в развевании и навевании суглинистого покрова
и песчаных отложений в долинах рек.
Эоловые пески занимают значительные площади на левобережье
среднего течения Сев. Донца и его протоков (Оскола и др.), на правом
берегу Цимлянского водохранилища — между Цимлой и Аксенцем,
в нижнем течении р. Кундрючьей, в бассейне Орели и Самары. Они
представляют собой перевеянные ветрами господствующих направлений
песчаные отложения пойменных террас. Эоловые пески (преимуще-
ственно мелкозернистые) встречаются и на более высоких террасах,
местами образуя довольно крупные дюны или кучугуры.
Абразионные процессы развиты вдоль берегов Азовского
моря и Цимлянского водохранилища.
Абразионные участки побережья Азовского моря приурочены в ос-
новном к крутым обрывистым берегам заливов, прослеживающимся
ОБЩАЯ инженерно-геологическая характеристика бассейна
269
к востоку и западу от Беглицкой косы; к востоку от Ляпиной косы
находится небольшой (около 1 км) участок с псевдотеррасой, образован-
ной крупным оползнем. На участках берега, сложенных глинами и
суглинками, в процессе абразии вырабатывается сложный профиль
подводного склона. В верхней части этого склона формируется почти
горизонтальная плоскость подводной абразионной террасы. Поверхность
ее размывается очень медленно, а береговой обрыв отступает значи-
тельно быстрее. Таким образом образовалась обширная и устойчивая
зона глинистого бенча.
Широко развиты процессы абразии на берегах Цимлянского водо-
хранилища, сложенных рыхлыми плиоценовыми и четвертичными отло-
жениями, а на некоторых участках — харьковскими алевролитами.
Наиболее высокая активность абразионных процессов наблюдается
на берегах, сложенных легкоразмываемыми полтавскими песками и
лессовыми отложениями. Средние скорости разрушения и отступания
берега на отдельных участках 7—17 ju, реже — 26—50 м (в отдельные
годы 60—70 м). Обычно на таких участках формируются береговые
отмели разной ширины.
Для берегов, сложенных трудноразмываемыми алевролитовыми
породами, характерен относительно медленный подмыв, сопровождаю-
щийся образованием волноприбойных ниш и обрушением пород по вер-
тикальным трещинам.
Просадочные явления, выражающиеся в виде просадочных
(степных) блюдец, западин и долов, распространены в восточных райо-
нах (Ергенинская возвышенность). Степные блюдца и западины при-
урочены к пологим водораздельным участкам и высоким надпойменным
террасам р. Дона. На водоразделах они имеют овальную или округлую
форму, размер в диаметре составляет 50—100, редко 250 м. Глубина
блюдец 0,5—1,5 иногда 2,5 м. Дно обычно плоское. Просадочные
блюдца обнаружены на I, II и IV надпойменных террасах р. Дона,
причем максимальное их количество отмечено на I и IV террасах (до
13—15 блюдец на 1 км2). В пределах III террасы просадочные блюдца
не отмечены.
На перегибах склонов также развиты просадочные блюдца, протя-
гивающиеся в виде полос, реже встречающиеся группами до 10—
20 блюдец на 1 км2. Размеры их от 15—20 до 500—1000 м в диаметре
при глубине 0,5—5 м. Значительная роль в их образовании принадле-
жит, вероятно, суффозионным процессам. Наличие современных проса-
дочных форм свидетельствует о предрасположенности лёссовых пород
к доуплотнению при замачивании. Это обстоятельство имеет важное
практическое значение.
Древние просадочные формы рельефа (погребенные блюдца, запа-
дины) известны на севере Ростовской области (б. Каменская область)
и в береговых обрывах Азовского моря. Они обычно развиты на непро-
садочных или слабопросадочных в настоящее время лёссовых породах.
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРНЫХ ПОРОД
На территории Большого Донбасса наблюдается большое разно-
образие генетических типов и литологических разностей горных пород.
В основу их инженерно-геологической характеристики положена оценка
свойств геолого-генетических комплексов, выделенных в составе фор-
маций (табл. 32).
Инженерно-геологическая характеристика комплексов пород состав-
лена по результатам обобщения большого фактического материала,
270
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОНБАССА
Таблица 32
Формации и геолого-геиетические комплексы пород
Струк- турные этажи Текто- ниче- ские условия Тип формации Генезис Геолого-генетические комплексы
возраст или генезис н наименование (для четвер- тичных) пород преобладающие литологиче- ские разности
Альпийский Платформенные Внеледниковая Континентальный eol — d Qj ]![ (лёссовый) Суглинки, глины, супеси
al Qi—ш (лёссовый) Суглинки, супеси
Qi—iv» al — d Qj_jy Пески, супеси, суглинки, глины, илы с включе- ниями гальки и щебня
el — d Qi-In Суглинки, глины, супе- си, щебенисто-дресвя- ные образования
Карбонатно- терригенная Морской /и Qjv Пески с ракушей, илы, глины
Морской Nts — N2pn Глины, пески, известня- ки
Верхне-тер- ригенная Прибреж- ный Pg + N Пески разнозернистые, глинистые пески и гли- ны, мергели, песчани- ки
Карбонатная Морской (Cr2 — Pgt) ag Cr2—t m Агломераты Мергели, мел, известко- вистые пески, песча- ники
Нижнетер- ригенная Морской J + Crt + Cr2cm Глины, песчаники, из- вестняки
Красно- цветная Континен- тальный P2 + T Песчаники, конгломера- ты, глины
Герцинский Геосинклинальные Соленосная Лагунный PjsZ + kr Каменная соль, гипс, до- ломит
Красно- цветная Континен- тальный C33 (P4 — P?) + PiCr + nk Аргиллиты, алевролиты, песчаники
Угленосная Прибреж- ный C12-C33(P1-P4) Аргиллиты, алевролиты, песчаники, известняки, вмещающие угли ма- рок ДБ, Д, Г
То же To же Глинистые сланцы, алев- ритовые сланцы, пес- чаники, известняки, вмещающие угли ма- рок Ж, К, ОС, Т
ОБЩАЯ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАССЕЙНА
271
Продолж. табл. 32
Струк- турные этажи Текто- ниче- ские условия Тип формации Генезис Геолого-генетические комплексы
возраст или генезис и наименование (для четвер- тичных) пород преобладающие литологиче- ские разности
Герцинский Геосинклинальные Угленосная Прибреж- ный С12-С33 (Pj-PJ Глинистые сланцы, алев- ритовые сланцы, пес- чаники, известняки, вмещающие угли ма- рок ПА, А
Карбонатная Морской С? Известняки, доломиты
Эффузивно- осадочная Континен- тальный, эффузивный D2+3 Сланцы песчано-глини- стые, песчаники, ба- зчльты, туфы
Докембрий- ский Интрузив- ная и мета- морфиче- ская Интрузив- ный, мета- морфиче- ский PCm Граниты, сиениты, гней- сы, амфиболиты
полученного рядом проектных, изыскательских и геологических органи-
заций.
Четвертичные отложения представлены эолово-делювиальным,
аллювиальным лёссовым, аллювиальным, элювиально-делювиальным
и аллювиально-делювиальным комплексами, а также комплексом мор-
ских отложений.
Лёссовые породы покрывают всю территорию Донбасса, отсутствуя
лишь на отдельных участках в пределах Донецкого кряжа и Приазов-
ской возвышенности, а также на пойменных и боровых террасах рек.
На. территории Донбасса следует различать два основных генети-
ческих типа лёссовых пород: 1) эолово-делювиальный (слагающий
водоразделы и их склоны); 2) аллювиальный (развитый на речных
террасах).
Эолово-делювиальный комплекс представлен связными
грунтами — супесями, суглинками (легкими, средними и тяжелыми)
и глинами.
В пределах открытого Донбасса лёссовый покров залегает в виде
отдельных пятен на денудированной поверхности каменноугольных
отложений. Его мощность изменяется от нескольких десятков сантимет-
ров до 10 м; значительные мощности приурочены к понижениям в древ-
нем рельефе.
На прилегающих территориях лёссовые отложения распространены
повсеместно. Это области значительных мощностей лёссового покрова,
которые обычно составляют 10—30 м, а на Сало-Манычском водораз-
деле достигают 60 м.
В строении лёссового покрова наблюдается вертикально-столбчатая
отдельность. Повсюду в этих отложениях отмечается присутствие кар-
бонатных включений (примазок, дутиков и т. д.) и гипса в виде скопле-
ний отдельных кристаллов и друз. В верхних горизонтах лёссовых пород
отчетливо видны (макропоры размером 1—2 мм, встречаются кротовины
и ходы червей.
272
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОНБАССА
Вскрытые в толще лёссовых отложений прослои погребенных почв
представляют собой гумусированные горизонты этих же пород более
темной окраски; содержание гумуса 1,41—2,52% (по данным Гидро-
проекта для участка II подъема канала Сев. Донец — Донбасс).
Лёссовые отложения Большого Донбасса в верхних горизонтах,
как правило, не обводнены; на большей части территории уровни грун-
товых вод залегают на глубине 10 м и более. Однако в некоторых
местах грунтовые воды приурочены и к верхним горизонтам лёссовых
пород (при наличии верховодок либо утечек производственных вод).
Сведения о минеральном составе лёссовых пород ограничиваются
данными исследований В. П Ананьева, А. К. Ларионова, А. С. Рябчен-
кова и М. П. Лысенко.
Лёссовые породы полиминеральны (около 60 минералов). Для
открытого Донбасса А. К. Ларионов устанавливает преобладание гидро-
слюдисто-монтмориллонитовых частиц в их глинистой составляющей.
В прилегающей юго-восточной части Большого Донбасса в лёссовых
породах в большинстве случаев обнаружены гидрослюда, монтморил-
лонит, каолийит и кварц (без заметного преобладания какого-либо
из них)
Глинистая часть лёссовых пород из района Каменска-Шахтинского
состоит из монтмориллонита (типа бейделлита), гидрослюды (типа
иллита), кварца, каолинита, гидрогётита, гётита, кальцита и др. Преоб-
ладающими минералами являются гидрослюда и монтмориллонит.
В солевом составе лёссовых отложений присутствуют карбонаты,
сульфаты и хлориды. Наиболее распространенными солями являются
карбонаты кальция и магния. Их содержание 4,8—22%. Повышенное
содержание карбонатов наблюдается в лёссовых породах Донецкого
кряжа
Гипсовые образования встречаются более редко (0,5—1, местами
до 2%). Содержание хлоридов не превышает 0,2—0,8% (по материалам
Гидропроекта). Лёссовые породы отличаются невысоким содержанием
гумусовых веществ (обычно менее 1, максимально 2,5—3%)
Гранулометрический состав лёссовых отложений характеризуется
высоким содержанием пылеватых и повышенным содержанием глини-
стых фракций (табл. 33). Около 80% всех исследованных проб пред-
ставляют собой тяжелые 'разности, в которых содержание глинистых
частиц превышает 20%. Количество песчаных фракций сравнительно
невелико; как правило, меньше 10%.
В распределении основных фракций гранулометрического состава
на площади можно отметить следующие закономерности: 1) наиболь-
шей глинистостью обладают породы Донецкого кряжа, 2) к западу
от него наблюдается повышение их песчанистости. Для юга европейской
части РСФСР (юго-восточная часть Донбасса) А. К. Ларионов отме-
чает уменьшение содержания глинистых частиц с северо-запада на юго-
восток в лёссовых породах водоразделов.
В вертикальном разрезе намечается устойчивая тенденция к пони-
жению содержания песчаных частиц с глубиной. Закономерностей
в распределении глинистых фракций по глубине в пределах верхнего
10-метрового слоя не обнаруживается.
Значения удельного веса изменяются от 2,67 до 2,76 ejcM3. Наиболее
высоким удельным весом обладают лёссовые отложения Донецкого
кряжа. В вертикальном 'разрезе намечается общая тенденция к возра-
станию удельного веса пород с увеличением глубины.
Пределы колебаний объемного веса скелета весьма широкие —
1,33—1,78 г!ам3. Среднее значение объемного веса легких суглинков,
которые залегают в верхних горизонтах лёссового покрова и вследствие
ОБЩАЯ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАССЕЙНА
273
этого подвержены меньшему давлению вышележащих пород, очевидно,
несколько завышено в результате нарушения природного сложения
лёссовых пород в процессе отбора монолитов. Однако, в общем, можно
считать, что значения объемного веса скелета лёссовых отложений
возрастают по мере увеличения глубины.
Средние значения и пределы колебаний коэффициента пористости
для суглинков средних и тяжелых, а также для глин весьма близки
(0,74—0,76), несколько отличается от них лишь среднее значение лег-
ких суглинков, что объясняется, очевидно, переуплотнением этих пород
при отборе монолитов.
Прч возрастании глубины уменьшается пористость лессовых грун-
тов, однако в верхней 6—7-метровой толще часто наблюдаются ее рез-
кие колебания, что объясняется различными условиями накопления и
последующего выветривания лёссовых отложений.
Влажность лёссовых пород эолово-делювиального комплекса колеб-
лется в больших пределах (табл. 34). На основании анализа графиков
рассеяния естественной влажности установлено, что. 1) наибольшие
значения естественной влажности характерны для лёссовых пород
Донецкого кряжа; 2) самая низкая увлажненность наблюдается в лёс-
совых отложениях восточной части Большого Донбасса; 3) величины
естественной влажности пород на западе территории занимают проме-
жуточное положение.
На большей части водоразделов лессовые отложения верхней
10-метровой толщи находятся примерно в одинаковых условиях увлаж-
нения, что позволяет сравнивать влажность лёссовых пород разных
частей территории до этой глубины. По большинству разрезов устанав-
ливается увеличение естественной влажности лёссовых пород с глуби-
ной. Естественная влажность их, как правило, меньше влажности на
пределе раскатывания (WCp<F.WpCp).
Пластичность лёссовых пород характеризуется: 1) относительно
небольшими колебаниями средних значений влажности на границе рас-
катывания (Wfl колеблется от 18,4 до 22%); 2) большой амплитудой
колебаний средних значений влажности на границе текучести (1ГТ изме-
няется от 24,3 до 43,2%).
Из сравнения медианных значений показателей пластичности для
разных частей территории обнаруживается общая тенденция к повы-
шению их на площади Донецкого кряжа (табл. 35).
Консистенция лёссовых пород в большинстве случаев твердая и
полутвердая, иногда отмечается тугопластичная и редко мягкопла-
сшиная.
Водопроницаемость лёссовых пород изменяется по вертикали от
0,002 до 1,1 м/сутки (в среднем 0,42 м/сутки). Коэффициенты фильтра-
ции щебенистых разностей пород комплекса 5,4—8,3 м/сутки. Приведен-
ные значения характерны для лёссовых отложений поверхностной зоны
(1 лубин порядка 2—3 м).
Диапазон колебаний степени водонасыщенности очень широк. Лёс-
совые отложения характеризуются как маловлажные, влажные и насы-
щенные водой.
Данные табл. 36 свидетельствуют об уменьшении сжимаемости пород
представлены в основном сильно- и среднесжимаемыми разностями,
реже — слабосжимаемыми (в интервале нагрузок 1—2 и 2—3 кГ/см2-).
Данные табл. 39 свидетельствуют об уменьшении сжимаемости пород
с увеличением их глинистости.
Рассматривая изменение величин коэффициента относительной про-
садочности, следует отметить, что колебания im происходят в пределах
274
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОНБАССА
ОБЩАЯ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАССЕЙНА
275
Гранулометрический состав и физические свойства четвертичных отложений
Таблица 33
Литологическая разность Коли- чество опреде- лений Гранулометрический состав, % Количество определе- ний Удельный вес, г/см* Объемный вес скеле- та, г/см3 Коэффици- ент пори- стости Влажность, % Пластичность, % Коэффици- ент водона- сыщенности
Фракции, мм верхний предел нижиий предел число пла- стичности
более 2 2-0,05 0,05- 0,005 менее 0,005
Эолово-делювиальный комплекс
Супеси . легкие 7 47 15,4 68,6 15,8 14 92—174 2,69 1,59 0,70 13,1 24,3 18,4 5,9 0,53
0,3—12 19,3 74,1-85 68,2 9,4—23 12,5 2,67—2,70 2,70 1,4—1,78 1,54 0,52—0,92 0,70 6,3—21,8 15,5 18—35 29,5 12-28 20,2 3-7 9,4 0.35—0,92 0,6
1—6,8 ' 1—32 53—83 12—23 2,68—2,72 1,33—1,65 0,57—0,86 9,2—21,4 24—35 15—26 8—10 0,3—0,9
С. V гл и и к и спе^лиие1 201 — 9,9 71,4 18,4 386—631 2,71 1,53 0,76 17,7 34 21,5 12,7 0,6
0,7—2,3 1—23 56—81 13,5—26 2,68—2,73 1,4—1,65 0,62—0,91 11,3—22,8 30—38 18—25 11—14 0,4—0,9
тяжелые .... 308 — 8,3 66,3 25,2 386—665 2,72 1,54 0,76 19,5 37,9 21,8 16 0,7
0,8-2,7 1,5—19 52—78 15,5—31 2,69—2,74 1,41—1,66 0,63—0,91 14,4—23,9 34—42 18—26 15—17 0,5—0,8
Глины . . 304 8,8 53,1 38,1 427—868 2,73 1,56 0,74 20,2 43,2 22 21,5 0,7
1,19 41—67 29—48,5 2,7—2,76 1,43—1,68 0,62-0,91 16,3—24,3 39—48 19—26 18—25 0,6—0,8
Аллювиальный лёссовый комплекс
Суглинки 17 32,1 50,8 17,1 29 I 2’69 1,77 0,783 15,8 29,7 17,3 11,3 0,56
2,9—53,5 30,5—87,9 9,2—25,3 2,66—2,72 1,61—1,98 0,65—0,96 11,0—22,7 25-35 14—20 8—15 0,34—0,76
Аллювиальный комплекс
Пойменные отложения
Супеси 25 1,9 51,0 36,1 10,9 59 2,67 1,60 0,684 16,4 23,4 18,1 5,3 0,65
0,2—9,25 18,3—76,9 15,6—70,6 7-14 2,65—2,71 1,44- 1,79 0,50—0,81 10,9—22,0 17—29 13—24 4—7 0,4—0,95
легкие 76 — 27,3 56,7 15,7 99 2,70 1,57 0,732 19,7 27,4 18,6 8,8 0,73
0,9—11,9 3,3—56,6 24,1—78,6 10,2—20 2,67—2,72 1,35—1,74 0,57—0,95 10,4—28,6 25—38 14—23 8—10 0,4—1,0
Суглинки . средние . . . 102 .— 17,4 62,2 20,2 145 2,71 1,50 0,819 23,0 33,6 21,1 12,5 0,76
1—6,4 1—47,7 42,5—79,1 14—27,7 2,68—2,72 1,33—1,65 0,65-1,02 14,3—32,4 28—38 17—26 11—14 0,5—0,99
тяжелые .... 90 — 16,2 61,0 23,2 138 2,71 1,50 0,823 25,0 38,1 22,1 15,9 0,82
0,5—8,4 1,1-29,9 41,7—80,0 17—29,3 2,68—2,73 1,34—1,64 0,66—1,01 16,8—34,9 34,0 - 43,0 18-28 15—17 0,6—1,0
Глины 126 15,4 47,4 37,1 166 2,72 1,42 0,937 29,6 47,5 24,4 23,1 0,86
3,9—28,9 32,3—62,5 28,5-50,3 2,69-2,76 1,21—1,61 0,68—1,25 20—44,3 38—61 19—32 18—31 0,7—0,99
Старичные отложения
Суглинки . 3 42,7 36,8 20,05 з 2,70 1,50 - -0,814 28,6 31 19 12 0,94
39,1—46,2 33,8—39,9 20—20,1 2,69—2,71 1,35—1,68 0,61—0,99 20,1—35,6 29-32 18—21 11—13 0,9—0,97
Глины . . 12 22,8 47,3 29,8 17 2,71 1,35 1,04 35,9 51 25 26 0,93
6—41,9 37—56,5 21,2—56 2,69—2,73 1,15—4,62 0,67—1,36 19,2—45,8 36—69 18—34 18—38 0,77—0,9
Аллювиально-делювиальный комплекс
легкие 12 — 1 15,9 66,9 17,4 8—12 2,70 1,68 0,61 19,9 28,9 20 8,9 0,76
0,9—1,3 0,7—44,2 45,6—77,1 11,3—27,7 2,69—2,72 1,49—1,85 0,46—0,82 11,4—30,1 24—34 15—24 7—10 0,5—1,1
средние . . 63 2,3 6,5 71,9 19,3 52—74 2,71 1,53 0,77 24,4 35 22,6 12,4 0,84
0,2—10,8 0,5—17,2 60,6—82,8 14,7—22,7 2,7—2,73 1,42—1,65 0,65—0,93 15,9—31,4 29—40 17—27 11—14 0,54—1
тяжелые 56 7,0 67,8 25,4 38—60 2,72 1,48 0,84 25,9 39,3 23,1 16,2 0,8
0,7-15 54,3—77 18,1-29,5 2,7—2,74 1,31—1,62 0,68—1,08 16,9-33 35—44 19—27 15—17 0,6—1
276
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОНБАССА
ОБЩАЯ ИНЖЕНЕРНО ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАССЕЙНА
277
Продолжение табл. 33
Количе- ство Лито логическая разность опреде- лений Гранулометрический состав, % Количество определе- ний Удельный вес, г/см3 Объемный вес ске ie- та, г/см3 Коэффици- ент пори- стости Влажность, % Пластичность, % Коэффици- ент водона- сыщенностн
Фракции, мм верхний предел НИЖНИЙ предел число пта- стичностн
более 2 2-0,05 0,05—0,005 менее 0,005
Глины 24 Э л ю в и а л 3,5 6,2 62,9 30,8 21-31 м п л е к с 3—9 2,72 1,47 0,86 26,5 44,8 24,1 20,7 0,83
0,4—15,4 н о - д е л 46,1 54,3—74,7 ю в и а л ь 39,3 21,1—40,8 н ы й ко 11,1 2,69—2,74 (на к a n 2,70 1,37—1,57 t е н н о у г о 1,73 0,71—1 Л Ь Н Ы X п 0,57 19,9—30,1 о р о Д а х) 11,6 39—48 25,2 20—28 19,9 18—24 5,3 0,72—0,99 0,6
легкие 12 Сугтинки . средние ..... 15 тяжелые .... 7 Глины 9 0,1—38 36,2—61,9 22,8 24,8—54,7 54,4 9,1—13,0 22,7 7—22 2,68—2,72 2,74 1,49—1,98 1,68 0,37—0,81 0,64 8—16,6 13,4 21—30 29,3 15—25 20,3 2—7 9,5 0,39—0,67 0,67
3,3 0,2—42,8 4—64,3 19,9 1—60,6 12,5 22,4—76 57,1 24,3—85 58,4 11—36 19,7 11,6-28 29,0 14—28 8 15 2,69—2,81 2,73 2,68—2,77 2,73 1,49—1,84 1,79 1,56—2,14 1,71 0,44—0,93 0,53 0,28—0,74 0,59 9,8—18,2 14 9,5—19,4 16,8 27—32 34,5 30—40 38,4 17—23 22,3 19—27 23,8 8—10 12,2 11—14 16,1 0,48—0,86 0,8 0,73-1 0,8
1,2—51,1 4,6 25,2—81 63,4 14—40,8 31,9 14—29 2,7—2,76 2,74 1,7—1,74 1,64 0,52—0,64 0,67 14,5-19,3 19,7 34—44 44,1 20—29 24,1 15—17 20 0,7—0,86 0,8
2-7 53—72 22—45 2,72—2,76 1,46—1,78 0,52—0,78 15,8—25,6 40—49 20—28 18—24 0,72—0,89
Примечание: В этой таблице и далее в числителе — среднее арифметическое значение показателя . в знаменателе — пределы его колебании.
Таблица 34 Таблица 36
Влажность лёссовых пород Компрессионные и просадочные свойства лёссовых пород
Литологическая разность Донбасс Количество определе- ний Коэффициент компрессии (а в см2/кГ) в интервалах нагрузок Модуль осадки в мм!н при нагрузке Коэффициент относитечьной просадочности при Р = 3 кПсм*
Центральный (Донецкий кряж) Северо- западный Юго- Восточный Литологиче- ские разности
1—2 кГ1с\Г- 2—3 кГ!см2 2 кГ[См‘ 3 кГ/см2
Суглинки . . . Глины .... 19,4 541 20,8 452 17,6 74 19,4 95
10,4 125 46 200 223 295 0,025 0,029 30 43 0,033
1У 2 —~— легкие 59 0,007—0,046* 0,027 0,009—0,050 0,025 7—62 35 12—78 49 0,002—0,067 0,023
Таблица 35 средние Медианные значения показателей пластичности 0,009-0,058 0,022 0,008—0,053 0,022 11—66 30 20—85 41 0,001—0,056 0,016
Место отбора проб Суглинки Глины тяжелые 0,007—0,046 0,020 0,005—0,046 0,022 10—53 28 15—71 38 0,001—0,045 0,014
Коли- чество опреде- лений Верх- ний предел WT Нмж- иий предел WP Число пла- стич- ности F Коли- чество опреде- лений Верх- ний предел WT Ниж- ний предел WP ТлГ Глины стич- ности
0,007—0,036 0,007—0,035 11—53 17-67 0,0—0,036
F * В знамена теле — пределы колебаний показателя. нта водонасыщенности: просадочностью обладают лёссовые бактеризующиеся g=C0,7; иороды, имеющие £>0,7, как пра- осадочны. Графики, отражающие зависимость модуля осадки мальной нагрузки, по каждой литологической разности лёссо- помещены на рис. 85. этаты обработки показателей сопротивления сдвигу, опреде- условиях консолидированного сдвига при ненарушенной грунта в интервале нагрузок от 0,5 до 5 кГ/сж2, помещены
Центральный район (Донец- кий кряж) Северо-Западный район . . . Юго-Восточный район .... 0—0,13. Наиболее высокие садочности наблюдаются в Применительно к терри чественная зависимость из 552 141 170 значе юго-в тории иенен] 37 36 32 НИЯ IK осточ Боль ля пр 22 21 20 оэфф ной ч ИТОГО эсадо1 15 14 13 чциен зсти т Донбг 1НЫХ 465 90 35 га on еррит icca у свойс 43 43 42 юсите ории. стано! ТВ от 22 23 22 льной 1лена вел! 21 коэффицие 20 породы, Xi 20 вило, непр (Zp) от нор вых пород ПР0' Резул! ленных в коли- структуре гчины в табл. 37
ОБЩАЯ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАССЕЙНА
279
Таблица 37
Показатели сопротивления сдвигу
Литологические разности Значения показателей Количество определе- ний Угол внутреннего треиия (?) Сцепление (С), кГ{см*
Суглинки легкие 'Суглинки средние Сугл нки тяжелые Глины Ср.мин 8 19°32' 0,200
Пределы Ср.МИИ 25 18°55'—2148' 1947' 0,15—0,35 0,170
Пределы Ср.мин 29 1840'— 24°15' 19°52' 0,125-0,325 0,200
Пределы Ср.мин П 18°10'—2440' 16°37' 0,15-0,35 0,300
Пределы 14°10'—2340' 0,25—0,48
Аллювиальный лёссовый комплекс. Лёссовые породы
аллювиального генезиса вскрыты на террасах рек. Мощность их обычно
небольшая (1—5, местами 8—10 л). Это преимущественно образования
пойменной фации.
Характерным отличительным признаком лёссовых пород аллюви-
ального комплекса является горизонтальная слоистость, обусловленная
наличием опесчаненных прослоев. Литологически эти породы представ-
лены суглинками, иногда супесями. Засоленность их значительно мень-
ше, чем эолово-делювиальных образований, особенно легкораствори-
мыми солями.
Характеристика свойств аллювиальных лёссовых пород приведена
для суглинистых разностей по весьма ограниченному количеству ана-
лизов. По результатам гранулометрического анализа аллювиальные
суглинки следует классифицировать как пылеватые, легкие и средние,
реже тяжелые.
Из физических свойств необходимо отметить повышенную плот-
ность и невысокую водонасыщенность (не более 0,8), а также среднюю
сжимаемость (а изменяется в пределах 0,010—0,066 см21кг).
Эти породы обладают просадочностью лишь при действии дополни-
тельных нагрузок. Коэффициент относительной просадочности колеб-
лется от 0,002 до 0,093 (в среднем 0,042). Среди образцов аллювиальных
лёссовых пород встречены как просадочные, так и непросадочные раз-
ности.
Аллювиальный комплекс. Породы аллювиального генезиса
представлены неоднородной толщей песков, супесей, суглинков, глин и
нлов. Мощность этих отложений изменяется в широких пределах, дости-
гая в низовьях Дона 33 м. Особое место занимают старичные образова-
ния, состоящие из заиленных глинистых пород, мощность которых
в поймах крупных рек достигает 8—15 м. Общее представление об усло-
виях залегания и мощностях пород аллювиального 'комплекса дают
поперечные разрезы долин рек.
Рис 85 Зависимость модуля деформации (1р) от вертикального давления для иород
эолово-делювиального комплекса:
«а — для суглинков легких, б — для суглинков средних, в — для суглинков тяжелых; г —для глин
280
ИНЖЕНЕРНО ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОНБАССА
Песчаные породы (в основном русловые образования) характери-
зуются пестрым гранулометрическим составом (табл. 38) и в основании
толщи, как правило, представлены более грубым гравийно-песчаным
материалом (гравия до 50, реже 70%). Водопроницаемость их изменя-
ется от 2 до 30 м!сутки (гравелисто-песчаных образований — до
50 м!сутки).
Отложения пойм представлены супесями, суглинками (легкими,
средними и тяжелыми) и глинами. Большое распространение имеют
гтинисто-суглинистые образования, супеси имеют ограниченное разви-
тие и чаще встречаются в виде линз и прослоев.
Супеси в значительной мере опесчанены, содержание фракций песка
доходит до 80%. Глинисто-суглинистые отложения в подавляющем
большинстве анализов представлены пылеватыми разностями
Удельный вес, влажность, пористость и пластичность с переходом
от легких к более тяжелым разностям возрастают. Плотность пород
изменяется в обратном порядке — супеси и легкие суглинки отличаются
повышенными значениями объемного веса скелета. Результаты обоб-
щения коэффициентов компрессии свидетельствуют о том, что эти грунты
в большинстве случаев обладают средней сжимаемостью (в интервалах
нагрузок I—2 и 2—3 кГ/см2).
Испытания глинистых пород пойм на сдвиг (образцы с ненарушен-
ной структурой после предварительного уплотнения под водой при нор-
мальных давлениях 1, 2 и 3 кГ/см2) показывают, что с возрастанием
песчанистости этих пород увеличиваются углы внутреннего трения и
уменьшается сцепление (табл. 39).
Отложения стариц изучены недостаточно. В разрезах аллювиальной
толщи они присутствуют в виде линзообразных залежей с чрезвычайно
прихотливыми контурами. Представлены эти отложения суглинками и
глинами, в разной степени заиленными и содержащими большое коли-
чество органических остатков.
Характерными особенностями старичных грунтов являются их водо-
насыщечность, мягкопластичная и текучая консистенция, заиленность
и высокая пористость. По данным испытаний образцов на сдвиг без
предварительного уплотнения угол внутреннего трения в среднем состав-
ляет 8° 14х (пределы колебаний 2° 52'—19° 17'), сцепление в среднем
0,31 кГ/см2 (пределы колебаний 0,09—0,72 кГ)см2 по 8 определениям)
Комплекс аллювиально-делювиальных отложе-
ний. Широко развитые в долинах балок и рек аллювиально-делювиаль-
ные отложения — это переотложенные склоновые образования, представ-
ленные суглинисто-глинистыми породами с прослоями мелкозернистых
песков и ила. Мощность их изменяется от 1 до 10—12 м (устьевые части
балок).
В гранулометрическом составе этих пород преобладают пылеватые
фракции. Глинисто-суглинистые их разности отличаются сравнительно
невысокими показателями пластичности (среднее значение числа плас-
тичности для глин составляет 20,7%)- Судя по коэффициенту водонасы-
щенности (средние значения £>0,8), эти породы в большинстве случаев
водонасыщены, консистенция их изменяется от твердой до мягкопластич-
ной, реже текучей. Водопроницаемость пород этого комплекса колеб-
лется от 0,5 до 3,4 м!сутки, максимальные значения коэффициента филь-
трации наблюдаются в опесчаненных прослоях.
Аллювиально-делювиальные отложения характеризуются средней
сжимаемостью (табл. 40). При проведении компрессионных испытаний
в водной среде наблюдаются более высокие значения коэффициентов
компрессии.
Таблица 38
Гранулометрический состав (%) и механические свойства русловых отложений
Литологическая разность Количество определений Фракции, мм Угот откоса
10-2 2-0,25 0,25-0,1 <0,1 0,05 О,Г'О5 <0,005 воздушно- сухой грунт под водой
Пески мелкозернистые .... Гравийно-песчаные грунты . . 19 33 0,3 27 64,5 8,3 3,9 1,3 35° 34°
0-0,5 48,1 12,6—45,1 54—73,2 46,1 1,3—16,3 34°—37° 33°30' 33°—35° 30°40'
14,8-78 20—80,7 1,1—7,9 0,7—2 31 °—37° 31 °—32°
Таблица 39
Механические свойства пойменных отложений
Литологические разности Коэффициент компрессии, см /кГ Сдвиг в водной среде при ненарушенной структуре в условиях полной консолида- ции при Р = 1—3 кГ/см2
число опре- делений в водной среде число опре- делений при естественной в ыжности
интерват нагрузок 1-2 к!/см2 интервал нагрузок 2 3 кГ/см1 интервал нагрузок 1-2 кГ/см2 интервал нагрузок 2—3 к! /см2 число опре- де тений угол внутрен- него трения сцепление, к!/см2
Супеси 6 0,046 0,031 — — — 6 26°12' 0,11
0,035—0,072 0,021—0,044 24—28°20' 0,05—0,15
Суглинки легкие .......... 20 0,051 0,031 7 0,023 0,017 17 20°21' 0,14
0,027—0,096 0,021—0,059 0,013—0,032 0,010—0,021 18°—22° 0,1—0,175
средние 25 0,05 0,034 33 0,034 0,028 24 21°40' 0,2
0,012—0,086 0,01—0,055 0,009—0,067 0,01—0,05 16°40'—26° 0,1—0,3
тяжелые .... 18 0,044 0,029 23 0,029 0,024 13 21°37' 0,22
0,024—0,071 0,018—0,051 0,013—0,055 0,01—0,043 16°40'—26°30' 0,1—0,35
Глины 26 0,037 0,03 42 0,041 0,034 32 20° 0,27
0,021—0,052 0,018—0,042 0,01—0,081 0,019—0,061 16°12'— 23°50' 0,15—0,4§
282
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОНБАССА
Механические свойства пород аллювиально-делювиального комплекса
СЗ
а
х
е;
ю
05
Сцепление суглинисто-глинистых
разностей колеблется от 0,1 до
0,3 кГ[см2. Значение угла внутреннего
трения изменяется от 18 до 22°.
Элювиально-делювиаль-
ный комплекс пород распростра-
нен в основном в центральной части
Большого Донбасса, в местах неглу-
бокого залегания коренных отложе-
ний. Характер его образований опре-
деляется литологическим составом ко-
ренных пород. Нередко элювиально-
делювиальные образования незаметно
переходят в подстилающие породы
коренной основы.
Образования, материнскими поро-
дами для которых послужили скаль-
ные каменноугольные (известняки,
песчаники) и докембрийские породы
(граниты, диориты и др.), состоят из
крупных обломков разной формы и
величины с песчаным и песчано-гли-
нистым заполнением. Элювиально-де-
лювиальные отложения из полускаль-
ных каменноугольных пород (глини-
стые и песчано-глинистые сланцы)
представлены рыхлым песчано-гли-
нистым материалом с обломками
песчаников и сланцев.
Этот комплекс, залегающий на
мергельно-меловых отложениях, обыч-
но представлен мергелистыми глини-
стыми образованиями (супесями, гли-
нами), местами с дресвой и щебнем
мергелей. Мощность его иногда дости-
гает 4—5 м. Среди глинистых образо-
ваний элювиально-делювиального ком-
плекса встречаются и облёссованные
разности пород, мощность которых не
превышает 3—5 м. Это практически
непросадочные грунты.
В пределах открытого Донбасса
на характер и мощность пород элюви-
ально-делювиального комплекса на-
кладывает отпечаток и степень мета-
морфизма каменноугольных отложе-
ний. Аргиллиты в районах развития
слабо метаморфизованных пород вы-
ветриваются до состояния сланцева-
тых глин, но элювий аналогичных по-
род высокой степени метаморфизма
представлен обломочным материалом
с песчано-глинистым заполнением.
Эти породы характеризуются весьма
неоднородным гранулометрическим
составом, относительно высокими ве-
ОБЩАЯ инженерно-геологическая характеристика бассейна
283
личинами удельного веса, значительными колебаниями показателей
пластичности и повышенной плотностью. По величине показателя сте-
пени водонасыщенности это влажные и водонасыщенные породы.
Комплекс морских четвертичных отложений. Он
представлен песками с прослоями глин, участвующими в строении древ-
нечерноморских и древнеэвксинских террас на побережье Азовского
моря. Породы мало изучены в инженерно-геологическом отношении.
С поверхности эти отложения перекрыты мощным лёссовым покровом.
Коренные породы. Карбонатн о- терригенная формация
объединяет отложения сарматского, мэотического и понтического ярусов
неогена, распространенные в Северном Приазовье и в меньшей мере на
правобережье Дона. В составе формации выделен один комплекс, харак-
теризующийся преимущественным развитием терригенных образова-
ний— глин и песков, чередующихся с прослоями известняков-ракушеч-
ников и известковистых песчаников. Характерной особенностью, придаю-
щей своеобразие комплексу этих пород, является присутствие <в разрезе
ноздреватых или рыхлых известняков-ракушечников, мощность которых
составляет 3—12 м.
Повышенной пористостью и низкой механической прочностью отли-
чаются понтические известняки; более высокие показатели механических
свойств характерны для известняков сарматского яруса (табл. 41).
Широко распространенные песчано-глинистые отложения комплекса
в инженерно-геологическом отношении почти не изучены. Пески по гра-
нулометрическому составу мелко-, средне- и разнозернистые, иногда
глинистые (табл. 42).
К верхнетерригенной формации относятся неогеновые и
палеогеновые песчаные отложения, переслаивающиеся с полускальными
породами (песчаниками, мергелями, местами кварцитами). Они широко
развиты на западных, северных и восточных окраинах Большого Дон-
басса.
Преобладают в составе формации песчаные разности. Грануломет-
рический состав песчаных образований весьма неоднороден. Среди них
встречаются пески мелко-, средне- и разнозернистые, местами глинистые,
известковистые. Важно отметить, что на западных и северных окраинах
Донбасса обводненные пески бучакской, харьковской, полтавской свит,
а на востоке— бучакско-каневских и палеоценовых отложений обычно
оплывают в стенках выработок.
Полускальные породы (песчаники, мергели, кварциты) залегают
в виде прослоев и пластов разной мощности (до 30 я) во всех без исклю-
чения свитах неогена и палеогена, причем к киевской свите приурочены
карбонатные разности этой группы пород. Состав цемента песчаников
различен — глинистый, известковистый, кремнистый. Кварциты, цемен-
том которых служит аморфный кремнезем, характеризуются более высо-
кой прочностью по сравнению с другими полускальными породами
комплекса.
К отложениям полтавской свиты приурочены пластообразные залежи
огнеупорных глин. Они отличаются повышенным содержанием глини-
стых фракций, твердой и полутвердой консистенцией, высокой степенью
водонасыщенности, высокими показателями пластичности (табл. 43).
Под водой при вертикальных нагрузках 1—3 кГ/см2 глины несжимаемы
или слабосжимаемы. Величина сцепления их составляет 0,3—0,6 кГ1см2,
углы внутреннего трения изменяются от 15 до 21° 30' (в условиях консо-
лидированного сдвига при увлажнении).
К верхнетерригенной формации отложений отнесены и красно-бу-
рые глины, распространенные на участках водоразделов периферийных
Таблица 41
Физико-механические свойства скальных и полускальных коренных пород
Породы н нх возраст Количество определений Удельный вес, ZjCM3 Объемный вес, г/см3 Пористость, °о Водопог лощение, % Временное сопротивление сжатию, кГ/см*
в воздушно-сухом состоянии в водонасыщенном состоянии
Известняки, N2pn 2—12 . — 1,78 24 12,3 45 34
2,6—2,67 1,3—2,5 11,9—36,2 2,3—30 4—183 0,9—123
Известняки, N^m 4 2,62 2,32 21,8 4,9 164 137
2,6—2,63 2,23—2,36 10—33 3,1—6,7 133—196 107—166
Известняки, NjS 5—12 2,68 2,17 19,7 5,8 263 258
2,6—2,73 1,5—2,64 9,6—40 0,5—18 9—400 11—380
Песчаники, Pg4?v 1—2 — — •—• — — —
2,65 2,4—2,5 6,9—7 9,4—10,2 389—433 218
Мергели, Pg2&v 1—4 — — — — 139 79
2,38 1,47 38 2,6 82—197 37—122
Кварциты, Pg2& 4—9 2,6 2,3 6,3 2,3 947 838
2,4—2,9 2,1—2,6 1,6—16,3 0,3—6,1 550—1700 500—1300
Песчаники, T1+.,sr 36—65 2,66 2,31 16,5 75,3
2,6—2,71 2,1—2,52 6,1—29,1 28,5—150,3
Песчаники, P„dr 44—94 2,69 2,35 13,3 120,6
2,65—2,75 2,04—2,68 1,1—28,1 8,3—250
Известняки, Ci1 . . . . . . 52—117 2,5 780
2,36—2,76 186—1194
Базальты, D2 11—16 2,78 406 293
2,6—2,97 253—776 129—514
Граниты, РСт 12 2,65 2,56 3 968,8 817
2,64—2,66 2,54—2,58 1,5—4,2 714,7—1262,6 592,8—1087
Таблица 42
Физико-механическне свойства палеогеновых и неогеновых песков
Породы н их возраст Колнче ство опреде- лений Гран} юметрнческнн состав, % Угот естественного откоса коэффициент фильтрации, м/час
фракции, мм в сухом состоянии под водой
>1 1-0,5 0,5 0 25 0,25—0,1 0,1-0 05 0,05-0,005 <0,005
Пески, N;/?r 26 о,1 0,4 7,7 87 4,7 — — 35°50' 32°50' —
0—1,6 0—3,6 0,6—23,8 69,4-96,5 0,6—10 3140'—37' 30“50'—34 59'
Пески, Pgj/et' 6 — 5,75 52,1 13,9 15,6 15,8 2,6 35° 25° 0,03
— 0,2—83 1,5—44 0,7—61,5 1,6—35,2 2—3 31 °—39° 23°—28° 0,005—0,072
Пески, Pg_b 5 — 4,1 1,8 46,1 24,1 9 2,4 34° 25° 0,032
31,7—43,2 1,8—6,4 0,7—4,9 23,2—72,7 4,1—60,5 3,3—14 1,6—2,9 28°—36“ 21 °—28° 0,019—0,054
Таблица 43
Гранулометрический состав и физические свойства глинистых коренных пород
Породы и их возраст Колнче ство опреде- лении Гранулометрический состав, % Количе- ство опреде леини Удельный вес, г/см3 Объемный вес скеле та, г/см3 Коэффициент пористости Влажность, % 11 частичность, % Степень водонасы- щениости
фракции, мм верхним предел НИЖНИЙ предел ЧИСЛО п частично- сти
>0,05 0,05—0,005 <0,005
Глины красно-бурые, Nj-Qi 36 12,9 43,2 43,9 32—55 2,72 1,58 0,712 21,7 45,3 22 3 23 0,9
4—16,4 35 9—52,6 35—51 2,7—2,75 1,53—1,63 0,66—0,78 18,9—25,5 37—51 18—26 19—27 0,8—1
Глины, N2pn 3 — —- — 3 2,73 1,66 — 18,7 47 15 32 —
2,69—2,76 1,63—1,7 13—29 37—65 12—21 25—44
Глины, Nj/tf 8 21,2 24,3 54,5 3 2,77 1,57 0,812 26,6 64,5 27,9 36,6 0,91
8,7—44,9 19—30 34,8—Ь8 2,7—2,84 1,29—1,81 0,49—1,19 10,5—40,3 40—89 18—40 21—53 0,88—0,97
Г1 ИНЫ, Т; . 24 24,1 39,4 36,5 24—36 2,76 1,53 0,805 27 6 59 31 28 0,95
3—65 20,8-56,1 20,1—61,5 2,61—2,88 1,28—1,91 0,445—1,15 15,8—38 43—71 19—40 24-31 0,83—1
286
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОНБАССА
частей Большого Донбасса. Эти глины плотные, местами вязкие, содер-
жащие конкреции карбонатов, друзы и единичные кристаллы гипса,
железисто-марганцевые примазки и бобовины.
В минеральном составе глинистой части этих отложений преобла-
дают минералы монтмориллонито-гидрослюдистого комплекса. Грануло-
метрический состав их характеризуется примерно равным соотношением
глинистых и пылеватых фракций. Красно-бурые глины отличаются
небольшими значениями влажности, сравнительно невысокой порис-
тостью, средней сжимаемостью (в интервале нагрузок 1—3 кГ/см2).
Преимущественно это очень влажные и водонасыщенные грунты.
Карбонатная формация включает мергельно-меловые отло-
жения верхнего мела (Cr2t—m). Литологический состав их неоднороден:
среди них выделяются чистые и слабоглинистые разности мела, а также
мергели мелоподобные и глинистые, частью кремнеземистые, местами
глины. Литологическое разнообразие этих отложений накладывает отпе-
чаток на их физико-механические свойства.
Удельный вес мергельно-меловых пород в большинстве случаев
составляет 2,7—2,71 г)см3, понижаясь только у кремнеземистых мергелей
до 2,66 г!см3 и у глнн до 2,6 г/см3. Средние значения объемного веса
скелета чистых и слабоглинистых мелов равны 1,36—1,37 г/см3, для мело-
подобных мергелей величина этого показателя возрастает до 1,62 г!см3,
для глинистых мергелей — до 1,75 г/см3. Пористость чистых мелов в сред-
нем составляет 49—50%, мелоподобных, глинистых и кремнеземистых
мергелей 35—47%, известковистых глин — 40%. Сопротивление сжа-
тию чистых мелов в сухом состоянии большей частью характеризуется
значениями от 30 до 55 кГ/см2, для кремнеземистых мергелей—100—
150 кГ/см.2, иногда до 383 кГ/см2.
Водонасыщенные мергельно-меловые породы обладают пониженной
прочностью: сопротивление сжатию мелов равно в среднем 10 кГ/см2,
мелоподобных и глинистых мергелей 30—65 кГ/см2. Коэффициент ком-
прессии мелов и мелоподобных мергелей ненарушенной структуры
составляет 0,003—0,02 см21кГ при нагрузках до 3 кГ/см2, что позволяет
отнести их к слабосжимаемым грунтам.
К карбонатной формации отнесен также агломератовый комплекс,
однако физико-механические свойства агломератов не изучены.
Нижнетерригенная формация. В состав этой формации
входят отложения юры, нижнего мела, а также сеноманского яруса
верхнего мела. Преобладают глинистые породы, чередующиеся с песча-
никами, алевролитами, известняками и конгломератами, имеющими под-
чиненное значение.
Показатели пластичности <и влажности юрских глин с Голосников-
ского месторождения мела приведены в табл. 44.
Соленосная формация объединяет славянскую и краматор-
скую свиты нижней перми и представлена преимущественно хемоген-
Таблица 44
Показатели пластичности и влажности юрских глин
Литологиче- ская разность Количество определе- ний Естественная влажность, % Пластичность, %
верхний предел иижний предел ЧИСЛО пластичности
Глины . . . 5 30,9 63 30 32
28—39,7 52—69 29—32 28—39,7
ОБЩАЯ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАССЕЙНА
287
ними породами: каменной солью, гипсом, ангидритом, известняками.
В меньшей мере распространены аргиллты и алевролиты (табл. 45).
Таблица 45
Показатели механической прочности пород
соленосиой формации (кГ/см2)
Гипс (23 опр.) Ангидрит (28 опр.) Каменная соль (5 опр ) Известняк (7 опр.) Алевролит (24 опр.)
126,4 501,5 247,5 212,4 167,2
82,6—160 194,3—941,4 238,4—257,6 68,6—317,5 105,4—252,5
Объемный вес каменной соли изменяется в пределах 2,03—
2,22 г/см3 при среднем значении 2,12 г/см3 (по 5 определениям).
Верхние горизонты пород формации, непосредственно выходящие
на поверхность, выщелочены на глубину до 120 м.
Красноцветные породы верхнего карбона, перми и триаса раз-
деляются на два комплекса: 1) а ргиллито-алевритовые породы свиты
Сз3 (выше известняка Pt) >и картамышской и никитовской свит нижней
перми; 2) песчано-глинистые отложения верхней перми (дроновская
свита) и триаса. Среди отложений первого комплекса преобладают
аргиллиты (60—80%) и алевролиты. Песчаники, известняки, доломиты
и каменная соль в разрезе встречаются реже.
Глинистые разности пород картамышской свиты изучались наДаль-
неиСеребрянском руднике. Физико-механические свойства залегающих
в кровле доломитов красно-бурых глин (по двум образцам) характери-
зуются следующими показателями: объемный вес — 2,3—2,34 г/см3,
влажность — 9,7—11,5%, пористость — 23,8%, давление набухания —
8 кГ/см2, предел прочности на одноосное сжатие —57—58 кГ/см2. Об-
разцы глины размокают в течение 1—5 суток.
Комплекс пород верхней перми и триаса сложен песчаниками,
имеющими преимущественное развитие, а также глинами. Среди этих
пород наблюдаются прослои конгломератов, песков, аргиллитов и
алевритов.
Данные о физико-механических свойствах песчаников дроновской
свиты помещены в габл. 41. Широкие колебания значений показателей
сопротивления сжимающим усилиям объясняются различным цементом,
песчаников — от глинистого до карбонатного.
Серебрянская свита триаса на одном из участков канала Сев До-
нец— Донбасс сложена чередующимися слоями глин и песков. Глины
голубовато-зеленые, алевритистые, плотные, с включениями известковых
конкреций. Гранулометрический состав глин характеризуется высоким,
содержанием песчаных фракций и широким диапазоном крайних их зна-
чений, а также значительным количеством глинистых частиц. Глины
имеют невысокие величины числа пластичности, полутвердую и твердую
консистенцию, а также способны набухать при увлажнении. Величина
набухания колеблется от 10 до 20% при среднем значении 13%.
Глинистые пески свиты слабо сцементированы, их временное сопро-
тивление сжатию при естественной влажности в среднем равно 3 кГ/см2,
под водой — вдвое меньше.
В составе серебрянской свиты преобладают разнозернистые песча-
ники, слабо изученные в инженерно-геологическом отношении. Некото-
рые показатели их физико-механических свойств помещены в табл. 46.
288
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ 'УСЛОВИЯ ДОНБАССА
Т а б л и ц-а 46
Изменение физико-механических свойств пород среднего карбоиа в зависимости
от степени метаморфизма (по данным треста «Артемгеология»)
Наименование пород Группа мета- мор- физма Влажность, % Пори- стость, % Пределы прочности, кГ;с и2 <очиче- ство эпреде- теиий
на одноос- ное сжатие на одноос- ное растя- жение
Песчаники д 1,85 13,6 230 — 4
1,27—3,1 6,4—19,1 215—238 41
Алевролиты . 3 13,2 265 52 10
1,3—5,6 10—16,5 214—360 40—64
Аргиллиты 2,9 11,4 249 35 14
1,7—5,3 5,1—16,2 194—307 30-41
Песчаники ... г 1,2 12,7 685 56 248
0,2—3,5 5,7—19,3 240—970 20—90
Алевролиты 1,3 7 560 58 252
0,2—3,5 1—15 270—850 30—120
Аргиллиты 1,9 6,9 390 45 115
0,2—4,8 2—16 320—720 20—80
Песчаники ж 0,9 6,2 1025 70 40
0,1— 2, 6 4—10 620—1540 40—100
Сланцы алевритовые ...... 0,9 5 690 65 70
0,5—1,4 2—8 410—950 50—90
Сланцы глинистые 1,2 1,5 455 55 68
0,5—2,3 2—11 240—700 30—100
Песчаники к 0,6 4,2 1100 82 60
0,2—1,6 1—9 480—1560 50—120
Сланцы алевритовые 0,8 4 855 70 54
0,4—1,5 1—7 530-1180 40—100
Сланцы глинистые 1,1 3,8 450 50 30
0,4—1,9 2—6 290—670 30—70
Песчаники ОС 0,5 3,7 920 80 18
0,2—1 2—5 590-1230 60—100
Сланцы алевритовые 0,8 4 650 69 26
0,5—1,8 3—9 320—980 40—90
Сланцы глинистые 1 5 430 60 21
0,6—1,4 4—7 270—650 30—100
Песчаники т 0,5 4 1105 105 12
0,2—0,7 3—7 800—1411 80—150
Сланцы алевритовые 0,8 4 675 67 36
0,4—1,1 2—6 450—920 30—100
Сланцы глинистые 1,2 5 380 50 16
0,7—1,7 2—8 270—450 40—70
Сланцы алевритовые ...... ПА 0,6 3 760 85 8
0,3—0,9 1—5 620—920 80—90
ОБЩАЯ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАССЕЙНА
289
Продолжение табл. 46
Наименование пород Группа мета- мор- физма Влажность, % Пори- стость, % Пределы кГ на одноос- ное сжатие прочности, /см2 на одноос- ное растя- жение Коли- чество опреде- лений
Сланцы глинистые Песчаники Сланцы алевритовые Сланцы глинистые ПА 0,7 4 400 60 12
Д 0,5—0,8 0,4 2—5 3 320—480 1285 100 40
0,1—1 0,6 1—5 4 820—1970 787 70—150 73 45
0,2—1,2 0,9 1—5 4,5 500—1060 544 50—100 63 29
0,2—1,3 2—6 360—730 40—110
Примечание. Наименование глинистых пород карбона приводится в соответствии
с классификацией, принятой в I томе монографии «Геология месторождения угля и горючих
сланцев», согласно которой к аргиллитам и алевролитам относятся глинистые породы, распро-
страненные в районах залегания углей марок Г н Д, а к глинистым и алевритовым сланцам —
породы» развитые в районах распространения более интенсивно метаморфизованных углей
Угленосная формация. С ,инженерно-геологической точки
зрения наиболее важным обстоятельством, определяющим различие
свойств и состава каменноугольных пород Донбасса, является степень
метаморфизма. Интенсивность метаморфизации пород в пределах бас-
сейна возрастает с запада на восток и от периферии к центральной
части бассейна в соответствии с увеличением их мощности.
В настоящее время отсутствуют достаточные классификационные
критерии для разделения каменноугольных пород по степени метамор-
физации на основе особенностей состава самих пород. С этой целью
используется марочный состав углей, промышленная классификация
которых отражает, в частности, и степень метаморфизма. Тем самым
условно допускается отождествление степени воздействия процессов
метаморфизма на угли и вмещающие породы, хотя правомерность такого
допущения остается дискуссионной.
Исходя из различий в минеральном составе и физико-механических
свойствах, каменноугольные породы (Ci2—С33 до известняков Р4)
целесообразно разделить на три комплекса соответственно следую-
щим группам марок углей: 1) ДБ’ДТ, 2) Ж’К’ОС’Т и 3) ПА’А.
Установлено (Васильев, Малинин, 1960), что минеральный состав
претерпевает существенные изменения под влиянием метаморфизации.
Если в песчано-глинистых породах (аргиллитах, алевролитах, песчани-
ках), вмещающих угли марок ДБ, Д и Г, не отмечается заметного ее
влияния, то в аналогичных породах переходной группы (Ж’Т) появля-
ются вторичные образования — слюды (серицит и гидромусковит),кварц.
С увеличением степени метаморфизации (в районах распространения
углей марки А) в минеральном составе пород обнаруживается значи-
тельное развитие вторичного кварца и кальцита, породы приобретают
сланцеватость.
В каменноугольных известняках под влиянием метаморфизма про-
исходит перекристаллизация карбонатов. Особенно отчетливо это явле-
ние прослеживается на раковинах организмов. В известняках, входящих
в состав высокометаморфизованных пород, края раковин совершенно
сливаются с окружающей карбонатной массой; неизменной остается
лишь центральная часть.
290
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОНБАССА
Столь значительное преобразование минерального состава каменно-
угольных пород, происходящее под влиянием метаморфизма, обуслов-
ливает и различие их свойств. С переходом к более высокометаморфи-
зованным породам уменьшаются влажность и пористость и возрастает
прочность. Однако метаморфизм неодинаково проявляется в свойствах
пород разного петрографического состава. Наиболее четко изменение
физико-механических свойств прослеживается в песчаниках, менее стро-
гие зависимости отмечаются в алевролитах и аргиллитах.
Наряду со степенью метаморфизма существенное влияние на проч-
ностные характеристики пород оказывает состав цементирующего веще-
ства. Изменение механической прочности на сжатие в зависимости от
состава цемента можно проследить на примере песчаников, вмещающих
угли марки Г. Из табл. 47 видно, что наиболее низкой прочностью обла-
дают песчаники на глинистом цементе.
Таблица 47
Показатели прочности песчаников на глинистом цементе
Порода и состав цемента Количе- ство опреде- лений Пределы прочности, кГ/см*
на одноос- ное сжатие на одноос- ное растя- жение
Песчаники на глинистом цементе 62 325 37
162—488 20—74
Песчаники на серицито-глини- стом цементе 4 382 41
314—512 35—46
Песчаники на серицито-кремни- стом цементе 225 607 54
310—904 24—85
Песчаники на кремнисто-серици- товом цементе 21 612 45
330—893 23—66
Песчаники на серицито-кремни- сто-карбонатном цементе . . . 28 942 64
584—1329 42—122
В верхних горизонтах, захваченных выветриванием на глубину
порядка 100 м, породы каменноугольной системы обладают пониженной
прочностью. Сопоставление свойств выветрелых и невыветрелых пород,
залегающих на поле шахт Южно-Донбасских 1 и 2 (группа метамор-
физма Г), приведено в табл. 48.
Возрастание прочности, а следовательно, и устойчивости пород
в выработках с увеличением степени метаморфизации пород, наряду
с другими факторами горнотехнических показателей, определяет условия
разработки угольных месторождений Донбасса.
Карбонатная формация. Породы карбонатной формации
(Ci1) представлены известняками и доломитами, обнажающимися в бас-
сейне р. Мокрой Волновахи. Механические свойства преобладающей
литологической разности — известняков — помещены в табл. 48 Это
породы скального типа, трещиноватые, закарстованные. Карст преиму-
щественно погребенный, местами отмечен и современный карст. Глубина
распространения закарстованных пород достигает 240 м.
ОБЩАЯ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАССЕЙНА
291
Эффузивно-осадочная формация представлена пере-
слаиванием полускальных (песчано-глинистых сланцев, песчаников,
конгломератов) .и эффузивных скальных пород (базальтов, андезитов)
среднего и верхнего девона. Значительное место занимают туфы, туфо-
брекчии и известняки. Эти породы развиты в виде узкой полосы, протя-
гивающейся вдоль северной границы Приазовского кристаллического
щита. В инженерно-геологическом отношении они изучены слабо. Имею-
щиеся сведения свидетельствуют о высокой прочности базальтов.
Таблица 48
Свойства выветрелых и невыветрелых пород
Порода Количество определе- ний Влаж- ность, % Пори- стость, % Пределы прочности, кГ/см*
на одноос- ное сжатие на одноос- ное растя- жение
Песчаники выветрелые 24 5,1 22,3 148 24
1,3—9,9 10,5-27 99—235 18—31
не затронутые выветриванием 18 1,6 2 400 35
0,8—3 5,4—17,4 252—711 24—45
Сланцы алевритовые 5,7 17,2 132 29
выветрелые Зо 2,1—10,9 10,5—25,7 36—210 9—50
1,8 5,3 289 42
не затронутые выветриванием 9 0,8—2,4 4,2—7,9 198—370 34—52
Сланцы глинистые
выветрелые • . 20 8,2 24,6 135 37
2,4—16,9 12,3—33,3 56—183 23—50
не затронутые выветриванием 9 3,3 10,9 280 31
1,8-5,9 5,8—16,6 116—287 16—44
Интрузивные (граниты, диориты, перидотиты и др.) и мета-
морфические (гнейсы, амфиболиты) породы докембрия развиты
в пределах Приазовского кристаллического щита. Эти породы обычно
не вызывают сомнений при использовании их в качестве оснований соору-
жений. Они обладают высокой прочностью, что видно на примере гра-
нитов Каранского месторождения.
Метаморфические породы характеризуются некоторым понижением
прочностных свойств по плоскостям сланцеватости в сравнении с интру-
зивными образованиями. Данные о свойствах метаморфических пород
отсутствуют.
Важное значение для строительства имеет трещиноватость пород.
Мощность зоны трещиноватости скальных пород на территории При-
азовского щита составляет около 100 м. Повышенной трещиноватостью,
как правило, отличаются наиболее древние образования и мелкозерни-
стые разности пород.
292
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОНБАССА
Глава XIV
ХАРАКТЕРИСТИКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ
НАЗЕМНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
УСЛОВИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ПРОМЫШЛЕННЫХ
И ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
На большей части Большого Донбасса на водоразделах и их скло-
нах основанием для фундаментов промышленных и гражданских зданий
и сооружений служат лёссовые породы. На значительных площадях
центральной (открытой) части бассейна и Приазовского кристалличе-
ского массива кроме лёссовых пород основанием для фундаментов слу-
жат разновозрастные коренные породы преимущественно полускального
и скального типов.
Лёссовые породы, просадочные под влиянием собственного веса,
встречаются лишь в юго-восточной части Большого Донбасса. К этому
же району приурочены и наибольшие (до 15 м) мощности просадочной
толщи (рис. 86).
Поверхность этой территории расчленена слабо. Уровень грунтовых
вод на водораздельных участках Юго-Восточного Донбасса в большин-
стве случаев расположен на 'глубине более 10 м.
Строительство в районах развития лёссовых пород, просадочных
под собственным весом, должно сопровождаться либо улучшением грун-
тов, либо применением специальных мероприятий, предотвращающих
разрушительное действие просадки основания.
Лёссовые породы, дополнительно деформирующиеся при замачива-
нии под нагрузкой, развиты на северных, западных и южных окраинах
Донбасса. Это районы распространения преимущественно просадочных
разностей лёссовых пород, где мощность просадочной толщи местами
может достигать 10 м.
На южных окраинах имеются случаи деформаций зданий, вызван-
ных доуплотнением лёссовых грунтов основания при замачивании.
В Новочеркасске такие деформации отмечены у большого количества
зданий. Деформации выражаются в появлении трещин в стенах и в рас-
крытии осадочных швов (в отдельных случаях достигающих 8—10 см).
Величина просадок грунта под отдельными конструкциями достигает
17 см. Проникновению воды в грунты основания благоприятствуют раз-
рушения асфальтовых отмосток у стен зданий, а также отсутствие
специальной планировки территории.
Сведения о разрушительных деформациях зданий, построенных на
лёссовых породах в пределах северной и западной частей Большого
Донбасса, отсутствуют. Однако, исходя из общей оценки физических и
просадочных свойств указанных отложений, на этих площадях распро-
странены лёссовые породы, обладающие меньшей способностью к дефор-
мации при замачивании, чем на южных окраинах.
Поверхность северных и западных окраин сильно изрезана овражно-
балочной сетью и долинами Сев. Донца и его притоков. В среднем и
нижнем течении этих рек долины широкие, что вызывает необходимость
сооружения мостовых переходов большой протяженности (до нескольких
сотен метров). Поверхность южной части Большого Донбасса (Северное
Приазовье) слабо расчленена, речные долины узкие, вследствие чего
сооружаемые на этой территории мосты имеют меньшую протяженность.
На севере (левобережье р. Сев. Донца) и западе грунтовые воды могут
быть вскрыты на глубинах 10—-12 м (грунтовые воды типа верховодки —
Рис 86 Схематическая карта
просадочиости лёссовых пород
на территории Большого Дон-
басса. (Составил А. П. Негода)
/—3 — мощности просадочной тол-
щи (преобладающие) в районе
•оплошного распространения лёссо-
вых пород, ж, (/ — от 5 до 10, 2 —
от 5 до 10 (по предположению),
3 —>10), 4—5 — мощности проса-
дочной толщи (преобладающие в
районах спорадического распростра-
нения лёссовых пород, я; (4 — до
5, 5 — до 10); 5 —площади, где
лёссовые породы отсутствуют, 7 —
пункты, в которых Лёссовые по-
роды не обладают просадочными
свойствами, 8 — пункты, в которых
нижняя граница просадочных лёс-
совых пород принята по результа-
там лабораторных исследований,
9 — пункты, в которых ннжняя гра-
ница просадочных лёссовых пород
принята с учетом положения уров
ня грунтовых вод. Цифры у пунк-
та числитель—мощность просадоч-
ной толщн, знаменатель — средне
взвешенная величина коэффициен-
та относительной просадочиости
прн нагрузке 3 кГ!смг
294
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОНБАССА
на 5—10 .и), в пределах Северного Приазовья — на глубинах 5—10 м,
на отдельных участках— 10—20 м.
Несмотря на глубокое залегание грунтовых вод на большей части
Большого Донбасса, следует учитывать возможность подъема их уровня
на застроенных участках, что особенно опасно, если в основании соору-
жений залегают просадочные разности лёссовых пород. Случаи повы-
шения уровня грунтовых вод отмечены в городах Новочеркасске и
Каменске. На территории одного из заводов в Новочеркасске, располо-
женного на II надпойменной террасе р. Тузлова, уровень грунтовых вод
поднялся за 11-летний период с 19—20 до 2—3, а местами до 1,5 м
от поверхности.
Причины повышения уровня грунтовых вод на застроенных участках
изучены недостаточно. Это явление, очевидно, обусловлено рядом фак-
торов, в том числе усилением конденсации влаги под асфальтированной
поверхностью, потерей промышленных вод, уплотнением грунтов в осно-
вании сооружений и т. п
Лёссовые отложения на площади открытого Донбасса и кристалли-
ческого массива большей частью представлены непросадочными разно-
стями, но местами встречаются просадочные лёссовые грунты, мощность
которых обычно не превышает 3—5 м. На этой территории в пределах
глубины заложения фундаментов могут быть встречены и коренные
породы карбона и докембрия, а также элювиально-делювиальные обра-
зования, представляющие собой достаточно прочное основание для всех
типов сооружений
Сложные условия строительства зданий и сооружений создаются
в открытой части Донбасса в связи с подработкой этой территории.
На подрабатываемых участках отмечены многочисленные случаи дефор-
маций промышленных и гражданских зданий. Некоторые трудности при
строительстве (особенно при строительстве дорог, газопроводов и др )
могут быть обусловлены сложным рельефом. Расчлененность поверхно-
сти вызывает необходимость возведения на этой площади дорогостоящих
инженерных сооружений (мостов, глубоких выемок) или приводит
к удлинению трасс в том случае, если линейные объекты вписываются
в рельеф.
При строительстве зданий в открытом Донбассе приходится прини-
мать во внимание газоносность каменноугольных отложений. В неко-
торых районах открытого Донбасса наблюдается очень высокая степень
газообильности угольных пластов и вмещающих пород, причем метано-
вая зона (зона, в составе природного газа которой содержится более
80% СН4) залегает на глубинах 100—150 м от поверхности. Опыт
эксплуатации зданий в этих районах показывает, что в подвальных
помещениях зданий может наблюдаться повышенное содержание мета-
на— 7—8% (с. Ольховчик, Торезский район и др.). Это явление вызвано
миграцией газа к поверхности по трещинам.
Проникновение газа к поверхности на подработанных участках про-
исходит по трещинам, образовавшимся в результате сдвижения горных
пород над выработанным пространством, а также по трещинам выветри-
вания. Миграция газа идет и через сдренированные горными выработ-
ками водоносные горизонты, осушенные трещины которых становятся
дополнительными путями для движения газа. Кроме того, имеются слу-
чаи миграции газа к поверхности по тектоническим трещинам (пос. До-
рофиенко), а также по старым заброшенным выработкам, выходящим
под здания (комбинат шахты «Красная Звезда»), В настоящее время
разработано несколько методов по предотвращению проникновения газа
в помещение: тампонирование трещин и отсасывание газа эксгаустером.
ХАРАКТЕРИСТИКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИИ
295
Применяются также открытые скважины, дренажные траншеи и комби-
нированные методы.
Для предупреждения скопления и проникновения газа в районах
нового строительства должны предусматриваться следующие меры —
хорошее проветривание цокольной части зданий и укладка изоляцион-
ного слоя в местах возможного выхода газа.
Неблагоприятными для строительства на территории всего Дон-
басса являются современное карстообразование, оползневые процессы
и другие физико-геологические явления.
Характерные особенности имеет наземное строительство в речных
долинах, т. е. в пределах распространения аллювиальных отложений.
В большинстве случаев песчано-глинистые породы аллювия оказыва-
ются достаточно прочным основанием для многочисленных гражданских
зданий и крупных промышленных объектов (Краматорск, Славянск
и др.), но илы и старичные грунты обладают низкими несущими свой-
ствами. Возможность использования этих грунтов в качестве основания
должна изучаться в каждом отдельном случае. Имеющийся опыт строи-
тельства свидетельствует о том, что при значительном площадном рас-
пространении илов .или заиленных старичных отложений их следует уда-
лять, заменяя более устойчивыми породами. Строительство в долинах
рек осложняется и удорожается неглубоким залеганием уровня грун-
товых вод.
УСЛОВИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ
Разнообразие природной обстановки на площади Большого Дон-
басса определяет и различие условий возведения гидротехнических
сооружений на разных частях территории. Прежде всего оно связано
с особенностями геологического строения территории и хорошо заметно
при сравнении площадей открытого Донбасса и кристаллического мас-
сива с закрытыми периферийными районами. Эти особенности (главным
образом характер пород и условия их залегания) находят выражение
в различии рельефа и, в частности, в форме речных долин. Так, на воз-
вышенных участках открытого Донбасса и кристаллического массива
долины рек узкие, но сравнительно глубокие, что предопределяет воз-
можность устройства водохранилищ с небольшой емкостью На окраин-
ных равнинных частях Большого Донбасса (исключая Северное При-
азовье) протекают крупные реки с широкими долинами, позволяющими
создавать водохранилища типа Цимлянского и Краснооскольского. Осо-
бое место занимают слабо разработанные долины рек Северного При-
азовья, пригодные для сооружения малых водоемов.
Своеобразно и строение береговых склонов на указанных частях
территории. В то время как в периферийных районах Большого Дон-
басса на склонах долин залегают преимущественно лёссовые породы
(исключение составляют левобережные притЪки Сев Донца), в преде-
лах обнаженной части Донбасса береговые склоны часто образованы
трещиноватыми каменноугольными и докембрийскими породами. На ле-
вобережье р. Сев. Донца в примыканиях пойменных плотин водохра-
нилищ нередко залегают трещиноватые породы мергельно-меловой
толщи верхнего мела.
Наиболее сложные условия строительства прудов и водохранилищ
отмечаются в открытой части Донбасса и кристаллического массива,
что в первую очередь объясняется трещиноватостью пород в зоне вывет-
ривания.
Трещины выветривания иногда характеризуются значительными
размерами и высокой водопроводимостью, например на одном из участ-
ХАРАКТЕРИСТИКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИИ
297
ков р. Ломоватки. Здесь песчаники покрыты маломощным слоем суглин-
ков. Ширина трещин в них изменяется от волосяных до 20 см. Величина
водопоглощения по трещине в песчаниках составляет 560 л]мин (рис. 87).
Сложная обстановка создалась на участке сооружения плотины
Верхне-Кальмиусского водохранилища в связи с залеганием в правом
примыкании плотины сильно трещиноватых песчано-глинистых пород
свиты С32 (см. рис. 87, а). Мощность зоны повышенной трещиноватости
колеблется в пределах 20—25 м от поверхности коренных пород, макси-
мальная ширина трещин составляет 1 см. Лёссовый покров на склоне
либо отсутствует, либо имеет небольшую мощность — до 2 м.
Коэффициенты фильтрации трещиноватых каменноугольных пород,
по данным Укргидропроекта, .изменяются от 2 до 25 м/сутки (в среднем
10 м/сутки). При заполнении водохранилища из-за недостаточной цемен-
тации трещиноватой зоны наблюдались сосредоточенные выходы филь-
трационных вод ниже плотины на 40-метровом участке вдоль правого
склона. В результате дополнительных изысканий на этом участке было
рекомендовано усиление цементационной завесы, экранирование склона
и устройство разгрузочных скважин в нижнем бьефе. На левом берегу
покров лёссовых пород значительной мощности послужил экраном, пре-
пятствующим фильтрации в залегающие ниже коренные породы анало-
гичного литологического состава.
Однако далеко не всегда залегание трещиноватых пород в бортах
или ложе водохранилища требует дополнительных мероприятий по пре-
дотвращению фильтрации, поскольку в открытом Донбассе развиты тре-
щиноватые породы с низкими фильтрационными свойствами, например,
андезиты девона на участке Верхне-Стыльского водохранилища (р. Мо-
края Волноваха). Мощность их трещиноватой зоны колеблется от 0,8
до 10 м, величина водопроницаемости в среднем равна 0,46 м/сутки.
Невысокие значения коэффициентов фильтрации установлены в гра-
нитах и сиенитах докембрия, залегающих в долине р. Кальмнуса в рай-
оне Павлопольского водохранилища (см. рис. 87, б). Зона трещиноватых
пород распространяется здесь на глубину до 28 м. Трещины носят закры-
тый характер. Наибольшее значение коэффициента фильтрации, полу-
ченное для таких пород, составляет 1 м/сутки.
В центральной повышенной части Большого Донбасса отмечается
интенсивное заиление прудов и водохранилищ. Высокие скорости заиле-
ния наблюдаются на Клебанбыкском и других водохранилищах. Это
объясняется повышенной плоскостной эрозией в условиях глубоко рас-
члененного рельефа. Ливневый характер выпадающих здесь осадков
также способствует заилению водоемов.
К числу весьма неблагоприятных факторов, которые следует учиты-
вать при размещении водохранилищ, необходимо отнести подработку
поверхности. Большая часть предприятий, ведущих разработку полезных
ископаемых подземным способом, сосредоточена на площади открытого
Донбасса. Известны случаи подработки рек Кальмиуса, Булавина, Бах-
мутки. Естественно, что подработанные участки рек непригодны для
устройства водохранилищ.
Рис 87 Геслого-литологические профили
а — по створу плотины Верхие-Кальмиусското водохранилища* б — по створу плотины
Павлопольского водохранилища на р Кальмиусе, в — по створу плотины Деркульской
ГРЭС иа р Сев Донце, г — по створу Цимлянской плотины (по материалам Укргидро
проекта и Гидропроекта)
/—почвенный слой, 2 — пески, 3—супесн, 4 — суглинки, 5 — глины 6 — песчаио глинистые
сланцы, 7 — песчаники; 8 — известняки, 9 — мергели, 10— граниты, // — сиениты, /2 — илис-
тость; 13 — трещиноватость, 14 — гравийно-галечниковые включения, 15 — уровень грунтовых
вод, 16 — граница зоны интенсивной трещиноватости, /7 — скважины
298
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОНБАССА
Существенное значение при строительстве водохранилищ на левобе-
режье р. Сев. Донца имеет трещиноватость меловых пород, обнажаю-
щихся по берегам рек. Известны случаи, когда пруды, сооруженные
в балках на меловых породах, не держали воду. Так, коэффициенты
фильтрации трещиноватой зоны мергельно-меловой толщи в районе
Краснооскольского водохранилища достигают 40 м/сутки. Тем не менее
при строительстве этого водохранилища удалось избежать значительных
потерь на фильтрацию. Каменноугольные отложения распространены
в пределах головных сооружений и примыкающей части водохранилища.
Глинистые разности этих пород практически водонепроницаемы, коэф-
фициенты фильтрации трещиноватых песчаных разностей составляют
величину порядка 1 м/сутки. Для уменьшения фильтрации под плотиной
проектом было предусмотрено устройство зуба с заглублением в корен-
ные породы. Фильтрационные потери в примыканиях плотины, сложен-
ных аллювиальными суглинками и мелкозернистыми песками, незначи-
тельны вследствие слабой водопроницаемости этих пород (см. рис. 87, г).
Особые трудности при сооружении водохранилищ возникают в ме-
стах выхода по долинам рек хемогенных пород нижней перми, легко
растворимых в воде (гипсы, доломиты). В частности, неблагоприятные
условия сложились в долине р. Бахмутки выше Артемовска, где породы
соленосной толщи простираются вдоль реки. Вопрос о возможности
строительства водохранилища на этом участке до сих пор остается
открытым, так как имеются опасения, что подъем на несколько метров
уровня реки может привести к большим потерям воды через за карсто-
ванные гипсы, прикрытые маломощным слоем аллювиальных отложе-
ний, в результате чего водохранилище окажется безводным.
Там, где трещиноватые и карстующиеся коренные породы выходят
на поверхность, важную роль играет степень обнаженности склонов.
Суглинисто-глинистый четвертичный покров на склонах образует есте-
ственный экран, препятствующий фильтрации в борта водохранилища.
Такие участки наиболее благоприятны для устройства водохранилищ.
В ряде случаев крайне неблагоприятным фактором при возведении
гидротехнических сооружений являются высокие фильтрационные свой-
ства пород аллювиального комплекса. Среди них особого внимания
заслуживают широко распространенные песчано-гравелистые отло-
жения.
О величинах коэффициентов фильтрации аллювиальных песков раз-
ной крупности можно судить на примере песчаных отложений долины
р. Сев. Донца, вскрытых на участке створа русловой плотины Деркуль-
ской ГРЭС (см. рис. 87, в). Коэффициент фильтрации тонко-и мелкозер-
нистых разностей 2 м/сутки, среднезернистых в среднем 13 м/сутки
(пределы колебаний 10,4—25,8 м/сутки), крупнозернистых в среднем
28,5 м/сутки (пределы колебаний 28,4—28,8 м/сутки), гравелисто-галеч-
никовых прослоев в среднем 30 м/сутки (пределы колебаний 14—
36 м/сутки). В связи с высокими фильтрационными способностями ба-
зального горизонта и вышележащих песчаных отложений здесь потребо-
валось сооружение в плотине шпунтовой диафрагмы с заглублением ее
на 1—2 м в залегающий под аллювием глиноподобный мел, который
практически является водоупором.
Высокие значения коэффициентов фильтрации присущи пескам,
залегающим в основании плотины Цимлянской ГЭС (см. рис. 87,6).
Современные русловые отложения (средне- и разнозернистые пески)
характеризуются коэффициентами фильтрации от 7,2 до 36 м/сутки.
Древние аллювиальные образования, в составе которых преобладают
те же песчаные разности, имеют более низкие коэффициенты фильтра-
ции— до 20,8 м/сутки. Для уменьшения потерь на фильтрацию в основа-
ХАРАКТЕРИСТИКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИИ
299
ини бетонной плотины было намечено сооружение двух шпунтовых
рядов, заглубленных в водонепроницаемый слой мергеля на 1,5 м.
В Донбассе на водохранилищах обычно сооружаются земляные пло-
тины. Материалом, чаще всего применяемым для отсыпки тела плотин,
служат лёссовые породы (глины и суглинки).
Важное значение имеет опыт эксплуатации существующих гидросо-
оружений на площади Большого Донбасса. В этом смысле интересны
данные об устойчивости откосов канала Сев. Донец—-Донбасс. На от-
крытых участках канала наблюдаются оползневые явления. По харак-
теру глинистых пород, с которыми связано оползание откосов, можно
выделить два района: первый приурочен к участкам развития триасовых
отложений (серебрянская свита), второй — к участкам распространения
глинистых разностей каменноугольных пород.
В первом районе оползневые процессы развиты на участках значи-
тельной протяженности (до 120—130 .и). Один из оползней наблюдался
у с. Высоко-Ивановки. Ширина тела оползня достигала 60 м. Мощность
сползших пород на склоне 6—10 м, под дном канала 4 м. Тело оползня
состояло в основном из четвертичных суглинков и лишь в центральной
части подвижкой была охвачена верхняя часть триасовых глин, имею-
щих пластичную консистенцию. Оползневые явления на этом участке
вызваны смачиванием поверхности глинистых пород триаса атмосфер-
ными осадками, аккумуляция которых происходила в дренажной про-
рези, находившейся выше канала. К контакту четвертичных суглинков
и триасовых глин приурочен маломощный прослой триасовых песков,
по которому происходило движение воды. Оползанию способствовало
также наклонное залегание триасовых пород, падающих в сторону
канала, а также наличие ложбинообразного понижения в их кровле.
В результате давления, оказываемого сползшей массой пород, про-
изошла деформация поперечного сечения канала, глубина его уменьши-
лась с 2 до 0,8—1,3 м. На дне канала и нижней берме образовались
валы выпирания. Эффективным противооползневым мероприятием в дан-
ном случае явилась разгрузка склона посредством срезки неустойчивого
массива пород, которая привела к стабилизации оползневых явлений
на участке.
К триасовым глинам приурочен оползень на этом же участке между
ПК ПО и ПК 112. Канал пересекает здесь склон плато. На расстоянии
150—200 м от оси канала этот склон усложнен балкой, направленной
почти параллельно каналу. Оползень расположен на склоне балки. Тело
оползня состоит из четвертичных суглинков и глин, подстилающими
породами служат триасовые глины. Фильтрационный поток из канала
направлен в сторону балки. На склоне за время эксплуатации канала
значительно повысился уровень грунтовых вод. Если до сооружения
канала поверхность зеркала грунтовых вод находилась на глубине 6—•
7 м, то в результате фильтрационных потерь уровень ,их колебался в пре-
делах глубин 0,1—5 м от поверхности. В непосредственной близости
к каналу в понижении склона появился обширный заболоченный участок,
а по склонам балки наблюдались сосредоточенные выходы грунтовых
вод.
На склоне образовался оползневой цирк протяженностью около
600 м. Тело оползня было рассечено многочисленными трещинами. Вдоль
его верхней границы наметился уступ, достигающий высоты 0,9 м. Плос-
кость скольжения в верхней части проходила по контакту триасовых и
четвертичных отложений, а в нижней части ослабленная зона была
приурочена к прослою суглинков текучей консистенции. Летом 1963 г.
была сооружена дренажная система для перехвата фильтрационного
потока, состоящая из поперечного и продольного дренажей. Изыскания,
300
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОНБАССА .
проведенные через год, показали слабую эффективность ее работы из-
за невысокой водоотдачи пород. Показательно, что в верхней части
склона выше поперечного дренажа, в 50 м от оси его, сохранились
заболоченные участки, на склоне продолжались оползневые подвижки
(высота оползневого уступа возросла до 2,4 м), а в нижней части
оползня наметилось выпирание грунта!.
Оползни в откосах канала в районе развития каменноугольных отло-
жений отличаются небольшими размерами (по длине 30—50 м), но серия
таких мелких оползней приурочена к участкам значительной протяжен-
ности. На одном из таких участков оползни развиты в выветрелых
глинистых разностях пород карбона, близких по литологическому соста-
ву к алевритам. Оползни имеют характер оплывин, причем оплыванием
сразу не захватываются значительные мощности пород. В связи с низ-
кими фильтрационными свойствами алевритов фильтрующейся
из канала водой замачивается лишь верхний слой пород, одновременно
происходит набухание, а вслед за ним и оплывание этото слоя. Затем
замачивание захватывает более глубокие слои. На некоторых участках
канала имели место оседания (до 20 см) бетонных плит облицовки,
лежащих на лёссовых породах. Можно предполагать, что это произошло
как в результате просадки, так и вследствие развития суффозионных
процессов,.
ВЛИЯНИЕ ПОДЗЕМНЫХ РАЗРАБОТОК НА ПОВЕРХНОСТЬ
И ПОВЕРХНОСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
В результате подземных разработок нарушается равновесие вышеле-
жащей толщи горных пород, они приходят в движение и деформи-
руются. Сдвижение горных пород, достигая земной поверхности, обра-
зует на ней впадину, называемую мульдой сдвижения. Степень дефор-
мирования земной поверхности завиоит от различных горнотехнических
и геологических условий (физико-механических свойств горных пород,
глубины, мощности и угла падения отрабатываемого пласта, размера
выработанного пространства, способа управления кровлей). В разных
частях мульды величины деформаций земной поверхности неодинаковы.
Поэтому здания и сооружения претерпевают различные деформации
в зависимости от того, в какую зону мульды сдвижения они попадают.
Как правило, при значительных глубинах разработки пластов воз-
никающие деформации не вызывают существенных повреждений подра-
батываемых объектов. Однако известны отдельные случаи, когда зда-
ния и сооружения в результате подработки надолго выходили из строя
или даже разрушались (рис. 88).
В зоне влияния горных работ в Донецком бассейне ежегодно нахо-
дится более двадцати тысяч различных объектов. Однако нарушение
нормальной эксплуатации происходит лишь в отдельных из них. С уве-
личением плотности застройки и развитием горных работ количество
подрабатываемых сооружений будет возрастать.
В связи с этим очень важен правильный прогноз ожидаемых дефор-
маций земной поверхности и проектирование мер по защите сооружений,
расположенных в зоне влияния подземных разработок.
Многолетние исследования позволили установить основные законо-
мерности процесса сдвижения горных пород и на основе этого разра-
ботать методы расчета ожидаемых деформаций земной поверхности.
При выемке угля без закладки выработанного пространства часть
слоев и прежде всего непосредственная кровля пласта обрушается, что
ведет к разрыхлению пород и увеличению их объема. Высота зоны
свободного обрушения не превышает, как правило, 3—4-кратной мощ-
ХАР \КТЕРИСТИКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИИ
301
ности пласта. Вышележащие слои, получив опору на обрушившиеся
породы, прогибаются на меньшую величину. Их прогиб сопровождается
появлением серий трещин, распространяющихся обычно на высоту
не более 30—35-кратной мощности пласта. Эти трещины пересекают
лишь отдельные слои и то не на полную их мощность. Трещины одного
Рис 88. Деформации жилого дома, подработанного
выработками по нескольким крутопадающим пластам
слоя, как правило, смещены относительно трещин соседнего слоя.
Густота и размеры трещин в значительной мере зависят от физико-ме-
ханических свойств пород. В аргиллитах трещины обычно неширокие и
расположены редко. Выше зоны трещиноватости происходит плавный
прогиб слоев горных пород без разрыва их сплошности.
В каждой из зон имеются участки повышенного давления и раз-
груженные. Разгрузка участков происходит главным образом за счет
отделения слоев от вышележащей толщи, а повышение давления —
за счет передачи веса зависших пород на соседние участки. На участках
повышенного (опорного) давления происходит сжатие пород и выдав-
ливание их в сторону выработанного и разгруженного пространства.
302 ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОНБАССА
Сдвижение горных пород над выработанным пространством выражается
на поверхности мульдой оседания, имеющей при больших размерах
очистного пространства (при отношении длины лавы к глубине более
1,2—1,4) плоское дно, т. е. участок с максимально возможным при
данной площади пласта оседанием. На этом участке сдвижения имеют
равномерный характер.
В самых крутых частях мульды оседания — за пределами плоского
дна или при его отсутствии (когда отношение длины лавы к глубине
менее 1,2—1,4)—развиваются наибольшие напряжения, вызывающие
неравномерные деформации поверхности и наземных сооружений. Вели-
чины максимальных сдвижений и деформаций земной поверхности нахо-
дятся в тесной зависимости от ряда геологических и горнотехнических
факторов.
Так, с увеличением мощности пластов прямо пропорционально уве-
личиваются сдвижения и деформации, а с увеличением глубины разра-
боток они закономерно уменьшаются; с увеличением угла падения пла-
стов увеличиваются горизонтальные сдвижения и деформации и умень-
шаются вертикальные; с увеличением размеров выработанного прост-
ранства происходит увеличение сдвижений и деформаций земной поверх-
ности; чем крепче порода, тем величина сдвижений и деформаций
обычно меньше. При разработке крутопадающих пластов на земной
поверхности часто образуются трещины и уступы по линии выходов
пластов.
Особенности деформирования земной поверхности и его продолжи-
тельность в значительной степени зависят от физико-механических
свойств пород, отражающих степень их метаморфизма.
Так, в районах распространения антрацитов заметные деформации
поверхности появляются при размерах очистйых выработок, превышаю-
щих половину глубины, в районах же распространения низкометамор-
физованных углей влияние горных работ проявляется в том случае, если
размер очистных выработок составляет около 0,3 глубины разработки.
Чем выше метаморфизация горных пород, тем меньше зона сдвижения.
Высота уступов, образовавшихся при разработке крутопадающих пла-
стов в районах развития антрацитовых углей (при прочих равных усло-
виях), примерно в 3 раза меньше, чем в районах распространения
низкометаморфизованных пород.
Большое влияние на интенсивность и размеры сдвижения горных
пород и земной поверхности оказывают горно-эксплуатационные фак-
торы. При сплошной системе отработки мульды сдвижения на земной
поверхности, образовавшиеся от нескольких выработок, в конечном счете
сливаются в одну сплошную, в которой деформации поверхности (за
исключением случаев разработки на малых глубинах и при крутом
падении) носят плавный характер и не вызывают больших поврежде-
ний. При обрушении кровли максимальное оседание поверхности дости-
гает 60—80% от мощности пласта, и процесс сдвижения протекает
наиболее интенсивно. При закладке выработанного пространства сдви-
жение носит более плавный характер, и деформации поверхности (при
полной гидравлической или пневматической закладке) бывают в 5—
7 раз меньше, чем при разработке с полным обрушением. Для защиты
сооружений от влияния подземных разработок под сооружениями остав-
ляются предохранительные целики, производится закладка выработан-
ного пространства, частичная отработка пластов, очистные выработки
располагаются с учетом строительства наземных сооружений. При про-
ектировании сооружений предусматривается устройство деформацион-
ных швов, усиление их металлическими поясами и пр. Поскольку
в Донецком бассейне горно-геологические условия разработки пластов
ХАРАКТЕРИСТИКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИИ
303
и соответственно характер и степень деформирования земной поверхно-
сти изменяются в весьма широких пределах, выбор участков для строи-
тельства поверхностных сооружений представляет собой сложную и
ответственную задачу. Наиболее остро стоит вопрос в крупных промыш-
ленных районах, имеющих большую плотность застройки, — Донецко-
Л4акеевском, Центральном, Чистяково-Снежнянском, Красноармейском,
Лисичанском, Алмазно-Марьевском, Ворошиловградском, Краснодон-
ском, Боково-Хрустальском и Шахтинско-Несветаевском.
Для условий пологого залегания пластов типичен Донецко-Макеев-
ский район. Здесь одновременно разрабатывается обычно не более 3—
4 совместно влияющих пластов. Сдвижение пород на большей части
территории района протекает плавно, и деформации поверхности редко
достигают критических значений. Здания и сооружения переносят под-
работку в этих условиях сравнительно хорошо. Исключение составляют
объекты, подрабатываемые на небольших глубинах или попадающие
в неблагоприятную зону сдвижения. В дальнейшем развитие горных
работ планируется главным образом за счет разработки нижних гори-
зонтов, что при пологом залегании пластов будет оказывать на земную
поверхность сравнительно слабое влияние.
По горно-геологическим условиям разработки пластов с Донецко-
Макеевским районом сходны Красноармейский и Чистяково-Снежнян-
ский, но горные породы последнего более метаморфизованы и обладают
повышенной прочностью. Влияние горных работ на земную поверхность
здесь проявляется при значительных площадях выработанного простран-
ства, когда размеры его достигают примерно половины глубины зале-
гания разрабатываемого пласта.
Для Красноармейского района характерно распространение в неоге-
новых отложениях обводненных плывунных песков, прорывы которых
в горные выработки могут привести как к выводу из строя некоторых
из них, так и к образованию на поверхности провалов. В то же время
довольно мощный кайнозойский покров сглаживает влияние горных
разработок на поверхность и сооружения. Низкая степень метаморфи-
зации пород в Красноармейском районе обусловливает сравнительно
невысокую прочность горных пород, в связи с чем деформации земной
поверхности начинаются при размерах очистных выработок, равных
примерно 0,2—0,3 глубины разработки пласта.
Наиболее типичен для условий крутого залегания пластов Цент-
ральный район. Здесь, как правило, каждая шахта одновременно разра-
батывает несколько пластов, совместно влияющих на земную поверх-
ность.
Сдвижение пород происходит как в вертикальном, так и в горизон-
тальном направлениях. Неравномерность этих сдвижений нередко
вызывает на поверхности образование трещин и уступов, размеры кото-
рых достигают иногда нескольких десятков сантиметров. Трещины и
уступы возникают не только при небольшой глубине разработки, но и
при глубинах свыше 500 м. Здания и сооружения, под которыми появля-
ются трещины с уступами, испытывают сильные деформации и иногда
выходят из строя. Наиболее развиты трещины и уступы на западе рай-
она, где степень метаморфизма и прочность горных пород наименьшая.
Таким образом, строительство зданий и сооружений в Центральном рай-
оне Донбасса целесообразнее вести за пределами влияния горных работ
или с введением в эти здания и сооружения соответствующих конструк-
тивных мероприятий.
Для значительной части Лисичанского, Алмазно-Марьевского, Во-
рошиловград ского и Краснодонского геологопромышленных районов
характерно наличие на продуктивной толще меловых отложений, а так-
304
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОНБАССА
же большое разнообразие углов падения и глубин разработки пластов.
В соответствии с этим в широких пределах колеблются величины дефор-
маций земной поверхности. Специфика развития сдвижений в этих
районах состоит в том, что мощные меловые отложения на отдельных
участках существенно сглаживают влияние угла падения пластов на
характер сдвижений и деформаций земной поверхности.
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ ДОНБАССА
ПО УСЛОВИЯМ НАЗЕМНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Инженерно-геологическое районирование, впервые проведенное на
территории Большого Донбасса, позволяет на предварительных этапах
проектирования более экономично размещать строительные объекты
с учетом особенностей природной обстановки разных его районов. В ос-
нову карты инженерно-геологического районирования по условиям
наземного строительства положен принцип формационного (литолого-ге-
нетического) анализа геологического строения территории.
Самые крупные таксономические подразделения — регионы — выде-
лены по признаку преобладания в верхних частях разреза коренной
толщи одной или нескольких формаций, находящихся в сфере влияния
наземных инженерных сооружений Этот признак при рассмотрении
условий наземного строительства для Донбасса имеет первостепенное
значение, так как границы структурных элементов в бассейне главным
образом отражают особенности тектоники нижнего структурного этажа
(герцинского), породы которого на границах структур перекрыты отло-
жениями меловой, палеогеновой и неогеновой систем значительной мощ-
ности. В то же время именно состав и свойства этих пород, слагающих
верхнюю часть коренной толщи, оказывают влияние на условия назем-
ного строительства. Примером подобного несовпадения структурных
границ с границами распространения покрывающих мезо-кайнозойских
образований может служить Северодонецкий надвиг, оконтуривающий
Донецкое складчатое сооружение с севера. Надвиг захватывает породы
каменноугольной системы, но практически не распространяется на зале-
гающие выше меловые и палеоген-неогеновые породы, мощность которых
в полосе надвига достигает 200 м и более. Естественно, что граница
между северной моноклинальной частью, сложенной карбонатной (Сгг)
и верхнетерригенной (Pg + N) формациями, и Донецким складчатым
сооружением, сложенным в этой части каменноугольными породами
(угленосной формации), должна быть проведена не по надвигу, а по
линии выхода на поверхность пород угленосной формации. Аналогичная
картина выявляется и вдоль западной траницы Донецкого складчатого
сооружения, проводимой по Криворожско-Павловскому сбросу. Таким
образам, в этих и ряде других случаев решающее значение при выделе-
нии самых крупных таксономических единиц — регионов — имеет харак-
тер распространения на территории преобладающих формаций в верхней
части коренного основания С этой точки зрения площадь Большого Дон-
басса разделена на 7 регионов,.
Второе по значению место при инженерно-геологическом райониро-
вании принадлежит геоморфологическим условиям. По этому признаку
внутри регионов выделяются области, сравнительно однородные по ха-
рактеру преобладающих процессов рельефообразования, формам релье-
фа, степени и глубине расчленения поверхности. В отдельных случаях
границы региона совпадают с границами области. Всего на территории
Большого Донбасса выделяется И областей.
Внутри областей выделены низшие таксономические единицы —
районы, выявление которых производится на основе оценки характера
ХАРАКТЕРИСТИКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИИ
305
распространения и условий залегания геолого-генетических комплексов
четвертичных пород. В каждой области по меньшей мере различаются
два района. Один из них является районом преимущественного распро-
странения лёссовых пород эолово-делювиального комплекса, отличаю-
щихся мощностью просадочной толщи и интенсивностью проявления
просадочных свойств; второй приурочен к площадям развития пород
аллювиального и аллювиально-делювиального комплексов. В отдельных
случаях при равнозначности условий наземного строительства в один
район объединяются площади распространения пород элювиально-делю-
виального и эолово-делювиального комплексов малой мощности и спора-
дического распространения, когда наряду с рыхлыми четвертичными
образованиями в зоне влияния нагрузок от сооружений оказываются
скальные и полускальные породы. Таким образом, при выделении райо-
нов достигается обособление площадей с близкими условиями различ-
ных видов наземного строительства. Общее количество районов —• 24.
При районировании использованы геоморфологическая карта
(см. рис. 9), карта мощностей четвертичных отложений (рис. 89) и др.
I регион преобладающего развития пород верхнетерригенной
формации (палеоген — неоген) занимает западную часть Большого Дон-
басса, ограничиваясь на востоке открытым карбоном, площадями раз-
вития пород красноцветной формации, обнажающихся в куполах, и
карбонатной (Сгг) формации. Сюда относятся центральная часть гра-
бена Днепровско-Донецкой впадины, Новомосковско-Петропавловская
моноклиналь и юг Кальмиус-Торецкой котловины. В регионе выделены
две области.
Область I—А — аккумулятивная равнина, характеризующаяся
мягким сглаженным рельефом с абсолютными высотами поверхности до
150 м и слабой эрозионной расчлененностью глубиной до 100 м. Речные
долины широкие, хорошо разработанные, с тремя-четырьмя террасами.
Район I—А—1. Лёссовые отложения эолово-делювиального ком-
плекса в пределах района имеют мощности 20—30 м. На этой площади
они условно отнесены к одному комплексу — эолово-делювиальному,
хотя наряду с породами эолово-делювиального генезиса здесь залегают
и облессованные породы водно-ледникового, озерного генезиса и др.
Однако в настоящее время провести детальное генетическое расчленение
этих толщ невозможно.
Лёссовые породы представлены преимущественно супесчано-сугли-
нистыми, реже глинистыми разностями, деформирующимися при зама-
чивании. Глубина нижней границы просадочной толщи в районе состав-
ляет около 6 м. Средневзвешенная величина коэффициента относитель-
ной просадочности 1т3 равна 0,04 (здесь и в последующем этот коэффи-
циент получен при вертикальной нагрузке 3 кГ1см2).
Грунтовые воды залегают на глубине 10 м и более. Особое внимание
при проектировании строительства необходимо уделять изучению про-
садочных свойств лёссовых грунтов.
Район I—А—2 охватывает участки развития пород аллювиального
и аллювиально-делювиального комплексов мощностью до 15—20 м*.
Среди них широко распространены пески (в руслах крупных рек).
В поймах, на первых и вторых надпойменных террасах чаще встреча-
ются супеси, суглинки и глины. Подстилающими породами являются
палеоген-неогеновые отложения.
Пруды и водохранилища, сооружаемые в этом районе, будут иметь
небольшую глубину при значительной площади зеркала воды и сравни-
* Мощности пород аллювиального и аллювиально-делювиального комплексов
приведены для пойменных террас рек, где проводились исследования.
Рис 89 Схематическая карта мощностей четвертичных отложений (Составил И М. Рослый)
t—8 — мощности четвертичных отложений (преобладающие), м (/ — от 0 до 10, 2 — от 10 до 15. 3 — от 10 до 20, 4 — от 15 до 25, 5 — от 20 до 50 о — от
30 до 40, 7 — от 30 до 50, а — от 0 до 50)
ХАРАКТЕРИСТИКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИИ
307
тельно большой протяженности плотин. Береговые склоны сложены
лёссовыми породами.
Область I—Б — возвышенная аккумулятивная равнина с абсо-
лютными высотами от 150 до 250 м, с долинно-балочным расчленением
глубиной до 150 м. Долины рек широкие, в них насчитывается до 3—5
террас. На их склонах местами наблюдаются оползни.
Район I—Б—1 характеризуется значительными колебаниями мощ-
ности лёссовых отложений эолово-делювиального комплекса (10—25 м).
Лёссовые породы представлены суглинками, супесями и глинами. Мощ-
ность лёссовых отложений, дополнительно деформирующихся при зама-
чивании, составляет 5—40 м (чаще 6—9 л). Средневзвешенная величина
коэффициента относительной просадочности составляет 0,05.
На востоке района, на небольших участках залегают суглинисто-
глинистые породы элювиально-делювиального комплекса, местами
с обломками каменноугольных и пермских пород. Мощность их не пре-
вышает 10 м. Дополнительной деформацией при замачивании эти
породы не обладают, несмотря на то, что в верхних частях разрезов они
имеют лёссовый облик. Грунтовые воды вскрыты на глубинах 10—20 м,
возможна верховодка на 5—6-метровой глубине.
Наземные сооружения в районе большей частью возводятся на лёс-
совых грунтах, дополнительно деформирующихся при замачивании. На
площади распространения продуктивной толщи (Селидовский и Красно-
армейский районы) следует учитывать возможность подработки поверх-
ности горными выработками.
Район I—Б—2 занимает участки песчано-глинистых пород аллюви-
ального и аллювиально-делювиального комплексов в широких разрабо-
танных долинах Сев. Донца, Самары и других рек. Мощность их дости-
гает 10—15 м, редко 20 м (среднее течение Самары). Песчаные и супес-
чаные разности аллювия в долине Сев. Донца встречаются как в русле,
так и на поверхности пойменных и первых надпойменных террас. Здесь
развиты процессы развевания и навевания песков, создающие бугристый
рельеф. Местами на поймах располагаются старичные озера и заболо-
ченности, в которых залегают старичные иловатые грунты, как правило,
с низкой несущей способностью. При возведении на этих грунтах соору-
жений потребуется устройство искусственных оснований.
Под аллювиальными отложениями на востоке района в долинах рек
наряду с неогеновыми и палеогеновыми породами выходят породы кар-
бона, перми, триаса, юры и мела.
Неблагоприятными факторами при сооружении водохранилищ
в районе могут явиться трещиноватость полускальных каменноугольных
пород и оползневые явления на склонах. Оползневые тела обычно
состоят из лёссовых пород. В долине Самары возможности сооружения
водохранилищ значительных объемов ограничены в связи с шахтным
строительством.
II регион преобладания пестроцветных отложений, относящихся
к каменноугольной, пермской и триасовой системам (красноцветная фор-
мация). Менее развиты породы карбонатной (Сг2) и верхнетерригенной
(Pg + N) формаций. Характерная его особенность—наличие купольных
складок, в которых обнажаются породы герцинского структурного этажа
(каменноугольные и пермские). Площадь региона, являясь в структур-
ном отношении переходной между Донецким складчатым сооружением
и Днепровско-Донецкой впадиной, охватывает Бахмутскую котловину.
По геоморфологическим признакам территория региона представляет
собой одну область—II—А. Рельеф носит облик аккумулятивно-де-
нудационных равнин. Поверхность волнистая вследствие интенсивной
эрозионной расчлененности глубиной до 150 м, абсолютные высоты ее
308
инженерно-геологические УСЛОВИЯ ДОНБАССА
достигают 250 м. Своеобразие рельефу придают купольные останцы.
В пределах региона (области) выделены три района.
Район II—А—1 распространения лёссовых пород эолово-делювиаль-
ного комплекса (суглинки, глины, супеси), мощность которых колеб-
лется от 10 до 20 м. Район слагают преимущественно непросадочные
разности этих пород, на западе встречаются породы, дополнительно
деформирующиеся под нагрузкой при замачивании. Мощность просадоч-
ной толщи в этих случаях обычно не превышает 6 м. Грунтовые воды
на большей части территории района залегают на глубинах 10—20 м,
лишь на междуречье Сухого Торца и Береки глубина их уровня колеб-
лется от 5 до 10 м.
Весьма неблагоприятным для строительства является развитие кар-
стующихся пород (каменная соль, гипс) нижней перми. Причем дефор-
мации поверхности наблюдаются не только на участках выходов этих
пород на поверхность и под маломощный покров четвертичных отложе-
ний, но и на площадях, где соляные пласты залегают на глубинах
нескольких десятков метров (район Артемовска, Славянска). Карстооб-
разование продолжается и в настоящее время, вследствие чего здесь
имеют место случаи разрушительных деформаций сооружений (г. Сла-
вянск, ст. Ступки и др.).
На площади района известны оползни на склоновых поверхностях,
созданных в результате хозяйственной деятельности человека. Ополза-
ние происходит по поверхности глинистых пород Р, Т и N.
Район II-—А—2 развития элювиально-делювиального комплекса,
представленного супесчано-глинистыми отложениями с обломками перм-
ских, триасовых и других пород. Местами элювиально-делювиальные
образования имеют признаки облессования, однако просадочными свой-
ствами они не обладают. Мощность этих пород 3—5 м, редко достигает
10 м. На отдельных участках на поверхность выходят коренные породы.
Глубина залегания грунтовых вод превышает 10 м. В районе развиты
оползни, приуроченные к пермским и юрским породам. Основанием фун-
даментов сооружений могут служить рыхлые четвертичные образования
и разновозрастные коренные породы.
Район II—А—3 соответствует площади распространения пород
аллювиального и аллювиально-делювиального комплексов мощностью
10—20 м (до 30 м в долине р. Казенного Торца). В толще аллювия пре-
обладают разнозернистые песчаные отложения, большей частью обвод-
ненные. Глубина залегания грунтовых вод не превышает 5 м. Местами
мелкозернистые разности аллювиальных песков обладают плывунными
свойствами. Грунтовые воды в долине рек Бахмутки и Казенного Торна,
так же как и воды этих рек, обладают сульфатной агрессивностью.
Осложнения при строительстве гидросооружений могут возникнуть
при залегании в долинах рек легкорастворимых хемогенных пород
(каменной соли, гипса, доломита). В некоторых случаях в бортах водо-
хранилищ возможны оползневые явления.
III регион распространения верхнетерригенной (Pg + N) и карбо-
натной (Сг2) формаций. Породы первой из них приурочены к возвы-
шенным участкам, породы второй распространены повсеместно в речных
долинах. Регион расположен в основном в пределах Старобельско-Мил-
леровской моноклинали. На его площади выделены две области.
Область III—А представляет собой аккумулятивно-денудацион-
ную равнину с абсолютными высотами до 250 м. Рельеф холмистый и
грядово-холмистый с сильным эрозионным расчленением (до 150 м).
Район III—А—I охватывает долину р. Орели в ее нижнем течении.
Основным является водоносный горизонт бучакских отложений. Некото-
рое практическое значение может иметь водоносный горизонт аллювия.
ХАРАКТЕРИСТИКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИИ
309
Вследствие сильного развития эрозии на склонах часто обнажаются
породы коренной основы. Малые мощности лёссовых отложений отмеча-
ются и на высоких водоразделах.
Среди лёссовых пород здесь преобладают непросадочные разности,
но в отдельных случаях мощность просадочной толщи (по предположе-
нию) достигает 5—10 м. В связи с довольно резким колебанием мощно-
сти четвертичных пород наряду с лёссовыми основанием фундаментов
будут служить и рыхлые отложения палеогена и неогена, а также мер-
гельно-меловые породы. Грунтовые воды на большей части площади
залегают глубоко (свыше 10—20 л). На склонах водоразделов зеркало
грунтовых вод находится на глубине 0—20 м. На севере (в Воронежской
области) отмечены карстовые воронки небольших размеров в меловых
породах, что наряду с сильной пересеченностью рельефа является отри-
цательным фактором для строительства.
Район III—А—2. Здесь распространены аллювиальный и аллюви-
ально-делювиальный комплексы. Широко развиты песчаные отложения
мощностью до 18 м. Подстилающими повсеместно служат мергельно-
меловые породы; местами в верхней их части залегают мергели текучей
консистенции (элювий). В долинах Оскола и Айдара на отдельных уча-
стках наблюдаются эоловые процессы (развевание и навевание песков).
При изысканиях под гидротехническое строительство основное вни-
мание необходимо обращать на фильтрационные свойства трещиноватой
зоны мергельно-меловых пород, залегающих в основании долин, а также
слабые прочностные свойства мелового элювия.
Область III—Б возвышенная аккумулятивная равнина с абсо-
лютными высотами 150—250 м и долинно-балочным расчленением глу-
биной до 150 л«(. Долины рек широкие, в них насчитывается до пяти
террас.
Район III—Б—1 располагается в пределах площади с повышенными
.мощностями лёссовых пород (10—30 м). Здесь развиты слабо деформи-
рующиеся при замачивании под нагрузкой и непросадочные их разности.
Мощность просадочной толщи изменяется от 5 до 10 м (на западе райо-
на— по предположению). Преобладающая глубина зеркала грунтовых
вод 10—20 м, в приречных зонах наблюдаются более резкие колебания
уровней — от 0 до 20 м.
Основанием сооружений в районе служат лёссовые породы, местами
доуплотняющиеся при замачивании под нагрузкой.
Район III—Б—2 с развитием аллювиальных и аллювиально-делюви-
альных пород мощностью 15—25 м\ в пойме и на первых надпойменных
террасах Сев. Донца и его левых притоков преобладают песчаные отло-
жения. В основании аллювия залегают выветрелые мергельно-меловые
породы, местами преобразованные в глиноподобные разности мощностью
до 4 м. Широкое распространение здесь получили эоловые процессы.
Уровень грунтовых вод высокий (0—5 л).
В долинах Сев. Донца, Оскола, Деркула, Айдара плотины будут
иметь значительную протяженность. При изысканиях под гидротехни-
ческое строительство следует учитывать высокие фильтрационные свой-
ства песчано-гравелистых отложений базальных горизонтов (коэффици-
енты фильтрации до 30 м/сутки). Эллювиальные глиноподобные образо-
вания мергельно-меловых пород могут использоваться в качестве осно-
ваний для укрепления жестких диафрагм в плотинах.
IV Регион преобладающего развития пород угленосной форма-
ции (Ci2—Сз3 до известняков 1\). Подчиненное значение имеют породы
карбонатной (Ci1) и эффузивно-осадочной (Ог+з) формаций. Границы
региона проведены главным образом по линии выходов пород продук-
тивной толщи на поверхность, а на юго-западе ограничиваются Кристал-
310
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОНБАССА
лическими породами докембрия. Регион расположен в центральной
части Донецкого складчатого сооружения.
Здесь выделена область IV—А, представляющая собой денуда-
ционную равнину с глубоким эрозионным расчленением (до 200 м).
В рельефе широко распространены скульптурные формы — гряды, купо-
ла, гривы. Долины рек глубокие, террасовые уступы в рельефе плохо
выражены. Абсолютные высоты достигают 350 м.
Район IV—А—1 преимущественного распространения эолово-делю-
виального и элювиально-делювиального комплексов малой мощности —
от 0 до 3—5, реже до 10 м. Представлены они суглинками, глинами,
супесями с многочисленными обломками каменноугольных и девонских
пород. Лёссовые разности большей частью непросадочные, но местами
дополнительно деформируются при замачивании. Мощность просадоч-
ной толщи не превышает 5 м (средневзвешенная величина tm3 состав-
ляет 0,02). Облессованные разности встречаются также среди пород
элювиально-делювиального комплекса, мощность просадочных грунтов
в таких случаях достигает 3 м (im3 не более 0,05). Характерная черта —
малая мощность четвертичных отложений, поэтому основанием соору-
жений часто служат скальные и полускальные породы. Грунтовые воды
залегают на глубинах 10—30 ш.
На больших площадях здесь ведутся горные работы, влияющие
на поверхность и наземные сооружения. Возможна загазированность
подвальных помещений. Условия строительства в районе сложные
в связи с сильной изрезанностью поверхности и наличием подработки.
Район IV—А—2 залегания лёссовых пород (суглинки, глины, реже
супеси) эолово-делювиального комплекса мощностью 10—20 м. Это
большей частью непросадочные породы. Иногда могут быть вскрыты
доуплотняющиеся при замачивании под нагрузкой грунты, мощность
которых обычно не превышает 5 м (средневзвешенная величина im3
не более 0,02). В районе г. Каменска развиты дополнительно деформи-
рующиеся при замачивании лёссовые породы до глубины 11 м (im3 =
= 0,04). На контакте с подстилающими каменноугольными породами
лёссовые отложения содержат их обломки.
Район характеризуется глубоким залеганием грунтовых вод (свыше
10—30 м), на отдельных участках возможна верховодка. На юго-западе
в местах неглубокого залегания известняков свиты СГ развит карст,
преимущественно погребенный. Значительные площади в районе подра-
батываются горными выработками Основанием фундаментов служат
лёссовые породы, преимущественно непросадочные.
Район IV—А—3 занимает участки развития песчано-глинистых
пород аллювиального и аллювиально-делювиального комплексов мощ-
ностью до 10—15 м. Они содержат прослои обломочных образований —
продуктов выветривания коренных пород. Возведение гидротехнических
сооружений значительно усложняется трещиноватостью коренных пород
на отдельных участках и обнаженностью склонов долин. Положитель-
ным фактором является глубокая врезанность речных долин. Это позво-
ляет сооружать пруды и водохранилища с небольшой площадью зеркала
воды и сравнительно короткими плотинами. Потери на испарение в этих
водоемах невелики.
Грунтовые воды залегают на глубинах 0—5 м. Воды почти всех рек
загрязняются в результате сброса шахтных и промышленных вод и об-
ладают, как правило, сульфатной агрессивностью.
V регион преимущественного распространения докембрийских
кристаллических пород, составляющих интрузивную и метаморфическую
формации. Он занимает юго-западную часть Большого Донбасса и при-
урочен к Приазовскому кристаллическому щиту.
ХАРАКТЕРИСТИКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИИ
311
Регион представляет собой одну область V—А. Это денудацион-
ная равнина с абсолютными отметками до 300 м, с сильно расчлененной
поверхностью — глубина эрозионного вреза до 150 м. Долины рек узкие
со слабо выраженными террасами.
Район V—А—1 соответствует площадям развития лёссовых пород
эолово-делювиального комплекса (суглинки, глины, супеси) мощностью
10—20 м. Здесь распространены преимущественно непросадочные разно-
сти, в местах близкого залегания кристаллических пород обогащенные
их обломками. Грунтовые воды расположены на глубинах свыше 10 м.
Основаниями фундаментов кроме лёссовых здесь могут служить кри-
сталлические породы, местами обнажающиеся на водоразделах.
Район V—А—2 распространения аллювиальных и аллювиально-де-
лювиальных комплексов, представленных песчано-глинистыми отложе-
ниями с обломками кристаллических пород. Мощность этих комплексов
5—10 м. Глубина залегания грунтовых вод 0—5 м.
На отдельных участках трещиноватые скальные породы обнажаются
в русле и на склонах долин. Это основной неблагоприятный фактор при
строительстве водохранилищ. Воды р. Кальмиус характеризуются суль-
фатной агрессивностью.
VI регион преимущественного развития пород карбонатно-терри-
генной формации (NjS—N2p/z). Подчиненное значение (на севере) имеют
породы угленосной, верхнетерригенной и карбонатной формаций. Он
расположен в южной части Большого Донбасса и приурочен к север-
ному борту Азово-Кубанской депрессии. В его пределах выделены две
области.
Область VI—А — возвышенная аккумулятивная равнина с абсо-
лютными высотами от 150 до 250 м, с долинно-балочным расчленением
глубиной до 150 м. Речные долины узкие.
Район VI—А—1 залегания лёссовых пород эолово-делювиального
комплекса (суглинки, глины, супеси) мощностью 10—20 м Это преиму-
щественно непросадочные отложения. На юге района вскрыты лёссовые
породы, способные к дополнительным деформациям под нагрузкой при
замачивании (мощность просадочной толщи до 4 м, средневзвешенная
величина im3 0,03). Грунтовые воды вскрыты на глубинах более 20 м,
на отдельных участках — 5—10 м.
На площади района ведутся горные работы, что определяет возмож-
ность подработки. В пределах глубины заложения фундаментов здесь
залегают лёссовые породы, преимущественно непросадочные.
Район VI—А—2 охватывает участки распространения пород аллю-
виального и аллювиально-делювиального комплексов мощностью 5—
10 м. Глубина залегания грунтовых род 0—5 м. Песчано-глинистые
отложения указанных комплексов подстилаются скальными породами
каменноугольной системы, выветрелыми и трещиноватыми в верхней
части; в местах их развития могут наблюдаться большие потери
на фильтрацию из прудов и водохранилищ.
Область VI—Б — низменная аккумулятивная равнина с абсолют-
ными отметками до 150 м и глубиной эрозионного вреза до 100 м.
Поверхность равнины плоская или пологоволнистая. Долины рек узкие,
слабо разработанные.
Район VI—Б—1 распространения лёссовых пород (суглинки, глины,
супеси) эолово-делювиального комплекса большой мощности (до 30—
40 м). К нему отнесены и участки морских террас, в пределах которых
с поверхности залегают лёссовые породы. Лёссовые отложения в районе
способны дополнительно деформироваться при замачивании под нагруз-
кой. Мощность просадочной толщи в большинстве случаев составляет
6—8 м (средневзвешенная величина достигает 0,05). На ограничен-
312
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОНБАССА
ных участках могут быть встречены породы, просадочные под влиянием
собственного веса.
Глубина залегания грунтовых вод 5—10 м, на возвышенных участ-
ках 10—20 м. Местами грунтовые воды обладают сульфатной агрессив-
ностью (села М. Курган, Политотдельское). На побережье Миусского
лимана наблюдаются оползневые явления; абразионная деятельность
приурочена к берегам Азовского моря. В северной части района воз-
можны деформации в результате подработки (районы городов Шахты
Ново-Шахтинска).
При изысканиях следует обращать внимание на просадочные свой-
ства лёссовых пород.
Район VI — Б — 2 располагается в пределах развития песчано-глини-
стых пород аллювиального и аллювиально-делювиального комплексов
мощностью 10—15 м. Подстилающими в долинах рек служат породы
палеогена и неогена. Склоны долин в большинстве случаев сложены
лёссовыми породами. Грунтовые воды залегают на глубинах 0—5 м.
Здесь возможно создание лишь небольших водохранилищ в связи с на-
личием узких и неглубоких речных долин.
VII регион преобладающего распространения пород верхнетерри-
генной и карбонатно-терригенной формаций. Площадь его расположена
в восточной части бассейна. На севере и северо-западе он граничит
с VI, IV и III регионами, на юге, востоке и северо-востоке граница
совпадает с границей Большого Донбасса. Регион охватывает восточную
часть Старобельско-Миллеровской моноклинали и зону погружения
палеозойского массива под мезо-кайнозойскими отложениями.
Область VII—А — возвышенная аккумулятивная равнина с эро-
зионным расчленением глубиной до 150 м. Долины рек узкие, террасы
слабо выражены в рельефе.
Район VII—А—1 представляет собой площадь распространения
эолово-делювиального комплекса (лёссовые суглинки, глины, супеси)
мощностью 10—30 м. На площади района залегают лёссовые породы,
дополнительно деформирующиеся под нагрузкой при замачивании (мощ-
ность просадочной толщи до 5 м, средневзвешенная величина im3 состав-
ляет 0,05), которые обычно служат основанием сооружений. Грунтовые
воды залегают на глубинах 10—20 м.
Район VII—А—2— это район развития отложений аллювиального
и аллювиально-делювиального комплексов мощностью 10—15 м. Песча-
но-глинистые породы этих комплексов обводнены, грунтовые воды зале-
гают в пределах 0—5 м от поверхности. Долины рек выработаны в поро-
дах неоген-палеогена (преимущественно песчаных). Склоны их большей
частью покрыты лёссовыми отложениями. Район слабо изучен в инже-
нерно-геологическом отношении.
Область VII—Б представляет собой низменную аккумулятивную-
равнину с долинно-балочным расчленением глубиной до 100 м. Рельеф
равнины пологоволнистый. На западе области долины рек широкие,
в них насчитывается до пяти террас*. Восточные окраины области рас-
членены слабо.
Район VII—Б—1 соответствует площади развития лёссовых пород
эолово-делювиального комплекса (суглинки, глины, супеси), мощность
которых на востоке достигает 30—50 м. Мощности лёссового покрова
на западе несколько меньше (порядка 20—30 ж).
Район характеризуется наличием лёссовых отложений, просадочных
под собственным весом. Последние в основном приурочены к участкам
повышенной мощности этих пород. Максимальные мощности просадоч-
ной толщи 13—15 м (средневзвешенная величина im3 достигает 0,06).
ХАРАКТЕРИСТИКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИИ
315
Глубина залегания грунтовых вод 10—20 м, на отдельных участках
5—10 м.
На востоке района расположены массивы орошаемых земель. Не-
смотря на повсеместное развитие на этих площадях просадочных лёссо-
вых пород, на каналах I очереди за период визуальных наблюдений
(5 лет) просадок не обнаружено.
Район VII—Б—2 охватывает участки распространения аллювиаль-
ного и аллювиально-делювиального комплексов значительных мощно-
стей (до 30 м). Это песчано-глинистые породы. В долине Дона лёссовые
породы эолово-делювиального комплекса распространены уже на I и
II надпойменных террасах, отнесенных в связи с этим к району
VII—Б—1. Грунтовые воды залегают на глубинах 0—5 м, воды Дона и
грунтовые воды его долины агрессивностью не обладают. Здесь широкое
развитие получили процессы навевания и развевания песков (особенно
на междуречье Цимлы и Аксенца). В старицах распространены заилен-
ные грунты, характеризующиеся слабым сопротивлением сжимающим,
усилиям.
Часть пятая
ГИДРОГЕОЛОГИЯ
И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Глава XV
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ
И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ
И РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Большинство шахт, расположенных в освоенной угольной промыш-
ленностью части Донбасса, мало обводнено. Инженерно-геологические
условия вскрытия и разработки угольных пластов до сих пор обычно
не были сложными. Однако общие гидрогеологические и инженерно-гео-
логические условия месторождений предопределяли здесь не только
расположение стволов и методы вскрытия, но в значительной мере
также способы разработки и мероприятия по технике безопасности при
проведении горных выработок.
В ближайшее десятилетие должно быть начато массовое строитель-
ство шахт на разведанных площадях в Западном Донбассе, в пределах
южной окраины бассейна, в восточной его части, а после проведения
разведочных работ также, по-видимому, на ряде площадей в Старобель-
ском и Миллеровском районах. В большом объеме намечено освоение
глубоких горизонтов.
На периферии бассейна условия строительства и эксплуатации мно-
гих шахт являются более сложными, поскольку здесь каменноугольные
отложения залегают под довольно мощным рыхлым покровом (породы
неогена, палеогена, мела, юры и триаса, а местами почти все эти отло-
жения вместе). Поэтому более точный учет гидрогеологических условий
вскрытия и разработки углей становится в этих районах особенно важ-
ным не только с точки зрения безопасности ведения горных работ, но и
экономики. Степень обводненности месторождений в значительной мере
определяет и возможность разработки угольных пластов гидромехани-
ческим способом.
ПРОХОДКА ШАХТНЫХ СТВОЛОВ
Малая мощность угольных пластов, их наклонное залегание, срав-
нительно большая глубина зоны выветривания и крепость вмещающих
пород делают целесообразным разработку углей закрытым способом
даже на площади обнаженного карбона. Основными способами
вскрытия месторождений являются наклонные и вертикальные стволы.
Первые проходятся только в открытых районах при строительстве шахт
производительностью до 300 тыс. т в год, а вторые являются единствен-
ным способом вскрытия в закрытых районах. Больше половины сущест-
вующих сейчас шахт являются наклонными.
Ввиду хорошей устойчивости каменноугольных отложений и сход-
ных гидрогеологических условий проходки стволов в этих породах
решающим фактором, определяющим степень сложности и методы
строительства стволов, является мощность и характер отложений, по-
ГИДРОГЕОЛ. И ИНЖ-ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ. УГОЛЬН. М-НИИ 315
крывающих угленосную толщу. Эта мощность изменяется от 0 до 50 м
в открытых районах Донбасса и от 50 до 200 м в закрытых.
Гидрогеологические и инженерно-геологические условия проходки
стволов в отложениях разных геологических систем мощности различ-
ны. Четвертичные суглинки и глины практически безводны. Притоки
воды в проходимые стволы из опесчаненных прослоев обычно не превы-
шают 1 м?1час, вода выдается на поверхность бадьями, нередко вместе
с породой. Поэтому проходка стволов в четвертичных глинистых породах
может создавать трудность только в инженерно-геологическом отноше-
нии вследствие плохой их устойчивости в стенках выработок.
Аллювиальные отложения, как правило, стволами не вскрываются,
так как обычно стволы не закладываются в долинах. Исключение со-
ставляет Западный Донбасс, где некоторые шахты будут заложены
в широкой долине Самары. Аллювиальный горизонт достигает здесь
20 м и гидравлически связан с водоносными песками и песчаниками
харьковской свиты. Расчетные притоки из аллювиальных и харьковских
песков при условии полного их обнажения в стволах изменяются от 14
до 470 мР/час. Эти цифры, естественно, дают лишь общее представление
о водоносности аллювиального и харьковского горизонтов, так как эти
водоносные горизонты должны проходиться с применением специальных
методов (преимущественно замораживания), вследствие чего вода
в стволы вообще не будет поступать, за исключением случаев прорывов
при авариях или несоблюдении технических правил. В пределах север-
ной перспективной площади, на водоразделах Айдара, Деркула и Ка-
литвы, условия проходки стволов могут быть СЛОЖНЫМИ при вскрытии
плиоценового аллювия, имеющего мощность до 50 м, но совершенно
не изученного в гидрогеологическом отношении.
Обводненные пески сарматского яруса и полтавской свиты, обла-
дающие плывунными свойствами, вскрывались многими стволами в ос-
новном в Красноармейском районе, на отдельных участках в Донецко-
Макеевском, Краснодонском, Должанском и в Павлоградско-Петропав-
ловском районах. В Красноармейском районе, где полтавские отложения
распространены почти повсеместно и достигают мощности 20—30 м,
стволы почти всех шахт проходились с применением специальных мето-
дов— забивной крепью, кессонами, а в последнее время почти исключи-
тельно с замораживанием. Притоки из полтавских песков в вертикаль-
ные стволы составляли примерно 1—3 м3/час.
Относительно больша-я мощность полтавских обводненных песков,
залегающих непосредственно на размытой поверхности карбона, сущест-
венно осложняет проходку шахтных стволов и ведение очистных работ
на верхних горизонтах. В наиболее неблагоприятных гидрогеологических
и инженерно-геологических условиях оказывались наклонные шахты,
вскрывавшие неогеновые водоносные пески. Мощность полтавских песков
составляет здесь около 4 м. При проходке их наблюдался сравнительно
небольшой приток, но вследствие оплывания песков, а также просадки
поверхности и деформации стволов углубка последних была прекра-
щена. В местах заложения стволов был отрыт эллиптической формы
котлован длиной свыше 100 м до подошвы водоносных песков. После
осушения песков в этом котловане были проложены шейки стволов до
каменноугольных пород.
С 1952 по 1961 г. в Донецком бассейне в неогеновых отложениях
было пройдено около 60 стволов. В связи с тем, что пески неустойчивы,
все стволы пройдены специальными способами, в том числе 48 стволов —
с применением замораживания. В последние годы некоторое распростра-
нение получил весьма перспективный способ проходки стволов малого
диаметра методом бурения.
316
ГИДРОГЕОЛОГИЯ и ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
В комплексе пород палеогена пески, содержащие мощные водонос-
ные горизонты, являются неустойчивыми. Однако, хотя расчетные при-
токи из харьковских песков и песчаников в Западном Донбассе при
полном обнажении их в стволах колеблются, по данным Д. А. Тереш-
кина, от долей до 163 (пески), проходка стволов здесь по харьковским
отложениям с замораживанием производилась без существенных ослож-
нений.
Отложения киевской свиты
дают очень небольшие притоки
мало водоносны и при проходке обычно
(порядка 3—5 м3/час).
Опыта проходки
стволов в безнапорных
водоносных горизонтах
бучакских и палеоцено-
вых песков пока не су-
ществует. Сравнительно
невысокая их водопрово-
димость обусловливает
небольшие притоки в про-
ходимые стволы, но не-
устойчивость песков вы-
зывает необходимость
применения специальных
способов (заморажива-
ния). Там, где бучакский
и палеоценовый горизон-
ты приобретают напор-
ный характер, гидрогео-
логические и инженерно-
геологические условия
проходки стволов явля-
ются значительно более
сложными. Небольшой
опыт проходки стволов в
бучакских песках имеет-
ся в Западном Донбассе.
Рис 90. Изменение притоков при проходке ство-
лов шахты «Западно-Донбасская» № 1
/ — проходка главного ствола; 2 — проходка вспомога-
тельного ствола, 3 — приток воды по главному стволу;
4 — приток воды по вспомогательному стволу, 5 — при-
ток воды по горизонтальным выработкам, 6 — общий
приток воды по шахте
Мощность бучакских пес-
ков в Западном Донбас-
се, содержащих напор-
ные воды, достигает
52,5 м, составляя в сред-
нем 20—25 м. Напоры
бучакского горизонта
здесь изменяются от нескольких до 100 м (иногда больше), увеличи-
ваясь к западу. В восточной части бассейна напоры горизонтов бучак-
ско-каневских и палеоценовых отложений увеличиваются от 0 до 160 м
на линии Морозовск — устье Сев. Донца.
Стволы шахт «Терновская» № 1, «Западно-Донбасская» № 1 и 2
проходились методом замораживания, вследствие чего притока из бучак-
ских песков не наблюдалось. После оттаивания пород (через 6—7 меся-
цев) через щели на стыках тюбингов в интервале залегания бучакского
горизонта в стволы начала поступать вода. После повторной чеканки
тюбингов приток резко снизился. Неудачное замораживание бучакского-
горизонта при проходке ствола шахты «Терновская» № 1 вызвало под-
нятие забоя ствола и прорыв воды с притоком до 84 яР/час. Прорывы
воды из бучакского горизонта происходили также на шахтах «Западно-
Донбасских» № 1 и 2 с притоком соответственно 50 и 65 м?!час (рис. 90).
ТИДРОГЕОЛ И ИНЖ.-ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ. УГОЛЬН. М-НИИ 317
Меловые отложения проходились стволами небольшого числа шахт
только в Ворошиловградской области. При пересечении стволами верх-
ней трещиноватой зоны (мергельно-меловой толщи на водораздельных
участках притоки не превышали 10 мъ1час (шахта «Дуванная Южная»,
клетевой ствол шахты «Суходольская» № 2, клетевой № 1 и вентиляци-
онный стволы шахты «Самсоновская» № 1), а в некоторых случаях эта
зона оказывалась безводной (клетевой ствол шахты «Суходольская
.Алмазная» и др.). В пониженных местах, где мощность и степень тре-
щиноватости верхней зоны возрастают, притоки в стволы шахт дости-
гают 110—115 м31час.
В стволах шахты «Луганская» № 1 верхняя трещиноватая зона мела
была пройдена с замораживанием. После оттаивания пород на глубине
78 м приток из меловых отложений в каждый из стволов составлял
100—ПО м31час. После цементации затюбингового пространства притоки
в стволы уменьшились до 3,5—7 м31час. Нижняя нетрещиноватая часть
мергельно-меловой толщи при пересечении ее стволом оказывалась
сухой или давала приток по 5—8 м31час. Аналогичные условия проходки
меловых отложений должны быть, по-видимому, и в других районах.
Породы меловой системы могут быть отнесены к неустойчивым
(пески и рыхлые песчаники) и среднеустойчивым (мел, мергели, песча-
ники, глины). Наличие напорного водоносного горизонта в песках,
а также сильно выветрелых обводненных мергелей и мелов (на глуби-
нах до 80—100 м) вызывает необходимость применения специальных
способов при проходке стволов.
Опыта проходки стволов по юрским и триасовым отложениям почти
не существует. При проходке ствола шахты «Тошковка» приток в ствол
на контакте мела и триаса (глубина 89 м) составлял 13 м3!час, а при
дальнейшей углубке в триасовые отложения—16 м3/час. Однако совер-
шенно очевидно, что при вскрытии крупнообломочных пород юры и
триаса будут возникать серьезные трудности не только вследствие боль-
шой водообильности и высоких напоров водоносных горизонтов, но и
из-за неустойчивости пород в стенках выработок. Юрские глины отли-
-чаются быстрой размокаемостью. В связи с плохой устойчивостью и
большой водообильностью отдельных разностей пород триаса и юры
проходка стволов должна будет производиться, очевидно, специальным
способом.
Пермские отложения распространены в западной, северо-западной,
северной и северо-восточной частях бассейна. Опыт проходки 20 стволов
соляных шахт и бурения большого количества скважин, в том числе и
для добычи соли, показывает, что они могут быть отнесены к категории
среднеустойчивых. Однако здесь имеется ряд специфических особенно-
стей, осложняющих условия проходки стволов шахт. Гипсы до глубины
40—70 м сильно закарстованы, а каменная соль до глубины 60—150 м
почти полностью выщелочена. Трещины и карстовые пустоты обусловли-
вают повышенную обводненность гипсов и ангидритов. Притоки
в стволы соляных шахт из отдельных водоносных горизонтов достигали
65 м3/час (шахта им. Шевченко). Ниже зоны выщелачивания породы
практически безводны, проходка стволов в этих условиях не представ-
ляет больших затруднений.
Гидрогеологические и инженерно-геологические условия проходки
стволов по каменноугольным отложениям очень разнообразны. Вели-
чины притоков в стволы зависят от многих факторов, частью имеющих
региональный, общий характер, а частью не подчиняющихся определен-
ным закономерностям, поскольку водопроницаемость каменноугольных
отложений зависит не только от литологического состава, степени мета-
морфизации, мощности, глубины залегания, степени выветрелости пород,
318
ГИДРОГЕОЛОГИЯ и ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
но и от азональных факторов, например степени трещиноватости в зонах
тектонических нарушений Более того, водопроницаемость одних и
тех же горизонтов зачастую резко изменяется по простиранию. В верх-
ней, более выветрелой зоне каменноугольных пород, особенно на пло-
щади открытого карбона, наблюдается повышенная трещиноватость и,
следовательно, высокая степень водоносности отложений. Глубина зоны
выветривания изменяется в значительных пределах, причем фактических
данных в целом по бассейну недостаточно. Однозначное определение
Рис 91 Схематическая карта глубины зоны выветривания пород карбона в юго за-
падной части Донбасса (По материалам Н. И. Беседы)
1 — известняки (границы ярусов), 2 — разрывные нарушения
Площади распространения групп метаморфизма иа поверхности карбоиа (применительно к маркам
углей) З-Д и Г, 4 —Ж, К, О, С, Т, 5 - ПА, А
Глубины зоны выветривания М 6 — до 40, 7 — от 40 до 60, 8 — от 60 до 80, 9 — более 80
мощности зоны выветривания затруднительно, так как в различных поро-
дах эта зона распространяется на разную глубину, зависящую от сте-
пени водоносности пород, способности их к выщелачиванию и эпигенети-
ческим преобразованиям в зоне аэрации и интенсивного водообмена.
Некоторые геологи и гидрогеологи, в частности Н. И. Беседа, считают,
что закономерности в изменении глубины зоны выветривания вмещаю-
щих пород резко отличаются от закономерности изменения глубины
выветривания угольных пластов. Другие (Г. П. Панасенко, И. П. Соля-
ков) полагают, что глубина зоны выветривания углей в достаточной
степени характеризует общие закономерности изменения мощности зоны
в зависимости от суммы природных факторов (водопроницаемости вме-
щающих пород, интенсивности газо- и водообмена), а построенные
карты глубины (мощности) зоны выветривания углей отражают также
закономерности в изменении мощности зоны выветривания по породам.
Различные точки зрения, а также неодинаковые представления
о большем или меньшем влиянии тех или иных природных факторов
на развитие зоны выветривания определили и подход к обобщению
ГИДРОГЕОЛ. И ИНЖ.-ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ. УГОЛЬН. М-НИИ 319
материалов, которое было произведено по некоторым районам. Так,
на рис. 91 показана схема изменения мощности зоны выветривания
пород карбона юго-западной части Донбасса (по Н. И. Беседа). В ее
основу положены данные об изменении с глубиной механических свойств
пород (в основном песчаников). Поскольку прочностные свойства пород
в большей мере зависят от степени метаморфизма, глубина зоны в раз-
личных частях площади в первом приближении увязывается с распро-
Рис 92 Схематическая карта глубины зоны вывет-
ривания пород карбона в восточной части площади
распространения антрацитов (по границе годного
угля). (Составил Г. П Панасенко)
1 — известняки (границы ярусов), 2 — разрывные нарушения
3 — изолинии глубин зоны выветривания
странением на этой территории пород различных групп метаморфизма.
На рис. 92 показана мощность зоны выветривания по угольным пластам
в Восточном Донбассе; здесь прослеживается четкая закономерность
в увеличении глубины выветривания по мере приближения к осевым
частям синклиналей (угли на этой площади относятся к марке А). В ре-
зультате наблюдается также увеличение мощности зоны выветривания
(по углю) к осям синклинальных складок, но еще более четко прослежи-
вается увеличение мощности выветрелой зоны по направлению к доли-
нам рек на площади открытого Донбасса и общее уменьшение ее под
покровом мезо-кайнозойских отложений.
Шахтные стволы обычно закладываются на водораздельных участ-
ках, а не в долинах, где ьмощности зоны выветривания и степень трещи-
новатости пород больше. В районах распространения высокометаморфи-
зованных пород (содержащих угли марок А и ПА) проходка стволов
по зоне выветривания, хотя и сопровождается повышением притока, но
не вызывает особых осложнений. Очень трудными могут быть гидрогео-
логические и инженерно-геологические условия строительства стволов.
320
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
в зоне выветривания низкометаморфизованных пород (содержащих
угли марок ГД, ДБ). При проходке наклонных стволов шахты «Октябрь-
ская» № 1 затруднения возникли вследствие обводненности песчаника
«iShi1 выветрелого до состояния песка (притоки 10—15 м^час), При
прохождении вентиляционного штрека, располагавшегося в нижней
части выветрелой зоны, произошел прорыв песка (рыхлого песчаника
zziShi1 и залегающих выше полтавских песков), заполнившего штрек.
Ниже зоны выветривания притоки в стволы из пород карбона обыч-
но невелики, за исключением случаев, когда стволами вскрываются зоны
с повышенной трещиноватостью.
В вертикальные стволы вода обычно поступает из забоя и стенок,
а в наклонные — главным образом из забоя и кровли. Особенно незна-
чительны притоки в наклонные стволы, пройденные по угольным пла-
стам, у которых кровлей и почвой служат монолитные аргиллиты или
алевролиты. В немногих случаях, когда непосредственной кровлей уголь-
ного пласта являются сильно водоносные песчаники или закарстован-
ные известняки, притоки могут достигать больших величин (например,
в наклонный ствол шахты № 3 треста «Гуковуголь» до 200—280 м?/час).
Обычно же притоки в наклонные стволы составляют 3—15 м3/час.
Притоки в наклонные стволы, проходимые под углом к напластова-
нию, более значительны (порядка 30, а иногда до 120 м?[час — шахта
«Зверевская Восточная» № 2).
Вертикальные стволы, как правило, более обводнены, чем наклон-
ные. Притоки из отдельных водоносных горизонтов обычно составляют
5—15 м31час. Иногда слои песчаников и известняков практически без-
водны, но в некоторых случаях, особенно вблизи разрывных нарушений
либо на участках крутых флексурных перегибов, из отдельных водонос-
ных горизонтов притоки бывают очень высокими. Примером может слу-
жить проходка стволом шахты № 105 «Подземгаз» песчаника lsSL7
в осевой части флексуры, из которого был получен приток 327 м?[час,
причем приток был очень стабильным (за 7 лет почти постоянной откач-
ки он уменьшился до 70 м3/час). Наиболее крупные катастрофические
притоки из отдельных водоносных горизонтов, вскрытых вблизи трещи-
новатых зон тектонических нарушений, наблюдались по шахтам «Цент-
ральная Первомайская» и «Ломоватская Южная». При проходке скипо-
вого ствола шахты «Центральная Первомайская» наблюдалось три круп-
ных прорыва с притоками 115 м31час — до вскрытия песчаника К7} S k72,
650 м3/час — при вскрытии маломощного песчаника KeSK7 вблизи Ал-
мазного надвига и 1200 м?!час—-после пересечения надвига, на глубине
450 м (рис. 93). Последний прорыв вызвал подтопление ствола, но при-
ток быстро уменьшился. При проходке клетевого ствола той же шахты
из песчаника KsSk-j* также наблюдался прорыв воды с притоком свыше
1000 м3/час. Водоносный горизонт является одним из наиболее
мощных в Донбассе, при пересечении его стволами ряда шахт он также
давал обильные притоки.
По шахте «Ломоватская Южная» треста «Кадиевуголь» катастро-
фический прорыв воды наблюдался из известняка Л4.5 при проходке
южной грузовой ветви руддвора на глубине 146 м с притоком в течение
первых 6 часов 460 мР/час. Вода в стволах за сутки поднялась на 40 м
выше руддвора. За 40 дней откачки из стволов было откачано
220 тыс. м3 воды.
Обычно наблюдающиеся после вскрытия горными выработками
отдельных горизонтов притоки быстро уменьшаются, а иногда через не-
сколько суток или недель вообще прекращаются. Быстрее всего умень-
шаются притоки из известняков, содержащих небольшие статические
ГИДРОГЕОЛ И ИНЖ ГЕОЛ УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ угольн М НИИ 321
Рш 93 Притоки воды в стволы шахты «Центральная Первомайская»
/-'пи рабочей мощности 2 — угли нерабочей мощности 3 — песчаники 4 — извест
няк 1 а — аргиллиты н алевролиты 6 — приток по скиповом} ствол} 7 — приток по
клетевому стволу 5 —дата определения притока
322
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
запасы подземных вод. Притоки из песчаников часто не так велики, но
стабилизация их происходит более медленно.
Большая обводненность некоторых горизонтов иногда сильно задер-
живает проходку стволов. Так, в течение нескольких лет не удавалось
пройти и закрепить песчаник le,SL7 на шахте № 105 «Подземгаз». В те-
чение 3 лет продолжалась проходка главным стволом шахты «Шолохов-
ская Западная» толщи песчаника между пластами углей ив и i2 мощ-
Геологический
сйзрез по стволу 10 20 зо 40 50 60 70 80 90 100
Рис 94 Изменение притоков при проходке скипового ствола шахты
«Западная Капитальная»
/ — угольные пласты рабочей мощности 2 — угольные пласты нерабочей мощности
3 — песчаники, 4 — известняки, 5 — аргиллиты и алевролиты
ностью 72,5 м Песчаник этот был вскрыт на глубине 317,6 м, причем
приток увеличился до 112 м?1час, что привело к затоплению ствола
После откачки ствола, цементации и тампонажа при дальнейшей про-
ходке приток несколько снизился, а затем достиг 329 м3!час на глубине
334 м, что вызвало повторное затопление ствола. При дальнейшей уг-
лубке ствола неоднократно производилась цементация трещин в песча-
нике через опережающие скважины, в результате чего приток из песча-
ника снизился до 42 м?!час.
В толщах горных пород, залегающих над выработанными угольными
пластами, притоки в стволы обычно ничтожны, так как статические
запасы в водоносных горизонтах этих толщ частично или полностью
сдренированы. Ниже выработанного пласта притоки резко возрастают
(рис. 94).
В некоторых случаях главным образом в антрацитовых районах и
особенно вблизи тектонических нарушений водоносными быв'ают также
глинистые и алевритовые сланцы. Примером может служить шахта
ГИДРОГЕОЛ И ИНЖ.-ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ. УГОЛЬН. М-НИИ 323
«Шолоховская Западная», при проходке главного ствола которой в гли-
нистых сланцах под известняком /22 на глубине 439—457 м наблюдался
приток 36—50 м?/час.
Общая закономерность уменьшения трещиноватости пород с глуби-
ной, нарушаемая только азональными явлениями (тектонической тре-
щиноватостью, закарстованностью известняков), хорошо прослежива-
ется при проходке стволов глубоких шахт. Если средние притоки
в стволы из отдельных водоносных горизонтов на глубинах до 200—
300 м составляют 15—20 м3/час, то на глубинах 300—600 м они умень-
шаются до 8—42 м?/час, а на глубинах 700—800 м — до 4—6 м31час. При
проходке самых глубоких стволов (порядка 1000 м) все породы карбона
оказываются практически сухими или дают притоки, как правило, не бо-
лее 1 м?/час (например стволы шахт «Бутовская Глубокая», «Щеглов-
ская Глубокая», «Чайкино Глубокая» № 2 и др.).
Гидрогеологические условия проходки стволов в каменноугольных
отложениях в разных районах бассейна несколько отличаются. Обычно
наименее обводнены стволы в антрацитовых районах, большая часть
площади которых находится в пределах открытого Донбасса и характе-
ризуется меньшей тектонической нарушенностью. Несколько большая
обводненность наблюдается при проходке стволов в районах более слож-
ных в тектоническом отношении, например в Донецко-Макеевском и
в полосе мелкой складчатости. Наиболее обводнены стволы в Красноар-
мейском районе, породы которого отличаются низкой степенью метамор-
физации. Притоки в стволы из отдельных горизонтов здесь обычно в 2—
3 раза больше, чем в открытом Донбассе (в среднем 40—45 м3/час).
В Западном Донбассе гидрогеологические условия проходки ство-
лов по каменноугольным отложениям изучены мало, но имеющиеся дан-
ные свидетельствуют о малой водоносности пород. Фактические притоки
в стволы шахт «Западно-Донбасские» № 1 и 2 составляли 15—16 м31час,
при проходке шахты «Терновская» № 1 притока из каменноугольных
пород почти не было. Уже на небольших глубинах (150—200 м) породы
карбона практически безводны. Но здесь водоносны также угольные
пласты, приток из которых при проходке стволов шахт «Западно-Дон-
басские» № 1 ,и 2 составлял 10—45 м3!час (пласты углей щ, с2, с3, с4, c-i,
Се). Сплошное распространение бучакского водоносного горизонта, гид-
равлически связанного с водоносными горизонтами карбона, делает про-
ходку стволов, подготовительных и очистных выработок на глубине 30—
40 м от поверхности карбона затруднительной и даже опасной из-за
возможности прорывов воды из бучакских песков. Здесь приток в руд-
двор на глубине 7—8 м от поверхности карбона из незамороженных
пород (угольный пласт с8н) достигал 74 м31час, причем наблюдался раз-
мыв угля.
При вскрытии горизонтальными выработками шахты «Западно-Дон-
басская» № 1 пласта щ, залетающего в 75 м от почвы бучакского гори-
зонта, приток из угольного пласта составил 14 м31час.
Весьма сложными должны быть условия проходки стволов по
каменноугольным отложениям в Старобельско-Миллеровском районе,
где по буровым скважинам с глубин 200—600 м наблюдался самоизлив
с высокими дебитами.
Инженерно-геологические условия проходки стволов шахт в камен-
ноугольных отложениях Донецкого бассейна в значительной мере опре-
деляются степенью метаморфизма пород угленосной толщи, поскольку
последняя оказывает решающее влияние на физико-механические свой-
ства горных пород карбона. На территории бассейна наблюдается четкое
изменение физико-механических свойств пород карбона от периферии
к осевой части и с запада на восток параллельно увеличению мощностей
324
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
каменноугольных отложений. В этих направлениях, а также с глубиной
происходит увеличение прочности, удельного и объемного весов всех
литологических разностей пород (песчаников, известняков, глинистых и
алевритовых сланцев) и уменьшение их пористости и влажности.
В угленосной толще можно выделить следующие зоны по степени
метаморфизма пород (соответственно марочному составу углей), отра-
жающих основные черты инженерно-геологических условий проходки:
1) сильно метаморфизованных пород, вмещающих пласты полуан-
трацитов (ПА) и антрацитов (А);
2) среднеметаморфизованных пород, вмещающих пласты углей жир-
ных (Ж), коксовых (К), отощенных спекающихся (ОС) и тощих (Т);
3) слабо метаморфизованных пород, вмещающих пласты углей,
переходных от длиннопламенных к бурым (ДБ), длиннопламенных (Д)
и газовых (Г).
Объединенные в одной зоне породы характеризуются близостью
физико-механических свойств, что наглядно иллюстрируется графиком
зависимости плотности пород от степени метаморфизма (рис. 95).
Породы зоны высокого метаморфизма распространены на большей
части открытого Донбасса, а также на площади их восточного погруже-
ния под более молодые отложения. Здесь все породы карбона .обладают
высокой прочностью даже в зоне выветривания, где средняя величина
временного сопротивления сжатию песчаников составляет 1029 кГ/см2.
Вне зоны выветривания прочность на сжатие песчаников в среднем до-
стигает 1300 кГ/см2, алевролитов— 1000 к.Г]см2, аргиллитов — кГ/см2
Некоторые пласты пород обладают еще более высокими показателями
прочности (Васильев, Малинин, I960). Однако даже на отдельных участ-
ках и в смежных пластах физико-механические свойства, в частности
прочность, существенно отличаются, что обусловлено изменением мине-
рального состава пород и цемента (рис. 96).
В большинстве случаев песчаники обладают более высокой проч-
ностью примерно в средней части слоя. В кровле и почве прочность их
снижается, что, по-видимому, обусловлено постепенным переходом пес-
чаников к смежным (глинистым) слоям, а часто и обогащением расти-
тельными остатками.
На площади распространения сильно метаморфизованных горных
пород развиты главным образом крупные линейные складки, а количе-
ство дизъюнктивных нарушений сравнительно невелико, что способст-
вует сохранению их высокой прочности и устойчивости. Мощность зоны
выветривания угля и пород колеблется от 10 до 65 м, редко до 80 м.
Все это позволяет считать условия проходки шахтных стволов в сильно
метаморфизованных породах благоприятными.
Породы зоны средней степени метаморфизма, вмещающие угли ма-
рок Т, ОС, К и Ж, обладают более низкими показателями прочности.
В основном они относятся к среднеустойчивым. В угольных шахтах, раз-
рабатывающих угли марок Т, ОС, К и Ж, отсутствуют труднообрушае-
мые кровли. Наиболее прочны и устойчивы породы, вмещающие угли
марок Т.
Площадь распространения данных пород наиболее сложна по тек-
тоническим условиям, так как она совпадает с северным поясом мелкой
складчатости Донбасса и тектонически сложными районами западной
части бассейна. Поэтому породы при вскрытии их стволами в массиве
иногда дают деформации стенок типа вывалов отдельных блоков, огра-
ниченных трещинами, а при пересечении тектонических нарушений
с большими зонами дробления и выветривания наблюдаются даже
осыпи. Вне зон тектонических нарушений и выветривания инженерно-
геологические условия проходки стволов в основном благоприятные.
ГИДРОГЕОЛ И ИН Ж-ГЕОЛ УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ. УГОЛЬН. М-НИИ 325
Глубина зоны выветривания угля изменяется от 10 до 50 м, в среднем
она равна 30—40 м. В зоне выветривания и окисления уголь и породы
имеют пониженную механическую прочность и устойчивость, легко под-
даются набуханию и разрушению. Глинистые и алевритовые сланцы
становятся вязкими и пластичными, а
ются в пески. Глубина развития тре-
щиноватости крайне изменчива. Так,
в восточной части Донбасса, напри-
мер, раскрытая трещиноватость более
интенсивно развита в открытых райо-
нах. Однако глубина ее максимально-
го развития здесь ограничивается
75 м и затухает полностью на глубине
300—400 At. В закрытых районах тре-
щиноватость распространена до глу-
бин 350—600 м. (Выстрянская синкли-
наль). >
В толще среднеметаморфизован-
ных пород с 1952 по 1961 г. пройдено „
песчаники зачастую превраща-
Рис 95 Зависимость плотности пород от степе
ни их метаморфизации (по А М Розентулеру)
1 — известняки, 2 — глины и аргиллиты 3—атевро
литы 4 — песчаники
500 1000 15006ериг/си2
5 10 15 /
Рис 96 Изменение прочности порол
по оси ствола шахты «Углерод»
/ — суглинки, 2 — алевролиты, 3 — аргил-
литы, 4известняки, 5 — песчаники, б—
угли, д — прочность пород иа сжатие пер-
пендикглярно напластованию, кПсм' f —
коэффициент крепости по Протодьяконову
свыше 200 стволов шахт, в том числе порядка 102 наклонных. Проходка
велась обычным способом с применением буровзрывных работ. В целом
условия проходки стволов можно считать удовлетворительными.
Зона слабометаморфизованных пород, вмещающих угли марок ДБ,
Дии Г, занимает западные, северо-западные и северные районы бас-
сейна. Это преимущественно новые угленосные площади. Толща пород
данной зоны отличается большим содержанием известняков (на севере
и востоке) и развитием слабо метаморфизованных литологических раз-
ностей глинистых пород, аргиллитов в районах развития углей марок
Д и Г и уплотненных глин в районах развития углей марки ДБ. Слабый
326
ГИДРОГЕОЛОГИЯ и ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
метаморфизм пород этой зоны проявляется в их низкой плотности, сла-
бой сцементированности и в целом в пониженной прочности и устойчи-
вости. Наименее низкими показателями прочности обладают породы,
вмещающие угли марки ДБ, распространенные широкой полосой пре-
имущественно на севере и северо-западе бассейна. Развитые здесь гли-
нистые породы легко размокают в воде, обладают высокой пластич-
ностью и представляют собой типичные глины. Более метаморфизован-
ные породы, вмещающие угли марок Д и Г, обладают большей проч-
ностью и устойчивостью. Некоторые глинистые породы хотя еще и не
утратили способности размокать в воде, могут быть отнесены к аргил-
Рис. 97 Формы вывалов в стволах шахт (по Ю А Онищенко)
1 — песчаники, 2 — угли, 3— алевролиты, 4 — аргиллиты, 5 — известняки 6 — тектоническое
иархшение
литам. Более прочными также являются и лучше сцементированные
песчаники.
В толще слабо метаморфизованных горных пород за период с 1952
по 1961 г. было пройдено более 60 шахтных стволов. Проходка произ-
водилась обычным взрывным способом с возведением тюбингового,
бетонного и железобетонного крепления без каких-либо затруднений.
В зоне же выветривания эти породы обладали крайне низкой прочностью
на сжатие (13—15 кГ1см2 и меньше) и устойчивостью. Некоторые водо-
носные песчаники в зоне выветривания превращены в плывунные пески,
а глины и аргиллиты — в оплывающую глинистую массу. В связи со спо-
собностью пород карбона оплывать в зоне выветривания ниже уровня
подземных вод в последнее время при проходке некоторых неглубоких
вентиляционных стволов (глубиной до 200 м) прибегали к заморажи-
ванию пород на всю глубину ствола. В некоторых случаях при проходке
стволов шахт наблюдались прорывы подземных вод, что еще более
усложняло проходку.
Из приведенных данных можно сделать вывод, что инженерно-гео-
логические условия проходки стволов в районах распространения слабо
метаморфизованных пород наименее благоприятны. Учитывая сравни-
тельно невысокую устойчивость пород (особенно в зоне выветривания),
легкую размокаемость и способность глинистых пород к набуханию,
ГИДРОГЕОЛ И ИНЖ ГЕОЛ УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ РАЗРАБ" УГОЛЬН М НИИ 327
производить работы следует, не допуская подтопления, остановок в про-
ходке и отставания временного и постоянного крепления
В процессе проходки стволов шахт горные породы стенок стволов
иногда деформируются Наиболее часто встречаются вывалы пород
в стволах (шахты Донецкой и Ворошиловградской областей). По дан-
ным Ю А Онищенко (1958), около 65% всех вывалов происходит на
глубине до 200 м С глубиной количество вывалов постепенно снижается
вследствие уменьшения трещиноватости и увеличения с глубиной проч-
ности и устойчивости пород
лов показаны на рис 97
Особенно крупные выва-
лы наблюдались в ство-
лах шахты «Щегловка
Глубокая», в вентиля-
ционном стволе которой ю
на глубине 34 м вывали-
лись глинистые и песча-
ные сланцы
Во втором вспомога-
тельном стволе на глуби-
не 593—612 м вывали-
лись неустойчивые слан
цы
При выборе мест за-
ложения стволов шахт
обычно избегают пересе-
чения тектонически нару-
шенных зон, однако это
не всегда возможно
В юго западной час-
Наиболее распространенные формы выва-
Рис 98 Эскиз выброса песчаника h5Sh7 при
отпилке забоя скипового ствола шахты «Ново.
Центральная»
1 — положение забоя ствола перед отладкой 2—поло
жение забоя ствола после отпалки
ти Донбасса нарушенные
зоны в каменноугольных
отложениях были встре-
чены 35 стволами
Кроме нарушения
прочности пород разрывные нарушения зачастую отличаются повышен-
ной обводненностью, что еще более осложняет проходку
В некоторых случаях проходка стволами разрывных нарушений
не вызывает каких-либо осложнений Пликативные нарушения часто
образуют дополнительную систему трещин, а также микроскладчатость
Прочность и устойчивость пород в зоне пликативных нарушений сни-
жаются меньше, чем при разрывных, и осложнения при проходке их
шахтными стволами встречаются реже, а размеры вывалов меньше
В последние годы в связи с освоением больших глубин при про-
ходке шахтных стволов наблюдалось несколько осложнений, вызванных
выбросом породы Это явление возникает вследствие концентрации боль-
ших напряжений в крепких песчаниках и образования упругодеформи-
рованных зон Один из таких выбросов песчаника наблюдался на глу-
бине 813 м в скиповом стволе шахты «Ново-Центральная» (рис 98)
Проходка стволов в зонах подработки и через горные выработки
с инженерно-геологической точки зрения не представляет значительных
трудностей Несколько пониженная устойчивость пород в зоне обруше-
ния успешно преодолевалась своевременным креплением Особенно пло-
хой }стоичивостью обладали глинистые сланцы С приближением непо-
средственно к горным выработкам породы давали небольшие вывалы,
а некоторые разновидности углистых сланцев — даже осыпи
328
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
Максимальная величина зоны обрушения и трещиноватости над
выработанным пространством равна 60—65-кратной мощности разраба-
тываемого пласта (по данным треста «Артемгеология»), По имеющимся
у нас данным, мощность этой зоны в восточной части бассейна, в райо-
нах распространения сильно метаморфизованных пород, примерно в два
раза меньше.
РАЗРАБОТКА УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
Гидрогеологические и инженерно-геологические условия разработки
углей определяются как геологическими, так и горнотехническими усло-
виями эксплуатации.
Из 600 с лишним угольных шахт примерно 50 ведут разработки на
глубинах более 650 м. Вступают в строй шахты в юго-западной части
Донбасса с глубинами разработок 1000—1500 м. Увеличение добычи
коксующихся углей в Донбассе связано с разработками на больших
глубинах.
Горнотехнические условия разработки угольных пластов обусловили
преимущественное распространение в Донбассе сплошной системы
выемки прямым ходом с полным, реже частичным обрушением кровли
с закладкой до 60—70% выработанного пространства. В последние годы
начали широко внедряться столбовые системы с обратным или комби-
нированным порядком отработки.
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЗРАБОТКИ
Гидрогеологические условия разработки угольных
пластов в Донецком бассейне в общем благоприятны. Почти три чет-
верти всех шахт имеют притоки менее 100 м21час и только одна (шахта
им. В. И. Ленина треста «Несветайантрацит»)—550 м^/час (табл. 49).
Крайние значения минимальных и максимальных притоков в шахты
различных частей бассейна составляют: первые несколько, вторые—-от
485 до 550 м31час. Мало отличаются и средние по разным частям Дон-
басса (областям) коэффициенты водообильности, выражающие отноше-
ние количества откачиваемой воды (в м^/час) к добыче (в тоннах).
Более резко отличаются как коэффициент водообильности, так и вели-
чины средних притоков по отдельным углепромышленным районам.
Шахтами Донбасса разрабатывается около 100 угольных пластов.
Условия залегания пластов, состав и степень водоносности боковых
пород, степень тектонической нарушенности шахтных полей, различное
положение выработок относительно гидрографической сети, мощность и
состав покрывающих угленосную толщу осадков, количество одновре-
менно разрабатываемых каждой шахтой пластов, глубина разработки,
ширина и площадь горных выработок, система разработки, способ уп-
равления кровлей и многие другие факторы влияют на величину при-
тока воды в шахты. Достаточно сказать, что отдельные шахты разраба-
тывают от 1 до 20 угольных пластов, глубина разработки по отдельным
шахтам изменяется от нескольких десятков до 1000 м, площади очист-
ных выработок — от нескольких сотен или тысяч квадратных метров
в молодых шахтах до 20—30 км2 в старых, разрабатывающих одновре-
менно много пластов.
Коэффициенты водообильности и абсолютные величины притоков
отражают не столько региональные закономерности, сколько разницу
в гидрогеологических и горнотехнических условиях каждой из шахт.
Если прогноз притока в проходимые стволы с достаточной точ-
ностью делается при помощи формул динамики подземных вод, на
ГИДРОГЕОЛ. И ИНЖ-ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ. УГОЛЬН. М-НИИ 329
Таблица 49
Степень обводненности шахт Донбасса
Количество действующих шахт
с притоками, м*!час
Притоки
в действу-
ющие шах-
ты, м?1час
Углепромышленные районы
=3
3
а 3
а. я
s
S
X
S
5
’X
S
Красноармейский . . .
Донецко-Макеевский .
Чистяково-Снежнянский
Центральный.........
3
38
21
21
5
39
24
8
4
34
13
10
9
10
5
14
6
2
1
1
6
2
3
9
332
485
471
383
124
53
54
64
3,7
2,3
1,9
1,7
По Донецкой области
83
76
61
38
10
485
67
20 100
2,4
Лисичанский..................
Селезневский и Чернухннский
Алмазно-Марьевский...........
Лутугинский..................
Краснодонский . . . . . . .
Боково-Хрустальский н Должан-
ско-Ровенецкий ..............
9
3
14
10
1
5
5
16
2
3
14
По Ворошиловградской области
44
45
Шахтинско-Несветаевский
Гуково-Зверевский . . . .
Каменско-Гундоровский . .
Богураевский ...........
11
8
2
10
По Ростовской области . .
15
31
Всего по Донбассу . •
3
3
14
1
7
44
40
11
72
52
19
7
3
4
7
21
152 155
14
4
2
1
21
111 35 9
1
5
4
1
7
10
8
28
5
13
270
500
302
201
215
450
48
106
68
38
89
112
500 85
20 400
550
232
138
87
550
152
81
40
44
83
8 260
— 48 760
1,2
3,1
2,8
2,4
3
3,4
2,9
2,9
2,2
1,6
20
2,5
2,6
8
8
8
8
2
з
з”
S
1
1
1
1
7
3
7
5
. . 142
2
2
8
2
S
S
s
3 |
х 2
S
S
5
1
6
4
1
1
5
1
6
1
1
2
4
3
3
1
2
3
1
1
1
6
1
1
1
5
основе опробования водоносных пород в скважинах контрольного буре-
ния, то для оценки обводненности выработок при эксплуатации гидро-
динамический метод мало применим, так как невозможно учесть все
многочисленные естественные и искусственные факторы. Балансовый
метод также не находит применения, поскольку невозможно точно оп-
ределить баланс вод для малых площадей, какими являются шахтные
поля. Поэтому в Донбассе отдается предпочтение методу аналогий.
До последнего времени, исходя из принятой величины фактического
притока, производился расчет ожидаемого притока по формулам, учи-
тывающим разницу в глубине и площади выработок действующей и
проектируемой шахт. Обычно в качестве шахты-аналога выбиралась
шахта, расположенная вблизи места заложения проектируемой шахты
и разрабатывающая те же угольные пласты. Однако многочисленные
фактические материалы и опыт работ показывают, что геолого-гидро-
геологические условия могут значительно изменяться на сравнительно
330
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
небольших участках и даже в пределах поля одной шахты. Поэтому
произвольный выбор шахт-аналогов может привести к большим
ошибкам.
В последние годы в тресте «Артемгеология» выполнено несколько
крупных работ, позволяющих более точно оценивать влияние основ-
ных естественных и искусственных факторов на обводненность выра-
боток, а также более правильно подходить к выбору шахт-аналогов.
Устанавливаемые закономерности должны позволить в дальнейшем
с достаточной точностью давать прогноз притока воды в шахты
в любой стадии их развития путем применения для расчетов формул
динамики подземных вод с введенными в них эмпирическими поправ-
ками.
Критерием, дающим наиболее объективную характеристику влия-
яния суммы геолого-гидрогеологических факторов на величину при-
тока в горные выработки и наименее зависящим от горно-эксплуата-
ционных причин, принято считать коэффициент водообильности.
Однако он не является постоянной величиной и изменяется не только
под воздействием естественных и искусственных факторов, определяю-
щих величину притока, но (иногда даже в еще большей степени) и
в зависимости от изменения размеров добычи.
Поэтому в первую очередь необходимо установить зависимость
величины притока от основных естественных и искусственных фак-
торов.
Все многочисленные естественные и искусственные (горнотехни-
ческие) факторы, определяющие величину притоков в угольные шахты,
могут быть разделены на три группы.
А. Факторы, зависящие от постоянно существующих условий, ока-
зывающие постоянное влияние на величину притока только в одном
направлении и подчиняющиеся определенным зависимостям, которые
могут быть учтены и, по-видимому, облечены в математическую форму.
К ним относятся: условия залегания пород, водопроницаемость вме-
щающей толщи, количество одновременно разрабатываемых пластов
и мощность их, глубина разработки, площадь выработок, время экс-
плуатации шахты.
Б. Факторы переменные, оказывающие на величину притока
периодическое влияние, или же факторы постоянные, степень влияния
которых трудно определить заранее. Учет этих факторов возможен
путем введения поправок, определяемых эмпирически (климатические
особенности, режим эксплуатации, способ управления кровлей, степень
обнаженности участка).
В. Факторы, носящие случайный характер, влияние которых прак-
тически невозможно учесть заранее, вскрытие зон повышенной тре-
щиноватости, в частности тектонических нарушений или мощных водо-
носных горизонтов, например, в закарстованных известняках, подра-
ботка поверхностных водоемов и водотоков, вскрытие выработками
на выходах угольных пластов аллювиальных или других водоносных
отложений, подработка скважин или старых затопленных горных
выработок.
Условия залегания пород определяют площадь питания, форму
депрессионной воронки вокруг горных выработок и статические
запасы подземных вод, дренируемые в ее пределах. Влияние условий
залегания довольно хорошо прослеживается в Чистяковской мульде
и Главной синклинали. В Чистяковской мульде приток постепенно воз-
растает с запада на восток к замковой части мульды, характеризую-
щейся наименьшими углами падения. Аналогичное явление наблюда-
ется по другую сторону Главной антиклинали по шахтам, разрабаты-
ГИДРОГЕОЛ. И ИН Ж -ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ. УГОЛЬН. М-НИИ (31
вающим пласты свит С25 и С26. Наибольшая средняя величина притока
(147,4 м3/час) наблюдается по шахтам треста «Боковантрацит», рас-
положенным в средней части Главной синклинали, характеризую-
щейся наименьшими углами падения. На запад и на восток, по мере
увеличения углов падения и уменьшения площадей выходов пород
карбона, средние притоки уменьшаются (шахты треста «Краснолуч-
уголь»—104,1 м31час, шахты треста «Свердловуголь»—126,7 м31час).
Высокая обводненность шахт на участках пологого залегания пла-
стов объясняется большими площадями выходов водосодержащих
пород карбона, в пределах которых происходит питание водоносных
горизонтов. Кроме того, трещины обрушения на больших площадях
подходят к поверхностной зоне повышенной трещиноватости, что обус-
ловливает дренирование больших массивов горных пород.
Водопроницаемость пород вмещающей толщи.
Под вмещающей в данном случае понимается толща пород, дренируе-
мая горными выработками по разрабатываемому пласту. Большая
часть притока в шахты поступает из водоносных горизонтов, залегаю-
щих в кровле, в пределах зоны дренажа, распространяющегося на
высоту, равную 10—80-кратной мощности пласта. Меньшая его часть
поступает из горизонтов, залегающих непосредственно в почве пласта
или на расстоянии нескольких метров от него.
Водоносность пород донецкого карбона определяется в первую
очередь трещиноватостью, степень которой зависит от минерального
состава, зернистости, глубины залегания, степени метаморфизма и
степени напряженности массива как в настоящее время, так и той,
которую испытывали породы в прежние эпохи.
Наибольшая раскрытая трещиноватость свойственна тем структу-
рам, где в процессе тектонических движений происходило растяжение
пород, а меньшая — участкам сжатия.
Наибольшие коэффициенты водообильности характерны для шахт
на участках приосевых частей положительных форм пликативной тек-
тоники. Например, в Центральном районе максимальная водообиль-
ность наблюдается в приосевой части Главной антиклинали. В стороны
от нее, к Кальмиус-Торецкой и Бахмутской котловинам, коэффициенты
водообильности уменьшаются. Повышенные коэффициенты водообиль-
ности отмечаются также вдоль субмеридиональных пликативных нару-
шений— Ясиновско-Ждановской, Калининской и Чайкинской флексур.
Иногда заметные увеличения притока наблюдаются при ведении
горных работ на участках местных, небольших по размерам, флексур-
ных перегибов. Так, в шахте «Горская» № 1—2 поступление воды на
флексурных перегибах наблюдалось в количестве 10—30 м3]час. Мини-
мальные коэффициенты водообильности характерны для осевых частей
синклинальных складок, например Чистяковской мульды.
Естественно, что наибольшая водопроницаемость пород и большие
притоки в шахты наблюдаются на верхних горизонтах, особенно
в зоне выветривания.
Наибольшая мощность трещиноватой зоны, как и наибольшая сте-
пень трещиноватости пород карбона, наблюдается в долинах рек. Гор-
ные выработки на верхних горизонтах под водотоками и водоемами
отличаются большей обводненностью. Шахты, располагающиеся в от-
крытой части Донбасса вблизи крупных водотоков — рек Кальмиуса,
Грузской, Крынки и др. отличаются высокими средними коэффициен-
тами водообильности.
Влияние литологического состава на величину притоков в шахты
прослеживается недостаточно четко. Тем не менее шахты, разрабаты-
вающие пласты, залегающие в глинистых толщах, обычно менее
332
ГИДРОГЕОЛОГИЯ и ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
обводнены. Степень обводненности шахт зависит не столько от про-
центного содержания в дренируемой толще водоносных песчаников и
известняков, сколько от степени их водоносности. Известно, например,
что водоносный известняк L], залегающий почти непосредственно
в кровле разрабатываемого многими шахтами угольного пласта kSr
является интенсивным источником обводнения выработок по этому
пласту. Водопроницаемость слабо метаморфизованных песчаников
определяется не только их трещиноватостью, но в некоторых районах
(Красноармейском) и пористостью.
Естественно, что водопроницаемость вмещающих пород нельзя
рассматривать изолированно от остальных факторов. В частности, она
существенно зависит от глубины разработки, сравнительно легко ха-
рактеризующейся количественно.
Мощность и количество разрабатываемых пластов определяют
величину дренируемой толщи вмещающих пород и число водоносных
горизонтов, участвующих в обводнении шахты.
С увеличением мощности разрабатываемых пластов растет высота
зоны обрушения над очистными выработками. В шахтах, разрабаты-
вающих несколько угольных пластов, в зону дренажа вовлекается
практически вся толща, залегающая между крайними пластами, а так-
же зона обрушения над верхним из них. В таких случаях, особенно-
если пласты сближены, приток в выработки верхнего из них оказыва-
ется наибольшим, выработки же по нижележащим сближенным пла-
стам часто практически сухие. Таким образом, с увеличением количе-
ства разрабатываемых одновременно пластов растет и приток в шахты,,
хотя и не пропорционально их числу.
Глубина разработки до последнего времени считалась главным
фактором, определяющим величину притока, и для расчета прогноз-
ных притоков использовалась формула Шези, выражающая параболи-
ческую зависимость изменения притока от глубины (понижения).
Использование параболической зависимости увеличения притока
с глубиной было предложено в 1945 г. А. И. Федоровым на основании
анализа данных о притоках в шахты на различных горизонтах в про-
цессе их откачки. Однако формула Шези учитывает уменьшение при-
ращения притока воды в выработку с увеличением понижения вслед-
ствие возрастания сопротивления движению воды при увеличении
скорости (условия турбулентного движения). Однако размеры трещин
в породах карбона очень малы, за исключением трещин в зоне вывет-
ривания и в зонах тектонических нарушений или закарстованных изве-
стняках, вследствие чего даже при больших понижениях движение
должно быть ламинарным.
Характер уменьшения степени трещиноватости пород с глубиной
можно проследить на рис. 99. Здесь даны скважины, в которых
наблюдалось поглощение промывочной жидкости. Рисунок отражает
только случаи встречи скважинами крупной трещиноватости, так как
мелкие трещины и тем более пористость пород при бурении обычно
кольматируются глинистым раствором. В районах распространения
низкометаморфизованных пород трещиноватость затухает на меньших
глубинах (400—450 м), чем в районах более высокой метаморфизации
(до 550—800 м). Скачкообразность в изменении процента скважин,
в которых наблюдалось поглощение, по-видимому, обусловлено влия-
нием тектонических зон, встречавшихся скважинами в разных частях
каждого из районов. Наблюдающиеся изменения притока с глубиной
шахт вызваны не турбулентным режимом, а изменением степени есте-
ственной трещиноватости пород. Поскольку на больших глубинах тре-
щиноватость (и водопроницаемость) должна быть равна нулю, то на
ГИДРОГЕОЛ И ИНЖ-ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ. УГОЛЬН. М-НИИ 333
глубоких горизонтах приращение притока AQ = 0, а максимальный
приток Qmax=const. Поскольку параболическая зависимость не удов-
летворяет этому условию (по формуле параболы при и Q->cc),
она не соответствует .и закону изменения притока с глубиной. Вполне
вероятно, что закон этот может выражаться формулой гиперболы или
каким-либо видом логарифмической зависимости, удовлетворяющей
указанному условию. Однако в определенных, сравнительно ограни-
ченных интервалах глубин кривые логарифмические или гиперболы,
л также параболы сходны между собой, вследствие чего в этих интер-
валах с достаточной точностью можно пользоваться любой из них.
Рис. 99. Изменение количества скважин, поглощавших промывочную
жидкость в породах различной степени метаморфизации
(по глубинам разведки)
/ — по Петровско-Караичевской сииклииали (группы метаморфизма Г, Д), 2 — по
Горняцкой синклинали (группы метаморфизма Т, ОС, К, Ж); 3— по западной части
Быстряиской сииклииали (группы метаморфизма Т, ОС, К, Ж), 4 — по северному
крылу Сулиио-Садкииской синклинали (группа метаморфизма А), 5 — по Шахтииско-
Несветаевской сииклииали (труппа метаморфизма А)
Приведенные на рис. 100 кривые для трех районов, характеризую-
щихся весьма различными гидрогеологическими условиями, свидетель-
-ствуют о различном изменении притоков с глубиной. Однако нельзя
забывать, что на конфигурацию кривых влияют и другие естественные
и искусственные факторы, от которых невозможно абстрагироваться.
Анализируя эти кривые, можно сделать важный вывод, что там, где
породы имеют наибольшую степень метаморфизации, водопроницае-
мость с глубиной уменьшается быстро (Чистяково-Снежнянский рай-
он). В районах распространения пород средней степени метаморфи-
зации (Донецко-Макеевский) затухание трещиноватости происходит
на несколько больших глубинах и, наконец, в районе распространения
наименее метаморфизованных пород (Красноармейский) в пределах
изученных глубин заметного уменьшения водопроницаемости не на-
блюдается. Объясняется это, по-видимому, тем, что здесь водопрони-
цаемость пород в большей мере обусловлена пористостью.
По данным Г. П. Панасенко (табл. 50), коэффициенты водообиль-
ности шахт восточной части Донбасса до глубины 500 м не имеют тен-
денции к уменьшению, при больших глубинах шахт они резко сни-
жаются.
334
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Приведенные в табл. 50 данные лишь косвенно характеризуют
обводненность выработок. Независимо от глубины, при одинаковом
развитии горных работ на всех горизонтах большая часть притока
поступает в выработки верхних горизонтов.
В Западном Донбассе даже на небольших глубинах притока
в шахты почти не наблюдается
Q м3/час
100 200 300 400 500 И »
бл. 51). Это объясняется отсутст-
вием мощных и выдержанных
водоносных горизонтов в продук-
тивной толще нижнего карбона.
Выработки нижних горизон-
тов наиболее глубоких шахт бас-
сейна (600 м и более) являются
сухими. Они нередко нуждаются
в орошении вследствие большого
количества пыли.
Площадь горных выработок
в равной, а, возможно, даже в
большей степени, чем глубина,
влияет на величину притока. Ха-
рактерно, что в Чистяково-Снеж-
нянском районе притоки возра-
стают в прямой зависимости от
площади (рис. 100), в Красноар-
мейском районе прослеживается
заметное снижение приращения
притока с увеличением площади.
Это объясняется, по-видимому,
влиянием других факторов и в
первую очередь тем, что в Чистя-
г ково-Снежнянском районе боль-
ЕЯ’ ЕЕЯ ЕЗ3
Рис 100 Зависимость притока воды в шах-
ты от их глубины (а) и площади вырабо-
ток (б).
Районы / — Красноармейский (30 шахт), 2 — До
иецко-Макеевский (147 шахт), 3 — Чистякове-
Счежнянский (60 шахт)
мость притока от площади горных
многих факторов, но в общем она
параболического типа.
шинством шахт угольные пласты
разрабатываются на сравнитель-
но небольших глубинах, а очист-
ные выработки имеют вытянутую
вдоль простирания форму, тогда
как в Красноармейском горные
работы развиваются более рав-
номерно по простиранию и на
глубину. Таким образом, зависи-
выработок определяется влиянием
чаще выражается также кривой
Таблица 50
Коэффициенты водообильиости шахт восточной части Донбасса
Глубина разработки, м
до 100 до 200 до 300 до 400 ДО 500 до 600 до 700 ТО 800 до 900
2,4* 6 2,22 18 3,21 28 2,62 23 3,13 11 1,66 1,99 — 0,48 1
3 2
* В числителе — коэффициент водообильиости, в знаменателе — количество шахт
ГИДРОГЕОЛ И ИНЖ -ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ. РАЗРАБ. УГОЛЬН. М-НИИ 335
Таблица 51
Притоки по шахте «Терновская» в зависимости
от глубины разработки
Глубина раз- работки горизонта, м Длина горных выработок, м Водовмещающие породы Максимальный приток воды, м3/час
104,2 5,8 Угольный пласт с8н 74,0
175,0 601,7 Угольный пласт cG 2,5
205,0 12,8 Угольный пласт с5 1,0
247,0 23,6 Угольный пласт с4 0,5-1,0
265,0 86,4 Песчаники Сухие
295,0 973,5 Угольный пласт с-± Сухой
В первой стадии эксплуатации, с началом ведения очистных выра-
боток, сопровождающемся посадкой кровли и вовлечением в зону дре-
нирования залегающих над угольными пластами водоносных горизон-
тов, притоки быстро возрастают. Скорость продвижения забоев очист-
ных выработок, способ управления кровлей и свойства залегающих
над пластами пород обусловливают режим дренирования статических
запасов всех водоносных горизонтов, находящихся в зоне обрушения.
Материалы многолетних режимных наблюдений по некоторым
шахтам Донбасса показывают, что с началом эксплуатации притоки
в шахтах увеличиваются в 2 раза, а иногда в 5—-6 раз и даже более
по сравнению с притоками в подготовительные выработки. Затем про-
исходит постепенное снижение притока почти до первоначальной вели-
чины, связанное с окончанием дренирования всех статических запасов
в зоне влияния выработок либо с прекращением этого дренирования.
В дальнейшем в зону дренирования вовлекаются новые объемы водо-
носных пород как на первом, так и на последующих горизонтах разра-
ботки, что дает временные, иногда накладывающиеся друг на друга
пики.
Например, по шахте № 1 «Ново-Гродовка» (рис. 101) при прове-
дении очистных работ по пласту /, и вскрытии подготовительными
выработками по пласту /г8 известняка Li наблюдалось увеличение при-
тока с 120—145 м3/час (1949 г.) до 329 м3/час (апрель 1950 г.), а затем
снижение его, нарушавшееся разработкой последующих горизонтов.
Резкие увеличения притока в шахту объясняются прорывами воды
в июне 1952 г. во 2-й северной лаве по пласту Zt и в октябре 1952 г.
при вскрытии южным квершлагом закарстованного известняка L\.
После дренирования статических запасов в пунктах прорывов и
на основном горизонте разработки приток к 1956 г. практически ста-
билизировался, хотя горные работы продолжали интенсивно разви-
ваться и по фронту, и на глубину.
Время частичной сработки статических запасов каждого из гори-
зонтов зависит от величины этих запасов в дренируемом объеме водо-
носных горизонтов, а также от трещиноватости водовмещающих пород
и пород, отделяющих их от разрабатываемого пласта (как естествен-
ной, так и созданной в результате обрушения). Оно может составить
несколько лет, как это наблюдалось по шахте «Ново-Гродовка» № 1,
иногда же всего несколько дней.
Так, в шахте № 10-бис треста «Куйбышевуголь» после первой
посадки лавы по пласту /8' за небольшим по амплитуде ступенчатым
336
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
нарушением-надвигом «А» произошел внезапный прорыв воды с при-
током более 500 мг1час из залегающего выше известняка Mlt который
не был дренирован в занадвиговой части Через 5 дней приток в месте
прорыва уменьшился до 200 мР/час, а через 3 недели стал незначи-
тельным.
Рис 101 Изменение притока, площади и глубин выработок по шахте
«Ново-Гродовка» № 1
Очень интересны наблюдения, проведенные на шахтах «Водяная»
№ 2 и № 40 «Кураховка» (Красноармейский район) с целью изучения
дренирующего влияния очистных выработок на водоносные горизонты
Рис 102 Изменение уровней воды в наблюдательных скважинах на поле
шахты «Водяная» № 2
карбона и полтавских песков. На шахте «Водяная» № 2 наблюдения
велись по нескольким скважинам на водоносные горизонты карбона
и полтавских песков, пробуренным на площади, подлежащей подра-
ботке лавами. Выработки должны были быть пройдены на глубинах
около 180 м от дневной поверхности и 140—150 м от поверхности
карбона.
По мере приближения лавы поочередно в каждой из скважин,
пробуренных на водоносные горизонты К5', Sks2 и К7, залегающие на
10 и 20 м выше разрабатываемого пласта k5s, наблюдалось сначала
постепенное, а затем более быстрое снижение уровня. После прохож-
дения выработок под скв. 1304 (рис. 102) и посадки лавы произошло
ГИДРОГЕОЛ И ИНЖ-ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ УГОЛЬН. М-НИН 337
резкое падение уровня (возможно, до почвы водоносного горизонта),
который затем снова стал быстро повышаться и в марте следующего
года почти достиг первоначального положения. Скважина 1303, пробу-
ренная на тот же горизонт и доведенная до пласта feB, осталась в не-
большом целике, но очистные выработки прошли в непосредственной
близости от нее. Уровень по этой скважине при проходке лавы быстро
снизился, после чего происходили значительные колебания его, вызван-
ные, по-видимому, дренированием различных систем трещин, однако
полного осушения горизонта не наблюдалось. По скважинам, пробу-
ренным на водоносные горизонты Кт1 SK72, Лз SK73 и Д73 SK75, залегаю-
щие на 30—35 м выше пласта, влияние подработки почти не сказалось
(рис. 102, скв. 1287). Не изменились также уровни под влиянием под-
работки и в водоносном горизонте полтавских отложений (скв. 1295).
Таким образом, даже в ближайших к разрабатываемому пласту
водоносных горизонтах происходит лишь частичное и временное дре-
нирование статических запасов. После перераспределения горного
давления в зоне обрушения трещины зажимаются, кальматируются и
депрессионная воронка снова заполняется. Вполне очевидно, что
объем воды в таком временно осушенном массиве пород может сильно
отличаться, так как зависит от 'мощности и характера водосодержа-
щих пород, что и определяет разные величины притоков в выработки
при очистных работах, особенно в начальной стадии эксплуатации.
В равной степени и время, в течение которого происходит частичное
временное осушение горизонта («дренирование статических запасов»)
и увеличение притока, а затем заполнение ранее сдренированного
объема, сопровождающееся уменьшением притока в шахту, зависит от
мощности и характера дренируемых водосодержащих пород.
Из числа факторов группы Б с рассмотренными ранее тесно
связаны режим эксплуатации и способ управления кровлей. Естест-
венно, что скорость продвижения лав, процесс нарезки и эксплуатации
новых горизонтов либо, наоборот, временное прекращение работ на тех
или иных участках определяют более или менее равномерное или
интенсивное дренирование водоносных горизонтов. Наряду со свойст-
вами пород, залегающих в зоне влияния горных работ (способность
к плавному опусканию или глыбообразному обрушению), высота зоны
искусственной трещиноватости, а значит, и мощность дренируемой
толщи определяются и способом управления кровлей. Эти факторы
при прогнозе величины притока в шахты учесть очень трудно, но со-
вершенно очевидно, что при ведении работ с полной или частичной
закладкой высота зоны обрушения (и притоки в выработки) должна
быть меньше, чем при полном обрушении.
Степень обнаженности участка и состав покрывающих продуктив-
ную толщу отложений в большой мере определяет величины притоков
в шахты. На участках, обнаженных или покрытых небольшим слоем
четвертичных отложений, наблюдается прямая инфильтрация и даже
инфлюация дождевых и талых вод, вызывающая увеличение притоков,
особенно на верхних горизонтах. В районах, покрытых относительно
мощной толщей малопроницаемых глинистых четвертичных отложе-
ний, питание затруднено, быстрого проникновения атмосферных вод
не наблюдается и притоки в шахты меньше изменяются по сезонам.
На площадях, закрытых мощной толщей меловых отложений, не тре-
щиноватых в нижней части, шахты обводнены меньше и сезонных
изменений притока почти не наблюдается. Примером может служить
шахта «Таловская» № 2 (треста «Краснодонуголь»). Участок шахты
покрыт меловыми, третичными и четвертичными отложениями, пита-
ние подземных вод затруднено. Однако у южной границы участка
338
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
отложения карбона выходят на поверхность, и здесь происходит основ
ное пополнение запасов водоносных горизонтов вмещающей толщи
В связи с этим южное коыло шахты, примыкающей к открытой части,
обводнено значительно больше, чем северное
На площади, где выходы продуктивной толщи покрыты водонос-
ными отложениями, в частности водоносными песками полтавской
свиты (Красноармейский район), происходит постоянное питание водо-
носных горизонтов карбона и наблюдаются наибольшие притоки
в шахты, однако сезонных колебаний притоков почти не происходит
Влияние климатических факторов находится в тесной связи со
степенью обнаженности района в закрытых районах оно проявляется
слабо, а в открытых — величины притоков сильно изменяются по се-
зонам года В открытых районах притоки увеличиваются в связи
с весенним снеготаянием и дождями Ливневые осадки быстро стекают
в гидрографическую сеть и обычно не вызывают большого увеличения
притоков, за исключением гех случаев, когда происходит непосред-
ственное проникновение воды в шахты по старым выработкам и тре-
щиноватым зонам в бортах долин В периоды затяжных осенних дождей
притоки обычно заметно возрастают
Наиболее сильно ощущается влияние снеготаяния В малых шах-
тах, а также на верхних горизонтах крупных шахт притоки увеличи-
ваются в 2—3 раза, а иногда и больше, причем почти одновременно
с началом снеготаяния На средних горизонтах (300—400 м) притоки
увеличиваются на 20—50% по сравнению с нормальными (зимними
или летними), а максимум наблюдается через 1—2 месяца после сне-
готаяния На глубоких горизонтах влияние паводков почти не ощу-
щается
Для большинства средних и крупных шахт открытого Донбасса
увеличение притоков в весеннее время составляет 30—40%
Очень трудно говорить о какой-либо общей закономерности в про-
явлении зависимости между количеством выпадающих осадков или
скоростью снеготаяния и величиной притока в шахты, так как питание
водоносных горизонтов карбона в каждом конкретном случае зависит
от климата, характера рельефа, степени обнаженности, состава покров-
ных отложений, глубины зоны выветривания, степени трещиноватости
пород карбона и т д Тем не менее климатические факторы могут быть
ориентировочно учтены при прогнозе величины водопритока и его ре-
жима путем введения эмпирических поправок
Факторы группы В (хотя влияние их на величину притока не под-
дается предварительному прогнозу) нередко играют ведущую роль
Горными выработками шахт Донбасса вскрыто огромное количество
крупных и мелких нарушений, причем предсказать заранее степень
водоносности нарушенной зоны очень трудно Многие, в том числе и
крупные разрывные нарушения, оказываются неводоносными Их во-
доносность иногда проявляется только на отдельных участках Круп-
ные надвиги (Итальянский, Чайкинский, Григорьевский, Французский,
Алмазный) не давали значительных притоков при их пересечении
Разрывные нарушения типа сбросов чаще дают при их вскрытии боль-
шие притоки, причем иногда прорывы воды с очень большим притоком
связаны с пересечением небольших по амплитуде нарушении Так,
катастрофические прорывы с притоком 1000—3000 м^/час наблюдались
в 1949 и 1952 гг в шахте «Первомайская» из местных, небольшой
амплитуды сбросов В уклоне пласта т3 шахты «Краснополье Глубо-
кая» в 1964 г произошел прорыв воды с дебитом 480 м3/час из трещин
вблизи III Брянского надвига В большинстве же случаев как сами
ГИДРОГЕОЛ. И ИН/К.-ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ. УГОЛЬН. М-НИИ 339
нарушения, так и прилегающие к ним зоны дают притоки до 20—
40 м3!час.
Повышенные притоки при пересечении зон нарушений носят более
или менее кратковременный характер: через несколько дней, а иногда
даже часов они уменьшаются. Наибольшие притоки из зон нарушений
наблюдаются на верхних горизонтах, причем притоки из нарушений,
вскрытых на малых глубинах, быстро уменьшаются, тогда как на ниж-
них горизонтах они продолжаются значительно дольше. На больших
глубинах (порядка 800—1000 м) тектонические нарушения практиче-
ски безводны.
Очень трудно заранее учесть и влияние, которое может оказать
на величину притока непосредственная подработка поверхностных
водоемов и водотоков. Известны случаи, когда большая часть притока
в шахту поступает в местах подработки долин. Так, очень большой
приток (800—1000 м3/час) поступал в периоды паводков в шахту
им. XIX съезда КПСС треста «Лутугинуголь» (б. Сутаган), выработ-
ками которой на глубине порядка 100 м подработана р. Белая.
В открытом Донбассе крылья шахт, граничащие с поверхностными
водотоками и водоемами, обводнены значительно больше. Например,
притоки в западное крыло шахты «Южная 2» в Шахтинском районе,
расположенное под р. Аюта, в три раза больше, чем в восточное. Раз-
ница в притоках по крыльям этой шахты наблюдается с 1959 г. Она
увеличивается по мере приближения горных работ западного крыла
к долине реки.
В створе, расположенном в 200 м ниже по течению р. Аюты от
выхода разрабатываемого пласта под аллювий, расход оказался на
45 м31час меньше, чем в створе, находящемуся в 1,5 км выше по течению.
Степень влияния поверхностных вод на обводнение горных выра-
боток определяется многими факторами — глубиной, на которой под-
рабатывается водоток или водоем, литологическим составом, усло-
виями залегания, фильтрационными свойствами вмещающих пород,
глубиной зоны выветривания, литологическим составом и мощностью
аллювия, способом управления кровлей. В ряде случаев даже непо-
средственная подработка водотоков на небольшой глубине (10—20 м)
не вызывает инфлюации поверхностных вод. Иногда же влияние рек
ощущается даже в выработках, удаленных от реки на расстояние
в несколько километров. Например, в шахте «Кременная Восточная»
треста «Лисичанскуголь» до 1956 г. не ощущалось влияние подработки
аллювия Сев. Донца, хотя горные работы по пласту k& велись на глу-
бине 15 л от подошвы аллювия при мощности пласта 1,49 м. Однако
после продвижения горных работ за ось мульды, на юго-восточном
крыле которой залегающий в кровле пласта k& известняк Li выходит
под аллювий Сев. Донца, приток в шахту увеличился в 4—5 раз, хотя
по восстанию до выхода пласта оставалось 800—900 м, а по вертикали
около 300 м. В последующие годы приток в шахту достигал 300—
500 м3!час. Наименьшие отметки уровней в аллювии располагаются
вдоль выхода известняка L\, что свидетельствует о дренировании ал-
лювия горными выработками через известняк Д (рис. 103).
Довольно часто в Донбассе бывают случаи прорывов в горные
выработки воды и песков из покрывающих выходы угольных пластов
аллювиальных и неогеновых отложений (шахта «Октябрьская» в До-
нецко-Макеевском районе и др).
При разработке угольных пластов вблизи затопленных выработок
наблюдаются иногда повышенные притоки. В некоторых случаях имели
место прорывы воды. Во избежание прорывов на ряде действующих
340
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
шахт ведутся работы по спуску воды из затопленных выработок
старых шахт.
Естественно, что величину притока из соседних затопленных выра-
боток при их подработке практически нельзя учесть, так же как и
повышенные притоки, связанные с прорывами в горные выработки
воды из насыщенных водой аллювиальных и неогеновых песков, покры-
вающих выходы угольных пластов.
Иногда значительные притоки связаны с вскрытием пустот в за-
карстованных известняках, хотя вообще карстовые явления в известня-
ках угленосной толщи довольно редки. Так, на поле шахты № 3 треста
Рис. 103. Положение уровней в аллювиальном водоносном горизонте
в зоне влияния горных работ шахты «Кременная Восточная»
/ — выход под аллювий известняков; 2 — линии тектонических нарушений, 3 — контур
горных работ шахты «Кремеииая Восточная> по пласту к«, 4 — скважина, ее иомер
(числитель) и отметка уровня воды в аллювиальном горизонте (знаменатель),
5 — гидроизогипсы аллювиального водоносного горизонта
«Гуковуголь» встречены карстовые пустоты размером до 15x5x2 м
в известняке Ь7, залегающем в кровле разрабатываемого пласта /с- Они
обычно заполнены песчано-глинистым материалом и водой. Вскрытие
этих пустот вызывало периодическое увеличение притока в шахту на
40—60 м3/час. В шахту «Нежданная» треста «Шахтантрацит» из за-
карстованного известняка Кз1 наблюдался приток в количестве 30—
40 м3!час, прекратившийся через 1,5—2 месяца. Прорывы воды в выра-
ботки по пласту /г3 шахты «Иван» треста «Первомайскуголь» с прито-
ком 1100 м3/час в 1944 г., а в последующие годы —120—450 м31час
связаны также, по-видимому, с дренированием залегающего выше
закарстованного известняка Кь.
Большие притоки, приводившие иногда к подтоплению шахт, неод-
нократно наблюдались при вскрытии горными выработками старых
разведочных скважин. Примером может служить шахта № 1 «Городи-
щенская» треста «Коммунарскуголь», где в 1952 г. выработками по
пласту /8 была подработана скв. 29, пересекшая известняк Mi. Перво-
начальный приток из нее составлял 130 м3/час, через 3 дня он умень-
шился до 47 м3/ час, а через неделю скважина была затампонирована
и поступление воды прекратилось.
Все охарактеризованные факторы в значительной степени связаны
между собой, поэтому влияние каждого из них в отдельности просле-
ГИДРОГЕОЛ. И ИНЖ.-ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ. УГОЛЬН. М-НИИ 341
дить очень трудно, тем более, что в Донбассе не имеется даже двух
шахт, условия которых были бы тождественны по всем показателям,
кроме одного.
Поскольку многие из шахт не достигли той стадии развития работ,
для которой прогнозировался общешахтный приток (расчет обычно
делается только для стадии полного развития работ по всем пластам
на глубину и по фронту), в настоящее время не представляется воз-
можным сделать анализ сходимости прогнозных и фактических прито-
ков по большому числу шахт. Однако можно считать, что в большин-
стве случаев порядок величин прогнозных и фактических притоков
сходен между собой, хотя методика прогнозирования не является со-
вершенной. Но иногда обнаруживаются значительные погрешности
в прогнозировании общешахтных притоков. Так, например, для шахты
«Южная» № 1 (Несветаевский район) был установлен прогнозный при-
ток 30 м31чаа, фактически же он уже сейчас составляет 250 мЧчас,
хотя шахта далеко не достигла проектных границ. Прогнозирование
общешахтных притоков на стадии разведки не может учитывать харак-
тера развития горных работ по пластам, по падению и простиранию
шахтного поля, а также в зависимости от применяемых способов отра-
ботки и интенсивности эксплуатации.
Для повышения точности прогнозов требуется знание многих про-
ектных решений. В связи с этим следует ставить вопрос о проведении
дополнительных исследований и составлении прогнозов, уточняющих те,
которые были сделаны в стадии детальной разведки. Такие уточнения
целесообразно производить периодически для каждой шахты, причем
прогноз должен даваться не только для стадии максимального разви-
тия горных работ, но и для промежуточных стадий.
В настоящее время большое значение приобретает прогнозирова-
ние притока на глубоких горизонтах (до 1500 м). Вопрос этот весьма
сложен, так как данных о водоносности пород на этих глубинах очень
мало.
Числовые характеристики изменения водопроницаемости пород
с глубиной неизвестны. В слабо метаморфизованных породах водопро-
ницаемость в значительной степени определяется пористостью. Так,
пористость песчаников в Старобельско-Миллеровской моноклинали до-
стигает 20—25 и даже 32%. Для этой части Донбасса характерно на-
личие пластовых вод, приуроченных к пористым песчаникам и трещи-
новатым известнякам, мощность и количество которых в разрезе
увеличиваются. Данные опробования глубоких горизонтов в скважи-
нам на нефть и газ в этом районе свидетельствуют о водоносности,
хотя и небольшой, на глубинах свыше 2 км (табл. 52). Очевидно, и
в других районах низкой метаморфизации породы должны быть водо-
носными на таких глубинах, а тем более на глубине 1000—1500 м.
Необходимо также учитывать высокую напорность подземных вод на
этих глубинах.
В некоторые глубокие шахты значительные притоки поступают на
нижних горизонтах, где начинаются очистные работы. Так, по шахте
им. XXII съезда КПСС приток на горизонте 800 м составлял на
1/1 1963 г. 53,8 мг1час. По ряду скважин наблюдаются самоизлив воды
и выбросы газа с больших глубин.
Нижние же горизонты большинства наиболее глубоких действую-
щих шахт часто практически сухие, например подготовительные выра-
ботки самой глубокой (1024 м) в настоящее время шахты «Бутовка
Глубокая», имеющие общую протяженность более 15 км. Вскрывав-
шиеся стволами на больших глубинах зоны тектонических нарушений
также практически оказывались безводными.
342
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
Таблица 52
Водоносность пород карбона на больших глубинах
Площадь Номер скважины Интервал опробования, м Снижение уровня, м Дебит, м3!сутки Водовмещающие породы
Красно-Попов- ская 1р 1510—1527 До 1500 3,6 С?
То же 2р 1459—1468 До 590 8,06 ср
5р 1751—1764 До 267 26,4 СР
я » 9р 1841—1848, 1833—1838 611 8,5 с?
4р 1667—1676 590 45,6 С,з
Гречишкинская 2122—2117 1600 5,0 Известняки креп- кие Ср
Опорная 1 2083—2072 2026—1998 1980—1988 1455 До 240 700—900 15,0 75—85 До 2,5 Песчаники квар- цевые, мелкозер- нистые Cj5 Песчаники мелко- средне- и разно- зернистые с про- слоем гравелита С,ь Известняки тре- щиноватые, креп- кие
При разработке углей на глубоких горизонтах климатические ус-
ловия, характер гидрографической сети и покровных отложений, сте-
пень обнаженности и скорость продвижения забоев не будут влиять
на обводненность выработок. Небольшое значение будут иметь также
способ управления кровлей, скорость продвижения забоев, количество
и мощность разрабатываемых пластов. Однако более заметной стано-
вится роль случайных факторов, например влияния подработки сква-
жин и вскрытия зон тектонических нарушений сбросового характера.
Гидрогеологические условия определяют успешность разработки
углей методом подземной газификации. Опытные данные показали, что
для Донбасса при подземной газификации оптимальным является по-
ступление 1—1,3 м3 воды на тонну угля. Меньшее или большее коли-
чество воды понижает теплотворную способность получаемого газа
вследствие уменьшения в нем содержания СО и Н2
В Донбассе имеются две станции подземной газификации: в Ли-
сичанске и Каменске.
Лисичанская станция «Подземгаз» работает с 1934 г В первый
период газификация углей производилась исключительно шахтным
способом: по угольным пластам проходились гезенки, соединенные друг
с другом розжиговым штреком и сообщающиеся с поверхностью через
специальные шурфы. Осушение шахтных газогенераторов происходило
по этим выработкам, откуда вода (5—7 м3/час) по трубам спускалась
в центральный водосборник. Позднее подготовка газогенераторов осу-
ществлялась комбинированным способом — с помощью горных выра-
боток и буровых скважин, пройденных с поверхности. Дренажными
являлись многочисленные горные выработки и скважины. Таким обра-
зом, при шахтном и комбинированном способах обводненность место-
рождения имела небольшое значение, так как подготовительными
выработками осуществлялось предварительное осушение.
С переходом к строительству безшахтных газогенераторов потре-
бовались специальные мероприятия по борьбе с подземными водами.
ГИДРОГЕОЛ И ИНЖ--ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ. УГОЛЬН. М-НИИ 343
В 1955 г. началось предварительное осушение газогенераторов путем
откачки воды из вертикальных скважин. Это осушение оказалось не-
эффективным вследствие малых размеров депрессионных воронок, не
позволивших снять напоры на осушаемых участках.
В последнее время предложена схема осушения в процессе гази-
фикации с помощью отдельных выгазованных объемов по дренажным
узлам из 1—3 скважин. Избыточная подземная вода скапливается
в нижней части газогенератора, а оттуда откачивается на поверхность.
Каменская станция подземной газификации находится в опытной
эксплуатации с 1961 г. Газификация ведется безшахтным способом. По
данным гидрогеологических исследований притоки в газогенераторы
составляли до 17 м3!час.
Гидрогеологические условия при подземной газификации углей
определяют не только качество газа, но и технологию и экономичность
процесса. Газификация ведется на глубинах до 350 м. С увеличением
глубины эксплуатации гидрогеологические условия должны улуч-
шиться вследствие уменьшения притока, но потребуется более точное
регулирование водоотбора из одиночных скважин.
В последние годы в Донбассе получает распространение гидравли-
ческий метод разработки и транспортировки угля. Метод этот применя-
ется сейчас на Яновском гидроруднике, шахтах «Одесская Комсомоль-
ская», № 2, № 7 «Белянка», № 12 «Дзержинская», «Привольнянская
Северная» № 2, № 4 «Хацапетовская» и др.
Подземные воды, являющиеся помехой при разработке угля обыч-
ным способом, используются для гидравлической отбойки угля и тран-
спортировки его цо аккумулирующим штрекам в пульповодосборник,
из которого пульпа подается углесосами на поверхность в шламоог-
стойник. Технически осветленная вода снова подается в шахту для
повторного цикла.
При гидравлическом методе разработки большие притоки не явля-
ются препятствием для эксплуатации, так как наличие на шахгах
крупных пульповодосборников и очень мощных углесосных установок
обеспечивает прием и откачку любых по величине постоянных прито-
ков или связанных с внезапными прорывами воды в выработки. Наобо-
рот, малая обводненность гидрошахт заставляет использовать для гид-
родобычи воду соседних предприятий, что в некоторой мере усложняет
организацию работ.
По данным ДонУГИ, на тонну добываемого угля требуется около
7 я3 воды. На существующих гидрошахтах и гидроучастках на тонну
угля расходуется 10—25 м3 воды, но оборотная система позволяет дово-
дить потери воды за счет выноса углем и испарения до 15—20% по от-
ношению к добыче.
Таким образом, только на весьма мало обводненных шахтах, име-
ющих коэффициенты водообильиости менее 0,3—0,5, может потребо-
ваться привлечение дополнительных количеств воды со стороны.
Однако при этом следует учесть, что в условиях гидродобычи, когда
работы ведутся с полным обрушением, зона трещиноватости распро-
страняется на максимально возможную высоту, что обусловливает наи-
большую обводненность выработок и более высокий коэффициент
водообильиости, чем при обычном способе эксплуатации.
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЗРАБОТКИ
Приведенное выше описание инженерно-геологических условий
проходки шахтных стволов в породах карбона в известной мере харак-
теризует условия подготовки отработки угольных месторождений.
344
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Однако для оценки инженерно-геологических условий проведения под-
готовительных выработок и очистных работ необходима более подроб-
ная характеристика боковых пород и углей.
Боковыми породами преимущественно служат глинистые, алеври-
товые и углистые сланцы (табл. 53).
Таблица 53
Литологический состав боковых пород угольных пластов Донбасса
Горные породы Непосредственная Основная
кровля, % почва, % кровля % почва, %
Западные и центральные районы
Сланцы глинистые, углистые, аргиллиты . . 73 62 — —
Сланцы алевритовые, алевролиты 14 28 -— ——
Песчаники, известняки 13 10 — —
Восточные районы
Сланцы глинистые, тгтистые, аргиллиты . . 27-64 0—33 3-31 3-26
Сланцы алевритовые, алевролиты 20-64 30—96 27-45 23 -46
Песчаники 0-12 4—22 32-52 22-83
Известняки 0—19 0-4 0—12 0-4
По данным исследований ДонУГИ, геологоразведочных и проект-
ных организаций, боковые породы и угли Донецкого бассейна (группы
метаморфизма А—Ж) обладают следующими показателями прочности
(табл. 54).
Таблица 54
Показатели прочности боковых пород и углей
Наименование пород Отношение к вмещающему шасту Средняя проч юсть на сжатие, hl /см
перпенди- кулярно наслоению паралте пь но нас чоеиню
Глинистые сланцы, ар- гиллиты Алевритовые сланцы алевролиты Песчаники „Кучерявчик" Известняки Каменные угли Антрациты Непосредственная кровля . Основная кровля Непосредственная почва . Непосредственная почва . Основная кровля Непосредственная кровля . Основная кровля ... Основная почва Непосредственная почва . Непосредственная кровля . Основная кровля . ... 561 660 329 512 1066 1520 1670 770 266 1132 1368 69 160 390 471 240 480 556 1068 924 890 172 1610 61 105
Пониженной прочностью обладают породы непосредственной
кровли и еще меньшей — непосредственной почвы угольных пластов.
Объясняется это наличием в ближайших к угольным пластам слоях
ослабляющих их остатков стигмарий. Низкую прочность на сжатие
имеют угли, особенно каменные.
ГИДРОГЕОЛ. И ИНЖ-ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ. УГОЛЬН. М-НИИ 34Д-
Высокую прочность на сжатие имеют породы основной кровли.
Прочность углей изменяется непропорционально степени метаморфизма
(как у вмещающих пород), а несколько иначе. Так, отчетливо наблю-
даются уменьшение механической прочности коксовых и отощенных
спекающихся углей и резкое увеличение ее у полуантрацитов и антра-
цитов. Например, для углей марок Д, Г и Ж механическая прочность
составляет 300—650 Г/см2, для К, ОС — 75—200 Г 1см2, а для полуантра-
цитов и антрацитов — 500—925 Г!см2. Однако угли одинаковых марок
могут иметь различные показатели механической прочности. В част-
ности, угольные пласты повышенной зольности за счет рассеянных
в пласте минеральных частиц обладают более высокой прочностью.
Хрупкость углей также связана со степенью метаморфизма. Мак-
симальной хрупкостью обладают угли марок ОС, К, Ж; в сторону углей
марок Т, ПА, А хрупкость медленно снижается и также быстро нара-
стает в сторону углей марок Г и Д.
Упругость антрацитов достигает 100 кГ/см2 и более; у длиннопла-
менных и газовых углей она колеблется от 75 до 85 кГ/см2. Минималь-
ной упругостью обладают угли средней стадии метаморфизма (тощие
угли — 45—60 кГ/см2).
Наиболее важными элементами, характеризующими инженерно-
геологические условия проведения подготовительных и очистных работ
на угольных месторождениях Донбасса, являются: 1) устойчивость бо-
ковых пород — кровли и почвы; 2) прорывы обводненных песков на
верхних горизонтах; 3) деформации крепи; 4) выбросы угля, газа и
породы.
Устойчивость кровли. В практике эксплуатационных работ
наибольшие затруднения обычно вызывает кровля угольных пластов.
Основная кровля, представленная сравнительно прочной, однород-
ной, нетрещиноватой или слабо трещиноватой, невыветрелой горной по-
родой, обычно устойчива. Породы же непосредственной кровли, хотя
и обладают достаточной прочностью, все же благодаря наличию тон-
чайших пропластков угля и слюды часто отслаиваются и обрушаются.
Легкообрушающиеся в очистных и подготовительных забоях небольшие
по мощности (до 2 м) пласты пород носят название ложной кровли
и почвы. Они могут возникать и как результат недостаточной прочности
и устойчивости горных пород в зонах сильной трещиноватости, вывет-
релости и др. Очень часто неустойчивыми являются углистые сланцы.
Они трещиноваты, хрупки и легко крошатся, образуя тончайшие пли-
точки. Примером подобной ложной кровли служат неустойчивые сыпу-
чие углистые сланцы в Сулино-Садкинском районе (над угольными
пластами m's, т'9, /1н2, k1B5, kH5 и £!н4), а также углисто-глинистые и гли-
нистые сланцы мощностью до 0,2 м в кровле угольного пласта т1$
в Краснодонецком, /7, к7 и др. — в Чистяково-Снежнянском районах.
В Донецко-Макеевском районе, где в 1960 г. действовали 132 шахты,
около 23% всех лав имели ложную кровлю.
Зачастую ложной кровлей являются небольшой мощности прослои,
разделяющие угольный пласт при бифуркации, а также появляющиеся
местами тонкие пласты породы между отходящей от угольного пласта
устойчивой кровлей и самим угольным пластом. Ложная кровля — наи-
более широко распространенное явление, осложняющее ведение горных
работ не только в связи с трудностями крепления выработок, но и в
результате засорения породой добываемого угля в очистных забоях.
Она встречается во всех районах Донецкого бассейна. Образование лож-
ной кровли обусловлено главным образом частым нарушением общей
направленности изменений фациальных условий после торфонакопления
от мелководья к открытому морю.
346
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
Вследствие больших трудностей ведения горных работ и поддержа-
ния установленных стандартов зольности добываемого угля иногда при-
ходится прекращать разработку подготовленных участков с крупными
запасами угля. Так, наличие ложной кровли пласта zB3 в шахте № 2 тре-
ста «Несветайантрацит» послужило одной из причин перевода в забалан-
совые почти 5 млн. т — промышленных запасов угля. Иногда наблюда-
ются локальные обрушения и основной кровли (если она представлена
слоистыми слабоустойчивыми породами с прочностью на сжатие до
400 кГ/см2).
На верхних горизонтах в результате выветривания устойчивость
пород иногда настолько ухудшается, что это затрудняет поддержание
выработок.
Неустойчивость боковых пород в зонах тектонических нарушений
также является одной из причин обрушения кровли. Наибольшие пло-
щади обрушения кровли наблюдаются при внутрипластовых подвижках
с захватом кровли и при пологих надвигах в кровле разрабатываемых
пластов (|например, обрушения -пород кровли на ряде шахт Должано-
Ровенецкого района).
При крутопадающих плоскостях сместителей разрывных нарушений
площадь обрушающейся неустойчивой кровли мала, но образующиеся
при этом вывалы пород дают купола высотой до 7—10 м. В отдельных
случаях при интенсивном развитии разрывных нарушений даже малой
амплитуды, вследствие частого завала лав и выпуска большого количе-
ства породы обрушение кровли вызывает даже оседание дневной по-
верхности. Ведение горных работ в зонах тектонических нарушений
представляет большие трудности в связи с наблюдающимися зачастую
большими, хотя и кратковременными, водопритоками.
В очистных забоях причиной обрушения кровли и завала лав ино-
гда служат трещины кливажа. Обычно подобные обрушения возникают
при направлении трещиноватости, совпадающим или близким с напра-
влением линии очистного забоя, а также при падении трещин в сто-
рону забоя. Эти трещины, например, обусловили неустойчивость глини-
стого сланца над угольным пластом /6 шахты № 25 треста «Гуковуголь».
Он обрушается либо одновременно с отпалкой угля, либо через 2—4 ч
стояния кровли без поддержания крепью. На шахте «Анненская» тре-
ста «Кадиевуголь» при совпадении основного направления трещинова-
тости с линией забоя лав обрушался крепкий песчаник, залегающий
в кровле разрабатываемого угольного пласта /2. Как только направле-
ние основных трещин стало отличаться от направления забоев лав на
10—15°, обрушение песчаника прекратилось. Аналогичные случаи на-
блюдались также на шахтах «Никанор», «Кременная Восточная» и др.
Неустойчивая обрушающаяся кровля приводит не только к засоре-
нию добываемого угля, деформации крепи в очистных забоях и зава-
лам лав, но зачастую вызывает также деформацию крепи и уменьше-
ние сечения подготовительных выработок. При временном сопротивле-
нии сжатию пород кровли порядка 300—450 кГ/см2 влияние очистных
работ на устойчивость кровли в подготовительных выработках начи-
нает сказываться уже на расстоянии 15—25 м от лав. Оно проявляется
в виде поломок верхняков стоек, затяжек, прогибания кровли вырабо-
ток и т. д. и бывает тем интенсивнее, чем больше мощность неустойчи-
вой кровли. При наличии в кровле сравнительно мощных (более 3—
5 лг) прочных устойчивых пород (песчаников или известняков) это
влияние сказывается слабее и лишь на большом удалении от забоя
лавы (50—150 м и более).
Изредка в антрацитовых районах при наличии в кровле высоко-
прочных и очень устойчивых труднообрушаемых песчаников или извест-
ГИДРОГЕОЛ И ИНЖ ГЕОЛ УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ УГОЛЬН М НИИ 347
няков, а иногда и алевролитовых сланцев затруднения возникают в свя-
зи с чрезмерной устойчивостью пород кровли Труднообрушаемая кров-
ля не поддается посадке обычными методами, она зависает над выра-
ботанным пространством и при вторичной посадке зачастую приводит
к авариям
В районах распространения углей марок ОС, К, Ж, Г, Д, ДБ труд-
нообрушаемые кровли отсутствуют В Лисичанском угленосном районе,
где разрабатываются угли марки Д, вмещающие глинистые породы
склонны к размоканию и пучению и поэтому относятся к группе не-
устойчивых По-видимому, особенно часто неустойчивость кровли будет
проявляться при разработке угольных пластов марки ДБ
Устойчивость пород почвы Породы почвы угольных пла-
стов редко вызывают осложнения, за исключением тех случаев, когда
они склонны к пучению — наиболее тяжелому по своим последствиям
проявлению неустойчивости пород почвы в подготовительных выработ-
ках Породы кровли и боков выработок подвержены пучению значи-
тельно меньше
В настоящее время установлено, что пучение пород обусловлено
горным давлением и пластическими свойствами пород Более склонны
к пучению глинистые породы Чем больше глубина разработки и, сле-
довательно, величина горного давления, тем интенсивнее протекают про-
цессы пучения, причем они начинают проявляться не только в глинах,
аргиллитах и глинистых сланцах, но и в алевролитах, алевритовых слан-
цах и даже в перемятых песчаниках. Интенсивность процессов пучения
возрастает с глубиной разработок лишь в подготовительных выработ-
ках В очистном пространстве горное давление проявляется слабее
Интенсивность пучения зависит от физико-механических свойств, текто-
нического строения, обводненности и угла падения пород, мощности
слоя склонных к пучению пород, способа подготовки, системы и по-
рядка отработки шахтного поля
По данным В И Барановского (1963), в Донецком бассейне до
глубины 100—200 м способность пород к пучению не проявляется
С глубины 100—200 м эта способность проявляется умеренно у аргил-
литов и глинистых сланцев Более интенсивно у этих пород процессы
пучения начинают протекать с глубины 300 м, особенно в зонах опор
ного давления Способность к пучению начинает проявляться у алевро-
литов и алевритовых сланцев с глубины 200—300 м и интенсивно раз-
вивается на глубинах 400—500 м и более
Эти выводы сделаны на основании материалов по Донецко-Маке-
евскому и Центральному районам, где распространены слабо- и средне
метаморфизованные породы, и без учета влияния степени метаморфизма
пород на способность пород к пластическим и разрывным деформациям,
хотя существует закономерная связь между степенью метаморфизма
пород и их склонностью к пучению
В Подмосковном бассейне, где распространены бурые угли и вме-
щающими породами зачастую являются глины, процессы пучения интсн
сивно развиты уже на глубинах до 100 м
При разработке в Донецком бассейне углей марки ДБ способность
глинистых пород к пучению будет проявляться на глубинах менее 100—
200 м На глубинах более 300—400 м можно ожидать пучения во всех
горных породах Глубина начала пучения у одних и тех же пород воз-
растает, а интенсивность пучения уменьшается по мере увеличения сте-
пени метаморфизма горных пород
Явление пучения в Донецком бассейне встречается довольно часто
Так, по данным В И Барановского, в Донецкой области из 89 разра-
батываемых уготьных пластов пучение почвы наблюдается на 54 пла-
348
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
стах. По мере увеличения глубины разработки количество пучащих пла-
стов будет возрастать.
В восточной части бассейна наиболее часто пучение проявляется
на шахтах, разрабатывающих угли марок ОС, К и Ж. Развитию этого-
процесса способствует не только более низкая степень метаморфизма
пород, но и сложная тектоника района, в котором распространены эти
угли (полоса мелкой складчатости). Пучению подвержены глинистые
и алевритовые сланцы и в районах распространения более метаморфи-
зованных углей (марки Т, ПА и А), однако здесь этот процесс разви-
вается на несколько больших глубинах—порядка 600—700 м.
Р=1> РЯ? ЕЕЗ3
Рис 104 Пучение почвы по вентиляционно-
му ходку бремсберга на шахте «Бутовская
Глубокая»
1—общая высота пучения; 2 — высота первой
подрывки через три месяца, 3— высота подрыв
ки при перекреплении через четыре месяца
Во многих случаях дефор-
мация пород почвы развивается
интенсивно вслед за продвиже-
нием очистных забоев подготови-
тельных выработок. С боков и.
кровли нарушение равновесия
напряженного состояния прояв-
ляется в виде значительного дав-
ления на крепь. Иногда подго-
товительные выработки, пройден-
ные по угольному пласту или
пустым породам, начинают де-
формироваться вследствие пуче-
ния лишь после начала очистных
работ. Так, в 4-ом западном
штреке шахты «Северо-Гундоров-
ская» 3-бис треста «Донецк-
уголь», на участке в 300 м, прой-
денном в массиве угля пласта
&п2, в течение 3 лет не наблюда-
лось пучения почвы, но в этом
же штреке, находящемся в зоне влияния очистных работ, интенсивность
пучения почвы достигала 1,5—2 м в год.
Характер и интенсивность пучения на многих шахтах различны.
Например, на шахте «Бутовская Глубокая» треста «Макеевуголь» на
глубине около 1000 м интенсивность пучения почвы угольного пласта
т3, представленной неустойчивым алевролитом с прослоями аргиллита,
в среднем составляет 30 см в месяц. В зоне опорного давления она
почти в два раза выше (рис. 104). На шахте «Трудовская» 5-бис интен-
сивность пучения почвы угольного пласта k$ на глубине 480 м в сред-
нем составляла 20 см в месяц, а в зоне опорного давления, как и на
шахте «Бутовская Глубокая», почти в два раза больше.
Интенсивность пучения пород почвы в наклонных выработках боль-
ше, чем в горизонтальных. На той же шахте «Трудовская» 5-бис уклон
на горизонте ниже 500 м через 2 месяца после проходки оказался пол-
ностью заполненным выжатой породой.
Наблюдения показывают, что при малой мощности пучащей по-
роды процесс пучения может быстро прекратиться, а при большой —
будет продолжаться в течение всего времени существования подгото-
вительной выработки. По данным М. В. Сыроватко (1960), на запад-
ном крыле шахтьГ № 29 треста «Петровскуголь» процессы пучения про-
текали довольно интенсивно, на восточном же крыле шахтного поля
в связи с уменьшением мощности глинистого сланца до 0,8 м пучение
прекратилось полностью.
Дренаж обычно уменьшает интенсивность пучения.
ГИДРОГЕОЛ. И ИНЖ-ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ. УГОЛЬН. М-НИИ 349
Прорывы обводненных песков на верхних горизон-
тах. В Донецком бассейне истинные плывуны практически отсутст-
вуют. Однако, поскольку все встречающиеся в бассейне водоносные
пески при вскрытии горными выработками неустойчивы и оплывают, их
обычно называют плывунами.
На верхних горизонтах в случае залегания водоносных песков непо-
средственно на каменноугольных отложениях или вблизи их в горные
выработки через трещины обрушения одновременно с водой зачастую
поступает значительное количество песка.
В западных районах прорывы таких песков могут произойти пои
подработке харьковских, бучакских и полтавских отложений. В .восточ-
ных районах Донбасса площади распространения водоносных песков на
поверхности карбона незначительны. Они встречаются в виде неболь-
ших островков (харьковские пески) в Горняцкой синклинали и на
несколько большей площади в западной части Шахтинско-Несветаев-
ской синклинали (сарматские пески, в нижней части насыщенные во-
дой). Прорывы водонасыщенных песков и песчано-глинистой массы мо-
гут происходить из аллювиальных отложений речных долин, а также
из карстовых пустот в известняках карбона. Иногда плывунными свой-
ствами могут обладать слабо сцементированные песчаники продуктив-
ной толщи, вмещающей угли слабой степени метаморфизации и разру-
шенные в зоне выветривания до состояния песка. Такой прорыв произо-
шел на шахте «Острая» № 2 треста «Селидовуголь». В результате этого
в горные выработки поступило до 25 тыс. м3 песка, а на поверхности
•образовалась воронка диаметром 28 м и глубиной 18 м. Случаи проры-
вов песков наблюдались на многих шахтах как в западной (шахты
«Кураховка» № 40 треста «Селидовуголь», «Запорожская», «Водяная»
треста «Красноармейскуголь» и др.), так и в восточной части Донбасса
(шахты № 5, 7, 3/35, 41, 43 треста «Несветайантрацит»).
Прорывы водоносных песков в горные выработки чаще являются
результатом нарушения правил безопасного ведения горных работ, опре-
деляющих минимально допустимые расстояния до подрабатываемых
водных объектов. В Донецком бассейне при разработке угольных пла-
стов в местах возможных прорывов у поверхности карбона оставляются
барьерные целики. При этом управление кровлей с полного обрушения
переводят на закладку до 70% выработанного пространства, бурят опе-
режающие скважины для снижения уровня подземных вод, а иногда
и полного осушения водоносных песков.
Много осложнений при проходке горных выработок причиняют и
прорывы песчано-глинистой массы с водой из карстовых пустот в изве-
стняках угленосной толщи, хотя карст в Донецком бассейне не получил
большого распространения. Процессы карстообразован,ия -наблюдались
лишь в нескольких пластах известняков (№3, L7, О] и некоторых дру-
гих) .
При бурении скважин в известняках продуктивной толщи карбона
по провалам бурового инструмента фиксировались пустоты размером
до 1 м. Чаще карстовые пустоты бывают заполнены водой, но в отдель-
ных случаях, особенно на верхних горизонтах ниже уровня подземных
вод, их заполняет плывучая песчано-глинистая масса.
Выбросы угля, газа и породы представляют собой одно из
наиболее сложных инженерно-геологических явлений, затрудняющих
разработку угольных месторождений. По -современным представлениям,
выбросы обусловлены двумя главными факторами — горным давлением
и давлением газа. В известной мере они зависят также от физико-меха-
нических свойств углей и структуры пластов.
350
ГИДРОГЕОЛОГИЯ и ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
Выбросы угля и газа наблюдаются в углях всех марок, при любом
падении пород и в различных горных выработках. Чаще всего они про-
исходят при крутом залегании пластов в среднеметаморфизованных
углях на глубинах более 200—300 ми в особенности в тех горных выра-
ботках, где концентрируются напряжения, обусловленные горным дав-
лением. Наблюдениями установлено, что на пологопадающих пластах
западных и центральных районов наибольшее количество выбросов
(около 70%) произошло в зонах тектонических нарушений. Можно
предполагать, что на больших глубинах практически все пласты будут
выбросоопасными.
По степени интенсивности встречаются выбросы всех пяти групп
по классификации Л. Н. Быкова, от небольших (до 10 т на один слу-
чай) до весьма интенсивных (более 1000 т). В антрациювых районах
восточной части бассейна выбросы вообще не наблюдались.
Интенсивность и дальность выбросов угля, а также их связь с глу-
биной разработок бывают самыми различными Так, в Центральном
районе интенсивность выбросов колеблется от 2—7 до 1000 т, а даль-
ность от 2—6 до 45 м. В этом же районе интенсивность выбросов уве-
личивается с глубиной в среднем от 44 т на глубине 400 м до 1000 т на
глубине 700 м.
За последние годы, в связи с освоением больших глубин наблюда-
лись случаи выброса угля и газа из угольных прослоев мощностью
0,25—0,35 м, а также выбросы породы
Выбросы породы имели место при проходке стволов некоторых
шахт, в том числе шахты «Щегловка Глубокая» Во втором южном
квершлаге горизонта 915 м этой шахты за период с 14 февраля по
20 апреля 1962 г. в интервале 40—50 м произошло четыре выброса пес-
чаника интенсивностью от 56 до 2100 т Песчаник залегает в кровле
неопасного по выбросам пласта угля li По описанию И В Боброва,
песчаник массивный, толстоплитчатый, слаботрещиноватый и косослои-
стый.
На шахтах Донбасса иногда наблюдаются аналогичные по природе,
но меньшие по масштабам явления так называемого выдавливания угля
и породы. Выдавливание угля наблюдалось на многих шахтах. Выдав-
ливание же породы было зафиксировано в полевой выработке шахты.
«Ново-Центральная» на глубине 600 м
Для предупреждения внезапных выбросов угля и газа применяют
дегазацию выбросоопаоных пластов путем предварительной выемки за-
щитных пластов или бурения опережающих глубоких скважин.
Деформация крепи шахтных стволов. Существенное
влияние на деформацию бетонной или железобетонной крепи оказывают
агрессивные свойства (сульфатная или выщелачивающая агрессия) под-
земных и шахтных вод, в результате длительного воздействия которых
бетон либо выщелачивается и смывается циркулирующими водами, либо
теряет прочность и превращается в рыхлую массу. Разрушающее влия-
ние на бетон крепи подземных вод сказывается очень быстро Это
объясняется сравнительно высокой фильтрационной способностью бе-
тона В некоторых случаях за время службы крепи циркулирующими
водами из бетона выщелачивалось до 100% СаО.
Как правило, наиболее выщелоченные и деформированные участки
крепи находятся против водоносных горизонтов, содержащих агрессив-
ные воды. Особенно сильному разрушению подвергается крепь возду-
хоподводящих стволов, так как на нее наряду с действием агрессивных
вод на верхних горизонтах действуют еще и температурные колебания,
приводящие к периодическим промерзаниям бетона и образованию
в нем трещин.
ГИДРОГЕОЛ И ИНЖ-ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, разраб, угольн м-нии 351
Нередко наблюдаются деформации крепи стволов, обусловленные
сдвижением горных пород, особенно значительные при крутом залега-
нии пород. По данным М. В. Короткова (1953), 80% обследованных им
в Центральном и Кадиевском районах стволов деформированы. Основ-
ной вид деформации — искривление стволов. Большинство сильно
искривленных стволов пройдено в породах, залегающих под углом 52—
68°. В отдельных случаях искривление достигает 1800—1950 мм (стволы
шахт № 1 «Кочегарка», «Комсомолец»), В Центральном районе ствол
шахты № 6 им. Ленина в 1947 г. имел искривление до 20 мм. В резуль-
тате изгиба стволов в крепи возникает большое количество трещин.
Зачастую сдвижение горных пород является результатом подработки,
а также снижения прочности и устойчивости пород после затопления
шахт в годы Великой Отечественной войны.
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ и ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ШАХТНЫХ ВОД
Основным фактором, определяющим условия и закономерности
формирования шахтных вод, является искусственно созданная резкая
окислительная обстановка, в которую попадают подземные воды. В та-
кую обстановку попадают воды с самых различных глубин и, следова-
тельно, разнообразного состава. Воды глубоких горизонтов, ятзляю-
щисся растворами более стойких соединений (NaCl, Na2SO4), сравни-
тельно малоактивны и имеют большую минерализацию, вследствие чего
растворяющая способность их мала. Поэтому воды глубоких горизон-
тов оказываются более индифферентными по отношению к омываемой
ими среде и метаморфизуются медленно. Наоборот, подземные воды
верхних горизонтов, представляющие собой слабые растворы солей с
менее крепкими связями, попадая в окислительную обстановку шахты,
быстро метаморфизуются. После поступления в шахту, и даже несколь-
ко раньше—в трещиноватой зоне над горными выработками — под-
земные воды попадают в зону интенсивных окислительных процессов,
обусловленных вентиляцией, где вследствие хорошего проветривания
и повышенной температуры окислительные процессы идут более интен-
сивно, чем даже в поверхностной зоне свободного водообмена. Таким
образом, горные выработки нарушают не только естественный режим
циркуляции воды в водоносных горизонтах, но и ход естественных гео-
химических процессов, ведущих к формированию определенного для
соответствующих глубин состава вод.
Сравнение анализов парных проб воды, из которых одна была ото-
брана из капежа непосредственно в месте поступления — у кровли, а
вторая у почвы выработки, показало, что даже за короткое время со-
прикосновения с рудничным воздухом в воде происходят заметные изме-
нения. В первую очередь вода загрязняется пылью, в связи с чем уве-
личивается количество взвешенных веществ, и одновременно насы-
щается кислородом. Основные же изменения в составе воды связаны
с поглощением или потерей углекислоты в зависимости от парциального
давления последней в рудничной атмосфере и содержания ее в подзем-
ной воде. Поглощение водой углекислоты вызывает частичный перевод
карбонатов в гидрокарбонаты и приводит к уменьшению pH воды. По-
теря водой СО2 вызывает повышение щелочности воды. Обогащение
воды кислородом способствует ускорению взаимодействия воды в выра-
ботках с сульфидами и органическими веществами.
Вода, протекая по выработкам, претерпевает более серьезные изме-
нения. Сопоставление анализов парных проб, отобранных в месте по-
ступления воды в горизонтальную выработку и на некотором расстоя-
нии от него, показывает, что ее состав и свойства очень сильно изме-
няются (табл. 55). Увеличивается количество взвешенных веществ за
352
ГИДРОГЕОЛОГИЯ и ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
ГИДРОГЕОЛ И ИНЖ-ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ. УГОЛЬН. М-НИИ 353
Сопоставление анализов проб воды
Таблица 55
Глубина точки от- бора от устья ство- ла, м Расстояния между пунктами отбора проб, м Основные показатели воды Содержание, мг/л «0 к
Место отбора пробы прозрач- ность цвет, граду- сы взвешен- ные веще- ства, мг)л pH сухой оста- ток, мг)л Na Са Mg Fes+ Рез+ Cl so. НСОз со3 О2 'о 5 о о Жесткость общая, мг- Химический состав по формуле Курлова
Шх. № 7 „Трудовская”, трест „Донецкуголь", 6-й западный отка- точный штрек пласта т3, около 2-го запад- ного бремсберга, вода из почвы 154,4 1720 Мутная б/цв 140 7,5 4640 480 604 222 0,4 569 2295 176 23 12 48,4 Мл SO4 71 Cl 24 НСОз 1
1 14,6 Са 46 Mg 28 Na 26
То же, из канавки 6-го западного штрека, около центрального уклона . Шх. № 1 — 1-бис „Щег- ловка", трест „Крас- ногвардейскуголь", 7-й западный отка- точный штрек пласта 11 в 50 м от западно- го квершлага .... То же, у западного квершлага Шх. № 51, трест „Маке- евуголь", 3-й запад- ный откаточный штрек пласта kJ, в 130 м от централь- ного уклона То же, у центрального уклона Шх. „Ханженковская Северная", трест „Со- ветуголь", 2-й восточ- ный откаточный штрек пласта mg в 155 м от бремсберга, обходного откаточно- го штрека, вода из трещин в почве (Q=0,45 лг3/члс) . . . То же, в 15 м от обход- ного откаточного штрека (Q=0,45 м3,час) . . . Шх. № И им. Шверни- ка, трест „Куйбышев- уголь", 2-й западный откаточный штрек пласта Лв10, в 370 м от ходка То же, в 20 .«от ходка 169,4 530,8 531 153,6 153,7 91,4 91,8 543,2 545,6 Мутная Прозр. 35 5 5 10 10 0 0 б цв 286 3,3 >8,4 7,6 7,6 7,8 7,7 7,5 7,6 7,6 6717 2701 1012 526 20 268 25,1 692 4041 41 48,3 1,8 1,9 16,9 18,5 9,8 17,4 0,8 1,4 м_ SO481 Cl 19
50 1059 1095 10 1303 7,4 323 506 574 598 480 7 ‘‘’'Na 44 Са 26 Mg 22 (А16 Fel Hl) м Cl 79 (НСОз + СОз) 21
665 3079 26 8 1870 11 ‘ *2,7 Мо,- Na 96 Ca 2 Mg 2 Cl 69 НСОз 18 SO413
60 мутная Слабо мутная Слабо мутная Слабо мутиая Прозр. 2711 677 152 114 842 1086 62 581 17 28 3,1 М» Na 96 Ca 3 Mg 1 Cl 52 SO426 НСОз 21
54 3253 800 162 127 0,1 664 465 15 12 11 1 *2,7 Мп Na 63 Mg 20 Ca 16 Cl 59 SO4 27 НСОз 14
140 12 1054 109 164 19 334 293 10 1V13,2 М, Л- Na 65 Mg 20 Ca 15 SO455 НСОз 93 Cl 12
1889 275 168 109 147 975 183 20 И 1 Ч,о* Мт П- Ca 56 Na 33 Mg 11 SO4 73 Cl 15 НСОз 11
350 — 3629 3602 1180 1263 12 61 6 2 — 1037 1123 773 909 470 464 — 11 И 8 15 1 4,9 М3,6 М3,6- Na 41 Mg 31 Ca28 Cl 55 SO430 НСОз 15 Na 98 Mg 1 Ca 1 Cl 54 SO4 33 HCO3 15
Na 98 Ca2
354
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
счет загрязнения ее пылью, частицами породы и окислами железа,
иногда очень значительно изменяется pH, чаще в сторону уменьшения
в результате окисления пирита и обогащения воды сульфатами. Реже
происходит увеличение pH за счет потери подземной водой СО2, осо-
бенно если в боковых породах имеется кальцит.
По мере протекания по выработкам в воде значительно увеличи-
вается содержание Са2+, Mg2+ и SO42+, а также повышаются ее жест-
кость (в некоторых случаях во много раз) и минерализация (иногда
в 1,5 раза на расстоянии в несколько сот метров). Увеличение минера-
лизации происходит в основном за счет сульфатов. В меньшей степени
возрастает содержание Na, Cl, AI2O3, SiO2, Fe2O3.
В связи с уменьшением pH иногда наблюдается полное исчезнове-
ние СО32-, содержавшегося в подземной воде и переходящего в выра-
ботках в НСО31-, а также уменьшение количества НСО31-. В таком
случае одновременно происходит уменьшение устранимой жесткости.
Содержания СОг и О2 изменяются в зависимости от обстановки. С од-
ной стороны, может происходить обогащение свободной углекислотой за
счет ассимиляции ее водой из воздуха, а также в результате окисления
органических веществ либо разложения в кислой среде гидрокарбона-
тов. С другой — углекислота расходуется на перевод в гидрокарбонаты
карбонатов, встречающихся в выработках в виде пластов известняков
и включений кальцита в других породах. При хорошем проветривании
углекислота уходит в атмосферу. Так же и кислород, количество кото-
рого в воде увеличивается вследствие растворения кислорода воздуха,
расходуется на окисление органических веществ.
Воды глубоких горизонтов изменяют свой состав медленнее, чем
воды верхних горизонтов. Например, очень небольшие изменения пре-
терпевают воды, протекающие по 2-му западному откаточному штреку
пласта Лю° шахты № 11 им. Шверника. Парные пробы, отобранные на
глубинах 543 и 545 м, на расстоянии 350 м друг от друга, показали, что
pH вод осталось без изменений, минерализация также практически не
увеличилась, а содержание отдельных компонентов изменилось всего
лишь на 1—2%. По составу воды относятся к хлоридно-сульфатно-гид-
рокарбонатно-натриевому типу, характерному для сравнительно боль-
шой глубины и зоны замедленной циркуляции. Значительно быстрее
происходит метаморфизация вод, относящихся к сульфатно-гидрокар-
бонатному, а по катионам — к смешанным типам, характерным для
малых глубин.
Метаморфизация вод, поступающих в шахту, происходит не по опи-
санным схемам, которые отражают процессы изменения состава вод
с переходом к более затрудненному водо- и газообмену с поверхностью.
После поступления в шахту естественный процесс метаморфизации под-
земных вод прерывается, и изменение состава идет иначе, часто по
пути восстановления до предыдущих в естественном генетическом ряду
типов. Например, воды хлоридно-сульфатно-натриево-кальциевого типа
в связи с обогащением их SO42-, Са и Mg переходят в сульфатно-хло-
ридно-кальциево-натриевые, характерные для малых глубин. Однако
этот процесс, связанный с попаданием воды в резко окислительную
обстановку, идет не до конца: первые члены генетического ряда
С. А. Шагоянца (воды с преобладанием гидрокарбонатов) не могут
образовываться вследствие высокой минерализации шахтных вод. Кро-
ме того, метаморфизация шахтных вод развивается по линии все боль-
шего накопления сульфатов, а затем и компонентов, не присущих при-
родным водам Донбасса — Fe2+, Fe3+, Al3-*-, NH41+, NO2’-, причем ко-
нечными являются сульфатно-железисто-алюминиевый или сульфатно-
алюминиево-железистый типы вод. Совершенно очевидно, что процесс
ГИДРОГЕОЛ. И ИНЖ-ГЕОЛ УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ УГОЛЬН. М-НИИ 355
этот происходит тем быстрее, чем менее метаморфизованы попадающие
в шахту воды. Приведем следующие наиболее возможные схемы фор-
мирования состава шахтных вод. Первая применима для районов рас-
пространения хлоридно-сульфатных вод, вторая — для районов преоб-
ладания гидрокарбонатных вод:
I II
ХСНК
СХНК
СХКН
СХКНЖ СХКНА
скжн СКАН
сжкн САКН
СЖАК САЖК
СЖА САЖ
ГС НК
сгнк
сгкн
сгкнж СГКНА
СКЖАН СКАЖИ
СЖКАН САКЖН
СЖАК САЖК
СЖА САЖ
Примечание Г — гидрокарбоиат, С — сульфат, X — хлор,
К — кальций (магний), Н — натрий, Ж — железо, А — алюминий
Изменение состава воды происходит пропорционально длине пути,
омываемой площади и времени протекания воды по выработкам. Кроме
того, оно также зависит и от других факторов. Вода, протекающая по
выработкам медленно, местами в них застаивающаяся и омывающая
большую площадь горных пород, метаморфизуется в большей степени.
Наибольшие изменения претерпевает вода, поступающая в виде редких
капежей, особенно в очистных выработках. В таких случаях вода в те-
чение длительного времени взаимодействует с породами, в частности
с углем и колчеданом, особенно, если лавы частично завалены и забу-
тованы. Увеличение минерализации и связанное с этим изменение соста-
ва воды, например, в связи с выпадением из раствора малорастворимых
солей (СаСО3, CaSO4), может происходить также вследствие испаре-
ния воды на большой площади омываемых выработок, особенно при
пологом падении пластов. Поэтому естественно, что на верхних гори-
зонтах в старых выработках формируются высокоминерализованные
воды.
Большую роль играет и температура: при постоянно повышенной
температуре в горных выработках процессы метаморфизации идут
быстрее. Систематические исследования, проведенные в шахтах Донецкой
и Ворошиловградской областей, свидетельствуют о том, что кислые воды
образуются только на верхних горизонтах, куда поступают подземные
воды более низкой минерализации, обладающие, как правило, мень-
шей щелочностью. В большинстве случаев кислые воды формируются
в старых, уже заброшенных выработках, где они продолжительное вре-
мя застаиваются.
356
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
Очень большое влияние на процесс метаморфизации вод в шахтах
оказывают состав омываемых пород и в первую очередь содержание
в них сульфидов.
Как правило, кислые воды образуются в шахтах, разрабатывающих
более сернистые угли (3% серы и больше). Однако во многих шахтах,
разрабатывающих высокосернистые угли (пласт тд в шахте № 3—5
«Ясиновка» 4,3—11%, в шахте «Ханженковская Северная» 7,8—9,6%,
пласт /?|Н в шахте «Бутовская Глубокая» 1,7—14% и др.), кислые воды
не обнаружены. Объясняется это следующими причинами. Во-первых,
некоторые из этих шахт недавно эксплуатируются и имеют небольшие
очистные выработки, в которых породы и угли мало затронуты вывет-
риванием, во-вторых, в эти шахты поступают натриевые воды, с тру-
дом приобретающие кислотные свойства. Наконец, участки высокосер-
нистых углей могут омываться быстро протекающими водами.
Иногда, напротив, кислые воды наблюдаются в шахтах, разрабаты-
вающих малосернистые пласты. Происходит это в тех случаях, когда
воды застаиваются или медленно протекают по выработкам, богатым
углекислотой вследствие плохой вентиляции. Это наблюдается в основ-
ном в старых шахтах. Ориентировочно можно считать, что кислотные
свойства легче приобретают такие подземные воды, в которых
г Cl + г SO4 + rNO3 1
rK + rNa + rNH4 >
Однако критерий этот недостаточен для исчерпывающей оценки воз-
можной способности подземных вод к приобретению кислотности: воды
натриевые, относящиеся к последним членам генетического ряда, обла-
дают известной индефферентностью по отношению к горным породам
и тем меньше способны к обратному процессу обогащения слабыми
основаниями и SO4, чем больше в них отношение сильных щелочей
к слабым основаниям и чем больше отношение
_______гС1______
rS04+rHCO3+rCO3
Поэтому предложенный критерий можно считать справедливым для вод
верхних и средних горизонтов.
Некоторые авторы (Докукин и Докукина, 1950) считают, что высо-
кая зольность углей препятствует образованию кислых вод. Материалы
гидрохимических исследований шахтных вод показывают, что кислые
воды в равной степени могут образовываться и в выработках по много-
зольным пластам.
Таким образом, основными факторами, определяющими возмож-
ность образования в шахтах кислых вод, являются: 1) ведение горных
работ в поверхностной зоне, характеризующейся окислительной обста-
новкой, в пределах которой в шахту поступают богатые кислородом
воды; 2) поступление в шахту подземных вод, способных легко приоб-
ретать кислотные свойства; 3) большое содержание в углях и боковых
породах сульфидов и свободной серы; 4) большой путь протекания и
застаивание воды в горных выработках, 5) наличие в выработках повы-
шенного количества углекислоты.
К перечисленным основным факторам можно было бы добавить
повышенные температуры в шахтах, ускоряющие реакции, малые углы
падения пластов, засоренность выработок, поступление небольших ко-
личеств подземных вод на большой площади, обусловливающее мед-
ленное течение воды и длительное выщелачивание сульфидов на боль-
шой площади. Поэтому необходимо упорядочить сток шахтных вод по
выработкам и чистку водосборников. Иногда целесообразно перед от-
качкой кислых вод на поверхность нейтрализовать их путем смешения
в водосборниках с щелочными водами нижних горизонтов
ГИДРОГЕОЛ И ИНЖ-ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТ-Ия, РАЗРАБ. УГОЛЬН. М-НИИ 35?
Кислые воды являются хорошими растворителями, вследствие
чего минерализация их очень быстро повышается по мере протекания
по выработкам. Поэтому шахтные воды почти во всех случаях имеют
более высокую минерализацию, чем подземные. Как видно из табл. 56,
почти повсеместно максимальное содержание всех катионов и анионов
в шахтных водах выше, чем в подземных. Особенно сильно отличаются
максимальные количества сульфатов (в 5—8 раз больше, чем в под-
земных водах). Максимальное содержание остальных компонентов в
Рис 105 Изменение с глубиной минерализации и содержания основных ионов в шахт-
ных водах
I — Ровенецко Должанский район (трест -кСверДловуголь») II — Чистяково-СиежнянскнЙ район.
1—6 — содержание основных ионон, %-экв (/ — натрия, 2 — кальция, 3—магния, 4— хлора,
5 — сульфата, 6— гидрокарбоната), 7 — минерализация, -waM
шахтных водах обычно в 1,5—2 раза больше, чем в подземных. В шахт-
ных водах в 3—4 раза, а иногда и в 5—8 раз более высокая минерали-
зация. Значительно также отличаются максимальные и минимальные
величины общей жесткости.
Среди подземных вод Донецкого бассейна почти не встречаются
воды, имеющие pH меньше 7, тогда как в шахтных водах величина pH
составляет иногда 2,8—2,5, а в некоторых случаях и меньше. Макси-
мальные значения pH как в подземных, так и в шахтных водах превы-
шают 8,4. Высокие pH наблюдаются в шахтных водах глубоких горизон-
тов и особенно в новых выработках с хорошо зарегулированным сто-
ком. Высокая щелочность как подземных, так и шахтных вод присуща
также районам преобладания гидрокарбонатов и карбонатов, например
Чистяково-Снежнянскому.
С увеличением глубины повышается и минерализация шахтных вод,
хотя и не всегда так отчетливо, как в подземных водах (рис. 105). Со-
поставление кривых изменения с глубиной состава подземных (см.
рис. 73) и шахтных вод показывает, что минерализация шахтных вод
на тех же глубинах превышает минерализацию подземных вод. На
верхних горизонтах (преимущественно 100—200 м) часто встречаются
шахтные воды с очень высокой минерализацией — до 25—30 г/л, при-
чем наибольшей величиной ее всегда обладают кислые воды. Состав
Таблица 56
Пределы содержания основных компонентов, сухого остатка, pH и общей жесткости в подземных (числитель) и шахтных (знаменатель) водах
Трест Na, мг/л Са, .чг!л Mg, мг!л С1, мг/л SO4, мг]л НСО3, мг,л Сухой остаток, мг{л Общая жест- кость, М2’ЭКв pH
ОТ до ОТ ДО от до от ДО от ДО от ДО от ДО от до от до
Донецкуголь 135 150 1183 88 527 46 277 785 162 1303 272 1313 256 629 923 5508 9,4 41,2 7,3 7,8
2289 13 676 14 175 3178 14 18 675 "О" 2306 1944 29 027 2,3 96,2 2,8 8,4
Куйбышевуголь .... 268 313 1911 6 470 1,2 272 744 126 2272 9 2175 253 1162 2197 5965 0,5 45,9 7,3 8,4
2426 6 679 Следы 151 2138 209 9863 0 2854 2213 14316 0,8 73,2 2,9 8,4
Макеевуголь 201 210 1330 _9_ 651 507 4 488 685 13 1661 43 2645 31 958 1280 7334 1,0 65,9 7,3 8,4
2112 3 1 34 1668 440 7826 0 1796 1842 13 835 1,1 77,6 2,8 8,4
Октябрьуголь 51 58 277 2 138 2 94 349 11 89 100 782 128 751 474 1573 0,3 14,3 7,4 7,8
1500 8 412 9 34 570 96 4900 0 1578 553 7885 1,1 47,1 3,0 8,1
Буденновуголь .... 236 2153 4 476 1376 16 604 940 12 2046 1 4399 152 1012 1968 9662 1,7 74,2 7,2 8,2
119 2800 8 2 2 2914 206 5399 6 2005 1280 9932 1,1 84,5 2,9 8,4
Шахтерскантрацит . . 20 100 1100 <10 270 470 0 150 462 10 420 <10 2250 30 1860 460 3690 Неск. 26,0
1140 0 0 <10 870 40 17 695 0 1370 720 26 270 0 62,0
Торезантрацит <10 850 _1 210 0,6 230 450 <10 1160 20 1300 30 1570 350 3568 0,055 29,7
30 1570 4 340 2 <10 <1310 30 10 638 6 3902 320 17 650 0,36 54,5
Лисичанскуголь .... 3 5600 8 418 1037 0 743 7 '8520' 4 9790 0 1457 178 15 144 0,4 79,9 6,6 8,0
8 8253 0 1,2 566 4 12 200 0,8 8084 0 958 556 26 770 0,6 95,3 2,8 8,2
Первомайскуголь . . . 6 150 3529 8560 6 621 5,6 501 32 4940 Следы 4963 98 1660 200 9400 1,8 33,9 7 8,2
4 962 Следы 720 38 15 400 91 6664 85 1385 400 26 400 1,2 83,7 2,9 8,3
Краснодонуголь .... 25 40 1474 2440 11 636 0 875 13 1804 38 2062 33 760 380 6000 0,4 39,0 7 8,6
10 474 50 858 56 1120 14 8842 0 900 500 13 000 1,1 66,0 2,9 8,1
Богураевуголь 105 294 397 30 204 278 25 139 34 1123 164 574 347 439 712 2822 3,6 21,0
3943 78 102 279 133 624 427 1223 427 579 2323 3943 6,0 35,7
Несветайантрацит . . . 469 458 2007 1412 180 946 84 528 93 4947 790 1666 220 458 971 2550 17,7 39,3
120 267 86 216 509 1931 942 1244 293 476 2632 5186 3,7 74,3
ГИДРОГЕОЛ И ИНЖ-ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ. УГОЛЬН. М-НИИ 359
кислых шахтных вод нередко отличается от состава подземных вод. Эти
воды всегда являются сульфатными, но во многих случаях преобла-
дающими катионами являются Fe2+, Fe3+ и Al34-, основные же катионы
содержатся в малых количествах. Гидрокарбонаты и карбонаты в кис-
лых водах полностью отсутствуют. Иногда в значительных количествах
имеется свободная серная кислота. Такие воды образуются в старых
заброшенных выработках. В подземных же водах, имеющих всегда сла-
бощелочную или нейтральную реакцию, Fe3+ и А13+ отсутствуют, a Fe2+
иногда содержится в очень небольших количествах.
Как видно из рис. 73 (при построении графиков анализы кислых
вод не учтены), в шахтных водах наблюдаются те же закономерности,
что и в подземных. Особенно заметно, что шахтные воды содержат зна-
чительно больше сульфатов, кальция и магния. В шахтах, где имеются
кислые воды, наряду с увеличением сульфатов наблюдается заметное
уменьшение гидрокарбонатов. В общем же, как и в подземных водах,
в шахтных наблюдается уменьшение с глубиной SO4, Са, Mg и увели-
чение Na, Cl и НСО3.
Следует иметь в виду, что указанные в табл. 57 максимальные глу-
бины, на которых встречены кислые воды, не всегда соответствуют
глубинам их образования; в ряде случаев воды мигрировали на гори-
зонты отбора проб из расположенных выше выработок. Однако даже
эти данные показывают, что на .нижних горизонтах кислые воды не
образуются. Наоборот, в ряде шахт на глубоких горизонтах шахтные
воды являются щелочными и содержат СОз2-. Таким образом, наблю-
дается весьма важная для практики закономерность: от верхних гори-
зонтов к нижним происходит общее уменьшение кислотности шахтных
вод, объясняющееся увеличением с глубиной щелочности подземных
вод, поступающих в выработки в виде притока, и меньшей застой-
ностью шахтных вод в новых горных выработках.
Можно считать, что практически зона возможного образования кис-
лых вод во всех районах должна охватывать глубины, в пределах кото-
рых в составе подземных вод сильные кислоты преобладают над щело-
чами. Нижняя граница ее примерно совпадает с верхней границей нат-
риевых вод, а в большинстве случаев также с верхней границей мета-
новой зоны. В некоторых районах эта зона имеет мощность около
150 м (например, южная часть Чистяково-Снежнянского и восточная
часть Донецко-Макеевского районов). Это характерно для территории,
где очень неглубоко залегают чистые натриевые воды, а на значитель-
ных площадях также неглубоко прослеживается зона щелочных гидро-
карбонатно-хлоридно-натриевых вод. На этой же глубине здесь зале-
гает и метановая зона. Максимальные мощности зоны возможного обра-
зования кислых вод (350—400 м, изредка несколько больше) наблю-
даются на участках погружения зоны натриевых вод, как, например,
в западной части Донецко-Макеевского района. Обычно на этих же
участках наблюдается и погружение метановой зоны. Причины погру-
жения этих зон часто очень трудно определить, как трудно установить
в каждом отдельном случае причины большей или меньшей глубины
интенсивного водообмена. В некоторых случаях резкие колебания глу-
бины зоны натриевых вод, а также метановой зоны и зоны возможного
образования кислых вод увязываются с тектоникой: на участках моно-
клинального залегания, особенно при крутом падении пластов, обычно
наблюдается погружение всех зон, на участках же антиклинальных
перегибов и в осевых частях депрессий заметно повышение их.
Нет сомнения, что глубины зоны возможного образования кислых
вод зависят не только от естественных геологических факторов и в пер-
вую очередь сернистости вмещающих пород и углей, но и от факторов
Химическая характеристика кислых шахтных вод
Таблица 57
Район Общее количе- ство обследо- ванных шахт Глубина отбора проб кислых вод, м pH Минерализа- ция, кислых вод, г/л Химический состав наиболее кислых вод
Количество шахт с кислой водой от до от ДО от ДО
Чистяково-Снежнян- ский Донецко-Макеевский Лисичанский Алмазно-Марьевский 65 15 161 48 19 10 53 24 33,2 44,4 50 60 383,9 470 530 545 <2,8 <2,8 2,8 2,7 6,6 6,9 6,6 6,7 9,2 1,4 2,6 26,3 29,0 19,8 22,6 SiO20 098 М26 з SO4_98_C1_2 рН = 2 9 0,098 26,3Fe3+61 Fe3+16 Mg 10 А15 Са5 Na2NH4l (шх. № 12) д! SO4 96 С1 4 . пН<2 8 9,;рез+ 45 А127 Mg 11 Са 8 Na 4 Fe2+ 4 NH4 1 ’ Р (шх. № 20) 1 0,184 29 рез+36 А|29 Mg 14 Fe2+9 Na 6 Са 5 NH( 1 ’ Р <’ (шх. № 11-бис) М SO492 Cl 5 . pi __<2 д H<Mg31 Fe3+26 Na 14 Са 12 Al 10 Fe2+6 NH41’ H (шх. № 6—12 им. Ф. Кона) М76 SO498_C12 рН=2,8 7’6 Mg 33 AI25 Na 20 Са 18 Fe3+4 1 (шх. 1—2 им. Мельникова) М SO4 95 С1 3 . pj _^2 д п-’ А1 36 Mg 27 Na 22 Са 13 Fe3+2 (шх. им. ОГПУ) М99 S°4.94 С1! ; pH =3,1 9’9 А1 30 Fea+23 Mg 22 Са 15 Na 6 Fe2+4 1 (шх. № 3 „Давыдовка")
360 ГИДРОГЕОЛОГИЯ и ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
ГИДРОГЕОЛ И ИНЖ ГЕОЛ УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ УГОЛЬН М-НИИ 361
II
Г
CU
ОС
II
Г
си
искусственных, в частности глубины и
степени промываемости пород под влия-
нием шахтных разработок
Состав шахтных вод на глубоких
горизонтах изменяется во времени до-
вольно мало На верхних же горизонтах
он иногда очень сильно изменяется по
сезонам. Часто в весенние периоды одно
временно с увеличением притока в шах-
ты после снеготаяния наблюдается рез-
кое увеличение минерализации и кислот-
ности вод, объясняемое поступлением в
шахты низкоминерализованных талых
вод, богатых кислородом Лишь в неболь-
шом (около 15%) количестве шахт (на
отдельных участках и горизонтах) Дон-
басса имеются кислые воды Шахтные
воды, откачиваемые на поверхность, зна-
чительно реже бывают кислыми, так как
в водосборниках происходит их нейтра
лизация Однако откачиваемые на по
верхность шахтные воды почти всегда
сульфатные, очень жесткие и имеют до-
вольно высокую минерализацию (в сред
нем 3—4 г/л)
Почти все без исключения шахтные
воды агрессивны Результаты детальных
гидрохимических обследований боль-
шинства шахт Донецкой и Ворошилов-
градской областей показывают, что воды
верхних горизонтов почти во всех слу-
чаях агрессивны по содержанию SO*
Воды глубоких горизонтов, разрабаты-
вающих угольные пласты в хлоридно-
натриевой, хлоридно-гидрокарбонатно-
натриевой и хлоридно-сульфатно-натрие-
вой зонах, в большинстве случаев агрес-
сивны по временной жесткости Иногда
они очень мягкие ввиду почти полного
отсутствия Са и Mg. Следует отметить,
что подземные воды на малых глубинах
реже, чем шахтные воды на тех же гори-
зонтах обладают сульфатной агрессив-
ностью Однако подземные воды глубо-
ких горизонтов чаще агрессивны по вре-
менной жесткости, чем шахтные, так как
последние в горных выработках обога-
щаются Са и Mg В небольшом числе
случаев, почти исключительно на верх-
них горизонтах шахтные воды агрессив-
ны к бетону по содержанию СО2. Чрез-
вычайно редко встречаются воды, обла-
дающие агрессивностью по содержанию
Mg Так, из 1200 проб шахтшлх вод,
отобранных из 161 шахты в Донецко-
Макеевском районе, только 8 оказались
362
ГИДРОГЕОЛОГИЯ и ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
агрессивными по содержанию Mg. В некоторых других районах вообще
не встречено вод агрессивных по содержанию Mg. Часто шахтные воды
агрессивны одновременно по нескольким показателям, например по
общей жесткости, содержанию SO4 и СО2, по содержанию СО2 и вре-
менной жесткости, а также по содержанию SO4 и Mg.
Значительная часть шахтных вод, несмотря на повышенную мине-
рализацию, используется для технических нужд, в том числе для пита-
ния паровых котлов, хотя это нередко приводит к быстрому их засоре-
нию, так как в большинстве своем шахтные воды вспениваются и спо-
собны отлагать в котлах большое количество твердого осадка. Во мно-
гих случаях состав шахтных вод допускает их использование для оро-
шения.
Сброс огромного количества высокоминерализованных шахтных вод
повлечет еще большее загрязнение поверхностных, а во многих случаях
и подземных вод. Одновременно откачка воды из шахт может вызвать
в некоторых районах истощение подземных вод, которыми Донбасс и
без того довольно беден. Поэтому в ближайшее время неизбежно дол-
жен быть поставлен вопрос о широком использовании шахтных вод для
промышленного водоснабжения и ирригации, а также очистки их для
предотвращения загрязнения водотоков, водоемов и подземных вод.
Состав откачиваемых на поверхность шахтных вод, как и состав
вод на различных участках и горизонтах всех шахт, в процессе много-
летней их эксплуатации претерпевает значительные изменения. В ре-
зультате увеличения пути и времени протекания воды в старых выра-
ботках на верхних горизонтах формируются все более минерализован-
ные и жесткие воды.
Длительное нарушение естественных условий, связанное с созда-
нием в шахтах искусственной окислительной обстановки, приводит к
глубокому выветриванию боковых пород. В старых горных выработках
происходит разрыхление пород кровли и почвы и образуются завалы,
затрудняющие сток воды к водосборникам. В результате расширения
площади разработки, увеличения путей и времени протекания воды
в старых выработках, особенно на верхних горизонтах, формируются все
более минерализованные и жесткие воды. Увеличение минерализации
происходит в них в первую очередь за счет обогащения Са, Mg и SO4,
в меньшей мере — Na и С1, а иногда также Fe и А1. При этом на гори-
зонтах, где раньше формировались слабощелочные или нейтральные
воды, в результате «старения» выработок образуются воды кислые,
с очень высокой минерализацией. Одновременно на нижних горизонтах
по мере увеличения глубины выработок происходит также повышение
минерализации, но уже почти исключительно за счет Na и Cl и в мень-
шей степени SO4 (в районах глубокого залегания сульфатно-хлоридных
вод).
Основываясь на гидрохимической зональности подземных вод и
закономерностях формирования шахтных вод, можно с уверенностью
сказать, что воды шахт, закладываемых для разработки глубоких гори-
зонтов, будут иметь хлоридно-натриевый состав, причем минерализация
их в хорошо промываемых структурах будет порядка 10 г/л. На участ-
ках с более замедленной циркуляцией (купольные структуры) и в зо-
нах разгрузки глубинных вод (полоса региональных северных разломов)
подземные и шахтные воды глубоких горизонтов будут ближе по мине-
рализации к слабым рассолам.
Таким образом, состав и свойства шахтных вод, откачиваемых на
поверхность, в будущем могут изменяться по-разному, в зависимости
от характера гидрохимической зональности в каждом районе и особен-
ностей каждой шахты. Общим же явлением должно быть дальнейшее
ГИДРОГЕОЛ И ИН/К -ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ. УГОЛЬН. М-НИИ 363
увеличение минерализации шахтных вод как на всех горизонтах шахт,
так и смешанных, откачиваемых на поверхность и сбрасываемых в реч-
ную сеть.
РАЙОНИРОВАНИЕ ПО ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИМ
И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИМ УСЛОВИЯМ ВСКРЫТИЯ
И РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Наиболее существенными факторами, имеющими определяющее
значение при вскрытии и разработке угольных месторождений, служат
водоносность и мощность пород, покрывающих продуктивную толщу, а
также степень метаморфизма вмещающих угольные пласты пород. Они
и положены в основу районирования.
Характер и степень обводненности пород надкарбоновой толщи и
их мощность, определяющие способ проходки стволов, приобретают осо-
бое значение в закрытых районах, где значительные толщи мезо-кайно-
зойских пород различной степени устойчивости содержат один или не-
сколько водоносных горизонтов, иногда напорных.
Обводненность пород карбона средняя, однако условия проведения
в них выработок различны и в известной мере зависят от степени мета-
морфизации каменноугольной толщи Донбасса.
Зоны распространения углей разного марочного состава, отличаю-
щиеся различной степенью метаморфизации, выделены лишь на верх-
них и средних горизонтах разработки продуктивной толщи. По этой
причине в предлагаемом районировании производится оценка условий
проведения выработок в каменноугольных породах до глубин порядка
600—700 м. Ограниченное количество данных о поведении пород на
больших глубинах не позволяет использовать их для районирования.
Условия проведения подготовительных и очистных выработок опреде-.
ляются и рядом факторов геологического и горнотехнического харак-
тера, которые также не могут быть учтены при районировании такого
масштаба.
Для проведения районирования использован комплект карт: гидро-
геологического районирования, распространения водоносных песков
(рис. 106), мощностей пород кайнозоя (рис. 107), покрывающих кар-
бон отложении (рис. 108) и групп метаморфизма на поверхности кар-
бона (применительно к маркам углей). Районирование выполнено в
масштабе 1:2500 000 в пределах площади возможного строительства
угольных шахт (рис. 109), т. е. площади, на которой мощность непро-
дуктивной толщи (верхнего карбона, перми и мезо-кайнозоя), залегаю-
щей над рабочими угольными пластами, не превышает 1000 м. В каче-
стве перспективного в самое ближайшее время выделен участок на
севере бассейна, в районе Старобельска-Миллерово, где палеозойские
отложения залегают сравнительно неглубоко и содержат хотя и немно-
гочисленные, но мощные угольные пласты, подлежащие детальной раз-
ведке.
Районирование территории Донбасса по условиям вскрытия и раз-
работки угольных месторождений целесообразно производить, рассмат-
ривая отдельно: 1) условия проведения выработок в надкарбоновой
толще, где главную роль играют обводненность, устойчивость и мощ-
ность покрывающих пород; 2) условия проведения выработок в камен-
ноугольных породах, где основное значение имеет прочность пород, за-
висящая от степени метаморфизма.
На основании многолетнего опыта шахтного строительства и дан-
ных разведочных работ территорию Большого Донбасса можно разде-
лить на 3 группы районов, в которых сложность проходки стволов олре-
Рис. 106. Карта распростране-
ния водоносных песков палео-
гена и неогена. (Составили
Э. М. Леута, Г. П. Панасенко,
В. С. Дручин, Н. Т. Саранча)
1—3 —< границы (1 — существующих
шахтных полей и разведанных
участков для закладки угольных
шахт; 2 — площадей возможного
строительства угольных шахт; 3 —
распространения водоносных отло-
жений верхнего мела); 4 — изоли-
нии напоров; 3 — площади отсут-
ствия водоносных песков; 6 — без-
напорные водоносные пески пол-
тавских отложений; 7 — безнапор-
ные водоносные пески полтавских
и харьковских отложений; 8 — без-
напорные водоносные пески бу-
чакско-каневских и полтавских от-
ложений. 9 — безнапорные водонос-
ные пески бучакско-каневских и
палеоценовых отложений, 10 — на-
порные водоносные пески б>чак-
ско-каневскнх и палеоценовых от-
ложений, 11 — напорные водоносные
пески бучакско-каневских и безна-
порные — харьковских отложений.
12 — безнапорные водоносные пески
бучакско-каиевскнх н харьковских
отложений; 13 — напорные водонос-
ные пески бучакско-каневских от-
ложений и безнапорные — полтав-
ских, харьковских и палеоценовых
отложений, 14 — безнапорные во-
доносные пески бучакско-каневских,
полтавских, харьковских и палео-
ценовых отложений, 15 — безнапор-
ные водоносные пески харьковских
отложений
Рис 107 Карта мощности кай-
нозойских отложений (Соста-
вили Э. М Леута, В М Дуду-
кина)
1 — границы существующих шахт
них полей н разведанных участков
для закладки угольных шахт, 2 —
границы площадей возможного
строительства угольных шахт, 3—
8 — суммарные мощности отложе
ннй, я (3 — до 25, 4 — от 25 до 50,
5 — от 50 до 100, 6 — от 100 до 150,
7 — от 150 до 200, 8 — свыше 200)
Рис 108 Схематическая карта
распространения покрывающих
карбон отложений. (Составила
Н. П. Панкратьева)
1 — участки выхода отложений карбона
на дневную поверхность, 2—18 — участ-
ки выхода отложений карбона под
другими породами, (2 — под Р, 3 —
под P+T+J; 4 — под Р+Т+Л+Сг2 (на
западе), под Р + Т+Сг2 /на востоке),
5 — под T-f-J; 6 — под T-f-J-f-Cr2 (на
западе), под Т+Сг2 (на востоке), 7 —
под Сг2; 8 — под Р&Ь и под Pgs>d +
+ (Р, Т, J, Сг2) в пределах распростра-
нения последних, 9 — под Pg26-f-Pg2ftr
и под Pg26+Pg3ftr+(Р, Т, J, Сг2) в
пределах распространения последних;
10 — под Pg26+Nipt Pg26+Nls, Pg26+
4-N2£r, Pg264-NrP/-FNrS, Pg26-FNrS-b
+ N2pn, Pg26-FNip/+Nis4 N2pn и под
перечисленными комплексами Р, Т. J,
Сга в пределах распространения пос-
ледних; // — ПОД Pg2& + P3ftr+Nipf,
Pg^ + Pga^r+Nis, Pg26 + P3/ir+N2er,
Pg2&+P3ftr+Nis+N2pn и под перечис-
ленными комплексами и Р, Т, J, Сг2
в пределах распространения последних;
/2 — под Pg2^+P3Ar+NiP/+N)S, Pgi$+
-^Pg3^r+Njpf+N2er, Pg2b+Pg3hr+Nipt+
+ N22-3, Pg26+Pg3ftr+Nip/+NiS+N2pn,
под перечисленными комплексами и
Р, Т, J, Сг2 в пределах распростране
ния последних; 13 — под Pg3nr и под
Pg3ftr+P, Т, J, Сг2 в пределах распро-
странения последних; 14 — под Pg3ftr+
Nip/+Pg3&r+Nis и под перечислен-
ными комплексами и Р, Т, J, Сг2 в
пределах распространения последних,
/5 —под Pgaftr+Nip/4- Nts, Pg3ftr+
-f-Nis+NzPfl и под перечисленными
комплексами и Р, Т, Ji, Сг2 в преде-
пЛопХ п?лЛеДМр^+Мз+Р т, J, Сг/апределач распространения последних, 17 - под N2pn. N,s + N2pn, /«-под QaZ, 19-21 - контуры распространения
' ' отложений (/9—перми, 20- триаса и юры (на западе) и триаса (на востоке), 21 — верхнего мела)
Рис 109 Схематическая карга
районирования территории Боль-
шого Донбасса по гидрогеологи-
ческим и инженерно-геологическим
условиям вскрытия и разработки
угольных месторождений. (Соста-
вили И П. Соляков, Г. П. Пана-
сенко, А. П. Негода)
1 — границы площади возможного
строительства угольных шахт, 2 — гра-
ницы групп районов, 3—границы райо-
нов; 4—5 — площади районов, выде-
ленные по условиям проходки ство-
лов угольных шахт в издкзрбоиовой
толще, 6 — группа районов со слож-
ными условиями вскрытия благодаря
большой мощности издкарбоиовых от-
ложений и повсеместному распростра
нению напорных горизонтов, 4 — в от-
ложениях Т, J, Сгг, Pg2fen4-b, а также
безнапорные горизонты в Pg3/ir, Nipt
и Qal породах (район 1а), 5 —в
pg2fen+6 отложениях, отделенных от
карбона мергельно-меловой толщей Сгг
(водоносной в восточной части) и по-
крытых отложениями Pgb Pg2fen + b,
Pg3/ir, Qal (район 16); 6 — в Pg2fen + b
и палеоценовых (ча востоке) отложе-
ниях, залегающих непосредственно на
угленосной толще и покрытых отло-
жениями Pg3/ir, Nts и Qal, содержа
щими безнапорные горизонты (район
1в), 7—8 — группа районов с относи-
тельно сложными условиями вскрытия
вследствие значительной мощности
мезо-кайиозойских отложений и рас
простраиения в иих преимущественно
безнапорных горизонтов (7 —в Pgi,
Pg2fen+6, РИз^г, NipA Nis, Qal отло-
жениях, отделенных от карбона мер-
гельно-меловой толщей (водоносной в
восточной части) (район Па), 8 — в отложениях Pg0/ir, Nipt Nts, Qal, залега ющих непосредственно на угленосной толще (район Пб), 9—10 — группа
районов с простыми условиями вскрытия, где каменноугольные породы обнажены или покрыты маломощным чехлом кайнозойских отложений, в которых ие содер-
жится водоносных горизонтов или они имеют спорадическое распространение 9— с мощностью N и Q отложений до 100 м и наличием местами безнапорного водо
ноского горизонта в N2pn отложениях (район 1Пз), 10 — каменноугольные породы обнажены или перекрыты маломощными глинистыми отложениями, практически
не водоносными (район Шб), 11—границы зон распространения каменноугольных пород разной степени метаморфизации, 12—14 — площади зон, выделенных по уело
вням проведения выработок в каменноугольной толще применительно к группам марок углей (12 — ДБ—Д—Г, 13 — Ж—К—ОС, Т, 14 — ПА—А)
368
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
деляется различной мощностью покрывающих карбон отложений, а
также характером и степенью их водоносности: I — со сложными усло-
виями вскрытия; II — с относительно сложными условиями вскрытия;
III — с простыми условиями вскрытия.
I. В первую группу районов выделены площади со сложными усло-
виями вскрытия, обусловленными распространением на оконтуренных
территориях напорных водоносных горизонтов в бучакских, бучакско-
каневских, юрских и триасовых отложениях. Здесь вскрытие угольных
месторождений можно производить только вертикальными стволами
с применением специальных способов.
Район 1а в основном располагается на междуречье Самары и Оре-
ли, частично в Красноармейском и Южно-Донбасском углепромышлен-
ных районах. Условия проходки стволов здесь наиболее сложны в связи
с большими мощностями (свыше 200 м) надкарбоновых отложений,
содержащих напорные водоносные горизонты в породах триасовой и
юрской систем, а также в мергельно-меловой толще верхнего мела и
в отложениях бучакской свиты палеогена. Условия проходки шахтных
стволов в триасовых, юрских и верхнемеловых отложениях на этой тер-
ритории не изучены. На основании общей оценки литологического сос-
тава пород и данных опробования скважин можно заключить, что при
проходке триасовых толщ могут возникнуть осложнения в связи с не-
устойчивостью песков и конгломератов, содержащих напорные воды.
В юрских отложениях наряду с песками и конгломератами неустойчи-
выми могут оказаться глины, легко размокающие в воде. Основные за-
труднения при проходке стволов в освоенных районах Западного Дон-
басса связаны с вскрытием обводненных бучакских песков, неустойчи-
вых в стенках выработок. Мощность их в среднем составляет 20—25 м,
напоры заключенного в них водоносного горизонта достигают 100 м.
Безнапорные водоносные горизонты приурочены к харьковской и пол-
тавской свитам, средняя мощность которых составляет 20—30 м, а так-
же к аллювиальным пескам. Песчаные отложения этих свит обладают
плывунными свойствами.
Район 16 занимает крайнюю восточную часть бассейна, в основном
междуречье Сев. Донца и Дона. Мощности покровных отложений здесь
также превышают 200 м (мергельно-меловая толща, а также породы
палеогена), напоры водоносных горизонтов в бучакско-каневских и па-
леоценовых отложениях достигают 160 м. Местами распространены без-
напорные водоносные горизонты в харьковских и аллювиальных песках.
Кайнозойские породы большей частью неустойчивы.
Район 1в выделяется в южной части Западного Донбасса (Ново-
московский, Павлоградский, Петропавловский, Межевский районы) и
в виде двух участков на восточной его окраине (Задонский и Цимлян-
ский районы). В надкарбоновых отложениях (мощность порядка 100м)
содержатся напорные водоносные горизонты в бучакско-каневских и
палеоценовых (на востоке) песках, залегающих непосредственно на ка-
менноугольных породах. Напоры этих горизонтов составляют 80—
100 м, а иногда 120—160 м. Почти по всему району распространены
водоносные пески и песчаники харьковской свиты или сарматского яру-
са, а в долинах — водоносные аллювиальные отложения. Проходка
стволов в песчаных отложениях осуществляется спецспособами.
II. Во второй группе районов с относительно сложными условиями
вскрытия также рациональна закладка вертикальных стволов шахт,
и проходка их должна производиться с применением спецспособов.
Однако на этих площадях неустойчивые в стенках выработок песчаные
породы содержат безнапорные водоносные горизонты.
ГИДРОГЕОЛ И ИНЖ-ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ УГОЛЬН. М-НИИ 369
Район Па занимает отдельные участки на северной окраине бас-
сейна, а также на левобережье р. Волчьей и вдоль южной границы
открытого Донбасса. Угленосная толща покрыта здесь меловыми, па-
леогеновыми и неогеновыми отложениями общей мощностью около
200—300 м. На площади района распространены напорные водоносные
горизонты в мергельно-меловых (напоры до 20—30 м), палеоценовых
(напоры до 120 м) и бучакско-каневских отложениях (напоры до 20 я),
а также безнапорные горизонты в песках харьковской и полтавской
свит и местами в аллювиальных отложениях. Затруднения при проход-
ке стволов могут возникнуть как при пересечении водоносных песков
палеогена, неогена и четвертичного аллювия, так и трещиноватой зоны
мергельно-меловых отложений в связи с относительно низкой крепостью
последних и напорным характером заключенного в них водоносного
горизонта
Район Пб охватывает Красноармейский и западные части Донецко-
Макеевского и Центрального углепромышленных районов, а также уз-
кую полосу вдоль восточной границы открытого Донбасса. Здесь раз-
виты палеоген-неогеновые отложения мощностью до 100 м, содержа-
щие безнапорные водоносные горизонты в харьковских и полтавских
мелкозернистых песках и слабых песчаниках. В узких речных долинах,
непосредственно на карбоне, залегают водоносные аллювиальные отло-
жения. Песчаные породы полтавской и харьковской свит оплывают
в стенках выработок.
III. Районы третьей группы с простыми условиями вскрытия при-
урочены к открытому Донбассу, где породы угленосной толщи либо
выходят непосредственно на дневную поверхность, либо покрыты мало-
мощным чехлом понтических и четвертичных пород. В общем гидрогео-
логические и инженерно-геологические условия проходки стволов здесь
благоприятны и специальные методы почти не применяются.
Район 1Па расположен на южных окраинах открытого Донбасса.
Неогеновые отложения мощностью до 100 м содержат безнапорный во-
доносный горизонт (понтический ярус). На участках максимальных
мощностей покровных отложений (преимущественно на водоразделах)
закладываются вертикальные стволы. На склонах, где мощность чет-
вертичного покрова мала, проходятся наклонные стволы. Проходка
стволов осуществляется обычными способами. Лишь на очень ограни-
ченных участках этой площади может возникнуть необходимость в при-
менении спецспособов вследствие наличия в четвертичных глинистых
отложениях песчаных водоносных прослоев, а также маломощных водо-
носных песков неогена.
Район Шб расположен в центральной части Донбасса. Каменно-
угольные породы здесь обнажены или перекрыты маломощными чет-
вертичными глинистыми неводоносными отложениями, которые практи-
чески не играют роли в выборе способов проходки стволов. Наряду
с вертикальными здесь проходятся наклонные стволы шахт.
По условиям проведения выработок в каменноугольной толще вы-
деляются три зоны в соответствии со степенью метаморфизма пород.
Первая зона характеризуется распространением слабо метаморфи-
зованных пород, содержащих угли марок ДБ, Д и Г. Осложнения при
проходке шахтных стволов и разработке углей здесь могут быть обу-
словлены низкими физико-механическими свойствами каменноугольных
пород. Для каменноугольных песчаников величины сопротивления сжи-
мающим усилиям колеблются от 240 до 970 кГ/см2. Породы самой низ-
кой прочности приурочены к площадям распространения углей марки
ДБ. Пониженной прочностью отличаются каменноугольные породы так-
же в верхних горизонтах, располагающихся в зоне выветривания, мощ-
370
ГИДРОГЕОЛОГИЯ и ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
ность которых составляет 80 м и более (западная и центральная части
бассейна).
Обводненность вмещающих пород в этой зоне наиболее высокая.
Водоносны здесь песчаники, известняки и угли. Средние значения пори-
стости пород, распространенных на площадях развития углей марок
Д и Г, составляют 7—13,6%. Водоупорами служат аргиллиты.
Проходка стволов сопряжена с вывалами (преимущественно на глу-
бинах до 200 м). В некоторых случаях при проходке неглубоких вен-
тиляционных стволов применяется замораживание в связи с оплыва-
нием низкометаморфизованных пород при создающихся в процессе про-
ходки значительных гидравлических градиентах.
Здесь часто наблюдается пучение почвы, которое, по-видимому, осо-
бенно интенсивно будет проявляться на участках развития углей марки
ДБ, начиная с глубин порядка 100—200 м; у пород, содержащих угли
марок Д и Г, на глубинах свыше 300—500 м.
Вторая зона развития каменноугольных пород, содержащих угли
марок Ж К’ ОС’Т. Прочностные свойства этих пород несколько выше
(пределы прочности песчаников на сжатие изменяются от 480 до
1560 кГ/см2). Глубина зоны выветривания каменноугольных пород
в среднем составляет здесь 30—40 м, местами до 75 м.
Каменноугольная толща обводнена меньше. Водоносные породы
представлены здесь преимущественно трещиноватыми песчаниками и
известняками. Водоупорами служат глинистые сланцы.
Пучение почвы выработок в этой зоне характерно для больших
глубин: в глинистых сланцах эти глубины достигают 300 м, а в других
породах превышают 800 м. Стволы шахт по каменноугольным породам
проходятся обычным способом; иногда проходка осложняется выва-
лами.
Третья зона распространения сильно метаморфизованных пород,
отличающихся наиболее высокой прочностью (сопротивление песчани-
ков сжимающим усилиям 820—1970 кГ/см2) и устойчивостью в стенках
выработок.
Среди каменноугольных пород обводнены трещиноватые песчаники
и известняки, однако и сланцы здесь обладают большей трещинова-
тостью и теряют свойства водоупоров.
Пучение в глинистых породах наблюдается на глубинах свыше
400—600 м, в остальных породах — на глубинах более 1000 м, в настоя-
щее время не освоенных. В кровле угольных пластов иногда залегают
труднообрушаемые прослои.
Проходка стволов ведется обычным способом. Вывалы пород
в стволах наблюдаются очень редко. Породы обладают достаточно вы-
сокой прочностью даже в зоне выветривания.
Глава XVI
ЗАТОПЛЕНИЕ И ОТКАЧКА ШАХТ ДОНБАССА
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЗАТОПЛЕНИИ И ОСУШЕНИИ ШАХТ БАССЕЙНА
В период Великой Отечественной войны все шахты Донецкого бас-
сейна были выведены из строя и частично или полностью затоплены
Затопление шахт в связи с приближением линии фронта началось
в октябре и начале ноября 1941 г.
ЗАТОПЛЕНИЕ И ОТКАЧКА ШАХТ ДОНБАССА
371
После освобождения Донбасса одной из главных народнохозяйст-
венных задач явилась быстрейшая откачка и восстановление шахт
основного угольного бассейна страны.
В результате детального изучения гидрогеологических условий и
наблюдений за процессом затопления и осушения всех шахт были со-
браны обширные материалы, позволившие установить ряд закономер-
ностей и сделать важные обобщения, которые были использованы не
только в работе при восстановлении шахт, но и в настоящее время не
утратили своего значения.
Систематические наблюдения за затоплением и в первую оче-
редь за откачкой шахт были начаты во второй половине 1944 г. К этому
времени из 380 основных шахт частично или полностью затопленными
оказались 368.
Полностью затоплены были преимущественно одиночные шахты,
имевшие небольшие объемы выработок.
Общий объем затопленных выработок к началу обследований со-
ставлял 660 256 тыс. м3. Объемы затопленных выработок по отдельным
шахтам изменялись в очень широких пределах. Наименьший объем
затопленных выработок (8 тыс. л<3) имела шахта № 19—20 треста «Гор-
ловскуголь», в которой к началу откачки оказался затопленным только
нижний горизонт, верхние же горизонты не подвергались затоплению,
так как вода через сбойку на отметке 105 м переливалась в шахту
«Комсомолец».
Наибольший объем затопленных выработок (12 280 тыс. л<3) имела
шахта им. Ленина треста «Макеевуголь». Объем затопленных в неко-
торых комплексах сбитых шахт, например в комплексе шахт № 1—3
«Кочегарка», им. Ленина и «Комсомолец» треста «Горловскуголь» пре-
вышал 20 млн. л<3, а по самому крупному комплексу шахт № 8, им.
К. Маркса, «Красный Профинтерн», № 1—2 и 4—4-бис «Красный
Октябрь» и «Юнком» составлял более 45 млн. м3.
Для быстрейшего развития добычи угля в первый период после
освобождения Донбасса была начата откачка таких шахт, восстановле-
ние которых не было связано с большими трудностями. К ним относи-
лись перспективные новые шахты с небольшими объемами затоплен-
ных выработок, а также шахты, затопленные неполностью. В послед-
них можно было установить насосы для предотвращения дальнейшего
затопления и организовать добычу на верхних горизонтах.
Во вторую очередь было начато восстановление шахт, полностью
затопленных, с большими объемами затопленных выработок, а также
тех, где выработки, особенно стволы, были завалены или имели боль-
шую протяженность.
Ход откачки шахт по годам иллюстрируется табл. 58 и графиками
(рис НО). До 1/1 1947 г. была откачана 151 шахта, или 41% от общего
их числа. С 1947 г. количество ежегодно осушаемых шахт резко умень-
шилось, как и число шахт, вводившихся в откачку.
Таким образом, работы по осушению шахт Донбасса можно разде-
лить на два периода. В первый период нельзя было возобновить добычу
угля на большинстве шахт, не осушив их предварительно хотя бы до
основного рабочего горизонта, и поэтому до 1947 г. откачка производи-
лась очень интенсивно; во второй период на большинстве откачиваемых
шахт велась добыча, проблема же осушения выработок отошла на вто-
рое место.
В первый период, когда откачка производилась через стволы шахт,
объем восстановительных работ был небольшим. При переходе к осу-
шению выработок ниже основных горизонтов пришлось зачастую вести
откачку из нескольких уклонов, восстанавливать не только основные вы-
Таблица 58
Ход откачки шахт Донбасса по годам
Основные показатели К началу откачки Годы
1943- 1944 1945 1946 1947 1948 1943 1950 1951 1952 1953 1954
Количество затопленных шахт (не откачиваемых) . . 368* 318 141 93 67 63 58 57 56 56 56 56 56
Количество шахт в откачке к концу года — 111 117 100 87 83 70 60 48 39 37 37
Количество осушенных шахт за год . с начала откачки . . . — 66 66 42 108 43 151 17 168 9 177 14 191 11 202 12 214 9 223 2 225 225**
Объем осушенных вы- работок за год, тыс. м3 .... с начала откачки, тыс. м3 % к общему объему затопленных вырабо- ток — 114 320 114 320 17,3 200480 314 800 47,6 118 179 432 979 65,6 26 064 459043 69,5 14 801 473 844 71,7 13 771 487 615 73,8 10 640 498 255 75,4 6 430 504 685 76,4 7 896 512 581 77,6 2670 515 251 78,0 2339 517 590 78,39
Остаток объема затопленных выработок к кон- цу года, тыс. м3 660256 545 936 345456 227 277 201 213 186 412 172 641 162 001 155571 147 675 145 005 142 666
Откачано воды за год, тыс. м3 .... с начала откачки, тыс. м3 118 352 118 352 187049 305401 140 862 446 263 89571 535 832 84 518 620 353 71 250 691 602 63 269 754 871 47 593 802 464 34 043 836 507 22 561 859068 19 829 878 897
Откачано воды из ста- тических запасов за год, тыс. м3 .... с начала откачки, тыс. м3 — 49115 49115 81656 130 771 50 158 180 929 12148 193077 6 251 199 228 6 654 205 982 4 971 210953 3 213 214 166 4 119 218 285 1 055 219 340 909 220249
Средняя суммарная величина притока в откачи- ваемые шахты м3/час — — 11776 8761 8202 8233 6965 6166 4624 3669 2303 2160
* 50 шахт осушались водоотливом соседних, сбитых с ними, шахт.
** Число шахт, осушенных полностью или частично собственным водоотливом.
ЗАТОПЛЕНИЕ И ОТКАЧКА ШАХТ ДОНБАССА
373
работки, в которых размещались водоотливные средства, но и ходки,
штреки и т. д., что не могло не сказаться на интенсивности откачки.
По мере снижения уровня воды в шахтах увеличивалась высота подачи
воды и возникла необходимость ее ступенчатой перекачки через про-
объем выработок, 6
тыс и3
Рис НО Изменение состояния откачки шахт Донбасса
а — изменение количества осушаемых, откачиваемых и затопленных шахт (/—за
топленные шахты, 2 — осушенные шахты, 3 — шахты в откачке),
б— изменение объема осушенных и затопленных выработок (/—осушенных вырабо
ток с начала откачки, 2 — осушенных выработок за год, 3 — остаток объема затоп-
ленных выработок),
в — изменение объема откачанной воды (1 — с начала откачки, 2 — за год, 3 — из
статических запасов с начала откачки, 4 — из статических запасов за год),
г — изменение средней величины суммарного притока в откачиваемые шахты
межуточные водосборники. Такое же усложнение схемы водоотлива'
происходило и при откачке уклонных работ. Поэтому интенсивность-
откачки постепенно снижалась.
Следует сказать, что вообще в течение всего времени осушения
интенсивность откачки была низкой вследствие малой производитель-
ности насосных установок и недостаточного их использования. Послед-
374
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
нее в свою очередь связано с задержками из-за завалов и перекрепле-
ния выработок.
Методы откачки шахт были различными в зависимости от способов
вскрытия разрабатываемых пластов. Откачка наклонных шахт и уклон-
ных работ велась преимущественно горизонтальными насосами типа
АЯП, «Коммунист» и «Комсомолец». Частично были использованы и
наклонные насосы АЯП-Н и Кадиевского завода. Иногда горизонталь-
ные насосы использовались и для откачки вертикальных выработок, где
они подвешивались в клетях. Обычно же при откачке из вертикальных
выработок применялись вертикальные насосы как отечественного про-
изводства («АЯП-В», ГМП, АТН и др.), так и ряда иностранных фирм.
Производительность насосов была очень различной: наряду с при-
менением в некоторых случаях (при откачке из вертикальных вырабо-
ток малого сечения) шламовых насосов с номинальной производитель-
ностью 15—25 м31час использовались насосы с производительностью
300, 460 м31час и более. Суммарная производительность насосных уста-
новок по шахтам также была очень разной. На небольших шахтах от-
качка иногда осуществлялась одним насосом малой производительности.
Общая мощность водоотливных установок у зеркала воды при откачке
Горловско-ЕнакиеЬской группы (5 шахт) достигала 9,5 тыс. мг1час. Как
правило, средняя фактическая производительность составляла 60—
70% номинальной, но зарегистрировано много случаев, когда она со-
ставляла всего лишь 25—30%, а иногда и меньше. Только в редких
случаях фактическая производительность бывала равной или несколько
превышала номинальную. Это наблюдалось в тех случаях, когда глу-
бина подачи воды была значительно меньше проектной.
На небольшом числе шахт (Горловско-Енакиевская группа, шахта
«Северная» треста «Дзержинскуголь») при откачке из вертикальных
стволов использовались эрлифты. В отдельных случаях применялись
спаренные насосы: насос, работавший у зеркала воды, нагнетал воду
со второго насоса, установленного выше (примерно на половине высоты
подачи), что облегчало работу обоих насосов и повышало их произво-
дительность. Значительные потери производительности насосов проис-
ходили вследствие применения труб малого диаметра, а также старых
ставов, в которых сечение труб было сужено в результате зарастания
окислами железа.
Насосные установки в большинстве случаев работали в среднем
8—10 час в сутки. При осушении Горловско-Енакиевской группы шахт,
где откачка была организована лучше, среднечасовое количество отка-
чиваемой воды составляло максимум 57% от суммарной номинальной
производительности насосов.
В первый период откачки насосы использовались значительно луч-
ше, а по мере снижения уровня воды в шахтах и с переходом к частич-
ной эксплуатации использование водоотливных средств неуклонно ухуд-
шалось. Вместе с тем уменьшалось и количество откачиваемой из шахт
воды и объем осушенных выработок. К 1/1 1955 г., т. е. к тому вре-
мени, когда откачка бассейна считалась практически законченной и
гидрогеологические наблюдения прекратились, было полностью осу-
шено 196 шахт, или 53,3%, 71 шахта (19,3%) считалась осушенной, так
как была откачана до основного горизонта и введена в эксплуатацию.
Таким образом, общее количество полностью и частично осушенных
шахт к 1/1 1955 г. составляло 267. Из них 225 шахт были осушены соб-
ственным водоотливом и 42 — водоотливом сбитых с ними соседних шахт.
При этом 17 шахт были осушены полностью и 25 частично.
В частично осушенных шахтах остались затопленными сравни-
тельно небольшие объемы горных выработок в основном в изолирован-
ЗАТОПЛЕНИЕ И ОТКАЧКА ШАХТ ДОНБАССА
375
них уклонах. Общий объем затопленных выработок в частично осушен-
ных шахтах составлял 33 533 тыс. л<3, т. е. в среднем по 472 тыс. м3 на
одну шахту.
К 1/1 1955 г. в откачке находилось 45 шахт, из них 8 откачивались
водоотливом соседних сбитых шахт. Остатки объемов затопленных выра-
боток в откачиваемых шахтах составляли 48 549 тыс. м3, т. е. в среднем
1080 тыс. м3 на одну шахту. По отдельным шахтам он изменялся от
3—5 до 5501 тыс. м3. Объем воды в затопленных выработках откачи-
ваемых шахт на 1/1 1955 г. составлял 21 600 тыс. м3, 56 шахт остава-
лись до 1/1 1955 г. затопленными: откачка их не начиналась, объем
затопленных выработок в них составлял 60 584 тыс. м3, а воды —
29 862 тыс. м3.
Наибольшее количество осушенных шахт отмечалось в Антраци-
товом районе (68). В Центральном, Краснодонском и Гуково-Богураев-
ском районах откачка практически была прекращена, хотя в послед-
них двух районах треть шахт оставалась затопленной. Среди шахт,оста-
вавшихся затопленными, были такие, которые осушались по мере при-
ближения к ним горных работ соседних шахт. В табл. 59 приведены
данные об объемах затопленных и осушенных выработок по разным
районам.
Таблица 59
Объемы затопленных и осушенных выработок
Район Объем затоп- ленных выра- боток к началу откачкн, тыс. м3 Объем выработок к 1/1 1955 г.
осушенных затопленных
тыс м3 % тыс. л*3 %
Красноармейский 16125 14 971 92,8 1 154 7,2
Донецко-Макеевский 203 846 143 334 70,3 60 542 29,7
Центральный 101 963 101 426 99,6 537 0,5
Кадиевско-Лутугннский 138 240 102 112 79,9 36128 26,1
Краснодонский 17 212 9 908 57,5 7 304 42,5
Антрацитовый 134395 104 349 77,6 30 046 22,4
Шахтинско-Несветаевский 41 097 37 386 91,0 3711 9,0
Гуково-Богураевский 7 378 4134 56,0 3 244 44,0
Всего по Донбассу . . . 660 256 517 590 78,4 142 666 21,6
В Донбассе за первые годы откачки из статических запасов отка-
чивалось относительно большее количество воды. Например, объем
воды, откачанной из статических запасов, по отношению к общему ко-
личеству откачанной воды в 1945 г. составил 43,6%, в 1946 г. — 36%,
в 1947 г. — 13,6%, а в 1948 г.—-7,4%, после чего он оставался при-
мерно таким же до последних лет откачки. В 1954г. количество отка-
чанной из статических запасов воды по 37 осушаемым шахтам соста-
вило всего 4,6% по отношению к общему количеству откачанной воды,
т. е. отношение количества откачанной за счет притока воды к объему
воды, откачанной из статических запасов, оказалось равным 22:1. За
весь период откачки это отношение в среднем составило 3:1. Объяс-
няется это тем, что по большинству шахт производилась откачка для
поддержания уровня воды ниже эксплуатируемых горизонтов, т. е. отка-
чивался только приток, но выработки не осушались. Кроме того, по
мере снижения уровней воды в шахтах увеличилась и величина при-
тока в них
376
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ОТКАЧКИ ШАХТ
И РЕЗУЛЬТАТЫ ОБОБЩЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ
После освобождения Донбасса на гидрогеологическую службу бас-
сейна было возложено обслуживание откачки шахт, заключавшееся
в составлении гидрогеологических заключений об условиях затопления
и осушения всех шахт, с подсчетом количества воды, подлежащей от-
качке. Эти заключения служили основой для проектирования способов
осушения и составления планов восстановления шахт. Кроме того, гид-
рогеологическая служба должна была осуществлять методическое руко-
водство осушительными работами и контроль за правильным учетом
количества откачиваемой воды.
Для составления заключений потребовались материалы о гидрогео-
логических условиях всех без исключения шахт, в первую очередь све-
дения о притоках в шахты до затопления. Данные о величинах прито-
ков оказались по многим шахтам недостаточно правильными и боль-
шей частью преувеличенными. Тем не менее проделанная огромная
работа по сбору и систематизации всех материалов в виде гидрогеоло-
гических заключений по каждой шахте позволила составить полную и
в общем правильную картину обводненности шахт Донецкого бассейна
С 1944 г. гидрогеологами производились поквартальные обследова-
ния всех откачиваемых шахт с составлением актов обследования, вклю-
чавших подробные сведения о ходе и гидрогеологических условиях от-
качки и восстановительных работ. Одновременно с этим специально
организованной службой на шахтах проводились систематические на-
блюдения за количеством откачиваемой воды и снижением ее уровня
в выработках. Кроме того, производились определения притоков
В разных районах Донбасса на ряде шахт, выбранных в качестве
опорных, были организованы наблюдения за ходом откачки и влия-
нием ее на водоносные горизонты. Собранные материалы о гидрогеоло-
гических условиях шахт в процессе их затопления и осушения позво-
лили по-новому осветить ряд вопросов шахтной гидрогеологии.
Текущее обобщение материалов производилось в виде графика
откачки по каждой шахте, где изображались ход снижения уровня, из-
менение объема осушенных выработок, объема откачанной воды, вели-
чины расчетных и фактических притоков и характеристика работы водо-
отлива. По отдельным вопросам выполнялись работы, из которых в пер-
вую очередь следует назвать работу Н. В. Роговской (1947), а также
ряд докладов, сделанных па гидрогеологической конференции по откачке
шахт в 1945 г. (Ф. А. Белов, С. Ф. Дымченко, И. П. Езерская, А. И. По-
кровский, И. П. Соляков, И. Д. Усиков и др.).
Впоследствии все накопленные в процессе наблюдений за откачкой
шахт материалы были 'обобщены в работе И. П. Солякова (1957).
До 1944 г. не существовало методики подсчета количества воды,
скопившейся в затопленных шахтах, не было также систематизирован-
ных данных об обводненности всех шахт, не были изучены закономер-
ности изменения притока воды в шахты от геологических и горнотехни-
ческих условий эксплуатации.
В связи с необходимостью проектирования способов и сроков от-
качки шахт бассейна группой специалистов, из которых в первую оче-
редь следует назвать В. С. Попова и Д. И. Щеголева, .в 1944 г. была
разработана методика определения количества скопившейся в затоплен-
ных шахтах воды и величины притоков, которые будут поступать в
шахты на разных горизонтах в процессе откачки. В основу этой мето-
дики была положена гипотеза о том, что величина притока в шахту
ЗАТОПЛЕНИЕ И ОТКАЧКА ШАХТ ДОНБАССА
377
(при затоплении или осушении) изменяется по прямолинейной зависи-
мости от нуля на отметке статического уровня до величины нормаль-
ного притока на нижнем горизонте работ.
В результате анализа данных о скорости и времени затопления
ряда шахт оказалось, что повышение уровня воды в шахтах лроисхо-
дит значительно быстрее, чем это должно было бы наблюдаться при
условии заполнения водой определенных объемов горных выработок
притоком, рассчитанным по прямолинейной зависимости. Поскольку это
не могло быть объяснено большими по сравнению с расчетными вели-
чинами притоков, то пришлось предположить, что действительный объем
затопленных пустот в шахте (горных выработок) меньше, чем объем
выработанного пространства, вычисленный как произведение площади
выработок на их высоту, равную в очистных работах мощности уголь-
ного пласта. В связи с этим было введено понятие о коэффициенте
заполнения, характеризующем степень сохранности выработок. Уголь-
ными комбинатами были представлены материалы по объемам вырабо-
танных пространств по каждой шахте по пластам и горизонтам (таб-
лицы и графики объемов) со схемами вскрытия и сбоек между отдель-
ными шахтами (рис. 111). Пользуясь гипотезой о прямолинейном изме-
нении притока с глубиной, данными о нормальных притоках в шахты,
сведениями об объемах затопленных выработок и коэффициентами за-
полнения, донецкие гидрогеологи определяли количество воды в шахтах.
Обработка материалов показала, что восстановление уровня в шах-
тах, как и в скважинах, происходит по некоторой криволинейной зави-
симости. Уже в 1944 г. было установлено, что приток в шахту изме-
няется с глубиной по криволинейной зависимости, а принятая ранее
в виде гипотезы прямолинейная зависимость не соответствует действи-
тельности. В связи с этим, а также исходя из'предположения о наличии
турбулентного движения воды в трещиноватых породах вблизи горных
выработок, А. И. Федоров в 1945 г. предложил производить расчеты
притока по параболической зависимости, выражающейся видоизменен-
ной формулой Шези. В соответствии с этим в дальнейшем были .произ-
ведены пересчеты количества скопившейся в шахтах воды. Эта же
зависимость использовалась и при контроле количества откачанной
воды.
Различия в геологических, гидрогеологических и горнотехнических
условиях шахт сказались при затоплении на скорости повышения
уровня, а также на количестве скопившейся в них воды.
Орогидрографические особенности определили положение макси-
мальных уровней воды в затопленных шахтах, причем в некоторых
шахтах уровни поддерживались на одной отметке в результате слива
воды в гидрографическую сеть. Геологические, гидрогеологические и
горнотехнические условия определяли и способы осушения, а также
общие условия и интенсивность откачки. Поэтому закономерности за-
топления и откачки в шахтах одного района существенно отличались
от таковых в шахтах других районов. Для более четкого выявления
этих закономерностей было произведено районирование промышленной
территории бассейна на основе общих геологических, гидрогеологиче-
ских, геоморфологических, инженерно-геологических и горнотехниче-
ских особенностей различных частей бассейна. Вся промышленная тер-
ритория бассейна была разделена на следующие восемь районов, ха-
рактеризующихся большей или меньшей общностью всех условий:
1) Красноармейский; 2) Донецко-Макеевский; 3) Центральный; 4) Ка-
диевско-Лутугинский; 5) Краснодонский; 6) Антрацитовый; 7) Шахтин-
ско-Несветаевский; 8) Гуково-Богураевский.
a
б
]33,Е£-_
Шх.№10
195,2 +192.4
ШХ №7
+189,6
н,м
+200
Е
+160
+128,7
з_пл ТЙ2____+ 103~4~тт I
рТ кв-т на пл
I]
I +45,2
кв,-г на пл т2 х
+ 101,6
кв-т пл т3
9штр пл тг
9штр
кв,-г на пл /Т?2
+39,3
+ 78,9
осн штр
ПЛ т3 §
~+4В g
+272 5
_6штр^
КВ'Г пл m3
целик 4м
-125^*
8 штр
12 штр
-57,2/щ
-14.4
-53§
14штр
-47,6
12 штр
-119,4
-167 6
3
+ 1Т9,0
64+100.7
осн штр т?
^г-
+76,8
+ 48,2
+ 22.3
-62,3
12штр_ ^98,7
+1Б0-гидростатический уровень
+120
+80
+40
+ 0
-40
-80
-120
"160
-40
Шх №7
-80
120
12,8 м3/чос
50 м^час
500
Обьемы выработанного простран-
ства и воды в изолированных
уклонах по пласту т3 Шх №7
1000 1500
приток, мЗ/час
Н,М
Шх №10
100 200 300 400 500 тыс,л/3
2000
Объем тыс м3
Ги' 111 Схема вскрытия (а) и объемы выработанного пространства, количества воды и притоков по шахтам № 7 и 10 (б)
1 — объем выработок; 2 — объем воды в затопленных выработках, 3 приток; 4 — сбойка между шахтами и ее отметка Сокращения на
рисуике- шх —шахта, штр —штрек, брг. — бремсберг, кв — г — квершлаг, пл —пласт, укл —уклон
ЗАТОПЛЕНИЕ И ОТКАЧКА ШАХТ ДОНБАССА
379
Общие данные о горнотехнических условиях эксплуатации сведены
в табл. 60 *.
Степень обводненности *шахт Донбасса в общем невелика, что
объясняется сравнительно небольшой водоносностью отложений карбо-
на и покрывающих их более поздних образований, а также засушли-
вым климатом и бедностью бассейна поверхностными водами.
Из табл 61 видно, что притоки 204 шахт (66,3%) до затопления
не превышали 100 м3/час Средний приток на одну шахту составлял 75—
80 м3/час.
Максимальный приток (485 м3/час) был зарегистрирован по шахте
«Центрально-Заводская» треста «Куйбышевуголь», минимальные при-
токи (10 м3!.час) наблюдались по шахтам № 9 и 19 треста «Красно-
донуголь» и № 6 «Максимовка» треста «Кадиевуголь».
Данные о скорости и времени затопления шахт и отдельных гори-
зонтов были использованы для определения количества воды, скопив-
шейся в шахтах Повышение уровней в последний период затопления —
на верхних горизонтах — происходило очень медленно, со скоростью
в несколько сантиметров или даже долей сантиметра в сутки. Сред-
няя скорость повышения уровня, равная отношению глубины шахты ко
времени ее полного затопления, всегда больше скорости затопления
верхних юризонтов, так как по мере повышения уровня происходило
уменьшение и гидравлического градиента, и притока Данные по шах-
там, где имелись замеры в разных стадиях затопления, подтверждают
это (рис. 112). Средняя скорость затопления по шахтам бассейна коле-
балась от нескольких сантиметров до 1,8 м/сутки. Скорость затопления
шахты или отдельного горизонта, как и время затопления, находятся
в прямой зависимости от величины притока и в обратной — от объема
заполняемых пустот. Поэтому скорость повышения уровня в каждой
шахте значительно изменялась в зависимости от объемов выработки
на каждом горизонте Лишь немногие шахты, имеющие относительно
большие притоки и малые объемы горных выработок, были затоплены
полностью, т. е. до отметки статического уровня. В шахтах с малыми
притоками и большими объемами выработок уровень за несколько лет
затопления не успел достигнуть статического положения. Примером
может служить шахта № 11 треста «Куйбышевуголь», имевшая объем
выработок 3,3 млн. м3 и приток на нижнем горизонте 40 м3/час. За
7 лет и 3 месяца (с начала затопления 16/Х 1941 г. до 14/1 1949 г.)
уровень в ней повысился с отметки —694,7 до —311 м, т е. всего на
383,8 м и примерно на 500 м не достиг статического.
Режим затопления комплексов сбитых шахт был сложным, так как
нижние горизонты работ затапливались как изолированные бассейны,
а по достижении уровня в одной из шахт сбойки повышение уровня по
этой шахте прекращалось вследствие перелива воды из нее в шахту
с более низким уровнем. В некоторых случаях производилась перекачка
воды из одной шахты (№ 14 треста «Свердловуголь») в другую (№ 17)
с целью поддержания уровня в первой и ее эксплуатации. На режим за-
топления соседних шахт оказывал влияние не только свободный пере-
лив воды через сбойки, но и фильтрация через целики, разделяющие
шахты с разными уровнями (шахты № 9 и 10-бис треста «Снежцянант-
рацит»).
Равные или близкие к статическим уровни были достигнуты по
49 шахтам (11 в Донецко-Макеевском районе, 18 в Кадиевско-Луту-
* Во всех таблицах и далее в тексте приводятся данные о горнотехнических и
гидрогеологических условиях шахт, затапливавшихся в период войны, поэтому они
не могут в полной мере характеризовать условия, существующие в настоящее время
380
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
Таблица 60
Горнотехнические и гидрогеологические условия шахт по районам
Основные показатели Красноармей- ский Донецко-Ма- кеевскнй Центральный Кадневско-Лу- тугннский Краснодон- ский | Антрацитовый ! Шахтннско- ! Несветаев- 1 ский Гуково-Богу- раевскнй Итого по Дон- бассу
Общее количество затопленных шахт 11 85 30 78 30 99 20 15 368
Из них: наклонных . . . 1 10 2 10 11 46 2 82
вертикальных 7 60 22 60 13 41 19 8 230
Количество шахт, по которым не бы- ло данных о горно- технических усло- виях 3 15 6 8 6 12 1 5 56
Количество шахт, разрабатывавших: 1 пласт .... 1 28 1 17 17 63 7 8 142
2 пласта .... 4 20 1 11 5 23 8 2 74
3 пласта .... 3 10 1 7 2 — 4 — 27
4 пласта .... — 5 — 11 — 1 — — 17
от 5 до 9 пла- стов 7 6 20 33
от 10 до 19 пла- стов 14 4 — 18
20 пластов . . . — — 1 — — — — — 1
Количество шахт, разрабатывавших пласты с углами падения: от 0 до 30° . . . 8 64 34 4 74 19 5 208
от 30 до 45° . . — — 5 27 13 12 — — 57
от 45 до 60° . . — 5 10 8 7 — — 5 35
свыше 60° . . . — 1 9 1 —• 1 — — 12
Количество шахт с содержанием пес- чаников в кровле: до 30 % .... 1 47 7 33 7 25 7 127
от 30 до 50 % . 7 20 14 29 8 37 17 2 134
свыше 50 % . . — 2 3 7 9 23 2 1 47
нет данных . . . — 1 — 1 — 2 — — 4
Глубина шахт, м: минимальная . . 100 75 210 154 64 62 122 160 54
максимальная 463 923 750 676 394 520 744 433 923
средняя .... 283 400 434 282 260 304 292 299 326
Общий объем выра- ботанного прост- ранства, тыс. л/3, минимальный . . 85,5 10 30 26 18 45 840 197 10
максимальный . 6115 12604 19 205 16 718 3 427 7 977 38 271* 2 400 3827Г
средний .... 2682 3 586 7 228 3 007 995 1 932 4 060 869 2992
Приток на нижнем горизонте работ, м-^час минимальный . . 12 12 15 10 10 12 15 17 10
максимальный . 400 485 435 450 150 242 520s* 140 520'
средний .... 124 76,7 105,3 85,3 53,4 70,7 95 45 78,6
Коэффициент нерав- номерности прито- ка 33,3 40,5 29,0 45,0 15,0 20,0 34,6 8,2 48,5
* По бассейну сбитых шахт: ,Пролетарская диктатура*, .20 лет РККА“, .Красненькая*, „Н-Азовская
им. Петровского и им. Фрунзе.
** Суммарный приток по шахтам им. ОГПУ и им. Горького.
ЗАТОПЛЕНИЕ И ОТКАЧКА ШАХТ ДОНБАССА
381
Таблица 61
Характеристика обводненности шахт
Район
Общее
количество
шахт
до 20
Количество шахт с притоками, м3/час
20—50 50-100 100-200 200-300 300—400 >400
Красноармейский .......
Донецко-Макеенский . . .
Центральный............
Кадиевско-Лутугинский . .
Краснодонский..........
Антрацитовый ..........
Шахтинско-Несветаевский
Гуково-Богураевский . . .
7
73
21
69
18
89
17
15
1
7
1
5
4
10
2
2
1
24
5
26
6
36
4
7
1
29
6
21
6
25
5
3
2
9
6
14
2
17
5
2
1
3
2
2
1
Итого по Донбассу . .
309
32 109 96 57
гинском и Антрацитовом, по одной в Шахтинско-Несветаевском и Гуко-
во-Богураевском). На остальных шахтах уровни не успели достигнуть
статического положения вследствие начавшейся плановой откачки или
нарушения процесса затопления откачкой в период оккупации, либо
из-за перелива воды через горные выработки и трещиноватые породы
в глубокие балки (перелив воды из Краснолучской группы шахт через
штольню в балку Хрустальскую и из бассейна затопленных сбитых
между собой шахт «Центрально-Боковской», № 1—1-бис, 2—2-бис, 3—
4, 8—9, 13, 14 и 15 через шурф Куликовского в балку Крепенькую,
фильтрация 'воды из шахт «Старо-Кондратьевка» и «Ново-Кондрать-
евка» в р. Садки и др.). По шахтам, в которые не было доступа вслед-
ствие завалов стволов, а также по шахтам, откачанным в первые ме-
сяцы после освобождения, отметки статических уровней остались неиз-
вестными.
Наиболее низкая отметка статического уровня ( + 55 м) зафикси-
рована по шахте «Томошевка», расположенной вблизи р. Сев. Донца.
Самые высокие отметки уровней установлены по шахтам № 39 треста
«Зуевантрацит» ( + 288 м) и № 21 треста «Советскуголь» ( + 280 м),
расположенным на возвышенных участках 'И в удалении от долин балок
и рек. В общем, можно сказать, что наиболее высокие отметки стати-
ческих уровней приурочены к возвышенным участкам Главного водо-
раздела, откуда они понижаются во все стороны и достигают наимень-
шей величины вблизи долины р. Сев. Донца и по окраинам бассейна.
Вследствие разности отметок поверхностей на некоторых участках, осо-
бенно на участках крупных комплексов сбитых шахт, до 80—120 м
уровни в соседних шахтах комплексов иногда отличались друг от друга
на 20—30 м. В среднем уровни оказывались на 20—30 м выше тальве-
гов наиболее глубоких балок.
По некоторым шахтам отмечены значительные сезонные колебания
статических уровней после затопления. Так, по шахте «Грузская Вер-
тикальная» уровень в течение 6 месяцев оставался почти неизменным,
в период с 1/IV по 1/V 1944 г. он повысился на 6 м, а до 6/VI 1944 г.—
еще на 1 м, после чего снова произошло понижение уровня до перво-
начальной отметки (см. рис. 112). По многим шахтам было зарегистри-
ровано значительное увеличение скорости повышения уровня в весен-
нее время.
Н,м
Начало откачни шх им Калинина 1-1-1944г
-500
1941г| 1942г 1943г 1944г 1945г
Рис. 112. Повышение уровня воды в шахтах при затоплении
/ — кривые повышения уровней воды, построенные по расчетным данным; 2 — кри-
вые повышения уровней воды, построенные по данным замеров в шахтах
ЗАТОПЛЕНИЕ И ОТКАЧКА ШАХТ ДОНБАССА
383
Резкие повышения уровней, связанные с инфильтрацией талых вод,
наблюдались в апреле 1944 г. по шахтам № 1, 19, 21, 22 треста «Снеж-
нянантрацит» и шахте им. Киселева треста «Чистяковантрацит». На
многих шахтах в весеннее время отмечалось увеличение притока. Так,
суммарный приток по бассейну шахт Центрально-Боковского комплекса,
затопленного до отметки +118 м, на которой происходил слив воды
в балку Малокрепенькую, в зимнее время составлял 280 м^/час,
в апреле же 1944 г. он увеличился до 700 м3/час, а в июне снова умень-
шился до 600 м3/час.
Общее время затопления шахт бассейна, в которых установился
статический уровень, изменяется от 170 суток (штольня № 160 треста
«Краснолучуголь») до 1888 суток (штольня № 3 треста «Кировуголь»).
Для подсчета количества скопившейся в шахте воды принимался
средний приток по графику изменения притока с глубиной до отметки,
соответствующей половине объема затопленного пространства или поло-
вине глубины затопленного интервала выработок. Произведение полу-
ченного притока на время затопления составляет количество скопив-
шейся в шахте воды. Этим путем определялось количество воды как
в целом по шахте, так и на различных горизонтах (если известны сро-
ки затопления отдельных горизонтов). Однако в большинстве случаев
эти данные отсутствуют и количество воды в выработках каждого гори-
зонта исчисляется в зависимости от объема выработанного простран-
ства.
По многим шахтам количество воды приходилось определять в за-
висимости от объема затопленных выработок по аналогии с другими
шахтами, сходными по геологическим, гидрогеологическим и горнотех-
ническим условиям.
Зависимость между объемом воды в шахте и объемом затопленных
выработок выражалась коэффициентом заполнения, характеризующим
степень сохранности выработок и равным отношению поступившей
в шахту воды (притока за период затопления) к номинальному объему
W
выработанного пространства =
Время затопления шахты полностью или до определенного гори-
зонта в большинстве случаев могло быть определено достаточно точно.
Величина притока Qcp для горизонта затопления с большей или мень-
шей точностью определялась по графику притока. Площади выработок
достаточно точно подсчитывались по маркшейдерским планам. Высота
очистных выработок принималась равной мощности угольного пласта.
Последнее нельзя считать вполне правильным. Вследствие перераспре-
деления горного давления происходят оседание кровли, пучение почвы,
растрескивание и разрыхление вмещающих пород, причем пустоты в
породах образуются за счет высоты выработок и набухания глинистых
пород. Объем пустот (искусственных трещин), образовавшийся во вме-
щающих породах, в сумме с остаточным объемом деформированных
горных выработок может быть только меньше первоначального объема
выработок (объема вынутого угля). Часть объема выработок была
заполнена шахтным оборудованием, крепежным лесом и пр.
Таким образом, вода, поступающая в шахту, размещалась в гор-
ных выработках и пустотах зоны обрушения, суммарный объем кото-
рых не превышал первоначального объема выработок. Часть воды раз-
мещалась и в естественных трещинах отдельностей или тектонических
трещинах и порах вмещающих пород, но объем этих пустот не мог
быть значительным по сравнению с объемом выработанного простран-
ства. Кроме того, и до затопления большинство этих пустот было за-
полнено водой. Поскольку расчетный объем выработанного простран-
384
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
ства превышал фактический объем всех искусственных пустот, то зна-
чение К) должно быть всегда меньше 1,0. На верхних горизонтах часть
трещин обрушения располагалась выше зоны затопления и была сво-
бодной от воды, что также вызывало-уменьшение К\.
Коэффициенты заполнения, определенные в целом для шахты или
для разных горизонтов шахты, позволяли подсчитать объемы содержа-
щейся в шахтах воды. После определения коэффициентов заполнения
строились графики объемов воды по каждой шахте. Эти графики слу-
жили приложением к заключению об условиях затопления и откачки
шахт.
Коэффициенты заполнения использовались и для подсчета коли-
чества воды, откачанной из статических запасов, определявшихся как
произведение объема осушенных за определенный период выработок на
коэффициент заполнения (U^ = Kj V).
Величина К\ по шахтам бассейна колеблется от 0,2 до 1,0. Наи-
меньший коэффициент заполнения 0,2 был получен по шахте № 1—3
«Кочегарка» треста «Горловскуголь». По шахтам, где до затопления
были пройдены только подготовительные выработки, К\ принимался
равным 1. Средневзвешенные коэффициенты заполнения по разным
районам изменяются от 0,33 (Центральный) до 0,66 (Гуково-Богураев-
ский). По некоторым шахтам коэффициенты заполнения были не вы-
числены, а приняты по аналогии с другими шахтами, причем величины
этих коэффициентов впоследствии, после получения в результате от-
качки более достоверных данных, уточнялись.
Величины коэффициентов заполнения зависят от геологических и
горнотехнических условий каждой шахты. Основными факторами явля-
ются: а) литологический состав вмещающих пород; б) степень их мета-
морфизации; в) условия залегания (углы падения пластов); г) количе-
ство разрабатываемых пластов; д) объем выработанного пространства;
е) глубина разработки.
Величины их должны зависеть также от мощности разрабатывае-
мых пластов, влияющей на высоту зоны обрушения, а также от вре-
мени и системы разработки и способа управления кровлей. Перечислен-
ные выше шесть основных факторов были выделены как самостоятель-
ные, но влияние каждого из них в отдельности проследить было трудно,
так как все они связаны между собой и часто нельзя определить, кото-
рый из них играет главную роль.
Жесткие породы — песчаники и известняки — в зоне обрушения над
горными выработками разбиваются более или менее крупными трещи-
нами и оседают в виде глыб. Количество измельченного материала при
этом невелико, трещины легко заполняются водой. Наиболее слабые
породы — глинистые сланцы — в зоне обрушения сильно измельчаются,
образуется много мелкообломочного материала, способного набухать
и закупоривать трещины. В отличие от жестких пород, где преобла-
дают деформации с разрывом сплошности и трещины пронизывают
зону обрушения на всю мощность, в породах слабых, склонных к упру-
гим деформациям, происходит прогибание пород. Поэтому зона трещи-
новатости в сланцах должна быть меньше, чем в песчаниках. Если
толща пород, вмещающая разрабатываемый пласт, состоит преимуще-
ственно из жестких пород (песчаников и известняков), то объем откры-
тых трещин, которые могут быть заполнены водой, а следовательно, и
коэффициенты заполнения должны быть больше, чем в тех случаях,
когда вмещающая толща сложена глинистыми сланцами. Если преобла-
дают песчано-глинистые сланцы, занимающие промежуточное положе-
ние между наиболее слабыми (упругими) и жесткими породами, то
величины коэффициентов заполнения должны иметь среднее значение.
ЗАТОПЛЕНИЕ И ОТКАЧКА ШАХТ ДОНБАССА
385
В результате систематизации материалов оказалось, что коэффи-
циенты заполнения закономерно изменяются в зависимости от процент-
ного содержания во вмещающей толще песчаников и глинистых слан-
цев. При этом для определения процента жестких и слабых пород в
расчет принималась вся толща, залегающая между разрабатываемыми
пластами, а также 50-метровая толща, залегающая над верхним пла-
стом. Закономерное увеличение коэффициентов заполнения с повыше-
нием содержания песчаников наблюдается как в целом по Донбассу
(табл. 62), так и по отдельным районам (за исключением Краснодон-
Таблица 62
Зависимость Kt от содержания
песчаников
Содержание песчаников, % Количество шахт Объем затоп- ленных выра- боток, тыс. м3 Объем воды, тыс. м3 Коэффициент заполнения,
0—20 49 92 463 42 243 0,45
20—40 112 307 792 133 969 0,43
40—60 68 157 667 90 300 0,56
60—80 9 4182 2 907 0,69
80—100 1 560 442 0,79
ского и Гуково-Богураевского, где исходные данные, видимо, были ме-
нее точны). Наоборот, с увеличением содержания в породах кровли
глинистых сланцев коэффициенты заполнения уменьшаются (табл. 63).
Таблица 63
Зависимость Ki от содержания
глинистых сланцев
Содержание глинистых сланцев, % Количество шахт Объем затоп- ленных выра- боток, тыс. м3 Объем воды, тыс. м3 Коэффициент, заполнения,
0—20 38 58 584 32 620 0,55
20—40 100 247 708 122 525 0,49
40—60 73 194 141 84 730 0,43
60—80 18 55 082 26 667 0,48
80—100 10 7149 3 319 0,46
На величину коэффициентов заполнения оказывает влияние также
и степень метаморфизации пород, в первую очередь сланцев: более ме-
таморфизованные сланцы обладают большей жесткостью и теряют спо-
собность к набуханию. Поэтому насыщение водой трещиноватой зоны
в породах высокометаморфизованных должно происходить значительно
легче, и объем пустот, которые могут быть заполнены водой, в них
больше; чем в породах (сланцах) низкой степени метаморфизации.
Таблица 64 дает представление о зависимости величины средних
коэффициентов заполнения от степени метаморфизации пород, выражен-
ной марочным составом углей. Некоторые отклонения от общей зако-
номерности объясняются, по-видимому, сильным влиянием каких-либо
других факторов.
Менее четко наблюдается зависимость Ki от углов падения пород
(табл. 65). Несколько большие величины коэффициентов заполнения
наблюдаются по шахтам, разрабатывающим пласты, залегающие со
средними углами падения 30—45°. По-видимому, при разработке таких
386
ГИДРОГЕОЛОГИЯ и инженерная геология МЕСТОРОЖДЕНИИ
Зависимость Kt от степени
метаморфизации пород
Таблица 64
Марки угля Количество шахт Объем затоп- ленных выра- боток, тыс. м3 Объем воды, тыс. м3 Коэффициент, заполнения,
д 16 35 368 14128 0,4
г 34 64 384 30 155 0,46
ж 45 145 096 59 220 0,41
к 25 80 587 35 593 0,44
ОС 29 78 515 37 224 0,47
т 9 10 205 5 691 0,56
А 79 146 873 86 489 0,58
Зависимость Kt
от углов падевия пород
Таблица 65
Углы падения Количество шахт Объем затоп- ленных выра- боток, тыс. я3 Объем воды, тыс. я3 Коэффициент заполнения,
0—30 160 345 417 172 569 0,5
30—45 38 91725 46 804 0,51
45—90 26 120 866 46 598 0,38
пластов создаются наилучшие условия сохранности выработок. Сохран-
ность горных выработок в свою очередь зависит от системы разработки
и способа управления кровлей, а также от количества и мощности раз-
рабатываемых пластов, глубин и давности разработки, объема и пло-
щадей выработанного пространства. Выяснение зависимости К\ от сис-
темы разработки и способа управления кровлей затруднено вследствие
недостатка данных. Кроме того, на одних и тех же шахтах в разные
периоды эксплуатации и на различных горизонтах способ управления
кровлей менялся. В тех случаях, когда имелись более или менее досто-
верные сведения, зависимость К\ от способа управления кровлей выра-
жается очень четко. Так, по 7 шахтам Центрального района, где разра-
ботка велась с частичной закладкой, средний коэффициент заполнения
был равен 0,48, средний К\ по 9 шахтам, в которых разработка произ-
водилась с полным обрушением, составлял 0,33.
Закономерность изменения коэффициентов заполнения от количе-
ства разрабатываемых пластов хорошо прослеживается в целом по Дон-
бассу (табл. 66) и по некоторым районам. Подготовительные выра-
Зависимость Kt от количества
разрабатываемых пластов
Таблица 66
Количество разрабатывае- мых пластов • Количество шахт Объем затоп- ленных выра- боток, тыс я3 Объем воды, тыс я3 Коэффициент заполнения,
1 111 141 703 82 877 0,58
2 53 102 067 52 542 0,51
3—5 43 154115 70 013 0,45
>5 33 166 759 65 057 0,38
ЗАТОПЛЕНИЕ И ОТКАЧКА ШАХТ ДОНБАССА
387
ботки — стволы, квершлаги, штольни и уклоны — почти не теряют своего
объема с течением времени. Поэтому К\ по шахтам-новостройкам при-
нимался в гидрогеологических заключениях равным 1. Увеличение объе-
ма выработанного пространства в крупных шахтах происходит за счет
очистных выработок, а удельный вес подготовительных выработок тем
меньше, чем крупнее шахты. С увеличением площади разработки уве-
личивается и зона обрушения, в ней идут процессы выветривания, веду-
щие к разрыхлению пород. Шахты с наибольшими объемами выработок
являются также и самыми старыми, где обрушение достигло полного
развития. К\ таких шахт меньше, чем Л", шахт новых, имеющих малые
объемы выработок (табл. 67). Аналогичная зависимость (табл. 68) про-
Зависимость Ki
от объема горных выработок
Таблица 67
Объем вырабо- ток, тыс. м3 Количество шахт Объем затоп- ленных выра- боток, тыс. м3 Объем воды, тыс. м3 Коэффициент заполнения,
<200 12 624 437 0,7
200-500 16 4 944 2927 0,6
500—1000 46 29 076 16 960 0,58
1000—2000 47 52 606 30 446 0,56
2000—5000 67 157 647 84622 0,54
5000—10000 26 147 918 63 565 0,43
>10000 21 171 421 71 425 0,42
слеживается и между Ki и глубиной разработки: величина коэффици-
ента заполнения уменьшается с увеличением глубины шахт. Это естест-
венно, так как глубины разработки также отражают как объем вырабо-
ток, так и возраст их.
Зависимость Ki
от глубины разработки
Та блица 68
Глубина шахт, м Количество шахт Объем затоп- ленных выра- боток, тыс м3 Объем воды, тыс. м3 Коэффициент заполнения,
<100 9 1 267 762 0,6
100—200 32 31441 19 786 0,63
200—300 77 109 621 63 264 0,58
300—400 53 97 375 49 482 0,51
400—500 45 162 746 72 362 0,44
500—600 12 76 629 31970 0,42
>600 12 85 565 32 863 0,38
Подсчеты коэффициентов для разных горизонтов некоторых шахт*
по которым имелись достаточные сведения о процессе повышения уров-
ня в период затопления, показали, что в большинстве случаев Д'] умень-
шается к верхним горизонтам. Объясняется это тем, что сохранность
выработок на верхних горизонтах значительно хуже, чем на нижних,
более «молодых» горизонтах (табл. 69). По самым глубоким шахтам
на .нижних горизонтах Д, оказался меньше, чем на средних, откуда он
затем снова уменьшался к верхним горизонтам. Объясняется это, по-ви-
димому, тем, что горные породы, находящиеся на значительной глубине
под высоким давлением, в большей степени способны к боковому рас-
388
ГИДРОГЕОЛОГИЯ и ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
Таблица 69
Изменение Kt с глубиной
Трест, шахта Интервал глубины, м
от до
„Краснолучуголь”, бассейны шахт № 1, 2 КСМ, 151, — 13 + 106 0,95
+ 106 + 126 0,92
16-бис + 126 + 141 0,68
Бассейны шахт № 5, 5—7, 7—8 +33,8 +38,1 0,64
+38,1 +45,1 0,54
+45,1 +56,2 0,46
+56,2 (-66,3 0,3
„Свердловуголь*, шахта № 1—2 —160 —15 0,87
(ниже сбойки) —15 —3 0,4
—3 +61 0,16
1 им. Войкова (ниже сбойки) —18 —3 0,47
+63 0,17
ширению после разгрузки от горного давления, в результате чего тре-
щиноватость в зоне обрушения почти полностью поглощается.
Коэффициенты заполнения, как правило, определялись при состав-
лении заключений для каждой шахты путем обычного расчета и лишь
в редких случаях принимались по аналогии с соседними шахтами.
Использование этих коэффициентов помогло с достаточной точностью
не только определить количество воды в затопленных выработках по
каждой шахте и в целом по Донбассу, но облегчило и контроль за коли-
чеством откачанной из шахт воды.
Гидрогеологами было определено общее количество воды во всех
368 затопленных шахтах бассейна, которое составило 320 139 тыс. м3.
Средневзвешенное значение коэффициента заполнения для всего Дон-
басса, равное отношению суммарного объема воды к объему затоплен-
ных выработок по 368 шахтам, составило 0,47.
Наблюдения за откачкой шахт, в частности тех, на которых велись
стационарные режимные наблюдения, позволили собрать интересные
данные об изменении динамического притока в зависимости от скорости
снижения уровня.. Было отмечено, что после быстрого снижения уровня
воды в шахтах происходит резкое увеличение динамического притока
вследствие создающегося большого градиента.
Количество воды, поступающее как динамический приток, включает
в себя и часть статических запасов, так как в это время происходит
интенсивное дренирование дальних выработок и насыщенных водой
горных пород, находящихся в зоне депрессии, уровень в которых отста-
ет от быстрого сниженного уровня воды в откачиваемой выработке.
Наблюдались случаи, когда после быстрого снижения уровня воды
в стволе скорость снижения постепенно уменьшалась при одинаковом
количестве откачиваемой воды. Эго было связано с резким увеличе-
нием «динамического» притока. При этом приток в несколько паз пре-
вышал расчетный (для данного интервала), определяемый по графику,
и даже приток, наблюдавшийся на нижнем горизонте работ до зато-
пления.
В процессе откачки отпределялись именно эти величины «динами-
ческих» притоков, за исключением тех случаев, когда откачка велась
ЗАТОПЛЕНИЕ И ОТКАЧКА ШАХТ ДОНБАССА
389
длительное время без понижения уровня (на одном горизонте). Поэ-
тому непроизвольно завышались величины притоков в шахты, а значит
и количество воды, откачиваемой за счет притока, и преуменьшалось
количество воды, откачиваемой из статических запасов (собственно из
осушаемых выработок), что вело к путанице в документации, а дан-
ные о количестве откачиваемой воды и величины притоков вызывали
сомнения. Поэтому при обработке данных откачек была сделана по-
пытка выявить зависимость между величиной динамического притока
и скоростью снижения уровня воды в шахте.
Произведенные на ряде шахт замеры притоков при откачке без
понижения уровня (после периода откачки со снижением уровня) пока-
зывают процесс стабилизации притока. Максимальный приток наблю-
дается сразу после снижения уровня. В дальнейшем происходит его
постепенное уменьшение. Процесс стабилизации притока по отдельным
шахтам длится от нескольких месяцев до нескольких лет в зависимости
от интенсивности предыдущей откачки и величины понижения уровня
в шахте по отношению к статическому уровню. Правда, точно опреде-
лить действительное время стабилизации притока очень трудно, так как
на этот процесс накладываются сезонные изменения притока, а в ряде
случаев также изменения, связанные с ведением горных работ (на шах-
тах, где одновременно с откачкой производилась и добыча).
На графиках для шахт, в которых снижение уровня в течение всей
откачки происходило довольно равномерно либо имелись замеры более
или менее стабилизировавшихся притоков на разных горизонтах, точки,
соответствующие динамическим притокам, располагались по кривой,
близкой к теоретической, причем динамические притоки оказывались
большими, чем теоретические величины установившихся притоков на
соответствующих горизонтах. Поэтому величина отношения -^дии- ,
Чгуст
характеризующая превышение динамического притока, определенного
на данном интервале откачки, над расчетным установившимся нормаль-
ным притоком в большинстве случаев была больше единицы. Отноше-
ние это сопоставлялось со средней скоростью снижения уровня по
шахте за определенное время. Для анализа были выбраны шахты, где
определения динамических притоков были достоверными и производи-
лись не менее 2 раз в течение откачки. Были построены графики, на
которых по оси абсцисс откладывались средние скорости снижения
уровня за равный интервал времени (2 или 3 месяца), предшествовав-
ший замеру динамического притока. Величина снижения уровня воды
принималась по данным откачки. По оси ординат откладывались зна-
чения отклонения динамического притока ц, равные отношению абсо-
лютных значений динамических притоков к теоретическим (расчетным)
установившимся притокам.
Один QyCT
7i =--О-------•
Ц/уСТ
Точки на графиках располагались так, что проведенные через них
линии (по каждой шахте в отдельности) представляли собой прямые,
проходящие очень близко к началу координат (рис. 115). При скорости
снижения уровня воды, равной нулю, т. е. при откачке только притока,
динамический приток должен быть равен установившемуся (Один =
= <2уст)- Следовательно, и относительное отклонение динамического при-
тока от теоретического (расчетного) установившегося притока равняется
нулю:
Одни QycT п
390
ГИДРОГЕОЛОГИЯ и инженерная геология месторождении
Исходя из этого, все прямые, построенные для каждой шахты,
должны проходить через начало координат. Это возможно лишь в том
случае, если динамические и установившиеся притоки определены пра-
вильно.
Уравнение пучка прямых, проходящих через начало прямоуголь-
ной системы координат y = kx. В нашем случае у = ту, x=V (скорость
снижения уровня). Следовательно, зависимость между относительным
отклонением динамического притока и скоростью снижения уровня воды
в шахте
выражается прямой t] = kV (при условии прохождения ее через
начало координат). Для различных
шахт на графиках эта зависимость
представлена прямыми, большинство
которых проходит через начало коор-
динат или вблизи него (см. рис. ИЗ).
Угловые коэффициенты прямых k
имеют разные значения и зависят,
очевидно, от горно-эксплуатационных
условий шахты (объема горных выра-
боток, их протяженности, разветвлен-
ности, сохранности и Др.).
Выражая ц через Q,WH и QyCT,
получаем зависимость между тремя
величинами: динамическим притоком,
установившимся притоком и скоростью
снижения уровня при откачке перед
замером притока.
Q^"~QvCT = Z:I/ или
Чгуст
динамических
в зависимости
Рис 113. Отклонения
притоков от расчетных
от скорости снижения уровня воды
Qaiin=QycT (XsV-|-1), т. е. величина ди-
намического притока прямо пропор-
циональна скорости снижения
воды.
Выведенная зависимость
не только теоретическое, но и
уровня
имеет
практи-
ческое значение. В ряде случаев и сейчас имеется необходимость осу-
шения оставшихся затопленными шахт или шахт, поставленных на мок-
рую консервацию. Они могут осушаться как непосредственно, так и
путем спуска из них воды в горные выработки соседних шахт. Поль-
зуясь полученной формулой и зная производительность установленного
на шахте водоотлива (или количество воды, которое должно быть
откачано сверх собственного притока шахты, дренирующей затопленные
выработки), можно подсчитать значение максимально допустимой ско-
рости снижения уровня во время откачки на любых интервалах глу-
бины. Это позволит правильно планировать осушение шахт и опреде-
лять оптимальные сроки снижения уровня в них, а значит и правильно
определять сроки откачки, или, исходя из намеченных планом сроков, —
мощность насосной установки.
Для определения количества воды, содержавшейся в осушаемых
выработках, было введено понятие о коэффициенте осушения, равном
отношению количества воды, содержавшейся в осушенных выработках,
к их объему:
/г —
л2-~—j7".
ЗАТОПЛЕНИЕ И ОТКАЧКА ШАХТ ДОНБАССА
391
Общее количество откачанной из шахты воды включает воду, содер-
жащуюся в горных выработках, и воду, поступившую за время откачки
в виде притока
^ = <0 • Q,
где о — общий объем откачанной за определенное время воды;
Q — приток воды, поступившей в шахту за то же время.
Аналогично
W^Pt-qT,
где Р — производительность насосной установки;
t — время работы насосов;
q — приток в шахту, м?1час-.
Т —-период откачки.
Значения Р, t и Т легко определяются для каждой шахты и при
хорошей документации являются величинами вполне достоверными.
Приток — величина переменная. Определявшиеся в процессе откачки
динамические притоки могут сильно отличаться от расчетных: в боль-
шинстве своем они больше теоретических, так как включают не только
собственно приток, но и некоторое количество статических запасов.
Поэтому использование для расчета величины динамического притока
несколько преуменьшает количество воды, находящейся в осушенных
выработках.
Если бы количество откачанной сверх притока воды равнялось
количеству воды, поступившей в выработки в процессе затопления, то
коэффициент осушения был бы равен коэффициенту заполнения. Это
положение лежит в основе контроля откачки. В действительности же
оказалось, что коэффициенты осушения по одним и тем же шахтам или
горизонтам заметно отличаются друг от друга.
Изменение притока с глубиной происходит по какой-то зависи-
мости, отличной от параболической, и поэтому величина установивше-
гося фактического притока в шахту на разных горизонтах может отли-
чаться от расчетной. Кроме того, определенный в процессе откачки ди-
намический приток превышает установившийся, поэтому количество
откачанной сверх притока воды и коэффициент осушения получаются
заниженными.
Несоответствие между Ki и К2 вызывается также тем, что некото-
рое количество воды задерживается в мелких карманах, углублениях
выработок, за завалами, а также в порах и трещинах пород, откуда
вода удаляется лишь через длительный промежуток времени. Кроме
того, обычно приходится сравнивать коэффициенты осушения, получен-
ные для какого-либо горизонта, со средним коэффициентом заполнения
по шахте. Поэтому по шахтам, частично осушенным, или по отдельным
горизонтам шахт коэффициенты осушения должны отличаться от сред-
них коэффициентов заполнения тех же шахт.
Наконец, К2 и Ki не могут быть равны уже и потому, что для под-
счета Ki принималась неизменная для нижнего горизонта величина при-
тока, тогда как в действительности приток в шахту изменяется во вре-
мени, и в процессе откачки средняя его величина (или величина при-
тока на отдельных интервалах откачки) отличается от расчетной.
Если средний коэффициент заполнения по Донбассу (по 362 шах-
там) равен 0,47, то средневзвешенная величина К2 по 307 шахтам, осу-
шенным полностью или частично, составляет 0,42 (табл. 70).
Как видно из табл. 70, во всех районах, кроме Центрального, коэф-
фициенты осушения меньше коэффициентов заполнения.
392
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
Сопоставление величин коэффициентов осушении
и коэффициентов заполнения по районам
Таблица 70
Район Средний Ki Количество шахт, приня- тых для подсчета среднего Средний А'а Количество шахт, приня- тых для подсчета среднего Яа
Красноармейский 0,46 11 0,44 11
Донецко-Макеевский 0,4 85 0,35 73
Центральный 0,36 29 0,37 27
Кадиевско-Лутугинский 0,5 78 0,46 59
Краснодонский 0,62 30 0,49 21
Антрацитовый 0,62 94 0,57 91
Шахтинско-Несветаевский 0,48 20 0,35 19
Гуково-Богураевский 0,66 15 0,54 6
По Донбассу ...... 0,47 362 0,42 307
Величины коэффициентов осушения должны зависеть от тех же
факторов, что и значения коэффициентов заполнения: литологического
состава и степени метаморфизации вмещающих пород, тектонических
условий шахты, количества разрабатываемых пластов, объема вырабо-
танного пространства и глубины разработки.
В табл. 71—77 отражены зависимости коэффициента осушения от
этих факторов. При составлении таблиц были использованы данные по
осушенным полностью и частично шахтам, за исключением тех. где
величины К2 были определены явно неправильно в связи с плохим уче-
том количества откачанной воды. Не использованы также данные по
шахтам, отнесение которых к определенной категории вызывало затруд-
нения (разрабатывающие угли разных марок, шахты, где в пределах
поля сильно изменяются углы падения и др.).
Таблица 71
Зависимость К2
от содержания песчаников
Содержание песчаников, % Количество шахт и их комплексов Суммарный объем осушен, выраб., тыс. м3 Суммарный объем воды, откачан, из статич. запасов, тыс. м3 Я,
0—20 48 83 713 33 176 0,4
20—40 95 294 016 121 802 0,41
40—60 54 127 328 58 059 0,46
60—80 6 1504 870 0,58
80—100 2 1970 970 0,49
Как видно из табл. 71—77, коэффициенты осушения подчиняются
в общем тем же закономерностям, что и коэффициенты заполнения, но
зависимость их от различных факторов выражена не так четко. Объяс-
няется это, по-видимому, меньшей точностью определения К2 главным
образом благодаря неточным определениям общего количества откачан-
ной воды и занижением количества воды, откачанной из статических
запасов.
ЗАТОПЛЕНИЕ И ОТКАЧКА ШАХТ ДОНБАССА
393
Таблица 72
Зависимость К2
от содержания глинистых сланцев
Содержание глинистых сланцев, % Количество шахт и их комплексов Суммарный объем осушен- ных выработок, тыс. м3 Суммарный объем воды, откачан, из статических запасов, тыс. м3 я,
0—20 39 59128 29 793 0,5
20-40 90 246 954 105 483 0,43
40—60 58 162 630 64 492 0,4
60—80 12 36 571 13 301 0,36
80—100 6 3 248 1 809 0,56
Таблица 73
Зависимость К2
от степени метаморфизации пород
Марки угля Количество шахт и их комплексов Суммарный объем осушен- ных выработок, тыс. м3 Суммарный объем воды, откачан, из статических запасов, тыс. м8 К,
д 11 22 568 7 909 0,35
г 31 64 448 24 397 0,38
ж 41 135 308 50 786 0,38
к 21 77 868 31 484 0,40
ОС 19 62 080 26 117 0,42
т 4 5 416 2 641 0,49
А 76 140 577 71 094 0,51
Таблица 74
Зависимость К2
ОТ углов падении пород
Углы падения Количество шахт и их Суммарный объем осушен- Суммарный объем воды, откачанной я,
комплексов тыс. м3 из статическ. запас., тыс. м3
0—30° 143 301 247 130 560 0,43
30—45° 39 90 178 40 279 0,45
45—90° 22 116 690 43 788 0,38
Зависимость 7G от количества
разрабатываемых пластов
Таблица 75
Количество разрабатывае- мых пластов Количество шахт и их комплексов Суммарный объем осушен- ных выработок, тыс. м3 Суммарный объем откачан- ной воды из статич. запас., тыс. м3 к,
1 84 113 137 57 033 0,50
2 40 73 240 33 910 0,46
3—5 51 161 008 63 558 0,39
>5 30 161 146 60 374 0,37
394
ГИДРОГЕОЛОГИЯ и ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
Зависимость ТС2
от объема горных выработок
Таблица 76
Объем вырабо- ток, тыс. м3 Количество шахт и их комплексов Суммарный объем осушен- ных выработок, тыс. м3 Суммарный объем воды, откачанной из статич. запас., тыс. м3 я,
<200 5 267 178 0,67
200—500 11 2 619 1 403 0,54
500—1000 31 18 552 10 836 0,58
1000—2000 38 36 676 18 592 0,51
2000—5000 64 129 839 63 087 0,49
5000—10000 28 141 316 60 797 0,43
>10000 24 178 854 59 877 0,34
Таблица 77
Зависимость К2 от глубины разработки
Глубина шахт, м Количество шахт и их комплексов Суммарный объем осушен- ных выработок, тыс. м3 Суммарный объем воды, откачанной из статических запасов, тыс. м3
<100 2 947 485 0,51
100—200 24 23 175 13 538 0,58
200—300 67 90 657 44 429 0,49
300—400 45 89 895 40 927 0,46
400—500 41 148 762 59 731 0,4
500—600 13 73 735 30 435 0,41
>600 12 81 360 25 332 0,31
Почти по всем шахтам значения К2 оказались меньше 1 и только
по двум — № 2-бис треста «Коммунарскуголь» и № 17 и 17-бис треста
«Краснолучуголь» К2 было больше 1, что, по-видимому, говорит о не-
правильно принятых для расчета объемах осушенных выработок и
количествах откачанной воды.
Некоторые из угольных пластов ко времени затопления шахт были
выработаны почти полностью на простирании в десятки километров.
Горные выработки смежных шахт обычно разделяются барьерными
целиками. Часто же между соседними шахтами имелись сбойки, через
которые, как правило, осуществлялась гидравлическая связь и при зато-
плении происходил перелив воды из одной шахты в другую, а в про-
цессе откачки снижение уровня в одной из сбитых шахт вызывало осу-
шение соседней. Однако в некоторых случаях существовавшие до зато-
пления сбойки оказались закупоренными вследствие завалов, оседания
кровли, набухания глинистых пород кровли и почвы. Гидравлическая
связь между такими сбитыми шахтами нарушалась, и выработки каж-
дой из них оказывались изолированными, что обусловливало различное
положение уровней воды в этих шахтах как в процессе затопления, так
и в период откачки. Так, шахта №12—13 «Григорьевка» треста «Крас-
ногвардейскуголь» была сбита по пласту т3 со старыми работами шах-
ты «Ольгерд» на отметке — 25 м. К 1/1 1947 г. шахта № 12—13 была
осушена ниже сбойки, а уровень в шахте «Ольгерд» оставался на
отметке +183 м, и задавленная сбойка выдерживала давление столба
воды в 208 м. Шахты № 19 и 29 треста «Рутченковуголь» были сбиты
ЗАТОПЛЕНИЕ И ОТКАЧКА ШАХТ ДОНБАССА
395
штреком на отметке —160 м. Сбойка оказалась нарушенной, и в про-
цессе откачки (на 1/IV 1944 г.) уровень в шахте № 19 был на 198 м
выше, чем в шахте № 29. Горные работы шахт № 4—4-бис. им. Кали-
нина и «Центрально-Заводская» треста «Куйбышевуголь» по пласту Ъд
были сбиты на отметке —106 м. При откачке установлено, что через
сбойку воды не проходит. После полного осушения шахты «Центрально-
Заводская» уровень в шахте № 4—4-бис, не подлежавшей восстановле-
нию, был примерно на 200 м выше сбойки, которая испытывала давле-
ние около 20 ат. Иногда между сбитыми шахтами наблюдалась затруд-
ненная гидравлическая связь, и при откачке одной из них уровень во
второй снижался с большим отставанием. Например, при откачке из
шахты № 8—9 треста «Красногвардейскуголь» уровень в шахте «Ново-
Бутовка», сбитой с первой сплошной сбойкой по пласту П\, в интервале
отметок от +145 до +66 м отставал на 10—20 м. При откачке сбитых
шахт № 9 «Капитальная» и № 6 «Красная Звезда» треста «Пролетарск-
уголь» разница в уровнях достигала 50 м.
Целики между шахтами были различного характера: имелись цели-
ки между смежными шахтами по углю как по простиранию, так и по
падению пласта, иногда целиками служили зоны тектонических нару-
шений, а также породы, разделяющие соседние разрабатываемые пла-
сты. Однако в большинстве случаев они являлись непроницаемыми
барьерами между смежными шахтами и выдерживали значительные
давления, создававшиеся в результате различного положения уровней
в разделяемых ими выработках.
Например, целик по простиранию пласта h между шахтами № 1 —
1-бис «Щегловка» и № 2 им. Ф. Кона размером 40 м испытывал дав-
ление около 13 ат, давление 15,2 ат выдерживал целик шириной 16 м
по пласту k& между шахтами «Октябрьская» и Грузокая Вертикаль-
ная». Между шахтами № 1—1-бис «Щегловка» и № 6—12 им. Ф. Кона
целик по пласту 1\ шириной 30 м выдерживал давление около 10 ат,
целик между шахтами № 10-бис и старыми работами шахты № 2 «Аб-
рамовка» испытывал давление около 20 ат.
В большинстве случаев прорывов целиков или фильтрации через
них не наблюдалось. Целики по нарушенной зоне с амплитудой смеще-
ния до 5 м, как правило, не выдерживали больших давлений, и по тре-
щиноватой зоне происходила фильтрация (целики между очистными
работами шахт «Грузская Наклонная» и «Октябрьская», № 8 «Ветка»
и № 2 им Ф. Кона).
Через целики между пластами обычно наблюдалась фильтрация
воды (через целик мощностью около 19 м между выработками по плас-
там k& и /1 шахты № 6-12 им. Ф. Кона). При откачке из этой шахты
был отмечен повышенный приток в выработки по пласту k& за счет
поступления воды из горных работ по пласту Ц, осушения которых не
производилось. При восстановлении выработок по пласту 1\ установ-
лено, что они были дренированы до горизонта работ по пласту k&.
В период затопления и осушения шахт наблюдались случаи, когда
целики не выдерживали давления, создававшегося в результате раз-
ности уровней в соседних шахтах,- В таких случаях происходили про-
рывы целиков и устанавливалась прямая связь между шахтами. Про-
рыв целика быт отмечен между шахтами №4 им. Володарского и№ 1—5
им. Центросоюза по пласту hs. Ширина целика по простиранию пласта
составляла 100 м, по падению — 50 м, причем целик располагался в
зоне опасного ведения работ под балкой Должик. В шахте № 1—5
приток поддерживался на отметке +124, шахта № 4 уже эксплуатиро-
валась. При подходе к технической границе между шахтами наблю-
далось значительное увеличение притока как в лаве № 6, так и в забое
396
ГИДРОГЕОЛОГИЯ и ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
штрека. 23/V 1945 г. одновременно с посадкой лавы № 7 произошел
прорыв воды в 7-й откаточный штрек шахты № 4 с притоком 180 м?1час.
Иногда влияние снижения уровней в одной из шахт сказывалось
на соседних шахтах, несмотря на большую ширину разделяющих их
целиков. Так, несмотря на наличие между шахтами им. Красина и
№ 38 целика по углю размером 160 м, между ними существовала гид-
равлическая связь, проявлявшаяся даже при небольшой разнице
в уровнях. По мере осушения шахты им. Красина снижались и уровни
в шахте № 38, и она была полностью осушена. Откачка той же шахты
им. Красина вызвала осушение 6 колодцев, расположенных на расстоя-
нии до 1,5 км от шахты.
В условиях длительного затопления горных выработок породы насы-
щались водой, что приводило к их набуханию, уменьшению прочности
и увеличению горного давления. Все эти явления в затопленных шахтах
происходили весьма активно, вызывая поддувание почвы и завалы выра-
боток. Во время откачки шахт, а также в период восстановления осу-
шенных выработок специальных наблюдений за их состоянием не ве-
лось. Гидрогеологической службой учитывались лишь те случаи, когда
наличие завалов сказывалось на работах по откачке или восстановле-
нию. Поэтому собрано небольшое количество сведений об инженерно-
геологических явлениях, наблюдавшихся в период затопления, откачки
и восстановления шахт. Не все шахты в одинаковой степени подверг-
лись разрушительному воздействию воды. На некоторых шахтах вода
заметного действия на породы кровли и почвы почти не оказывала, но
на многих были крупные завалы кровли, происходило сильное поддува-
ние почвы.
Состояние горных выработок после длительного пребывания их
в состоянии затопления зависит от ряда геологических и горнотехниче-
ских факторов. К числу основных относится степень метаморфизации
пород, вмещающих уголь. Выяснилось, что на площади распростране-
ния антрацитов завалы в горных выработках наблюдались гораздо
реже и имели меньшие размеры. На площади распространения пород
меньшей метаморфизации, соответствующей углям марок от Д до Т,
количество /шахт, в которых проявлялись завалы, а также протяжен-
ность этих завалов и высота обрушения были большими.
Не менее важным фактором является литологический состав вме-
щающих пород. В выработках, где в кровле и почве залегают более
прочные породы (песчаники, известняки или крепкие песчано-глинистые
сланцы), завалов наблюдалось значительно меньше, чем в тех горных
выработках, где почвой и кровлей пласта служат сланцы глинистые.
Согласно материалам МакНИИ из 100 обследованных выработок, в ко-
торых отмечались завалы, 91 была пройдена в слабых неустойчивых
породах (сланцы), а 9 — в крепких породах (песчаниках и известняках).
Тектонические условия участков шахт имеют также важное значе-
ние при определении причин, способствующих возникновению завалов.
Так, в условиях одинаковой метаморфизации пород в Чистяковской
мульде наибольшее число завалов было отмечено на 8 шахтах треста
«Снежнянантрацит», в то время как по трестам «Чистяковантрацит» и
«Зуевантрацит» завалы зарегистрированы на 6 шахтах. Как известно,
территория треста «Снежнянантрацит» располагается в замковой части
мульды, где выполаживаются углы падения пород и сгущается сеть
тектонических нарушений. К тому же шахты, расположенные на терри-
тории треста «Снежнянантрацит», в основном неглубокие, угольные
пласты разрабатывались на верхних горизонтах, вблизи зоны повышен-
ной трещиноватости. Совокупность всех перечисленных факторов в шах-
тах треста «Снежнянантрацит» способствовала нарушению стойкости
ЗАТОПЛЕНИЕ и ОТКАЧКА ШАХТ ДОНБАССА
397
и крепости пород и здесь создавались более благоприятные условия
для образования завалов. Интересно, что из 100 обследованных выра-
боток, в которых произошли завалы, 80 были пройдены на пологом
падении и 20 — на крутом (Борисов и Россочинский, 1945).
Степень деформации, кроме того, определяется материалом и кон-
струкцией крепи, а также формой и размерами каждой выработки.
По характеру и степени нарушений деформации были следующими:
1. Деформация элементов крепи, не сопровождающаяся обруше-
нием боковых пород. Такие нарушения обычно наблюдались при креп-
ких породах в кровле и вспучивающейся почве.
2. Частичные завалы, характеризующиеся небольшой протяжен-
ностью и частичным (до 75%) заполнением сечения выработки в свету
обрушившейся породой.
3. Сплошные завалы — полное заполнение части выработок в свету
обрушившейся породой. Такие завалы в большинстве случаев имели
значительную протяженность и большую высоту свода обрушения.
4. Вспучивание почвы выработок. Из 96 обследованных работни-
ками МакНИИ выработок вспучивание почвы отмечалось в 37.
Иногда наблюдались оплошные («глухие») завалы с полным запол-
нением обрушенного пространства. Образование таких завалов харак-
терно для глинистых сланцев большой мощности, способных к набу-
ханию. Обследованные МакНИИ завалы имели в большинстве случаев
высоту от 1 до 5 м выше верхняков. Максимальная наблюдавшаяся
высота обрушения (17 м) была отмечена на шахте «Красная Звезда»
треста «Пролетарскуголь».
После осушения шахт сплошные завалы чаще отмечались в выра-
ботках, пройденных в слабых, малоустойчивых породах, закрепленных
деревянной крепью, особенно неполным дверным окладом. Сплошные
завалы наблюдались преимущественно в штреках.
Частичные завалы происходили в основном в выработках с более
крепкими, устойчивыми породами типа песчанистых сланцев, некоторых
песчаников, закрепленных до консервации деревянной крепью в виде
неполных дверных окладов. В тех выработках, где была дующая почва,
после осушения наблюдалось ее поддутие на большую высоту.
В процессе затопления и откачки шахт химический состав шахт-
ных вод претерпевал значительные изменения. После прекращения водо-
отлива шахты превращались в более или менее застойные бассейны.
Естественно, что с течением времени состав поступившей в шахту воды
изменялся. Воды из затопленных шахт имели, как правило, более высо-
кую минерализацию, чем воды, отбиравшиеся из водосборников тех
же шахт как до затопления, так и после их осушения (иногда в 4—5
раз и более). Увеличение их минерализации происходило в основном
за счет повышения содержания сульфатов, магния и кальция. Одновре-
менно происходило уменьшение щелочности вод, а в ряде случаев они
приобретали кислую реакцию, хотя до затопления общешахтные воды
не имели кислотных свойств. В процессе откачки, по мере снижения
уровня воды, минерализация шахтных вод закономерно уменьшалась,
и после полного осушения шахт вода приобретала примерно такой же
состав, какой был до затопления (рис. 114).
В некоторых случаях в процессе откачки наблюдались резкие изме-
нения в химическом составе откачиваемой воды, обусловленные клима-
тическими факторами, например повышенными притоками воды на
верхних горизонтах после снеготаяния.
В процессе обслуживания откачки шахт и обработки материалов
возникали и решались почти исключительно практические вопросы, но
на основании собранных фактов тогда же и особенно в последующие
398
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
годы были сделаны многие теоретические выводы, касающиеся не толь-
ко шахтной, но и общей гидрогеологии бассейна. Именно в этот период
сформировались почти все основные представления в области инженер-
ной геологии, региональной гидрогеологии бассейна и шахтной гидро-
Рис 114 Изменение химического состава шахтных
вод при затоплении и откачке
геологии, являющейся теоретической базой современной школы донец-
ких гидрогеологов.
Сделанные на основании наблюдений при откачке шахт выводы
и построения перечислить трудно. Естественно, что многие из них были
сделаны лишь в самых общих чертах и в последующие годы получили
дальнейшее развитие (были дополнены, уточнены, расширены). Все они
в той или иной степени нашли свое отражение в каждой из глав VI тома.
ГИДРОГЕОЛ И ИНЖ.-ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ. ПОЛ. ИСК.
399
Глава XVII
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ
И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ
И РАЗРАБОТКИ ПРОЧИХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
В недрах Донецкого бассейна имеются многочисленные полезные
ископаемые, обеспечивающие развитие металлургической (флюсовые
известняки и доломиты, кварциты) и химической (каменная соль, уголь,
мел для содового производства) промышленности, а также промышлен-
ности строительных материалов (известняки, песчаники, изверженные
породы, бетонные и стекольные пески, гипс, кирпично-черепичное и
цементное сырье и др.). Весьма значительны запасы огнеупорных глин
и каолинов. В северо-западной части бассейна открыты газовые место-
рождения и обнаружены перспективные нефтегазоносные структуры.
В настоящее время в Донецком бассейне карьерами и шахтами
разрабатываются сотни месторождений нерудных полезных ископаемых.
Гидрогеологические условия разработки весьма благоприятны, так как
большинство месторождений разрабатывается выше уровня подземных
вод.
КАМЕННАЯ СОЛЬ
В Донецком бассейне каменная соль разрабатывается на двух мес-
торождениях: Артемовском и Славянском.
Славянская (артемовская) свита, содержащая основные пласты
соли, представлена в верхней части гипсовой толщей (пласты гипса,
чередующиеся с аргиллитами) и собственно соленосной толщей, сло-
женной пластами каменной соли и ангидрита. Мощность отдельных пла-
стов соли достигает 50 м. В пределах месторождений славянская свита
перекрывается песчано-глинистыми отложениями дроновской свиты
(P2t/r), мощность которой колеблется от 5 до 230 м.
Артемовское месторождение разрабатывается шахтным способом,
а также посредством выщелачивания соли через буровые скважины.
Подземным способом отрабатываются три наиболее мощных пласта:
Надбрянцевский (шахты им. Свердлова и им. Володарского), Брянцев-
ский (шахты № 1 и 2 им. К. Либкнехта) и Подбрянцевский (шахта № 3
им. К. Либкнехта). Затоплены и заброшены по разным причинам пять
шахт. Глубины шахт изменяются от 151 до 280 м.
Необходимым условием безопасности солерудника при существую-
щей системе разработки является полное отсутствие притоков воды
в стволы, подготовительные и очистные выработки. Наличие легкораст-
воримых и карстующихся пород даже при незначительных притоках
может привести к гибели шахты. Наибольшую опасность для солеруд-
ника представляет вскрытие подготовительными или очистными рабо-
тами зоны выщелачивания разрабатываемого пласта. Притоки в стволы
устраняются сравнительно легко путем применения гидроизоляции.
Отложения дроновской свиты не содержат значительных водонос-
ных горизонтов. Притоки воды в стволы действующих шахт из песков
и песчаников этой свиты обычно не превышают 5 м3!час и лишь в от-
дельных случаях достигают 13 м?1час (главный ствол шахты № 2
им. К- Либкнехта).
Гидрогеологические условия проходки стволов по породам славян-
ской свиты определяются в основном их глубиной от дневной поверх-
ности. В зоне интенсивного водообмена (в среднем до глубины НО—
115 м) в славянской свите происходит выщелачивание пластов каменной
400
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
соли, а ангидрит благодаря гидратации переходит в гипс. В этой зоне
гипсовая толща и карбонатные породы свиты содержат трещинно-кар-
стовые воды. Наиболее обводнены участки, приуроченные к гидрогра-
фической сети и зонам современного выщелачивания пластов каменной
соли. Притоки воды в стволы шахт из гипсов колеблются от незначи-
тельных до 25 м31час. В вентиляционный ствол шахты им. К. Либкнехта
в первые годы эксплуатации наблюдался приток 0,02—0,05 м?!час
(1881—1885 гг.); к 1915—1918 гг. он составил 1,3 м3/час, в 1955—
16,2 мЧчас, а к 1962 г. оц возрос до 25 м?1час. Постоянное увеличение
притока объясняется выщелачиванием гипсов при непрерывной откачке.
Вследствие этого на прилегающих к стволу участках наблюдаются слу-
чаи деформации поверхности и образование провальных воронок. После
длительного ливня в августе 1955 г. приток воды увеличился с 14,6 до
23 м°1час.
В стволы, заложенные в зоне выщелачивания пластов соли, наблю-
дались притоки рассолов. Так, на глубине ПО—119,1 м из Надбрянцев-
ского пласта, находящегося в зоне выщелачивания, первоначальный
приток в ствол шахты им. К. Либкнехта составлял 30 м?1час. При от-
качке величина его увеличилась до 50 м3/час, а затем до 250 м3/час.
В Надбрянцевском пласте после откачки была обнаружена пещера
шириной 16,8 м и протяженностью более 85 м. Зоны выщелачивания
пластов соли вскрывались стволами старых шахт.
Ниже зоны выщелачивания соленосная толща славянской свиты
является практически безводной. Притоки вод в этой зоне могут быть
связаны либо с наличием в соли полостей с маточными рассолами, либо
с мощными и выдержанными по площади известняками S2 и S3, кото-
рые залегают в почве Подбрянцевского и Брянцевского пластов. При-
токи маточных рассолов серьезной опасности не представляют, так как
концентрация их близка к предельной, и они не вызывают выщелачи-
вания вскрытых выработками пластов. Обычно в горные выработки
соляных шахт после перекрытия в стволе лежащих выше соли водонос-
ных пород притоков не наблюдается. Исключение составляет галерея
№ 38 шахты № 1 им. К. Либкнехта, которая находится вблизи зоны
выщелачивания. Здесь в течение 30 лет из известняка S3 поступает рас-
сол с расходом 0,21 м31час.
Имеющиеся данные (табл. 78) свидетельствуют о том, что до глу-
бины около 50 м ниже подошвы первого от поверхности пласта соли
известняки водоносны; ниже известняки воды не содержат, так как
трещины в них «залечены» каменной солью.
Система разработки шахт — галерейная, с поголкоуступным очист-
ным забоем. Сечение галерей 15X15, 17X33 и 17X25 м. Управление
кровлей — с оставлением межгалерейных целиков шириной 8,5; 14,5 и
17 м. Для удобства управления кровлей и частично из-за опасений
поступления притоков воды в подошве и кровле галерей обычно остав-
ляются целики мощностью до 2 м. С целью придания выработкам боль-
шей устойчивости через 100—120 м оставляются также разгрузочные
целики удвоенной ширины.
Инженерно-геологические условия разработки каменной соли явля-
ются благоприятными. Основную опасность для выработок представ-
ляет вода. Горные выработки соляных шахт обычно хорошо сохраня-
ются. В них, как правило, отслаивания соли в кровле и поддувания
почвы не происходит. Только по отдельным галереям шахты № 1
им. К. Либкнехта, которые подошли на очень близкое расстояние
к зоне выщелачивания разрабатываемого Брянцевского пласта, неод-
нократно (1954, 1959, 1960 гг.) происходило отслаивание и обрушение
кровли. Для этой части шахтного поля характерно также наличие мно-
Таблица 78
Гидрогеологическая характеристика известняков S2 и S3, вскрытых выработками ниже зоны выщелачивания пластов каменной соли
Номера выработок и скважин Индекс водо- И0‘ ного гори- зонта Местоположение выработок Глубина зале- гания извест- няка, м Мощ- ность извест- няка, м Данные о водообнльностн, Q» л!сек S, М Глубина вскрытия первого от поверх- ности пласта соли Глубина залегания известняка ниже первого от поверх- ности пласта соли
толща, затронутая выщелачиванием (гипсы н карбо- натные ПОрОДЫ) известняк ниже зоны выщелачи- вания
Скв. 1863 S2 Пойма р. Мокрой Плотвы Мясокомбинат г. Артемовска . . . 190—195,8 5,8 18 Безводный 122,6 67
Скв. 1402 So 201,2-217,4 12,1 2,7 0,1 128 73
8,6 я
Скв. 1693 «3 Правый склон р. Мокрой Плотвы 126,5—142,4 10,0 0,06 43,8 0,01 69,1
за пределами горных работ шх. № 1 90,2 36
Скв. 1694 «з Левый берег р. Мокрой Плотвы,
пос. Брянцевка, за контуром гор- ных работ шахт 111,7—132,5 12,2 0,25 29,4 0,03 76 36
Галерея № 38 «з Горные работы шх. № 1 им. К. Либк- 116,8
нехта —— —— 0,06 75 42
Скв. 1685 S3 Правый берег р. Мокрой Плотвы,
в 375 м к ЮЮЗ от вентил. ство- ла шх. № 2 им. К. Либкнехта . . 137,4—151 13,6 Безводная Безводный 84,5 53
Скв. 1683 S3 Пойма р. Мокрой Плотвы, в 300 м
к ЮЮЗ от гл. ствола шх. № 1, в целике под рекой 125,7—140,3 12,2 я 61,5 64
Ствол шх. № 3 S3 Главный ствол шх. № 3 им. К. Либк-
нехта 155,5—166,6 11,05 — Сухой 90,5 65
Ствол шх. № 1 s3 Гл. ствол шх. № 1 им. К. Либкнехта 156,5-166,5 10,06 — 97,5 59
Вентил. ствол шх. № 3 S3 Вентиляционный ствол шх. № 3 им. К. Либкнехта 144,4 2,8 83,9 60
— я
Скв. 1403 S2 Артемовское месторождение соли . 235,2—241,2 6 1,2 148,3 87
15,3 м
* В числителе — дебит, л/сек, в знаменателе — понижение, м
402
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
гочисленных трещин в подошве галерей и поддувание почвы. Подра-
ботка соляными шахтами долин рек и поверхностных водоемов на
обводнение горных выработок влияния не оказывает. Однако при отра-
ботке Брянцевского пласта шахтами № 21 и 2 им. К. Либкнехта под
р. Мокрой Плотвой оставляется целик шириной от 60 до 150 м.
К востоку от солерудника им. К. Либкнехта, в пределах Артемов-
ского месторождения каменной соли, работает рассолопромысел Новый
Карфаген, где добыча соли производится путем выщелачивания шести
Карфагенских пластов соли. В расположенные по восстанию скважины
нагнетается пресная вода, которая, растворяя соль, стекает по падению
Рис 115 Геологический разрез по линии шахты № 3 им К Либкнехта —
шахта б Сытенко (по Л Н Нестеренко)
/ — песчано-глинистые отложения дроновской свиты, 2 — гипсы закарстованные, тре
Шиповатые, 3 — соль каменная; 4 — зона выщелачивания Брянцевского пласта соли.
5 — известняки, б — аргиллиты
пластов под долину Мокрой Плотвы, где откачивается из ряда рассо-
лозаборных скважин. Расстояние между скважинами, в которые в на-
стоящее время подается вода достигает 1200 м. Для выщелачивания
пластов соли используются подземные воды гипсовой толщи славянской
свиты, вскрытые в долине Мокрой Плотвы. Суммарная производитель-
ность скважин 500 мР/час. Рассол содержит 310—312 г/л NaCl.
Выщелачивание серии пологопадающих пластов вызывает сдвиже-
ние надсолевой толщи и деформацию поверхности (рис. 115), которые
протекают в основном спокойно; лишь иногда имеет место неравномер-
ное оседание, осложняемое в отдельных местах внезапными обрушени-
ями и провалами. Управление отработкой запасов осуществляется при
помощи правильного площадного размещения скважин, принимающих
воду и извлекающих рассол, а также регулирования режима подачи
воды и забора рассолов.
Славянское месторождение каменной соли в настоящее время экс-
плуатируется двумя солепромыслами — Славянским и Райгородским.
Славянский солепромысел длительное время эксплуатировал естествен-
ные рассолы, которые формируются при выщелачивании галогенных
осадков в периклинальной и сводовой частях Христищенской брахиан-
тиклинали. Максимальная глубина выщелачивания и закарстованности
соленосных пород славянской свиты достигает 190—210 м.
ГИДРОГЕОЛ И ИН Ж-ГЕОЛ УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ ПОЛ ИСК
403
Наиболее крепкие рассолы находятся на контакте с выщелачивае-
мыми пластами каменной соли. Мощность этой зоны непостоянна.
С увеличением рассолозабора мощность ее уменьшается и наоборот. При
эксплуатации природных рассолов (1957—1958 гг.) мощность этой зоны,
считая от изохлоры 100 г/л, составляла 5—20 м.
Концентрация солей в природных рассолах изменяется в значитель-
ных пределах; максимальное содержание NaCl равно 313,8 г/л. В добы-
ваемых природных рассолах содержание NaCl изменяется от 278 до-
311 г/л. Естественные рассолы Славянского месторождения разгружа-
ются в северо-западной части города через песчано-глинистые отло-
жения дроновской свиты и аллювий рек Казенного Торща, Каланта-
евки и др. В пределах рассолопромысла естественным выщелачиванием
затронуты все соляные пласты свиты, включая и ее нижнюю часть —
карфагенские пласты. Непрерывное увеличение добычи естественных
рассолов привело к ускорению движения подземных вод и к интенсив-
ному подземному выщелачиванию пластов каменной соли. Это в свою
очередь резко усилило деформации надсолевых пород и проседание
дневной поверхности. Так, при рассолозаборе до 1,2 млн. м3 в год сред-
нее оседание отдельных участков поверхности составляло 385 мм в год,
а при добыче рассола порядка 0,275 млн. м3—-только 102 мм. Дефор-
мация поверхности вдоль зоны выщелачивания пластов соли проявля-
лась в виде трещин оседания и отрыва, а также карстовых воронок.
В некоторых случаях ширина трещин достигала 0,8 м, а диаметр воро-
нок— 45 м и глубина — 8 м. В результате деформации поверхности
к 1959 г. в г. Славянске было разрушено и сильно повреждено много
домов. С 1961 г. добыча естественных рассолов была прекращена и
начата разработка соли по методу гидровруба вне опасной для города
зоне. Сейчас в районе г. Славянска за пределами карстующегося мас-
сива работают три скважины гидровруба, средняя глубина которых
составляет около 250 м.
Методом гидровруба начата также разработка Райгородского уча-
стка. Здесь в эксплуатации находятся три скважины, а три другие гото-
вятся к размыву. Глубина скважин 350—450 м. Годовая производитель-
ность одной скважины гидровруба составляет 500—600 тыс. м3 рассола.
Диаметр камер гидровруба достигает 100 м и более.
ГИПСЫ И ДОЛОМИТЫ ПЕРМСКОГО ВОЗРАСТА
В Бахмутской котловине к отложениям нижней перми (в основном
к славянской свите) приурочены месторождения гипсов и доломитов.
Разработка гипсов в настоящее время ведется на Нырковском, Декон-
ском, Артемовском, Иванградском и Никитовском (Зайцевском) место-
рождениях.
Вскрытие месторождений осуществляется наклонными стволами,
штольнями и карьерами. Система подземной разработки — камерно-
столбовая. Помимо предохранительных целиков поддержание выработок
достигается оставлением в почве и кровле предохранительных слоев
мощностью 1,5—2 м. Глубина разработки гипсовых месторождений
обычно не превышает 70 м. Мощность разрабатываемых пластов изме-
няется от 3,3 до 10 м. Углы падения колеблются от 2 до 10—15°. Гипсо-
вая толща в зоне выщелачивания содержит обильный горизонт трещин-
но-карстовых вод. Как правило, пласты гипса в пониженных частях
рельефа обладают повышенной трещиноватостью и закарстованностью,.
а следовательно, и водообильностью. После Великой Отечественной
войны на Покровском месторождении гипса юго-восточным забоем
штольни была вскрыта карстовая полость шириной 8 л и высотой 12 м.
404
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
а местами 20 м. Эта карстовая полость принимала в себя систему
небольших боковых карстовых пустот, часто заполненных песчано-гли-
нистым материалом. По дну ее наблюдался небольшой водоток, сильно
увеличивавшийся в весеннее и осеннее время. Карстовый ход, вскрытый
Покровским гипсовым рудником, выражен на поверхности цепью кар-
стовых провалов и воронок.
При вскрытии месторождений притоки воды из гипсовой толщи
в стволы не превышают 60 м3/час (шахта им. Шевченко). Первоначаль-
ные величины притоков воды в очистные работы из толщи гипса дости-
гают НО м3/час и затем уменьшаются в 5 раз и более за счет сработки
статических запасов. Так, выработками гипсовой шахты у станицы Де-
конской был пересечен карстовый канал, из которого наблюдался про-
рыв воды с расходом 108 я?/час. Через трое суток он уменьшился до
23 м3/час, и этот приток держался в течение двух лет. В действующих
ныне гипсовых шахтах установившиеся притоки воды не превышают
10 м?/час. По данным гидрогеологических исследований, для отдельных
участков с сильно развитой трещиноватостью и закарстованностью гип-
сов, имеющих коэффициент фильтрации около 5 м/сутки, расчетный
приток воды в карьер диаметром 400 м. при понижении уровня на 6 м
может достигать 500 м3/час. Весной и осенью, а также в период дли-
тельных дождей наблюдается резкое увеличение притоков воды в гор-
ные выработки. Во избежание повышенных притоков воды поверхност-
ные водоемы и реки при разработке гипсов обычно не подрабатываются.
Вмещающие гипс и ангидрит глинистые и карбонатные породы
достаточно устойчивы и горизонтальные выработки проходятся без креп-
ления, лишь местами интенсивная трещиноватость и карст осложняют
эксплуатационные работы. Трещиноватость приводит к образованию
глыбовой отдельности и обрушению кровли. С глубиной закарстован-
ность уменьшается вплоть до полного исчезновения, а устойчивость
пород заметно возрастает, поэтому инженерно-геологические условия
разработки с глубиной становятся более благоприятными.
Разработка доломитов ведется на Никитовском и Ямском место-
рождениях. На Никитовском месторождении до 1926 г. она велась
открытым способом по пластам г2 (а) и г3 (в) никитовской свиты.
Некоторые пласты r2 (a), s3 (/) и s33 (m) —отрабатывались подземным
способом. В настоящее время действует вертикальная шахта «Большая
Гольма» по пласту г2 (а), мощность которого изменяется от 0,6 до
10,2 м. В кровле и почве пласта доломита залегают выдержанные пла-
сты гипса мощностью 3—5 м. В наклонные шахты, пройденные по паде-
нию пластов доломитов s32 и s33 на 340 и 200 м, постоянных притоков
не наблюдалось. Появление воды в них отмечалось эпизодически при
снеготаянии и выпадении дождей. По пласту г2 на глубинах до 132 м
величины притоков воды не превышали 50 мР/час (шахта «Большая
Гольма»). Поступление воды наблюдается как из полезного ископа-
емого, так и из кровли и почвы (гипсы). Величина притоков воды
в шахты изменяется по сезонам года.
На Ямском месторождении доломитов разрабатывается пласт Qs
(а) картамышской свиты, представленной на месторождении аргилли-
тами с маломощными прослоями песчаников и доломитов. Мощность
пласта изменяется от 1,26 до 2,39 м. Система отработки наклонных
шахт — длинными столбами по простиранию от границ шахтного поля
к стволу, с полным обрушением кровли. Аргиллиты, залегающие в кро-
вле пласта, сильно трещиноваты, легко размокают в воде и в увлаж-
ненном состоянии обладают низкой механической прочностью и устой-
чивостью. Вследствие этого в горных выработках шахт наблюдаются
случаи вывалов пород кровли, достигающие 8 м в высоту и 40 м. в дли-
ГИДРОГЕОЛ И ИНЖ.-ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ ПОЛ. ИСК.
405
ну. При ведении горных работ на глубинах 70—80 м обрушение кровли
на отдельных участках достигает дневной поверхности, где образуются
зияющие трещины шириной 7—10 см и провальные воронки диаметром
12—15 м и глубиной до 10 м. При этом создаются условия для непо-
средственного проникновения в горные выработки атмосферных и аллю-
виальных вод. Из кровли горных выработок, проходящих под аллювием
Бахмутки и Сев. Донца, наблюдаются притоки воды до 5 м3/час (шахта
№ 2). В других шахтах величина притока обычно не превышает
14 м31час, причем вода поступает из полезного ископаемого и почвы.
Большие трудности разработки доломитов возникают в связи с пуче-
нием аргиллитов.
При заложении на месторождениях доломитов новых вертикальных
стволов значительные притоки (порядка 250—300 л3/час) могут посту-
пать из известняков S2 и S3 славянской свиты. Водоносные горизонты
никитовской и картамышской свит маловодообильны.
ИЗВЕСТНЯКИ И ДОЛОМИТЫ НИЖНЕГО КАРБОНА
Разработка известняков и доломитов для черной металлургии и
промышленности огнеупоров производится в трех районах: в бассейне
Сухой Волновахи (Еленовские ^карьеры), в бассейне Мокрой Волновахи
(Ново-Троицкие и Стыльские карьеры) и в бассейне Кальмиуса (Кара-
кубские карьеры). В настоящее время ведутся подготовительные работы
на участках «Пойменный» и «Балка Гадючья». Добыча ведется в карь-
ерах, подошва которых лежит как ниже, так и выше уровня подземных
вод
Геологическое строение всех разрабатываемых месторождений одно-
типно: под покровом рыхлых терригенных отложений кайнозоя залегает
продуктивная толща нижнекаменноугольных известняков и доломитов.
Залегающие ниже верхнедевонские отложения и докембрийские крис-
таллические породы не вскрываются. Разработка карьерами значительно
упрощает организацию водоотлива при эксплуатации обводненной
части известняков и доломитов. Толща покровных рыхлых отложений
(суглинки, супеси, глины и пески) идет в отвалы. Мощность вскрыши
на отдельных участках составляет 10—12 м. Покровные породы в ос-
новном безводны, и только в отдельных случаях горными выработками
вскрываются незначительные водоносные прослои (верховодка), кото-
рые легко дренируются горными выработками. Более значительные
скопления подземных вод встречаются в песчаных слоях палеогена,
когда они заполняют карстовые воронки в известняках. Притоки воды
в горные выработки из покровных песков палеогена, развитых вне кар-
стовых воронок, небольшие, и вода из забоев удаляется эпизодическими
откачками. Обводнение горных выработок происходит за счет под-
земных вод трещинно-карстового водоносного горизонта.
В районе Еленовско-Ново-Троицких карьеров уровни трещинно-кар-
стового водоносного горизонта вскрыты горными выработками на отмет-
ках от +150 до +130 м, ниже этих отметок разработка производится
с водоотливом. Группа Каракубских карьеров вскрыла подземные воды
на отметках от +67 до +65 м. Циркуляция подземных вод по трещи-
нам и карстовым пустотам в связи с заполненностью последних песчано-
глинистым материалом происходит относительно медленно, и при гор-
ных работах поступление подземных вод в горные выработки осущест-
вляется равномерно. Вскрываемые выработками крупные карстовые
полости не вызывают резких нарастаний притоков, вызывающих затоп-
ление.
406
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
Степень обводненности выработок определяется в основном:
1. Нарастанием притоков в связи с расширением выработок на
одном и том же горизонте работ. Так, по руднику «Доломитному» на
горизонте +100 м отмечена следующая закономерность в изменении
притоков: при площади выработок 0,75—1 км2 притоки воды составляли
125—130 м3/час. С увеличением площади выработок до 1,45 км2 они
достигли 280— 290 м3/час.
2. Нарастанием притоков при углублении горных выработок. При
углублении горных выработок «Доломитного», «Центрального», и
«Восточного» рудников с горизонта эксплуатации +100 м на горизонт
от +70 до +80 м притоки увеличились с 750—800 до 1100—
1200 м^/час.
3. Резким увеличением притоков воды в весенний паводковый
период. Например, по «Центральному» руднику среднемесячный приток
в январе 1962 г. составлял 400 м3/часл а в марте при весеннем паводке
на том же горизонте был равен 440 м/3час; по «Восточному» руднику
притоки в январе составляли 375 м/3час, а в марте — 420 м3!час на
одном и том же горизонте работ. При этом устанавливается следующая
закономерность: чем больше объем выработок карьера, тем меньше
относительное увеличение весенних притоков и, наоборот, в небольших
горных выработках увеличение весенних притоков может составлять
40—50%.
4. Степенью взаимосвязи с водами рек Сухой Волновахи и Каль-
миуса. На некоторых участках, где русловые воды недостаточно изоли-
рованы слоем аллювиальных отложений, они частично поглощаются
известняковой толщей.
По Кленовско-Ново-Троицкой группе карьеров в связи с большим
углублением горных выработок ниже зеркала подземных вод притоки
значительно выше, чем по Каракубским карьерам (табл. 79).
Обводненность карьеров
Таблица 79
Месторождение и рудник Средние притоки ВОДЫ, JW3 Понижение уровня карьером, м Коэффициент водообильности
Ново-Троицкое, „Мехруд- ник* 300 27 1,08
Ново-Троицкое, „Доломит- ный* Сдренирован водо- —
Еленовское, „Доломитный" отливом „Мехруд- ника" 330 42 0,52
Еленовское, „Восточный" Еленовское, „Централь- ный" .... 450 39 1,08
410 42 0,79
Какакубское, „Северный" 80 15 0,16
Каракубское, „Южный" 80 23 0,17
В наиболее благоприятных условиях находится рудник «Доломит-
ный», который расположен в радиусе влияния «Мехрудника», работаю-
щего на более низкой отметке, поэтому забои рудника «Доломитного»
являются сухими.
ГИДРОГЕОЛ. И ИНЖ.-ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ. РАЗРАБ. ПОЛ. ИСК.
407
При современном уровне оснащенности техническими средствами
притоки в горные выработки затруднений при эксплуатации не вызы-
вают.
Некоторые трудности, возникающие при разработке известняков и
доломитов, объясняются неустойчивостью заполняющих карстовые
пустоты песчано-глинистых пород, в увлажненном состоянии превраща-
ющихся в пластическую массу, которая при вскрытии оплывает и рас-
текается. Углы естественного откоса этой массы в увлажненном состо-
янии не превышают 5—10°. Борьба с оползнями такого типа сводится
к отбору оплывающей массы экскаваторами и к вывозке ее в отвал.
Почти на всех карьерах, разрабатывающих известняки и доломиты
карбонатной толщи, наблюдаются также оползни, связанные с наклон-
ным в сторону забоя карьера залеганием горных пород. Оползни воз-
никают в тех случаях, когда пласты полезного ископаемого содержат
пропластки выветрелых глинистых сланцев, обладающих в увлажнен-
ном состоянии слабым сцеплением. Смещение пород происходит даже
при очень пологом залегании (8—12°). Особенно крупных размеров
такие оползни достигают в карьерах «Доломитном» и «Северном».
Фронт одного из оползней в «Доломитном» карьере протянулся на 300 л«,
а величина вертикального смещения оползневого тела достигла 9 м.
В ряде случаев дополнительная нагрузка, создаваемая отвалами,
вызывает оползание делювиальных отложений на склонах многочислен-
ных балок и оврагов. Крутизна склонов обычно составляет 30—45°.
Образование оползней начинается с возникновения трещин в породах
делювия у основания склона, после чего наблюдается выдавливание
пород основания склона, а затем и оползание всей массы делювия по
коренному склону балки. Вслед за делювием начинают оползать,
а затем и обрушаться породы отвала. Благоприятные условия для раз-
вития оползней создаются в тех случаях, когда падение коренных
пород слагающих склон балки, совпадает с направлением склона.
Обычно оползание склона начинается через 3—5 дней после появления
трещин в основании склона, скорость перемещения оползневого
тела колеблется от нескольких сантиметров до 2—3 м в сутки. Иногда
наблюдается обрушение пород склона. В отдельных случаях в оползень
вовлекаются и коренные породы склонов балок. Подобное явление
наблюдалось в отвале № 5 карьера «Южного». Весной 1961 г. с южной
стороны отвала в направлении железной дороги, проходящей на кру-
том склоне (45—50°) долины Кальмиуса, оползающие породы склона
и отвала сорвали выступ в коренных породах склона (известняки и
сланцы карбона), являвшийся естественным контрфорсом. После этого
оползневое тело начало перемещаться со скоростью до 5—6 м/сутки,
угрожая разрушением железнодорожному полотну. Протяженность
фронта оползня достигала 150 м.
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ОГНЕУПОРНОЕ СЫРЬЕ
В Донбассе известно свыше 50 месторождений стройматериалов и
огнеупорного сырья. Гидрогеологические и инженерно-геологические
условия их разработки определяются в основном характером полезного
ископаемого и вмещающих его пород, наличием или отсутствием водо-
носных пород в разрезе вскрываемых выработками пород, глубиной
разработки и положением уровня подземных вод, удаленностью от гид-
рографической сети, а также количеством атмосферных осадков. В об-
щем гидрогеологические условия разработки этих полезных ископаемых
весьма благоприятны, и прекращение разработок вследствие тяжелых
гидрогеологических условий — явление редкое. Иногда оно бывает свя-
408
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
зано с искусственным подъемом уровня подземных вод при создании
водохранилищ.
Песчаники как естественный каменный строительный материал
разрабатываются несколькими десятками карьеров. Все месторождения
приурочены к отложениям карбона. Гидрогеологические условия раз-
работки очень благоприятны, величины притоков не превышают 50—
70 м?/час. Значительная часть песчаников разрабатывается выше уров-
ня подземных вод. Вмещающие породы устойчивы в откосах карьеров.
Известняки как стройматериал мелкими карьерами разрабаты-
ваются на территории Ростовской, Ворошиловградской и Донецкой
областей. Почти во всех случаях разработка ведется выше уровня под-
земных вод в устойчивых породах.
В Ростовской области на месторождении Шахтинском I наклонной
штольней разрабатывается известняк К». Приток подземных вод в водо-
сборник штольни не превышает 10—12 м3/час. У ст. Жирново карьерами
разрабатывается известняк О{. Приток подземных вод в карьер состав-
ляет 75 м?/час. В остальных карьерах известняки разрабатываются
выше уровня подземных вод.
Пески (строительные, бетонные, для изготовления стекла и сили-
катного кирпича) разрабатываются семьюдесятью карьерами. Пески
приурочены в основном к отложениям неогена, палеогена, четвертичным
породам и в меньшей мере к отложениям юры и триаса. Почти половина
карьеров ведет отработку выше уровня подземных вод. Обычно приток
воды в карьеры составляет несколько десятков м3/час, и только в от-
дельных случаях, когда карьеры расположены в речных долинах, при-
токи воды в них достигают 100 м3/час. В этом случае вода из карьера
не откачивается, а используется для разработки полезного ископаемого
способом гидродобычи.
Кристаллические породы (граниты, сиениты, гнейсы, диа-
базы, а также гранитная дресва) разрабатываются в основном выше
уровня подземных вод. Величина притоков воды в карьеры, разрабаты-
вающие полезное ископаемое ниже уровня вод, не превышает 15—
20 м^/час (Каранские гранитные карьеры)
Цементное сырье (верхнемеловые мергели, мел и известняки
верхнего карбона) разрабатываются карьерами обычно выше уровня
грунтовых вод.
Инженерно-геологические условия разработки меловых пород
несколько осложнены тем, что породы вскрыши имеют мощность до
20—26 м и вскрышные работы ведутся несколькими уступами. Карьеры
имеют иногда большие размеры. Углы откосов бортов карьеров состав-
ляют 65° для трещиноватых разностей и 80—85° для плотных монолит-
ных мергелей н мела. Затруднения возникают при разработке мергеля
и мела в связи с отвальным хозяйством. Оползание отвалов часто угро-
жает железным дорогам и другим объектам. Так, в Голосниковском
карьере (вблизи г. Славянска) на склонах отвалов периодически воз-
никают оползни. Развитие их начинается с выдавливания породами
отвала делювиальных образований склона, после чего происходит опол-
зание пород делювия и отвала. Скорость перемещения оползней до 10—
15 м/сутки, фронт отдельных оползней протягивается на 200—300 м.
Горизонтальное перемещение оползающих пород достигает 100—200 м.
Глины огнеупорные. Основные карьеры Часовярские и Друж-
ковские. Глины приурочены к полтавским отложениям. Обводненность
карьеров при глубине до 40 м практически ничтожна (до 2—6 мР/час —
Днепровский карьер).
Основные затруднения при разработке глин связаны с оплыванием
обводненных песков, приводящим к неустойчивости бортов карьеров,
ГИДРОГЕОЛ И ИНЖ.-ГЕОЛ. УСЛОВИИ ВСКРЫТИИ, РАЗРАБ ПОЛ. ИСК.
409
в частности на крупнейшем Часовярском месторождении огнеупорных
глин. Карьеры здесь имеют длину от нескольких десятков метров до
14 км, ширину — до 1 км, глубину—от 20 до 47 м. Характерным при-
мером может служить Днепровский карьер. В его восточном борту
наблюдаются оползни. Высота борта составляет примерно 28 м. Дефор-
мация борта карьера носит характер обрушения, которое произошло
в результате несоответствия между показателями прочности пород и
углами откоса. На участках, где покровным суглинкам был придан
угол откоса 50—60°, оползневыми явлениями борт был охвачен на
всю высоту. При угле откоса 36° борта карьера не деформировались,
а оползанию подвергались лишь обводненные пески, имевшие угол
откоса 30—32°. Угол откоса борта после оползания на всех профилях
равен 22—23°.
Глины тугоплавкие. Разрабатываемые месторождения юр-
ских и неогеновых глин находятся в весьма благоприятных условиях,
приток воды в карьеры не превышает нескольких м3/час.
Пески формовочные приурочены к отложениям палеогена.
Наиболее крупные месторождения — Часовярское и Бантышевокое.
Карьер Бантышевского месторождения практически сухой, а в карьеры
Часовярского месторождения притоки от 3 м3/час (Октябрьский карьер)
до 12 м3/час (Днепровский карьер) поступают в основном из меловых
отложений.
Кирпично-черепичное сырье — четвертичные и неогеновые
глины, юрские аргиллиты и каменноугольные глинистые сланцы. Основ-
ным источником обводнения карьеров при разработке четвертичных
глин являются грунтовые воды, за счет которых поступает приток до
6—8 м3/час. Величина притока в карьеры, разрабатывающие глинистые
сланцы и аргиллиты, достигает 10—15 м3/час за счет верховодки, а так-
же дренирования вмещающих полезное ископаемое пород — песчаников
и песчаных сланцев.
В обводнении карьеров всех перечисленных полезных ископаемых
весьма существенную роль играют атмосферные осадки. Мел, кварциты
и каолины разрабатываются выше уровня подземных вод, а эпизоди-
ческие притоки в карьеры связаны только с выпадением осадков на
площади разработки и стоком в них дождевых и талых вод. Инженерно-
геологические условия разработки этих полезных ископаемых в общем
благоприятны.
ГАЗОВЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
На западной и северной окраинах Донбасса за последние годы
открыт ряд газовых месторождений: Шебелинское, Спиваковское, Крас-
нопоповское и Североголубовское. Наиболее крупным из них является
Шебелинское месторождение газа. Основные продуктивные горизонты
приурочены к отложениям песчано-карбонатной толщи триаса, среднего
ангидритового горизонта соленосной свиты нижней перми, нижнего
ангидритового горизонта, свиты медистых песчаников нижней перми и
араукаритовой свиты верхнего карбона. Три последних горизонта пред-
ставляют единую массивную залежь с общим газо-водяным контактом
на абсолютной отметке —2229 м. Свободные дебиты газа из пермских
отложений достигают 6456 тыс. м3/сутки, а из карбона — 1350 тыс.
м?1сутки. Вместе с газом 'из ряда скважин добывается конденсат, содер-
жание которого в 1 м3 газа составляет в среднем 14 см3.
Газовые залежи на Спиваковском месторождении приурочены к от-
ложениям нижней перми. Коллекторами являются ангидриты, доло-
миты, известняки нижнеаягидритового горизонта и известняково-доломи-
410
ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ
товой свиты, а также песчаники картамышской свиты. Скопления газа
залегают на небольших глубинах в области пластовых давлений 38—
65 ат. Свободные дебиты газа составляют 100 тыс. м31 сутки.
На Краснопоповском месторождении промышленные залежи уста-
новлены в отложениях триаса и среднего карбона. Абсолютно свободные
дебиты газа из триаса составляют 710 тыс. м3/сутки. Скважиной 1 при
опробовании интервала 1132—1142 м из отложений среднего карбона
получен фонтан газа со свободным дебитом 1116 тыс. м31сутки при пла-
стовом давлении 120 ат.
Рис 116 Схема расположения месторождении саза северо западной части
Донбасса
/ — месторождения газа, 2— глубокие скважины, 3 — опорные скважины
Структуры а — Рябухинская, б — Старопокровская, в — Шебелинская г — Алек
сеевская д — Волвенковская е — Балаклеевская, ж — Брнгадировский шток
з — Шевченковская и — Североголубовская к — Червонодонецкая, т — Спиваковская
м — Краснопоповская, н — Боровская, о — Гречншкинская п —- Славяиосербская
р — Городищеиская, с — Kpvжилoвcкaя
I 1 а-склоны Украинского н Воронежского кристаллических массивов, II Ца — зоны
ступенчатых сбросов Днепровско Донецкой впаднны, III — Центральный грабен
Днепровско Донецкой впадины
На Североголубовской площади при опробовании скв. 2 в интер-
вале 1781—1793 м из отложений среднего карбона был получен фонтан
газа с нефтью дебитом несколько сот тысяч кубометров в сутки. Приток
газа, содержащего незначительное количество конденсата, с дебитом
706 тыс. м/сутки получен в скв. 5 из тех же отложений.
Многочисленные нефтегазопроявления имеются на Городищенской,
Шевченковской, Гречишкинской, Славяносербской, Старобельской,
Большечерниговской, Кружиловской, Боровской и других площадях
(рис 116).
Все известные газовые месторождения на северо-западной и север-
ной окраинах бассейна приурочены к отложениям 'карбона и нижней
перми. Они залегают в зоне весьма затрудненного водообмена, гидро-
геологически изолированной от дневной поверхности мощным регио-
нальным водоупором (хемогенная толща нижней перми). Вследствие
этого в этой зоне не наблюдается химического и биохимического разру-
шения углеводородных залежей, что подтверждается коэффициентом
окисления углеводородов, который во всех случаях ниже 0,01. В этой
ГИДРОГЕОЛ И И И ж.-ГЕОЛ УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, РАЗРАБ. ПОЛ. ИСК.
411
зоне не происходит и механического разрушения, так как скорости дви-
жения вод незначительные (меньше 1 м/год).
Залежи газа, приуроченные к отложениям триаса, залегающим
в зоне затрудненного водообмена, встречены только на Шебелинской
площади. Однако их запасы намного меньше, чем в залежах, приуро-
ченных к отложениям палеозоя. Объясняется это, по-видимому, их хими-
ческим, биохимическим и механическим разрушением.
В зоне интенсивного водообмена вследствие большой скорости дви-
жения вод, а также свободного проникновения атмосферного кислорода
условия для сохранения углеводородных залежей отсутствуют, несмотря
на благоприятную геологическую обстановку.
Воды нижнекаменноугольных отложений опробованы в небольшом
числе скважин главным образом в северной зоне ступенчатых сбросов
Днепровско-Донецкой впадины и на южном склоне Воронежского кри-
сталлического массива. Приурочены они преимущественно к мелкозер-
нистым рыхлым и трещиноватым песчаникам мощностью от 1 до 20 м,
коллекторские свойства которых сильно изменяются даже в пределах
одного месторождения. Пьезометрические уровни в опробованных сква-
жинах достигали отметки +78 л при удельном весе воды 1,02. Дебиты
скважин в основном незначительны, в редких случаях они достигают
85 м^/сутки. По химическому составу воды нижнего карбона относятся
к хлоридно-натриевым. Минерализация их обычно превышает 100 г!л,
достигая иногда 203 г/л. Исключением являются воды Городищенской
площади, минерализация которых ниже 100 г/л. Объясняется это тем,
что данная площадь находится на южном склоне Воронежского кристал-
лического массива, вблизи области питания. В водах содержится много
кальция (до 38%-экв) и незначительное количество сульфатов (табл.
80). Из микрокомпонентов в водах нижнего карбона присутствуют
бром и йод.
Воды отложений среднего и верхнего карбона изучены в значитель-
ном количестве скважин на разведочных и эксплуатационных площадях
в северной зоне ступенчатых сбросов и в Центральном грабене. Высо-
конапорные водоносные горизонты приурочены как к терригенным
(в основном мелко- и среднезернистым песчаникам), так и к карбонат-
ным породам (известняки башкирского яруса). Прослои песчаников,
достигающие иногда мощности 10 м, чаще всего взаимосвязаны. Однако
местами они изолированы друг от друга непроницаемыми аргиллитами.
В карбонатных породах водоносные горизонты имеют трещинно-пласто-
вый характер. Приурочены они к пористым или трещиноватым извест-
някам. Дебиты скважин достигают 84 мР/сутки (Балаклеевская пло-
щадь, скв. 3). Пластовые воды среднего и верхнего карбона имеют хло-
ридно-натриевый состав. Минерализация их зависит от глубины залега-
ния водоносных горизонтов. В большей части это рассолы с минерали-
зацией более 100 г/л, иногда до 284 г/л (Волвенково, скв. 1). Исключе-
ние составляют Городищенская и Червонодонецкая площади, где мине-
рализация их сравнительно небольшая (14—72 г/л). Менее минерали-
зованные воды характеризуются небольшим количеством микрокомпо-
нентов и высоким содержанием сульфатов.
Водоносными в пермских отложениях являются главным образом
разнозернистые песчаники нижней перми. Верхняя пермь, состоящая
в основном из глинистых пород, не водоносна и служит региональным
водоупором, как и соленосная свита нижней перми. Местными водоупо-
рами служат небольшой мощности (1—5 м) глинистые прослои, кото-
рые разделяют отдельные водоносные горизонты. Воды нижнепермских
отложений характеризуются высокими уровнями, иногда достигающими
дневной поверхности. Притоки воды в скважины из нижнепермских
Т а б л и ц а 80
Местонахождение (структура) и номер скважины Интервал опробования, м н i S я д 3 «4 а® 2 о « =t я & о о -j £ CQ ffi Э В Дебит скважины, м3! сутки Глубина статиче- ского уровня, м Удельный вес, г/см3 pH Катионы, мг/л Анионы, мг!л Соотношения Химический состав воды по формуле Курлова
Na++ К+ Са2+ Mg2+ С1 so,2 нсо3 Na cf С1 Вг
Гречишкинская, № 4 2589—2622 CJ 1,о 131 1,13 Нет св 45303 24168 393 113472 366 37 0,62 207 м.„„, С199
483,7 Na 61 Са 38 Mg 1 Cl 99
Североголубовская 98224 0,74 338
Xs б 2980—3000 6,5 Нет св. 1,12 5,5 49289 13024 944 458 м
162,2 Na 74 Са 23 Mg3
Гречишкинская, опор- Cl 99
ная 2072—2083 с, 3,0 1,11 Нет св 46008 13674 1408 98868 346 73 0,72 564 ^160,8
Na 72 Ca 24 Mg 4
Городищенская, Xs 1 957—1077 Ci 22,0 50 1,02 7,8 11472 3748 754 26453 43 55 0,67 2593 М42,5 Cl 99
Na 67 Ca25 Mg 8
Шевченковская, № 1 2243—2255 с,3 24,0 144 1,13 5,4 52073 14128 914 104891 40 134 0,73 М172,4 Cl 99
170 Na 74 Ca 24 Mg 2 Cl 99
Славяносербская, 1285—1287 0,81
№ 3 С23 0,5 25 1,05 7,0 24747 1964 447 42613 9 537 ^70,3
Na 89 Ca 8 Mg3
Волвенковская, № 1 1980—1984 С2< Нет св Нет св. 1,19 5,9 89311 17884 1602 174225 4 31 0,78 4525 М 284,4 Cl 99
Na79 Ca 18 Mg3
Балаклеевская, Xs 3 2513—2533 С33 84,0 726 1,14 6,6 52986 15230 2602 115954 295 98 0,70 М187,2 Cl 99
Na 70 Ca23 Mg 7 Cl 97 SO43
Червонодонецкая,
№ 7 2360-2424 С33 0,3 Нет св 1,05 Нет св 22568 4346 350 43255 1643 155 0,80 335 М72,4
Na 78 Ca 20 Mg 2
Спиваковская, X» 2 . 1593—1611 Сз 16,0 380 1,14 66879 12684 2709 133065 520 10 0,77 413 М216,2 Cl 99
Na 77 Ca 17 Mg 6
Шебелинская, № 127 1080—1270 1,12 52491 10177 4229 110050 1450 0,74 272 Cl 99
Pls Нет св Нет св 146 М173,9 Na 73 Ca 16 Mg 11
Червонодонецкая, № 4 2026—2127 Р1наг 0,2 Нет св 1,11 58200 4147 358 95459 3525 84 0,94 2591 М161,8 Cl 97 SO4 2
Na 91 Ca 8 Mg 1
Спиваковская, Xs 1 . Червонодонецкая, Xs 2 580-636 PjgT Нет св. Нет св 1,13 7,7 45670 11102 3222 98862 790 37 0,71 217 М 160,1 Cl 99
Na 71 Ca20 Mg 9
1345—1368 Т 10,0 57 1,06 Нет св. 24837 4474 865 48403 398 59 0,79 796 М79,1 Cl 99
Na 79 Ca 16 Mg 5
ГИДРОГЕОЛ И ИНЖ-ГЕОЛ. УСЛОВИЯ ВСКРЫТИЯ, разраб пол. ИСК-
413
отложений, как правило, не превышают 10 м^/сутки и только в несколь-
ких случаях достигают 100 м/сутки (скв. 3 Балаклеевской площади,
интервал опробования 2058—2110 м). По химическому составу пласто-
вые воды нижнепермских отложений относятся к хлоридно-натриевым.
Их минерализация всегда превышает 100 г/л, достигая зачастую 290 г/л
(скв. 9, Спиваковская площадь и др.). Эти воды иногда имеют в своем
составе значительное количество йода и брома. Для них характерно
повышенное количество сульфатного иона, что объясняется литологи-
ческим составом водовмещающих пород (присутствие гипсов и ангид-
ритов).
В триасовых отложениях водоносными являются главным образом
разнозернистые пески и трещиноватые песчаники, которые развиты по
всему разрезу, особенно в нижней и средней частях. Водоносны также
базальные конгломераты. Водоносные горизонты характеризуются зна-
чительными напорами и дебитами. Так, скв. 27 Шебелинской площади
фонтанировала газом и водой, дебит воды составлял около 300 м3/сутки.
По химическому составу воды триаса хлоридно-натриевые с минерали-
зацией чаще всего от 50 до 80 г/л. Микрокомпоненты в них содержатся
в значительно меньших количествах или вовсе отсутствуют.
Юрский водоносный комплекс имеет широкое развитие на иссле-
дуемой территории. Из него наиболее водообильными являются песча-
ники верхнего байоса, нижнего келловея и нижнего кимериджа. Мощ-
ность водоносных горизонтов изменяется от нескольких до 20 м. Неод-
нородность литологического состава песчаных горизонтов значительно
сказывается на дебите окважин, иногда расположенных недалеко друг
от друга. Дебиты скважин колеблются от нескольких до нескольких
сотен м?/сутки. Все известные сейчас скважины вскрыли в юрской пес-
чаной толще напорные водоносные горизонты, статические уровни кото-
рых достигают иногда дневной поверхности. Пластовые воды нижней и
средней юры по химическому составу относятся к хлоридно-натриевым.
Минерализация вод нижнеюрских отложений значительно меньше, чем
всех нижележащих пород, и достигает всего 40 г/л. В верхнеюрских
водоносных горизонтах пластовые воды относятся к разнообразным
типам: от хлоридно-натриевых до хлоридно-сульфатных кальциево-нат-
риевых. Их минерализация низкая и в редких случаях достигает 9 г/л.
Характерным для этих вод является отсутствие микрокомпонентов.
Все вышележащие водоносные горизонты в меловых, палеогеновых,
неогеновых и четвертичных отложениях содержат воды преимущест-
венно низкой минерализации. Таким образом, от поверхности к глубо-
ким горизонтам, на которых располагаются газовые залежи, просле-
живается увеличение минерализации подземных вод и содержащихся
в них микрокомпонентов. Повышение минерализации происходит за
счет увеличения количества Cl, Na и Са при одновременном уменьше-
нии SO4. Минерализация вод одних и тех же отложений увеличивается
от Воронежского кристаллического массива в направлении к югу и юго-
западу.
Газовый состав подземных вод также изменяется по мере увеличе-
ния глубин залегания водоносных горизонтов. В верхних горизонтах
состав газов приближается к атмосферному. В более глубоких горизон-
тах появляется азот биогенного происхождения, а также и гелий. Вблизи
газовых залежей присутствуют углеводороды, и их количество достигает
иногда 90% и более.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Донецкий бассейн — это наиболее изученная в гидрогеологическом
отношении часть Советского Союза, что объясняется большой концент-
рацией здесь многих отраслей промышленности, в особенности горно-
добывающей. К 1965 г. на территории Большого Донбасса было про-
бурено свыше 20 тыс. гидрогеологических скважин, из них более 10 тыс
эксплуатируются для водоснабжения.
Сравнительно невелика и крайне неравномерна инженерно-геоло-
гическая изученность Донбасса. Значительные по объему инженерно-
геологические исследования произведены только в районе Волго-Дона
и вдоль трассы канала Сев. Донец — Донбасс. На остальной территории
проводились лишь изыскания на небольших строительных объектах,
участках водохранилищ, горных разработок, трассах дорог и т. д Поэ-
тому одной из первоочередных задач является проведение кондицион-
ных гидрогеологических и инженерно-геологичеоких съемок и составле-
ние соответствующих карт.
Распространение и формирование подземных вод на территории
Большого Донбасса обусловлено климатом, геологическим строением
и процессом развития различных его частей, включая и интенсивную
хозяйственную деятельность человека. Питание подземных вод здесь
сезонное, преимущественно весеннее. Северо-западная часть территории
относится к зоне умеренного, а юго-восточная — к зоне недостаточного
увлажнения, что обусловливает здесь скудность питания подземных
вод. Можно считать, что пополнение запасов подземных вод Большого
Донбасса происходит в основном за счет инфильтрации, реже инфлюа-
ции снеговых, дождевых и поверхностных вод, а в меньшей мере за
счет конденсации водяных паров. Наиболее интенсивное питание под-
земных вод за счет инфильтрации отмечается на площадях террасового
и приречного видов режима в зоне умеренного увлажнения. Явления
инфлюации хорошо выражены в местах выходов на дневную поверх-
ность карбонатных пород нижнего карбона, пермских гипсов и доломи-
тов, а также карбонатных пород верхнего мела и сильно выветрелых
песчаников каменноугольного возраста. Роль конденсации в пополнении
запасов подземных вод более заметна в восточных районах.
Следует приложить еще немало усилий, чтобы познать сущность
процессов формирования подземных вод и в первую очередь природу
и механизм их современного пополнения и расходования. Намечается
ряд конкретных задач, к решению которых необходимо приступить
в ближайшее время. К ним относятся выявление: 1) механизма переме-
щения влаги в зоне аэрации в условиях неустойчивого и недостаточного
увлажнения; 2) количественной роли процессов инфильтрации, конден-
сации и молекулярного сбрасывания в питании подземных вод; 3) влия-
ние минералогического и гранулометрического состава пород на эти
процессы; 4) закономерностей формирования химического состава вод
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
415
первого от поверхности водоносного горизонта при условии накопления
в нем вод одним из указанных путей.
Для решения поставленных задач необходима организация широ-
ких теоретических, лабораторных и полевых исследований. Используя
имеющуюся техническую базу, можно организовать моделирование
многих процессов, а также проведение экспериментов в естественных
условиях, подобных балансовым исследованиям, начатым Ворошилов-
градской гидрогеологической станцией на Кременском участке.
Центральная часть территории Большого Донбасса (Донецкий
кряж) представляет собой сильно дренированную гидрогеологическую
область, а северная и юго-западная части (южные отроги Средне-Рус-
ской возвышенности и Приазовская возвышенность) относятся к дре-
нированным областям, в то время как западная, восточная и южная
части территории (Полтавская равнина, Донская и Приазовская низ-
менности) являются слабо дренированными. Соответственно и водный
сток в Донецком кряже является наибольшим (2—4 л/сек • км2), при-
чем его подземная составляющая достигает 1,5 л/сек-км2. В слабо дре-
нированных областях общий сток не превышает 0,5—1 л/сек -км2,
а подземный — 0,2—0,5 л)сек • км2. В дренированных областях общий
и подземный стоки составляют соответственно 1—2,5 и 0,5—1 л/сек-км2.
Исключение составляет долина Сев. Донца, где модули подземного
стока достигают 5 л/сек-км2, что связано с интенсивной эксплуатацией
подземных вод. В целом по территории Большого Донбасса, занимаю-
щей площадь около 150 тыс. км2, общий сток составляет примерно
230 м31сек, а подземный— НО м31сек, в том числе сток к водозаборам —
20—25 м3!сек, в горные выработки — 15 м^сек.
Хорошо заметна связь водного стока с климатической зонально-
стью, наиболее отчетливо проявляющейся в степени увлажненности тер-
ритории. Так, модули общего и подземного стоков уменьшаются с севе-
ро-запада на юго-восток соответственно от 2—2,5 до 0,5—1 л/сек-км2
и от 1—1,5 до 0,2—0,5 л/сек-км2.
Такая же связь с климатическими факторами и степенью расчле-
ненности территории наблюдается и в отношении химического состава
подземных вод зоны интенсивного водообмена. С северо-запада на юго-
восток и от сильно дренированных площадей к слабо дренированным
происходит закономерная смена гидрокарбонатно-кальциевых, гидро-
карбонатно-сульфатно-кальциево-натриевых вод с минерализацией до
1—3 г/л сульфатно-натриевыми, сульфатно-хлоридно-натриевыми, хло-
ридно-сульфатно-натриевыми и хлоридно-натриевыми с минерализацией
от 3—5 до 5—10 г/л. В областях разгрузки глубинных вод и распростра-
нения соленосных отложений перми встречаются азональные хлоридно-
натриевые минерализованные воды и рассолы.
Общие области питания глубоких напорных горизонтов подземных
вод располагаются на южном склоне Воронежского кристаллического
массива, на северном склоне Украинского кристаллического массива
и Донецком кряже. Региональными областями разгрузки являются
долины рек Сев. Донца, Дона, Самары, Орели, Днепра и Азовское
море.
Движущийся с севера, со стороны Воронежского кристаллического
массива поток подземных вод проходит транзитом через Северный и
Северо-западный районы. Далее в западной части территории Боль-
шого Донбасса он разгружается в долинах рек Самары, Орели и
Днепра, а в центральной части встречает на своем пути барраж в виде
Донецкого складчатого сооружения и частично разгружается по текто-
ническим нарушениям, а частично направляется на восток к Прикас-
пийской впадине.
416
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Вертикальная гидрохимическая зональность подземных вод в раз-
личных районах весьма различна. В частности, на участках, характе-
ризующихся более благоприятными условиями циркуляции (восточная
часть Чистяковской мульды), наблюдается почти полный генетический
ряд С. А. Шагоянца от гидрокарбонатно-кальциево-натриевых вод на
верхних горизонтах до хлоридно-гидрокарбонатно-натриевых на нижних.
По мере ухудшения условий водообмена (в Кальмиус-Торецкой котло-
вине, например, с востока на запад) наблюдается последовательное
изменение вертикальной зональности за счет сокращения основного
(гидрокарбонатного) и развития второго (сульфатно-хлоридного) ряда.
Мощность зоны пресных вод (с минерализацией до 1—3 г/л) в от-
крытом Донбассе и на южном склоне Воронежского кристаллического
массива составляет 300—800 м, на юго-востоке (Приазовье, Сальские
степи) и юго-западе территории (долина Самары) —всего 50—100 м,
а на остальной территории Большого Донбасса 100—300 м.
Наиболее изучена зона пресных вод. Глубокие горизонты исследо-
ваны далеко недостаточно. Имеются основания полагать, что с глубо-
кими артезианскими горизонтами девонских, каменноугольных, перм-
ских, триасовых и юроких отложений в периферийных частях бассейна
связаны значительные запасы промышленных и минеральных вод. Для
Донбасса, кроме того, знание глубинной гидрогеологии необходимо
в связи с переходом в ближайшие годы к отработке углей на глубоких
горизонтах. Пока еще слабо изучены условия залегания, режим, хими-
ческий состав и динамика подземных вод глубоких горизонтов. Не впол-
не ясно изменение степени водопроницаемости пород с глубиной, что
для Донбасса имеет важное практическое значение. Таким образом,
изучение подземных вод глубоких горизонтов является одной из акту-
альнейших задач в области региональной гидрогеологии Донбасса.
Изучение режима подземных вод на территории Большого Дон-
басса показывает, что изменения уровней, расходов, химического соста-
ва и температуры подземных вод в зоне интенсивного водообмена обу-
словлена воздействием климата, геологического строения, геоморфоло-
гических условий, а также искусственных факторов (горные разработки,
эксплуатация подземных вод и др.). Изменения их по площади при-
водят к определенным региональным закономерностям в условиях фор-
мирования и особенностях режима подземных вод. Так, наибольшие
амплитуды колебания уровней подземных вод (5—10 м) характерны
для приречного и склонового видов режима в сильно дренированных и
дренированных областях, относящихся к зоне умеренного увлажнения,
а наименьшие (до 0,2—0,4 м) — для междуречного вида режима слабо
дренированных областей в зоне недостаточного увлажнения. В районах
горных разработок колебания уровней подземных вод достигают иногда
нескольких десятков метров. Наименьшими изменениями химического
состава подземных вод характеризуются площади с террасовым видом
режима. Менее четко можно проследить закономерности режима под-
земных вод, связанные с ритмичностью климата.
Анализ режима подземных вод на участках наиболее крупных
водозаборов Донбасса показывает, что истощения запасов подземных
вод в их пределах не наблюдается. Достигнутые понижения уровней,
как правило, не превышают величин напора над кровлей водоносных
горизонтов. Водозаборы работают в условиях практически установив-
шегося движения. Все это позволяет считать, что на действующих
водозаборах имеется резерв для дальнейшего увеличения водоотбора.
На ближайшие несколько десятков лет их производительность может
превысить существующую на 10—20%.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
417
На участках шахтных полей дренируются только водоносные гори-
зонты, находящиеся в непосредственной близости к разрабатываемому
пласту, в зоне, не превышающей 30—50-кратной мощности пласта.
Шахтные воронки депрессии формируются непосредственно над рабо-
чими забоями лав и перемещаются вместе с ними. По мере продвиже-
ния лав уровни воды в водоносных горизонтах в связи с задавливанием
и кольматацией трещин в горных породах полностью или частично вос-
станавливаются. Следовательно, участки шахтных полей не должны
рассматриваться как сдренированные и бесперспективные для органи-
зации хотя бы временного водоснабжения самих шахт.
Прогнозные эксплуатационные запасы пресных подземных вод
составляют на территории Большого Донбасса более 3900 млн. м?/год.
Они используются в целом по Большому Донбассу на 17,1%. Дополни-
тельно может быть извлечено подземной воды 3252 млн. мР/год, в том
числе по гидрогеологическим районам (в млн. л3/год): Северному—1415,
Северо-западному — 562, Западному — 350, Бахмутско-Торецкому—179,
Центральному—НО, Южному—194, Восточному — 438, Юго-запад-
ному — 4.
Утвержденные запасы подземных вод на 1/1 1966 г. составили менее
18% от общей величины прогнозных эксплуатационных запасов.
Централизованное водоснабжение Донбасса, осуществляемое за
счет подземных вод, может быть увеличено примерно в 5—6 раз.
В дальнейшем одна из основных задач должна состоять в строгом
учете всех категорий запасов подземных вод: естественных (динами-
ческих и статических) и эксплуатационных как по отдельным участкам
водозаборов с утверждением их в ГКЗ, так и по бассейну в целом.
В первую очередь нужно произвести оценку запасов подземных вод на
площадях, наиболее перспективных для отбора значительного количе-
ства воды и сравнительно недалеко расположенных от потребителей
(мергельно-меловой водоносный горизонт на левобережье р. Сев. Донца,
в пределах Амвросиевского мелового поля, в Волчанской и Конкско-
Ялынской синклиналях, а также водоносные горизонты юрских и триа-
совых отложений на северо-западных окраинах Донбасса).
Большое значение имеет выяснение оптимальных условий эксплуа-
тации водозаборов, а также возможностей и условий искусственного
обогащения подземных вод. С этой целью необходимо детально изучить
режим подземных вод зоны интенсивного водообмена, где формируется
основная часть запасов пресных вод (на различных участках в естест-
венных условиях, в условиях работы водозабора и в районах горных
разработок), а также установить взаимосвязь подземного и поверхност-
ного стоков и возможность перевода поверхностного стока в подземный
(создание «фабрик подземных вод»).
Сбросу промышленных и канализационных стоков уделяется боль-
шое внимание. Различные варианты захоронения сточных вод в под-
земные недра (сброс в отработанные шахты, закачка в освобож-
даемые объемы в Шебелинском газовом месторождении и закачка
в водоносные горизонты пермских отложений) нуждаются в обстоя-
тельной проверке и оценке их последствий.
Среди промышленных стоков большая доля приходится на шахтные
воды, из которых лишь немногим более 10% используется для орошения,
технических и хозяйственно-питьевых нужд, остальное сбрасывается
в гидрографическую сеть.
Основным фактором, определяющим условия и закономерности
формирования шахтных вод, является искусственно созданная в гор-
ных выработках резкая окислительная обстановка. Минерализация
шахтных вод изменяется от 0,3 до 30 г/л, превышая в несколько раз
418
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
минерализацию подземных вод на тех же глубинах, причем шахтные
воды с высокой минерализацией (25—30 г/л) часто встречаются на верх-
них горизонтах (100—200 м). Кислые воды встречаются во многих шах-
тах, причем основными компонентами в кислых водах являются Fe3+,
Fe2+, А13+ и SO42+.
Мощность зоны возможного образования кислых вод составляет
150—400 м. Нижняя ее граница примерно совпадает с верхней границей
метановой зоны. Почти все шахтные воды агрессивны в верхней зоне
по SO4 и реже по СОг-, а на более глубоких горизонтах — по временной
жесткости.
Двадцатилетний опыт орошения земель шахтными водами на под-
собном хозяйстве «Сутаган» и некоторых других, где на орошаемых
площадях поднялись урожаи и не произошло накопления солей или
увеличения щелочности почвы, дает право говорить о возможности при-
менения шахтных вод для орошения.
Перспективы развития орошаемого земледелия, особенно в восточ-
ных и южных районах территории, неразрывно связаны с развитием
мелиоративной гидрогеологии, которая для Донбасса является одним
из новых направлений.
В Донбассе недостаточно полно изучен химический состав подзем-
ных вод с точки зрения содержания в них микрокомпонентов, гидрохи-
мических методов поисков полезных ископаемых и использования под-
земных вод в качестве минеральных. Гидрохимические методы могут
оказаться эффективными для поисков здесь месторождений редких эле-
ментов, полиметаллов, меди.
Уже сейчас установлено, что Донбасс богат минеральными водами.
Наиболее широко распространены столовые воды низкой и средней
минерализации и разнообразного химического состава. На базе мине-
ральных вод может быть открыт ряд санаториев и курортов во многих
пунктах Донбасса.
Отличительной чертой Донбасса является широкое развитие на
его территории горных разработок. По гидрогеологическим и инженер-
но-геологическим условиям проходки шахтных стволов наиболее слож-
ная обстановка наблюдается на западных, северных и восточных пери-
ферийных участках, где на продуктивной толще развиты породы мезо-
кайнозоя значительной мощности (порядка 200 м и более), которые
содержат один или несколько водоносных горизонтов, часто напорных.
Как правило, стволы шахт здесь проходят специальными способами,
в большинстве случаев способом замораживания. Осложнения при про-
ходке выражаются в прорывах напорных вод, сопровождающихся боль-
шими притоками, и неустойчивости обводненных песков, оплывающих
в стенках выработок. Сравнительно простые условия прохо ikh стволов
шахт наблюдаются в открытом Донбассе, где слабо обводненные и
устойчивые породы каменноугольной системы в большинстве случаев
могут быть пройдены обычным способом. Некоторые затруднения при
проходке вызывают большие водопритоки из тектонически нарушенных
зон, а также вывалы пород в зонах тектонических нарушении и зоне
выветривания ( в интервале глубин до 100 м). Эти особенности в усло-
виях вскрытия каменноугольных месторождений нашли отражение
в районировании, в результате проведения которого выделены три груп-
пы районов в зависимости от количества й характера водоносных гори-
зонтов надугольной толщи и мощности последней: со сложными усло-
виями (Западный и Восточный Донбасс, отдельные участки на севере
и юге территории), с простыми (открытая часть Донбасса) и с относи-
тельно сложными условиями (смежные с открытым Донбассом участки,
окаймляющие его с запада, севера, востока и юга).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
419
Каменноугольные месторождения Донбасса разрабатываются на
глубинах до 600—800 м, лишь в последние годы на отдельных шахтах
разработка углей ведется на глубинах свыше 1000 м. Общая площадь
горных отводов составляет примерно 6000 км2. Притоки в шахты изме-
няются от 1—2 до 550 м?1час. При вскрытии зон тектонических наруше-
ний иногда имеют место крупные прорывы подземных вод с притоками
до 3000 м?1час. Суммарный водоотлив из всех шахт в последние годы
составляет 430—450 млн. м21год. Наибольшая обводненность шахт наб-
людается в Красноармейском, Боково-Хрустальском, Должано-Рове-
нецком, Селезневском и Чернухинском углепромышленных районах,
где средние коэффициенты водообильиости составляют более 3 при
среднем по бассейну 2,6.
Обводненность горных выработок зависит от естественных факто-
ров и горнотехнических условий разработки.
Для прогнозирования водопритоков в шахты Донбасса применяется
метод аналогии, подлежащий дальнейшему усовершенствованию, осо-
бенно с целью оценки гидрогеологических условий разработки уголь-
ных пластов на глубоких горизонтах.
Для надежного прогнозирования водопритоков в горные выработки
следует продолжить детальное изучение зависимости степени обводнен-
ности горных выработок от различных геологических, гидрогеологиче-
ских и климатических факторов, а также горно-технических условий
разработки. Использование шахтных вод в народном хозяйстве и борь-
ба с их вредным влиянием (защита шахтного оборудования от корро-
зии) требуют тщательного изучения, с одной стороны, химического
состава и закономерностей формирования шахтных вод, в том числе
кислотных и агрессивных по различным показателям, а с другой — спо-
собов их очистки и тех воздействий, которые они могут оказать на почвы
при орошении, и др.
В настоящее время довольно детально изучены химический состав
и закономерности формирования шахтных вод в украинской части про-
мышленного Донбасса (Донецкая и Ворошиловградская области) и
очень слабо — в Ростовской области. В ближайшие годы потребуется
изучение условий формирования подземных и шахтных вод во вновь
осваиваемых районах в Западном и Северном Донбассе.
В настоящем томе впервые произведена систематизация и обобще-
ние инженерно-геологических материалов, характеризующих природ-
ную обстановку строительства на всей территории Большого Донбасса.
Удалось выявить некоторые региональные закономерности в изменении
инженерно-геологических условий различных видов наземного строи-
тельства на территории. В частности, установлены особенности в изме-
нении просадочных свойств одного из наиболее распространенных
комплексов четвертичных отложений — эолово-делювиального.
Просадочные свойства лёссовых пород этого комплекса наиболее
интенсивно проявляются на окраинных частях территории (особенно
на юго-востоке, где эти породы просадочны под собственным весом и
мощности просадочной толщи достигают 13—15 м) и в значительно
меньшей мере они присущи лёссовым образованиям центральной части
(открытый Донбасс). Наиболее сложная инженерно-геологическая
обстановка строительства наземных сооружений наблюдается на пло-
щади открытого Донбасса. Это обусловлено влиянием подработки зем-
ной поверхности и наземных сооружений, связанной с эксплуатацией
месторождений каменного угля и других полезных ископаемых, а также
газоносностью каменноугольных отложений. В более благоприятных ус-
ловиях развития промышленного и гражданского строительства нахо-
дятся районы с пологим залеганием пластов, покрытые плащом кайно-
420
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
зойских отложений. Сдвижение поверхности здесь происходит плавно,
здания и сооружения переносят подработку без существенных деформа-
ций Сложны условия строительства в открытом Донбассе и особенно
в районах с крутым залеганием пластов продуктивной толщи (Цент-
ральный район), где разработка сопровождается образованием на зем-
ной поверхности уступов и трещин, приводящих к разрушительным
деформациям сооружений. Для более целесообразного размещения
объектов наземного строительства на подрабатываемых территориях
необходимо дальнейшее совершенствование существующих методов
расчета деформаций земной поверхности с учетом влияния на процесс
сдвижении геологических факторов, которые почти не учитываются
в применяемых ныне методах.
Инженерно-геологические условия проведения выработок в камен-
ноугольной толще определяются закономерным возрастанием степени
метаморфизации пород карбона с запада на восток и от периферии
к центральной части бассейна. По мере возрастания степени метамор-
физации пород происходит увеличение прочности вмещающих пород и
устойчивости стенок выработок.
Задачей дальнейших исследований должно стать изучение свойств
каменноугольных пород и особенностей поведения их в выработках,
проводимых на больших глубинах, с целью разработки достаточно
надежных методов прогноза условий разработки на этих глубинах.
Подводя итоги анализа гидрогеологических и инженерно-геологи-
ческих условий территории Большого Донбасса, можно сгруппировать
дальнейшие исследования вокруг следующих основных направлений:
1) проведение кондиционных гидрогеологических и инженерно-геологи-
ческих съемок и составление соответствующих карт для всей терри-
тории Большого Донбасса; 2) решение вопросов водоснабжения Дон-
басса за счет более полного использования подземных вод; 3) гидрогео-
логическое и инженерно-геологическое обслуживание горнодобывающей
промышленности, в частности прогнозирование гидрогеологических и
инженерно-геологических условий разработки углей на различных гори-
зонтах, 4) создание региональной и специальной локальной наблюда-
тельной сети и изучение режима подземных вод в естественных усло-
виях и в условиях проявления искусственных факторов, в том числе
в районах действующих водозаборов, горных разработок, на массивах
орошения, в зонах подпора водохранилищ и т. д.; 5) охрана подземных
вод от загрязнения промышленно-бытовыми стоками и истощения их
запасов, включая вопросы искусственного обогащения подземных вод;
6) выявление закономерностей формирования подземных и шахтных вод
Донбасса, 7) изучение вопросов гидрогеологии глубоких водоносных
горизонтов; 8) изучение инженерно-геологических условий строитель-
ства поверхностных сооружений в районах подработки поверхности
угольными шахтами и на участках развития различных геологических
процессов и явлений.
Для успешного развития перечисленных направлений необходимо
усилить гидрогеологическую службу производственных организаций
в Донбассе, а также расширить и углубить теоретические исследования
в области гидрогеологии и инженерной геологии.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение № 1 Каталог скважин
Приложение № 2 Каталог опорных шахт
Приложение № 3 Каталог минеральных вод
1 В каталог включены скважины, для которых имеются наиболее полные и до-
стоверные данные по гидрогеологическому опробованию того или иного водонос-
ного горизонта
2 Номера скважин в каталоге соответствуют номерам скважин на картах
3 В графе 6 каталога приводится максимальный дебит, полученный в данной
скважине
4 Минерализация воды (сухой остаток) выражена в г/л, жесткость — в мг-экв
5 В каталоге приняты следующие сокращения, обозначения и размерности
т/з — тонкозернистый, р/з — разнозерннстый,
м/з — мелкозернистый, незначнт — незначительный,
ср/з — средцезерннстый, самоизл — самонзлнв,
к/з — крупнозернистый, н св — нет сведений
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
КАТАЛОГ СКВАЖИН
Водоносный комплекс кристаллических пород докембрия и продуктов их выветривания
Номер скважины на карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины Глубина скважины, м Краткое описание водовмещающих пород, геологический индекс Вскрытая мощность трещиноватой зоны, м Дебит, л(сек Понижение уровня воды, м Химический состав воды (формула Курлова), общая жесткость, МЗ’ЭКв
954 Донецкая обл., Волновах- скнн р-н, в 8 км на восток от г. Волновахи, тальвег Дмитрие- 9,3 Кора выветривания и гра- нит трещиноватый 3,2 0,6 М, , - SO, 63 НСОзЗЗ
5,6 Na 41 Mg 41 Са 18
уА—Pt,
1894 БД Донецкая обл., Старобешев- ский р-н, северо-западная ок- 48,7 Гранит слабо трещиноватый у A— Pt, 46,8 0,1 м,, _ SO151 НСО326 С121
24,3 0,5 Na 44 Са 42 Mg 13 SO4 56 НСО3 30 Cl 14
раина с. Васильевки, левый склон р. Кальмиуса
15 Донецкая обл., Волновах- ский р-н, в 8 км на юго-восток от с. Калинино 50,0 Гранит трещиноватый у A— Pt, 32,4 Мл Л -
4,8 1,2 0,9 Na 40 Са 31 Mg28
1118 Донецкая обл., Тельманов- ский р-н, в 10,5 км на юго- 30,0 Дресва гранита, гранит вы- ветрелый 28,0 М, л - SO465 НСО325 Cl 10
14,2 Са 52 Mg 26 Na 22
восток от ст. Карань РСш 14,3
229 Донецкая обл., Тельманов- ский р-н, с. Первомайское, ле- 55,6 Гранит слабо трещиноватый yPt2 35,9 0,5 М. л - SO457 Cl 23 HCO320
30,3 " Na 54 Ca 28 Mg 17
вый склон б. Большая Камен-
40 Донецкая обл., Приморский р-н, в 0,5 км на юго-запад от с Павлополь, левый берег 58,0 Гранит слабо трещиноватый yPt2 50,4 0,8 М, л - 50,58 HCO327 Cl 15
3,2 ‘ 1,2 Na 42 Ca 26 Mg 22
21,6
35 р. Кальмиуса Донецкая обл., Ново-Азов- скнй р-н, юго-восточная окраи- 95,0 Дресва, граинт слабо трещи- новатый 36,0 0,5 Мл л SO4 66 Cl 23 HCO3 11
3,2 14 2,2 Na 51 Ca 27 Mg 22
на хут. Сосновки yPt2 16,1
101 Донецкая обл., южная ок- раина г. Жданова, правый 107,5 Песок с гравием 8,5 1 1,7 м12 Cl
Pg 22,5 J 2,0
склон долины р. Кальмиуса Гранит
РСт
Продолжение прилож 1 fe
Водоносные горизонты девонских отложений
Номер скважины иа карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины Глубина скважины, м Литологический состав и геологический возраст пород Мощность, М Дебит, л/сек Химический состав воды (формула Курлова), общая жесткость, мг-экв
Глубина до подошвы, м Понижение уровня воды, м
157 Донецкая обл, Волновах- ский р-н, в 4,7 км к юго-за- паду от с Ново-Троицкого 221,7 Песчаники d2‘ 36,0 99,0 0,2 н. св. М2,3 SO469 НСОз 19 С1 12 Na 52 Са 26 Mg 22 16,1
229 Донецкая обл, Волновах- ский р-н, в 5 км к юго востоку от с Ново-Троицкого б Мок- рая Мандрыкина 276,9 Песчаники d2' 37,2 241,4 0,2 н. св. М4.7 Cl 78 SO4 19 Na 40 Са 34 Mg 26 49,8
1909 Донецкая обл, Волиовах- ский p-и, в 4 км к северу от с Николаевки, б Аитои-Тара- ма 280,5 Песчаники, зивы известняки, эффу- D2+3 276,0 280,5 1,7 26,8 М5,3 Cl 59 SO436 N a 49 Ca 26 Mg 25 45,4
172 Донецкая обл, Волиовах- ский р-н, в 4 км к северо-вос- току от с Николаевки, б Аи- тон-Тарама 57,1 Палеобазальты D3 11,8 57,1 1,1 27,6 M2,i SO468 Cl 16 HCO3 16 Na 47 Ca 28 Mg 25 18,0
814 215 19 Донецкая обл, Волиовах- ский p-и, в 4,2 км к северо- востоку от с Николаевки, иа водоразделе между б Аитои- Тарама и р Сухой Волнова- хой Донецкая обл, Волиовах- ский р-н, в 2,9 км к северо- востоку от с Николаевки, склон б Антои-Тарама Донецкая обл, Волновах- ский p-и, в 3,8 км к северо- востоку от с Ново Игнатьев- ки, б М Волноваха 443,7 129,0 125,8 Песчаники, фузивы Известняки Известняки известняки, эф- D2+3 D3 D3 433,9 443,7 100,4 141,0 109,8 125,8 0,6 220,0 33,4 81,0 2,8 12,6 М2,4 - М2д - М2,4 - SO4 64 Cl 22 HC03 14 Na 57 Ca 24 Mg 15 16,2 SO4 64 Cl 21 HCO3 15 Na 55 Mg 25 Ca 20 15,4 SO480 НСОз 13 Na 58 Mg 25 Ca 17 16,2
7 Донецкая обл, Старо-Бе- шевский р-н, в 4,5 км к вос- току от с Стыла, правый бе- рег р Мокрой Волновахи 71,6 Известняки D3 19,8 0,4 SO468 С116 НСОз 16
71,6 35,7 ‘ ‘2,3 (Na + K) 58 Са 22 Mg 20 15,3
Водоносные горизонты каменноугольных отложений
5903 3766 Днепропетровская обл , Но- вомосковский р-н, в 4 км юго- восточнее с Песчаного, доли- на р Подпильной Днепропетровская обл, Пе- тропавловский р-н, в 3 км вос- точнее с Александровки 145,3 87,0 Известняк темно-серый, скрытокристаллический, трещи- новатый С,‘ Известняк трещиноватый С? 30,5 0,8 Млл Cl 100
132,6 24,4 45,2 1,6 1 *26 М г» л Na 66 Са 21 150,6 SO4 46 Cl 43
127,2 6,6 213,7 Na 47 Ca 28 Mg 25 27,8
3800 986 Днепропетровская обл, Ва- сильковский р-н, юго-восточ- ная окраина с Николаевки, тальвег б Чаплинки Донецкая обл , Марьинский р-н, в 2,7 км юго-восточнее с Васильевки, б Шайтанка 79,9 75,7 Известняк темно-серый, скры- токристаллический, кремнисто- доломитизированный, сильно трещиноватый С? Известняк трещиноватый, очень крепкий Ci1 14,1 15,0 М< о SO4 48 Cl 38
79,9 19,5 1,2 6,6 211,8 М л л Na 47 Ca30 15,8 SO4 55 Cl 27
75,7 2,6 ‘ ‘2,0 Na 48 Mg 27 Ca 25 16,5
97 Воронежская обл, с Каите- мировка Донецкая обл, Волновах- ский р-н, в 2,5 км северо-вос- точнее с Ольгинки, левый бе- рег р Сухой Волновахи 109,6 114,4 Известняк ct Известняк серый, доломити- зированный, трещиноватый, с прослоем доломита серого, м/з, плотного С? 6,2 И. св SO4 56 Cl 26
1002 109,6 91,0 25,8 Мл ч
114,4 3,2 1 ‘2,1 Na 41 Ca37 20,0
13 Донецкая обл, Старо-Бе- шевский р-н, в 7,5 км юго- восточнее с Стыла, правый бе- рег р Сухрн Волнорахи 180,5 Известняк плотный, трещино- ватый, в верхней части закар- стованный С)' 170,5 180,5 84,9 1,9 H CB 6 СЛ
Номер скважины на карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины Глубина скважины, м Литологический состав и геологический возраст пород
3 Донецкая обл., Старо-Бе- шевский p-и, хут. Шевченков- ский, правый берег р. Сухой Волновахи 80,4 Известняки, переслаивающие- ся с доломитами с?
20 Донецкая обл., Старо-Бе- шевский р-н, в 2,5 км юго-за- паднее с. Комсомольского, ле- вый берег р. Кальмиуса 35,3 Известняк серый, от ср/з к/з, трещиноватый C]ve+f до
142 Днепропетровская обл., Но- вомосковский p-и, в 1 км юго- восточнее с. Марьяновки, вер- ховье б. Скутоватой 543,8 Песчаник серый, м/з, квар- цевый C/f-gi
4094 Днепропетровская обл., Пав- лоградский р-н, в 1,5 км южнее с. Вербки, долина р. Самары 280,1 Переслаивание песчаников, углей, известняков, глинистых сланцев CiT
1189 Днепропетровская обл., Ме- жевской р-н, в 3 км южнее с. Ново-Павловки, б. Безы- мянная 105,5 Песчаник темно-серый, т/з, кварцевый, трещиноватый В {SB3(BiSB2+B2SB3) Известняк серый, кристалли- ческий Bi
1429 Донецкая обл., Марьинский р-н, в 4 км северо-восточнее с. Владимировки, б. Икряная 75,0 Песчаник светло-серый, слюдистый, трещиноватый c6Sc6 т/з,
6043 Донецкая обл., Старо-Бе- шевский р-н, с. Новоселовка 550,1 Песчаник светло-серый, с трещиноватый cisSDi Р/з,
Продолжение йрИлОж, 1
Мощность, м Дебит, л/сек Химический состав воды (формула Курлова): общая жестлость, мг-экв
Глубина ДО ПОДОШВЫ, м Понижение уровня воды, м
63,9 10,4 м,. _ SO4 45 Cl 31
80,4 0,6 1,4 Са 46 Na 39 12,7
35,3 18,1 Мл л SO462 НСО3 20
35,3 3,2 ‘ ‘0,9 " Са 56 Na 28 9,5
25,7 4,6 МгА Cl 99,8
541,4 13,0 ‘ ‘59 Na 76 Са 15 241,4
198,7 1,3 Cl 99,5
280,1 31,8 2,124,8“ Na 67 Ca 20 Mg 13 144,8
16,3 2,1 Мл SO444 Cl 40 HCOS 16
59,6 0,7 91,6 17,1 1,12,4 - Na 47 Ca 26 Mg 26 19,1
11,5 1,0 Мл о Cl 61 SO430
52,8 3,9 212,8 - Na 45 Ca 31 Mg 24 7,7
9,6 1,3 Cl 61 SO433
312,3 н. св. in4,l Na 83 Mg 10 11,4
426
1183 Донецкая обл, Селидовский р-н, в 1,2 км западнее с Ук- раинки, б Широкая 70,6 Песчаник серый, м/з, слюди- стый D3'SDt
5b Донецкая обл, Доброполь 755 Известняк темно-серый, кри- сталлический, трещиноватый £>3> Известняк темно-серый, мел- кокристаллический, трещинова тый D3 Песчаник серый, м/з, крепкий
165 ский р и, с Шидловка Ростовская обл, Куйбышев 60,0 Известняк серый, крепкий, трещиноватый D< Песчаник серый, сп/з, трещи новатый D31S£>4 Известняк серый, очень креп- кий, трещиноватый Da Песчаник трещиноватый, в
1178 ский р-н, хут Скелянский Донецкая обл , Селидовский 80,6 основании сланец глинистый, трещиноватый С,5 Песчаник желтый, м/з и
р и, с Ново Еленовка, б Ши- рокая т/з, в нижней части рыхлый E2SE3 Известняк, в верхней части трещиноватый е2 Песчаник серый, т/з, квар цевый, трещиноватый EtSE2
11,6 0,7 Cl 57 SO433 HCOjlO
"W 23,2 ‘"3,6 Ca38 Na 34 Mg 28
32,3
0,3
57,9
0,6
62,9
2,9 1,2 м. _ SO4 54 Cl 34 HCO312
31,0 5,2 J "3,6 Na 44 Ca 28 Mg 28
0,8 30,5
47,5
21,1
70,6
2,8
74,5
46,8 1,3 Мол HCO368 SO418 Cl 13
60,0 27,3 1 "0,6 Na 38 Ca 31 Mg 31
7,0
2,4 1,0 мл, Cl 50 SO4 42
38,3 6,6 1 *4 1 Na 36 Ca 34 Mg 30
2,6 45,3
66,2 —
9,2
79,7
Номер скважины на карте (по перво* источнику) Местонахождение скважины Глубина скважины, м Литологический состав и геологический возраст пород
1402 Днепропетровская обл, Пе- тропавловский р-н, в 1 км се- веро-восточнее с. Петровки 121,0 Песчаник светло-серый, м/з, трещиноватый EeSFl
1555 Донецкая обл., Амвросиев- ский р-н, в 4 км северо-вос- точнее с. Степано-Крынка, б Кислая 80,0 Песчаник темно-серый, м/з, кварцевый, сильно трещинова- тый Песчаник серый, м/з, трещи- новатый EgSFi Известняк серый, трещино- ватый е9 Песчаник темно-серый, м/з, кварцевый, трещиноватый EgSF.
29 Ростовская обл., Мальчев- ский р-н, с Волошнно 921,5 Переслаивание сланцев, из- вестняков и песчаников с2
1815 Донецкая обл, Доброполь- ский р-н, в 1 км западнее с. Васильевки, правый берег р Гришинки 60,0 Песчаник серый, р/з, трещи- новатый F2'SF22 Известняк г2* Известняк г2' Песчаник серый, т/з F2SF2'
Продолжение прилож 1 fe
Мощность, м Дебит, л/сек Химический состав воды, (формула Курдова), общая жесткость, мг-экв
Глубина до подошвы, я Понижение уровня воды, я
ИЛ 114,0 8,2 12,0 4,8 32,0 1,2 60,3 5,0 70,0 804,6 921,5 24,0 34,2 0,3 35,0 0,9 38,9 9,3 48,2 18,7 "б/- 0,7 18,4 0,6 Самоизл. 20,0 4,1 М SO4 47 Cl 28 НСОз 25 1,3 Na 42 Са 38 Mg 19 11,7 М НСОз 66 SO4 17 Cl 12 0,4 Ca60Mg30Nal0 5,6 MJ3 M Na68Ca22MglO 297,0 M SO452 Cl 32 НСОз 16 2,3 Na 48 Ca 26 Mg 26 18,3
588
166
877
1474
1017
1193
319
Ворошиловградская обл , Бо-
ково-Антрацитовскин р-н, в
1 км северо-восточнее с Кол-
паково, долина р Бол Камен-
ки
Ростовская обл , Куйбышев-
ский р-н, хут Русский, правый
склон долины р Миуса
Донецкая обл , Селидовскии
р-н, в 0,6 км восточнее хут Но-
во-Александровского, долина
р Соленой
Донецкая обл, Харцызский
р-н, в 1,6 км северо-западнее
пос Скелевого на правом бе-
регу Ольховского водохрани-
лища
Донецкая обл, Харцызский
р-н, пос Певчий, б Скелева-
тая
Донецкая обл , в 4 км юго-
восточнее г Снежное, б Оль-
ховая
100,0
50,0
150,2
51,1
Донецкая обл, Доброполь-
ский р-н, с Веровка, долина
р Бык
Песчаник желтовато-серый,
кварцевый, трещиноватый
F2'SF?
Известняк трещиноватый
F,1
Песчаник серый, м/з и ср/з,
слюдистый, очень крепкий, тре
щиноватый
Gi’Sg,
Известняк темно-серый,
весьма крепкий, трещиноватый
G,
Известняк кристаллический
G3
55,7 Переслаивание песчаников и
сланцев
С22
38,0 Песчаник желто-бурый
g3Sg3'
Песчаник темно-серый, м/з,
слабо трещиноватый
g3Sg3'
70,0 Песчаник серый, n/з, слю-
дистый, крепкий, трещинова-
тый
H6'ShlQ
Песчаник серый, т/з, креп-
кий
H6lShl0
30,0 5,8 Ma г НСОз 73 SO415 С! 12
35,0 8,2 1 *0,5 Са 39 Na 37 Mg 24
5,4
12,0 0,8 Ma и Cl 71 SO422
27,0 2,0 3,4 Na 65 Mg 19 Ca 15
19,6
11,5 3,9 Мп п S04 49 Cl 36 HCO3M
73,5 26,3 ‘ *3,6 Na 42 Mg 31 Ca 27
31,6
0,7
106,3
1,0 2,2 Мл п НСО36З SO426 Cl 10
50,0 1,6 ‘ ‘0,3 Ca 58 Na 35
3,2
31,8 2,9 Мл л HCO3 56 SO4 28 Cl 16
55,7 1,9 ш0,6 Mg 45 Ca 40 Na 15
9,5
4,8 3,3 Мл п HCO3 66 SO430
7,8 18,5 ш0,7 Na 64 Mg 26 Ca 10
5.2
8,9
35,6
46,0 Мп л SO4 56 Cl 28 НСОз 16
63,7 ‘ 12,2 Na 48 Ca 26 Mg 26
17,6
1,5 12,6
67,0 8,6
to 0
Номер скважины на карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины Глубина скважины, м Литологический состав и гео югнчсский возраст пород
174 Ростовская обл, Красносу- линский р-н, в 8 км западнее I Ново-Шахтинска, правый бе- рег р Бол Несветай 355,0 Прослои песчаников, ср/з и м/з между известняками J4 и Ki
196 Ростовская обл, Николаев ский р-н, в 2 км северо-вос- точнее хут Кондакова, левый берег р. Кагальника 342,0 Песчаник серый, ср/з и р/з, трещиноватый, с включением окатанной галькн l22SZ4
182 Ворошиловградская обл , г. Ровеиьки, б. Каменка 65,0 Глинистые сланцы, трещино- ватые
Песчаник С2*
190 Ростовская обл , Раздорскии р н, хут Керчик Савров 100,0 Песчаник трещиноватый с?
128 Ростовская обл, Тацинский р-н, хут Ковылкино 575,0 Переслаивание известняков, песчаников и сланцев от Кв1 до Кг4
627 Ворошиловградская обл , Кременской р-н, в 4 км юж лее с Старая Краснянка, ле- вый берег р Сев Донца 41,0 Песчаник серо-зеленый, слан- цеватый, м/з
Известняк серый и темно- серый, кристаллический, тре- щиноватый
Продолжение прилож 1 fc
Мощность, м Дебит> л1сек 1лубиЕ« Понижение до подошвы, м Уровю! во*ы> Химический состав воды (формула Курлова), общая жесткость, мг-экв
20.0 13,6 м SO4 59 НСОз 22 С119
98,4 +5,2 2 2 15,2 1,0 234,4 Самонзл. Na 56 Mg 23 Са 21 15,0 н св
36,9 7’5 М„. - НСОз 86
' 414 8,6 ’ 7,6 49,0 Na 39 Са34 Mg 27 5,5
6,5 0,05 Cl 39 SO«37 НСОз 24
90,0 53,1 2'^ 140,0 0,09 м Na 42 Са 35 Mg 23 20,1 Cl 98
575,6" 28,9 19-3 Na 91 33,0
7,8 7,5 м _ НСОз 70 SO420 Cl 10
27,8 2,5 0,2 1,0 _ 37,0 0.4 41,0 Ca77 Mg 21 3,3 H CB. H, C0,
43 Ростовская обл , Миллеров- ский р-н, в 0,5 км восточнее с. Иллиодаровки, I надпоймен- ная терраса р. Калитвы 652,0 Песчаник K3Sk2'
65 Ростовская обл, Глубокин- ский р-н, хут. Березовый, пой- менная левобережная терраса р. Глубокой 737,2 Песчаник светло-серый, ср/з, трещиноватый LiSh Песчаник светло-серый, р/з K7Sk7
348 Ворошиловградская обл , Ксммунарский р-н, в 1,5 км северо-восточнее пос. Черну- хино, левый берег р. Черну- хино 100,0 Известняк трещиноватый Ks
972 Донецкая обл , Шахтерский р-н, в 1,5 км юго-западнее с. Петропавловки, б. Стожко- ва 60,4 Известняк темно-серый, креп- кий, однородный, трещинова- тый К.
115 Ростовская обл., Белокалит- венскпй р-н, в 2,5 км восточ- нее хут. Дядина, верховье балки 84,0 Песчаник м/з, трещиноватый k7Sk7' Известняк К7
1104 Донецкая обл., Селидовский р-н, хут. Измайловский 90,0 Песчаник светло-серый, к/з, кварцевый L-Sl7
1575 Ворошиловградская обл , Свердловский р-н, в 1,5 км юго-восточнее с. Александров- ки, б. Сухая Бургуста 147,0 Песчаник м/з I3SI4 Известняк Песчаник м/э. трещиноватый Is'SZj
30,0 312,2 0,3 н св.
Самоизл.
28,0 2,5 Мп , С1 75 НСОз 25
30э,0 21,1 40,0 3,0 ш3,7 1 Na 97 1,9 н. св.
403,4 2,0 Самоизл. 4,1 Мл > HCO372 SO418
94,4 Самоизл. 7,4 л*0,4 Mg 42 Са 38 Na 20 6,5
3,2 2,8 2,4 SO4 53 НСОз 23 Cl 22
12,7 53,7 24,1 3,7 1**2,2 Са 38 Mg 34 Na 28 22,5 НСО3 45 SO4 35 Cl 20
54,0 5,9 84,0 15,6 7,4 4,3 тП,1 Na 45 Ca 36 Mg 19 6,7 SO469 Cl 24
50,9 2,6 10,7 17,0 м2,8 М , Na 43 Ca31 Mg 26 23,7 SO4 42 HCO3 36 Cl 22
28,1 1,3 Самоизл. 1 **0,7 Ca 68 Mg 27 7,4
46,3 2,6
49,6 GO
Номер скважины на карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины’ Глубина скважины, м Литологический состав и геологический возраст пород
• Песчаник м/з, трещиноватый h'Sh Известняк кристаллический, трещиноватый Песчаник м/з hSh1 Песчаник м/з с прослоями кр/з l,lSl2
113 Ростовская обл., Зверевский р-н, в 3 км восточнее ст. Зве- реве, б. Водяная 47,0 Песчаник l2Sl2' Песчаник Zi'S/2
357 Ворошиловградская обл., Краснолучский р-н, в 6 км се- веро-западнее ПГТ Фащевка 40,0 Известняк трещиноватый М9 Песчаник м/з MsSM9
1631 Донецкая обл., территория Енакиевского горсовета, в 2 км южнее шахты «Новый Юнком» 58,0 Песчаник светло-серый, к/з, трещиноватый, крепкий ms'Smg2
Продолжение прилбж. 1 фь Co bO
Мощность, м Дебит, л/сек Химический состав воды (формула Курлова), общая жесткость, мг-экв
Глубина до подошвы, м Понижение уровня воды, м
6,6
61,6
4,2
70,8
1,3
83,3
4,9
89,0
29,2
145,2
3,9 2,7 м, „ - SO4 53 НСОз 42
9,9 12,5 1 11,7 Са43 Mg 32 Na 25
13,7
23,8
44,0
2,8
8,8 11,5 Мп „ НСОз 70 SO4 23
13,7 8,8 * 0,5 Са 54 Mg 26 Na 20
25,7 7,3
8,3 1,2 М„ - НСОз 64 SO418 Cl 17
58,0 9,9 JU0,6 Mg 46 Na 35 Ca 19
7,2
193 Ростовская обл , Белокалит- венский р-н, хут Нижне-Сере бряковка, б Большая Чеканая 177,0 Песчаник м/з, трещиноватый mgSMto
191 Ростовская обл , Раздорский р-н, хут Крамской 424,9 Песчаник ср/з, трещиноватый M3Sm3
272 Ростовская обл, Семикара- корский р н, в 2 км южнее хут Мечетновского, левобереж- ная I надпойменная терраса р Дона 368,0 Песчаник m?Sms Песчаник m^Smy Песчаник m63Sm7
279 Ростовская обл , Мартынов- ский р н, с Б Орловка, ь 2,2 км к западу от него, пра- вобережье р Сал 599,6 Песчаник V1(M1()2H)S(M1o2cP) Песчаник mgS(Mio2a)
Известняк /Ию
Песчаник
214 Ворошиловградская обл , Краснолучский р-н, ПГТ Крас- ный Кут 10,0 Известняк /и6
98 Ворошиловградская обл , Свердловский р н, в 1 км се- вернее пос Р Люксембург, б Сухая Бургуста 100,0 Известняк трещиноватый /и6
Песчаник м/з
M5iSMe
32,0 0,1 Mr, С1 58 НСОз 22 SO4 20
127,0 Самоизл. *2,2 Na 55 Mg 24 Са21 18,4
33,0 2,5 Cl 61 НСОз 26 SO4 13
424,9 5,0 286,0 3,0 "4,9 Na 93 2,0
5,0 0,3 м. л „ НСОз 58 Cl 42
319,0 13,0 368,0 22,0 266,0 36,0 37,3 *46,7 Na 87 102,2
504,0 0,4 М Cl 99
3,0 513,0 18,0 575,0 24,5 47,3 Na 90 рапа
2,2 1,9 м„. НСОз 66 SO4 28 Cl 6
3,1 1,5 0,4 Ca 62 Mg 20 Na 18 4,9
7,0 5,0 М, - SO435 Cl 35 НСОз 30
70,0 29,9 100,0 9,0 1,5 Mg 46 Na 35 Ca 19 11,1
Номер скважины на карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины Глубина скважины, м Литологический состав и геологический возраст пород
44 Ростовская обл., Тарасов- ский р-н, хут. Россошь 489,8 Песчаник м/з, зеленовато- серый, рыхлый С26—Сз
1116 Донецкая обл., Красноармей- ский р-н, с. Федоровка, б. Ли- повая 80,0 Песчаник м/з lVi6Sni Известняк Nf
581 Донецкая обл., Дзержинский р-н, в 5 км северо-восточнее ст. Фенольная, б. Железная 64,1 Известняк трещиноватый л/р Песчаник м/з /VjS/vp
361 Ворошиловградская обл., Кадиевский р-н, в 0,5 км се- вернее с. Ольховки, б. Ольхо- вая 80,0 Известняк V,
103 Ростовская обл., Каменский р-н, ст. Репная, водораздел рек Лихой и Сев. Донца 85,0 Известняк трещиноватый А/р Песчаник трещиноватый /V,S/V,i
2565 Донецкая обл., Доброполь- ский р-н, с. Грузское, правый берег р. Грузской 650,0 Песчаники серые, кварцево- полевошпатовые, преимущест- венно м/з 0б50в
OfSOs
OfSO.*
Продолжение прилож. 1 £
Мощность» м Дебит, л/сек Химический состав воды (формула Курлова), общая жесткость, мг-экв
Глубина до подошвы» м Понижение уровня воды, м
3,8 0,1 М С1 100
459,8 Самоизл. 2 х32 " Na 84 92,3
2,0
30,1 14,6 М« SO4 62 НСО3 30
2,9 41,5 3,7 т1,9 Na 47 Са 28 Mg 25 15,6
0,6
26,8 0,2 М, л Cl 42 SO430 НСОз 28
8,4 35,3 1,2 2П1,4 " Na 37 Ca 35 Mg 27 13,4
9,4 9,6 НСОз 46 SO4 43 Cl 10
68,1 0,9 (дин. ур.) 1 10,8 " Ca 40 Na 33 Mg 27 8,8
8,7
44,0 7,0 м Cl 45 SO439 НСОз 16
9,0 79,0 Самоизл. 1 4,4 Na 52 Mg 26 Ca 22 12,8
15,0 4,1 Mi п Cl 49 SO424 НСОз 22
78,0 1,7 2’Ч,2 Na 86 2,8
35,5 132,3 20,0 176,0
O?SO45
481 Донецкая обл, Доброполь- ский p-и, с Золотой Колодец 50,0 OSSOS ojsos ot>sot* Ot'SO43 О£О4 O2SO3 O]1SO2
Песчаник новатый ср/з, серый, трещи- O4]SQ43
942 Донецкая обл , Красноармей- ский p-и, в 2 км южнее с Гро- довки, б Масляная 51,3 Песчаник желто серый, м/з, трещиноватый O2SO3 O2SO3
758 Донецкая обл , Селидовский p-и, с Александровка, долина р Волчьей 77,6 Песчаник новатый серый, м/з, трещи- O7SP>
O7SPI
3,0
191,0 24,0 224,0 1,7 245,0 3,2 301,1 10,0 322,3 31,0 433,0 4,0 453,6 17,5 542,4 30,8 22,4 м.« SO444 НСОз 30 С1 26
33,5 5,3 ш 1,2 Na 41 Са 34 Mg 25
25,5 30,6 м 12,1 SO460 НСОз 24
27,5 4,1 т2,0 Na 44 Са34 Mg 22
7,0 51,3 2,0 20,3 М, о 16,3—17,5 SO449 НСОз 26 Cl 25
19,5 5,8 ”4,8 Na 40 Mg 33 Ca 27
38,2 77,6 16,4 s СЛ
Номер скважины на карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины Глубина скважины, м Литологический состав и геологический возраст пород
118 Ростовская обл , Белокалит- веиский р-н, пос Горняцкий, правый склон долины Сев Доица 39,8 Известняк щииоватый темно серый, тре- О4ЗВ О43н
48 Донецкая обл, Доброполь- ский р н, вблизи с Октябрь ского 60,5 Известняк лый светло-серый, рых- Лв
Известняк светло-серый, крепкий, трещиноватый Р,”
Известняк серый, очень креп- ким, трещиноватый Pi
1590 Донецкая р-н, в 0,5 км гельского, б обл , Авдеевский южнее с. Архан- Териоватая 101,2 Песчаник желтовато серый, ср/з, трещиноватый P2SP< (Р25Р3+Р£Р<)
150 Донецкая p-и, в 2 км Авдеевского вода обл , Авдеевский северо-восточнее керамического за- 99,1 Песчаник серый, ср/з, трещи- новатый P3Spt То же м м
Продолжение прилож. 1
Мощность, м Дебит, л/сек Химический состав воды (формула Курлова), общая жесткость, мг-экв
Глубина до подошвы, м Понижение уровня воды, м
3,1 5,5 Мп с - НСОз 42 SO4 38 Cl 20
31,7 9,0 0,5 Na 52 СаЗЗ Mg 15 4,3
0,5 7,8
34,8 н. св.
2,4 2,5 М, . - SO4 48 НСОз 32 Cl 20
5,0 2,0 '1,4 Na 40 Ca 36 Mg 24 13,2
7,1
12,1
°.7
58,2
87,2 10,0 М, о SO4 44 HCO3 28 Cl 27
97,2 3,8 1,2 Ca 39 Na 32 Mg 28 12,7
24,5 5,3 М, 7 - SO4 54 НСОз 30 Cl 16
31,0 13,8 69,5 0,3 1,7 Mg 50 Ca 28 Na 22 18,4
7,2
97,7
Водоносные горизонты пермских о т л о ж е и и й
494 Ворошиловградская обл , г. Попасиое, юго-западная ок- раина 100,0 Переслаивание песчаников и красно-бурых аргиллитов PjCf 67,0 0,1 Мог. НСОз 46 SO433 Cl 21
100,0 20,3 J '0,9 Na 39 Са 36 Mg 25 8,1
6 Донецкая обл , Константинов- ский p-и, в 5,5 км северо-вос- точнее г Константиновки 30,0 Песчаник красно-бурый, м/з, слюдистый, трещиноватый QuSQi2 11,8 1,6 НСОз 52 Cl 26 SO4 22
25,8 1,4 "‘0,7 Са 38 Mg 32 Na 30 8,4
2363 Донецкая обл, Горловский р-н, в 1,4 км восточнее с Зай- цеве, левый склои б Житний 98,2 Песчаник серый, м/з, слюди- стый Q?SQa 32,7 0,6 М, п SO46O НСОз 32
56,7 6,0 "4,2 Ca 37 Na 35 Mg 18 11,7
3 Яр Донецкая обл , Дзержинский р-н, в 3 км западнее ст Фе- нольная, левый берег р. Кри- вого Торца 100,0 Песчаники бурый, ср/з, тре- щиноватый Pier V 6,4 7,2 М/ч л HCO3 42 SO4 36 Cl 22
14,4 23,6 "‘0,9 Mg 38 Ca 32 Na 30 10,4
Песчаник бурый, ср/з, слю- дистый Pier V 83,9 100,0 —
10 Донецкая обл, Марьинский р-н, в 4 км северо-восточнее ж.-д ст Очеретяно, левый бе- рег р Калиновки 81,0 Песчаник пестроцветный, ср/з и к/з, трещиноватый Q\SQt 19,8 2,5 м,, SO458 HCO3 24 Cl 18
60,1 14,0 Na 40 Ca 36 Mg 24 13,5
Песчаник серый, ср/з Q1SQ2 4,4
79,7
1617 Донецкая обл , Артемовский р-н, в 4 км западнее ст Ныр- ково, правый склон долины р Сухой Плотвы 45,5 Известняк серый, скрыто- кристаллический, выветрелый, трещиноватый Я4 0,7 10,0 м SO446 НСОзЗб Cl 17
32,1 3,2 С змоизл. Na 36 Mg 35 Ca 29 17,4
Доломит темно-серый, скры- токристаллический, слабо ка- вернозный R3
35,3
Номер скважины на карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины Глубина скважины, м Литологический состав и геологический возраст пород
15 Донецкая обл., г. Славянск, территория Славянского рас- солопромысла 454,1 Закарстованная толща по- род, состоящая из гнпса, анги- дрита и брекчии выщелачива- ния. Гипс белый и серый, мел- кокристаллический S$GS$ Брекчия S^GS$ Известняк серый с прослоя- ми гипса и глииы $2 Известняк буровато-серый, разрушенный s2
1863 Донецкая обл., Артемовский р-н, в 0,5 км северо-западнее ст. Деконская, левый берег до- лины р. Мокрой Плотвы 203,8 Гипс серый S3GS4 Известняк темно-серый 5з
1616 Донецкая обл., Артемовский р-н, в 2,4 км юго-западнее с. Ново-Каменки, пойма р. Го- релый Пень 65,2 Гипс белый и светло-серый, кристаллический S2GS3 То же »» ,5 Известняк темно-серый S3
Продолжение прилож. 1
Мощность, ж Дебит, л/сек Химический состав воды (формула Курлова); общая жесткость, мг-экв
Глубина до подошвы, м Понижение уровня воды. м
59,3 н. св. Moiro С198
159,7 315,8 Na 98
119,2
7,8
193,4
8,8
284,9
54,7 18,0 Me, . Cl 92
77,7 2,7 81,4 Na 92
100,0
10,2 110,1 —
7,3 25,4 М, о SO466 Cl 25
12,9 12,2 4,2 Ca 45 Mg 30 Na 25
12,2 31,0 19,8 56,5 6,5 — 44,3
64,5
438
296
1686
Донецкая обл., Артемовский
р-н, в 5 км южнее г. Артемов-
ска, правый склон долины
р. Бахмутки
Донецкая обл., Артемовский
р-н, хут. Васильевка, левый
берег р. Бычок
Донецкая обл., Артемовский
p-и, пос. им. К. Либкнехта
36,0
201,7
100,0
1699 Донецкая обл., Артемовский 123,1
р-н, в 1,5 км восточнее ст. Ступни
Гипс серовато-белый, кри-
сталлический, трещиноватый
SgGSg
То же
Доломит желто-серый
«2
Брекчии выщелачивания, со-
стоящая из каменной соли,
гипса, алевролита и прослоев
аргиллита
Ptkr
Песчаник серовато-коричне-
вый т/з и м/з, кварцевый, тре-
щиноватый
P2rfr
То же
Песчаник желто-серый, с
прослойками светло-зеленого
Песчаник темно-серый, м/з,
слабо сцементированный
Песчаник Желто-серый, м/з,
кварцевый
P2dr
7,6 2,3 Мо г SO4 72 Cl 15 НСОз 13
23,4 2,7 1 *3,5 Са61 Mg 21 Na 18
39,6
2,0
27,9 6,6
36,0
6,9 2,0 Cl 98
147,4 44,1 1 302 Na 98
76,8
1,0 0,2 Моо о Cl 88 SO411
24,0 26,0 ' 38,2 Na 85 Ca 14
86,7
2,5
31,5 1,3
42,3 1,1
47,0 4,2
53,8
7,4 0,5 Мог, Cl 65 SO4 24
36,3 5,8 3,2 Na 38 Mg 32 Ca 30
1,4 30,7
40,0 4,2
45,2
439
Продолжение прилож. 1
Номер скважины на карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины Глубина скважины, м Литологический состав и геологический возраст пород Мощность, м Дебит, л/сек Химический состав воды (формула Курлова); общая жесткость, мг-экв
Глубина до подошвы, м Понижение уровня воды, м
77 16 75 140 738 Донецкая обл., Артемовский р-н, в 1,5 км северо-восточнее с. Михайловка, правый берег р Мокрой Плотвы Донецкая обл., г. Артемовск, территория завода «Победа труда» Ростовская обл., Миллеров- ский р-н, хут. Шарпаевка, на правобережной надпойменной террасе р. Калитвы Днепропетровская обл., Пав- лоградский р-н, в 2,9 км на СВ от с. Ново-Троицкого, левобе- режье р. Самары Днепропетровская обл., Пав- лоградский р-н, ЮЗ окраина с. Вербки, левый берег р. Са- мары, пойма 17,8 52,8 455,5 В< 108,0 87,5 Песчаник светло-серый, м/з, плотный P2dr То же >> »» >> 5» Песчаник красно-бурый, м/з, с редкими прослойками алев- ролита P2dr Переслаивание алевролитов, песчаников и аргиллитов Р1+Т )доносный комплекс триасовь Песок серый, к/з Т Песчаник зеленовато-серый, т/з, глинистый Т 2,1 5,0 0,5 6,4 1,8 8,6 0,9 12,6 3,8 51,3 268,0 401,0 х отложений 21,0 108,0 9,0 67,8 0,2 0,2 0,6 9,6 22,0 М НСОз 44 SO442 Cl 14 0,6 Na 52 Са 38 Mg 10 4,8 м SO449 Cl 39 НСОз 12 4,3 Na50Ca29Mg21 32,1 м НСОз 50 SO426
Самоизл. 9,0 6,8 °’' Na 83 1,4 м Cl 98 W> Na 84 74,9
310 1181 Днепропетровская обл , Но- вомосковский р-н, в 3,7 км СВ с Марьяновки, левый берег р Самары Харьковская обл , р/ц Близ- нецы 192,1 165,0 Песок серый, р/з Т Песок серый, м/з Т Песчано-гравелистая порода Т Песок ср/з, глинистый Т
1115 Харьковская обл , Изюмский р-н, с Вернополье, ферма № 5 овцесовхоза «Степок» 206,0 Песок серый, к/з Т
10П Ворошиловградская обл , Кременской р-н, с Красная Поповка н. св. Песчаник Т
282 Ворошиловградская обл , Александровский р н, с Весе- лая Гора, правый берег р Сев Донца 488,5 Песчаник рыхлый Т
126 Донецкая обл , Артемовский р-н, с Яковлевка 162,1 Песчаник серый Tisr
501 Донецкая обл , Александров- ский р-н, с Николаевка 105,6 Песчаник
107 Донецкая обл , Ямский р-н, уч-к Деконский, в 1 км СЗ с Яковлевки, б Сухая 90,9 Песчаник серый, р/з Tisr
14,8 20,9 М,„ „ С1 98
82,6 20,4 42,Ь Na 76
0,7 83,2 — 43,1
36,7 0,6 М-. г Cl 99
183,3 54,9 Na 81 Са 12 Mg 7 182,6
2,5 1,2 М, о Cl 54 SO424 НСОз 23
152,5 н св. 1,8 Ca 42 Na 37 Mg 22 14,9
24,0 3,3 Мл л НСОз 56 SO4 34
80,0 8,0 и,6 Ca 43 Na 38 6,1
н. св. 0,005 НСОз 45 SO4 47
460,0 Самоизл. о 10,2 Ca 54 Na 32 1,9
3,9 0,08 Cl 99
318,9 Самоизл. 1 113,9 Na 82 44,8
14,2 3,5 м. , Cl 45 HCO3 30 SO4 25
29,0 6,2 Ca 50 Na 26 Mg 24 13,8
60,5 0,4 М< SO442 Cl 33 НСОз 24
84,5 6,5 1 п1,7 Na 48 Ca 33 Mg 19 17,6
66,2 3,4 М, А Cl 44 НСОз 34
75,7 15,0 1 4,2 Ca 54 Mg 24 13,6
Продолжение прилож. 1
Номер скважины на карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины Глубина скважины, м Литологический состав и геологический возраст пород Мощность, м Дебит, л1сек Химический состав воды (формула Курлова); общая жесткость, мг-экв
Глубина до подошвы, м Понижение уровня воды, м
1р 1497 776 7615 140 949 Донецкая обл., Артемовский р-н, с. Бондарное Донецкая обл., Константи- новский р-н, хут. Русин Яр, б. Попов Яр Донецкая обл., Александров- ский р-н, 0,3 км севернее с. Петровка, левый берег р. Самары Донецкая обл., Марьинский р-н, с. Красногоровка Днепропетровская обл., Но- вомосковский р-н, совхоз «Ве- селая жизнь» Донецкая обл., Красиоли- манский р-н, в 16 км на 3 от ст. Кременная 76,8 83,9 70,3 417,4 В о до 172,2 65,0 Песчаник Т3р/-1 Песчаник Т^г Песчаник т3 Песчаники м/з, к/з, гравели- стые, глинистые Т3рг юсные горизонты юрск Песчаник серый J J Песок ср/з и м/з J 43,5 68,2 30,5 67,5 34,5 64,9 6,2 149,5 109,0 409,0 их о т л о ж 7,1 152,1 7,1 164,5 39,0 65,0 29,20 П,9 2,5 30,3 4,0 5,7 2,9 24,2 н и й 1,5 49,5 0,1 18,9 м SO445 НСОз 43 1,2 Na 59 Са 22 6,5 м С143 SO435 1,2 Na 44 Са 29 Mg 27 11,0 м Cl 52 SO4 27 1,1 Са41 Mg 31 Na 28 12,6 Д1 Cl 57 SO4 30 1,0 Na 43 Ca 30 9,5 Mgn Cl_94 8,9 Na 94 9,7 Mo3 НСОз 74 013 Na 75 1,3
442
53 Днепропетровская обл., Пав- лоградский р-н, в 2,5 км се- вернее с. Красная Нива, пой- ма левого берега р. Волчьей 109,9 Песок светло-серый, р/з, с галькой, с прослоями глины Ji
667 Днепропетровская обл., Пав- лоградский р-н, в 0,85 км юж- нее хут. Морозовского, терра- са правого берега р Самары 122,0 Песок светло-серый, ср/з Песок темно-серый, м/з и т/з, слабо глинистый Песчаник темно-серый, р/з, слабо глинистый Ji
33 Донецкая обл., Александров- ский р-н, в 0,5 км севернее с. Петровки I, правый берег р Самары 62,2 Песчаник серый, м/з Песчаник светло-серый, м/з, книзу почти белый, т/з Песчаник светло-серый, т/з Песчаник почти белый, к/з с галькой
1175 Харьковская обл, Барвен- ковский р-н, ст. Языково, пра- вая пойменная терраса р. Су- хого Торца 168,0 Песок серый, к/з Ji Песок серый, м/з глинистый Ji
1215 Донецкая обл., Артемовский р-н, в 0,3 км на СЗ от с Крас- ного 30,5 Песок серый, т/з Ji«r
18,9 8,2 С192
104,0 3,5 109,0 20,3 '143, а Na 72 194,0
6,5 9,1 м л Cl 52 НСОз 26
115,5 0,2 115,7 10,1 40,2 9,0 9,4 J 4,2 Na 95 1,1
53,2 6,6 М, z* SO4 43 Cl 42 НСОз 14
2,4 57,8 1,6 59,9 5,4 111,6 Na 44 Ca 31 Mg 24 12,4
9,3 18,1 Мл - НСОз 48 SO4 28 Cl 24
66,3 10,2 155,2 12,6 U,5 Na 43 Ca 26 Mg 31 3,2
1,3 0,7 м, л SO467
30,5 3,4 1п1,9 Na 54 Ca 26 12,4
6
Номер скважины на карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины Глубина слважины, м Литологический состав и геологический возраст пород
7507 Донецкая обл., Константи- новский р-н, в 16,5 км северо- западнее г. Константиновки 164,3 Песок Песчаник То же
Jinr
7509 Донецкая обл., Константи- новский р-н, в 8,5 км юго-за- паднее г. Константиновки 296,0 Песчаник Песчаник То же Jinr
1496 Донецкая обл., Константи- новский р-н, левый коренной берег р. Бычок 64,5 Песок Jtnr
969 Донецкая обл., Марьинский р-н, в 2,8 км юго-восточнее пос. Петровского кирпичного завода 134,1 Гравелит серый, полевошпатовый То же кварцево-
Песчаник серый, полевошпатовый Ji кварцево-
Продолжение прилож. 1
Мощность, м Дебит, л/сек Химический состав воды (формула Курлова); общая жесткость, мг-экв
Глубина до подошвы м Понижение уровня воды, м
1,1 121,1 10,5 131,6 5,6 2,5 м С1 43 НСОз 31 SO4 26
139,2 5,3 °’' Са 40 Na 32 Mg 26
1,5 148,0 7,0 154,8 5,5 232,8 2,5 4,4 6,9 м SO4 46 Cl 35
243,6 30,4 u Ca 38 Na 35 Mg 26
3,0 247,2 9,5 9,1 10,3 M, к s°4 60
23,5 3,8 1>6 Na 41 Ca 36
2,4 ' 85,8 0,7 0,6 14,3 Лд Cl 52 SO4 37
89,0 20,9 2,7 Na 43 Ca 38
1,2 97,2 25,3
444
1101 Харьковская обл , г Изюм 319,0 Ракушечник песчаный, зеле ный, гравелистый J2b,
917 Днепропетровская обл, Пав- лоградский р-н, в 0,5 км на СЗ от с Благодатного, терра- са правого берега р Терновкн 134,5 Песок темно-серый до чер- ного, к/з, кварцевый J2bj
926 Днепропетровская обл , Пав лоградский р-н, с Каховка, II надпойменная терраса ле- вого берега р Терновки 169,7 Песок серый, м/з, кварцевый, глинистый J2
1188 Харьковская обл , Близнецов- ский р-н, ст Близнецы 110,0 Известняк светло-серый, оолитовый, окремненный Jaox
76 Донецкая обл, Краматор- ский р-н, хут Веселая Пус- тошь, левый склон р Нижней Беленькой 79,0 Песчаник J2b|
Водоносные горизонты верхнем!
303 Днепропетровская обл, Пе- рсщепинский р-н, с Черногла- зовка, надпойменная терраса р Орели 100,7 Песчаник т/з, кварцевый Сг2ст
10 Ворошнловградская обл , г Старобельск 292,0 Песок с галькой Сг2ст
161 Волгоградская обл , Ннжне- Чирский р н, хут Суворовский, правый берег Цимлянского во- дохранилища 209,0 Песок ср/з Сг2ст
29,0 5,0 Мп , НСОз 69
273,0 н. св 0,3 Na 89 0,4
8,7 10,9 М.„ НСОз 44 С136 SO4 20
97,7 14,9 J*10,7 Na 52 Са31 Mg 17 4,3
13,0 6,6 Мп п SO4 56 Cl 26
88,8 6,5 109,5 10,9 1,5 17,5 '*2 0 Са 55 Mg 27 2,0 н св 17,5
24,0 1,6 М, о SO4 48 НСО3 33
72,0 АЛОВЫХ от 10,4 л ожений 1,2 Са 44 Na 37 12,4
24,3 1,0 Ml п Cl 50 SO429 НСОз 20
60,6 н св 1,9 Na 43 Са 33 Mg 23 19,0
18,0 2,5 М, п Cl 80 НСОз 16
292,0 Самоизл 1 Ч 9 Na 96 0,7
13,0 3,3 М, с Cl 43 НСО3З1 SO426
206,0 6,0 1 '4,6 Na 80 Ca 13 4,8
Номер скважины на карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины Глубина скважины, м Литологический состав и геологический возраст пород
883 Донецкая обл , Марьинский р-н, с Богоявленское 147,7 Спонголит темно-зелеиый, опоковидный, слегка трещино- ватый Сг2ст
2 Донецкая обл, Славянский р-н, в 1,5 км к югу от с Бель- басовки, б Сухая 68,0 Мергель, мел Cr2t—сп
549 Донецкая обл , Марьинский р-н, в 2 км восточнее с Ека териновки 62,0 Мергель Cr2t
4 Донецкая обл, Амвросиев- ский р-н, в 4 км на СВ от ж -д ст Квашино, б Широ- кая 43,0 Мергель ПЛОТНЫЙ Cr2t
162 Волгоградская обл , Октябрь- ский р-н, берег Цимлянского водохранилища 289,1 Мел плотный, киизу песча- ник с прослойками песка, в основании глина Cr2t+cn
1 Воронежская обл , Каитеми ровский р-н, хут Зайцевка, левобережье р Федоровки 72,0 Мергель мелоподобный Cr2st
15 Ростовская обл, Чертков- ский р-н, с Ново-Надежда 67 0 Мел Cr2st
4 Ростовская обл , Чертковский р-н, ст Чертково, пойма р Ме- ловой 116,6 Мергель Cr2st
Продолжение прилож. 1 £
Мощность, м Дебит, л!сек Химический состав воды (формула Курлова), общая жесткость, мг экв
Глубина до подошвы, м Понижение уровня воды» м
32,4 146,2 0,2 14,6 ^*1,2 “ Cl 40 SO4 36 НСОз 24 Na 49 Са 26 Mg 24 10,2
60,9 0,8 НСОз 37 SO434 Cl 27
68,0 5,8 - ‘0,7 Са 44 Na 34 Mg 21
43,5 7,7 М, . - SO4 44 Cl 36 НСОз 20
62,0 2,1 4,4 Na 54 Ca 33 Mg 13
32,8 14,4 м.« SO4 54 НСОз 28 Cl 18
43,0 1,2 Jnl,2 " Na 45 Ca 33 Mg 22 10,3
58,5 1,8 Cl 53 НСОз 25 SO422
272,0 60,0 1 '2,1 Na 95 1,6
9,0 8,0 НСОз 72 SO4 38 Cl 16
61,0 4,6 Ca 62 Na 25 Mg 13 11,0
51,0 3,3 Мп . - НСОз 74 Cl 14 SO4 12
67,0 1,5 210,4 Ca55 Na 27 Mg 18 4,5
44,3 11,2 м.. Cl 51 SO449
64,0 17,0 Jnl,4 _ Ca40 Na 33 Mg 27 12,4
90
33
Ростовская обл, Черныш-
ковский p-и, хут Нижне-Вер-
бовский
Ростовская обл , г. Миллеро-
во, р. Глубокая
73,8
150,0
Песок р/з, глинистый
Cr2st
Мергель, мел
Cr2st—m
89 Ворошиловградская обл , Но- во-Светловский р-н, с Широ- кое 80,0 Мергель с включениями
кремня
Сг2ср
168 Ростовская обл, Матвеево- Курганский р-н, с Ясиновка, правый склон р Миуса 78,0 Мергель опоковидный Сг2ср
19 Ростовская обл, Миллеров- ский р-н, в 3 км к СЗ от хут. Джохина, склон балки 103,0 Мергель, мел Сг2ср
55 Ростовская обл, Глубокин- ский р-н, в 1 км на север от хут Лопуховского, левобереж- ная терраса р Сев Донца 50,6 Мел белый, писчий Сг2ср
247 Ростовская обл , Новочеркас- ский р-н, в 5 км севернее ж -д ст Персиановка, левобе- реж. терраса р Тузлова 803,5 Песчано-глинистая толща Сг2ср
177 Ворошиловградская обл , Верхнетепловский p-и, с Бог- даиовка, долина р Ковсуга 80,0 Мергель Cr2cp+m
52 Ростовская обл, Милютии- ский р-н, ст. Селивановская, р Березовая 210,0 Мергель Сг2т
37,1 0,11 М о S04 41 НСОз 22 С1 27
73,8 37,8 1 10,9 Na 53 СаЗО Mg 17 11,0
62,0 12,0 Мл . НСОз 69 SO4I8 СИЗ
98,0 2,5 110,4 Са 50 Na 46 Mg 4 4,3
39,7 16,6 М» г НСОз 52 Cl 28 SO420
57,3 0,8 *и.ь Са 56 Na 28 Mg 16 6,4
63,2 5,6 М, о SO4 49 Cl 31 HCO3 20
78,0 2,9 Jn 1,8 Ca 39 Na 38 Mg 23 16,8
52,0 0,6 НСОз 52 SO4 29 Cl 19
103,0 н. св JVIU,4 Ca 49 Na 35 Mg 16 4,1
37,6 45,4 л/г л HCO366 SO4 23 Cl 11
50,6 5,4 т 1,2 Ca 73 Na 19 2,4
33,6 1,4 М .л л Cl 99
803,6 Самоизл 144,0 Na 81 Ca 12 161
64,0 20,0 м„, HCO3 59 Cl 21 SO4 20
80,0 8,8 ‘ 10,4 Ca 45 Na 32 Mg 22 4,7
27,3 1,3 HCO343 SO4 38 Cl 19
64,5 16,1 т0,44 Ca 43 Na 33 Mg 24 3,0
Номер скважины на карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины Глубина скважины Литологический состав и геологический возраст пород
31 Ростовская обл , Тарасовский р н, хут Елань, долина р Деркула 130,3 Мергель Сг2т
928 Харьковская обл, Балакле евский р н, с Андреевка 102,0 Мел Сг2т
700 Харьковская обл , Чугуевский р-н, пгт Эсхар 100,0 Мел Сг2т
244 Харьковская обл, с Старый Салтов 140,0 Мел светло-серый, плотный Сг2т
784 Харьковская обл , Двуречен- ский р-н, с Таволжанка 80,0 Мел трещиноватый Сг2т
825
957
398
Харьковская обл, г Ку-
пянск, пойма р Оскола
Харьковская обл, Балакле-
евский р-н, с Бригадировка,
левый берег р Волосской Ба-
лаклейки
Ворошиловградская обл ,
с Малиновка
80,0
65,0
60,0
Мергель светло-серый, плот-
ный, глинистый, мел белый,
трещиноватый
Сг2т
Мергель мелоподобный, тре-
щиноватый
Сг2т
Мергель светло-серый, песча-
но-глинистый
Cr2m
Продолжение прилож. 1
Мощность, м Глубина до подошвы, м Дебит, л/сек Химический состав воды (формула Курлова), общая жесткость, мг-экв
Понижение уровня воды, м
43,0 0,5 М„. НСОз 54 SO4 34 Cl 12
65,0 3,6 г0,6 - Na 50 Са37 Mg 13
5,2
68,0 3,6 НСОз 47 SO430 Cl 23
102,0 1,0 0,7 _ Na 44 Ca 38 Mg 19
6,9
56,0 3,3 Мло _ SO445 НСОз 33 Cl 22
100,0 ~oj~ 0,8 Ca 47 Mg 27 Na 26
9,5
62,0 1,1 НСОз 70 SO425
140,0 16,0 *0,5 ‘ Ca 52 Na 35 Mg 13
5,7
52,0 2,1 м. « Cl 44 SO4 34 НСОз 23
80,0 ~6дГ т1,7 - Na 41 Ca 40 Mg 19
1.5 16,8
4,0
22,0 10,0 HCO3 78 Cl 16
37,0 0,7 1 10,2 Ca 60 Na 35
2,9
27,5 1,3 мпп SO438 НСОз 37 Cl 25
65,0 н. св. т0,9 Ca 43 Na 34 Mg 29
9,9
12,8 7,7 мпп _ НСОз 79 SO412
60,0 5,8 vl0,2 _ Ca 62 Mg 19 Na 19
2,8
233 Ростовская обл Тарасов- ский р-н, ст. Тарасовская, ле- вый берег р. Глубокой 351,2 Песчаник слабо трещинова-
тый
Сг2т
90 Ворошиловградская обл., Новопсковский р-н, с. Хворо- стяное, колхоз им. Шевченко 54,0 Мергель Сг2
13 Ростовская обл., Чертков- ский р-н, в 12 км на ЮВ от хут. Артамошкин, водораздел рек Ольховой и Чир 199,0 Мел трещиноватый Сг2
768 Ворошиловградская обл., Старобельский р-н, в 2,5 км на СВ от с. Песчаного 60,0 Мел белый, слабо трещино- ватый; мергель мелоподобный, плотный Сг2
664 Ворошиловградская обл., Лисичаиский р-н, в 2 км к се- веру от с. Григорьевки, левый берег р. Сев. Донца, на бере- гу оз. Чумацкий Ерик 70,0 Мергель Сг2
106 Ворошиловградская обл., Лисичанский р-н, в 0,4 км к ЮВ от свх. «Лесная Дача», левый берег р. Сев. Донца 42,0 Мергель мелоподобный Сг2
101 Донецкая обл., Красноли- манский р-н, в 0,3 км на юго- запад от пос. Шабашовка, ле- вый берег р. Сухой 30,6 Мел Сг2
163 Ворошиловградская обл., Но- во-Айдарский р-н, с. Капито- ново, левобережье р. Сев. Дон- ца 60,0 Мергель трещиноватый Сг2
225 Ростовская обл., Анастасиев- ский р-н, в 8 км на восток от с. Анастасиевки, правый берег р. Сарматской 240,0 Переслаивание песчаника и глины Сг2
120,3 0,02 Мп. П С197
351,2 Самоизл. *21,0 Na 87
42,8
39,0 0,8 н. св.
54,0 н. св.
20—45 2,2 Мо о SO440 Cl 39 НСОз 21
120—199 2,0 2,2 Са 48 Na 41 Mg 11
17,1
45,5 20,8 НСОз 41 Cl 39 SO420
57,0 1,6 J *0,7 Са 54 Mg 23 Na 22
9,3
17,6 25,0 НСОз 82 SO4 11
39,6 2,6 ‘ ‘0,2 Ca64 Mg 28 (Na 8)
2,7
н. св. 114,0 НСОз
н. св. 1 *0,3 Ca
3,8
27,9 43,5 Мп п НСОз 53 SO434
30,6 2,9 J10,6 Ca 46 Na 32 Mg 22
8,1
15,9 66,7 Мпп НСОз
н. св. 6,2 1 10,2 Ca
3,1
58,0 2,1 Мп о Cl 59 SO427 НСОз 14
240,0 7,0 1 0,3 Ca46 Na 45
18,5
Номер скважины на карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины Глубина скважины, М Литологический состав и геологический возраст пород
1 с Ростовская обл, Таганрог- ский р н, в 2,5 км к югу от с Лакадемоновки, на водо- разделе между Миусским ли- маном и Таганрогским зали- вом 636,2 Мергели, книзу известняки и песчаники Сгг
559 Ворошиловградская обл , Троицкий р-н, с Демино-Алек- сандровка 70,0 Мергель Сгг
13 Ворошиловградская обл , Троицкий р-н, с Покровское 60,0 Мергель Сгг
91 Волгоградская обл, Черны- шевский р н, в 10 км восточ- нее ст Чернышевской 71,0 Песок м/з Сгг
148 Ворошиловградская обл , Старобельскин р-н, с Садки 80,0 Мергель Сг2
70 Ростовская обл , Каменский р-н, хут Маслов, левый берег р Глубокой 73,0 Мергель мелоподобный (Cr2d—Pgi)ag
71 Ростовская обл , Каменский р н, хут Красновка, левобе- режная пойма р Глубокой 40,9 Мергель плотный, мел тре- щиноватый (Сг2<1—Pgi)ag
Продолжение прилож, 1
Мощность, м Дебит, л!сек Химический состав воды (формула Курлова), общая жесткость, мг-экв
Глубина ДО подошвы. м Понижение уровня воды, м
273,6 0,4 С1100
625,6 37,3 ‘ ‘46,9 Na 79 Са 11 Mg 10 164,8
57,0 1,9 НСО3 38 SO432 Cl 29
70,0 2,8 210,6 “ Са 63 Mg 27 Na 10 8,4
49,8 2,5 Мп „ НСО3 53 SO428 Cl 19
60,0 5,1 1 ¥10,6 Ca62 Mg 27 Na 11 20,2
21,3 1,4 М л SO436 НСОз 30 Cl 31
62,3 1.5 1 '0,9 Na 66 Ca 21 Mg 13 5,6
71,7 15,0 SO448 Cl 28 НСОз 28
80,0 4,6 Ca 48 Na 34 Mg 18 13,3
48,6 0,7 м Cl 66 SO423 НСОз 11
70,0 5,4 3,7 т2,7 Na 51 Ca 30 Mg 19 21,4
18,0 1,3 НСОз 55 SO427 Cl 18
22,9 40,9 1,0 то,3 Ca 66 Mg 31 5,0
303 Волгоградская обл никово, р Аксай , Котель- 389,0 Песок т/з и ср/з Pgi Песок м/з с галькой Мел Cr2sn Песок м/з Сг2сш 62,0 ' 232,0 43,0 311,0 4,0 1,2 9,0 М2,3 С155 SO428 НСОз 17
Na 78 Mg 12 Са 10 8,1
371,0 16,0 387,0
7 Ростовская обл , Чертковскип р н, севере западнее пос Дон ского, б Грачевая 150,0 Песок, мел Cr2+Pg2 90,0 4,2 Мл . НСОз 50 SO427 Cl 23
150,0 4,0 vl0,4 Са 54 Na 30 Mg 16 5,3
Вод 3 н 0 С н ы е горизонты эоцен-па ле оценовых отложен и й
83 Ростовская ский р-н, L совхоза обл, Милютин У Гусаревского 110,0 Песок м/з Pgl 27,0 103,0 1,1 3,0 м1|0 - НСОз 40 SO431 Cl 29
Са 45 Na 42 Mg 13 3,2
73 Ростовская ский р-н, хут. обл, Тарасов Хорсиево 80 0 Песок гальки Р/ с включением PSi 24,5 1,1 НСОз 51 SO440
73,0 4,0 J10,2 СабО Na 28 Mg 12 2,3
223 Ростовская обл, Матвеево- Курганский р н, с Матвеев Курган 344,0 Песок р/з 4,8 7,0 Cl 45 НСОз 28 SO4 27
Pgl-2 138,2 9,8 Jnl,0 Na 60 Ca 23 Mg 17 6,6
254 Ростовская касский р-н, ская обл, Новочер- ст Бессергенов- 68,0 Песок т/з, кварцевый Pgl-2 30,0 0,8 м ~ SO455 НСОз 23 Cl 22
65,0 5,0 т\,2 Na 52 Ca31 Mg 17 12,6
Продолжение прилож. 1
Номер Глубина скважины, м Мощность, м Дебит, л/сек Химический состав воды (формула Курлова); общая жесткость, мг-экв
на карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины •’iHTVJWrtt'iccKHM и геологический возраст пород Глубина до подошвы, м Понижение уровня воды, м
Водоносный комплекс бучакско-каневских отложений
З-г Харьковская обл., Чугуев- ский р-н, с. Зарожное н. св. Песок 27,0 0,2 Мп, _ НСОз 74 SO424
Pg2An+6 82,0 2,0 0,7 Са 43 Na 40 Mg 17 5,8
336 Харьковская обл., Ново-Во- долажский р-н, с. Ракитное 80,4 Песок м/з, ГЛИНИСТЫЙ Pg2An+6 4,2 2,7 hL. НСО3 78 SO412 Cl 10
80,3 н. св. 0,5 Na 44 Ca 38 Mg 18 5,4
87 Ростовская обл., г. Моро- зовск, левобережье р. Быстрой 52,6 Песок 23,0 1,8 М. - НСОз 52 SO4 28 Cl 20
Pg2^n+6 39,0 20,0 1,5 Na 46 Ca 28 Mg 26 13,6
142 Ростовская обл., Морозов- ский p-и, хут. Чумаковка 100,0 Песок м/з, кварцевый Pg2&n+& 34,1 0,4 SO4 55 Cl 36 HCO3 9
85,0 12,0 о т3,8 Na 69 Ca 22 Mg 9 25,0
28 Ростовская обл., Киевский р-н, в 2 км СЗ хут. Петров- ского 80,0 Песок ка с прослоями песчани- 54,4 0,8 Мгх О _ HCO3 76 SO4 18 Cl 6
80,0 43,0 т0,3 Na 46 Ca 44 Mg 10 3,2
49 Ростовская обл., Киевский р н, в 4,5 км на ЮЗ от с. Ско- робогатовки 85,0 Песок м/з с галькой Pg2An+6 20,2 0,7 М „ SO465 Cl 35
66,2 12,0 т0,9 Ca 56 Na 32 Mg 12 8,5
194 Ростовская обл., Тацинский р-н, в 1,5 км севернее хут. Тро- фимова 98,0 Песок к/з Pg2An+& 13,0 2,0 м SO461 Cl 28 НСОз П
41,0 11,0 тз,з Na 52 Mg 26 Ca 22 25,0
1052 Харьковская обл., пос. Сах- новщииа 117,0 Песок 15,0 2,2 М. . Cl 39 НСОз 31 SO4 30
р/з Pg2fen+b 117,0 10,0 - Na 45 Ca 34 Mg 21 9,9 -
452
42 Донецкая обл., Александров- ский р-н, с. Петровка 24,8 Песок м/з Pg2&
851 Харьковская обл., Красно- градский р-н, с. Крестите 198,0 Песок серый, р/з РцгАп + б
901 Харьковская обл., Алексеев- ский р-н, ст Лихачеве 155,0 Песок серовато-зеленый кварцево-глауконнтовый Pg2^n+6
221 Харьковская обл., Изюмскин р-н, с. Забаштовка 84,0 Песок Pg26
47 Днепропетровская обл., Маг- далиновский р-н, с. Осиповка 70,0 Песок серый, р/з Pg2&
1052 Харьковская обл., ст. Сах- новщина 117,0 Песок серый, р/з Pg2kn+b
13 Днепропетровская обл., рай- онный центр Петриковка 136,5 Песок темно-серый, м/з кварцевый Pg26
225 Днепропетровская обл., Пе- рещепинский р-н, с. Игнатовка 137,5 Галечник, песок т/з Pg26
1037 Донецкая обл., Александров- ский р-н, западнее с. Алексан- дровки, б. Сухобалка 36,5 Песок Pg26
3,7 0,06 SO470 НСОз 21 С1 10
13,7 1,0 ' *2,1 Na 41 СаЗЗ Mg 28 17,6
14,0 1,4 М, г Cl 62 НСОз 29
193,0 10,0 * *1,5 Na 87 (Mg 7) 3,4
13,0 1,4 Мп п НСОз 40 Cl 31 SO428
148,0 7,7 1¥10,8 Ca49 Na 35 Mg 16 9,1
н. св. 0,4 М, о SO4 54 НСОз 36
н. св. "4,3 (Na 4-К) 58 Ca 27 7,7
4,6 1,7 М, о Cl 60 НСОз 27 SO412
70,0 1,4 1 *1,3 Na 95 1,4
15,0 2,2 м.. Cl 39 НСОз 31 SO430
117,0 10,0 Na 45 Ca 34 Mg 21 9,9
31,5 2,7 Мп -т Cl 89
132,5 10,4 т3,7 Na 91 5,9
14,5 0,8 м . Cl 61 НСОз 22 SO4 12
137,5 8,0 т 1,4 Na 81 Ca 12 (Mg 7) 4,5
18,3 0,4 Мп - HCO3 62 SO421 Cl 16
30,3 4,9 то,ь Ca 53 Na 28 Mg 19 6,3 & Qo
Номер скважины на карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины Глубина скважины, я Литологический состав и геологический возраст пород
9 Днепропетровская обл, Но- вомосковский р-н, с Знаменов ка 67,5 Песок светло-серый, т/з Pg26
16 Днепропетровская обл, Пав- лоградский р-н, в 2,5 км на юго-восток от с Булаховки 60,3 Песок желто-серый, м/з Pg2t>
1147 Днепропетровская обл, Пет- ропавловский р-н, с Лозовое, правый склон оврага Скотовой 90,8 Песок темно-бурый до чер- ного, т/з, ГЛИНИСТЫЙ Pg26
595-г Ворошиловградская обл, Верхи е-Тепловский р-н, с В Богдановка, верховье балки Яснновый Яр 130,0 Песок желтый, м/з, кварце- вый Pg26
25 Ростовская обл, Киевский р-н, хут Киевский 101,0 Песок р/з с прослойками песчаника Pg2ftzz+£
94 Волгоградская обл, Черныш- ковский р-н, в 11 км на юго- восток от станицы Черныш- ковской 56,0 Песок м/з с прослоями пес- чаника Pg26
142 Ростовская обл, Морозов- скнй р-н, в 7 км на юго-вос- ток от хут Чумакова 100,0 Песок кварцевый Pgikn+b
170 Донецкая обл, Амвросиев- ский р-н, с Васильевка 64,0 Песок Pg26
Продолжение прилож 1
Мощность, м Дебит, л}сен Химический состав воды (формула Курлова) общая жесткость, мг~экв
Глубина до подошвы, м Понижение уровня воды, м
15,6 2,5 м С192
67,6 0,6 7,1 Na 90 10,0
21,8 8,4 м SO4 42 С133 НСОз 25
60,3 12,0 1,1 Na43Ca29Mg28 11,9
3,4 0,1 м С157 SO«35 (НСО3 8)
89,2 34,4 2,9 Са 41 Na 30 Mg 29 27,3
0,8 0,07 м SO477 HCO318
42,0 н. св. 19 Ca56Mg30Nal4 14,8
72,0 2,7 м НСО3 59 SO435
101,0 14,0 °’4 Са 65 Na 30 4,8
24,0 1,6 м НСО3 79 CI 13
56,0 5,0 0,!> Са 40 Na 32 Mg 28 6,1
47,6 0,4 м SO455 C136
100,0 12,0 3,8 Na 69 Са22 25,0
31,0 0,03 м SO4 37 Cl 36 НСОз 26
31,0 11,9 1,5 Ca47Na34Mgl7 14,6
454
521 Ростовская обл, Неклинов- ский р-н, с Троицкое >200,0 Песок Pg2& н св. н. св. ^21,7 С193
Na 86 19,1
327 Ростовская обл , Мартынов- ский р-н, правобережье р Сал >200,0 Песок н. св. н. св. м „ Cl 99
Pg2&n+& 47,6 Na 93
60,3
346 Ростовская обл, Зимовни- ковский р-н, водораздел рек Куберле и Мал. Куберле > 300,0 Песок с прослойками глнны Pg26 н св. н. св. М. „ „ Cl 95
16,8 Na 88 32,5
В о до н 0 сные горизонты киевских и харьковски х о т л о ж е ний
937 Днепропетровская обл , Пав- лоградский р-н, с Новая Дача, II надпойменная терраса р Терновки Днепропетровская обл., Пет- ропавловский р-н, с. Кардаши, левый берег р Мокрой Чаплин- 30,0 65,2 Песчаник зеленый, крепкий, трещиноватый Pg2Av Песчаник м/з, слабо сцемен- тированный Рй2Аш 5,0 2,0 М, а HCO3 57 SO4 35 (Cl 8)
1095 30,0 18,2 2,0 28,7 '*‘1,2 м„, Na 64 Mg 20 Ca 16 6,6 SO449 Cl 32 HCO319
47,2 7,2 '"2,1 Na 40 Ca 37 Mg 23 19,8
671 Харьковская обл, Харьков- ский р-н, с Сороковка 95,0 16,0 1,7 НСОз 79 SO415 (Cl 6)
кварцевый Рйзйг 41,0 19,0 JU0,2 Ca77 Mg 18 (Na 5) 4,2
107 Харьковская обл, В Бур- лукский р-н, с Шиповатое 90,0 Песок н. св 0,2 л НСОз 78 SO417
Pg3hr н. св. ‘U,9 Na 60 Ca23 Mg 17
4,8
636 Харьковская обл , в 2 км се- вернее г Змиева 50,0 Песчаник 8,0 5,0 H CB
Pg3hr 27,0 2,0 6,0
348 Харьковская обл, Нововодо- лажскин р-н, ст Водолага 90,0 Песчаник серовато-зеленый, зо-глауконитовый 12,0 2,0 М о_п НСОз 38 SO4 32 Cl 30
т/з, кварце 87,0 0,7 ‘0,8 Na 63 Mg24 Ca 13 6,6 4* СЛ СЛ
Номер скважины иа карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины Глубина скважины, м Литологический состав и геологический возраст пород
426 Харьковская обл., Змиевский р-н, в 2 км севернее с. Бутов- ки Н. СВ. Песок
733 Полтавская обл., Кардовский р-н, с. Варваровка, колхоз им. Тельмана 110,4 Песок зеленовато-серый, кварцево-глауконитовый РЕзЛл
863 Харьковская обл., Кегичев- ский р-н, ст. Власовка 77,0 Песок м/з, кварцевый РгзЛл
46 Харьковская обл., пос. Зеле- ный Гай 100,0 Песок РКзйг
942 Ворошиловградская обл., Кремеиской p-и, с. Варваровка 25,0 Песок м/з, желтый РКзЛл
128 Днепропетровская обл., Маг- далиновский р-н, с. Топчино н. св. Песок, песчаник РКзЛ<
628 Днепропетровская обл., Пет- риковский p-я, с. Пеньковка н. св. Песок, песчаник РКзйл
99 Днепропетровская обл., г. Павлоград, правый склон долины р. Волчьей 32,0 Песчаник серо-зеленый, к/з, с глубины 29,30 м — ракушеч- ник Р&Лг
Продолжение прилож. 1
Мощность, м Глубина до подошвы, м Дебит, л/сек Химический состав воды (формула Курлова), общая жесткость, мг-9кв
Понижение уровня воды, м
н. св. 5,0 Мп С - HCO35l SO<45 (Cl 4)
27,0 2,0 0,5 Ca64 Na 30 (Mr 6)
4,7
23,4 0,8 Мол Cl 34 HCO3 34 SO4 32
110,4 0,5 0,9 Na 55 Ca29 Mg 16
5,9
44,0 1,2 Mr, -7 НСОз 69 SO424 (Cl 7)
69,0 1,5 1 *0,7 Na 39 Ca 38 Mg 22
7,4
н. св. 0,6 М, а НСОз 50 SO4 35
н. св. 1 4,6 (Na+K) 39 Mg 32 Ca 29
H. CB.
9,0 0,07 М, л Cl 45 SO436 НСОз 19
25,0 4,4 1ТЧ,4 Ca 54 Na 37 (Mg 9)
15,0
н. св. н. св. Мао HCO3 51 SO4 37 Cl 12
1,10,9 Mg42 Ca 37 (Na + K) 21 10,7
То же НСОз 68 SO4 22 Cl 10
Jn0,2 Ca 60 Mg 23 (Na+K) 17 2,2
9,6 3,1 Ml n Cl 38 НСОз 32 SO430
32,0 9,7 JU1,O Na 75 Ca 15 Mg 10
4,2
456
1197
1374
222
229
189
289
880
3
Харьковская обл , Близнецов- ский р-н, с. Дягово 70,0 Песчаник темно-зеленый, т/з, глауконитовый; песок зеленый, кварцево-глауконитовый P&hr Песчаник РКз^г 16,0 1,7 Мл о SO4 60 НСОз 37
64,0 4,0 Na 40 Са 36 Mg 24 9,1
Донецкая обл , Александров- ский р-н, участок Парамонов- ский № 5, с Марьевка 38,2 2,3 0.5 SO4 49 НСОз 25 С116
25,1 15,9 ‘ 0,8 Na 62 Са 35 (Mg 3) 4,5
Ростовская обл., Анастасиев скнн р-н, с. Анастасиевка, ле- вобережье р. Мокрого Еланчи- ка Ростовская обл, Неклинов- ский р-н, хут. Передовой 175,0 60,4 Песок кварцевый с прослоя- ми песчаника и глины РКэйг Песок глинистый, т/з, уплот- ненный РКз^г 59,0 3,4 Cl 59 SO4 34
162,0 26,8 18,0 0,2 ‘ 2,8 М1>9 - Са 43 Mg 33 Na 24 28,9 Cl 44 SO437 НСОз 19
60,4 Самоизл. Na 58 Mg 22 CaI9 12,1
Ростовская обл, Октябрь- ский р-н, в 5,5 км на юго-вос- ток от г. Шахты, склон водо- раздела Ростовская обл, Волгодон- ский р-н, в 7 км на юг от ст. Ново-Соленовская, IV над- пойменная левобережная тер- раса р. Дона 70,6 144,2 Глина опоковидная, трещи- новатая РКзЛг Алеврит глинистый, книзу песок Pg3^f 35,5 0,2 М3,б Ml,5 - SO468 Cl 24
70,6 23,2 91,1 11,5 н. св. Na 63 Ca 21 Mg 16 20,5 SO4 54 Cl 26 HCO3 20 Na 58 Ca 23 Mg 19 10,4
Вод о иосный горизонт в отложениях Полтаве кой свиты
Харьковская обл , Змиевскнй р-н, в 5—7 км на юго-восток от ст. Борки 86,0 Песок темно-бурый, светло- и темно-серый, м/з и т/з Nip/ 27,0 83,0 3,0 6,0 М0,4 ~ НСОз 69 SO4 27 Са 42 Na 38 Mg 20 4,6
Ростовская обл, Чертков- ский р-н, в 2 км на юго-запад от хут. Анно-Ребриково 130,0 Песок м/з и т/з Nipf 44,0 1,0 м л НСО353 Cl 36 SO411
60,0 10,0 ш0,5 Са 57 Mg 33 Na 10 7,9
457
Номер скважины на карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины Глубина скважины, м Литологический состав и геологический возраст пород
965 Харьковская обл , Балаклей- ский р-н, с Савинцы 65 0 Песок и р/з желтый и серый, т/з Nipt
999 Полтавская обл, Нехворо щанский p-и, с Соколова Бал- ка 38,0 Песок светло желтый, к/з Nipl
168 Днепропетровская обл , Маг- далиновский р-н, с Тарасо Шевченковка н св Песок Nipt
330 Донецкая обл , Красноармей- ский р-н, г Ново-Экономиче- ское 55,0 Песок желтый, т/з Nipf
342 Донецкая обл , Александров- ский р-н, в 3 км на северо за- пад от с Иверского 50,7 Песок
1353 Донецкая обл , Артемовский р-н, г Часов Яр 34,4 Песок м/з, красно-бурый Ni/tf
358 Донецкая обл , Артемовский р-н, г Часов Яр 34,4 Песок желтовато-серый, м/з N,pf
1824 Донецкая обл., Красноармей- ский р-н, пос им Шевченко 50,0 Песок т/з, ожелезненный Nip/
Продолжение прилож 1
Мощность, м Дебит, л/сек Химический состав воды (формула Курлова), общая жесткость, мг-экв
Глубина до подошвы, м Понижение уровня воды, м
36,0 1,7 М, , - SO, 64 НСОз 31
64,0 1,5 ‘ 1,1 Са 45 Na 34 Mg 20
11,6
9,0 1,7 Мп п - НСО3 54 SO, 39
32,0 н св 1 *0,7 Na 45 Ca31 Mg24
7,4
н. св н св. Мл „ НСОз 68 SO, 26
‘ 0,6 (Na+K) 43 Ca 31 Mg 25
7,0
13,0 0,2 Мо, SO, 81 НСОз 12
42,6 3,1 1 ‘3,7 Na 53 Ca24 Mg 23
25,2
0,6 0,4 Млп - SO, 58 НСОз 32 Cl 10
20,2 13,4 т0,8 Ca 44 Na 34 Mg 22
8,7
10,0 13,2 М НСОз 68 SO, 24 Cl 8
25,7 3,3 т0,4 " Ca44 Mg 30 Na 25
5,8
10,0 13,2 М НСОз 68 SO, 24
25,7 4,0 iV10 4 Ca 44 Mg 30 Na 25
5,8
20,7 0,1 Мп . - SO, 69 Cl 16 НСОз 14
47,0 10,8 JV13,4 Na 52 Mg 24 Ca23
24,5
458
873 Донецкая обл., Марьинский р-н, с. Богоявленское 60,2 Песок р/з желто-серый и белый, Nip/ 20,4 0,3 Мл л SO4 36 Cl 33 НСОз зо
57,0 2,9 10,8 Са 58 Mg 36 7,0
353 Ростовская обл., Орловский р-н, ст. Двойная 514,0 Песок м/з (Pg3—Ni)mft 20,3 Незначит. М Л Л SO4 47 Cl 42 НСОз 11
191,0 2,0 Na 62 Mg 33 26,0
Водоносные горизонты сарматских, понтических, верхне-плиоценовых и ергенинских отложений
41 218 Днепропетровская обл., Маг- далиновский р-н, с. Ново-Пе- тровка, плато Днепропетровская обл , Маг- далиновский р-н, с. Крамарка 65 0 20,3 1,2 Мл о НСОз 60 SO432 (Cl 8)
50,0 вый, книзу зеленовато-серый, м/з Pg3ftr+N1s 65,0 10,0 3,6 1,7 *0,8 М, о Na 55 Са26 Mg 19 6,7 SO4 47 НСОз 36 Cl 17
цевый, м /з N,s 50,0 8,6 1 11,3 Na 52 Ca 24 Mg 24 10,6
242 Днепропетровская обл., Но- вомосковский р-н, с. Николаев- ка, правый берег р. Самары 59,0 Песок светло-серый, вый, ср/з N,s кварце- 5,0 3,8 Мл л SO4 46 HCO3 40 Cl 14
53,5 4,0 ‘0,8 Na 56 Ca25 Mg 19 7,4
3850 Днепропетровская обл., Пав- лоградский р-н, в 2 км южнее с. Екатериновки, склон балки 74,7 Песок м/з 38,7 0,04 Млл SO461 HCO328 Cl 11
N,s 74,7 7,8 1 *0,9 Na 52 Ca 26 Mg 22 7,5
1884 Днепропетровская обл., Ме- жевской р-н, восточнее с. Пре- ображении н. св. Песок н. св. н. св. М, X SO4 69 HCO324 (Cl 7)
N,s *3,4 Na 51 Mg 27 Ca 22 24,8
877 Донецкая обл., Марьинский p-и, в 3 км на юго-восток от с. Богоявленского 52,6 Песок товатым светло-серый, оттенком, м/з Nis с жел- 17,9 0,1 м п „ SO450 Cl 37 HCO3 13
49,1 1,3 ‘2,0 Na 58 Mg 24 Ca 18 12,9
Номер скважины на карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины Глубина скважины, м Литологический состав и геологический возраст пород
1772 Донецкая обл., Старо-Бешев- ский р-н, в 1 км на юго-запад от с. Новоселов™, правый склон б. Водяной 100,5 Песок светло-серый, м/з Nis
218 Ростовская обл., Анастасиев- ский р-н, в 3,5 км на юго-за- пад от с. Григорьевки, водо- раздел р. Сухого Еланчика и б. Горькой 70,3 Известняк ракушечный с прослойками мергеля и глин Nis
1164 Донецкая обл., Ново-Азов- ский р-н, с. Саханка 51,5 Известняк трещиноватый. Песок ср/з N,s
309 Ростовская обл., Таганрог- ский р-н, хут. Васильево-Хан- женковский, левобережье р. Мокрого Елаичика 45,0 Известняк ракушечный, по- ристый N,s
315 Ростовская обл., г. Таган- рог, скважина гор водопровода 47,0 Известняк трещиноватый, ка- вернозный Nis
242 Ростовская обл., Мясников- ский р-н, с. Салы, водораздел рек Тузлова н Дона, в долине балки 85,0 Известняк Nis
250 Ростовская обл., в 7,5 км на на СВ от г Новочеркасска, во- дораздел 70,3 Песок р/з N.s
Продолжение прилож.
Мощность, м Дебит, л!сек Химический состав воды
Глубина Понижение (формула Курлова);
до подошвы, м м общая жесткость, мг-экв
22,4 3,6 М, о - С144 SO, 41 НСО315
26,5 28,6 1,8 Са 40 Na 39 Mg 21 18,1
11,5 0,05 М- Л SO, 78 Cl 13
65,5 8,2 1 *4,9 Na 61 Ca21 Mg 18 27,5
3,3 2,7 М - SO, 53 Cl 37 НСОз 10
51,0 0,5 51,0 0,4 iV13,5 Na 47 Ca 30 Mg 23 28,1
31,0 7,9 М, . Cl 60 НСОз 23 SO, 17
45,0 н. св. т1,4 Na 73 Ca 16 Mg 11 6,3
6,0 23,6 SO, 66 HCO3 19 Cl 15
44,5 н. св. т2,1 Na 49 Ca 26 Mg25 15,4
16,0 1,7 /И „ SO, 64 Cl 25 НСОз 11
79,0 3,0 т2,6 Mg 42 Na 35 Ca 23 28,2
16,0 1,1 м,, SO, 52 Cl 26 НСОз 22
53,2 3,2 т1,4 Na 50 Ca 31 Mg 19 10,8
262 Ростовская обл., Раздорский р-н, ст. Мелеховская, долина р. Дона 100,0 Песок ср/з и р/з
Ni3m
338 Ростовская обл., Пролетар- ский р-н, в 7 км к югу от хут. Московского левый склон б. Безыменной 50,0 Песок ср/з N2pn
213 Волгоградская обл., Котель- никовский р-н, в 19 км на СЗ от хут. Нижний Яблочный, ле- вый берег р. Дона 37,5 Песок м/з и к/з N2er
210 Волгоградская обл., Котель- никовский р-н, ст-ца Носов- ская, берег Цимлянского водо- хранилища 20,0 Песок т/з N2er
355 Ростовская обл., Дубовский р-н, хут. Вербовый Лог, склон б. Вербовый Лог 144,6 Песок кварцевый N2er
276 Ростовская обл., Мартынов- ский р-н, в 7 км на северо-вос- тск от хут. Топилин, склон Доно-Сальского водораздела 69,1 Песок м/з N2er
342 Ростовская обл., Зимовни- ковский р-н, хут. Харьковский, левый склон б. Двойной 60,0 Песок р/з с гравием N2er
341 Ростовская обл., Зимовии- ковский р-н, ст. Зимовники, склон долины р. Мал. Куберле 125,0 Песок р/з N2er
328 Ростовская обл., Семикара- корский р-н, в 8 км на юго- запад от хут. Комарова, лево- бережная терраса р. Сал 36,2 Песок м/з N?
12,5 2,6 М, „ SO441 Cl 31 НСОз 28
27,0 14,7 1,8 Са50 Na 31 Mg 19 17,8
17,0 3,5 М.л п Cl 66 SO4 27
42,0 12,0 4,0 Na 53 Mg 24 Ca 23 28,9
13,0 н. св. М, г SO4 47 Cl 37 НСОз 16
27,5 1,5 Na 64 Ca 22 Mg 14 8,7
10,4 0,04 м„, Cl 80 SO414
20,0 1,3 5,1 Na 62 Ca 25 Mg 13 29,9
22,0 0,1 м,. Cl 67 SO430
125,0 н. св. 7,4 Na 51 Ca 31 Mg 18 57,1
23,0 0,6 М„ . SO454 Cl 23 НСОз 17
68,0 5,4 2,5 Na 60Ca 22 Mg 18 39,8
28,0 4,8 Мп о SO4 61 Cl 23 НСОз 16
60,0 7,0 х2,2 Na 62 Ca 26 Mg 12 13,0
64,0 2,7 М. о Cl 52 SO444
104,0 10,0 4,8 Na 41 Ca 33 Mg 26 40,7
15,4 0,3 М, о Cl 40 SO4 36 НСОз 24
31,4 0,5 1 х1,8 Na 76 Mg 12 Ca 12 7,5 о
Продолжение прилож. 1
Номер скважины на карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины Глубина скважины, м Литологический состав и геологический возраст пород Мощность, м Дебит, л/сек Химический состав воды (формула Курдова); общая жесткость» мг-экв
Глубина до подошвы, я Понижение уровня воды, м
351 Ростовская обл, Орловский р-н, ст. Куберле, левобережье р Бол. Куберле 50,0 Супесь, песок м/з Ыгег 26,0 5,5 SO4 51 Cl 28 НСОз 17
45,0 1,1 1,12,0 ‘ Na 44 СаЗО Mg 23 15,7
344 Ростовская обл., Зимовни- ковский р-н, хут. Грушевка 96,6 Песок р/з N2er 32,1 4,4 М, С SO451 Cl 32 НСОз 17
96,6 4,2 2 11,6 Na 55 Ca25 Mg 20 10,5
291 Ростовская обл., Дубовский р-н, ЮЗ окраина с. Ново-Жу- ковского 266,8 Песок и супесь N2er 25,5 2,3 Мп о Cl 59 SO431 НСОз 10
53,5 5,4 24 3,3 Na 43 Ca 30 Mg 27 32,2
760 Харьковская обл., Шевчен- ковский р-н, пос. Шевченково 100,0 Песчаник alN2 4,0 1,7 М, А SO451 НСОз 35 Cl 14
50,0 1,5 1 11,9 Na63 Ca26 Mg21 14,8
Водоносные горизонты аллювиальных отложений
462
102 Харьковская обл., Печенег- ский р-н, в 2,5 км южнее с. Ар- темович, левый берег р. Гни- 32,4 Песок alQ н. св. 0,2 0,5 ^0,7 НСОз 64 SO433
Са 52 (Na + K) 44
111 5624 лицы Днепропетровская обл., Пет- риковский р-н, зап. окраина с. Шульговки, левобережная терраса р. Днепра Днепропетровская обл., Пав- лоградский р-н, в 4 км к югу от г. Павлограда, правый бе- рег р. Волчьей 28,1 15,5 Песок с 6,65 м светло-серый, — серый, р/з alQi г г т/з, 19,6 1,6 Мл п НСОз 62 SO4 15 Cl 13
25,3 7,6 2,2 11,0 т0,3 Мл . Са 52 Na 30 Mg 17 3,1 НСОз 50 SO426 Cl 24
у подошвы слоя с обломками песчаника alQ 13,3 3,2 Ca 41 Mg 36 Na 23 1,9
611 Донецкая обл , Александров- ский р-н, в 350 м южнее с Пе- тровки 1, левый берег р. Са- мары 24,8 Песок м/з
alQ
22 a Донецкая обл, Краснели- манский р-н, в 1 км на ЮВ от с Диброва, левый берег р Сев Донца 16,5 Песок буровато-серый, жел- товато-бурый, зеленовато-се- рый, м/з, кварцевый, глинистый alQ
207 Ворошиловградская обл, Краснолучский р-н, Штеров- ская ГРЭС, в пойме р Миуса 7,3 Глина с гнездами песка, гра вия и гальки alQ
330 Ростовская обл , Мартынов ский р-н, в 11 км на запад от хут Московского, р Сал 62,5 Песок м/з, к/з с прослоями супеси alQ
142 Харьковская обл, Балакле- евский р-н, с Моспаново 29,5 Песок alQ
91 Донецкая обл , Краснолиман ский р-н, с Диброва 16,5 Песок м/з alQ
270 Ростовская обл, Волгодон- ской р-н, ст Дубенцовская 40,0 Песок р/з alQ
155 Волгоградская обл , Нижне Чирский р-н, в 4 км севернее с Алешкина, б Волчья 78,0 Песок м/з, в основании пес- чаник alQ
255 Ростовская обл, Семикара корский р-н, станица Кочетов- ская 40,0 Песок р/з alQ
13,3 0,5 SO454 Cl 34 НСОз 12
24,8 2,3 л m2,0 Na 50 Са 26 Mg 24 17,7
14,7 0,3 Мл л НСОз 57 SO430 Cl 12
15,9 7,1 ш0,4 Са58 Na 28 Mg 14 4,6
2,5 3,0 Мл а SO454 НСОз 34 Cl 12
7,3 1,6 ‘0,8 Ca55 Mg 35 Na 10 12,3
27,5 1,4 Мл П SO452 Cl 34 НСОз 19
62,5 0,9 ш2,3 Na 58 Ca 22 Mg 20 16,3
20,0 0,7 м,, SO<64 НСОз 34 Cl 2
26,0 3,0 1 ‘1,4 Na 47 Ca33 Mg 20 H CB
13,4 0,3 м„, НСОз 57 SO4 30 Cl 13
15,9 7,1 0,4 Ca58 Na 38 Mg 14 4,6
5,8 1,3 М л Л Cl 64 SO4 31 НСОз 5
16,7 2,05 ш6,6 Na 69 Ca 18 Mg 13 37,2
35,0 1,2 М л НСОз 67 SO4 22 Cl 11
77,0 21,8 т0 6 Na 66 Ca 26 Mg 8 8,7
35,0 0,35 М, л НСОз 79 Cl 18
40,0 0,69 т1,0 Ca 70 Mg 19 Na 11 10,3
Номер скважины иа карте (по перво- источнику) Местонахождение скважины Глубина ск&ажины, м Литологический состав и геологический возраст пород
265 Ростовская обл., Раздорский р-н, в 3 км на ЮВ от стани- цы Мелеховской, левобережье р. Дона 15,7 Песок р/з alQ
5923 Днепропетровская обл., Но- вомосковский р-н, с. Знаменов- ка 13,0 Песок кварцевый р/з alQ
43 Днепропетровская обл., Пет- риковскнй р-н, с. Елнзаветов- ка 24,2 Песок р/з alQ
119 Ростовская обл., Белокалит- венский р-н, пос. Горняцкий, правый берег р. Сев. Донца 24,0 Песок ср/з, с галькой alQiv
160 Волгоградская обл., Черныш- ксвский р-н, с. Трубкино, пра- вобережная терраса р. Дона 30,0 Песок м/з alQiii
288 Ростовская обл., Волгодон- ский р-н, ст-ца Романовская, клх. им. Димитрова, левобе- режная терраса р. Дона 43,0 Песок alQi-iii
314 Ростовская обл., Таганрог- ский р-н, в 1 км к северо-за- паду от г. Таганрога, побе- режье Таганрогского залива 90,0 Песок желтый и серый, квар- цевый, книзу с включением гальки, с тонкими прослоями глины mQn*ev
Продолжение прилож. 1
Мощность, м Дебит, л!сек Химический состав воды (формула Курлова); общая жесткость, мг-экв
Глубина до подошвы» м Понижение уровня воды, м
9,1 1,9 Мл л НСОз 56 SO<23 С121
14,8 1,2 "0,9 Са54 Na 25 Mg 21 12,1
8,2 2,4 М, , Cl 80 НСОз 12 SO48
11,0 0,9 '3,4 Na 91 5,2
16,0 2,8 М, о - Cl 53 SO426 НСОз 21
20,6 1,6 *1,3 Na 60 Ca22 Mg 18 8,8
15,0 8,3 Мл Л - НСОз 58 SO428 Cl 14
20,0 8,7 т0,4 Ca 42 Mg 37 Na 21 19,5
10,0 1,4 Мл л HCO3 54 Cl 25 SO4 21
18,0 13,0 110,2 Ca 53 Mg 30 Na 17 2,7
30,0 2,5 Мл , - SO443 Cl 29 HCO322
38,0 4,0 Na 53 Ca27 Mg 20 15,2
16,4 5,5 Мл л - SO471 Cl 17 HCO3I2
46,4 5,7 ш2,0 Na 52 Ca 27 Mg 21 17,5
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
КАТАЛОГ ОПОРНЫХ ШАХТ
Наименование шахты Глубина шахты, м Индекс свиты, вмещающей разрабатываемые пласты Средний приток в шахту, м31час Коэффициент водообиль- ности шахты Химический состав воды ио формуле Курлова (из общего водосборника)
Кремеииая-1, тр. «Лисичаискуголь» 461 С2з-С2б 34 1,1 М3,5 С1 68 SO4 25 НСОз 7
Na 67 Са 19 Mg 13
Имени Крупской, тр. «Первомайскуголь» 535 С2е 128 3,9 М4,0 SO.54 Cl 35 НСОз 11
Na 63 Mg 23 Са 14
Териовская-1 тр. «Павлоградуголь» 299 с? 84 2,0 М9,2 CI 94 SO44 НСОз 2
Na 74 Ca 13 Mg 13
Доброполье-3, тр. «Добропольуголь» 250 С25—С26 203 3,9 ^2,6 SO4 58 Cl 27 HCO315
Na 47 Mg 27 Ca 26
Ново-Гродовка-1, тр. «Селидовуголь» 355 с?-с/. 100 2,5 Мз о SO4 89 Cl 11
1 М,2 Na 36 Ca 30 Mg 27
Красный Октябрь 1—2, тр. «Орджоиикидзеуголь» 670 с/'—с/ 269 3,2 М1,8 SO4 56 НСОз 33 Cl 11
Na 79 Mg 11 CalO
№ 153, тр. «Красиолучуголь» 295 С26 93 4,7 М4,1 SO4 95 Cl 5
Mg 37 Ca 32 Na 26
Наименование шахты Глубина шахты, м
Центросоюз-6, тр «Свердловуголь» 668
Углерод-Основиая, тр «Гуковуголь» 365
Шолоховская Восточная 1—2, тр «Богураевуголь» 230
Имени В И Ленина, тр «Макеевуголь» 450
Имени Лутугина, тр «Чистяковантрацит» 543
№ 57, тр «Фруизеуголь» 485
«Нежданная», тр «Шахтантрацит» 530
Продолжение прилож 2
Индекс свиты, вмещающей разрабатываемые пласты Средний приток в шахту, м31час Коэффициент водообиль- иости шахты Химический состав воды по формуле Курлова (из общего водосборника)
С2з 141 2,0 М, с SO4 86 НСОз 9 С1 5
3,5 Na 51 Mg 31 Са 18
60 1 4 М, А SO441 НСОз 36 Cl 23
'"1,9 Na 90
С,4 250 1,7 SO4 64 Cl 28 НСОз 8
1 '3,9 Na 74 Ca 14 Mg 12
С/ 127 2,9 Mr , SO4 55 НСОз 22 Cl 19
1 15Д Na 72 Mg 16 Ca 12
Со3 249 2,3 Мо Г. SO4 54 НСОз 32 Cl 14
'-'2 '3,0 Na72 Mg 16 Саб
Сп3 14 0,7 Мп , SO4 85 НСОз 12
^2 1 '3,7 Na 37 Mg 35 Ca 18
Со5 210 0,6 SO4 54 Cl 38 НСОз 8
ш4,6 Na 74 Mg 15 Ca 11
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
КАТАЛОГ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД
Наименование водопуикта и его адрес Характеристика водовмещающнх пород и глубина залегания Дебит, л1сек Химический состав воды (формула Курлова) pH Биологически активные компоненты, мг)л Сведения об использовании
Пониже- ние, м
Скв 2, Днепропетров- ская обл, с Знаменов- ка Скв 5895, Днепропет- ровская обл, с Ново- Александровка Скв 666, Днепропет- ровская обл , хут Моро- зовский Скв 6618, Днепропет- ровская обл, с Алек- сандровка Скв 1902, Днепропет- ровская обл, р/ц Пет- ропавловка Ист 1, Харьковская обл , с Петровское Скв 15, Донецкая обл, г Славянск, тер- ритория Славянского эассолопромысла Песчаник Pg2kv, мощ- ность 22 м, глубина до подошвы 39 м Песчаник Pg3hr, мощ- ность 19,75 м, глубина до подошвы 45,5 м Мергель Pg2kv, мощ- ность 10,5 м, глубина до подошвы 56 м Песчаники Т Мощ- ность 5 и 13,7 м в ин- тервале 128,5—147,2 м Граниты трещинова- тые РСт, глубина 38,5—77,5 м Отложения С] с глу- бины 370 м Зона дробления пород верхнего и среднего карбона, брекчия дево- на С2-3—D Брекчия выщелачива- ния и ГИПСЫ P1S1 Мощ- ность 59,3, 7,8 и 8,8 м в интервале 100—284 м 5,3 Мп п НСОз 65 SO422 Завод разлива Минво- ды «Днепропетровская» Питьевое водоснабже- ние
3,1 2,7 1 * 0,2 Мпп Na 82 НСОз 50 Cl 27 SO4 23 7,0 6,9
15,6 7,4 т0,9 М Na 82 Mg 10 Cl 98
16,9 н. св. н. св. 0,03 21,4 9,2 М, о Na 42 Ca 36 Mg 22 Cl 47 НСОз 26 SO4 26
J 4,3 Мня Na 50 Ca 26 Cl 99 Rn — 60 эман Ba —14—130, Rn — 2 эман, CH4 Rn — 127 эман
1124,1 М, о Na 84 SO, 45 HCO325 Cl 27 7,0
*1,8 Na 43 Ca 37 Mg 20 Cl 98
н св. 1,1 315,8 Na 98
Наименование водопункта Характеристика водовмещающих пород и глубина залегания Дебит л)сек
и его адрес Пониже- ние, м
Скв 1671, Донецкая Гипсы P1S1 с глубины н. св
обл , г Славянск, левый берег р Казенного Тор ца (участок б рассоло промысла) 80—106,7 м 0,04
Скв 7722, Донецкая Известняк Pisl с глу-
71,2
обл, г. Либкнехт, пра- вый берег р Мокрой Плотвы бины 102,8—108,7
Скв 7732, Донецкая Гипсы, известняк Pjsl 16,6
0,5
обл, в 10 км севернее г Артемовска, правый берег р Бахмутки (поле б солешахты нм Шев- ченко) с глубины 83,3—84,6 м
Скв 139, Донецкая Гипсы и известняки в 0,1
обл, с Михайловка интервале 10—49,5 м (PiS/) 12,1
Скв 481, Донецкая Песчаник CMSCV 13,9
27
обл, с Золотой Коло Мощность 30,85 м, глу-
дец бина до подошвы 33,55 м
Скв 1111, Донецкая Песчаники С25. Мощ- 1,2
Самоизл.
обл , г Селидово ность 23 н 6,15 м в ин- тервале 0—47 м
Скв 2316, Донецкая обл, пос шахты «Хан- женковская Северная» Песчаники С/ Глуби- на 574—727 м 2,9
Самоизл.
Продолжение прилож 3
Химический состав воды (формула Курлова) pH Биологически активные компоненты, мг/л Оо Сведения об использовании
Мда, 2 С195 7,4 К —61,2 НВО2 — 133,4 Вг — 32,5 J — 3,4
Na 89
М г. о , Cl 97 7,05 К-112 НВО2 — 96,9 Вг — 25,2
‘23,4 Na 97
Cl 98 7,4 К 80
‘299,1 Na 97 НВО2—28,8 Вг — 47,2 J - 1,7
м,чч Cl 67 SO431 7,4
Na 72
м1>3 SO4 44 НСОз 33 Cl 23 T go Ca 36 Na 34 Mg 30 7,0 Rn — 8,7 эман Элемент группы платины — следы Питьевое водоснабже- ние
М,, SO4 77 НСОз 15 (Cl 6 NO31) 7,5 F —2,0 НВО2—1,6 Вг — 1,2
Na 57 Ca23 Mg 20
М2,5 Cl 49 SO428 HCO3 23 T 29<> Na 90 ' 7,3 Rn —5,3 эман Вг — 3,0 Fe—3,0 Утверждена для баль- неолечебницы
Донецкая обл.,
ст. Ясиноватая, «Капи-
тонова Криница»
н. св.
и. св.
Скв. 2065, Донецкая Песчаники
обл., уч-к Ясииовский иа 200 м
С27. Глуби- То же
Глубокий
Скв. 8000, Донецкая Песчаники
обл., с. Константинополь глубины 791
C3SC6?
м
0,2
Самоизл.
Ист. 1, Донецкая обл., г. Донецк, у подножия шлакоотвала Донецкого металлург, з-да И. св. 1,8
Скв. 6044, Донецкая обл., с. Новоселовка Песчаник С55С6 с глу- бииы 177 м 1,8
Самоизл.
Скв. 199, Донецкая обл., с. Ольгинка Отложения D3fr 0,5
н. св.
Ист. 6, Донецкая обл., с. Ольгинка Песчаник D3a 0,2
Скв. 229, Донецкая обл., с. Ново-Троицкое Отложения D3fr 0,003
н. св.
Донецкая обл., г. Жданов, источник на территории саи. «Мари- упольский» Отложения N2pn 0,2
Скв. 1, Ворошилов- градская обл., г. Старо- бельск Песчаник С25 с глу- бины 370—380 м 0,2
Самоизл.
м2Л M2j SO459 НСОз 30 — Rn — 6,5 эман З-д «Минвод»
Na 46 Са31 Mg 23 Cl 60 НСОз 34 Na 97
М14,3" Cl 96 т l^o Na 93 7,7 Ba —67 Br —31 J —0,9 Rn — 4,8 эман Рекомендована для наружного лечения
м SO442 ОН27 Cl 17 (HS8 СО35) т 32о 2>& Na40Ca39 К14 (NH44 Mg3) 11,8 Rn —16,6 эман Применяется для се- роводородных ваии в во- долечебнице
М5,2 - ^2,1 ^2,2 M4,I - М3,5 Cl 58 SO4 40 т Na 43 Ca 28 Mg 28 SO4 64 Cl 26 HCO3 10 Na 57 Ca 23 Mg 20 SO466 HCO32Q Na 44 Ca 30 Mg 26 Cl 82 SO4 15 Ca 42 Mg 31 Na 27 SO448 Cl 43 Na 43 Ca 34 6,8 7,8 7,5 7,3 7,4 Br — 6 Fe — 10 Rn — 3,2 эман Rn — 345 эман Rn — 276,2 эман Rn — 802 эман Утверждена для баль- иеолечебиицы
М 16,5 Cl 99 j I70 Na 75 7,3 Br — 20, CH4 — 80,4%, N2—19,7% Используется водоле- чебницей
Продолжение прилож. 3
Наименование водопункта и его адрес Характеристика водовмещающих пород и глубина залегания Дебит, л)сек Химический состав воды (формула Курлова) pH Биологически активные компоненты, мг/л Сведения об использовании
Пониже- ние, м
Скважина, Ворошилов- градская обл., хут Бла- говещенский Песчаники, известняки С25, С? с глубины 550 м 1,3 С1 100 J —0,8 НВО2— 15,5 Rn — 1,3 эман CH,-86% СО2 — 0,8%
н. св. 65 Na 59 Са31
Скв 1390, Ворошилов- градская обл, с Пур- довка Песчаник Т с глубины 456—555 м 5,7 М,, о С199 T 9,4° Вт —36 J- 1
28,0 1 ‘17,8 Na 78
Скв 42, Ворошилов- градская обл, с. Сред- няя Герасимовка Песчаник С 0,1 М,г Cl 99 7,3 Вг —40 НВО2 — 20 Fe" — 1
Самоизл. 15 Na 80
Скв 74, Ворошилов- градская обл, с Весе- лая Гора Песчаник Т. Мощность 3,9 м, глубина до по- дошвы 318,9 м 1,0 м,, . Cl 99 T 17° 7,5 Вг — 50 НВО2- 18 J— 1
Самоизл. 1 1 14,4 Na 82
Скв. 1335, Ворошилов- градская обл., с Лысая Гора Песчаник С27 с глуби- ны 445—520 м 1,8 М „ Cl 99 - T 21° Вг —134 J — 4
Самоизл 45,6 Na 76
Скв 600, Ворошилов- градская обл, г Воро- шиловград, иа террито- рии водолечебницы Песчаник Т с глубины 369 м Песчаник m8SM9 с глубины 743—771 м 0,8 М,о Cl 99 7,3 7,1 Fe" — 17, Вг — 38, НВО2 — 15, J—2 Fe" — 40 Вт — 176 НВО2 — 25 J —2 СН, —67,7% N2-30%, тяж. углеводор. до 3% Используется для ле- чебницы
Самоизл. 18 М,56 Na 80 Cl 99 Na 79 - T 23°
Скв. 1500, Ворошилов- градская обл., на терри- тории водолечебницы Песчаник Т с глубины 337—398 м Песчаник С27 с глуби- ны 718—760 м 9,0
н. св. 2,2
Самоизл.
Ист. 1 «Дарвинский», Ворошиловградская обл., б. Свинячья Песчаник С2 0,4
Ист. 2, Ворошилов- градская обл., с. Ново- Павловка Песчаник С2 0,4
Ист. 3 «Джимульта», Ворошиловградская обл., б. Джимульта Песчаник С2 0,5
Ист. 4, «Бурчак», Во- рошиловградская обл., б. Приказчикова Песчаник С2 1,2
Скв. 357, Ростовская обл., хут. Дяткино Известняк Ci1. Мощ- ность 209 м, глубина до подошвы 3009 м 0,06
н. св.
Скв. 80, Ростовская обл., с. Захаро-Облив- ское Песчаник O3SOj Мощность 26,3 м, глу- бина до подошвы 917 м н. св.
Скв. 2, Ростовская обл., хут. Красная Гор- ка Песчаник Cr2m. Мощ- ность 80,6 м, глубина до подошвы 287,6 м 0,2
56,7
Скв. 247, Ростовская обл., станица Перепаков- ка Песчано-глинистая толща Сг2. Мощность 33,6 м, глубина 803,6 м 1,4
Самоизл.
^21,3“ С199 Na 38 — T 16° — Br —67 Используется для во- долечебницы
М54,6 Cl 98 — T 30° Br— 176
Na 80 J-3
Мо „ SO4 74 7,5 Rn — 60 эман
2,3 Na 48 Mg 26 Ca 24
Mn, _ SO4 52 HCO3 39 7,2 Rn — 21 эман
Ca60 Mg 26
м,, _ SO467 HCO326 7,3 Rn — 24 эман
1,1 Ca 46 Mg 28 Na 26
М,, _ SO4 78 7,5 Rn —29 эман
Na 41 Ca 32 Mg 27
М222,4 Cl 99 T 77,3° 5,1 J — 10
Na 90 Br — 600
М л-, о- Cl 100 7,2 Br —75
47,8" Na 74 Ca 15 Mg 11 Sr — 470 -1 — следы
М, о _ Cl 83 7,1 —
Na 93
м44 _ Cl 99 Na 81 Ca 12 — T 24° J-6 Br —70
Продолжение прилож. 3
Наименование водопуикта Характеристика водовмещающих пород и глубина залегания Дебит, л!сек Химический состав воды pH Биологически активные компоненты, мг/л to (’щз.'трния пб использовании
и его адрес Пониже- ние, м (формула Курлова)
Скв. 356, Ростовская обл., хут. Каныгин Песчаник С26. Мощ- ность 11 м, глубина до подошвы 680,9 м 2,2 Мо . С! 57 НСОз 42 у 23 6° Na 99
Самоизл. 12,4
Скв. 341, Ростовская обл., ст. Зимовники Песок N2er. Мощность 64 м, глубина до по- дошвы 104 м 2,7 Мло Cl 52 SO4 44 Водоснабжение
10,0 114,8 Na4l СаЗЗ
Группа Славянских озер: Вейсовое Рапа м,с Cl 83 SO4 17 Славянский курорт
16 Na 86 Ca 13
Репное м„ Cl 82 SO4 17
*17 Na 80 Ca 16
Слепное м,, Cl8l SO4 16
11 Na 89 Ca 16
Озеро Соленый Ли- ман, Днепропетровская обл., запас мин. грязи 124 000 ж3 М г- Cl 62 HCO32l SO4l5 9,5—11,6 J — 0,23-102 Br — 11—528 В —0—11, SiO2 —до 62 Санаторий «Спартак»
'48,6 Na 99,6
ЛИТЕРАТУРА
Аверкиев Н Д Питьевая вода в области расположения рудников, заводов-
и фабрик Донецкого бассейна и методы ее улучшения Екатеринослав, изд во «Труд»,
1910
Аверкиев Н Д Анализы почвенных вод Мариупольского уезда «Гори
журн », т I, 1911а
Аверкиев Н Д Питьевая вода Донецкого бассейна и методы ее улучшения
Спб, 19116
АвершинС Г Горные работы под сооружениями и водоемами Углетехиздат,
1954
АлферьевГ П Геологическое строение и гидрогеология Вешенского и Верх-
недонского районов Азово-Черноморского края Зап Всерос минер об-ва, 2 сер,
ч LXIII, № 1, 1934
БабинецА Е Подземные воды юго-запада Русской платформы (распростра-
нение и условия формирования) Изд-во АН УССР, 1961
Банковский В А Трещиноватость пород карбона Центрального района До
нецкого бассейна Тр Геол исслед бюро Главуглеразведки, вып 5 Углетехиздат,
1949
Барановский В И Влияние природных факторов на выбор способов раз
работки угольных пластов на глубоких горизонтах Госгортехиздат, 1963
Безгин А М Трещины обрушения и их способность проводить воду в шахты
«Горный журнал», 1935, № 8
Белов Ф А Итоги гидрогеологического обслуживания откачиваемых шахт
Донбасса Тр Геол -исслед бюро Главуглеразведки, вып 1 Углетехиздат, 1947
Вернадский И Н Общий отчет по гидрогеологическому обследованию Харь-
ковской губернии Докл Харьк губ зем упр очередному собр по страх делу,
вып 2, прил 1, 1915
Беседа Н И К вопросу о методах расчета величин притока воды в стволы
шахт Производственно-информационный бюллетень треста «Артемуглегеологня», № 1,
1958
Бессонов А Е, Палевко Н П Загрязнение подземного водоисточника
отходами производства высших спиртов «Гигиена и санитария», 1962, № 6
Бобров И В Выбросы породы при проведении выработок в Донецком бас-
сейне Сб науч статей МакНИИ, № 30, 1962
Бондарчук В Г Геоморфолопя УРСР Вид «Радшкола», 1949
Бондарчук В Г Геолопя Украши Вид АН УРСР, 1959
Борисов М Б, Россочинский Н А Состояние восстанавливаемых гор-
ных выработок шахт Донбасса «Уголь», 1945, № 11
Бурен1и Г С Про використання шдземних вод Донецького басейну для во-
допостачаиня Bicri наук-доел шет водного господ Укради Том 3, вип 1, 1929
Бурксер Э С Солян! озера та лимани Украши (пдрохшмний нарис) Вид
АН УРСР, 1928
Бурксер Е С иСклярукД И Характеристика режима Славянских озер
и водоносных горизонтов, их питающих Реферативный сборник работ Укр ин-та ку-
рортологии, вып 1, 1957
Бучинский И Е Климатологический очерк Северо-Донецкой железной до-
роги Артемовск, 1946
Быков В Д Сток воды и наносов на территории Донбасса Сб «Вопр эрозии
и стока» Изд-во МГУ, 1962
Васильев П В, Малинин С И Влияние основных геологических факто-
ров иа поведение пород в горных выработках Госгортехиздат, 1960
Веденеева Н И, Низовцева Т В Случаи загрязнения источника водо-
снабжения сточными водами «Гигиена и санитария», 1962, № 6
Виноградов Н К К вопросу о водоснабжении Донбасса «На угольном
фронте», 1931, № 30-31
ВириыкД Ф Комплексное народнохозяйственное использование водных ре-
сурсов Донбасса Изд-во АН УССР, 1940
474
ЛИТЕРАТУРА
Вознесенский В Гидрогеологические исследования Александровского уезда
Екатеринославской губернии с приложением гидрогеологического очерка Н Соколова
и таблиц хим анализов В Топорова Геол ком, Спб, 1898
ВоляникВ Е, Коптелова С Н , Д у в е Е А Схематическая карта рас-
пространения лессовых грунтов на Северном Кавказе АСиА, 1960
Вопросы добычи угля гидравлическим способом Сб № 22, ДОНУГИ, 1961
Высоцкий Г Н Гидрогеологические и геобиологические наблюдения в Вели-
ком Анадоле «Почвоведение», 1899
Галака О И Материалы к познанию режима меловых вод Донбасса Мат-лы
Ин-та мин сырья, 1932
Ган Г С, Пащенко Н П, Галкина Н А, Тащилкина 3 Г Сани-
тарное состояние рек Ворошиловградской области Тр Донецкого мед ин-та, т. 22,
1962
Гапеев А А Геологический очерк западной окраины Донецкого бассейна
Мат-лы по общ и прикл геол., вып 123, 1927.
Гармонов И В Грунтовые воды степных и лесостепных районов Европейской
части территории СССР и их гидрохимическая зональность Тр Лабор гидрогеол
проблем им Ф П. Саваренского, т XVII Изд-во АН СССР, 1958
Гассан П А К вопросу водопроницаемости песчаников и глинистых сланцев
Центрального Донбасса. «Разведка недр», 1939, № 7
Гатуев С. А, Ревукова Н А Объяснительная записка к гидрогеологиче-
ской карте Европейской части СССР (коренные породы) ЦНИГРИ, 1935
Гембицкий С. С К вопросу о гидрогеологическом обследовании каменно-
угольных рудников в Донбассе «Инж работник», 1925а, № 1—2
Гембицкий С С Методы изучения притока шахтных вод в каменноугольных
рудниках Донбасса «Инж работник», 19256, № 1
Гембицкий С С О притоке подземных вод по шахтам группы «Шмидт»
Екатеринославского рудоуправления «Инж работник», 1925в, № 2
Гениев Н. Н Генеральные схемы водоснабжения Донбасса «Гидротехниче-
ское стр-во», 1931, № 11-12
Геологический очерк бассейна р Сев Донца Сб под ред Д. Соболева Укр
отд Всесоюзн треста «Гидроэнергопроект», 1936
Геологическое строение и газонефтеносность Днепровско-Донецкой впадины и
северо-западных окраин Донецкого бассейна Под общей ред В Г Бондарчука
Изд-во АН УССР, 1954
Геолого-химическая карта Донецкого бассейна Вып I, 1936, вып II, 1937,
вып III, 1939, вып IV, 1939, ГОНТИ Вып V, Гостоптехиздат, 1941 Вып VII, Угле-
техиздат, 1950
Геолого-углехимическая карта Донецкого бассейна Углетехиздат, вып VII, 1952;
вып VIII, 1954
Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР, т I—Донбасс Гос-
геолтехиздат, 1963
Геология района сооружений Волго-Дона Госэнергоиздат, 1960
Гершун С П Опыт работы эрлифтов «Уголь», 1946, №6
Гидрогеологический очерк Донецкого бассейна Под ред В С Попова, Н А Ро-
дыгина, Д И Щеголева Гл геол разе упр, 1930
Голубятников В Д Гидрогеологические исследования в северной части
Мариупольского уезда Екатеринославской губ Изв Геол ком, т XX, № 3-4, 1901
Голубятников В Д Гидрогеологические исследования в Черкасском округе
Донской области в 1920—1921 г К отчету о работе Донземотдела, 1921
Голубятников В Д Гидрогеологические исследования правобережья Дона
от станицы Усть-Хоперской до станицы Кременской Тр Геолупр, вып 16, 1931
Гончаров П Д Гидрогеологический очерк Ростовской области Мат-лы по
геол и полезным ископ Сб X, Азчергеолуправление Ростов-на-Дону, 1939
Городничев В М Современные методы борьбы с пучением пород Госгор-
техиздат, 1960
Григорович В А Определение величины инфильтрационного питания под-
земных вод на больших площадях «Разведка и охрана недр», 1962, № 5
Григорович-Березовский Н А Водоносные горизонты Ростовского
района Тр Северо Кавказской ассоциации науч исслед, 1925
Григорович-Березовский Н А Артезианские воды Азово Черномор-
ского края Тр 1 и Азово Черноморской краевой геол конф, т IV, 1935
Григорович Березовский Н А Гидрогеологическое районирование Рос-
товской области, Краснодарского и Орджоникндзевского краев Тр Ростов гос ун-та,
1939
Гринев В Я Гидрогеологический очерк левобережья р Сев Донец между
реками Айдар и Глубокая «Перспективы водоснабжения Донбасса» Изд-во Всес
геол -разв объед , 1934
ГуровА В Краткое сообщение о бурении в г Таганроге на подмеловую воду
Тр об-ва исп прир Харьк ун-та за 1892 г, т XXVII, 1893
ЛИТЕРАТУРА
475
Гуров А В Гидрогеологические исследования Павлоградского и Бахмутского
уездов Екатеринославской губернии ввиду обводнения и орошения края Екатерино-
славское губернское земство, 1894
Детальная геологическая карта Донецкого каменноугольного бассейна в м-бе
1 42 000, составленная на основании исследований, произведенных под руководством
Л И Лутугина, 1910—1919
Докукин А В, Докукина Л С Возникновение кислотных рудничных вод
и борьба с ними Углетехиздат, 1950
ДонУГИ Исследование механических свойств горных пород Донецкого бассейна
Углетехиздат, 1951
Дуров С А Шахтиые воды Донбасса как частная генетическая линия суль-
фатного типа природных вод Сб докл научно-техи конф по гидрогеологии и инж
геологии Донбасса Донецк, 1954
ДуровС А, КучеренкоН И Влияние шахтных вод на состав воды малых
рек Донецкого бассейна Тр Новочеркасского политехи ин-та, т 98, 1960
Зайцев И К, Толстихин Н И Основы структурно-геологического райони-
рования Изд-во ВСЕГЕИ, 1962
Закуцкий И П, Круглов О В Подземная газификация каменных углей
в Донбассе Углетехиздат, 1957
Заяц Г Н, Павелко Л Т, Соломин Г А, Фесенко Н Г Воды
угольных шахт Ростовской области, их химический состав и ионный сток в гидро-
графическую сеть р Дон Тез докл XV гидрохим совещ, Новочеркасск, 1961
Земятченский П А Старобельский уезд Харьковской губернии в биологи-
ческом, гидрогеологическом и почвенном отношениях Отчет Старобельской земской
управы, Спб, 1900
ЗенинА А, Конов а лов Г С О загрязнении речной воды сточными шахт-
ными водами Тез докл XV гидрохим совещ, Новочеркасск, 1961
Иванов Г А Происхождение трещин отдельности и кливажа в углях и
сопровождающих породах XVII Междунар геол конгресс Тез докл, ОНТИ, 1937
Иванов Г А.СарбееваЛ И Кливаж (отдельности) в углях и вмещаю-
щих породах и пути его практического использования Тр ЦНИГРИ, вып ПО, ч I,
ГОНТИ, 1939
Игнатов Н И, Гейер В Г, Чернавкин А Н Откачка шахт при вос-
становлении Донбасса Углетехиздат, 1950
КавеевТ С К вопросу о происхождении лессов на междуречье Дон — Маныч
и Ергенях Докл АН СССР, т XCV, № 2, 1954
Казаковский Д А Сдвижение земной поверхности под влиянием горных
разработок Углетехиздат, 1953
Калыгин П В Химизм подземных и шахтных вод центрального района Дон-
басса Тр I Укр гидрогеол совещ, Киев, 1961
Каменский Г Н Гидрогеологические принципы исследования водопритока
в горные выработки «Советская геология», 1948, № 35
Каменский Г Н, Климентов П П, Овчинников А М Гидрогеоло-
гия месторождений полезных ископаемых Госгеолиздат, 1953
Каменский Г Н, Толстихин Н И, Толстихина М И Гидрогеоло-
гия СССР Госгеолтехиздат, 1959
Кар а каш Н И Гидрогеологические изыскания при постройке 2-й Екатери-
нинской железной дороги «Горный журнал», т 11, 1907
Каргин А К Гидрогеологический очерк Павлоградского уезда Мат лы к
оценке земель Екатериносл губ, вып 4, 1910
Кашпур Я Н Геотермические условия в Донецко Макеевском районе Дон
басса Тр Донецк индустр ин та, вып 6 Гостехиздат, 1954
Кашпур Я Н, Захарьин А Ф Геотермические условия юго западной части
Донбасса Углетехиздат, 1958
КеммерБ Н О составе вод из шахт Донецкого каменноугольного бассейна
«Горный журнал», 1923, № 3-4
Кобелев М В Карстовые явления на южной окраине Донбасса и их возраст
Изв АН СССР, серия геогр , № 1, 1963
Коротков М В Выемка угля под сооружениями в Донбассе Углетехиздат,
1953
Кравцов А И К вопросу о шахтных водах в Донецком бассейне «Уголь»,
1939, № 9
Кравцов А И Влияние гидрогеологических условий на метанообильность в
Центральном н Боково-Хрустальском районах Донбасса Канд дисс ИГН АН СССР,
1941
КравцовА И О спуске воды из затопленных шахт Донбасса в нижележащие
горизонты «Уголь», 1944, К» 9
Кравцов А И Зональность химизма подземных вод и газоносность угленос
ной толщи Донбасса «Советская геология», 1948, № 28
476
ЛИТЕРАТУРА
Кравцов А И Влияние геологических условий на газоносность угольных ме-
сторождений Углетехиздат, 1950
Кравцов А И, Элннсон М М К вопросу о влиянии подземных вод на
газоносность угольных месторождений в Донецком бассейне Тр Ин-та геол наук
АН СССР, вып 42, геол серия, 1940
Кравченко В И.СердулаЯ Г О подработке пластов пологого падения
Промышленно экономический бюллетень, № 2, 1958
Краснов В О химическом составе грунтовых вод Артемовского округа «Про
филактическая медицина», 1929, № 12
Краснянский М Б Материалы по гидрогеологии Ростовского на-Дону
округа Донской области, 1912
Крнштафовнч Н Загальний попередшй висновок у cnpaBi постачання водн
до содового заводу при ст Перешдна Донецьких залтзниць Bicti наук-доел 1ист
водн госп Украши, том 3, вип I, 1929
К Р ы м В С О составе вод, которыми питаются паровые котлы в Донбассе
«Хозяйство Донбасса», 1924, № 1
Куделин Б И Принципы региональной оценки естественных ресурсов под-
земных вод Изд-во МГУ, 1960
Куделин Б И, Коробейникова 3 А, Лебедева Н А Естественные
ресурсы подземных вод Центрально Черноземного района н методика их картирова
ния Изд во МГУ, 1963
Лапин М Очерк по гидрогеологическому рекогносцировочному обследованию
Харьковской губернии Докл Харьк губ зем упр очереди сб по страховому делу,
вып 2, прил I, 1915
Лапкин Н Ю О выходе соленых вод в долине р Жеребец «Пробл сов
геологии», т VIII, № 3, 1937
Ларионов А К О характере распределения карбонатов в лёссовых породах
ДАН СССР, т 102, № 4, 1955
Ларионов А К Лессовые породы юга Европейской части РСФСР и их инже
нерно геологическая характеристика Тр совещ по инженерно геологическим свойствам
горных пород и методам их изучения Изд во АН СССР, т II, 1957
Ларионов А К,ПриклонскийВ А, Ананьев В П Лессовые породы
и их строительные свойства Госгеолтехиздат, 1959
Леваковский И Ф О Славянских соленых озерах Тр об ва исп прир
при Харьков ун те, 1870
Леваковский И Ф Наружные и подземные воды в Екатеринославской и
Таврической губ, 1881
Лидин Г Д Газы и минеральные воды Донецкого бассейна в пределах Рос
товской области и прилегающих к ней районов Азово Черноморск геол упр Мат лы
по геол и полезн ископ, сб VI, 1938
Лидин Г Д Зональное распределение природных газов в Донбассе Изв
АН СССР, ОТН, № 6, 1944
Лидин Г Д Газообильность каменноугольных шахт СССР Изд-во АН СССР,
1949
Лисицын К И К геологии и гидрогеологии войсковых лесничеств и некоторых
других пространств области Войска Донского Тр I Сев-Кавк мелиорационного съезда
в Новочеркасске, 1914
Лисицын К И О законах распределения пресных и соленых вод в сухих
суглинистых степях в связи с рельефом Северо Кавказское переселенческое упр Ново
черкасск, 1927
Лондон Н М Водоснабжение Донбасса Сб статей Угольн ин та, 1932
Лутугин Л И, Степанов П И Донецкий бассейн В кн «Ископаемые
угли» (Естеств произв силы России), т IV, вып 20 Геолком, 1919
Лучицький В, BypeHiH Г Токарев Н, Фрейвольд Ю Вщчит про
робота 1924, 25 рр по водопостачанню Сталшського району В1сн Укр вщ геол ком
вип 7, 1926
Лысенко М П О зависимости между показателями свойств лессовых пород
и степенью их просадочности Веста ЛГУ, № 24, 1961
М а к о в К И Подземные воды Сев Украинской (Днепровско Донецкой) мульды,
ч 1, Харьк Укргидеп, 1935
Маков К И Новые данные о химизме глубоких подземных вод Днепровско-
Донецкой впадины в связи с ее нефтеносностью Тр ин та геол АН УССР, 1939
Маков К И Об увеличении запасов меловых вод на северо западных окраи-
нах Донбасса «Водоснабж и сан техн», 1939а, № 10
Маков К И О запасах подземных вод Северо-Украинской мульды Тр геол
упр УССР Харьков сб № 1, 19396
М а к о в К И Напорные воды Северо Украинской мульды Изд во УГУ, 1940а
Ма ко в К И О гидрогеологическом районировании Днепровско Донецкой впа-
дины «Советская геология», 19406, № 5-6
ЛИТЕРАТУРА
477
Максимов А П Выдавливание горных пород и устойчивость подземных вы-
работок Госгортехиздат, 1963
Малеванный Г Г К вопросу изучения режима подземных вод каменно
хгольных районов Донбасса Тр Харьковского горн ин та, т 5, 1958а
Малеванный Г Г Притоки подземных вод при проходке стволов шахт
Изд во Харьк ун та, 19586
Малеванный Г Г К вопросу о развитии региональной трещиноватости
в горных породах Донбасса «Горный журнал», 1961, № 11
Малежик В В Гигиеническая характеристика подземных и поверхностных
источников питьевого водоснабжения Донбасса и их санитарная охрана Тексты до
кладов совещ по современным методам очистки воды Донецк, 1960
Малишевский Н Изыскание источников для водопровода г Сталино «Са
нитарная техника» 1926, № 3 4
Мальцев А Очерк развития источников водоснабжения 1884—1907 гг Водо-
снабжение Екатерининской железной дороги (с альбомом сх планов источников)
Екатеринослав, 1908
Матвеев А К Положение водного вопроса в юго западной части Донец
кого бассейна «Геол вестник», 1926, № 1 3
Материалы к гидрогеологии Донецкого бассейна (Сб под ред И И Никшича
п И А Родыгнна) Мат лы по общ и прикл геол вып 135, 1929
Материалы по геологии и гидрогеологии районов солескопления вып XXXV
ВНИИГ, 1959
Материалы по гидрогеологии земли Войска Донского Изв Отд землеустр и
земледелия Новочеркасск 1918
МедянцевА Н.ИофисМ А, Мазурова А И Графики распределения
сдвижений и деформаций земной поверхности над горными выработками в Донбассе
Сб трудов ВНИМИ вып XLVII 1962
Мосиенко П Н Откачка шахт при отсутствии помойниц на промежуточных
горизонтах «Уголь», 1945, № 10
Назаренко Д П Материли до пдрогеолопчно! характеристики крейдяних
В1дклад1в Часовярсько Краматорсько! мульди в звъязку з водопостачанням м Крама
торська Уч зап харьк унив № 16, зап Ин т геолог, т VII, 1939
Назаренко И Ф Прокопьев Д С Раскрепление завалов «Уголь»,
1946, №45
Назаров В Гидрогеологический очерк р Волчьей Bicti наук дослщч 1нст
водн господарства Украгни, т IV, ч 2, 1929—1930
Нац1евський Д П Пщземш води Донецького басейну за даними впоряд
кування й експлуатацп свердловин на Донкцьюй залиниц! Bicti наук доел ihct
водного госп УкраТни, т 3 вип I 1929
НациевскийД П К вопросу о подземных водах в районе Донецкого бас
сейна Bicti наук-доелгдн ihct водн господарства Украши, т IV, ч 2, 1929—1930
Никитин С Н Указатель литературы по буровым на воду скважинам в Рос
сии Второе изд под ред А Краснопольского Изд во Геолкома 1924
Нестеренко Л П Изучение гидрогеологических условий на шахтах Артем
соли, Илецксоли и Солотвино (раздел по Артемсоли) ВСНИИ, 1955
Нестеренко Л П Гидрогеологические условия соленосной свиты нижней
перми Донецкого бассейна Произв -информ бюлл треста «Артемуглегеология», № 2
Артемовск, 1958
Николаенко А Т Восстановление главного ствола шахты № I «Ново Гро
довка» при помощи искусственного замораживания «Уголь» 1949, № 4
Н о с о в Р П Схема использования р Сев Донец «Гидротехн строительство»,
1940, № 5 6
Омельянович В М Геологическая служба на шахтах Донбасса Углетех
издат, 1953
Онищенко Ю А Расчет горного давления в вертикальных стволах шахт
«Уголь Украины», 1958, № 9
ОппоковЕ В Краткий обзор литературы по гидрогеологии Украины Bich
наук -доел ihct водн госп Украши, т I, 1927
ОппоковЕ В , Ма ко в К I 1зоппсы та шошези бучацького й сеноманського
водоносних горизонпв П1ВН14НО Украшсько! тектон1чно1 мульди Bicti ihct водн госпо
дарства, т VI, вип 9, 1937
Осипов П Д К вопросу борьбы с шахтными водами «Горный журнал»,
1938, № 9, 11
Осипов П Д О радиусе депрессии при откачке шахт «Уголь», 1945, № 7 8
Откачка шахт Горловско-Енакиевской группы Под ред А Т Картозия Угле-
техиздат, 1946
Отчеты б Геолкома и Ин та подземных вод по гидрогеологическим исследова-
ниям, проводившимся в Донбассе с 1924 по 1932 г (работы Д И Щеголева, Н С То
карева, В С Попова, Н И Северова, Г. П Синягина, Краснопевцева и др)
478
ЛИТЕРАТУРА
Перспективы водоснабжения Донбасса Сб статей под ред Д И Щеголева
Горгеоиефтеиздат, 1934
Погребицкий Е О О факторах метаморфизма углей Донецкого бассейна
«Химия твердого топл», т XVIII, вып 5, 1937
Погребов Н Ф К вопросу об улуч ценном водоснабжении Таганрога Изв
Геолкома, т XXX, № 1 Протоколы (приложение), 1911
Плотников Н А Северо Украинская мульда (гидрогеологический очерк глу-
боких подземных вод) ОНТИ, 1934
Полтавская И А, Новодержкова Ю Г Загрязненность воды неко-
торых подземных источников г Ростова на Дону Тез докл XV гидрохим совещ
Новочеркасск, 1961
П о п о в В С Шахтная вода Вознесенского рудника Бахмутского уезда Екате-
ринославской губернии Сев-Кавказ мелиорац бюлл, № 3-4, 1917
Попов В С Предварительные результаты бурения скважины в г Ворошилов-
граде «Разведка недр», 1933, № 9
П о п о в В С Анализ режима затопления шахт Донбасса — основа проектирова-
ния их откачки «Уголь», 1944а, № 7-8
Попов В С Рациональный способ определения притока воды при откачке
затопленных шахт Донбасса «Уголь», 19446, № 9
Попов В С Большой Донбасс «Уголь Украины», 1957, № 8
Поуездные очерки о гидрогеологических исследованиях в Екатеринославской гу
бернии Н Соколова, Д Голубятникова, В Вознесенского, П Пятницкого, А Гурова
н др Изд-во Геолкома и Екатериносл губ земства, 1893—1902
Проектирование, строительство и охрана зданий и сооружений на подрабаты-
ваемых территориях Сб ВНИМИ, Центрогипрошахт Госгортехиздат, 1963
Прохоров С П, Кашковский Г Н, Лосев Ф И, Романов-
ская Л И под ред Прохорова С П Обводненность и условия эксплуатации место-
рождении угольных районов (с обзорной картой прогноза обводненности и условий
эксплуатации углей СССР) Госгортехиздат, 1962
Рослий I М Геоморфолопя р!чкових долин Поденного схилу Донбасу
ДАН Укр РСР, № 12, 1959
Руденко Ф А Гидрогеология Украинского кристаллического массива Гос-
геолтехиздат, 1958
Самарский И Д Спуск воды из старых затопленных выработок «Уголь»
1940, № 3
Сдвижение горных пород и земной поверхности в главнейших угольных бассей-
нах СССР Сб ВНИМИ Углетехиздат, 1958
Северов Н И О шахтных водах западной и центральной частей Донбасса
Мат-лы к гидрогеологии Донецкого бассейна Изд-во Геолкома, 1929
Седенко М В Гидрогеология некоторых угольных месторождений СССР
Углетехиздат, 1951
Седенко М В Гидрогеологические условия разработки каменноугольных ме-
сторождений в пойме р Самары в Зап Донбассе «Уголь Украины», 1957, № 12
Седенко М В Инженерно-геологические условия разработки угольных место-
рождении в Западном Донбассе на участках, затапливаемых паводковыми водами
рек Самара н Волчья Изв высших учебн завед , «Геология и разведка», 1959, № 3
Семихатов А Н Подземные воды СССР Часть I (подземные воды Европей-
ской части СССР) ОНТИ, 1936
Силин-Бекчурин А И и др Роль подземных вод и других природных
факторов в процессе подземной газификации углей Тр Лабор гидрогеол проблем
им Ф П Саваренского Изд-во АН СССР, 1960
СинцовИ Ф О буровых и копаных колодцах казенных винных складов Зап
Минер об ва, вып 2, ч 43, ч 46, 1903—1908
Синягин Г П Перспективы снабжения подземной водой Донецкого бассейна
Вести Главн геол упр, т VI, № 1 2, 1931
Синягин Г П Геология и гидрогеология северной окраины Донецкого бас-
сейна 1930 ИГН АН УССР Сб «Перспективы водоснабжения Донбасса», Новоси-
бирск, 1934
Скворцов Г Г, Романовская Л И Инженерно геологические прогнозы
условий разработки месторождений твердых полезных ископаемых Госгеолтехиздат,
1961.
Склярук Д И Славянские озера и их природные лечебные ресурсы Рефе-
ративный сборник работ Украинского ин-та курортологии, вып 1, 1957
Скочинский А А Современные представления о внезапных выбросах угля
и газа в шахтах и меры борьбы с ними «Уголь», 1954, № 7
СлавяновН Н и Яковлев Н Н К вопросу о водоснабжении Краматор-
ского завода Изв Геолкома, т XVI, № 2, 1927
Соболева И М, Пельтихин С В Использование сбросовых вод уголь-
ных шахт Донбасса для орошения в сельском хозяйстве Сб «Охрана водоемов и
методы очистки воды», Изд-во АН УССР, 1962
ЛИТЕРАТУРА
479
Соболева И М, Пельтихин С В Шахтные воды Ворошиловградской
области и перспективы их использования в народном хозяйстве Тр Коммунарского
горнометаллургического ин та, 1963
Соболева И М, Пельтихин С В, Ксеид а И М Использование сбро-
совых вод угольных шахт для хозяйственно бытовых и технических целей Сб
«Охрана водоемов и методы очистки воды» Изд-во АН УССР, 1962
Соколов Д В, Соколов В Д Артезианские воды Александровского уезда
Отчет по исследованию водного хозяйства Александровского уезда Екатеринославской
губернии Изд Александровского уездного земства М, 1914
Соколов Н А Об артезианских колодцах Южной России Изв Геолкома,
т XI, 1892
Соляков И П Минеральные воды Донбасса Произв информ бюлл тр
«Артемуглегеология», № 1, 1958а
Соляков И П Химический состав подземных вод Донбасса Произв информ
бюлл тр «Артемуглегеология», № 1, 19586
Соляков! П Г1дрох1М1чна зональшсть та хш1чний склад шдземних 1 шахт-
них вод Чистяково Сшжнянського району Изд во АН УРСР
Соляков И П Гидрохимическая зональность в каменноугольных отложениях
юго-западной части Донбасса Тр I Украинского гидрогеологического совещ, т I
Вопросы гидрогеологии Изд-во АН УССР, 1961а
Соляков И П О подземных водах Донбасса и возможности их использо-
вания для лечебных целей «Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физи-
ческой культуры», № 4, Медгиз, 19616
Соляков! П, Вовк 1 Ф До питания про класифткашю запаов шдземних
вод В1сн Кшвського ушверситету, 1966
Справочник по водным ресурсам СССР Под ред А Г Давыдовой, т VI Дон
ской район Региздат ЦУЕГМС, 1936
Степанов П И Большой Донбасс Георазведиздат, 1932
Сурмило Г В Опыт откачки двух крупных шахт «Уголь», 1945а, № 7-8
Сурмило Г В Опыт скоростного восстановления горных выработок «Уголь»,
19456, № 10
Сурмило Г В Откачка шахт Боковской мульды «Уголь», 1946а, № 4-5
Сурмило Г В Откачка шахты № 16—16 бис им «Известий» «Уголь»,
19466, № 6
Сурмило Г В Характерные особенности завалов на восстанавливаемых шах
тах Донбасса «Уголь», 1946в, № 12
Схематический проект водоснабжения Донецкого бассейна (генсхема) Воде
каналстрой, сб 3, 7, 9, 11, 1930
Сыроватко М В О пучении глинистых пород в угольных шахтах Углетех-
издат, 1953
Сыроватко М В Инженерно гидрогеологическая классификация угольных
месторождений Тр Лабор геол угля АН СССР, вып V Изд во АН СССР, 1956
Сыроватко М В Гидрогеология и инженерная геология при освоении уголь-
ных месторождений Госгортехиздат, 1960
Таран А С Гидрогеологический н инженерно геологический очерк бассейна
р С Донец с гидрогеологической картой и разрезами НИИГеологии при ХГУ,
Харьков — Киев, 1936а
Тар ан А С Геолопчиа будова i шдземнн води долини р П1вн Донець у район!
м Лисичанська Наук досл1дч шет геологи ХДУ, т I, вип 2, 19366
Т а р а н А С Очерк гидрогеологии Харьковской и Полтавской областей Зап
Ин та геол ХГУ, т VI, 1938
Ткаченко К Д О формировании химического состава подземных вод верхне
меловой толщи бассейна р Сев Донца на участке Кремениая—Светличное Докл
АН УССР, т 2, 1958
Токарев Н С Ритмические колебания климата и их влияние на режим под-
земных и поверхностных вод Тр лабор гидрогеол проблем им Ф П Саваренского,
т IX Изд во АН СССР, 1950
Токарев Н С Разделение территории СССР по характеру режима, климата,
подземных и поверхностных вод Тр Новочеркасского политехнического института
им Серго Орджоникидзе Т 128 Работы кафедры инж геол и гидрогеологии 1962
Толстихин О П, Лебедева Л О, Курчавеико Н И, Б ол о н-
дун И А Гигиеническая оценка эффективности работы земледельческих полей оро-
шения г Донецка Тез докл конф по земледельческим полям, 1962
Толстой М П К вопросу о режиме подземных вод Донбасса «Разведка
недр», 1940, № 4
Троянский С В, Новиков А Гидрогеологические исследования на р Вол-
чьей (Донбасс) Тр Гидротехноинститута, вып 9, 1933
Турчинович В Т К вопросу о техническом водоснабжении Макеевского и
Енакиевского комбинатов Bicti наук доел ihct водн госп Украши, т 3, вип 2, 1929
480
ЛИТЕРАТУРА
Тутковський П та Оппок1в С Показчик головшшо! л1тератури про
шдземш води на Украш! Bicti наук доел ihct водн госп Украши, т 3, вип 2, 1929
Ф а а с А В О гидрогеологических условиях городов Павлограда, Новомосков
ска и ст Гришино Изв Геолкома, т XXXV, № 3, протоколы, 1916
Фаловский А А Подземные воды бассейна Сев Донца и их значение
в водоснабжении промышленных районов Тр конф по развитию произв сил Харьк
эконом р на, АН УССР, вып 1, 1960а
Фаловський О О Про забруднення промстоками водозабору <Л1сна дача»
та заходи його запобшнення Доп АН УРСР, вип 9, 19606.
Фаловский А А, Любич И П Влияние промстоков на подземные воды
Среднего Прндонцовья и рекомендации по их охране Докл на конф по изучению и
обобщению опыта работы по очистке сточных вод предприятий Луганского, Донец
кого и Харьковского экономических районов Северодонецк, 1960
Филиппова А К Водный режим почв в Сальских степях Тр ГГИ, вып 57,
1957
ФремдМ В До питания водопастачаиня радгосшв Старобмыцинни нашр
ними водами Bich Укр наук досл|дч пдрометеорол шет 1935
Цейдлер П Проблема водоснабжения Донбасса «Плановое хозяйство», 1929
Чеботарев И И Гидрогеологическая характеристика участка водозаборных
сооружений на р Сев Донец (г Каменск) Каменский район «Геол на фронте
индустрии», 1936, № 6
Черепанова Т А О шахтных водах восточной части Донбасса Мат лы
к гидрогеологии Донецкого бассейна Изд во Геолкома, 1929
Чернышев И А Влияние плывунов на подрабатываемые сооружения в уело
виях Донбасса Сб статей ДонНИИ, № 2, 1961а
Чернышев И А Условия ведения горных работ под плывунами в Донбассе
Тр ВНИМИ, вып XLIII, 19616
Чирвинский П Н Очерк вод Черкасского округа Сев Кав мелиорац
бюлл , № 9 10, 1919
Ш а х 1 в До питания про постачаннн води Донбасов! «Шляхи шдустр1ал»,
X» 17, 1929
Шевяков Л Д Проблемы разработки месторождений Донбасса на больших
глубинах Сб «Разработка угольных месторождений на больших глубинах» Углетех
из дат, 1956
Щеголев В Н О причинах порчи воды в скважинах г Краматорска н
о мероприятиях по улучшению качества последней Тр Укр отд «Водгео», 1939
Щеголев Д И Бахмутский (II) гидрогеологический район Гидрогеол очерк
Донецкого бассейна Тр ГГГУ Ин т подземн вод 1930
Щеголев Д И Водная проблема Донецкого бассейна и конкретные пути ее
разрешения (ЦНИГРИ) Водные богатства недр Земли на службу соц стр ву Всес
гидрогеолог съезд, сб III 1931
Щеголев Д И От Старого Оскола до г Лисичанска Южная экскурсии
ОНТИ, 1937
Щеголев Д И Результаты гидрогеологических исследований в северной
окраине Донбасса (от Изюма до Глубокой) Сб «Перспективы водоснабжения Дон
басса», 1939
Щеголев Д И Вопросы гидрогеологии рудника Госгеолиздат, 1940
Щеголев Д И Рудничные воды Углетехнздат, 1948
Щеголев Д И, Гринев В Я, Синягин Г П и Мельников М Д
Перспективы водоснабжения Донбасса Изд во Всес геол разв объед, 1934
Щеголев Д И, Синягин Г П К вопросу о связи сточных вод завода
«Донсода» с водами р Сев Донец и подземными водами ОНТИ, 1934
Щеголев К В О загрнзнении подземных вод в скважине цементного завода
в Краматорске «Гигиена и санитария» 1936, № 12
Щеголев К В, Козю р а А С ХайловичЮ А Сточные воды каменно
угольных шахт Донбасса Мат лы Всес совещ по вопросам санитарной охраны во
доемов от загрязнения сточными водами предприятий угольной промышленности
Ворошиловград, 1959
Эдельштейн Я С Гидрогеологическое исследование подземных и роднико
вых вод Славяносербского уезда Екатеринославской губ, с приложением заметки
о полезных ископаемых, с картой и разрезами Харьков, 1895—1896