МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР  всесоюзный научно-исследовательскии институт ГИДРОГЕОЛОГИИ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ (ВСЕГИНГЕО) 
ГИДРОГЕОЛОГИЯ СССР
главный редактор
А. В. СИДОРЕНКО

ЗАМЕСТИТЕЛИ ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА
Н. В. РОГОВСКАЯ, Н. И. ТОЛСТИХИН, В. М. ФОМИН
ИЗДАТЕЛЬСТВО «НЕДРА» • МОСКВА • 1972
МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ РСФСР 
ЗАПАДНО-СИБИРСКОЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ

гидрогеология СССР
Том XVII
КЕМЕРОВСКАЯ ОБЛАСТЬ И АЛТАЙСКИЙ КРАЙ
РЕДАКТОРЫ М. А. КУЗНЕЦОВА, О. В. ПОСТНИКОВА
ИЗДАТЕЛЬСТВО «НЕДРА» • 1972
551.49
Г. И
УДК 551.49(571.15)
Гидрогеология СССР Том XVII Кемеровская область и Алтайский край Западно Сибирское геологическое управление Редакторы М А Кузнецова и О В Постникова М «Недра», 1972 с 399
Работа составлена на основе обобщения многочисленных материалов Подробно описаны подземные воды всех стратиграфических толщ н магматических комплексов, развитых в пределах артезианских и адартезиаиских бассейнов, а также бассейнов трешиниых вод в горноскладчатых сооружениях Кемеровской области и Алтайского края Приведены основные закономерности формирования подземных вод выделенных гидрогеологических районов и территории в целом Впервые сделана попытка восстановить условия их палеогидрогеологического прошлого
Впервые в границах Кемеровской области и Алтайского края составлены классификационные схемы месторождений подземных вод и гидрогеологических условий обработки месторождений полезных ископаемых Даны рекомендации по использованию минеральных вод и грязей Рассмотрены вопросы охраны подземных вод и намечены задачи их изучения
Освещены инженерно геологические особенности Кемеровской области и Алтайского края Даиа характеристика инженерно геологических формаций и комплексов пород, а также условий строительства в пределах выделенных инженерно геологических регионов и областей
Книга рассчитана на гидрогеологов и широкий круг геологов
Таблиц 90, иллюстраций 64, список литературы —122 названий
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ МОНОГРАФИИ «ГИДРОГЕОЛОГИЯ СССР»
АФАНАСЬЕВ Т П АХМЕДСАФИН У М БАБИНЕЦ А Е БУАЧИДЗЕ И М ДУХАНИНА В И ЕФИМОВ А И ЗАЙЦЕВ Г Н ЗАЙЦЕВ И К КАЛМЫКОВ А Ф КЕНЕСАРИН Н А МАНЕВСКАЯ Г А ОБИДИН Н И
ПЛОТНИКОВ н и
ПОКРЫШЕВСКИИ О И ПОПОВ И в
РОГОВСКАЯ Н В
СИДОРЕНКО А В
I СОКОЛОВ Д С I
ТОЛСТИХИН н и ФОМИН В м
ЧАПОВСКИИ Е Г ЧУРИНОВ М В | ЩЕГОЛЕВ Д И I
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ XVII ТОМА
АЛЕКСЕЕВ П В БЕЗРОДНОВ В Д КУЗНЕЦОВА М А
ЧУРИНОВ М В
ПОСТНИКОВА О В
2—9—4
551 49
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр
Введение И 4 Кузнецова	7
История гндроа(логических и инженерно геологических исследований М А Куз нецова В В Артамохина	9
Часть первая
ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Глава I Физико-географические условия. В Н Одоев	18
Орография с элементами геоморфологии	18
Климат	23
Г идрография	30
Глава II Геологическое строение	38
Стратиграфия О М Адаменко Г Ф Горелов, С А Ростовцев, В П Серее ев Н П Тараканова Ю Б	Фаинер (редактор П В Алексеев)	38
Магматизм П В Ал<.ксесв В И Зиновьев (редактор П В Алексеев)	51
Тектоника П В Алексеев	51
Часть вторая
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
Гидрогеологическое- районирование. М А Кузнецова	56
Гпва 111 Алтае-Саянская гидрогеологическая область	60
Бассейн । ~ргщинных вод Горного Алтая С Г Беиром В С Кусковский 60
Бассейны трещинных во т Кузнецкого Алатау О В Постникова	85
Бассенны трещинных вод Салаира О В Постникова	107
Басадшь трещинных вод Колывань Томской складчатой зоны и восточной окраины Среднеобского ар гезнанского бассейна А Г Савин	131
Кузнецким адартезнанскии бассейн М А Кузнецова	143
Глава IV Западно-Сибирская система артезианских бассейнов (юго-восточная окраина)	181
Кутундднско Барнаульским артезианский бассейн В В Артамохина	181
Юго западное крыто Чулыме Енисейского артезианского бассейна О В По стникова	234
Глава V Формирование подземных вод М А Кузнецова, О В Постникова
В Д Безродное	252
Палеогидрогсопогические	предпосылки	252
Основные гидрогеотогичг ские	закономерности и генезис подземных вод	259
Часть третья
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Глава VI Оценка запасов и использование пресных подземных вод	274
Естественные ресурсы Ю Н Акуленко, В С Кусковский, Е А Соцкова	274
6
Стр.
Прогнозная оценка эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод.
О. В. Постникова, Е. А. Соцкови...............................277
Использование пресных подземных вод. О. В. Сухопольский, Ю. Н. Акуленко 285 Разведанные н эксплуатируемые месторождения подземных вод для крупного водоснабжения. О. В. Сухопольский.............................292
Общая гидрогеолого-мелиоративная оценка территории. В. Г. Бородавко, В. В. Ружанский...............................................311
Охрана подземных вод. Ю. Н. Акуленко........................  315
Глава VII. Минеральные н промышленные воды, лечебные грязн. В. В. Артамо-хина, Ю. В. Баталин, Д. С. Покровский.........................317
Часть четвертая
ГИДРОГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Глава VIII. Месторождения угля...................................331
Каменноугольные месторождения Кузбасса. Г. М. Рогов, Г. А. Плевако .	331
Буроугольные месторождения западной окраины Канско-Ачинского бассейна. П. И. Зе ленов ский...........................................339
Глава IX. Месторождения рудных и неметаллических полезных ископаемых.
О. В. Постникова ................ 342
Часть пятая
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
ГлаваХ. Инженерно-геологическое районирование и характеристика территории.
О. В. Постникова..............................................365
Заключение. М. А. Кузнецова......................................390
Список литературы................................................393
Приложения:
1.	Гидрогеологическая карта Кемеровской области и Алтайского края. Масштаб 1 : 1 000 000
2.	Разрезы к гидрогеологической карте Кемеровской области и Алтайского края
3.	Карта прогнозных эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод Кемеровской области и Алтайского края. Масштаб 1 : 2 000 000
4.	Инженерно-геологическая карта Кемеровской области и Алтайского края. Масштаб 1 : 2 500 000
ВВЕДЕНИЕ
Территория Кемеровской области и Алтайского края, составляющая 357 тыс. км2, является юго-восточной, Наиболее приподнятой окраиной Западной Сибири. На северо-западе и севере она граничит с Новосибирской и Томской областями, на востоке — с Красноярским краем; на юго-западе и юге — с Северным Казахстаном, Монгольской народной республикой и частично Китаем (рис. 1).
Большая юго-восточная часть территории представляет собой слабо обжитую горную страну (Горный Алтай — Горно-Алтайская автономная область, Кузнецкий Алатау с его южной Оконечностью Горной Шо-рией, центральная часть Салаира). На юго-западе и севере располагаются степные, в основном сельскохозяйственные районы юго-восточных окраин Западно-Сибирской низменности; крупное промышленное строительство здесь проектируется только на крайнем северо-востоке для освоения Канско-Ачинского буроугольного бассейна, часть которого входит в состав Кемеровской области. Центр Кемеровской области занимает один из крупнейших каменноугольных бассейнов страны— Кузбасс. В области, кроме центра г. Кемерова, имеется 16 городов с населением от 50 до 580 тыс. человек, из них 11 располагаются в Кузбассе; все они выросли за годы Советской власти из незначительных населенных- пунктов. Несмотря на относительно небольшие размеры (95,5 тыс. км2), Кемеровская область пс> народнохозяйственному значению является одной из ведущих в стране. Кроме мощных угольной, железорудной и энергетической баз, здесь сосредоточены крупнейшая металлургическая, химическая, лесодобыцающая и другие отрасли промышленности.
Алтайский край, включающий Горно-Алтайскую автономную область, занимает почти втрое большую площадь (261,6 тыс. км2). Здесь расположены 9 городов и многочисленные сельские населенные пункты, рассредоточенные на обширных пространствах степной части края. Степной Алтай является одной из крупнейших зерновых житниц Сибири, базой животноводства и поставщиком различной продукции пищевой и химической промышленности. В городах края за годы Советской власти созданы машиностроительная, химическая, текстильная и другие отрасли преимущественно легкой промышленности; центром края является г. Барнаул. В границах Горно-Алтайской автономной области имеется один город Горно-Алтайск ц небольшие населенные пункты сельского типа вдоль трактов.
Расположенная южнее магистрали Москва — Владивосток территория связана с нею железнодорожными линиями, выходящими к станциям Новосибирск и Юрга. На юг и юго-запад протягиваются железнодорожные линии Барнаул — Алма-Ата и Барнаул—Целиноград, на вое-
8
ВВЕДЕНИЕ
ток — Новокузнецк — Абакан. Воздушными трассами все основные города связаны между собой и с линиями союзного значения.
В результате гидрогеологических и инженерно-геологических исследований, практически начатых на территории Кемеровской области и Алтайского края после Октябрьской революции и наиболее широко развернувшихся в последние 10—15 лет, накоплен значительный материал, особенно по подземным водам. Материалы исследований послед-
них лет ни разу не издавались и находятся преимущественно в фондах
Рис. 1 Обзорная карта территории XVII тома монографии «Гидрогеология СССР»
7 —номера пограничных томов монографии «Гидрогеология СССР»; границы. 2 — государственная, 3 — республиканская, 4 — областей; 5 — города а—областные (краевые) центры, б — областного (краевого) подчинения
Западно-Сибирского геологического управления. Сводные работы, основанные на ограниченных данных прошлых лет (Бутов, 1940; Кучин, 1940 и др.), естественно, не отражают всей полноты современных представлений о гидрогеологических условиях рассматриваемой территории. Отдельные, позднее изданные труды, посвященные решению частных вопросов, также не могут считаться исчерпывающими. Настоящий XVII том монографии «Гидрогеология СССР» является первой сводной работой, использующей весь накопленный к данному времени материал по гидрогеологии и инженерной геологии территории Кемеровской области и Алтайского края.
Для составления тома использованы многочисленные материалы, по-
лученные при гидрогеологических съемках, на режимных постах гидростанций, при разведке месторождений различных полезных ископаемых, при поисковых работах для целей орошения и водоснабжения мелких населенных пунктов и крупных городов, материалы изучения минеральных вод, инженерно-геологических исследований различного профиля и др. При этом использовались лишь данные, достоверность которых не вызывала сомнений. В процессе работы над томом проанализированы все имеющиеся в распоряжении ЗСГУ опубликованные и фондовые материалы по состоянию на 1 января 1969 г. *. Кроме результатов работ, выполнявшихся ЗСГУ, использованы материалы многих организаций, проводивших исследования в области гидрогеологии и инженерной геологии на описываемой территории или отдельных ее частях: Новосибирского геологического управления, Томского политехнического института, Сибирского отделения
* Использованы также материалы 1969—1970 гг, имеющие существенное значение для уточнения того или иного процесса или явления.
ИСТОРИЯ ГИДРОГЕОЛОГИИ. И ИНЖЕНЕР.'ГЕОЛОГИИ. ПОСЛЕД.
9
Академии наук СССР, Сибирского научно-исследовательского института энергетики, Водоканалпроекта, Сибгипрошахта, Сибгипротранса, Тепло-энергопроекта, Востокбурвода, Мелиоводстроя и др.
Следует отметить неравномерное распределение по площади обширного фактического материала. Наиболее детально изучены территории, освоенные промышленностью или подготовленные к освоению, покрытые гидрогеологической съемкой, участки разведанных месторождений подземных вод и других полезных ископаемых. В значительно меньшей степени освещены неперспективные пока для освоения горные районы.
Изложение материалов в томе и прилагаемые к нему карты: гидрогеологическая (масштаба 1:1 000 000), прогнозных эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод (масштаб 1:2 000 000) и инженерно-геологическая (масштаба 1:2 500 000) выполнены в соответствии с методическими указаниями ВСЕГИНГЕО. В качестве основы использована геологическая карта масштаба 1:2 500 000 из XIV тома «Геология СССР», изданного в 1964 г., уточненная на отдельных участках по последним данным. При построении карт просмотрены и учтены материалы более 14 тысяч скважин, 1300 родников и 5000 анализов проб воды, значительное количество анализов физико-технических свойств грунтов; в качестве опорных водопунктов, нанесенных на карту, использовано 230 скважин и 74 родника.
В подготовке тома к изданию принимали участие в основном работники Западно-Сибирского геологического управления (Ю. Н. Акуленко, П. В. Алексеев, В. В. Артамохина, М. А. Кузнецова, В. Н. Одо-ев, О. В. Постникова, А. Г. Савин, Е. А. Соцкова, О. В. Сухопольский и др.). Часть разделов написана сотрудниками Томского политехнического института (Г. А. Плевако, Д. С. Покровский, Г. М. Рогов) и Новосибирского энергетического института (С. Г. Вейром, В. С. Кусковский). Техническая подготовка и оформление материалов проводились работниками Тематической гидрогеологической партии под руководством О. В. Постниковой. Графические приложения и иллюстрации выполнены Картосоставительской партией под руководством 3. А. Кротовой.
Большая помощь в подготовке материалов к изданию оказана Главной редколлегией монографии «Гидрогеология СССР» — научными сотрудниками ВСЕГИНГЕО А. И. Ефимовым и Г. А. Маневской, а также Б. Е. Антыпко, 3. И. Кубининой и рецензентами Е. В. Пиннеке-ром и В. Д. Безродновым, сделавшими ценные замечания, которые позволили значительно улучшить содержание ряда глав.
ИСТОРИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Первые упоминания о подземных водах Кемеровской области и Алтайского края относятся к концу XIX — началу XX вв., когда в степных районах началось бурение неглубоких скважин для водоснабжения крестьянских хозяйств, переселявшихся в Сибирь из центральных районов России. Материалы Переселенческого управления и разрозненные сведения о притоках воды в выработки угольных копей Кузбасса и Салаирского рудника послужили началом изучения подземных вод на этой территории.
Строительство шахт и проектирование крупной металлургической промышленности в Кузнецком бассейне уже в первые послереволюционные годы вызвали необходимость решения вопросов гидрогеологии и инженерной геологии. Большой вклад в изучение подземных вод внес
10
ИСТОРИЯ ГИДРОГЕОЛОГИИ, и инженер.-геологич. исслед.
П. И. Бутов, опубликовавший в конце 20 — начале 30-х годов ряд работ о гидрогеологических условиях отдельных угольных районов Кузбасса *. Пополнялись сведения и о подземных водах степных районов Алтая, где в 20-х годах Мелиоводстроем пробурено значительное количество скважин для обеспечения водой сельского населения. Но подлинным началом формирования гидрогеологической и инженерно-геологической службы в Кемеровской области и в Алтайском крае явились годы первых пятилеток.
Бурное развитие промышленности и рост населения вызвали необходимость широкой постановки геологических, инженерно-геологических и гидрогеологических исследований. Ведущая роль в проведении этих работ на протяжении всех последующих лет принадлежит Западно-Сибирскому геологическому управлению (ЗСГУ) **. Значительные объемы работ в пределах Кузбасса выполнены трестом Кузбассуглегео-логия*** (в 1960 г. вошедшим в систему ЗСГУ). Отдельные исследования выполнялись проектными организациями, конторами Водстроя и др.
До 1948 г. научное руководство работами ЗСГУ осуществлялось М. И. Кучиным. На основании обобщения всего полученного к тому времени материала по подземным водам им составлены монографические обзоры по гидрогеологии Обь-Иртышского бассейна (1940) и Кузбасса с окружающими его горными сооружениями (1948). Эти сводки, как и предшествующие им работы П. И. Бутова, построенные на ограниченных данных тех лет, явились основой — канвой для последующего изучения рассматриваемой территории. Накопленный к настоящему времени материал позволил расширить изложенные в них положения.
Гидрогеологическая съемка и картирование. В 30-х, а затем 40-х и начале 50-х годов гидрогеологические съемки различных масштабов в Кемеровской области проводились партиями ЗСГУ и частично треста Кузбассуглегеология с участием сотрудников Томского политехнического института. Они охватывали отдельные перспективные для строительства или разведки месторождений площади Кузбасса, Салаира, Колывань-Томской зоны, Горной Шории. Гидрогеологические карты, составленные в этот период, не отвечают современным требованиям, однако результаты первых региональных исследований и сейчас представляются ценными. Ими выявлены основные закономерности распространения и формирования подземных вод. В ряде случаев эти материалы явились исходными для разведки подземных вод в целях крупного водоснабжения. Они дают представление о гидродинамической обстановке на участках, позже дренированных шахтами и водозаборами.
С 1965 г. в Кемеровской области начаты планомерные полистные среднемасштабные гидрогеологические съемки. По результатам их в комплексе с гидрогеологической составляется инженерно-геологическая карта того же масштаба. К настоящему времени работы завершены лишь на ограниченной площади (рис. 2), продолжение их планируется на ближайшие годы. В Алтайском крае в 1949—1954 гг. партиями ЗСГУ велись полистные геолого-гидрогеологические съемки Ку-лундинской степи для проектирования варианта орошения ее за счет подземных вод. Работы выполнялись с бурением, но достаточно детально освещались лишь верхние горизонты грунтовых вод. Существенную помощь в познании более глубоко залегающих водоносных го
* А затем бассейна в целом и всего Западно-Сибирского края (1933,1935,1940 гг.).
** В прошлом ЗСГРТ, ЗСГРУ и др.
*** Быв. Кузбассуглеразведка.
ИСТОРИЯ ГИДРОГЕОЛОГИИ, и инженер.-геологич исслед.
и
ризонтов оказали буровые работы, выполненные в 1954—1956 гг. Сибирским отделением Трансвод строя и Союзнефтебурводом. При опробовании роторных скважин были получены первые сведения о подземных водах мезозойских и кайнозойских отложений до глубины 600— 900 м.
В 1958—1965 гг. ЗСГУ возобновлены среднемасштабные геологогидрогеологические съемки на Обь-Чумышском междуречье, Приобском плато, Предалтайской равнине. С 1966 г. до настоящего времени ведутся геолого-гидрогеологические исследования глубоких (наиболее перспективных для эксплуатации) горизонтов на ранее заснятых площадях Кулундинской степи с целью составления кондиционных карт и решения проблемы водоснабжения и орошения сельскохозяйственных угодий. В процессе этих исследований выполняются работы, необходимые для составления инженерно-геологических и мелиоративных карт того же масштаба. В этой многолетней работе, давшей характеристику основных водоносных горизонтов и комплексов, принимал участие большой коллектив геологов и гидрогеологов ЗСГУ. К началу 1969 г. гидрогеологическая заснятость Степного Алтая составляла около ' 40% (рис. 2). В комплексе с крупномасштабными геологическими съемками в ряде перспективных на полиметаллы районов Салаира, Рудного Алтая, Кузнецкого Алатау и Кузбасса проводились гидрогеохимические исследования.
Мелкомасштабные карты составлены в основном по материалам кадастра подземных вод. В 1943—1946 гг. для всей территории были составлены первые полистные гидрогеологические карты. В 1962 г. составлены обзорная гидрогеологическая карта Алтайского края и Кемеровской области и карты основных и первых от поверхности водоносных горизонтов для Степного Алтая и Чулымо-Енисейской впадины, использованные ВСЕГИНГЕО и ВСЕГЕИ для сводных карт СССР.
Изучение гидрогеологических условий разработки месторождений полезных ископаемых. Одно из основных мест в комплексе гидрогеологических исследований занимало изучение условий обводненности и безопасного ведения горных работ на месторождениях полезных ископаемых. К настоящему времени гидрогеологические условия всех разведанных угленосных полей Кузбасса и кемеровской части Канско-Ачинского буроугольного бассейна изучены. В этих работах принимали участие многие гидрогеологи ЗСГУ, треста Кузбассуглегеология, частично Томского" политехнического института. Наиболее детально изучались шахтные поля, находящиеся в сложных гидрогеологических условиях. Такие исследования (вплоть до проходки опытных шахт) проводились на пойменных участках в долинах рек Томи и Кондомы; под повышенно обводненными юрскими отложениями и обгорелыми угленосными породами («горельниками»). Детальные работы проведены в карстовых районах на бокситовых месторождениях Салаира и Усинском марганцевом месторождении в Кузнецком Алатау, на Инском железорудном месторождении на Алтае, на полиметаллических месторождениях Рудного Алтая, на полях действующих рудников Горной Шории.
Обширный материал, накопленный в результате многочисленных опытных работ и наблюдений в естественных условиях и при нарушенном режиме, позволяет делать обоснованные прогнозы о притоках подземных вод в рудники и шахты, давать рекомендации по безопасному ведению горных работ и рациональному использованию подземных вод для водоснабжения рудных поселков.
Гидрогеологические исследования при поисковом бурении на нефть. Сведения о гидрогеологических условиях глубоких горизонтов Кузбас
12
ИСТОРИЯ ГИДРОГЕОЛОГИИ И ИНЖЕНЕР.-ГЕОЛОГИИ ИССЛЕД
са и его восточного окаймления получены при поисковом и структурном бурении на нефть. Эти работы, начатые ЗСГУ на Невских и Бер-довских антиклинальных структурах Барзасского района, были продолжены Новосибирским геологическим управлением и трестом Запсиб-
Рис. 2. Картограмма геологической и гидрогеологической заснятости
Геологическая съемка 1 — площади заснятые, 2 -_ находящиеся в работе. Гидрогеологическая съемка. 3 — площади заснятые, 4 — находящиеся в работе
нефтегеология. К сожалению, несмотря на значительное количество глубоких скважин (в том числе 25 роторных глубиной до 2—3 тыс. м), только по единичным из них получены сведения о подземных водах, поровых и трещинных коллекторах на глубине более 1000 м. А. В. Тыж-новым (1948 г.), а затем сотрудниками ВСЕГЕИ (Белякова, 1954; Фомичев, 1955) и Сибирского филиала ВНИГРИ, впоследствии СНИИГГИМС (Глезер, 1960; Елизаровская, Муромцев, 1959 г.) по этим материалам и результатам дополнительных исследований составлены обобщающие работы с оценкой нефтегазоносности основных струк
ИСТОРИЯ ГИДРОГЕОЛОГИИ и инженер.-геологич исслед
13
тур бассейна и Кузбасса в целом. Всесторонний анализ материалов о нефте- и газопроявлениях в бассейне и на его окаймлении, а также результатов специальных работ по изучению поровых и трещинных коллекторов, выполненных в 60-х годах, позволил научным сотрудникам СНИИГГИМС В. И. Будникову, Н. В. Мельникову и другим сделать обоснованный вывод о бесперспективности дальнейших поисков в Кузнецком бассейне крупных залежей горючего газа и особенно нефти. Ограниченность распространения эффективных коллекторов на соответствующих глубинах ориентирует лишь на возможность обнаружения небольших месторождений газа в сводовых частях отдельных антиклинальных структур. Общая гидрогеологическая характеристика Кузнецкого бассейна, содержащаяся в этих работах, наряду с ценными, хотя и ограниченными сведениями по гидрохимии и обводненности глубоких интервалов, требует уточнения на основании материалов, полученных в последние годы.
Для степной части Алтайского края материалы поискового на нефть бурения, выполненного Союзнефтебурводом, обобщены научными сотрудниками ВСЕГЕИ (Гуревич, 1952, 1956) и использованы В. С. Егоровым (1964) в XLIV томе «Геология СССР» (Западно-Сибирская низменность), а также в XVI томе монографии «Гидрогеология СССР», ряде работ Н. Н. Ростовцева (1958, 1962 г.) и др.
Поиски и разведка подземных вод для водоснабжения и орошения. Проблема хозяйственно-питьевого водоснабжения растущих городов и рабочих поселков Кузбасса подземными водами в связи с бурным ростом промышленности и начавшимся загрязнением рек уже в годы первых пятилеток была поставлена в число первоочередных. В разное время с 30-х по 50-е годы для водоснабжения г. Новокузнецка различными организациями (Сибирское и Ленинградское отделения Водо-каналпроекта, Союзспецнефть) выполнен значительный объем изыскательских работ под строительство инфильрационных водозаборов, действующих и в настоящее время. В 1950—1953 гг. работами ЗСГУ выяснена возможность обеспечения проектировавшегося жилищно-промышленного комплекса в Томь-Усинском районе за счет инфильтрационных вод рек Томи, .Усы и Мрас-Су. В 1953—1954 гг. в том же районе на площади развития юрских отложений были проведены исследования с целью поисков источника водоснабжения г. Мыски и в долине р. Кондомы под инфильтрационный водозабор для г. Осинники. В результате этих работ получены материалы по гидрогеологическим условиям прибрежной полосы долины р. Томи, ее притоков и первые сведения о высокой водообильности юрских отложений в Подобасской депрессии Кузбасса. Одновременно трестом Кузбассуглегеология велась разведка подземных вод известняков нижнего карбона для водоснабжения шахт в Беловском районе и юрских отложений Центральной депрессии Кузбасса для обеспечения потребностей в воде г. Ленинска-Кузнецкого, а затем и г. Бедово. На разведанных запасах подземных вод построены водозаборы. В последующие годы партиями треста Кузбассуглегеология велись поиски подземных вод для временного водоснабжения строящихся шахтных комплексов, ЗСГУ — для постоянного водоснабжения городов. С 1960 по 1968 г. выполнен большой объем разведочных работ на подземные воды с утверждением запасов для обеспечения хозяйственно-питьевого водоснабжения городов Новокузнецка, Мыски, Гурьевска, Салаира, Кемерово, второй очереди водоснабжения городов Ленинска-Кузнецкого, Бедово и др.
В Алтайском крае объем гидрогеологических работ резко возрос со времени освоения целинных земель. Буровыми конторами Мелиовод-строя, Алтайводстроя и др. пробурено несколько тысяч разведочно-экс
14
ИСТОРИЯ ГИДРОГЕОЛОГИИ. И ИНЖЕНЕР.-ГЕОЛОГИИ. ИССЛЕД.
плуатационных на воду скважин. В 1954—1957 гг. в этих работах принимало участие и Западно-Сибирское геологииеское управление, пробурившее более 600 скважин. Полученные материалы в значительной мере способствовали изучению гидрогеологически закрытых районов, не освещенных ранее. В итоге для степных районов Алтайского края и части Кемеровской области были составлены полистные карты сельскохозяйственного водопользования. Начиная с 1958 г. бурение разведочно-эксплуатационных скважин для сельского хозяйства выполняется только специализированными буровыми конторами; ЗСГУ ведутся поиски пресных подземных вод для хозяйств и районов, находящихся в сложных гидрогеологических условиях.
Первые гидрогеологические исследования в Алтайском крае с оценкой запасов подземных вод для водоснабжения крупного потребителя— Кучукского сульфатного комбината были проведены в 1955— 1959 гг. Главгеохимразведкой и Новосибирским геологическим управлением. В итоге для использования рекомендованы воды меловых отложений. В 1957—1958 гг. Гипрокоммунстроем изучались воды аллювиальных отложений долины р. Алей для водоснабжения г. Рубцовска. В 1960 г. Западно-Сибирским геологическим управлением был составлен обзор условий водоснабжения ряда городов и райцентров Алтайского края и начаты поисково-разведочные работы для городов Камень-на-Оби и Горно-Алтайск, дана предварительная оценка запасов подземных вод на участке Славгородского химзавода. В районах городов Бийска, Барнаула и Новоалтайска работы продолжаются. На территории Барнаульского промузла, где подземные воды кайнозоя эксплуатируются крупными водозаборами более 30 лет (без режимных наблюдений и предварительной оценки запасов), проводятся работы для выяснения современной гидродинамической обстановки и оценки эксплуатационных возможностей всех используемых водоносных горизонтов. По предварительным данным, несмотря на благоприятные условия восполнения подземных вод за счет р. Оби, всех потребностей города подземные воды не обеспечат. Первые данные о гидрогеологических условиях межгорного Чуйского артезианского бассейна были получены при исследованиях, проведенных ЗСГУ в 1963—1966 гг. для обводнения пастбищ отгонного животноводства высокогорных степей Алтая.
Вопрос об орошении Кулундинской степи ставился неоднократно на протяжении многих лет. С 1932 г. разработан ряд проектов решения этой проблемы. В разное время (в 30—50-х годах) ею занимались Обькулундапроект, Алтайводстрой, СО АН СССР и др. В качестве источника орошения предлагались воды рек Иртыша, Оби и подземные воды.
В 60-х годах были возобновлены работы в данном направлении. В частности, исследования Кулундинской режимной гидростанции ЗСГУ в 1960—1962 гг. позволили дать обоснованное заключение о возможности использования вод четвертичных отложений для выборочного орошения небольших массивов, а поисково-разведочными и опытными работами в 1966—1968 гг. в ряде районов Кулунды положительно оценены подземные воды олигоцена для орошения более крупных площадей. Одновременно решены и вопросы применения вертикального дренажа на Алейской оросительной системе и других участках Алтайского края. Орошению Кулунды посвящено много работ (Кучин, 1932, 1934; Мичков, 1934; Топоров, 1952; Феско, 1959; Бояринцев, 1948, 1960 и др.)-Вопросы орошения степной части Алтайского края рассмотрены в работе «Гидрогеология Кулунды и прилегающих районов», вышедшей в-1965 г. под редакцией академика П. Я. Кочиной.
ИСТОРИЯ ГИДРОГЕОЛОГИИ. И ИНЖЕНЕР-ГЕОЛО1ИЧ ИССЛЕД
15
В 1963 г., в период широкого проведения разведочных работ на месторождениях подземных вод, впервые для Кемеровской области и Алтайского края ЗСГУ произведена региональная оценка ресурсов пресных подземных вод по методике ВСЕГИНГЕО. По Алтайскому краю она выполнялась совместно с Транспортно-энергетическим институтом Сибирского отделения АН СССР. Этим же институтом дана оценка ресурсов подземных вод Горного Алтая по родниковому и поверхностному стоку (Кусковский, 1965, 1966). В результате региональной оценки появилась возможность сопоставления разведанных запасов подземных вод с прогнозными, а также более четкие представления о возможностях их наращивания в условиях непрерывного роста потребителей.
Необходимо отметить, что обширный материал поисковых и детальных исследований с подсчетом запасов подземных вод, проведенных в последние годы на уровне современных требований ГКЗ, позволил во многом пересмотреть прежние представления об условиях движения трещинных подземных вод, их ресурсах, условиях восполнения. Большое значение для детальной гидрогеологической характеристики разреза и расшифровки характера движения подземных вод в дислоцированных трещиноватых породах палеозоя и мезозоя имели гидро-геофизические исследования, особенно метод расходометрии, разработанный И. М. Гершановичем (1965), впервые широко использованный при разведке месторождений подземных вод в Кузбассе.
Изучение минеральных вод и лечебных грязей. Первые сведения о газирующих термальных источниках Белокурихи (Алтайский край) появились в литературе в 1860 г. В разное время изучением Белокури-хинского месторождения радоновых вод занимались В. С. Титов (1910 г.), М. Г. Курлов (1925), А. С. Вишневский (1923) и др. В 1934— 1938 гг. ЗСГУ на курорте произведены поисково-разведочные работы, по материалам которых М. И. Кучиным (1939) дана гидрогеологическая характеристика месторождения, определены генезис минеральных вод и перспективы развития курорта. Позднее разведкой месторождения занимались контора Союзгеокаптажминвод (1949—1952 гг.) и Центральный институт курортологии (с 1956 г.). Работами последнего было подтверждено заключение П. А. Лепезина (1959) о перспективности увеличения запасов минеральных вод на глубину.
В предгорных районах Алтая при гидрогеологических исследованиях партиями ЗСГУ в 1963—1967 гг. были обнаружены холодные радиоактивные воды, близкие по составу водам курорта «Липовка» в Свердловской области. В степных районах Алтая: Баевском, Панкру-шихинском, Благовещенском и Завьяловском сотрудниками «Геомин-вод» установлено, что подземные воды отложений неогена и палеогена аналогичны по составу водам курорта «Ижевский минеральный источник».
В Кемеровской области в 1949 г. А. А. Смирновым (ВСЕГИНГЕО) проведено обследование водопунктов с предполагаемыми выходами минеральных вод и составлена прогнозная карта, где на фоне пресных выделены провинции возможного распространения различных типов минеральных подземных вод. Проведенное ЗСГУ в 1951 г. обследование намеченной А. А. Смирновым «провинции углекислых вод» в районе Колывань-Томской складчатой зоны не дало положительных результатов. В 1957 г. при разведке Терсинского каменноугольного месторождения в предгорьях Кузнецкого Алатау были вскрыты газирующие воды с высоким содержанием углекислоты. В 1960 г. сотрудники Центрального института курортологии при комплексном обследовании территории Кемеровской области выделили в Кузбассе два перспектив
16
ИСТОРИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕР ГЕОЛОГИЯ ИССЛЕД
ных для разведки участка: Терсинское месторождение углекислых вод и Борисовское месторождение содовых вод. Подземные воды последнего в Кузбассе распространены широко и, несомненно, заслуживают внимания. На Терсинском месторождении в 1961 —1968 гг. трестом Куз-бассуглегеология разведаны и утверждены запасы углекислых минеральных вод и рекомендовано строительство курорта.
В 1965 г. Центральным институтом курортологии для Прокопьевского санатория разведано Таловское месторождение торфа, отвечающего кондициям лечебных грязей. Кроме того, на дне озера Бол. Бер-чикуль обнаружены высококачественные сапропелевые илы, которые могут быть базой для создания курорта на севере области, в осваиваемом Канско-Ачинском буроугольном районе.
Изучение режима подземных вод и геологический контроль за их использованием. Кроме режимных наблюдений, проводимых разведочными партиями в различных объемах на всех месторождениях твердых полезных ископаемых и подземных вод, изучением режима подземных вод в региональном плане и на отдельных участках занимались и продолжают заниматься Кузбасская и Кулундинская гидрогеологические станции ЗСГУ.
Кузбасская станция, созданная в 1938 г., до 60-х годов занималась изучением режима верховодки и водоносного горизонта аллювиальных отложений долины р. Томи, режима подземных вод на участках водозаборов и шахт, сложных в гидрогеологическом отношении. Результаты исследований изложены в многочисленных ежегодниках и двух сводных многолетних отчетах. В настоящее время Кузбасская станция занимается изучением естественного режима подземных вод на балансовых участках и нарушенного — на крупных, недавно введенных в эксплуатацию водозаборах подземных вод юрских отложений и инфильтрационных вод долины р. Томи. Начаты также наблюдения в районе мощного угольного карьера, продолжаются они на скважинах региональной наблюдательной сети.
Кулундинская станция организована в 1960 г. для изучения водного баланса и режима подземных вод на орошаемых участках, а также условий формирования подземных вод на территории Алтайского края. Результаты работ станции позволили провести в 1966 г. гидрогеологическое районирование степной части Алтая по условиям применения вертикального дренажа, дать предварительные рекомендации по его применению в различных районах края и по использованию подземных вод для орошения.
В 1965—1966 г. станциями выполнена работа по гидрогеологическому районированию территории Кемеровской области и Алтайского края по типам режима подземных вод, составлены и в основном осуществлены планы размещения региональной наблюдательной сети, дающей возможность вести наблюдения за режимом подземных вод всех основных водоносных комплексов и зон.
По материалам исследований, проведенных различными организациями на юге Западно-Сибирской низменности, опубликован ряд работ, посвященных вопросам формирования подземных вод и палеогидрогеологии (Бейром и др., 1961; Гармонов и др., 1961; Егоров, 1960, 1963, 1964; Маврицкий, 1959, 1960; Ростовцев, 1958) и др.
Геологический контроль за рациональным изпользованием подземных вод и охрана их от истощения и загрязнения осуществляются режимными станциями ЗСГУ с 1960 г. на всех крупных водозаборах городов, рабочих поселков, сельских районных центров, эксплуатирующих подземные воды, а также на отдельных очистных сооружениях
ИСТОРИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕР ГЕОЛОГИЯ ИССЛЕД
17
предприятий, по которым имеются сведения о загрязнении подземных вод.
Инженерно-геологические исследования. В 30-х годах большое количество инженерно-геологических исследований проведено на строительных площадках промышленных объектов и городов Кузбасса, под строительство гидротехнических и железнодорожных сооружений в Алтайском крае и Кемеровской области. Результаты исследований, выполнявшихся ЗСГУ совместно с Сибгипротрансом в 1938—1939 гг., освещены в печати (Кучин, 1938).
Для 40-х годов характерна направленность работ на изучение условий строительства новых железных дорог: Кулунда — Барнаул, Новокузнецк— Абакан, Новокузнецк — Барнаул; выполнялись эти исследования работниками Сибгипротранса. В эти годы продолжались работы и на строительных площадках крупных промышленных объектов городов Барнаула и Кемерово. В конце 40-х годов значительные инженерно-геологические исследования выполнены трестом Кузбассугле-геология в Ленинск-Кузнецком и Томь-Усинском угленосных районах, а также на участке проектировавшегося Кара-Чумышского водохранилища. В 1953—1955 гг. работниками Ленинградского отделения Гидроэнергопроекта в долине р. Оби от г. Бийска до г. Камень-на-Оби были проведены изыскания под строительство проектировавшейся Каменской ГЭС. В 1957—1958 гг. Ростовским отделением Водоканалпро-екта выполнены исследования под проектировавшиеся гидротехнические сооружения в долинах рек Алей и Склюиха. В эти же годы ЗСГУ проводились инженерно-геологические работы на Белорецком и Инском железорудных месторождениях Алтая в связи с проектированием строительства одноименных рудников. В Кемеровской области в этот период наиболее крупные работы велись ЗСГУ и затем НТГУ в районе водохранилища Томской ГЭС и Киевским отделением Промстройпро-екта на площадке Западно-Сибирского металлургического завода.
В начале 60-х годов по заданию Гипрогора с целью составления Генеральной схемы перепланировки городов Кузбасса ЗСГУ были произведены крупномасштабные инженерно-геологические съемки, охватившие районы крупных городов Кузбасса. Массовые исследования агрессивности природных вод, имеющие важное значение для строительства, выполнены в 1956 и 1962 гг. Сибгипрошахтом в Томь-Усинском угленосном районе. Результаты 760 анализов проб воды и осмотр фундаментов сооружений позволили сделать вывод о карбонатной агрессивности атмосферных, поверхностных и подземных вод района в зоне активного водообмена, а также установить резкое снижение этих свойств воды по мере удаления от таежных предгорий Кузнецкого Алатау на запад.
Первая обзорная инженерно-геологическая карта территории Кемеровской области и Алтайского края была составлена ЗСГУ в 1964 г. В 1960—1962 гг. для Алтайского края и в 1963—1967 гг. для Кемеровской области сотрудниками ВСЕГИНГЕО составлены среднемасштабные инженерно-геологические карты. При подготовке тома инженерно-дологическая карта 1964 г. существенно дополнена и уточнена
Из приведенного обзора различных исследований, выполненных па рассматриваемой территории, видно, что обширный фактический материал, накопленный за последние годы и сведенный в многочисленные отчеты, главным образом Западно-Сибирского геологического управления, до настоящего времени почти не опубликован; XVII том монографии «Гидрогеология СССР» явится первым обобщающим изданным трудом по гидрогеологии и инженерной геологии Кемеровской области и Алтайского края.
2 Зак 461	'
Часть первая
ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ
ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Глава I
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
В границы Кемеровской области и Алтайского края входит большая часть Алтае-Саянской горной страны и юго-восточная окраина Западно-Сибирской низменности. Рельеф территории весьма разнообразен— от равнин на севере и юго-западе до высоких гор на юге и юго-востоке (см. рис. 4). Все реки территории относятся к бассейну р. Оби, образующей со своими истоками (реки Бия, Катунь) и притоками (реки Томь, Чумыш, Чулым и многие другие) сложную разветвленную систему.
ОРОГРАФИЯ С ЭЛЕМЕНТАМИ ГЕОМОРФОЛОГИИ
По структурно-геоморфологическим элементам в пределах Алтае-Саянской горной страны выделяются Горный Алтай с межгорными тектоническими впадинами, Кузнецкий Алатау с его южной оконечностью Горной Шорией, Салаирский кряж, Колывань-Томская возвышенность, межгорные Кузнецкая и Неня-Чумышская равнины. К Западно-Сибирской низменности относятся западная часть слабо расчлененного Причулымского плато, большая северо-восточная часть Кулундинской равнины, Обь-Чумышская возвышенная равнина, Приобское плато (возвышенная аккумулятивная равнина) и небольшая часть Обь-Том-ской водораздельной равнины (рис. 3).
Горный Алтай, занимающий площадь свыше 100 тыс. км2, самый высокогорный район Западной Сибири. Главные черты его современного рельефа определяются сочетанием горных хребтов с обширными впадинами и глубоко врезанными долинами рек. На севере эта горная система крутым эрозионно-тектоническим уступом опускается к Западно-Сибирской низменности, на юго-западе сменяется мелкосопочником Рудного Алтая, на северо-востоке граничит с горными хребтами Са-лаира, Кузнецкого Алатау и Западного Саяна и продолжается на юго-восток в виде Монгольского Алтая. В общем плане горные цепи Алтая расположены веерообразно, при этом основные хребты Южного и Центрального Алтая вытянуты почти в широтном, а Восточного — в меридиональном направлении. Для южного и Восточного Алтая характерны общая приподнятость территории (1500—4029 м абс.), некоторая сглаженность хребтов и широкое развитие обширных межгорных впадин денудационно-аккумулятивных равнин (Чуйская, Курайская и др.). Расчлененность рельефа и степень обнаженности гор (почвы практически отсутствуют) увеличиваются к Центральному (Внутреннему Алтаю), где наблюдается особенно большая контрастность высот (1000— 4506 м); горные цепи Катунского, Южно- и Северо-Чуйского хребтов несут на себе мощные фирновые поля и наиболее крупные ледники.
ФИЗИКО ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
19
Здесь четко выражены ледниковые формы рельефа: многочисленные крутостенные кары, цирки и троговые долины. К западу отметки поверхности постепенно снижаются и формы рельефа сглаживаются, переходя к средне- (900—2000 м абс ) и низкогорью (400—900 м абс.). Для среднегорья характерны древние ледниковые формы рельефа.
Рис. 3. Схема геоморфологического районирования (по Г. В. Занину, 1958 г, А. А. Земцову, С. Ф. Дубннкину, 1967; И И Краснову, 1960 г )
1 — Причулымское плато — Чулымо-Енисейская низменность (абс отм поверхности 120—330 м), 2 —• Кулундинская аллювиальная равнина (абс. отм. 96—160 м), 3— Обь-Чумышская возвышенная пологоувалистая равнина (абс. отм. 300—400 лс); 4 — речные долины с комплексом террас. 5 —долины древнего стока; 6 — слабоволннстое Приобское платовозвышенная аккумулятивная равнина (абс отм. 200—350 м); 7 — шнрокоувалистые возвышенные предгорные равнины (абс. отм 200—500 ж); 8 — денудационно-аккумулятивная Неня-Чумышская равнина (абс. отм. 200—360 л<), 9—‘межгорная наклонная расчлененная равнина Кузбасса (абс. отм 150—500 м); 10 — пологоува-лястая Колывань-Томская возвышенность (абс отм 200—ЗОВ ju), 11— увалисто-холмистое низко-горье (абс. отм. 400—900 м), 12 — резко расчлененное среднегорье (абс. отм. 900—2000 м), 13 —* денудацнонно аккумулятивные степные равнины высокогорья (Чуйская, КураАская, Уймон-ская и др), 14— резко расчлененное высокогорье с ледниками, фнрнамн н следами древнего оледенения (абс отм 2000—4500 м)
В верховьях рек здесь встречаются кары, днища которых заняты озерами. В долинах р. Катуни и ее крупных притоков (Чуи, Аргута, Коксы и др.) прослеживаются мощные ледниковые отложения. На отдельных участках отчетливо вырисовываются многочисленные речные террасы, имеющие высоты до 220 м (в долине Катуни до 20 террас, Чуи — до 14—17). Историю развития долины р. Бии связывают (Суслов, 1954, Щукина, 1950) с Бийско-Телецким ледником, в результате деятельности которого она значительно углубилась и расширилась, а затем заполнилась его отложениями. Увалисто-холмистое низгорье Алтая широкой полосой окаймляет зону средних гор Для него характерны мягкие сглаженные формы рельефа, широкое развитие лесной растительности и глубокооподзоленных лесных почв.
20
ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Кузнецкий Алатау — система средневысотных асимметричных горных хребтов, вытянутых в субмеридиональном направлении и погружающихся своими северными отрогами под мезозойские отложения Чулымо-Енисейской впадины. На юге Кузнецкий Алатау сливается с Алтаем и Западным Саяном, к Кузнецкой котловине — обрывается
Рис 4 Гипсометрическая карта
короткими крутыми уступами (высотой 400—800 м) Вся поверхность хребтов расчленена на отдельные массивы, самый высокий из них голец «Верхний зуб» (2178 м). В пределах хребтов отчетливо выделяются две высотные зоны. В верхней, значительно меньшей по площади, гольцовой зоне (1600—2000 м) наряду' с альпийскими формами рельефа с острыми вершинами встречаются платообразные участки, покрытые крупнообломочными россыпями «курумами», которые спускаются вниз по склонам В нижней зоне (600—1600 м) наблюдаются поверхности выравнивания — остатки древнего дочетвертичного пенеплена с плоскохолмистым рельефом на трех высотных уровнях: 1050—900, 800—750, 700—600 м. Следы деятельности долинных ледников: ступенчатые карры, троговые долины, моренные гряды — сохранились только
ФИЗИКО ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
21
на юге, в верховьях р. Абакана. В понижениях рельефа сосредоточено большое количество мелких озер.
Южная часть Кузнецкого Алатау, где смыкаются отроги южного Салаира и Северо-Восточного Алтая, выделяется под названием Горной Шории. Здесь почти нет четко выраженных горных хребтов, а преобладают небольшие массивы различной протяженности, отличающиеся друг от друга по высоте. Наиболее гипсометрически высоким и расчлененными являются северная и центральная части Горной Шорин (гора Мустаг 1580 м); относительные высоты обычно не выходят за пределы 200—300 м. К югу рельеф заметно сглаживается, здесь преобладают мягко очерченные холмы с пологими залесенными склонами.
Салаирский кряж, протягивающийся почти на 300 км широкой дугой, выпуклой к северо-востоку, представляет собой всхолмленну ю возвышенность, расчлененную процессами эрозии. Средние высоты его водоразделов кблеблются в пределах 420—470 м над уровнем моря и лишь отдельные сопки достигают 585 м (гора Пихтовая) —620 м (гора Кивда). Господствующими формами рельефа здесь являются массивные волнистые гривы. Сводовая часть Салаира образует ряд сопок-ос -танцов, вытянутых по простиранию наиболее крепких коренных пород Водораздельная линия кряжа проходит близ северо-восточных склонов, где он обрывается к Кузнецкой котловине четко выраженным уступом «Тырганом» высотой до 100 м. Западные склоны, более пологие, постепенно снижаясь, незаметно сливаются с Западно-Сибирской равниной.
Колывань-Томская возвышенная равнина плавно погружается па северо-запад в сторону Западно-Сибирской низменности. Абсолютные отметки ее поверхности изменяются в пределах 200—308 м. Для нее характерен пенепленизированный, пологоувалистый рельеф, расчлененный эрозионными процессами. Здесь выделяются поверхности выравнивания на двух высотных уровнях (240—260 м и 260—270 м). Все формы рельефа, за исключением отдельных останцов «шеломов», покрыты толщей кайнозойских осадков мощностью 10 30 м и более. Основные водораздельные увалы с мягкими пологими склонами тянутся по простиранию слагающих их коренных пород в северо-восточном направлении. Интенсивный врез гидрографической сети (р. Томь и ее притоки) с обновленным в последнее тридцатилетие донным размывом в верховьях указывает на новейшие восходящие движения. Это подтверждается и повышенной сейсмичностью данного района, достигающей на юге в зоне Каменского разлома 6—8 баллов (Жалковский и др., 1965).
Кузнецкая слабонаклонная увалисто-холмистая равнина характеризуется небольшими колебаниями относительных высот и широким распространением лесостепного ландшафта; только на юго-востоке, в таежных предгорьях Кузнецкого Алатау, ее рельеф приобретает характер низкогорья. Абсолютные отметки изменяются от 450 м на юго-востоке (у г. Междуреченска) до 250—300 м на севере, в районе г. Кемерово. Поверхность равнины, покрытая черноземом, расчленена густой сетью речных долин и балок, глубина которых резко увеличивается к юго-восточной окраине. Междуречные пространства большей части территории представляют собой неширокие плато-увалы, которые возвышаются над дном долин до 60, реже 100 м. Долины рек обычно асимметричного строения, хорошо разработаны. В центральной части равнины выделяются в рельефе удлиненные возвышенности, протягивающиеся в широтном или северо-западном направлении: Караканские горы (до 530 м абс.), Салтымаковский хребет (до 723 л), Тарадановский увал (до 488 м) и др. Они являются водоразделами между бассейнами рек Томи и Ини. Для Кузнецкой равнины отмечаются поверхно
22
ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
сти выравнивания примерно на тех же отметках, что и для Колывань-Томской возвышенной равнины.
Неня-Чумышская всхолмленная равнина разделяет Кузнецкий Алатау, Салаир и Алтай. Она представляет собой озеровидную впадину с плоским рельефом (абс. отметки 225—230 м) и четким переломом поверхности к окружающим возвышенностям.
Причулымское плато в границы рассматриваемой площади входит своей юго-западной окраиной. Это эрозионно-аккумулятивная степная и лесостепная равнина с абсолютными отметками поверхности ПО— 350 м. Относительные превышения водоразделов над долинами рек составляют 60—140 м. Долины, как правило, имеют асимметричное строение. Водораздельные пространства плоские, частично заболоченные, с широким распространением черноземов. Вблизи крупных рек (Чулым, Кия и др.) расчленение рельефа становится глубже и склоны круче, появляются молодые быстрорастущие овраги.
Равнинная часть Алтайского края, относящаяся к Западно-Сибир-скои низменности, делится р. Обью на две части, разные по площади и характеру рельефа: большую, западную, охватывающую Приобское плато и Кулундинскую аллювиальную равнину, и меньшую, восточную— Обь-Чумышскую возвышенную равнину.
Кулундинская равнина представляет собой обширную почи плоскую чашу с преимущественно степным ландшафтом, с широкими приподнятыми в восточной части краями. Роль последних играют две древние озерные террасы. Самая древняя террасовая поверхность достигает абсолютной высоты 155 л и характеризуется слабоволнистым рельефом. На более низком уровне (130—140 м) расположена другая терраса, окружающая широкой полосой центральную, самую низкую, слабовогнутую поверхность впадины с абсолютными отметками от 96 до 120 м. Такой характер рельефа обусловливает бессточность Кулун-динской равнины и образование на поверхности ложбин древнего стока и низких озерных террас содово-сульфатных и содовых солончаков и солонцов. Последние распространены отдельными пятнами на фоне каштановых зональных почв Кулундинской степи на участках интенсивной разгрузки подземных вод, характеризующихся отрицательным балансом влаги в зоне аэрации. Районы распространения выщелоченных черноземов, песчаных и супесчаных малогумусовых почв ложбин древнего стока принадлежат к числу основных участков питания подземных вод.
Приобское плато отделяется от Кулундинской равнины пологим уступом высотой до 100 м. Поверхность плато расчленена ложбинами древнего стока (Касмалинская, Барнаульская и др.) на ряд пологоувалистых гряд, ориентированных в юго-западном направлении. Ширина ложбин достигает 12—20 км при глубине вреза 50—100 м. Водоразделы между ними имеют ширину 20—30 км и абсолютные отметки поверхности 350—200 м. Склоны водоразделов расчленены густой овражно-балочной сетью.
Обь-Чумышская возвышенная равнина примыкает к подножью Са-лаирского кряжа и вытянута по простиранию его в северо-западном направлении. Характеризуется она пологоувалистым рельефом, высота которого постепенно возрастает от 280—300 м на севере до 350— 400 м — на юге. Значительная приподнятость над базисом эрозии, р. Обью (120 м), обусловливает развитие густой сети балок, долин с узкими водоразделами, имеющими характер вытянутых увалов и холмов. На юго-восток рельеф выполаживается.
Долина р. Оби хорошо разработана с четко выраженной поймой и пятью надпойменными террасами. Ширина поймы колеблется от 4—5
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
23
до 10—18 км, высота ее над урезом воды достигает 4—5 м. Относительные высоты надпойменных террас (в м): первой 8—11, второй 14— 18, третьей 20—30, четвертой 35—45, пятой 60—80. На высоких террасах широко развиты обвалы, оползни, овраги.
Многообразие форм рельефа рассматриваемой территории определяется главным образом тектоническими факторами, активно проявлявшимися в течение всей истории ее формирования. Современные очертания рельефа в основном обязаны неотектоническим движениям, имевшим место в кайнозое, в частности, вызвавшим резкое поднятие и оледенение Горного Алтая и обеспечившими плювиальную климатическую обстановку на всей рассматриваемой площади. Дальнейшее формирование рельефа в значительной мере обусловлено ледниковой деятельностью и эрозионно-денудационными процессами в горах и эрозионноаккумулятивной работой крупных рек на равнинах. Физико-геологические процессы (карст, выветривание, суффозия и др.) лишь усложнили общий характер мезо- и микрорельефа. Формы микрорельефа, связанные с карстом, суффозией, просадками и т. д., описаны в гл. X «Инженерно-геологические условия» и других главах монографии. Орографические особенности Кемеровской области и Алтайкого края, характеризующиеся постепенным повышением территории от равнин Кулунды и Чулымо-Енисейской низменности к их горному обрамлению на юге и юго-востоке, определяют основные закономерности распределения атмосферных осадков, а также поверхностного и подземного стока. Величина подземного стока увеличивается с повышением элементов рельефа. Сильно расчлененный рельеф Горного Алтая и Кузнецкого Алатау, повышенная трещиноватость пород, наличие ледников и ледниковых отложений большой мощности, карстовые формы наряду с высокой увлажненностью благоприятствуют образованию значительных ресурсов подземных вод. В пределах низменности в значительной мере осуществляется в основном транзитный поверхностный и подземный сток и частичная разгрузка подземных вод.
КЛИМАТ
Расположение Кемеровской области и Алтайского края почти в центре Евроазиатского континента является основным фактором, определяющим резко континентальный климат с продолжительной (до 5—6 месяцев) и холодной зимой, кратковременным и жарким летом. Открытое положение территории с северо- и юго-запада обеспечивает свободу вторжения арктических холодных масс воздуха и влияние степей и пустынь Средней Азии. Это приводит к неустойчивости и большой изменчивости метеорологических условий, в первую очередь температуры воздуха в течение суток, месяца, года. Значительное влияние на формирование местных климатических условий оказывают высота местности над уровнем моря, простирание горных хребтов, экспозиция склонов, формы рельефа. Последнее наиболее четко проявляется в пределах Горного Алтая, где большие перепады высот, наличие высоких хребтов различных экспозиций и значительных межгорных впадин — обусловливают большое разнообразие климатического режима и его четкую вертикальную зональность (табл. 1). Летний температурный градиент здесь равен 0,5° на 100 м высоты (Русанов, 1957 г.).
В целом Горный Алтай относится к районам повышенного увлажнения, но атмосферные осадки выпадают на территории его неравномерно. В распределении их наблюдается вертикальная зональность, т. е. увеличение количества осадков с высотой. Самый увлажненный район Алтая располагается в бассейне Катуни, для которого А. М. Ком-
24
ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Среднемноголетняя температура воздуха
Таблица 1
Метеостанция	Абс отм., м	Январь		Июль		Средне годовая
		минимальная	средняя	максимальная	средняя	
Горный Алтай
Змеиногорск		355	—47	-15 5	48	19,1	2
Турочак 		320	-55	-19,7	36	17,5	-0,3
Усть-Улаган		1936	—58	—25 5	34	13,6	—42
Кош-Агач		1758	—62	—32 1	31	13,8	-6 7
	Кузнецкий А штау					
Амзас . .	400	-50	—17,9	38	16,9	—0,4
Усть-Кабырза 1 . .	410,5	-53	-22,1	38	16,9	—1,4
Центральный рудник .	495	—51	—15,5	36	16,5	—0,6
лев на основании уточненных норм стока получил максимальные значения нормы осадков 1300—1500 мм в год в отличие от установленных ранее 2500—3000 мм (Русанов, 1957 г ) Наряду с этим отдельные межгорные котловины увлажнены очень слабо Так, в Чуйской степи среднегодовая сумма осадков составляет около 100 мм (Кош-Агач). Неравномерность наблюдается и во внутригодовом распределении осадков летом их выпадает в 5—10 раз больше, чем зимой (табл 2) Снежныи
Таблица 2
Среднемноголетние суммы осадков, мм
Метеостанция, абс отм . и	Месяцы												За год
	I	II	III	IV	V	\ 1	VII	VIII	IX	X	XI	X 1	
			Горный Алтай										
Змеиногорск 355	19	17	28	37	59	56	6Ь	58	46	68	47	35	536
Турочак, 320	32	24	24	59	80	98	105	92	76	77	78	69	814
Усть-Улаган, 1936	. .	7	5	6	14	26	48	63	53	21	14	13	10	280
Кош-Агач, 1758	4	2	2	3	9	19	25	24	8	2	6	6	110
		Кузнецкий			Алатау								
Амзас, 400 .	34	22	25	50	74	100	93	102	84	81	72	51	788
Центральный рудник,													
495	. .	43	29	39	56	81	109	115	100	101	99	78	59	909
Медвежка, 309 .	52	34	41	64	103	119	150	130	109	100	97	72	1071
Пезас, 350	63	54	49	73	90	125	136	127	117	135	121	91	1181
Ивановка, 450 .	67	46	76	112	106	142	120	132	149	185	133	155	1423
покров устойчив, но характеризуется, как правило, незначительно» мощностью Наибольшие запасы снега наблюдаются в высокогорной зоне, где они достигают 190 мм и более (Худомясова, 1961 г )
Среднегодовая относительная влажность воздуха изменяется от 61 до 72%. В долинах максимальная относительная влажность приходится на зимние месяцы, а на высоких склонах и вершинах — на летние Ветровой режим носит горно-долинный характер
Высокогорность рельефа и суровый климат обусловливают наличие в юго-восточной части Горного Алтая многолетнемерзлых пород остров
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
25
ного характера. Распространение их зависит от абсолютной высоты местности и экспозиции склонов. Так, нижняя граница многолетнемерзлых пород в Чуйской степи отмечена на абсолютных отметках 1600—1700 м, в бассейне р. Калгуты 2000—2100 м, на Акташском ртутном месторождении 2470 м.
Кузнецкий Алатау в меньшей степени, чем Горный Алтай, но также характеризуется разнообразием климата и вертикальной климатической зональностью С увеличением высоты здесь также наблюдается понижение среднегодовых температур (см. табл. 1).
Район в целом относится к наиболее увлажненным на рассматриваемой территории. Западные склоны основных хребтов, вытянутых в субмеридиональном направлении на пути влажных западных ветров, задерживают влагу и принимают максимальное количество осадков (от 909 мм — Центральный рудник до 1423 мм—с. Ивановка) (рис. 5) Распределение осадков в году неравномерное: до 76% их выпадает в теплый период (см. табл. 2). Снежный покров зимой превышает 150—200 см, а в отдельные годы и 300 см (в логах до 6—7 л)?В результате этого почва на большей части площади совершенно не промерзает, что способствует интенсивному питанию подземных вод во время весеннего снеготаяния. Относительная влажность воздуха в ю-довом разрезе изменяется в пределах 60—84%. Ветровой режим носит резко выраженный горно-долинный характер с преобладанием ветров западного, юго-западного и южного румбов.
Салаирский кряж характеризуется малым количеством осадков, холодной и продолжительной зимой, коротким жарким летом, резкими колебаниями температуры. Среднегодовая температура воздуха плюс 0,5—0,8° С. Самый холодный месяц — январь для таежных районов и февраль — для степных. Абсолютный минимум температуры минус 45 -50° С. Средняя температура июля, самого жаркого месяца, 18—19° С при максимальной 35—38° С. Количество осадков колеблется в пределах 356—473 мм в год. Хотя высота кряжа и небольшая, она также оказывает влияние на распределение осадков. На наветренных западных склонах количество осадков на 100—120 мм больше (Тогул), чем на подветренных восточных (Гурьевск, Красное). Особенно четко это видно на распределении снежного покрова, мощность которого изменяется от 50 см (Тогул) до 10—13 см (Гурьевск, Красное). Глубина промерзания почвы в среднем равна 1,45 м. Господствующими ветрами являются юго-западные.
Кузнецкая котловина, Колывань-Томская возвышенность и Причу-лымское плато характеризуются относительно однообразным температурным и влажностным режимом, сохраняющим характерные для юго-восточной части Западной Сибири закономерности. Распределение температуры воздуха в году неравномерное с очень резкими ее изменениями в течение года, месяца и даже суток. В апреле и октябре иногда температура воздуха понижается до —30° С. Изредка бывают заморозки в июле и августе, оттепели в декабре, январе. Количество атмосферных осадков изменяется от 400 до 800 мм в год (табл. 3). Летние осадки преобладают над зимними. Высота снежного покрова, обычно не превышающая 1 —1,2 м, увеличивается до 2 л и более в юго-восточных районах Кузнецкой котловины.
Глубина промерзания почвы на большей части территории достигает 1,5—1,6 м. На юго-восточной окраине Кузбасса она приближается к нулю. Здесь же среднегодовая величина испарения по данным Кузбасской гидрогеологической станции изменяется в пределах 442— 462 мм. На такое распределение влаги в районе имеют существенное влияние ветры преимущественно юго-западного направления. Средне
26
ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
многолетняя скорость ветра колеблется в пределах 1,6—4,4 м/сек. В отдельные периоды максимальная скорость ветра достигает 25—30 м/сек. и более. Штилевая погода наблюдается редко и чаще всего зимой.
Для Обь-Чумышской равнины, Приобского плато и Кулундинской равнины характерна исключительная неустойчивость климатических
Рис. 5. Схемы
а — изолиний среднегодовых значений испарения; б — изолиний среднегодовых сумм осадков;
в — изотерм января (?) и июля (2), Составил Л. Н. Колдомасов (по материалам Западно-Сибирского управления гидрометеослужбы)
факторов: резкие колебания температур, холодная зима с многочисленными метелями при ветрах юго-западного направления, жаркое лето с редкими ливневыми дождями. Среднегодовая температура воздуха изменяется от 0—0,9е С на севере до 1,6—2,1° С на юге (табл. 4). Общей климатической особенностью являются частые засухи, повто-
Таблица 3
Среднемноголетняя месячная и годовая температура воздуха
Метеостанция	Месяцы												Среднегодовая
	I	II	ш	!V |	V	VI	VII	VIII	IX	х	XI	XII	
Мариинск		—18,2	—16,2	-9,5	0,5	8,6	15,7	18,3	15,3	9,1	1	—9,7	-16,6	-0,1
Тайга 		—19	—16,7	—10,4	-0,7	7,8	14,8	17,4	14,5	8,5	0,2	—10,8	-17,5	—1
Топки 		—18,2	—16,1	-10,2	—0,2	8,9	15,8	18,2	15,4	9,2	0,7	—10,2	—16,5	—0,3
Кемерово 		—19,2	—17	—10,6	0,0	9,2	15,8	18,4	15,5	9,3	1,1	—9,8	—17	-0,4
Крапивино 		—19,5	—17,6	—10,9	—0,3	9	15,4	18,1	15,2	9,1	1,2	—9,6	-17,2	-0,6
Ленинск-Кузнецкий		-17,5	—15,8	—9,6	0,6	9,7	16	18,4	15,8	9,7	1,6	-9,2	—15,6	+0,3
Новокузнецк		—17,8	—15,6	—8,4	1,4	9,8	16,2	18,5	15,9	10	2,1	-8,5	—15,6	+ 0,7
Среднемесячные многолетние суммы осадков, мм
Мариинск 		11	11	10	23	43	56	73	63	44	41	21	20	419
Тайга 		27	13	17	29	47	65	80	72	61	53	32	28	524
Топки 		28	22	20	30	47	64	75	68	55	46	47	45	517
Кемерово 		15	9	10	19	41	54	74	57	46	29	23	23	400
Крапивино		28	21	21	33	51	76	85	70	58	50	45	40	578
Ленинск-Кузнецкии		18	14	14	26	45	66	76	65	51	32	31	28	466
Новокузнецк 		19	15	18	26	55	71	81	68	53	43	38	32	519
Междуреченск		49	33	39	50	72	81	81	85	73	75	87	83	808
Таблица 1
Среднемноголетняя температура воздуха, °C
Метеостанци i	Месяцы												Готовая		
	I	п	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	• XII	минимальная	максимальная	средняя
Камень-на-Оби ....	—19,7	—18,2	—11,7	0,6	10,9	16,9	18,9	16,3	10,3	1,9	—9,0	—16,8	-52	39	0
С.чавгород		—19,2	—18,3	—11,7	1,6	12	18,2	20,4	17,7	11,5	2,5	—8,3	-16,1	-48	40	0,9
Рубцовск 		—17,8	—16,7	—9,4	2,6	12,3	18,2	20,3	17,9	11,7	3,2	—7,6	—15	—49	41	1,6
Пос. Михайловский . .	—17,6	—16,4	-9,4	3,4	12,8	18,6	21	18,4	12,6	3,6	—6,9	-14,5	—49	38	2,1
Таблица 5
Среднемноголетняя сумма осадков, мм
Метеостанция	Месяцы												За юд
	1	11	III	1\	V	VI	VH	V1H	IX	X	XI	XII	
Камень-на-Оби ....	12	8	9	16	24	44	59	47	29	25	18	16	307
Славгород 		8	6	8	14	21	35	48	34	27	20	16	12	249
Рубцовск 		14	13	15	18	33	40	44	38	27	30	28	19	319
Пос. Михайловским . .	9	7	10	14	20	31	40	30	19	22	19	16	237
Таблица 6
Химический состав атмосферных осадков
Место отбора пробы	Характеристика осадков	Дата отбора пробы	pH	Минерализация, г/л	С< держание иоиов, мг/1, мг-экв, экв-%								
					натрий 1 калий	кальций	магний	аммоний	гилро-карбонат	сульфат	хлор	ннтрат	нитрит
Алтай
Приобское плато (с.	Сне1 свежий	16,111 1968 г.	7,9	0,03	4,83 0,21 57	1,93 0,09 24	0,6 0,05 14	0,4 0,02 5	18,3 0,3 79	Следы	2,84 0,08 21	—	0,01
Волчиха)													
													
Приобское плато (с. Боровское)	То же	13,111 1968 г.	6,8	0,06	15,18 0,66 87	1,97 0,098 13	Следы	Следы	36,6 0,6 79	2,06 0,04 5	4,25 0,12 15	-	Следы
Кулупдинская равнина (с. Ключи)	» »	18/111 1968 г.	8,3	0,05	4,14 0,18 31	3,94 0,19 33	2,39 0,19 33	0,4 0,02 3	27,45 0,45 76	2,88 0,06 10	2,84 0,08 14	—	0,02
Кулундинская равнина (с. Кулунда)	1* »	18 III 1968 г.	8,1	0,04	2,1 0,09 18	3,94 0,19 38	2,39 0,19 38	0,6 0,03 6	21,35 0,35 69	3,7 0,08 16	2,84 0,08 15	—	0,03
Кузнецкая котловина
Долина р. Оби (ст. По-валиха)	Снег свежий	2 IV 1968 г	7,9	0,10	4,83 0,21 15	11,82 0,59 43	6,57 0,54 40	05 0,03 2	70,15 1,15 84	5,76 0,12 9	2,84 0,08 6	—	0,9 0,02 1
Горный Aaiaii Семинский	перевал (с Топуча, абс. отм. 1700 м)	Дождевая вода	25 VIII 1962 г.	—	0,05	2,0 0,09 26	5,1 0,25 71	0,15 0,01 3	—	65,3 1,07 84	—	7,5 0,21 16	—	—
Г Новокузнецк	Снег свежий	25 11 1966 г.	6	0,03	8,74 0,38 80	1,47 0,07 14	0,3 0,02 4	0,2 0,01 2	12 0,2 42	5,76 0,12 25	5,52 0,15 31	0,5 0,01 2	0,01
	Дождевая вода	17 VI 1966 г	7	0,07	0,9 0,04 5	13.С6 0,71 89	0,59 0,05 6	Следы	33 0,54 70	9,03 0,19 24	1,41 0,04 5	0,9 0 01 1	Следы
	Снег свежий	12 11 1966 г	6	0,02	2,3 0,09 36	2,94 0,15 60	1,18 0,01 4	—	9 0,15 60	0,82 0,02 8	3,45 0,01 4	4,5 0,07 28	0,01
С. Панфилово	Дождевая вода	23 VI 1966 г.	6	0,03	3,45 0 15 34	2,93 0,15 34	1,77 0,14 32	0,05	21 0,34 74	1,64 0,03 7	2,12 0,06 13	—	0,15 0,03 6
С. Усково	Снег	11 III 1966 г	6	0,03	6,67 0,29 67	0,98 0,05 12	0,29 0,02 5	1,2 0,07 16	12 0.2 47	2,5 0,05 12	4,9 0,14 33	2 0 03 8	0,04
	Дождевая вода	23 VI 1966 г	6	0,02	1,1 0,05 13	3,9 0,24 63	—	1.6 0,09 24	6 0 1 27	5,4 0,11 31	2,8 0,08 22	2,5 0,04 10	0,17 0,04 10
Г Осинники	Снег свежий	9 IV 1965 г.	5	0,03	3,22 0,14 41	2,95 0,15 44	0,59 0.05 15	—	5,9 0,1 30	I 65 0,03 9	2,06 0,06 18	9 0,14 43	—
	1о же	9 IV 1965 г	5,5	0,04	5,05 0,22 48	4,42 0,22 48	0,3 0,02 4	—	10,3 0,17 47	1,65 0,03 8	3,44 0,01 3	10 0,15 42	0,88

I
30
ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
ряющиеся через 3—4 года. Характерно наличие засушливых периодов и в сравнительно влажные годы, а также недостаточное (240—320 мм) и крайне неравномерное распределение осадков в годовом цикле (табл. 5) при испаряемости свыше 600 мм. Максимум осадков приходится на июнь — август. В августе нередко наблюдается похолодание, часты заморозки на почве. Снежный покров незначительный, редко превышает 30 см. Почва промерзает до 2,5—3 м; оттаивание ее затягивается почти до июля, поэтому весенняя влагообеспеченность почвы не всегда удовлетворительная. Малая суточна норма большинства летних осадков способствует их быстрому испарению без проникновения в глубь почвы. Таким образом, инфильтрация и восполнение запасов грунтовых вод в летний период полностью отсутствуют. Основной расход атмосферных осадков на инфильтрацию и поверхностный сток происходит в весенний период. Величина инфильтрации в среднем за многолетний период (1936—1963 гг.) для района составляет 16,5% от годового количества и 45% от зимне-весенних осадков (Абрамович, 1965 г.). Химический состав атмосферных осадков (табл. 6), являющихся одним из основных источников питания подземных вод, существенно влияет на формирование их состава. По единичным определениям это преимущественно ультрапресные (0,02—0,1 г/л) воды с гид-рокарбонатным анионным и кальциевым, кальциево-натриевым или натриево-кальциевым катионным составом. Замена ионов натрия кальцием отмечается главным образом в период выпадания жидких осадков. В это же время происходит некоторое увеличение общей минерализации вод. В промышленных районах Кузбасса в атмосферных осадках установлено повышенное содержание сульфатов, хлора, нитратов, говорящее об их загрязнении. В районе г. Белове в дождевых водах отмечено повышенное содержание цинка 0,1—0,75; бария 0,4; свинца 0,2; меди 0,02 мг/л. Для юго-восточных районов Кузбасса характерно наличие в атмосферных осадках свободной углекислоты, достигающее 14—28 мг/л.
Климатические особенности территории в большой степени влияют на ее гидрогеологические условия. В зависимости от климатических факторов и главным образом от распределения атмосферных осадков и их летнего испарения находится формирование ресурсов и запасов подземных вод, их химического состава. Превышением испарения над инфильтрацией обусловлен широко развитый в Кулундинской степи процесс континентального засоления, выражающийся в накоплении солей на участках местных дренирующих понижений (солонцы, солончаки).
ГИДРОГРАФИЯ
Реки рассматриваемой территории относятся к бассейну Карского моря и в большинстве своем входят в систему р. Оби. Отдельную группу составляют реки Кулунда, Кучук, Бурла, впадающие в озера Кулундинской равнины. Истоки и притоки р. Оби, берущие начало в горах Алтая и Кузнецкого Алатау, в верхнем течении имеют типичный горный характер, глубоко врезанные долины, порожистые русла, большие скорости течения. В предгорных районах режим их носит переходный характер, долины более разработаны, наблюдается меандриро-вание, течение более спокойное, поймы частично заболочены. При выходе на равнины долины рек резко расширяются, уклоны русла не превышают 1—2%, течение становится медленным и спокойным; русла рек интенсивно меандрируют, поймы заболочены; многочисленны старичные озера. Густота речной сети изменяется от 0,8 км на 1 км2 для гор
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
31
ных районов (Алтай, Кузнецкий Алатау) до 0,4—0,2 км на 1 км2 для равнинных.
Гидрологические особенности территории определяются геоморфологическим строением и гипсометрическим положением речных бассейнов. С увеличением высоты водосбора увеличивается и общий поверхностный сток. Среднемноголетний модуль стока достигает максималь-
Рис. 6. Карта модулей поверхностного стока. Составили Л. Н. Колдомасов и Е. М. Турханович
Изолинии стока: 1 — установленные, 2 — по предположению
ной величины 44,9 л)сек км2 (Кузнецкий Алатау) —20 л/сек км2 (Горный Алтай) минимальной 3,3 л/сек км2 (в степной части Кузбасса) — 0,2—0,3 л/сек км2 (Кулундинская равнина) (рис. 6).
Питание рек смешанного типа идет в основном за счет весеннего снеготаяния и ледников в Горном Алтае (50—55%)- На долю дождевого стока приходится около 30% от годового. В зимний период питание осуществляется только за счет подземных вод. Основная доля стока (50—60%) проходит в период весеннего половодья (апрель --июнь). Подъем уровня на большинстве рек начинается еще подо льдом при наступлении положительных температур, в среднем в первой декаде апреля. Вскрываются реки в конце второй — начале третьей декады апреля, спустя 5—10 дней после начала подъема уровня. Весенний ледоход продолжается 5—10 дней. На малых реках ледоход часто отсутствует. Очищение от льда происходит в конце апреля — начале мая.
32
ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Максимальный уровень воды в реках наблюдается обычно в последние дни ледохода или спустя некоторое время после него. Амплитуда колебания уровня изменяется для разных рек от 1 до 8 м. Половодье продолжается 1—2,5 месяца и на многих реках сопровождается большими разливами. Летне-осенние дождевые паводки обычно непродолжительны с амплитудой колебания уровня для большинства рек 1—2 м, реже более. Первые ледовые явления появляются в конце октября — начале ноября. К концу ноября обычно замерзают почти все реки. На рис. 7 приводятся графики среднемесячных расходов некоторых рек рассматриваемой территории.
Основные водные артерии Горного Алтая — реки Бия и Катунь и их притоки образуют одну из крупнейших рек Советского Союза — Обь. Бия берет начало из Телецкого озера. Среднегодовой расход реки составляет 480 м?1сек (г. Бийск). Для р. Бии характерна чистая прозрачная вода гидрокарбонатного кальциевого состава (табл. 7).
Таблица 7
Химический состав воды некоторых рек
Место отбора пробы	Дата	Минерализация, г[л	Содержание ионов, мг[л								Жесткость, мг-экв
			1 Натрий+калий 1	Кальций	Магний	Гидрокарбонат	Сульфат	Хлор	Нитрат	Общее железо	
Р. Бия у г. Бийска	29/111 1962 г.	0,18	7,8	29,5	4,7	120,8	8,2	0,5	0,7	0,08	1,86
	11/V 1962 г.	0,06	2,7	8,5	8,6	31,1	—	0,8	—	0,2	0,65
Р. Катунь у с. Сростки	17,111 1962 г.	0,19	8,2	34,8	3,9	133	8,2	1,2	0,7	0,01	2,06
	31/V 1962 г.	0,09	6,8	14,8	1,7	56,2	5,6	3,5	0,5	—	0,88
Р. Обь у г. Барнаула	30/Ш 1959 г.	0,24	8	39,7	9,1	161,7	13,8	3,8	—	0,02	2,73
	12/V 1953 г.	0,12	5,2	21,2	2,6	75,1	11,1	0,8	—	0,14	1,28
Р. Томь у г. Новокуз-	8/1II 1961 г.	0,13	1,8	22,6	4,9	81,8	8,2	2,5	1	0,02	1,53
нецка	24/V 1961 г.	0,04	2,2	3,5	2,1	18,3	4.3	1,9	0,15	0,1	0,35
Р. Кулунда у с. Шимолино	24/IV 1955 г.	0,39	66	26,9	17,1	172	67,9	41,2	—	0,08	2,7
	14'Х 1955 г.	1,63	336	53,4	91,8	483	338,6	327,5	—	0,12	10,2
Катунь начинается с самой высокой вершины Горного Алтая — горы Белухи, покрытой вечными льдами; она представляет собой бурный поток, несущийся среди глубоких ущелий со среднегодовым расходом 630 мР/сек (с. Сростки). Некоторые из ее притоков также берут начало с ледников. Вода р. Катуни всегда мутная, от бирюзового до белесо-желтого оттенка за счет большого количества взвешенных частиц, ультрапресная, гидрокарбонатная кальциевая (см. табл. 7).
ФИЗИКО ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
33
Для рек Горного Алтая характерна зарегулированность их стока, что объясняется питанием многих рек летом за счет таяния ледников и снежников и растянутым по времени таянияем снежного покрова в весенний период На малых реках среднегорной и нижнегорной зон максимальные расходы связаны обычно со снеготаянием и ливневыми паводками, минимум расхода приходится на зимнюю межень (февраль— март) Наибольшая часть территории характеризуется модулями минимального стока порядка 1—2 л/сек км2 (Комлев, Орлова, 1964)
Река Обь в верхнем течении пересекает с юго-востока на север равнинную часть Алтайского края От слияния Бии и Катуни до устья р Чарыша она течет в низких пойменных берегах. На этом участке много перекатов, русло разбивается на многочисленные рукава Ниже река становится многоводнее и течет в широкой асимметричной долине Питание происходит в основном за счет снеготаяния, доля которого составляет 50% (Давыдов, 1955 г ), на дождевой сток падает 27%, на подземный 16% водной массы Воды ледников составляют 8% годового стока Для водного режима Оби характерно наличие двух волн половодья Одна из них с максимальным уровнем в конце апреля'—начале мая образуется при таянии снега на равнинных частях бассейна, другая — середина июня — начало июля — от таяния снега и ледников в горах В многоводные и дождливые годы половодье кончается в конце июля — начале августа. Для весеннего половодья характерны ежегодные разливы с шириной затопления до 10 км, продолжающиеся 2— 2,5 месяца Основная доля стока проходит в весенний период и в первой половине лета Среднемесячные расходы в это время в 8—12 раз превышают расходы зимних месяцев Среднемноголетнии годовой расход Оби у г Барнаула составляет 1470 м?/сек, у г Камень-на-Оби 1560 м?)сек (рис 7) Химический состав воды р Оби в различное время года приведен в табл 7
Левобережные притоки Оби — реки Алей и Чарыш — в верховьях типичные горные реки с многочисленными порогами и перекатами. Питание их в основном снеговое Так, на р Алей 80—90% годового стока проходит в период весеннего половодья в апреле — мае Правобережный приток — р. Чумыш берет свое начало с невысокого Салаирскою кряжа и является типичной степной рекой с хорошо разработанной долиной и скоростями течения в межень 0,2—0,4 м/сек, в половодье 2,5— 2 м/сек Питание в основном снеговое
Реки Томь, Чулым и Пня составляют группу правобережных притоков, впадающих в р Обь за пределами рассматриваемой территории Река Томь, наиболее крупная и многоводная из них, пересекает Кузнецкую впадину с юго-востока на северо-запад, увеличивая свой расход с 650 м3/сек у г. Новокузнецка до 1100 мъ/сек у г Кемерово (см рис. 7) Основные ее притоки реки Уса, Мрас-Су, Кондома, Терси, Тай-дон и др , как и Томь, стекающие с Кузнецкого Алатау,— типично горные реки В верховье р Томь порожиста, имеет узкую долину, крутые и высокие берега Ниже впадения рек Усы и Мрас-Су долина ее расширяется, местами ширина поймы составляет 2—3—6 км, течение становится более спокойным В районе г Кемерово ширина долины Томи достигает 16 км Питание смешанное с преобладанием снегового, которое для малых притоков степной и лесостепной зон достигает 70— 80% В таежной зоне доля снегового питания снижается до 50%, что связано с повышением роли дождевого стока и относительно большим притоком подземных вод Для р Томи, у пос Сыркаш, доля различного питания в годовом стоке распределяется следующим образом (в % от объема годового стока)4 снеговое 44, дождевое 36, подземное 20 (Рихтер, 1963 г) Характерно весеннее половодье, состоящее из
34
ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
ряда волн, формирующихся за счет таяния снега в горах. Химический состав воды р. Томи приведен в табл. 7.
Реки бассейна р. Чумыша (Кия, Яя, Золотой Китат) берут начало с северных отрогов Кузнецкого Алатау и расчленяют Причулымское плато. Долины их широкие, хорошо разработанные с умеренно крутыми склонами. Средние скорости течение этих рек составляют в ме
Рис. 7. Графики среднемесячных расходов некоторых рек Алтайского края и Кемеровской области за многолетний период. Составили Л. Н. Колдомасов и Е. М. Турханович
lomiwvravuKxxixii р Томь -
г Новокузнецк
I о и N v vj vi! vnnxxjao
J Кия-
Г Мцриинсп
ППП IVWIVDVBIXXXIXD р чуя-fl белый бом
жень 0,2—0,6 м/сек, в паводок 0,8—3 м/сек. Все они характеризуются высокой волной весеннего половодья и повышенным уровнем летней межени. Весенний разлив р. Кии наблюдается два, а иногда три раза.
Реки Кулундинской равнины (Кулунда, Кучук, Бурла), берущие начало с Приобского плато, текут по древним долинам стока в юго-западном направлении и впадают в наиболее крупные бессточные озерные котловины (р. Кулунда в оз. Кулундинское, р. Кучук в оз. Кучук, р. Бурла в оз. Ажбулат). В среднем течении этих рек уклоны, как правило, не превышают 0,3%, в нижнем около 0,1%. Сухость климата влияет на сток рек, питание их почти полностью снеговое. В течение двух-трех весенне-летних месяцев проходит до 90% годового стока. Остальное время реки почти не имеют воды. Меженный сток формируется за счет озерных, болотных и частично грунтовых вод приречных районов (Абрамович, 1960). Неглубокое заложение речных долин ог
ФИЗИЦО ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
35
раничивает их природное дренажное воздействие на грунтовые и подземные воды Кулундинской равнины. Минерализация воды в реках повышенная (см. табл. 7).
В гидрогеологии территории реки в основном играют роль дрен подземных вод. Однако речная сеть дренирует далеко не все водоносные горизонты, участвующие в подземном водообмене. Особенно это относится к глубоким горизонтам низменности. Величина подземного стока в реки и продолжительность периода питания увеличиваются с абсолютной высотой поверхности и зависят от залесенности территории, улучшения фильтрационных свойств отложений, залегающих с поверхности. Речные воды участвуют в водообмене отложений, находящихся в пределах • пойм и низких надпойменных террас, а также на участках открытых карстовых проявлений.
Озера рассматриваемой территории очень разнообразны по происхождению, величине и составу воды. По происхождению озера делятся на четыре основные группы: тектонические, ледниковые, карстовые и образовавшиеся в результате угасания древней и обновления^ современной гидрографической сети. Первая группа характерна для Горного. Алтая и Кузнецкого Алатау; озера второй и третьей групп также известны в Горном Алтае, четвертой — развиты на равнинной территории, особенно в Кулундинской низменности, где наблюдается наибольшая густота озерной сети.
Озера тектонического происхождения имеют обычно узкую вытянутую форму и крутые скалистые берега. Среди них широко известно самое большое на Алтае озеро Телецкое, расположенное на высоте 478 м. Оно имеет протяженность 78 км при средней ширине 3,2 км и глубине до 320 м. Озеро проточное, в него впадает много рек н ручьев, наиболее крупная — р. Чулышман, из озера берет начало р Бия В северных отрогах Кузнецкого Алатау к этой группе относятся небольшие по глубине озера: Бол. и Мал. Берчикуль, Инголь и др.
Озера ледникового происхождения широко распространены в Горном Алтае, особенно в высокогорье. Они имеют небольшую площадь и глубину. К ним относятся Кучерлинское, Мультинские, Аккемские озера, оз. Тальменье в районе Катунских белков, Шавлинские озера в районе Север'о-Чуйских белков, оз. Мертвое в Курайском хребте и др Карстовые озера также известны на Алтае; в качестве примера может быть названо небольшое Айское озеро, отличающееся исключительно прозрачной холодной водой.
Из озер четвертой группы наиболее крупные соленые озера расположены в пониженной центральной части Кулундинской равнины Озера Кулунды имеют чаще изометричную форму, диаметр их от 8—10 км (Бол. Яровое. Бурлинское и др ) до 35 км (Кулундинское), площадь колеблется от десятков до сотен квадратных километров Озерные котловины представляют собой почти плоские чаши с небольшими глубинами (1—6 м). Уровни воды в озерах колеблются в пределах 0,4—1 м (рис. 8). В засушливые годы площадь озер резко сокращается Водносолевое питание озер связано с атмосферными осадками и водами грунтового и поверхностного стока (табл 8) Почти все основные озера Кулунды бессточные и основной расход их вод идет на испарение, годовая величина которого с поверхности озер составляет 350—600 мм и значительно превышает годовое количество осадков (250—300 мм)
Целые системы озер в виде цепочек связаны с ложбинами древнего стока Приобского плато. Наиболее крупные из них в Касмалинской системе— оз Бол Горькое с площадью зеркала 125 юм2; в Барнаульской системе — оз Горькое с площадью зеркала 68 км2. Озера Алейской системы имеют небольшие размеры
36
ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Рис. 8. Годовые колебания уровней и температуры рапы озер Кулундинской степи. Составил Ю. В. Баталин
Очень широко распространены старичные озера на пойме и низких надпойменных террасах в долинах крупных рек Оби, Томи и др. Обычно они серповидной формы и располагаются группами.
По минерализации воды озера подразделяются на пресные (озера тектонического, ледникового, карстового происхождения, старичные озера в долинах рек и проточные озера равнин), солоноватые (периодически проточные) и соленые (замкнутые бессточные озера Ку-лунды). Среди последних по химическому составу и условиям формирования вод выделяют три генетических типа (Никольская, 1961): карбонатные (I), сульфатные (II), и сульфатно-хлоридные (III). Каждый из этих типов объединяет генетически близкие солоноватые и соленые озера. Озера карбонатного типа приурочены главным образом к юго-западному окончанию Касмалин-ской древней ложбины, где они образуют Михайловскую группу содовых озер и очень редко встречаются на Кулундинской равнине. Эти озера обладают высокой концентрацией карбонатов натрия и их донные отложения содержат соду. Сульфатные озера составляют наибольшую группу минеральных озер Кулунды и приурочены в основном к центральной части Кулундинской равнины. Им свой-
ственна высокая минерализация рассолов и значительные запасы солей. Сульфат-
1 — уровни; 2 — температура рапы, 3 — температура воз- ПО-ХЛОридНЫе ОЗера, КОЛИ-духа	чество которых невелико,
образуются из рассолов и соленых вод сульфатного типа за счет обогащения их хлоридами магния и натрия и обеднения сульфат-ионом. Образование озер того или другого типа тесно связано с условиями формирования поверхностных и под
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
37
земных вод, питающих эти озера. В табл. 9 приведен химический состав воды некоторых озер Кулундинской равнины.
Таблица В
Водный баланс некоторых озер Кулундинской степи
Озеро	Ед. изм.	Приход				Расход			Период наблюдений	Литературный источник
		Осадки на поверхность озера	Речной приток	Грунтовый приток	Береговой сток	Испарение	Колебание уровня	Сток из озера		
Кучукское	ММ	217	102	156	35	506	6			1935	А. В. Шнитников
	%	42,5	20	30,5	8,7	98,8	1,2	—	1944	(1948)
Кулундинское	мм	217	304	172	98	761	20	10	1935	То же
	%	27,6	38,5	21,5	12,5	96	2,5	1,5	1944	
Бол. Яровое	мм	228	—	316	138	593	91	—	1958	А. Г. Васильевская
	%	33,5	—	46,3	20,25	86,8	13,2	—		(1959)
Мал. Яровое	мм	274	—	284	95	630	23	—	1945	Ю. В. Баталин
	%	42	—	43,5	14,5	96,5	3,5	—	1961	(1962)
Бурлипское	мм	262	—	27	101	369	21	—	1949	Ю. В. Баталин
	%	67	—	7	26	95	5	—	1962	(1964)
Таблица 9
Химический состав воды некоторых озер
Кулундинской равнины
Озеро	Амплитуда колебания уровня, м	Весеннш	период	Летняя межень	
		Минерализация, г[л	Жесткость, мг-экв	Минерализация, г[л	Жесткость, мг~экв
Кулундинское . . .	1,3 2,3	30 -40	100—150	5—60	200—250
Кучукское		0,9—2,5	200—230	100	250—270	100
Мал. Яровое ....	1,5	180—190	850—900	200	900
Бурлинское 		2	150—200	500—600	250-270	600-700
Бол. Яровое ....	0,6	190	1000	200	1000
Ляпуниха		4,1	600—800	4—5	900—1000	6—7
Травное (р. Бурла)	—	1,0-1,5	6-7	4—5	18-20
Ледники. Современное оледенение на рассматриваемой территории сосредоточено в наиболее высокогорных частях Центрального и Южного Алтая, на хребтах Катунском, Южно- и Северо-Чуйском и Тарба-гатай. Линия вечных снегов располагается на высоте 2300—3200 м, редко спускаясь ниже. М. В. Тронов (1948), основной исследователь ледников Алтая, насчитывает здесь 354 ледника с общей площадью 600 км2. Он выделяет три типа ледников: долинные, каровые и висячие. Наиболее крупные долинные ледники (Талдуринский, Катунский, Ак-Тру и др.) достигают десятков квадратных километров. Каровые, находящиеся на больших высотах, имеют меньшие размеры, но распространены очень широко. Висячие ледники имеют меньшее развитие. По данным М. В. Тронова, ежегодно период таяния ледников продолжается 2,5—3 месяца. За это время в средней части ледника (на высотах 2400—2800 м) стаивает от 3 до 5 м льда; максимальное стаивание за сутки составляет 8—10 см, на концах ледника до 14 см. Интенсивное таяние в жаркие летние дни часто вызывает паводки на реках.
38
ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Глава II
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
В пределах рассматриваемой территории развиты разнообразные осадочные, магматические и метаморфические породы от протерозойского до современного возраста. Допалеозойские и палеозойские породы интенсивно дислоцированы, метаморфизованы, разбиты многочисленными разрывными нарушениями. Они обнажаются на территории горных сооружений Алтая, Кузнецкого Алатау, Салаира и в меньшей степени в Колывань-Томской зоне и Кузнецком бассейне (западная часть Алтае-Саянской складчатой области). В равнинных районах Кулундинской и Чулымо-Енисейской впадин (юго-восточная оконечность Западно-Сибирской плиты) складчатый комплекс допалеозойских и палеозойских образований перекрыт мощной (сотни метров) толщей песчано-глинистых отложений мезозойского и кайнозойского возраста.
СТРАТИГРАФИЯ
Протерозойские отложения представлены амфиболито-гнейсовым комплексом и мраморами, участвующими в строении горстовых выступов и антиклинориев Горного Алтая и Кузнецкого Алатау. В составе отложений среднего протерозоя известны гнейсы (Томско-Порожинский массив), амфиболиты, амфиболитовые сланцы с прослоями мраморов, графитистые мраморы, доломиты и кварциты (Томско-Порожинский и Терсинский массивы), метаморфические сланцы и метаморфизованные песчано-глинистые и вулканогенные породы (Теректинский горст в Горном Алтае). Мощность этих отложений 1000—2000 м. Верхний протерозой (рифей) характеризуется преобладающим развитием карбонатных отложений. Нижняя часть его в Кузнецком Алатау представлена зелеными сланцами, метадиабазами и известняками мощностью 2000 м, а верхняя — карбонатной толщей мощностью 1500—1800 м с прослоями кремнистых и углисто-глинистых сланцев. В южной части Кузнецкого Алатау, на Салаире и Алтае верхнепротерозойские отложения представлены мраморизованными известняками и доломитами с горизонтами силицилитов. Мощность толщи колеблется от 2500 м на Салаире до 3400 м в южной части Кузнецкого Алатау.
Кембрийская система представлена тремя отделами. В ее составе преобладают метаморфизованные осадочные и вулканогенные породы, широко распространенные в Кузнецком Алатау, на Алтае и Салаире. Наиболее древние отложения нижнего кембрия развиты на севере Кузнецкого Алатау, где они сложены существенно карбонатной толщей (мраморы, мраморизованные известняки, известково-глинистые и кремнистые сланцы) мощностью 530—1200 м. На северо-западной окраине массива разрез нижнекембрийских отложений существенно вулканогенный (эффуЗивы основного и среднего состава и их туфы) мощностью 400 м. В южной оконечности Кузнецкого Алатау в основании нижнего кембрия залегают метаморфизованные глинистые сланцы и порфириты с прослоями мраморов (кондомская свита мощностью 2000—3000 м), а стратиграфически выше — существенно терригенные (мощность 450л/) и карбонатные (мощность 1200 м) отложения. Венчается этот разрез терригенно-карбонатной толщей мощностью 900 м. На Алтае нижнекембрийские отложения представлены массивными мраморизованными известняками (западная часть Катунского антиклинория), глинистыми сланцами и песчаниками с горизонтами известняков (западная часть Уйменско-Лебедского прогиба), полимиктовыми и гравуакковыми пес-
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
39
чаинками с горизонтами известняков и вулканогенных пород (Прите-лецкий район). Мощность толщи 1000—2000 м. На Салаире в составе нижнекембрийских отложений выделяются три литологически разнородные толщи: комплекс метаморфически измененных сланцев с подчиненным развитием известняков, туфопесчаников и туфоконгломера-тов мощностью до 2500 м, существенно карбонатные отложения гаври-ловской свиты мощностью 1500 м, вулканогенные (кислые и средние эффузивы, их туфы) и терригенные породы печеркинской свиты мощностью 1000 м. У исследователей Салаира нет единого мнения о возрасте печеркинской свиты и ее взаимоотношении с гавриловскими известняками. В последние годы в отложениях печеркинской свиты установлена нижнекембрийская фауна ленского яруса и выяснено, что эти отложения и отложения гавриловской свиты образуют единую эффузивно-осадочную формацию с постепенными переходами между свитами.
Нерасчлененные нижне-среднекембрийские отложения, развитые на западной и южной окраинах Горного Алтая, сложены в различной степени метаморфизованными песчано-сланцевыми отложениями и вулканогенными породами основного состава (мощность 1000—1500 Ji). На Южном Салаире отложения этого возраста представлены кислыми и •средними эффузивами.
Отложения среднего кембрия известны на Алтае, в Кузнецком Алатау и на Салаире. На Алтае и в Кузнецком Алатау нижние горизонты этих отложений представлены эффузивами основного и среднего состава и их туфами с отдельными пачками и горизонтами песчаников, сланцев и известняков, а верхние — терригенными породами (глинистые •сланцы, песчаники, конгломераты) с подчиненным развитием вулканогенных образований. На Салаире нижние горизонты среднекембрийских отложений характеризуются преобладающим развитием терригенных пород: конгломераты, гравелиты, песчаники и алевролиты, а в верхних доминируют порфириты и их туфы с горизонтами известняков. Суммарная мощность среднекембрийских отложений 2000—3500 м.
Верхнекембрийские отложения в западной части Алтае-Саянской Складчатой области характеризуются преобладающим развитием терригенных осадков (песчаники, алевролиты, конгломераты, известковоглинистые сланцы), реже встречаются известняки, андезитовые порфириты и альбитофиры. Мощность этих отложений 700—1000 м.
Нерасчлененные отложения верхнего кембрия и нижнего ордовика, известные под названием горно-алтайской серии, занимают обширные площади в Горном Алтае. В составе серии развиты кварцевые и кварц-полевошпатовые песчаники, алевролиты, глинистые сланцы и редкие горизонты конгломератов. Для этих пород характерно ритмичное переслаивание, что придает всей толще флишеподобный облик. Степень метаморфизма пород относительно невысокая. Мощность отложений серии колеблется от 2000 до 5000 м и более. Песчано-сланцевые флишевидные отложения верхнего кембрия — нижнего ордовика встречаются и на Салаире.
Ордовикская система. Отложения ордовика отличаются от подстилающих отложений значительно меньшей степенью метаморфизма. Они сложены в основном осадочными породами, характерным признаком которых является возрастание роли карбонатных пород снизу вверх по разрезу.
Нижний отдел на Алтае представлен толщей грубообломочных отложений (конгломераты, песчаники и алевролиты) мощностью 400 м, на Салаире — толщей, сложенной туфами, туфопесчаниками, песчаниками, мергелистыми известняками и алевролитами мощностью около 1000 м и в центральной части Кузнецкого Алатау — эффузивно-осадоч
40
ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
ными породами с преобладанием вулканогенных образований основного состава мощностью более 1000 м* Нижне-среднеордовикские отложения развиты в основном на Алтае. В их составе преобладают песчаники, алевролиты и аргиллиты с прослоями известняков. Мощность толщи 1200 м. На Салаире отложениям этого возраста соответствует толща, сложенная в нижней части глинистыми сланцами с прослоями туфов и порфиритов, а в верхней — конгломератами, переслаивающимися с песчаниками. Суммарная мощность толщи 500—1000 м.
Отложения среднего ордовика пользуются ограниченным распространением. Они встречаются лишь на территории Южного Салаира, где представлены конгломератами, известковистыми песчаниками и алевролитами мощностью более 250 м. Средне-верхнеордовикские отложения известны в южной части Кузнецкого Алатау и в Ануйско-Чуй-ском синклинории Горного Алтая.» В их составе развиты песчаники, конгломераты, алевролиты и глинистые сланцы. Мощность толщи 700— 1000 м.
Отложения верхнего ордовика широко развиты на Алтае, в его центральной и западной частях, и весьма ограниченно — на Салаире. На Алтае они представлены двумя литологическими комплексами: существенно карбонатными и терригенными породами мощностью 170— 900 м.
Нерасчлененные отложения нижнего палеозоя выделены только на Алтае. На западе, в Рудном Алтае, низы нижнепалеозойской нерасчле-ненной толщи представлены глубокометаморфизованными породами (хлоритизированные, эпидотизированные и серицитизированные сланцы и песчаники), а верхние горизонты — песчаниками, аргиллитами и глинистыми сланцами. Несколько восточнее в составе этих отложений развиты тонкослоистые песчаники, алевролиты и глинистые сланцы с прослоями туффитов и известняков. Мощность толщи 2500 м. На крайнем юге в состав толщи включаются метаморфические сланцы, яшмо-квар-циты и основные эффузивы.
Силурийская система. Силурийские слабо метаморфизованные отложения распространены только на Салаире и Алтае. На Салаире силурийские отложения занимают значительные площади на северо-восточной окраине кряжа, а в центральной и западной его частях развиты ограниченно и представлены только нижним отделом. На Алтае отложения системы широко распространены в центральной и южной частях. Нижний отдел на Алтае и Салаире представлен исключительно осадочными породами, имеющими пестрый литологический облик. В составе этих отложений выделяются известковистые песчаники, глинисто-известковистые сланцы, алевролиты, гравелиты и известняки. В некоторых районах эта толща сложена в основном известняками. Мощность нижнесилурийских отложений 1000—2000 м. Верхнесилурийские отложения характеризуются преимущественным развитием известняков мощностью 500—1000 м.
Девонская система. Отложения девона неоднородны как по генезису, так и по литологическому составу. Они представлены морскими карбонатными, наземными красноцветными, наземными вулканогенными и морскими эффузивно-осадочными формациями. Первые распространены в основном на Салаире, вторые и третьи в Кузнецком Алатау, а четвертые — на Алтае и в Колывань-Томской складчатой зоне.
Нижняя часть разреза (нижний и средний девон) сложена эффузивно-осадочными породами с преобладанием первых, а верхняя (сред
* Нижнеордовикские отложения в Кузнецком Алатау установлены последними исследования в пределах Тайдон-Бобровского грабена
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
41
ний и верхний девон) — преимущественно осадочными с развитием на отдельных участках территории Алтая вулканогенно-осадочных пород. Нижнедевонские отложения известны на Салаире, Алтае и в Кузнецком Алатау. На Салаире они представлены в основном карбонатными фациями, на Алтае и в Кузнецком Алатау—преимущественно осадочно-вулканогенными образованиями. Мощность нижнедевонских отложений колеблется от 500 до 2650 м. Нерасчлененные отложения нижнего и среднего девона широко распространены в центральной части Алтая и в Кузнецком Алатау. На Алтае развиты как морские, так и континентальные пестроцветные фации, представленные песчаниками, переслаивающимися с глинистыми сланцами и алевролитами. В Кузнецком Алатау отложения этого возраста объединены в тельбесскую серию, сложенную туфоконгломератами, порфиритами, песчаниками и алевролитами мощностью 1100—1500 м.
Отложения, среднего отдела представлены эйфельским и живет-ским ярусами, для которых характерно наличие вулканогенных пород кислого и основного состава и преобладание в разрезе морских фаций. Эйфельские отложения широко развиты на всей территории Горного Алтая. Это в основном средние, реже основные и кислые эффузивы; песчаники, глинистые сланцы и гравелиты имеют подчиненное значение (мощность 1000—2700 м). В Рудном Алтае они представлены осадочными отложениями с незначительной примесью вулканогенных пород (мощность 650—200 м), на Салаире — известняками мощностью 750— 2200 м. Отложения живетского яруса на западе центральной части Алтая характеризуются преобладанием кислых, реже средних и основных эффузивов и их пирокластов; осадочные породы обычно приурочены к основанию толщи и занимают подчиненное положение. На востоке развиты существенно терригенные отложения, кислые и средние эффузивы имеют меньшее значение. На Салаире в основании живетских отложений залегают грубообломочные породы (конгломераты, туфокон-гломераты и песчаники), а также алевролиты и аргиллиты, которые перекрываются породами карбонатно-терригенного состава. В Колывань-Томской зоне отложения живетского яруса сложены эффузивно-осадочными породами. Мощность живетских отложений на Алтае и Салаире колеблется от 1000 до 2000 м, а в Колывань-Томской зоне от 320 до 3000 м и более.
Нерасчлененные отложения среднего и верхнего девона выделены в пределах Иртышской зоны смятия Рудного Алтая. Это кристаллические сланцы, амфиболовые и пироксеновые гнейсы. К северу от нее отложения этого возраста менее метаморфизованы и представлены кислыми эффузивами и их туфами, аргиллитами, алевролитами, песчаниками и туфопесчаниками. Мощность осадков 400—1200 м.
Отложения верхнего отдела пользуются значительно меньшим распространением. Они развиты в Кузнецком Алатау, Колывань-Томской складчатой зоне и на Алтае. Характерно преимущественное развитие осадочных отложений. Франский ярус в Кузнецком Алатау, Колывань-Томской складчатой зоне и на Салаире представлен преимущественно карбонатно-терригенными породами (известняки, глинистые сланцы, реже песчаники и конгломераты). На Алтае в составе отложений фран-ского яруса преобладают эффузивно-осадочные породы. Мощность франских отложений в Рудном Алтае 300—800 м, в Кузнецком Алатау и Горном Алтае 950—1300 лив Колывань-Томской складчатой зоне 1400—1900 м. Отложения фаменского яруса занимают значительные площади в пределах Колывань-Томской складчатой зоны и в Рудном Алтае. Известны они также вдоль западных склонов Кузнецкого Алатау и на Салаире. В составе этих отложений развиты песчаники, алев
42
ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
ролиты, конгломераты и известняки, а в Рудном Алтае — песчано-глинистые отложения с подчиненным развитием порфиритов и их туфов. Мощность отложений фаменского яруса в Рудном Алтае 1350—1600 м, в Кузнецком Алатау 300—650 м и на Салаире 850 м.
Нерасчлененные отложения верхнего девона и нижнего карбона выделены на северо-западе Салаира, где они представлены песчаниками и глинистыми сланцами с горизонтами известняков. Мощность этих отложений 300—850 м.
Каменноугольная система. Отложения этого возраста распространены в Кузбассе, Колывань-Томской складчатой зоне и в Рудном Алтае. По условиям образования и литологическому составу они делятся на морские, представленные карбонатно-туфогенными осадками (тур-нейский и визейский ярусы), и существенно континентальные отложения (намюрский ярус, средний и верхний отделы карбона), которые вместе с пермскими отложениями образуют мощный угленосный комплекс Кузбасса.
Морские нижнекаменноугольные отложения турнейского и визей-ского ярусов в зоне сопряжения Кузнецкого Алатау и Салаира с Кузнецким бассейном представлены известняками с восьмидесятиметровым горизонтом туфогенных алевролитов и песчаников и толщей алевролитов и песчаников, сменяющихся в верхах разреза оолитовыми известняками и мергелями. Мощность турнейского яруса 450 м, визейского 250 м. В Колывань-Томской зоне отложения этого возраста представлены песчаниками, глинистыми сланцами и аргиллитами с отдельными горизонтами известняков. Суммарная мощность этой толщи 800— 1900 м. Аналогичные отложения встречаются по западной окраине Кузнецкого Алатау в грабен-синклинальных структурах. В Рудном Алтае часть разреза нижнекаменноугольных отложений сложена главным образом терригенными породами (аргиллиты, алевролиты, конгломераты, туфогенные песчаники и туфы) и известняками (турнейский ярус мощностью 1000—1200 м), а верхняя часть — порфиритами и их туфами, эффузивами кислого состава, туфогенными песчаниками, алевролитами, аргиллитами и известняками (визейский ярус мощностью 1200 м).
Морские отложения нижнего карбона перекрываются мощным комплексом угленосных континентальных отложений карбона и перми, которые в Кузнецком бассейне подразделяются на две серии: балахон-скую и кольчугинскую. В составе балахонской серии выделяются ост-рогская, нижнебалахонская свиты карбона и верхнебалахонская свита нижней перми. Острогская свита сложена песчаниками, алевролитами, аргиллитами, конгломератами и тонкими нерабочими пластами угля. Мощность этих отложений изменяется от 150 м (восточные районы Кузбасса) до 600 м (Кемеровский район). В Рудном Алтае аналогичные породы с примесью туфогенного материала и с горизонтами туфов и лав кислого состава отнесены к нижнему — среднему карбону.
Лагунно-континентальные отложения среднего и верхнего отделов карбона широко развиты в Кузнецком бассейне (нижнебалахонская свита) и представлены часто чередующимися слоями песчаников, алевролитов и аргиллитов с тонкими прослоями мергелей, конкреций сидеритов и пластами каменного угля. Мощность этих отложений колеблется от 400 до 1200 м. Количество и мощность песчаных прослоев в составе свиты увеличиваются к северу и югу от центральной части бассейна. На Алтае аналогичный комплекс континентальных отложений локализуется в узких приразломных прогибах на юге центральной части.
Пермская система. Отложения этого возраста согласно залегают на угленосных породах карбона. Они наиболее широко развиты в Кузнец
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
43
ком бассейне, где представлены нижним и верхним отделами. Отложения нижнего отдела (верхнебалахонская свита) характеризуются крупноритмичным чередованием пачек песчаников мощностью до 50—60 м с менее мощными (10—20 л«) пачками алевролитов и пластов каменного угля. Иногда в их составе встречаются аргиллиты, линзы гравелитов и конгломератов, а также прослои сидеритов. Мощность этих отложений колеблется от 1000 до 1700 м. Количество пластов песчаников и их мощность в отложениях свиты в целом возрастают к восточной Ш южной оконечностям бассейна; процент песчанистости — от 17% (район г. Новокузнецка) до 72% (Заломненская мульда). На отложениях верхнебалахонской свиты согласно залегает осадочный комплекс пород кузнецкой свиты (мощность 400—900 ж), представленный песчаниками, алевролитами и аргиллитами с редкими маломощными пластами каменного угля. Наибольшее количество пластов песчаников в составе свиты приурочено к восточной границе ее развития при суммарной мощности 470 м.
Верхний отдел пермской системы представлен угленосными континентальными отложениями кольчугинской серии, в составе которой выделяются ильинская и ерунаковская свнты. Отложения ильинской свиты распространены на обширной площади центральной части Кузнецкого бассейна. Литологический состав и мощность свиты неоднородны. В южной и центральной частях бассейна она сложена толщей, характеризующейся частым переслаиванием алевролитов и углистых аргиллитов с пластами каменного угля, а в северной — мощной монотонной толщей дельтовых песчаников с редкими прослоями аргиллитов, лишенной пластов каменного угля. Мощность свиты колеблется от 750 до 1700 м. Вышележащие отложения ерунаковской свиты завершают пермо-карбоновый угленосный комплекс Кузбасса. Осадки этой свиты занимают всю центральную часть бассейна, достигая мощности 1600— 2200 м. Они характеризуются цикличным строением, выраженным в чередовании песчаников, алевролитов, углистых аргиллитов и мощных пластов каменного угля. Наибольшее количество пластов песчаников приурочено к центральной, восточной и юго-восточной частям бассейна. На юго-востоке суммарная мощность песчаников достигает 900 м (р. Верхняя Терсь). В этом же направлении увеличивается и мощность отдельных пластов песчаников.
Нерасчлененные пермские отложения выделяются на юге Рудного Алтая, где они представлены мощной (1600—1800 м) толщей осадочно-вулканогенных образований. Низы этой толщи сложены альбитофирами и их туфами, а верхи — лавами андезитовых порфиритов с прослоями туфов, туфогенных песчаников и конгломератов.
Заканчивая описание стратиграфии домезозойских отложений, необходимо отметить степень их метаморфических изменений. Последние для палеозойских отложений в зависимости от возраста и положения в различных геоструктурных элементах характеризуются различной интенсивностью. Дорифейские комплексы, слагающие выступы докембрийского фундамента, испытали наиболее глубокий метаморфизм, выразившийся в образовании различных по составу гнейсов и кристаллических сланцев. Осадочно-вулканогенные формации рифея, нижнего и среднего кембрия метаморфизованы слабее. Так, вулканогенные породы превращены в зеленые сланцы, а глинистые — в серицито-хлорито-кальцитовые и другие сланцы. Среднепалеозойские осадочные породы претерпели аргиллитизацию, а вулканогенные — альбитизацию. Верхнепалеозойские отложения метаморфизованы слабо. В Кузбассе они испытали лишь постдиагенетические изменения, интенсивность которых увеличивается вниз по разрезу и для различных частей бассейна не
44
ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
одинакова Например, отложения верхнебалахонской свиты в районе Крапивинского поднятия находятся в стадии начального эпигенеза, а в Верхнетерсинском — раннего метагенеза Наиболее слабые эпигенетические изменения отмечаются в Крапивинском районе, а наиболее интенсивные — на крайних западе и востоке бассейна
Для разреза верхнепротерозойских и палеозойских осадочных толш, характерно широкое распространение карбонатных отложений, подверженных процессам выщелачивания Преобладающим развитием они пользуются в составе свит верхнего протерозоя, нижнего кембрия, верхнего ордовика, нижнего и верхнего силура, среднего девона и нижнего карбона Карбонатные отложения слагают наиболее обширные площа ди в Кузнецком Алатау, в северо-западной части Салаира, Юго-Западном Присалаирье, северо-восточной, центральной и северо-западной частях Горного Алтая Породы сильно закарстованы На площадях их распространения известны пещеры (150 учтенных), многочисленные карстовые воронки, фиксируются суходолы и карстовые родники Выделяются карстовые потя площадью 200—250 м2 в бассейнах рек Ча-рыша, Маймы, Пни, Эликмонара, Кондомы, Усы
Триасовая система. Отложения этого возраста развиты на небольших участках в центральной части Кузнецкого бассейна, где они выделены в мальцевскую серию Нижняя часть серии мощностью 350 м сложена алевролитами с прослоями песчаников, на них залегает мощная пачка туфогенных песчаников и алевролитов, сменяющаяся пластовыми залежами базальтов мощностью от 17 до 400 м Верхняя часть мощностью ИЗО м представлена монотонной толщей алевролитов, чередующихся с горизонтами полимиктовых песчаников В верхах раз реза среди алевролитов встречаются базальтовые порфириты и базальты мощностью до 46 м Отложения серии заканчиваются восьмидесятиметровой толщей конгломератов
Юрская система. Континентальные отложения юры широко развиты в Чулымо-Енисейской впадине и в Кузбассе, где они выполняют Центральную, Подобасско-Тутуясскую и восточную окраину Доронинскои мульды Встречаются они также небольшими пятнами в других частях Кузбасса, в Неня-Чумышском грабене, Кузнецком Алатау, на Алтае и в Кулундинской впадине Отложения юрского возраста представлены толщей литологически изменчивых пород — от грубообломочных до глинистых
В Чулымо-Енисейской впадине отложения нижнего отдела выделены в Макаровскую свиту, которая залегает на неровной поверхности палеозойских отложений, заполняя локальные депрессии и прерываясь на выступах С этим связаны значительные изменения мощности свиты (от 60—70 до 110 .я) в различных районах Сложена она песчаниками и аргиллитами с пластами бурых углей, а в Улановской мульде — галечниками, гравелитами, песками и алевролитами Средний отдел представлен итатской свитой мощностью 95—420 м, верхи которой на 50— 60% сложены пластами бурых углей мощностью до 105 м Отложения верхнего отдела (тяжинская свита) сложены слаболитифицированными аргиллитами, алевролитами, редко песчаниками мощностью 45—ПО м В Кузбассе юрские отложения представлены нижним и средним отделами Они характеризуются цикличным строением и невыдержанным по площади и в разрезе фациальным составом Преобладают аллювиальные фации осадков, переслаивающиеся с отложениями озерно-болотных фаций Юрские относительно слабосцементированные осадки залегают с угловым несогласием на палеозойских и триасовых отложениях В составе их в Подобасско-Тутуясской мульде преобладают конгломераты и песчаники, в Центральной и Доронинской — песчаники
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
45
и алевролиты. Прослои аргиллитов и бурых углей имеют меньшее значение в составе толщи. Суммарная мощность юрских отложений во впадинах достигает 800—900 м.
Нерасчлененные отложения юрской системы развиты в Неня-Чу-мышской и в отдельных мульдах Кулундинской впадин, на северо-западе Кузнецкого Алатау, а также в приразломных грабенах Алтая. В Неня-Чумышской впадине они представлены 140-метровой толщей, сложенной аргиллитами и глинами, песками, реже конгломератами. В Кулундинской впадине в составе этих отложений развиты алевролиты (83—88% от общей мощности разреза), слабосцементированные конгломераты, гравелиты и песчаники. По северо-западной оконечности Кузнецкого Алатау в составе юрских отложений преобладают слабосцементированные конгломераты мощностью 50 м, перекрывающиеся толщей песчаников с прослоями песчаных глин. Южнее эти отложения сменяются аргиллитоподобными глинами с прослоями песчаников и углей. В Горном Алтае развиты существенно галечниковые отложения мощностью до 600 м.
Меловая система. Осадки мелового возраста широко развиты в Чу-лымо-Енисейской, Кулундинской и Неня-Чумышской впадинах. На отдельных участках они сохранились в Кузнецком Алатау, Колывань-Томской зоне и в Кузбассе.
Отложения нижнего отдела в Чулымо-Енисейской и Неня-Чумышской впадинах и на юге Кузнецкого бассейна выделены в илекскую свиту (готерив, баррем), которая сложена слабосцементированными мелко- и среднезернистыми карбонатными песчаниками с редкими прослоями глин, выше по разрезу сменяющимися аргиллито-алевролитовой толщей с горизонтами песчаников. Характерна повышенная карбо-натность этих отложений. Максимальная мощность свиты в Чулымо-Енисейской впадине достигает 476 м, в Неня-Чумышской 200 м, а в Кузнецком бассейне полная мощность этих отложений не установлена.
На размытой поверхности илекской свиты, а местами на коре выветривания, залегает кийская свита (альб, сеноман), широко развитая в Чулымо-Енисейской впадине и в виде небольших пятен на севере Кузнецкого Алатау, в Кузнецком бассейне и в Колывань-Томской складчатой зоне. Сложена она переотложенными продуктами древних кор выветривания, которые представлены галечниками и песками, перекрытыми пестроцветными глинами с линзами песков. Мощность свиты в Чулымо-Енисейской впадине изменяется от 10—40 м в прифасо-вой части Кузнецкого Алатау до 100—130 м на севере района. В Кузнецком бассейне и в Кузнецком Алатау свита сложена преимущественно пестроокрашенными глинами с линзами галечников и песков в основании. Максимальная мощность толщи, залегающей преимущественно на водоразделах, достигает 30 м.
В Кулундинской впадине нижнемеловые отложения представлены киялинской, покурской и леньковской свитами. Готерив-барремские отложения киялинской свиты развиты в наиболее глубоко (600—1200 м) погруженных участках фундамента. Представлены они известковистыми песчано-глинистыми породами мощностью до 250 м. Выше по разрезу на глубине 800 м залегают отложения покурской свиты (апт — альб), сложенные толщей темно-бурых и серых глин с мощными (до 20—30 м) пластами мелко-, реже средне- и грубозернистых кварцевополевошпатовых песков и серых алевролитов с линзами бурых углей. Мощность свиты 300 м. В южном направлении эти отложения замещаются пестроцветными образованиями леньковской свиты (апт, альб, сеноман, турон), представленной каолиновыми глинами с горизонтами кварцевых мелко- и среднезернистых песков. Мощность свиты колеб-
46
ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
ляется от 50—100 до 200—220 м. Средняя мощность грубообломочных отложений составляет 50 м.
Отложения верхнего отдела в Чулымо-Енисейской впадине представлены симоновской и сымской свитами. Симоновская свита (сеноман, турон) сложена кварцево-полевошпатовыми песками с линзами гравия и каолиновых глин, а сымская (коньяк — дат)—кварцевыми сильно- и слабокаолинизированными мелко- и среднезернистыми песками с линзами галечников, гравия и каолинит-гидрослюдистых глин. Максимальная мощность верхнемеловых осадков не превышает 200 м. Характерной особенностью их является уменьшение количества грубообломочного материала при удалении от фаса Кузнецкого Алатау.
В западной части Кулундинской впадины верхнемеловые отложения представлены морскими осадками ипатовской (коньяк — нижнип сантон), славгородской (верхний сантон — кампан) и ганьковской (Маастрихт— дат) свит, залегающими на глубине 300—800 м. Сложены эти свиты алевритистыми глинами и алевритами с прослоями и линзами глауконитовых мелкозернистых песков мощностью 1—3 м и в отдельных случаях 20—30 м. Общая мощность толщи колеблется от 95 до 450 м. В восточном направлении морские отложения фациально замещаются континентальными аллювиально-озерными и делювиальнопролювиальными осадками сымской свиты, которая, залегая на глубине 314—530 м, сложена каолиновыми глинами с прослоями бурых углей мощностью 1—5 м и с пластами мелко- и среднезернистых, реже грубозернистых кварцевых песков и галечников, сцементированных каолиновой глиной. Мощность прослоев грубообломочных отложении изменяется от 1—5 до 10—15 м, а мощность свиты — от 50 до 100— 150 м. В пределах Приобского плато отложения сымской свиты выполняют локальные западины в рельефе палеозойского фундамента. Мощность их здесь не превышает 50—70 м.
Нерасчлененные отложения верхнего мела и палеогена развиты в Неня-Чумышской впадине, на юге и юго-западе Салаира, где они выделены в ненинскую свиту, сложенную белыми и пестроцветными глинами, песками и галечниками. Значительное место в ее составе занимают огнеупорные каолиновые глины. Мощность свиты достигает 80 м
Палеогеновая система. В Кулундинской впадине широко распространены морские эоценовые осадки, представленные люлиноворскои (нижний, средний эоцен) и чаганской (верхний эоцен) свитами, сложенными серыми и зеленовато-серыми опоковидными и алевритовыми глинами с прослоями песков и алевритов. Мощность этих отложений колеблется от нескольких метров до 100—120 и даже 200 м.
К востоку и югу морские глинистые отложения эоцена фациально замещаются палеоценовыми континентальными озерно-аллювиальными и делювиально-пролювиальными осадками островновской свиты, представленными каолиновыми глинами и алевритами с прослоями (2— 15 м) песков, гравия и галечников. Кровля толщи залегает на глубине 180—360 м, а мощность колеблется от 30—40 до 60—100 м на Приобском плато и от 10—15 до 20—30 м в долине р. Оби. На Салаире эоценовые отложения известны на небольших площадях на северо-востоке, где они представлены пестроцветными глинами с линзами гидраргиллитовых бокситов и бурых железняков. Аналогичные образования встречаются и в Неня-Чумышской впадине.
Отложения олигоцена, выделенные в некрасовскую серию, распространены в Западно-Сибирской низменности очень широко. Они представлены озерно-аллювиальными, аллювиальными, озерно-болотными и делювиально-пролювиальными осадками, которые в Кулундинской впа
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
47
дине залегают на глубине 50—300 м, а в Чулымо-Енисейской нередко выходят на поверхность.
Отложения некрасовской серии в Кулундинской впадине подразделяются на следующие свиты: атлымская (нижний — средний олигоцен), новомихайловская (средний олигоцен), Знаменская (верхний олигоцен). Атлымская свита сложена аллювиальными песками с прослоями гравия, галечников, реже тонкими пропластками глин. Мощность этих осадков 5—50 м. Новомихайловская свита представлена алевритами и глинами, содержащими линзы и прослои глинистых песков. Общая мощность свиты колеблется от нескольких метров до 60—95 м. Озерно-аллювиальные глины знаменской свиты чередуются с пластами мелко- и среднезернистых песков с примесью гравия и галек. Мощность свиты 10—40 м, а суммарная мощность песчаных прослоев 5—20 м. В Центральной Кулунде свита расчленяется на две подсвиты: нижнюю журавскую (озерные пески и алевриты мощностью от 10 до 40-—50 л) и верхнюю абросимовскую (озерно-болотные алевритистые глины мощностью до 25 м). В зоне предгорий Алтая и Салаира озерно-аллювиальные отложения знаменской свиты фациально замещаются делюциаль-но-пролювиальными, реже аллювиальными песками и галечниками с линзами песков и глин (чаграйская свита) мощностью от 2—5 до 70 м.
В южной части Чулымо-Енисейской впадины отложения некрасовской серии представлены песчано-гравийно-галечниковыми отложениями с прослоями каолиновых глин. Мощность толщи 15—20 м, а в северном направлении она увеличивается до 20—80 м. Олигоценовые отложения, развитые в Чуйской и Курайской межгорных впадинах Алтая, сложены пестроокрашенными глинами, которые выше по разрезу сменяются суглинками и супесями. Мощность этих отложений свыше 50 м. Перекрывающая их толща пестроцветных глин с прослоями песков, галечников и бурых углей имеет мощность 250 м.
Неогеновая система. Отложения миоцен-плиоцеиа, выделенные в бурлинскую серию, широко распространены почти на всей территории, за исключением Чулымо-Енисейской впадины и Кузнецкого Алатау. Они представлены озерно-аллювиальиыми песчано-глинистыми отложениями. В Кулундинской впадине осадки бурлинской серии расчленяются на две свиты — нижнюю таволжанскую (средний миоцен) и верхнюю павлодарскую (верхний миоцен — средний плиоцен).
Отложения таволжанской свиты вскрываются на глубине от 50 м (центральная часть Кулундинской впадины) до 100—160 м (Приобское плато). Они представлены озерно-аллювиальиыми глинами с известковисто-мергелистыми конкрециями, прослоями мергелей, мелкосреднезернистых песков и гравия. Мощность песчаных прослоев 1—5. иногда 5—10 м. Общая мощность свиты от 10—20 до 60—90 м. В предгорьях Алтая и Салаира распространен аналог таволжанской — рубцовская (аральская) свита, залегающая на глубине от 5—30 л«до100— 180 м. В составе свиты выделяются осадки древних долин, среди которых преобладают аллювиальные и озерно-аллювиальные фации (гравий, грубозернистые пески). В прибортовых частях древних долин распространены делювиальные фации аральской свиты — пестроокрашен-ные и зеленые глины, насыщенные несортированными обломками и щебнем различных пород палеозоя. Иногда встречаются прослои щебнистого гравия мощностью до 5 м. Общая мощность свиты не превышает 30—80 м. Выше с небольшим размывом или постепенными переходами залегают отложения павлодарской свиты, представленные делювиально-пролювиальными, озерными, реже озерно-аллювиальными и аллювиальными красно-бурыми глинами с друзами гипса, оолитами
48
ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
гидроокислов железа и марганца, с линзами глинистых песков, гравия и щебня. Кровля свиты вскрывается на глубине от 5—10 до 130 м. Мощность ее изменяется от 5—10 м на древних междуречьях до 40— 70 м в погребенных долинах, а мощность песчаных прослоев от 1—2 до 10 м, составляя в сумме 30% от общей мощности свиты.
Разрез неогена венчается аллювиальными и делювиально-пролювиальными отложениями кочковской свиты (средний — верхний плиоцен), в составе которой распространены иловатые суглинки и супеси, илы и глины с прослоями песков и гравия. Мощность свиты колеблется от 5—10 до 40—80 м, а суммарная мощность песков и гравия составляет пятую часть мощности свиты. В Чулымо-Енисейской впадине осадки кочковской свиты распространены весьма ограниченно, занимая участки местных водоразделов. Они представлены маломощными (до 20 м) песчано-глинистыми образованиями.
В Чуйской, Курайской, Уймонской и других впадинах Горного Алтая неогеновые отложения представлены грубообломочными и песчано-глинистыми образованиями суммарной мощностью до 680 м.
Неогеновые отложения в Колывань-Томской зоне обычно перекрывают кору выветривания палеозойских пород и представлены в основном переотложенными продуктами этих образований (белые и цветные глины). В Неня-Чумышской впадине развиты красно-бурые глины, галечники и полимиктовые пески мощностью 50—60 м. В Кузбассе неогеновые отложения представлены галечниками, песками и глинами погребенных долин, частью пестроцветными, которые развиты и в При-салаирье. Мощность толщи 20—25 м.
Четвертичная система. Четвертичные отложения распространены почти повсеместно, за исключением отдельных вершин гор, осевой части хребтов, обрывистых берегов рек и крутых уклонов. Они представлены различными генетическими типами, включая покровные полигенетиче-ские образования и аллювий комплекса террас современных и древних рек. Эти отложения наиболее полно представлены и широко развиты в равнинных районах Кулунды, Приобского плато, в Чулымо-Енисейской впадине, Кузбассе, Колывань-Томской складчатой зоне и на Са-лаире. В горных районах Алтая и Кузнецкого Алатау преобладающим развитием пользуются маломощные элювиально-делювиальные отложения и аллювий, слагающий террасы современных рек.
Отложения нижнего и среднего отделов широко развиты в предгорьях Алтая, Салаира и в Центральной Кулунде, где они представлены краснодубровской свитой, сложенной субаэральными глинами, суглинками и супесями, часто лёссовидными с горизонтами погребенных почв и линзами песков и гравия (1—5 .и), часто приуроченными к основанию разреза. На Обь-Чумышской возвышенности преобладают аллювиальные песчаные фации. Отложения свиты отсутствуют только на участках глубоко врезанных долин. Мощность их чрезвычайно изменчива: па вершинах водораздельных увалов Приобского плато и Обь-Чумышской возвышенности она достигает 80—100 м, а вдоль склонов речных долин уменьшается до 5—20 м.
В Чулымо-Енисейской впадине краснодубровской свите соответствует федосовская, в составе которой преобладают озерно-аллювиальные отложения (иловатые суглинки, илы и глины с прослоями мелкозернистых песков); мощность свиты 15—25 м.
В Колывань-Томской зоне и в Кузбассе древнейшим горизонтом четвертичных отложений является так называемый горизонт «тайгин-ских глин». Сложен он темными синеватыми глинами, которые имеют покровный характер и залегают как на высших точках, так и в пониженных участках водоразделов. Мощность горизонта 18—40 м.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
49
Широко распространенные в Центральной Кулунде отложения среднего отдела представлены гравийными косослоистыми песками (кулундинская свита), залегающими с поверхности и до глубины 15—30 м. На Приобском плато и Обь-Чумышской возвышенности под осадками надпойменных террас и водоразделов залегают отложения монастырской толщи (свиты), представленные средне- и крупнозернистыми, часто гравийными песками с примесью галек и валунов. Этот древний аллювий имеет мощность 10—50 м. Залегающая выше большеречен-ская толща (свита) характеризуется ритмичным строением. Она сложена чередующимися пачками песков мощностью 2—8 м и суглинков мощностью 10—15 м. Общая мощность толщи 50—80 м, пески составляют 50% мощности разреза. Эти две толщи слагают так называемую Бийскую, или пятую надпойменную террасу р. Оби, которая возвышается над урезом воды на 60—80 м с погружением цоколя на 30—40 м ниже его. Мощность аллювия террасы колеблется от 100 до 120 м.
В Горном Алтае к отложениям этого возраста отнесены морены максимального оледенения, представленные суглинками и супесями с неравномерным распределением крупных валунов. Суммарная «мощность морен местами достигает 100—150 м. Они выполняют все понижения древнего рельефа, чаще по долинам главных рек (Катунь, Чуя, Бия), их притоков и по берегам Телецкого озера.
Отложения верхнего и современного отделов представлены аллювиальными осадками комплекса речных террас. В бассейнах рек Оби, Бии, Катуни, Томи, Кии и их крупных притоков развиты от четырех до пяти надпойменных и по одной-две пойменных террас. Все эти террасы эрозионно-аккумулятивные и имеют прислоненный характер. Возраст надпойменных террас верхнечетвертичный, а пойменные относятся к верхнему — современному и современному отделам четвертичной системы.
В долине р. Оби развито пять надпойменных террас, из них пятая (Бийская) описана выше. Четвертая надпойменная терраса установлена по правобережью рек Катуни, Бии, Ануя, Чумыша, Оби от г. Бийска до г. Камень-на-Оби и в междуречье Катуни и Бии. Высота ее 35—45 м. Аллювий мощностью 37—50 м представлен в нижней части полимиктовыми песками с прослоями гравия и галечников, а в верхней— иловатыми' супесями и суглинками с горизонтами погребенных почв. Третья надпойменная терраса развита в междуречье Катуни и Бии, на правобережье р. Оби, по рекам Чарышу, Аную и Песчаной. Ее высота 20—30 м, а мощность аллювия 15—25 м. В предгорьях в составе осадков террасы преобладают гравийно-галечниковые образования, которые при удалении от предгорий замещаются мелкообломочным материалом, а в долине р. Оби приобретают существенно песчаный состав. Вторая и первая надпойменные террасы известны как по долинам крупных рек, так и по их притокам, а первая встречается также в долинах рек внутреннего стока (реки Касмала, Барнаулка и другие речки Кулундинской степи). Высота второй террасы 14—16 м, а пер-* вой 8—11 м. Состав аллювия обоих террас изменяется от валунно-галечникового в предгорьях до песчано-гравийного и суглинисто-супесчаного в степной части.
В бассейне р. Томи выделяется пять террас, но вопрос о существовании пятой надпойменной террасы является дискуссионным. Возраст пятой и четвертой террас нижне-среднечетвертичный, третьей — среднечетвертичный, второй и первой верхнечетвертичный. Четвертая надпойменная терраса прослеживается короткими полосами шириной 1 — 1,5 км, иногда до 8 км. В рельефе обычно не выражена. В основании разреза на высоте 22—45 м над урезом реки залегают галечники с гра
50
ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
вием и песком мощностью 1—9, иногда до 12 м, а выше — тяжелые суглинки и глины мощностью 3—35 м. Третья терраса занимает большие площади. Высота ее 30—75 м (от бровки до закраины), цоколя — до 18 м выше уреза воды. В основании залегают галечники мощностью 2—17 м, выше — суглинки мощностью 15—70 м. Вторая надпойменная терраса имеет высоту 16—45 м. Сложена в основании галечниками мощностью 5—7 м, а выше — суглинками мощностью 11—38 м. Первая надпойменная терраса высотой 9—30 м имеет тот же состав аллювия, мощность которого колеблется от 12 до 30 м. Цоколь этих террас находится ниже уровня реки на 1—5 м.
В долинах рек, прорезающих Чулымо-Енисейскую впадину (Кия, Яя, Тяжин и др.), выделено три надпойменных террасы, которые в при-фасовой части Кузнецкого Алатау сложены песчано-галечниковым материалом, а при удалении на север приобретают существенно песчаный состав.
Нерасчлененные отложения среднего и верхнего отделов в Кулундинской впадине и на Приобском плато выполняют параллельные ложбины стока (Барнаульскую, Касмалинскую, Верхне- и Нижнекулундин-скую, Бурлинскую и др.), которые врезаны в толщу краснодубровской свиты. Они представлены мелко- и среднезернистыми песками с маломощными прослоями супесей и иловатых суглинков (касмалинская свита). Мощность древнего аллювия 10—40 м. В горных районах Алтая к отложениям этого возраста отнесены ледниковые, водноледниковые и делювиально-пролювиальные отложения, представленные суглинками, супесями, песками, щебнем, валунами и валунными суглинками мощностью 5—20 м.
В горных районах верхнечетвертичные отложения представлены осадками надпойменных террас горных рек (пески, гравий, галечники, супеси), водноледниковыми и ледниковыми отложениями горно-долинного (второго или постмаксимального) оледенения Алтая (моренные суглинки, галечники, валуны, несортированные пески), а также делювиально-пролювиальными суглинками с большим количеством щебнистого материала. Мощность этих отложений 10—20 м. Нерасчлененные отложения верхнего и современного отделов представлены озерно-болотными отложениями (илы, торфы) мощностью 5—10 м, залегающими на надпойменных террасах и заболоченных плоских междуречьях, и делювиальными глинами и суглинками. Отложения современного отдела характеризуются развитием озерно-аллювиальных осадков озерных котловин, эоловых песков, делювиальных суглинков на склонах оврагов и балок и делювиально-пролювиальных осадков в руслах временных потоков. Все эти отложения пользуются локальным распространением, а мощность их невелика (первые метры).
Водораздельные пространства и поверхности надпойменных террас перекрыты плащеобразным слоем субаэральных лёссовидных пород мощностью от 3—5 до 10—12 м, достигая на отдельных участках в Кузбассе 15 лс и более.
Заканчивая описание отложений мезозоя и кайнозоя, следует подчеркнуть следующие характерные особенности в строении свит и отложений речных террас: в основании их обычно залегают грубообломочные разности (галечники, пески с гравием и гальками) в виде линз, а в некоторых свитах (сымская, атлымская, знаменская, кулундинская, монастырская) и на террасах отдельных рек грубообломочные разности имеют достаточно широкое площадное распространение; выше по разрезу пески встречаются реже, а в верхних горизонтах они полностью исчезают.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
51
МАГМАТИЗМ
В западной части Алтае-Саянской складчатой области развиты разнообразные и разновозрастные магматические комплексы. Допалео-зойские интрузивные образования известны только в Кузнецком Алатау, где они представлены комплексом биотитовых и биотит-роговооб-манковых ортогнейсов, амфиболитов, гнейсовидных диоритов и габбро, слагающих ряд линейно вытянутых массивов по р. Томи, и комплексом гнейсогранитов и гранитов, слагающих интрузии по рекам Томи, Нижней и Средней Терси. Кембрийские интрузивные образования приурочены к площадям развития древних складчатых структур. Нижнекембрийский комплекс кварцевых диоритов, диоритов, габбро-диоритов, габбро-диабазов и диабазов отмечается в Кузнецком Алатау в виде незначительных по мощности (первые десятки метров) линейных тел, залегающих среди докембрийских отложений. Среднекембрийские интрузивные образования представлены двумя комплексами—гипербази-товым и габбро-пироксенитовым. Гипербазитовый комплекс сложен: в основном серпентинитами, реже дунитами, перидотитами, пироксени-тами и другими породами ультраосновного ряда. Они образуют обычно? линейные тела, реже крупные массивы. Габбро-пироксенитовый комплекс представлен габбро, пироксенитами, габбро-пироксенитами, реже габбро-диоритами и диоритами. Средне-верхнекембрийский габбро-плагиогранитный комплекс представлен породами основного и кислого состава. Группа пород основного состава широко развита в северной и центральной частях Кузнецкого Алатау, значительно реже на Сала-ире и в Горном Алтае. Породы этой группы представлены диоритами, кварцевыми диоритами, габбро-диоритами и габбро. Группа пород кислого состава представлена гранодиоритами, гранитами, граносиенита-ми, плагиогранитами, кварцевыми диоритами и диоритами.
Ордовик-силурийские интрузивные образования характеризуются преобладанием гранитоидных интрузий, массивы которых размещаются главным образом среди мощных флишеподобных песчано-сланцевых толщ кембро-ордовика. Додевонские интрузии основного состава развиты в Кузнецком Алатау, в северо-восточной части Горного Алтая и на Салаире. Они образуют вытянутые тела или небольшие штоки неправильной формы, сложенные диоритами, габбро-диоритами и габбро. Додевонские интрузии кислого состава развиты в северной части Горного Алтая и в Кузнецком Алатау, где они образуют огромные (до 1000 /ои2) батолитоподобные тела, реже мелкие штоки, сложенные гранитами, граносиенитами и лейкократовыми гранитами. Девонские интрузии гранитоидов широко распространены на Алтае, где они слагают крупные массивы и штоки. В Кузнецком Алатау распространены интрузии субщелочных гранитов и габбро-сиенитов. В Горном и Рудном Алтае широко развиты субвулканические альбитофиры и кварцевые порфиры, а в центральной и северо-западной частях — небольшие тела щелочных гранитов. Верхнепалеозойские интрузивные комплексы известны в основном в Горном и Рудном Алтае, а также на Салаире, где они представлены двумя группами пород: плагиогранитами и гранодиоритами и гранитами.
ТЕКТОНИКА
Рассматриваемая территория разделяется на две крупные геотектонические структуры: Алтае-Саяискую складчатую область и Западно-Сибирскую плиту. Первая является областью палеозойской складчатости, а вторая — эпипалеозойской платформы. Алтае-Саянская склад
52
ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
чатая область представляет собой весьма сложное тектоническое сооружение, состоящее из системы глыбовых массивов и депрессий, разделяющихся глубинными разломами, к которым приурочены шовные грабен-синклинали (приразломные прогибы). В основу тектонического районирования положен возраст тектонических движений, на основании чего выделен ряд тектонически разнородных участков: выступы протерозойского (дорифейского) фундамента, зоны салаирской, каледонской и герцинской складчатости (рис. 9).
Выступы протерозойского дорифейского фундамента (Терсинский и Томско-Порожинский массивы в Кузнецком Алатау, Теректинский горст на юге Алтая) сложены крупными плутонами докембрийских гра-нитоидов, гнейсовым комплексом и толщами кристаллических сланцев, собранных в весьма напряженные линейные складки. Зоны салаирской (рифей — кембрий) складчатости более широко развиты в Кузнецком Алатау, где они представлены двумя основными геоструктурными единицами: антиклинориями и синклинориями. Антиклинории (Мартайгин-ский, Мрасский, Терсинский выступ и др.) сложены преимущественно карбонатными толщами рифея и нижнего кембрия, которые собраны в брахиформные, реже линейные складки. Синклинории или подвижные зоны представляют собой линейно вытянутые структуры, в пределах которых широко развиты эффузивно-осадочные толщи верхнего протерозоя и нижнего кембрия, собранные в напряженные линейные складки.
Прямым продолжением зоны салаирской складчатости Кузнецкого Алатау являются структуры Горного Алтая — Бийско-Катунская структурно-фациальная зона, в пределах которой вскрываются верхнепротерозойские карбонатные толщи с кварцитами и зеленокаменными эффу-зивами и вулканогенная толща нижнего и среднего кембрия с рифогенными археоциатовыми известняками и доломитами. Интрузивные образования имеют гипабиссальный характер и представлены раннеса-лаирским гипербазитовым, габбро-пироксенитовым и позднесалаирским гранитоидным комплексами. Характерной особенностью зон салаирской складчатости является весьма слабое распространение ордовикских и особенно силурийских отложений, которые представлены преимущественно лагунными и прибрежно-континентальными фациями пестроцветных формаций, выполняющих узкие грабен-синклинали. В пределах этих структур осадки ордовика дислоцированы менее интенсивно, чем более древние образования. Девонские отложения, представленные сла-бодислоцированными толщами лагунных пестроцветных песчаников и эффузивов кислого и среднего состава, выполняют наложенные структуры. В области краевых ступеней, которые развиты по границам с гер-цинским Кузнецким краевым прогибом, преобладают эффузивно-осадочные образования (Барзасская и другие структуры).
Зоны каледонской складчатости имеются в основном на Алтае, где выделяются две структурно-фациальные зоны: Чарышско-Теректинская и Телецкая. В их пределах распространены мощные флишеподобные толщи кембро-ордо^ика, а в зонах смятия — кристаллические сланцы и гнейсы. Отложения кембро-ордовика интенсивно дислоцированы, испытали метаморфизм и прорваны каледонскими гранитными интрузиями. В прогибах типа грабен-синклиналей и в наложенных мульдах на юге Алтая залегают незначительные по мощности эффузивно-осадочные толщи среднего девона, характеризующиеся спокойной складчатостью и развитием брахискладок.
Зоны раннегерцинской складчатости установлены на Салаире и Алтае. На Салаире в основании разреза залегают существенно карбонатные толщи верхнего протерозоя и нижнего кембрия, а также осадочно-вулканогенные образования нижнего и среднего кембрия, про
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
53
рванные салаирскими интрузиями. На Алтае в Ануйско-Чуйском прогибе разрез начинается мощными флишеподобными толщами кембро-ордовика. Выше залегают толщи песчаников, глинистых сланцев и известняков ордовика и силура, которые согласно перекрываются эффузивно-осадочными, а на Салаире существенно карбонатными толщами среднего девона. На ограниченных площадях развиты морские отло-
Рис. 9. Тектоническая схема западной части Алтае-Саянской складчатой области. Составлена П. В. Алексеевым с использованием тектонических схем В. А. Кузнецова, Ю. Д. Скобелева, А. А. Белицкого
/— выступы протерозойского фундамента; 2—3 — эоны Салаирской складчатости (2 — массивы, 3 — подвижные эоны), “/ — эоны каледонской складчатости; 5—6 — эоиы раннегерцииской складчатости (5 — горст-антиклинориые структуры, 6 — синклинорные структуры); 7 — эоиы герцин-ской складчатости Обь-Зайсанской складчатой системы; 8— герцииский краевой прогиб, 9 — наложенные н приразломные прогибы; 10 — девонские краевые ступени; 11 — герцинско-меэозой-скнй прогиб; 12— юрские мульды в Кузнецком прогибе; 13 — кайнозойские межгорные прогибы; 14 — Западно-Сибирская плита; 15 — зоны глубинных региональных разломов и их номера; 16 — региональные разломы меньшего эначення; 17 — границы между разновозрастными структурами и их номера; 18 — юго-восточная граница Западно-Сибирской плиты; 19—изогипсы подошвы платформенных мел-кайиоэойских отложений Кулундинской впадины. Основные тектонические структуры. Массивы: 1 — Терсннскнй, 2 — Томско-Порожин-скнй; 3 — Теректинскнй горст; антиклинории- 4 — Мартайгннский, б — Мрасский; структурно-формационные зоны 6 — Чарышско-Теректинская, 7 — Телецкая, 8 — Бийско-Катунская; прогибы: 9 — Ануйско-Чуйскнй, 10—Уйменско-Лебедской; складчатые зоны: J1 — Рудно-Алтайская, 12—Томь-Колываиская; J3 — Кузнецкий прогиб; глубинные разломы- I — Кузнецко-Алтайский, II — Чарышско-Теректинский» 111 — Са-расннский, IV—Курайский, V — Северо-Восточный
54
ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
жения турнейского яруса нижнего карбона. Для зоны раннегерцинской складчатости характерны многочисленные интрузии (девонские субвулканические габбро и щелочные граниты, каменноугольные и пермские гранитоиды).
Зоны герцинской складчатости, относимые к Обь-Зайсанской складчатой системе, охватывают территорию Рудного Алтая и Колывань-Томской складчатой зоны. В основании разреза герцинских складчатых сооружений залегает толща метаморфизированных пород нижнего палеозоя (Рудный Алтай). На них с размывом и резким угловым несогласием залегают эффузивно-осадочные образования среднего девона, собранные в брахи- и линейные складки, а выше осадки нижнего карбона. Последние наиболее полно представлены в Колывань-Томской складчатой зоне, где они собраны в серию линейных складок с крутыми углами падения крыльев. Интрузивные образования, наиболее широко распространенные в Рудном Алтае, характеризуются развитием девонских и пермо-карбоновых гранитоидов.
Среди крупных тектонических структур Алтае-Саянской складчатой области выделяется Кузнецкий краевой прогиб, заложившийся и развивавшийся в палеозое. Отложения начальных стадий формирования прогиба (морские верхнедевонские и нижнекаменноугольные осадки) А. А. Белицким (1960) отнесены к породам фундамента, а залегающие выше угленосные континентальные осадки пермо-карбона и мезозоя — к породам, выполняющим бассейн. В. И. Будников и Н. В. Мельников границу бассейна проводят также по подошве острог-ской свиты. Исходя из тектоно-структурных особенностей начальных и последующих стадий формирования Кузнецкого прогиба, различий в литолого-фациальном составе и характере трещиноватости морских и континентальных отложений, авторы настоящей работы придерживаются изложенной точки зрения на проведение границ Кузнецкого прогиба.
В структурном отношении Кузнецкий прогиб неоднороден. Юго-западное и западное крылья характеризуются интенсивной дислоцирован-ностью пород с развитием линейных изоклинальных складок, сложенных многочисленными нарушениями. В пределах северо-восточного крыла распространены крупные пологие положительные и отрицательные структуры, которые осложняются складками более высоких порядков и разрывными нарушениями. На юго-востоке породы имеют слабоволнистое моноклинальное залегание с падением в сторону центральных частей бассейна, где развиты крупные прерывистые мульды, выполненные юрскими отложениями. Последние собраны в изометричные пологие складки, осложненные разрывными нарушениями.
В прямой зависимости от тектонической напряженности структур находятся степень и характер трещиноватости пород. В. И. Будниковым, Н. В. Мельниковым и др., изучавшими трещинные коллекторы в Кузбассе, выделено два этажа трещиноватости пород: нижний, включающий отложения девона и морского карбона, который характеризуется более высокими значениями удельной поверхности трещин (от 5,6 до 33,6 jh2/jw3), и верхний, приуроченный к континентальным угленосным отложениям пермо-карбона, для которого удельная поверхность трещин не превышает 13 м2/м3. Открытые трещины растяжения развиты главным образом в восточной части бассейна и на положительных структурах в его центре, а трещины сжатия — в западной и северо-западной частях (рис. 10).
В тектонических структурах Алтае-Саянской складчатой области большое значение имеют зоны глубинных разломов. Наиболее крупными из них являются Кузнецко-Алтайский, Чарышско-Теректинский,
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
55
Сарасинский, Курайский и Северо-Восточный глубинные разломы. Они
сопровождаются серией разломов, которые в свою очередь оперяются многочисленными более мелкими разрывными нарушениями. В зонах глубинных разломов породы часто глубоко метаморфизованы, расслан-цованы и брекчированы, а в сопровождающих их зонах разрывных на
рушений раздроблены. Вдоль зон глубинных разломов располагаются
грабены, выполненные юрскими
грубообломочными отложениями и межгорные тектонические впадины (Чуйская, Курайская, Уй-монская и др.), заполненные палеогеновыми, неогеновыми и четвертичными отложениями.
Западно-Сибирская плита имеет четкое двухъярусное строение. Фундамент плиты сложен докембрийскими и палеозойскими отложениями и интрузивными -образованиями, перекрытыми мощной толщей рыхлых отложений мезозоя и кайнозоя. Рельеф фундамента Кулундинской впадины ступенчато погружается от предгорий Салаира и Алтая к ее центру. В предгорьях он залегает на глубине 0—200 м, в центральной части (район г. Барнаула) 300—500 м и в западной части (район оз. Кулундинского) 600— 1200 м. В структурах фундамента выделяются валы, линейные впа-
дины и мульды. Последние приурочены к зонам глубинных разломов и часто ограничиваются разрывными нарушениями.
Платформенный чехол имеет сложное строение и характеризуется развитием разнообразных фаций: от типично морских до
Рис. 10. Схема расположения зон различной трещиноватости угленосных отложений Кузбасса (по Н. В. Мельникову, 1962)
/ — контуры Кузбасса; 2 —границы между зонами различной трещиноватости; 3 — районы с преобладающим типом трещин растяжения; 4 — районы с распространением трещин сжатия н растяжения; 5 — районы с преобладающим типом трещин сжатия
континентальных, представленных аллювиальными, озерными и делю-виально-пролювиальными фациями юрской, меловой, палеогеновой, неогеновой и четвертичной систем. В строении платформенного чехла О. М. Адаменко выделяет Каменский выступ и Кулундинскую впадину, имеющую несколько структурно-тектонических ступеней — опущенных на различную глубину и в разное время участков фундамента Западно-Сибирской плиты. Каменский выступ представляет собой погружающиеся в юго-западном направлении структуры Колывань-Томской складчатой зоны, которые перекрываются меловыми и палеогеновыми осадками различной мощности.
В процессе формирования платформенного чехла Кулундинской впадины большую роль играли разрывные нарушения. Некоторые из них очень четко выражены в современном рельефе. Например, Алейский, Савушинский и Белокурихинский разломы. Движения по некоторым из них продолжаются и в настоящее время, о чем свидетельствует приуроченность к Каменскому разлому последнего (19 февраля 1965 г.) 7-балльно-го землетрясения, зафиксированного в районе г. Камня.
Часть вторая
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
Территория Кемеровской области и Алтайского края располагается в пределах двух крупных структурно-тектонических единиц: Алтае-Саянской горноскладчатой геосинклинальной области и причленяю-щихся к ней юго-восточных окраин Западно-Сибирской платформы, резко различных по физико-географическим и геолого-гидрогеологическим условиям.
Неравнозначные по возрасту и длительности формирования структуры Алтае-Саянской горной страны практически являются единым гидрогеологическим районом, обладающим общими основными чертами. Эта общность заключается в различной степени приподнятом и расчлененном рельефе, преимущественном обилии осадков, интенсивной дислоцированности и метаморфизме мощных толщ слагающих их осадочных и вулканогенных, в основном палеозойских или более древних пород. Общим является и наличие ультрапресных и пресных трещинных, чаще безнапорных вод в зоне наиболее активного водообмена и напорных трещинно-жильных ниже областей разгрузки, а также региональный сток к крупным отрицательным структурам. В то же время для отдельных частей этой горной страны характерно и своеобразие природных условий. Горноскладчатые сооружения в пределах рассматриваемой территории в зависимости от приуроченности подземных вод к различным структурам второго порядка, характера и возраста складчатости, а также условий питания и направления основного поверхностного стока подразделяются на шесть гидрогеологических районов второго порядка (рис. 11). На крайнем юге выделяется Горный Алтай (1-1), охватывающий территорию, контролируемую бассейнами рек Бии и Катуни. Глыбовый характер орогенных процессов новейших циклов тектогенеза обусловил здесь образование небольших глубоких впадин, выполненных мощными озерными, аллювиальными и ледниковыми отложениями с напорными порово-пластовыми водами,— артезианских бассейнов третьего порядка (Чуйский, Курайский, Шапшальский, Усть-Канский, Уймонский и др.— I-1-а).
Расположенные к северу и северо-востоку горные хребты Салаира и Кузнецкого Алатау с приуроченными к ним бассейнами трещинных вод образуют обособленные гидрогеологические районы. Основные факторы формирования подземных вод — условия питания, распространения, разгрузки и т. п. в средне -и низкогорных массивах Кузнецкого Алатау (1-2) и сглаженном низкогорном Салаире (1-3) значительно отличаются от условий в преимущественно средне- и высокогорном Алтае. Поверхностный сток в пределах Салаира контролируется реками бассейнов Оби и Томи. Структуры Кузнецкого Алатау дренируются притоками Томи и Чулыма.
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
57
В еще менее приподнятой Колывань-Томской складчатой зоне (1-4) с выровненным рельефом и мощным рыхлым покровом условия питания и транзита подземных вод еще менее благоприятны. От структур Салаира на юго-западе Колывань-Томская зона отделяется «Ин-ским заливом» (восточная оконечность Доронинской впадины, выполненная осадками мезозоя и располагающаяся в основном западнее рассматриваемой территории).
Рис. 11. Схема гидрогеологического районирования. Составила М. А. Кузнецова
Границы и номера гидрогеологических районов:/ — первого порядка;
2 — второго порядка; 3 — третьего порядка; 4 — зоны региональных разломов; 5 — участки разломов, по которым имеются сведения о водоносности
I —западная часть Алтае-Саянской гидрогеологической складчатой области (сложная система бассейнов трещинных вод и межгорных артезианских и адартезианских бассейнов): 1-1 — бассейны трещинных вод Горного Алтая с подчиненными межгорными артезианскими бассейнами третьего порядка (Чуйский, Курайскнй, Шапшальский, Усть-Канскнй, Усть-Коксинский и др. — I-1-а): 1-2—бассейны трещинных вод Кузнецкого Алатау (западный склон); 1-3 — бассейны трещинных вод Салаира; 1-4 —бассейны трещинных вод Колывань-Томской складчатой зоны (средняя часть); 1-5 — Кузнецкий адартезианский межгорный бассейн с бассейнами третьего порядка в юрских отложениях: I-5-а— Центральный, I-5-б — Подобасско-Тутуясскнй; I-5-в — окраины Доронинского; 1-6 — Неня-Чумышский межгорный артезианский бассейн. II — юго-восточные окраины Западно-Сибирской системы артезианских бассейнов: II-1— Кулундннско-Бар-наульскнй артезианский бассейн (II-1-а — Кулундннская аллювиальная равнина; П-1-6—Приобское плато, II-1-в — Обь-Чумышская возвышенность); П-2 — юго-западная часть Чулымо-Енн-сейского артезианского бассейна; 11-3 — восточная окраина Среднеобского артезианского бассейна
58
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
Основное различие между этими двумя геолого-гидрогеологическими структурами заключается в длительности их развития, составе, возрасте, степени метаморфизма (а следовательно, и в характере трещиноватости) и металлогении слагающих толщ.
Особое место среди структур Алтае-Саянской горноскладчатой области занимает обширный межгорный (в прошлом передовой) Кузнецкий прогиб. Имея синклинальную структуру, приуроченную к четко выраженной в рельефе депрессии, он является областью регионального стока подземных и поверхностных вод с обращенных к нему склонов Кузнецкого Алатау, Салаира и Колывань-Томской зоны. В длительно формировавшемся интенсивно сжатом межгорном прогибе выполняющие его средне-верхнепалеозойские и даже мезозойские породы настолько уплотнены и дислоцированы, что пластово-поровые воды в них почти не имеют практического значения *. Коллекторские и особенно фильтрационные свойства пород (за исключением отдельных антиклинальных структур, где пористость пород выше) определяются главным образом их трещиноватостью. По мере затухания открытой трещиноватости с глубиной резко уменьшается степень водообильности пород и увеличивается минерализация подземных вод. Структуры, подобные Кузнецкой (как и мульды, выполненные юрскими отложениями, в ее пределах), обладают чертами, присущими и артезианским бассейнам, и бассейнам трещинных вод. Нами эти гидрогеологические структуры, согласно классификации И. К- Зайцева и Н. Н. Толстихина (1962 г.), отнесены к адартезианским бассейнам.** В пределах Кузнецкого бассейна (1-5), являющегося структурой второго порядка, выделены адар-тезианские бассейны третьего порядка — Центральный (I-5-а), Подо-басско-Тутуясский (I-5-б), Доронинский (I-5-в) (восточная окраина). Такие же условия распространения подземных вод характерны (с учетом несколько большей степени метаморфизма пород) и для среднепалеозойских отложений приразломных прогибов северо-западной окраины Кузнецкого Алатау.
Иные гидрогеологические условия создались в Неня-Чумышской межгорной впадине (1-6), расположенной на стыке горных сооружений Кузнецкого Алатау, Салаира и Алтая и выполненной песчано-глинистыми мезо-кайнозойскими отложениями. Слабая изученность структуры позволила установить здесь лишь основные черты, типичные для артезианских бассейнов: двухэтажность строения с напорными пресными порово-пластовыми водами в чехле и трещинными в породах палеозойского фундамента. Отсутствие конкретных гидрогеологических материалов на данной стадии изученности не позволяет осветить гидрогеологическую обстановку в этой небольшой межгорной впадине.
Западно-Сибирская платформенная область (II), юго-восточные окраины которой располагаются в границах рассматриваемой территории, отчетливо выделяется своим равнинным рельефом. В гидрогеологическом отношении она представляет собой систему артезианских бассейнов, приуроченных к крупным геологическим структурам платформы, в пределах которых существуют сходные условия питания, накопления, стока и единые условия залегания подземных вод. Эти артезианские бассейны следует считать бассейнами второго порядка. В строении их четко выделяются два структурных этажа: верхний эпипалеозойский
* По данным Н. В. Мельникова и др. пористость угленосных пород пермо-карбона для большей части бассейна не превышает 10%; пористость юрских отложений, по материалам О. В. Сухопольского, Г. М. Рогова и Г. А. Плевако, в среднем составляет 15%
** Контур Кузнецкого адартезианского бассейна, согласно принятой в настоящей работе тектонической схеме А. А. Белицкого, Н. В. Мельникова, Б. Н. Будникова и др., проводится по подошве острогской свиты верхов нижнего карбона.
алтае-саянская гидрогеологическая область
59
платформенный чехол, содержащий преимущественно напорные пластово-поровые воды в рыхлых или слабоуплотненных осадках кайнозоя и мезозоя, и нижний — складчатый палеозойский фундамент с приуроченными в основном к зоне древнего выветривания и тектоническим разломам напорными трещинными и трещинно-жильными водами.
Бассейны, территориально разобщенные. Наибольшую площадь занимает Кулундинско-Барнаульский бассейн (П-1). Расположенный на юго-западе территории в границах степного Алтая на сопряжении структур Горного Алтая и Салаира, он отличается наиболее сложным строением фундамента и чехла, сложенного невыдержанными по простиранию водоносными и водоупорными отложениями мезозоя и кайнозоя (мощностью до 1100 м), и различной степенью минерализации подземных вод, изменяющихся от пресных до рассолов. Учитывая изменение основных факторов формирования подземных вод по площади в направлении от горных сооружений к низменности в пределах Ку-лундинско-Барнаульского артезианского бассейна выделены районы третьего порядка. Они соответствуют основным орографическим элементам территории — Обь-Чумышской возвышенности (II-1-в), Приобскому плато (П-1-б) и Кулундинской аллювиальной равнине (П-1-а).
Юго-западная часть Чулымо-Енисейского бассейна (П-2), причле-няющаяся к северным отрогам Кузнецкого Алатау, занимает относительно небольшую площадь на севере Кемеровской области и отличается довольно выдержанными горизонтами пресных порово-пластовых вод, приуроченных к континентальным осадкам мелового и юрского возраста.
Незначительная часть восточной окраины Западно-Сибирской системы артезианских бассейнов, сток которой контролируется средним течением р. Оби — Среднеобский бассейн (П-3), в пределах Кемеровской области примыкает с запада к Колывань-Томской складчатой зоне. Отложения платформенного чехла с приуроченными к ним пресными слабонапорными пластово-поровыми водами здесь представлены кайнозойскими континентальными осадками мощностью до 150 м.
На схеме гидрогеологического районирования (см. рис. 11) границы между артезианскими бассейнами и бассейнами трещинных вод проведены по контурам распространения платформенного чехла. Границы бассейнов трещинных вод с Кузнецким бассейном тектонические.
Для артезианских бассейнов в качестве основных единиц гидрогеологической стратификации приняты водоносные горизонты и комплексы; для бассейнов трещинных вод и адартезианских бассейнов приведено описание вод зон трещиноватости различных стратиграфических подразделений. Отсутствие достаточных материалов о водоносности региональных разломов не позволяет составить их самостоятельную гидрогеологическую характеристику с выделением на карте подрайонов азональных трещинно-жильных вод. Имеющиеся сведения по отдельным участкам водоносных разломов приведены в соответствующих разделах, посвященных описанию подземных вод различных стратиграфических подразделений, и частично подробнее изложены в разделе «Минеральные воды».
В дальнейшем при описании подземных вод приняты следующие критерии их характеристик: к ультрапресным отнесены воды с минерализацией до 0,2 г/л, пресным до 1, слабосолоноватым 1—3, солоноватым 3—10, соленым 10—35, рассолам более 35 г/л. При наименовании химического состава подземных вод принята классификация В. А. Александрова по содержанию элементов в эквивалентах не менее 25% (из 100). Наименование типа вод дано в соответствии с формулой солевого состава от преобладающих компонентов к второстепен
60
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ным. Жесткость определяется по классификации О. А. Алекина: очень мягкие до 1,5 мг-экв, мягкие 1,5—3, умеренно жесткие 3—6, жесткие 6—9, очень жесткие свыше 9 мг-экв.
На гидрогеологической карте в пределах Кузнецкого бассейна не показаны высокие террасы крупных рек (третья и выше), занимающие ограниченные площади, и покровные суглинки и глины, служащие относительным водоупором; последние сняты также в пределах бассейнов трещинных вод и окраин Западно-Сибирского артезианского бассейна. Характеристика грунтовых вод типа «верховодки» приведена лишь в главе «Инженерно-геологические условия», поскольку они имеют практическое значение только при мелиорации и строительстве. Необходимо отметить, что при характеристике подземных вод в тексте и таблицах приводятся фактические уровни, замеренные в скважинах, и величины удельных дебитов при максимально достигнутых понижениях уровня при откачках. Это имеет значение для характеристики трещинных вод, в частности Кузнецкого бассейна, где установлена общая закономерность уменьшения удельных расходов скважин с увеличением понижения.
Глава III
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
БАССЕЙНЫ ТРЕЩИННЫХ ВОД ГОРНОГО АЛТАЯ
К бассейнам трещинных вод Горного Алтая отнесены горные сооружения одноименного названия на юго-западе Алтае-Саянской складчатой области. Границы с сопредельными гидрогеологическими районами Кузнецким Алатау, Западным Саяном и Северо-Казахстанским нагорьем проведены несколько условно и совпадают с границами между водосборными площадями поверхностного и подземного стока рек-Оби, Иртыша и Абакана. Западные и северные отроги Горного Алтая погружаются под отложения Кулундинско-Барнаульского артезианского бассейна.
Сложен Горный Алтай интенсивно дислоцированными докембрийскими и палеозойскими породами, смятыми в складки, тектонически нарушенными и прорванными интрузиями различного возраста и состава. Значительное развитие имеют трещинные и трещинно-карстовые воды верхней зоны выветривания и более глубокие трещинно-жильные воды. В глубоких (до 1000 м и более) межгорных впадинах, выполненных рыхлыми, чаще всего песчано-гравийно-галечными кайнозойскими отложениями, заключены напорные поровые и порово-пластовые воды с характерными для артезианских бассейнов условиями залегания, формирования и стока. Эти межгорные замкнутые артезианские бассейны (Курайский, Чуйский, Уймонский, Усть-Канский и др.) занимают незначительные площади среди бассейнов стока трещинных и трещиннокарстовых вод (см. рис. 11) и очень слабо изучены. В целом изученность района невысока и крайне неравномерна.
Своеобразие гидрогеологическим условиям Горного Алтая, помимо имеющихся межгорных артезианских бассейнов, придают широкое распространение зоны высоких гор, значительное расчленение рельефа, наличие четко выраженной вертикальной климатической зональности и островов многолетнемерзлых пород.
Ниже приводится характеристика основных водоносных горизонтов, комплексов, вод спорадического распространения, водоупоров и зон трещиноватости, развитых в пределах бассейнов трещинных вод и
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
61
межгорных артезианских бассейнов. В первых в стратиграфической последовательности сверху вниз выделены: водоносный горизонт верхнечетвертичных аллювиальных отложений, водоносный комплекс средне-верхнечетвертичных гляциальных и флювиогляциальных отложений, воды зоны трещиноватости в нижнекаменноугольных — пермских, средне-верхнедевонских, нижнедевонских, силурийских, нижнепалеозойских, ордовикских, кембро-ордовикских, нижне-верхнекембрийских, нижнекембрийских, верхне- и среднепротерозойских отложениях, интрузиях различного возраста и состава (табл. 10). Практически неводоносные породы низов нижнего кембрия условно отнесены к водоупорам. О водах зоны трещиноватости нижнекаменноугольных — пермских отложений, развитых на ограниченных площадях в единичных межразломных впадинах на востоке Горного Алтая, сведений нет. Среднепротерозойские породы, несмотря на весьма значительное распространение (слагают наиболее высокие горные хребты Алтая), как и нижнедевонские, гидрогеологически почти не изучены.
В межгорных артезианских бассейнах, помимо названных ранее вод четвертичных отложений, установлены промороженные водоупорные породы неогена, водоносный горизонт неогеновых отложений и водоносный комплекс пород палеоген—миоцена. Водоносность юрских осадков, известных в межгорной впадине в Зателецком районе, совершенно не изучена.
Характеристика бассейнов трещинных вод
Воды зоны трещиноватости средне-верхнедевонских отложений распространены довольно широко на территории Горного Алтая, главным образом в пределах его западной окраины, известной под названием Рудного Алтая, и прилегающих к ней с востока районах, а также в центральных и северо-восточных частях горного массива. Весьма ограниченным распространением пользуются воды средне-верхнедевонских отложений на крайнем юге и юго-востоке, в бассейне рек Джасатер и Джумалы. Водовмещающими являются эффузивно-осадочные породы, представленные эффузивами и их туфами, туфопесчаниками, песчаниками, конгломератами, алевролитами, аргиллитами, глинистыми сланцами и известняками. Наиболее изучены подземные воды в пределах Рудного Алтая на площадях разведываемых и эксплуатируемых полиметаллических месторождений.
Воды большей частью безнапорные, залегающие на глубине до 5, редко более 20—40 м. При залегании средне-верхнедевонских отложений под долинами рек или толщей делювиальных образований на склонах заключенные в них воды приобретают местный напор, не превышающий 20 м. Обводнена обычно верхняя наиболее трещиноватая зона пород мощностью до 50—75 м в более устойчивых к выветриванию эффузивных и до 100—150 м в других разностях, особенно в известняках. Последние являются и наиболее обводненными на общем фоне весьма слабоводообильных эффузивно-осадочных образований. Обычно удельные дебиты скважин составляют тысячные — сотые доли литра в секунду при понижениях 20—60 м, увеличиваясь на участках тектонически раздробленных пород и при вскрытии скважинами карбонатных разностей до 0,2—0,3 и даже 0,5 л!сек (скв. 221, 223 и др ).
Расходы родников, встреченных в районах распространения эффузивных средне-верхнедевонских образований 0,08—0,5 л!сек (Рудный Алтай). На большей части территории Горного Алтая родники с дебитами 1,3—5 л/сек, иногда 20—3000 л/сек (табл. 11) зафиксированы главным образом в зонах тектонических нарушений.
62
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
63
Основные сведения о гидрогеологическом разрезе Горного Алтая
Таблица 10
Группа	Система	Отдел	Свита	Мощность, м.	Литологический состав	Гидрогеологическая стратификация	Мощность наиболее обводненной части разреза, м	Уровень воды, л	Напор, м.	Удельный дебит водопуик-тов, л/сек	Дебит родников, л/се к	Минерализация. г/л	Хнмнческни состав подземных вод
Кайнозойская	Четвертичная	I Верхний । современный		10—20	Пески, гравий, галечники, валуны	Водоносный горизонт QlH-IV	5—20	0—5	—	0,1—4,2	0,01—18,5	0,09—0,86	Г ндрокарбонатный кальциевый
				От 5—20 до 100-150	Моренные и водноледниковые отложения, суглинки, супесн, пески, щебень, валуны	Водоносный комплекс Qii-iii	От 3—5 ю 10-20	2-10	0—7,5	0,04—0,06	1—6	0,04—0,35	Г ндрокарбонатный кальциевый, кальцнево-натрие-вый
		Средний											
	Неогеновая		Туерыкская	До 680	Песчано-глинистая толща—пески галечники, щебень, глины. В верхней части разреза мерзлые породы (40—75 м)	Водоупор	—	—		—	—	—	—
						Водоносный горизонт N,_2	25—85	От+21 до 49	40—170	0,1—1	—	0,15-0,7	Г ндрокарбонатный каль-цнево-магнневый
				250	Глины с прослоями алевритов, кварцевых песков, галечников, бурых углей	Водоносный комплекс Pg-Ni	10—80	От +29 до +10	146-250	0,1—1,1	—	0,1—1,37	Гндрокарбонатный кальциевый, гидрокарбонатно-сульфатный натриевый
	Палео -геновая												
'Мезозойская	1 Юрская			600	Песчано-галечниковые отложения	То же J	Не изучены						
Палеозойская	Пермская			2600-4000	Конгломераты, аргиллиты, алевролиты, песчаники, глинистые сланцы с прослоями эффузивов	О3--Р1	Не изучены						
	Каменноугольная												
	Девонская	Верхний		5550—8600	Эффузивы и их туфы, туфопес-чаиики, кристаллические сланцы, известняки, аргиллиты, алевролиты, песчаники, конгломераты	1Ы трещиноватости О 1	£	От 50—75 до 100—150	0-5 реже 20—40	0—16	0,02—0,5	0,08—20, чаще 1,3—8, иногда ДО 20—240	0,08—0,6, чаще 0,2—0,4, иногда до 2	Г ндрокарбонатный каль-циево-натриевый, кальцие-во-магниевый, реже гидро-карбонатно-сульфатный со смешанным катионным составом
		Средний											
		Нижний 1		600—1500	Песчаники, глинистые сланцы, алевролиты, эффузивно-осадочные образования, реже известняки	Воды зоь О	Не изучены						
	Силурийская			1500-3000	Известняки, песчаники, известково-глинистые сланцы, алевролиты	S	До 100	От 0 до 35—50	До 20	0,03—0,1	От 0,2 до 5—7, иногда 50—500	0,07—0,2	Г ндрокарбонатный кальциевый
64
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
65
Продолжение табл. 10
Группа	Система	Отдел	Свита	Мощность, м	Литологический состав	Гидрогеологическая стратификация	Мощность наиболее обводненной части разреза,	Уровень воды, м	Напор, м	Удельный дебит водопунк-тов, л!сек	Дебит родников, л1сек	Минерализация, г,'л	Химический состав подземных вод
	Силурийская			2500	Песчаники, алевролиты, глинистые сланцы с прослоями эффу-зивов и их туфов, аргиллиты, конгломераты	PZ1	60—100	0—49	До 10	0,05—0,2	0,1—0,2, иногда до 1	0,18—0,42	Гидрокарбонатный кальциевый и кальциево-магние-вын
	к СО и и	Средний и верхний		2500—3500	Конгломераты, песчаники, алевролиты с прослоями известняков, известняки	о X	До 65	0-24	—	Н. с.	0,13-0,5, редко до 4	0,21-0,43	Гидрокарбонатный кальциевый, кальциево-магние-вый или натриевый
	Орлов?	Нижний	Эрно-Ал-тайская	2000—5000	Кварцевые песчаники, алевролиты, глинистые сланцы, реже кристаллические сланцы	о св о Ст3— s —О,	До 70	Н. с.	л	Н. с.	0,1—0,2, редко до 600	0,2—0,4	Гидрокарбонатный кальциевый, магниево-кальцие-вый и натриево-кальциЬвый
К			и			О О.							
ЬС 5S о о		Верхни?		700—1000	Песчаники, алевролиты, конгломераты, известково-глинистые сланцы, известняки, порфириты	ды зоны 1 О Э к	1	До 70—100	Н. с.	—	И. с.	От 0,1—0,3 ДО 4,5—10,	0,3—0,5, редко 0,18 и 0,86	Гидрокарбонатный кальциевый и кальциево-иатрие-вый
с	мбрийская	Средний |		4000—4500	Эффузивы и их туфы, песчаносланцевые отложения, песчаники, прослои известняков	О са					реже до 15—70		
		X X		1000—2000	Мраморизованные известняки, глинистые сланцы, песчаники	Ст*!	До 100	Н. с.	—	Н. с.	15—50, иногда 170—200	0,25—0,4	Гидрокарбонатный кальциевый
		й X X			Кератофиры, порфириты, их туфы, глинистые сланцы, песчаники с прослоями известковистых и вулканогенных пород	Водоупор Ст1!	—	—	—	—	—	—	—
сс и SS О О	озойская	Верхний	Бараталь-ская	2500	Метаморфизованные известняки, доломиты, мраморы	X Pt3 о	До 100	От +2 до 10	Чаще 0, иногда 5—10	0,06—13,2	0,12— -10-15, иногда 120-200	0,2—0,47	Гидрокарбонатный кальциевый
Допале'	о. (U о о. С	Средний		1000—2000	Метаморфические сланцы, песчано-глинистые и вулканогенные образования	со о X X EJ	Pf <u	нг2 сх	50—70				Не изучены		
				> 100	Граниты, гранодиориты, диориты, габбро, пироксениты и др.	Воды 3OF X? N 1	До 30—50, реже оолее	До +20	До 50	Единичные 2-2,3	0,05—1, реже 3—5	0,13—0,47	Гидрокарбонатный кальциевый или натриевый. В районе с. Белокурихи содержание радона 11—27 ед. Махе
Примечание Здесь и далее везде «Нс» —нет сведений, «—» нет или не обнаружено, в графе «Уровень воды» плюс перед цифрой обозначает величину напора выше поверхности земли, цифра без знака — величина залегания уровня ниже поверхности земли
66
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
67
Таблица 11
	Некоторые данные о подземных водах						средне-верхнедевонских отложений								
№ водо-пункта на гидрогеологи-	Местоположение водо-	Абс. отм. устья или выхода родника, м	Водовмещающие	Дата	Установившийся уровень,	Дебит, л!сек	Минерала-	Химический состав воды, мг/л, мг-Ж81л, %-экв						Прочие компоненты,	Жест-
	пункта, № по перво-		породы и интервал их опробования, м	отбора пробы	м		зацня							мг{л	кость, мг-экв
ческой карте		Глубина скважины, м			Глубина появления воды, я	ние, м	г/л	натрий + калий	магний	кальций	хлор	сульфаты	гидрокарбонаты		
40	Родник в 32 км к С от с. Курата, 43	1200	Хлорито-серицитовые сланцы	17/VI 1962 г.	—	0,3	0,08	6,9 0,3 28	1,8 0,15 14	12,7 0,63 58	1,5 0,04 4	11,5 0,24 22	48,8 0,8 74	—	Н. с.
72	Родник в 102 км к Ю от с. Кош-Агач, 30	2320	Трещиноватые кварцевые порфиры	27/VII 1962 г.		10—12	0,25	69,2 2,98 96	1,2 0,1 3	8,8 0,03 1	21,3 0,6 20	76,5 1,59 53	48,8 0,8 27	Железо закисное 0,8; фтор 3,2,	, кремнекислота 28,2	Н. с.
63	Родник в верховье р. Бугузун, 31	2100	Порфириты, альбитофиры	25 VI 1962 г.	—	8	0,22	9,2 0,38 13	8,6 0,71 24	36,8 1,83 63	2 0,07 2	12,7 0,26 9	155,6 2,55 89	Фтор 0,8; кремнекислота 3,3	Н. с.
66	Родник в верховье р. Кара-Су, 124	2360	Тектонически нарушенные породы	3/Х1 1963 г.	—	230-3000	0,17	3,45 0,15 6	8,85 0,72 32	28,19 1,41 62	2,91 0,08 4	12,56 0,26 12	116,01 1,91 84	__	2,1
221	Скважина в с. Каменка-1, в 2 км на ЮЮЗ, 176	320	Туфоконгломе-раты, 20,5—55	4/V11 1958 г.	5,08	0,5	0,74	98,67 4,29 45	16,17 1,33 14	80,16 4 41	10,44 0,29 3	139,5 29 30	392,35 6,43 67		5,4
		55			20,5	2,4 1 ।									
223	Скважина в с. Бон-	440	Сернцито-хлори-товые сланцы, 38-52	1955 г.	4	0,9 '	0,42	30,5	20,97	52	25,65	29,7	262		4,3
	дари, 199	52			38	3		1,32 23	1,72 31	2,6 46	0,72 13	0,62 11	4,3 76		
67	Родник в долине р. Юстыд, 104	2170	Песчаники	11 VII 1963 г.	—	7,5 1	0,34	36,79 1,6 33	17,02 1,4 29	38,08 1,9 39	17,73 0,5 11	24,69 0,51 12	207,46 3,4 77	Аммоний 0,4; нитрит 0,89; карбонат 15	3,4
21	Родник „Курлов-ские дачи”, с. Черта, 11	500—600	Песчаники известковистые	15/V1 1962 г.	—	20	0,34	8,3 0,33 8	11,1 0,91 22	60 2,99 70	1,4 0,03 1	5 0,1 2	250,1 4,1 97	Кремнекислота 10,1; фтор 0,4	3,9
61	Родник Чаган-Узунский на 519,5 км Чуйского тракта, 23	1800	Трещиноватые песчаники и алевролиты	28/VI 1962 г.	—	1,5	0,71	27,8 1,21 13	40,1 3,3 35	100,2 5 52	5,2 0,14 1	124,8 2,59 27	414,8 6,8 72	Железо окисное 0,5	8,3
68
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
Воды пресные с минерализацией 0,08—0,6 г/л, чаще 0,2—0,4 г/л, гидрокарбонатные кальциево-натриевые и кальциево-магниевые, реже гидрокарбонатно-сульфатные со смешанным катионным составом. В последнем случае минерализация вод возрастает до 2 г/л (роди. 47, скв. 221, табл. 11) за счет вымывания солей из перекрывающих засоленных четвертичных отложений высокогорных степей и загипсованных кайнозойских пород на границе с Кулундинско-Барнаульским артезианским бассейном в низкогорной зоне Рудного Алтая (Березовогорское полиметаллическое месторождение).
Воды зоны трещиноватости силурийских отложений распространены главным образом в северной, северо-западной и небольшими участками в центральной частях горного массива и связаны с терригенными и карбонатными породами: известняками, песчаниками, известково-глинистыми сланцами, алевролитами. Известняки подвержены процессам карстования. Пустоты выщелачивания отмечены в районе Белорецкого железорудного месторождения на глубине 100—120 м. Поверхностные карстовые явления — провалы, воронки, суходолы установлены в долинах р. Чарыш и его притоков. В окрестностях с. Черный Ануй известны значительные карстовые пещеры.
Воды силурийских отложений безнапорные, залегают на глубине от 0 до 35—50 м; наибольшие глубины наблюдаются на водоразделах. Водообильность пород неравномерная. Дебиты родников, приуроченных к известнякам, колеблются в широких пределах. Так, близ с. Черный Ануй они изменяются от 2,8 до 50 л/сек-, в с. Горный Ключ расход одного из таких родников достигает 150 л/сек (родн. 27, табл. 12). В долине р. Яломан в известняках обнаружены очень крупные выходы трещинно-карстовых вод с дебитом до 250—500 л/сек. Терригенные породы силура обводнены в зоне экзогенной трещиноватости неповсеместно (чаще на тектонически ослабленных участках) и значительно слабее карбонатных разностей: дебиты родников составляют 0,2—5 л/сек, а удельные расходы скважин 0,03—0,1 л/сек.
Воды пресные, с минерализацией от 0,07 до 0,2 г/л, гидрокарбонатные кальциевые.
Воды зоны трещиноватости н е р а с ч л е н е н н ы х нижнепалеозойских отложений наиболее широко распространены восточнее и юго-восточнее оз. Телецкого. Водовмещающими являются трещиноватые глинистые и кристаллические сланцы, песчаники, конгломераты с редкими прослоями эффузивов и их туфов в верхней части разреза до глубины 60—100 м. О водообильности отложений можно судить по немногочисленным сведениям о родниках, дебиты которых составляют обычно 0,1—0,3, реже до 1 л/сек. Наименее водообильны глинистые сланцы. Количество естественных выходов и их расходы возрастают на тектонически ослабленных участках.
По составу воды гидрокарбонатные кальциевые и кальциево-магниевые с минерализацией до 0,3—0,4 г/л (табл. 13).
Воды зоны трещиноватости ордовикских отложений широко развиты в пределах Горного Алтая. Водовмещающими являются главным образом песчано-сланцевые образования с небольшими прослоями и линзами известняков. Породы обводнены крайне неравномерно. Наибольшей трещиноватостью, а следовательно водообиль-ностью, обладают известняки. Родники, связанные с верхней зоной выветривания, имеют обычно небольшие расходы. В истоках р. Белый Ануй в песчаниках ордовика зафиксировано несколько родников с дебитами 0,13—0,5 л/сек (см. табл. 12). На участках, подверженных воздействию тектонических нарушений, водообильность пород возрастает:
алтае-саянская гидрогеологическая область
69
имеются сведения о наличии естественных выходов с расходами 2,2— 4 л!сек (родн. 44).
Воды ордовикских отложений пресные гидрокарбонатные кальциевые, кальциево-магниевые или натриевые с минерализацией 0,21 — 0,43 г/л.
Воды зоны трещиноватости кембро-ордовикских отложений связаны с флишоидными толщами метаморфизованных глинистых сланцев, алевролитов и песчаников. Обводненность пород неравномерная и зависит от наличия тектонически ослабленных участков. Среди литологических разностей наибольшей открытой трещиноватостью, а следовательно, и водообильностью, обладают песчаники, особенно в зонах разломов. Так, в бассейне р. Сёмы близ сел Топуча и Кумулыр встречены родники с дебитами 2—9 л/сек. Недалеко от с. Чи-бит, в долине р. Чибитки, в толще песчаников, затронутой региональным нарушением, известен родник с расходом 600 л/сек (родн. 60, табл. 12). В целом же обводненность кембро-ордовикских отложений слабая. Дебиты естественных выходов подземных вод, не связанных с разломами, не превышают 0,1—0,2 л!сек.
На участках развития многолетнемерзлых пород притоки в горные выработки Акташского ртутного месторождения за счет подмерзлотных вод кембро-ордовикских отложений устойчивы и не превышают 13— 14 л]сек (абс. отм. 2472 м). В выработки, пройденные в мерзлой зоне (абс. отм. 2570—2603 м), притоки до 3—5 л/сек наблюдались только в период положительных температур воздуха, а в зимнее время снижались до 0,03 л!сек.
Воды пресные (0,2—0,4 г/л) гидрокарбонатные кальциевые, маг-ниево- или натриево-кальциевые.
Воды зоны трещиноватости нижне-верхнекембрийских отложений связаны с верхней наиболее выветрелой частью разреза мощностью до 70—100 м, сложенной эффузивами и их туфами, песчаниками, туфопесчаниками, мергелями, конгломератами, известково-глинистыми сланцами и известняками. Породы значительно метаморфизованы и интенсивно дислоцированы. Дебиты многочисленных родников, выходящих из нижне-верхнекембрийских отложений, изменяются от 0,14—0,3 до 4,5—10 л!сек (табл. 14). Расходы до 1 л/сек характерны для площадей распространения песчано-сланцевых разностей. На участках развития карбонатных пород .и по зонам тектонических нарушений дебиты родников возрастают до 15 л/сек и более.
Воды пресные гидрокарбонатные кальциевые или кальциево-нат-риевые. Минерализация их обычно 0,3—0,5 г/л, уменьшаясь до 0,18 г/л (родн. 26) в резко расчлененном среднегорье и возрастая до 0,86 г/л (родн. 18) в низкогорье.
Воды зоны трещиноватости н и ж н е к е м б р и й с к и х отложений. Карбонатные породы нижнего кембрия, занимающие значительные площади в центральной части Горного Алтая, содержат в верхней выветрелой, трещиноватой и закарстованной зоне (до 100 м) грунтовые трещинные и трещинно-карстовые воды. В бассейне р. Са-расы обнаружены карстовые воронки и пещеры, расположенные выше местного базиса эрозии. Карстовые воронки и трубообразные пещеры в известняках встречены и в долинах рек Бол. и Мал. Кыркыла и их притоков. Значительная дислоцированность и химически чистый состав кембрийских известняков способствуют развитию в них карстовых процессов. В местах развития карста встречаются очень крупные сосредоточенные выходы подземных вод с дебитами 200 л/сек и более, приуроченные к раскарстованным зонам тектонических нарушений. Например, в долине р. С ар асы близ с. Пролетарского известно несколько круп-
70
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
71
Некоторые данные о подземных водах кембро-ордовикских, ордовикских и силурийских отложений
Таблица 12
№ водо-пункта на гидрогеологической карте	Местоположение водо-пуикта, № по первоисточнику	Абс. отм. устья млн выхода родинка, я	Водовмещаюшие породы н интервал их опробования, лс	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, я	Дебит, л/сек	Минерализация, воды, г/л	Химический состав воды. мг/л, мг-эке/л, %-ЭКв						Прочие компоненты, яг/л	Жесткость, яг-экв
						Понижена, я		натрий _L калий	магний	кальций	хлор	сульфаты	гндро-карбонаты		
					Глубина появления воды, я										
		Глубина скважины, я													
Силурийские отложения
58	Родник в 10 км от сел. Терехта, на слиянии рек Большая и Черная Терехта, 33	1400	Г линистые сланцы, мрамо-ризованные известняки	4/V1I 1962 г.		5	0,07	2,1 0,09 8	1,3 0,11 10 л	18,4 0,92 82	1,5 0,04 5	4 0,08 11	40 0,65 84		Н. с
27	Родник в с. Горный Ключ, 69	Н. с.	Известняки	13/VII 1957 г.	—	150	0,22	17,02 0,74 25	3,5 0,29 10	38,08 1,9 65	7,12 0,2 7	7,41 0,15 5	151,2 2,58 88	Нитрит 1,5; аммоний 0,55; карбонат 14; кремнекислота 2	'2,2
	Родник, Инское месторождение, участок Сухой Лог, 100	Н. с.	Известняки, мраморы	27/1 1957 г.	Opdoei	Н. с. 1кские	0,21 отлол	10,6 0,46 17 •сения	5,1 0,42 16	36,1 1,8 67	5 0,14 5,2	6,6 0,14 5,2	146,4 2,4 90	Аммоний 0,4; аммиак 1,3; нитрит 0,04	2,2
14	Родник в 5 км к СВ от с. Сентелек, 65	Н. с.	Сланцы	17/IX 1957 г.	—	Н. с.	0,21	36,11 1,57 55	—	26,04 1,3 45	13,49 0,38 13	56,37 1,17 41	80,55 1,32 46	Нитрит 0,06; аммоний 2,1	1,3
39	Родник в 13 км к В от с. Бугрышнха, 103	Н. с.	Известняки	14/VIII 1957 г.	—	Н. с.	0,35	15,63 0,68 15	2,62 0,22 5	73,15 3,65 80	3,55 0,1 2	2,47 0,05 1	244,08 4 97	Нитрит 0,03; аммоний 4,5; карбонат 2	3,9
222	Родний в 3 км от с. Карым (Карымский .Святой Ключ'), 3 Скважина вс. Усть-Кан, 8674	540 1020 63,6	Хлоритизирован-ные глинистые сланцы Сланцы трещиноватые, 24—63,6	10/VI 1962 г. 31/V 1967 г.	24 24	0,13 42 2,5	0,37 0,43	4,8 0,2 4 46,23 2 32	11,1 0,91 20 9,82 0,8 13	68 3,39 76 70 3,49 55	5,6 0,07 2 48 1,35 24	5 0,1 2 21,2 0,44 8	262,3 4,3 96 231,8 3,8 68	Свинец следы; фтор 0,6; кремнекислота 13	4,3 3,5
Кембро-ордовикские отложения
60	Родник в с. Чибит, 71	1524	Песчаники, сланцы	21/V1 1962 г.	—	600	0,29	5,8 0,25 6	24,1 1,98 52	32 1,59 42	2,6 0,07 2	17 0,35 9	207,4 3,4 89	—	3,6
	Родник, Своловский совхоз, центр усадьбы, 59	Н. с.	Коренные	15/VI 1962 г.	—	Н. с.	0,4	9,66 0,42 8	9,18 0,75 14	82,76 4,13 78	7,84 0,22 5	6,99 0,14 3	264,82 4,34 82	Нитрит 0,18; аммоний 0,9; карбонат 18; кремнекислота 4	5,8
Таблица 13
Некоторые данные о подземных водах нижнепалеозойских отложений
№ водо-пункта на гн-дрогео-логи-ческой карте	Местоположение водопунк-та, № по первоисточнику	Абс. отм. устья или выхода родинка, м Глубина скважины, м	Водовмещаю-щне породы н интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	 Глубина появления воды, м	Дебнт, л!сек Понижение, м	Минерализация воды, г/л	Химический состав воды, мг/л, мг-экв/л, %-экв						Прочие компоненты, мг/л	Жесткость, мг-экв
								натрнЙЧ-+калий	магний	кальций	хлор	сульфаты	гидро-карбонаты		
	Родник в 10 км к СВ от с. Курай, на СЗ склоне Курай-ского хребта 21	1374	Хлоритово-актинолитовые сланцы	Н. с.		0,1—0,2	0,21	5,5 0,23 8	12 0,99 36	30,7 1,53 56	1,5 0,04 1	25,1 0,52 19	134,2 2,2 80	Железо окисное 0,3	2,5
	Скважина в 5 км кВ от пос. Кокорю, 414	1902,5	Сильно метаморфизованные порфириты	18/IX 1964 г.	24	1,5	0,42	25,52 1,11 19	31,62 2,6 46	40,08 2 35	3,55 0,1 2	58 1,21 21	264,48 4,4 77	—	4,4
		117,5			Н. с.	27,5									
	Скважина в колхозе .Путь к коммунизму" Кош-Агачского района, 406	1885,15	Глинистые сланцы 102,3—150,6	30/VII 1963 г.	49,2	0,5	0,24	5,52 0,24 8	13,38 1,1 36	36,07 1,75 56	7,09 0,2 6		176,96 2,9 94	Нитрат 0,89; аммоний 0,2	7,2
		150,6			Н. с.	2,38									
Некоторые данные о подземных водах нижне-верхнекембрийских отложений
Таблица 14
м родника на гндро-геоло-гиче-ской карте	Местоположение родника, № по первоисточнику	Абс отм выхода родника, м	Водовмещающие породы	Дата отбора пробы	Дебит, л/сек	Минерализация воды, г/л	Химический состав воды, мг)л, мг-экв/л, %-экв						Прочие компоненты, мг/л	Жест кость мг-экв
							натрий+ 4-калий	магний	кальций	хлор	сульфаты	гидро-карбоиаты		
26	В 7 км к В от пос. Элекмонар, 40	800,4	Трещиноватые песчаники, глинистые сланцы	9/VI 1962 г	0,3	0,18	2,1 0,09 4	4 0,34 15	36,4 1,81 81	2,2 0,06 2	4 0,08 4	128,1 2,1 94	—	2,2
16	Левый берег р Сарасы, в 5 км к Ю от с. Сараса, 37	445	Мраморизо-ванные известняки и песчаники	12/VII 1962 г.	15	0,38	3,7 0,15 3	9,8 0,81 17	76 3,79 80	1,4 0,03 1	5 0,1 2	280,6 4,6 97		4.6
20	В 15 км к ЮВ от пос Артыбаш, долина р Самыш, 41 В 2 км от с. Но-во-Чарышское	550	Трещиноватые песчаники, сланцы	22/VII 1962 г.	Н с.	0,24	2,5 0,11 3	3,5 0,29 10	52 2,59 87	1,1 0,03 2	8 0,16 5	170,8 2,8 93	—	2,9
		Н. с.	Сланцы	4/VII 1957 г.	Н. с	0,27	17,02 0,74 21	6,55 0,54 15	45,09 2,25 64	20,88 0,58 17	36,21 0,75 23	122,04 2 60	Нитрит 5; аммоний 15; карбонат 6; кремнекислота	2,7
	В 2 км к С от с Березовка	Н. с.	Сланцы	19/VIII 1957 г.	0,01	0,55	57,04 2,48 33	21,41 1,76 24	63,16 3,15 43	9,22 0,26 4	59,26 1,24 19	311,2 5,1 77	Аммоний 1,5, карбонат 24	4,9
	Озерский совхоз, Центральная усадьба, 33	Н. с	Сланцы	14/VII 1957 г.	Н. с	0,5	58,65 2,55 38	8,74 0,72 10	69,74 3,48 52	7,84 0,22 4	6,17 0,13 2	297,78 4,88 94	Нитриты следы, аммоний 0,9, карбонат 45,6, кремнекислота «	4,2
18	В 10 км от с-Березовка, вниз по р. Березовке, 36	Н. с.	Сланцы	18/VIII 1957 г.	0,3	0,86	91,77 3,99 34	31,03 2,55 22	102,2 5,1 44	31,24 0,88 8	113,57 2,36 22	463,76 7,6 70	Аммоний 1,5; карбонат 24; кремнекислота 6	7,6
74
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ных родников («Емельяновские»). Наиболее крупный из них, выходящий в правом борту реки из трещиноватых известняков, в июле 1961 г. имел дебит 170 л/сек (родн. 17). Рядом расположены родники с расходами 50 и 35 л!сек. На левом берегу на дне долины в 25 м от русла реки находится родник Кипучий, в нем пузырьки воздуха (Комаров, 1935 г.) в струях восходящей воды создают впечатление кипящей воды. Дебит его 5 л!сек (июнь 1962 г.).
Воды нижнекембрийских отложений гидрокарбонатные кальциевые пресные с минерализацией 0,25—0,4 г/л.
Водоупорные нижнекембрийские отложения представлены кератофирами, порфиритами, их туфами, глинистыми сланцами и метаморфизованными песчаниками с прослоями известковистых и вулканогенных пород. Отложения имеют ограниченное распространение, занимая небольшие площади в центральной и северо-восточной частях горного массива, часто на контакте с высоководообильными нижнекембрийскими известняками. Трещины выветривания в вулканогенно-осадочных породах и сланцах заполнены обычно каолиновыми продуктами выветривания, закрыты и практически неводоносны.
Воды зоны трещиноватости верхнепротерозойских отложений распространены главным образом в северной половине района; небольшая узкая полоса верхнепротерозойских пород, ограниченная зонами тектонических нарушении, протягивается на юг в центральной части Горного Алтая. Водовмещающие породы представлены в основном карбонатными разностями: известняками, мраморами, доломитами, реже порфиритами, песчаниками и сланцами. Наиболее детально воды этих отложений изучены при разведке для водоснабжения г. Горно-Алтайска в бассейнах рек Улалы и Маймы. Обводнена верхняя наиболее трещиноватая и закарстованная зона мощностью до 70—80 м. Мелкие пустоты выщелачивания и каверны наиболее часто прослеживаются в интервалах 30—40 и 50—60 м. Трещинно-карстовые и трещинные преимущественно грунтовые или слабонапорные воды вскрыты скважинами на глубине 9—30 м. В пределах долин воды напорные, нередко самоизливающиеся. Высота напора достигает 25—30 м. Обводненность отложений крайне неравномерная, зависящая от литологического состава водовмещающих пород и от степени их открытой трещиноватости. Наименее водообильны песчано-глинистые и эффузивные разности. Удельные дебиты скважин, вскрывающих эти породы, 0,02—0,04 л)сек, расходы родников 0,1—0,3 л!сек. Известняки обводнены значительно, хотя и неравномерно. Нередко удельные расходы скважин, расположенных рядом (от 9 до 170 м), изменяются в значительных пределах: 0,9 и 4,7 л!сек, 0,5 и 10 л!сек (табл. 15). Расходы многочисленных родников колеблются от 0,5—2 до 10— 15 л!сек. В среднем течении р. Катунь на участках наибольшего развития в известняках поверхностного карста (пещеры, воронки, провалы и т. п.) встречаются крупные выходы трещинно-карстовых вод с дебитами до 120—200 л!сек.
Воды зоны трещиноватости верхнепротерозойских отложений пресные гидрокарбонатные кальциевые с минерализацией до 0,4—0,5 г/л. Режим их тесно связан с режимом поверхностных вод и атмосферных осадков; в теплые периоды года родники резко реагируют на выпадение осадков, расходы их увеличиваются в несколько раз. Температурный режим вод также непостоянен: годовая амплитуда колебаний составляет 5° (от 5° С зимой до 10° С летом).
Воды зоны трещиноватости интрузивных пород. Разнообразные по составу (но преимущественно кислые) и возрасту интрузивные породы занимают в пределах Горного Алтая значительные
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ гидрогеологическая область
75
площади. Они образуют ряд довольно крупных массивов (Бащелак-ский, Тегерекский и др.), большей частью обнаженных и подвергающихся в условиях резко континентального сурового климата интенсивному выветриванию. Благодаря однотипности характера трещиноватости и связанной с нею обводненности стало возможным выделение в верхней выветрелой части интрузивных массивов единой водоносной зоны с грунтовыми трещинными водами. Мощность ее невелика (обычно 30—50 м, реже более). Ниже этой глубины трещиноватость затухает, за исключением зон тектонических нарушений. К последним приурочены трещинно-жильные, иногда термальные воды напорного характера. В пределах рассматриваемой территории термальные воды известны в двух местах: на севере, в районе с. Белокуриха, и на юге, в верховье р. Джумалы, в бассейне р. Джасатер. В настоящее время на базе Белокурихинских вод функционирует один из крупнейших курортов Сибири. Месторождение приурочено к крупному гранитному массиву, осложненному молодыми (альпийскими) тектоническими нарушениями (Нехорошей, 1927 г.; Лепезин, 1959). Воды, вскрытые многочисленными скважинами до глубины 300—500 м, самоизливаются; величина напора над поверхностью земли достигает 12—19 м. Расходы скважин колеблются от 5,6 до 35,6 л/сек (скв. 198, табл. 16). Воды Бе-локурихинского месторождения, по данным А. А. Асташкиной, пресные (0,2—0,3 г/л) гидрокарбонатно-сульфатные натриевые с содержанием радона до 20—30 ед. Махе и температурой до 27—42° С. Расходы родников и температурный режим термальных вод постоянны. Холодные напорные воды установлены в южной части Белокурихинского массива. Температура их 6—8° С, минерализация 0,1—0,3 г/л, а радиоактивность не превышает 1 —10 ед. Махе.
Выходы теплых вод (до 20°С), близкие по составу белокурихин-ским, но с меньшим содержанием радона (1 ед. Махе), известны в высокогорной части района (2320 абс. м) в области распространения многолетнемерзлых пород, в долине р. Джумалы (родн. 72) *.
Обводненность верхней зоны экзогенной трещиноватости интрузивных массивов невелика. Дебиты немногочисленных нисходящих родников обычно 0,5—1 л/сек, редко до 3 л/сек (см. табл. 16). В зоне выветривания в пределах северо-западной части Алтая, вскрываемой под толщей четвертичных отложений на глубине 70—100 м, удельные дебиты скважин 0,0009—0,08 л/сек. При этом чем больше мощность перекрывающей толщи, тем ниже расходы скважин и выше минерализация подземных вод. На юго-западе Рудного Алтая известны скважины, вскрывшие воды в трещиноватых интрузивных породах с минерализацией до 7 г/л. В целом же воды интрузивных пород обычно пресные (0,1—0,5 г/л) гидрокарбонатные кальциево-натриевые или натриевые.
Режим трещинных вод Горного Алтая в течение ряда лет изучался лабораторией гидрологии Транспортно-энергетического института СО АН СССР ** на характерных родниках, расположенных в различных высотно-климатических зонах.
В низко- и среднегорье (400—900 и 900—2000 м) установлена четкая зависимость режима грунтово-трещинных вод от климатических факторов, выражающаяся в изменении расходов родников по сезонам года. Максимальные значения последних приходятся в большинстве случаев на сентябрь — октябрь, минимальные — на февраль — март. Часто увеличение расходов отмечалось некоторое время спустя после
* Более подробно о белокурнхннскнх н джумалннских термах см в гл. VI.
** В настоящее время Сибирский научно-исследовательский институт энергетики.
76
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
77
Некоторые данные о подземных водах верхнепротерозойских отложений
Таблица 15
№ водо-пункта иа гидрогеологической карте	Местоположение водо-пункта» № по первоисточнику	Абсолютная отм. устья или выхода родника, м	Водовмещающие породы н интервал их опробования, и	Дата Отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, л1сек	Минерализация воды, г/л	Химический состав воды, мг}л, мг-экв/.г, %-экв						Прочие компоненты, мг!л	Жесткость, мг-экв
						Понижение, м		натрий+ +калий	магний	кальций	хлор	сульфаты	гидрокарбонаты		
		Глубина скважины, м			Глубина появления воды, м										
200	Скважина в г. Гор-ро-Алтайске, долина р. Улалы, 568	299,46 88,5	Известняки до 88,5	зо/х 1967 г	Н с.	84,2 9,3~	0,46	7,13 0,31 5	15,81 1,3 22	80,17 4,4 73	4,25 0,12 2	1,64 0,03 1	355,07 5,82 97	Нитрат 0,25	5,7
	Скважина в г. Горно-Алтайске, левый берег р. Улалы, 552	299,17	Глинистые сланцы, известняки, до 106,5	30/VII 1966 г	+2,01	15,87	0,47	9,89 0,43 7	13,38 1,1 19	88,18 4,4 74	7,09 0,2 3	3,29 0,07 1	344,45 5,65 95	Нитрат 1,33;	( карбонат 9	'	5,5
		106,5			Н. с	1,58									
	Скважина в г. Горно-Алтайске, долина р. Маймы, 561	305,28	Известняки, до 65	1/111 1967 г.	0,6	18	0,33	6,21 0,27 6	8,15 0,67 16	64,73 3,23 78	4,96 0,14 3	4,12 0,09 2	241,03 3,95 95	Аммоний 0,2	3,9
		65,85			Н. с.	3,3									
	Скважина в г. Горно-Алтайске, правый берег р Улалы, 419	300,34	Известняки, до 46	18/V 1966 г	2	13,9	0,47	6,21 0,21 4	15,44 1,27 21	90,38 4,51 75	10,78 0,29 5	0,82 0,02	347,81 5,7 95	Нитрат 1,77; нитрит 0,3	5,8
		46,05			Н. с.	1,05									
	Скважина в г. Горно-Алтайске, 551	Н. с.	Порфириты, до 54	21/V1 1966 г.	1,5	1	0,37	0,5 0,02	17,02 1,4 26	80,16 4 74	33,33 0,94 19	19,54 0,41 8	222,7 3,65 73	Нитрат 26,6	5,5
		54,1			Н. с	17,25									
23	Родник на восточном берегу оз. Телец-кого, 34	Н. с.	Песчаники, глинистые сланцы, известняки	25/VII 1962 г.	—	0,12	0,34	32 1,28 30	7,7 0,63 15	47,6 2,37 55	1,7 0,04 1	27,9 0,58 14	219,6 3,66 85	—	3
55	Родник в верховье р. Кара-Кудюр, 26	1880	Известковоглинистые сланцы	3/VI1 1964 г.	—	10—15	0,37	13,52 0,59 12	27,82 2,26 47	39,36 1,97 41	5,68 0,16 3	12 0,25 5	268,4 4,4 92	—	4,2
19	Родник в 2 км от Чуйского тракта, между селами Ман-жерок и Усть-Муны, 28	800	Зона трещиноватых, ожелез-ненных, орого-вико ванных сланцев и алевролитов	30/VII 1962 г		10	0,33	10,7 0,46 11	14,2 1,17 29	48,8 2,43 60	3,2 0,09 2	12,7 0,26 6	225,7 3,7 92	Цинк 0,035; фтор 0,4; кремнекислота 15,3	3,6
78
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
алтае-саянская гидрогеологическая область
79
Некоторые данные о подземных водах зон трещиноватости интрузивных пород
Таблица 16
№ водо-пункта на гидрогеологической карте	Местоположение водо-пункта, № по первоисточнику	Абс. отм. устья нли выхода родника, м.	Водовмешаюшие породы и интервал нх опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, л}сек	Минерализация воды, г/л	Химический состав воды, мг1л, мг-экв)л, %-экв						Прочие компоненты» мг1 л	Жесткость, мг-экв
						Понижение, м		натрий+ 4- калий	магний	кальций	хлор	сульфаты	гидро-карбоиаты		
					Глубина появления воды, м										
		Глубина скважины, м													
30	Родник Северный Аржан, долина р. Чу-лышман, в 2 км от впадения в оз. Те-лецкое, 35	450	Контакт грани-тоидов с метаморфическими сланцами	23/VII 1962 г.	—	1	0,23	16,6 0,66 22	7,4 0,61 20	36 1,79 58	11,2 0,31 10	27,2 0,56 19	131,2 2,15 71	—	2,4
28	Родник в 10 км ЮВ с. Чарышское, 60	Н. с.	Граниты	15/VII 1957 г.	—	0,05	0,47	24,84 1,08 16	13,55 1.П 16	94,59 4,72 68	21,38 0,6 10	9,88 0,21 4	301,44 4,94 86	Нитрит 0,15; аммоний 0,9; карбонат 3,48	5,8
	Родник в 0,5 км от с. Боровлянка, 61	Н. с.	Граниты	16/VII 1957 г.	—	Н. с.	0,13	23,23 1,01 59	—	14,03 0,7 41	6,42 0,18 10	20,57 0,43 25	67,12 1,1 65	Аммоний 0,9	0,7
	Родник в 12 км ЮЗ г. Змеиногорска, 73	Н. с.	Граниты	2/VIII 1957 г.	—	Н. с.	0,46	32,66 1,42 22	11,8 0,97 15	80,16 4 63	10,66 0,3 5	47,73 0,99 17	268,49 4.4 78	Аммоний 0,3; карбонат 21; кремнекислота 6	4
33	Родник в с. Саввушка, южная окраина, 89	Н. с.	Граниты	22/V1 1957 г.	—	3	0,16	11,73 0,51 22	5,46 0,45 20	26,05 1,3 58	9,04 0,26 12	4,94 0,1 5	103,74 1,7 83		1,8
37	Родник в с. Колы-вань, 102	Н. с.	Граниты	11/1Х 1957 г.	—	0,5	0,37	—	5,68 0,47 7	118,98 5,94 93	42,6 1,2 27	34,98 0,73 16	158,65 2,6 57	Нитрит 0,15; аммоний 21; кремнекислота 8	6,4
198	Скважина, курорт Белокуриха, 3-э	247 525,2	Порфировидные трещиноватые граниты, 480—525,2	2/V1 1963 г.	+ 12	27,6	0,29	73,3 3,41 94	0,3 0,02 1	3,2 0,16 4	17,6 0,5 15	65,8 1,37 43	82,4 1,35 42	Аммоний 0,4; никель 0,04, фтор 7,5; кремнекислота 45,7; радой 27 ед. Махе	0,2
					Н. с.	Само-излив									
	Скважина, курорт, Белокуриха, 4-э	245	Порфировидные трещиноватые граниты, 380—400	2/VI 1963 г.	+ 19	35,6	0,3	81 3,5 95	0,3 0,02 I	3,2 0,16 4	17,3 0,49 15	70,8 1,47 45	81,1 1,33 40	Никель 0,03; фтор 7,5; кремнекислота 42,9; радон 11 —12 ед. Махе	0,2
		400			Н, с.	Само-излив									
65	Родник Катандин-ский в 1,5 км к В от с. Катанда, 32	1000	Адамеллиты	2/VII 1962 г.	—	Н. с.	0,26	4,8 0,21 6	7,5 0,62 19	49,1 2,45 75	4,5 0,12 4	13 0,26 8	176,9 2,9 88	—	3,1
80
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
обильных летних дождей (июль — август). В высокогорной зоне (выше 2000 м) минимальные расходы наблюдаются несколько позже (март — апрель), а максимальные приходятся также на сентябрь — октябрь. В многолетнем разрезе изменения расходов родников зависят от степени водности года и прежде всего от количества осадков, выпадающих в виде дождя. Амплитуды колебаний дебитов естественных выходов подземных вод различны. Минимальные значения их и относительно устойчивый режим свойственны трещинно-жильным водам зон тектонических нарушений (Белокуриха). Наименее стабильный режим характерен для трещинно-карстовых вод (бассейн р. Сёмы).
В районе распространения островной многолетней мерзлоты (Ак-ташское ртутное месторождение) на режим надмерзлотных вод основное влияние оказывает температурный режим воздуха и почв. Увеличение расходов родников и водопритоков в горные выработки на близких к поверхности горизонтах отработки наблюдается в таких районах в периоды с максимальной температурой воздуха. Режим подмерзлотных вод остается сравнительно стабильным.
Подземные воды межгорных артезианских бассейнов
Межгорные артезианские бассейны приурочены в основном к юго-восточной окраине Горного Алтая. Самый крупный и наиболее изученный из них Чуйский имеет размеры 70X30 клх2; площади других значительно меньше: от 50X15 км2 (Шапшальский) до 30X10 км2 (Ку-райский, Усть-Коксинский и др.). Расположенные на отметках, превышающих 1600—1800 м, территории бассейнов характеризуются распространением островной многолетней мерзлоты. Последняя часто разделяет надмерзлотные грунтовые воды аллювия современных рек и напорные порово-пластовые подмерзлотные воды неогена и палеогена (рис. 12).
Водоносный горизонт верхнечетвертичных — современных аллювиальных о т л о ж е н и й *, распространенный как в межгорных бассейнах, так и за их пределами, приурочен к долинам рек Горного Алтая Бии, Катуни, Чуи, Чарыша и их притоков. Изученность горизонта слабая. Имеются сведения о грунтовых водах лишь на отдельных участках разведки подземных вод для водоснабжения. Водоносными являются валунно-галечные отложения, дресва, галечники с песком и валунами с песчаным и иногда песчано-глинистым заполнителем. Водовмещающие породы протягиваются узкими полосами (максимально до 10—15 км) вдоль речных русел. Мощность обводненной части разреза колеблется от 5—10 до 20—30 м. Подстилается горизонт трещиноватыми породами палеозоя, аллювиальными глинами или на отдельных участках многолетнемерзлыми четвертичными и неогеновыми породами. Кровля последних, по наблюдениям Алтайской гидрогеологической партии, в пределах межгорных впадин залегает на глубине 2—15 м. Мощность промороженных песчано-гравийно-глинис-тых пород 40—75 м (см. рис. 12). Надмерзлотные воды в аллювиальных отложениях рек Чуи, Джасатера и их притоков образуют многочисленные нисходящие рассеянные и сосредоточенные родники. Последние характеризуются непостоянством режима, зависящим от климатических факторов: дебиты их изменяются от 25 л/сек в период выпадения летних дождей до 0,1—0,2 л!сек в зимнюю межень. Температура воды зимой 0,4—0,6° С, летом возрастает до 6° С. На остальных участках
* Описание вод четвертичных отложений приводится для всей территории Горного Алтая во избежание повторений.
АЛТАЕ САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
81
грунтовые воды залегают на глубине 0—5 м Водообильность отложений неоднородная. Расходы родников изменяются от 0,01 до 18,9 л/сек (табл 17), достигая иногда 50 л/сек (с Курай), удельные дебиты скважин 0,1—4,2 л/сек Водообильность горизонта зависит от гранулометрического состава отложений Как установлено в районе г Горно-Ал-
/-ГЗГЧН1КИ с песком 2 галечники с песком и щебнем 3 — галечники с песком щебнем и ш нои 4 — галечники с валунами сцементированные глиной 5 — пески 6— проморожен ные породы 7 глины 8 палеозойские породы 9 — скважина вверху — номер слева — де би^ леек и понижение м справа — минерализация гл и температура воды °C стрелка v сква/к мы — ведичина капора подземных вод м цифра у стрелки — абс отм уровня воды и /0 —\ров ц| грунтовых вод цифра у знака — абс отм уровня м // — границы а лито логические б — возрастные в — распространение многодетнемерзтых грунтов
тайска, она уменьшается от центра к периферии речных долин, где имеет место аккумуляция тонких глинистых фракций Коэффициенты фильтрации при этом изменяются от 10—18 до 3—4 м/сутки
Воды аллювиальных отложений пресные гидрокарбонатные каль циевые и кальциево-магниевые с минерализацией до 1 г/л По нескольким определениям в районе г Горно-Алтайска и в Чуйском бассейне установлено присутствие в водах свинца (0,002—0,003 мг/л} и цинка (0,02 мг/л) Несмотря на невысокую минерализацию и жесткость (1 — 2,4 мг-экв), воды аллювиальных отложений неагрессивны
82
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
83
Некоторые данные о подземных водах четвертичных и неогеновых отложений
Таблица 17
№ водо-пункта на гидрогеологи ческой карте	Местоположение водо пункта № по перво источнику	Абс отм устья или выхода родника м	Водовмещаюшие породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит л сек	Минерализация воды, г[л	Химический состав воды, мг!л, мг-экв!л, %'Экв						Прочие компоненты, мг)л	Жесткость, мг-экв
						Пони жение, м		иатрий+ +калий	магний	кальций	хлор	сульфаты	гидрокарбонаты		
					Глубина появления воды м										
		Глубина скважины, м													
Четвертичные отложения
49	Родник в 70 км ЮЗ с Усть-Кумир, 36	800	Пески, щебень, гравий	8/VII 1956 г	—	6	0,04	4,4 0,18 36	1 0,08 16	4,8 0,24 48	2 0,05 10	4 0,08 16	21,4 0,35 74	—	Н. с
43	Родник в с. Пла-хиио, терраса р Поперечной, 81	Н с.	Суглинки, супеси	25/IX 1956 г	—	0,01	0,85	127,13 5,53 41	1	53,75 4,42 33	70,14 3,5 26	163,3 4,6 38	101,2 2,1 17	338,66 5,55 45	Аммоний 1,5; карбонат 36	8
	Родник в 400 м от с Узун-Тал, 660	1938	Ватунно-галеч-никовые отложения	13/VII 1963 г.	—	18,9	0,15	4,6 0,2 10	6,69 0,55 28	24,05 1,2 62	5,32 0,15 8	—	109,83 1,8 92	Аммоний 0,1; железо закисное 0,2; нитрат 1,33	1,8
228	Скважина в пос К окорю, в 5 км к В, 413	1902,56	Пески, 2—27,3	27/II 1965 г	2	0,25	0,37	16,09 0,7 14	24,81 2,04 42	42,89 2,14 44	7,09 0,2 4	48,56 1,01 21	225,77 3,7 75	Нитрат 0,89; карбонат 11	4,2
		27,3			Н. с	5 05									
196	Скважина в г Горно-Алтайске, до тина р Улалы, 570	297,19	Валунно гатечни-ковые отложения, до 30	18 III 1967 г	+ 0,24	14,7	0,48	9,43 0,41 7	14,65 1,2 20	89,38 4,46 73	4,96 0,14 2	9,87 0,21 4	349,1 5,72 94	Нитрит 0,15	2,5
		30			Н с	12,14									
180	Скважина в с Ту-рочак, пойма р. Бии, 8671	318	Валунно-галечниковые отложения, 16—21	22/VIII 1967 г	13	1 7	0,21	9 0,4 14	4,86 0,4 14	42 2,1 72	8 0,42 14	5,9 0,12 4	143,7 2,36 82		2,5
		21			16	Н с									
Неогеновые отложения
230	Скважина в пос Тебелер 427	1791,3	Пески, 171,9—196,1	8/XII 1964 г	+21,7	7	0,71	122,08 5,31 55	22,5 1,85 19	51,1 2,55 26	70,91 2 20	125,51 2,61 27	317,3 5,2 53	Нитрит 0,15	4,4
		196,1			Н с.	33,3									
227	Скважинт в 15,5 км СВ пос h окорю, 412	1969,7	Ва тунно-галечни-ковые отложения, 95 5—156,7	14/IX 1964 г	8,95	0,63	0,15	1,8 0,08 4	7,3 0,6 30	26,05 1,3 66	3,55 0,1 5	8,6 0,18 9	103,73 1,7 86	Нитрат 0,44	
		236,3			Н с	7,66									
229	Скважина в с Кош-Агач, долина р Чуи, 8662	1748	Пески 204—215	1/III 1967 г	+2,5	3,5	0,5	57,3 2,5 42	12,2 1 16	50 2,5 42	25 0,7 11	4,6 0,1 2	317,2 5,2 87		3,5
		240			204	3,5									
	Колхоз „Путь к коммунизму” Кош-Агачского района, 406	1885,15	Пески, 87—97	3/IV 1963 г	49,3	0,4	0,19	3,91 0,17 6,5	14,59 1,2 4,7	24,05 1,2 47	7,09 0,2 8	Н. с.	146,45 2,4 92	Нитрат 1,33	2,5
		150,6			87	39									
84
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
Питание горизонта главным образом местное за счет атмосферных осадков и талых вод, просачивающихся в него на всей площади распространения В пределах межгорных впадин значительную долю в питании водоносного горизонта составляют поверхностные воды рек, теряющиеся в крупнообломочных аллювиальных образованиях рек Ча-ган-Бургазы, Тархата и др Общее направление движения вод аллювиальных отложений идет вниз по долинам рек и от их бортов к руслу
Водоносный комплекс средне-верхнечетвертичных ледниковых, озерно-ледниковых и флювиогляциальных отложений распространен преимущественно в пределах межгорных артезианских бассейнов и приурочен к песчано-гравийно-галечным образованиям Воды залегают обычно в основании 30— 50-метрового слоя моренных суглинков с дресвой и валунами Мощность обводненных пород изменяется от 3 до 20 м Степень водообиль-ности отложений невелика из-за наличия в составе водовмещающих пород значительного количества суглинисто-глинистых фракций Дебиты единичных скважин 0,2—0,3 л/сек при понижении уровня на 5 м Нижняя часть комплекса при расположении его в области развития многолетнемерзлых пород проморожена и образует совместна с нижележащими и также промороженными неогеновыми отложениями своеобразный водоупор мощностью до 40—75 м
Воды средне-верхнечетвертичных отложений гидрокарбонатные кальциевые с минерализацией 0,15—0,5 г/л
Водоносный горизонт нижне-среднемиоценовых отложений установлен и изучен на территории Чуйского межгорного артезианского бассейна Водовмещающие пески, дресва, гравий, галечники, валуны мощностью 25—35 м этажно располагаются в 400— 680-метровой толще песчано-глинистых образований Иногда количество водовмещающих прослоев достигает 4—5 Верхним водоупором помимо одновозрастных глин в центральных частях бассейна служат многолетнемерзлые породы Подстилающий водоупор представлен глинистыми толщами олигоцен — миоцена Водоносность отложений освещена только для верхней части разреза преимущественно до глубины 100—200 м
Воды напорные, вскрываются скважинами на глубине 41 —172 л/ Величины напоров возрастают с глубиной залегания обводненных пород и достигают 51 —192 м (см рис 12) Уровни устанавливаются на 10—22 м выше поверхности земли (скв 230, см табл 17) Дебиты скважин 0,4—7 л/сек при понижении уровня на 30—40 м, причем водообильность увеличивается от бортов межгорной впадины к центру
Областями питания водоносного горизонта являются выходы его вдоль подножий окружающих артезианский бассейн горных хребтов и участки отсутствия в кровле горизонта многолетнемерзлых пород, также тяготеющие к окраинам межгорных впадин Минерализация подземных вод в этих районах не превышает 0,1—0,2 г/л при гидрокарбо-натном кальциево магниевом составе По мере удаления от областей питания и с глубиной минерализация вод возрастает до 0,5—0,7 г/л, в составе их появляется сульфат ион, а на глубине 172—196 и и свободный сероводород
Некоторое увеличение (от 1 до 1,5 л!сек) расходов самоизливаю-щих скважин установлено в зимнее время, что связано с промерзанием участков естественных выходов подземных трещинных вод окружающих горных сооружений и увеличением за счет этого их доли в питании водоносных горизонтов межгорного артезианского бассейна
Водоносный комплекс ол и гоцен-ми оцено в ы х отложений известен в разрезе Чуйской межгорной впадины и очень
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
85
слабо изучен. Единичными скважинами водосодержащие породы вскрыты на глубине 157—180 м. Водовмещающие песчаные и гравийно-галечные горизонты (10—80 м) имеют подчиненное значение в толще глин, алевритов и бурых углей общей мощностью 200—250 м. С глубиной и по мере удаления от горного обрамления песчанистость разреза уменьшается. Воды высоконапорные (до 146—189 м), самоизливаю-щиеся; пьезометрические уровни превышают поверхность земли до 29 м. Водообильность отложений зависит от их гранулометрического состава, удельные дебиты скважин изменяются от 0,1 до 1,1 л/сек.
По химическому составу воды олигоцен-миоценовых отложений гидрокарбонатные кальциевые невысокой минерализации (до 0,1 г/л) в присклоновых частях бассейна и солоноватые (до 1,37 г/л) гидрокар-бонатно-сульфатные натриевые в центральных.
БАССЕЙНЫ ТРЕЩИННЫХ ВОД КУЗНЕЦКОГО АЛАТАУ
Сложность геологического развития и структурного строения Кузнецкого Алатау определила неоднородность современных гидрогеологических условий территории. Наряду с типичными бассейнами трё-щинных вод центральной части района на участках наложенных структур, часто приуроченных к швам глубинных разломов краевых глыбовых ступеней (Невская, Барзасская, Заломинская и др.), создаются условия, близкие к адартезианским бассейнам. Выполненные в основном осадками среднего палеозоя бассейны характеризуются наличием напорных трещиных, трещинно-жильных и трещинно-пластовых вод, сложными условиями их питания и разгрузки (особенно глубоко залегающих) и довольно четко выраженной гидрохимической зональностью.
Гидрогеологические условия Кузнецкого Алатау изучены неравномерно. Детальными работами охвачены только районы разведанных месторождений полезных ископаемых (Усинского марганцевого, Кия-Шалтырского нефелинового, Ампалыкского и группы Горношорских железорудных, Белкинского фосфоритов и др.). Практически все наиболее интересные рудовмещающие толщи получили всестороннее освещение в гидрогеологическом отношении. Для остальной площади, покрытой лишь средне- и крупномасштабными геологическими съемками, имеются самые общие сведения.
В пределах Кузнецкого Алатау согласно структурно-стратиграфическому принципу, положенному в основу составления гидрогеологической карты, выделены сверху вниз водоносные комплексы нижнемеловых и юрских отложений, воды зон трещиноватости нижнекаменноугольных морских отложений, средне-верхнедевонских терригенных отложений, нижне-среднедевонских эффузивно-осадочных образований, кембро-ордовикских, средне-верхнекембрийских и нижнекембрийских отложений, водоупорные породы нижнего кембрия, воды зоны трещиноватости верхнепротерозойских, среднепротерозойских отложений и интрузивных пород (табл. 18).	।
Воды зоны трещиноватости кембро-ордовикских отложений, горизонты аллювия и покровных образований практически не изучены.
Водоносный комплекс нижнемеловых отложений изучен в районе его преимущественного распространения — на севере Кузнецкого Алатау, в бассейне р. Золотой Китат, в изолированных впадинах палеозойского фундамента. Водовмещающие породы представлены в верхней части разреза (до глубины 70—80 м) песчано-галечными отложениями, а нижне (80—120 м)—линзами пористых и трещиноватых мергелей мощностью от 3 до 10—20 м, залегающими
86
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
87
Основные сведения о гидрогеологическом разрезе Кузнецкого Алатау
1 Группа	Система	Отдел	Свита	Мощность, м	Литологический состав	Гидрогеоло-Iическая стратификация	Мощность наиболее обводненной части, м	
СЙ св	Четвертичная			6—25	Суглинки, глины, пески, щебень, валуны	Воды спорадического распространения Q	Не	
5Х О о я эЯ гЗ эВ О м О СО	55 гЗ СО О	Нижний	Кийская	30—50	Пески, галечники, глины	:ные комплексы о	3—20	
	ч о £		Илекская	130	Глины, алевролиты, пески, мергели			
	Юрская	Средний	Итатская	30-70	Глины, песчаники, аргиллиты, реже конгломераты, прослои углей	о X О т е( J О CQ	3-20	
	Каменноугольная	Нижний		800-1900	Известняки, мергели, известковистые песчаники, конгломераты	Сг	До 190 50—70	
Палеозойская	55 ГС X	Верхний		1250-1950	Песчаники, алевролиты, аргиллиты, конгломераты, известняки	1ы трещиноватости и W	70—150 Н. с. Н. с.	
						О СО		
	Дево	Нижний	Средний	Тельбесская	1500—4000	Туфоконгломераты, песчаники, аргиллиты, известняки, эффузивы, глинистые сланцы	Воды О £	До 100 Н. с. Н. с.	
Таблица 18
Уровень, воды, м	Напор, м	Удельный дебит водо-пунктов, л/сек	Дебит родников, л!сек	Минерализация, г/л	Химический состав подземных вод
изучены					
30—45	14—80	0,01—0,07, иногда 2-4	0,3—0,8	0,25—0,6	Гидрокарбонатный кальцие-ро-магниевый и ка^ьциево-натриевый
16—120	140—160	0,0002—0,08	—'	Н. с.	Н. с.
0—42 Н. с.	На До 60 На Н. с.	глубине до 0,13—4,1 глубине 600-0,016	>40 м 0,01—8,6 -750 м	До 1 3,4	Г идрокарбонатный кальциевый, кальциево-магниевый или натриевый. Гидрокарбонатный натриево-кальциевый
От -|-1,6 до +3	На	глубине 50-0,3—0,7	-100 м Н. с.	0,25—0,5	Гидрокарбонатный кальциевый
Н. с.	На Н. с.	глубине 150-0,12—0,16	-350 м	До 4	Сульфатный, сульфатно-хло-ридный натриево-кальциевый
Н. с.	Н. с.	Глубже 350 1			м	8	Хлоридный натриево-кальциевый
2—27	До 12—22	глубины 100 0,67—12,9	—150 л 0,01-0,5	0,15—0,5	Гидрокарбонатный кальцие-ный и кальциево-натриевый
От +6,5 до 30	До До 205	глубины loo-о.001—0,2, реже 0,1—2	-350 м	До 3,3	Сульфатно-гидрокарбонат-ный и сульфатный натриевый
Н. с.	Н. с.	Глубже 400 Н. с.	м	6,7—11,2	Хлоридно-сульфатный, натриевый, хлоридный кальциевый
88
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
89
Продолжение табл. 18
Группа	Система	Отдел	Свита			Гидрогеологическая стратификация	Мощность наиболее обводненной части, м	Уровень, воды, м	Напор, м	Удельный дебит водо-пуиктов, л}сек	Дебит родников, л!сек	Минерализация, г/л	Химический состав подземных вод
				Мощность, м	Литологический состав								
Палеозойская	1 гл Ордовикская			700—2000	Песчаники, конгломераты, известняки, глинистые сланцы	Воды зоны	трещиноватости	д’ °	1 Г	О ы	Не изучены						
	ембрийская	Верхний											
				До 1000	Известково-глинистые сланцы, песчаники, конгломераты, яшмы		75—100	0—70	До 0—30	'дубины 100 0,002—0,03, редко 0,2—0,8	-150 м Н. с.	0,1—0,3 реже 0,5 1,7—2,2	Гидрокарбонатный кальциевый Сульфатно-гидрокарбонат-ный натриево-кальциевый
		Средний		До 2000	Эффузивы и их туфы, песчаники, глинистые сланцы, известняки				На глубине более 500 м				
							Н. с.	И. с.	И. с.	Н. с.			
		Нижний	Усииская	1200	Мраморы, мраморизованные известняки, реже сланцы и эффузивы	Cm2!	До 100	0-75	0—20	3-6,8	3—10, иногда 60—260	0,2—0,3	Г ндрокарбонатный кальциевый
			Кондомская	2000—3000	Эффузивы и их туфы, глинистые сланцы, порфириты с прослоями монолитных известняков	Водоупор Ст,1	—	—	—		—	—	—
Допалеозойская	Протерозойская	Верхний	Енисейская	До 3400	Известняки, мраморы, доломиты, прослои углисто-глинистых сланцев	Pt3 5 О гЗ	70—100	0—70	0—20	1,6—3,4	5-10, иногда до 250—300	0,03—0,3	Г ндрокарбонатный кальциевый
		Средний		1000— 2000	Кварциты, гнейсы, амфиболиты с прослоями мраморов и метаморфических сланцев	зоны трещинов 1	L	1	50-75	0-30	0—10	0,1—0,4	Н. с.	0,3—0,5	Гидрокарбонатный кальциевый
					Граниты, гранодиориты, диориты, габбро, пироксениты и др.	о со Pz	От 25-30 до 50—150	0—30	0—20	0,002— 0,2	0,02—0,16, редко 1-3	0,03—0,06	Гидрокарбонатный кальцие-во-магниевый и кальциево-натриевый
90
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
в толще глин. Глубина залегания песчано-галечных пород увеличивается от окраинных частей впадин к центру, где достигает 45—50 м. Воды слабонапорные в областях транзита и безнапорные в областях питания и дренажа. Работами В. А. Зайцева на Ампалыкском железорудном месторождении в 1957—1958 гг. установлена неравномерная обводненность отложений: удельные расходы скважин колеблются от 0,07 до 2—4 л/сек. при понижениях уровней соответственно 10—1 м. Средневзвешенный по мощности Коэффициент фильтрации равен 2,7 м/сутки, максимальные значения его не превышают 7,3 м/сутки. Еще меньше обводнены линзы пористых и трещиноватых мергелей мощностью от 3 до 20 м. Удельные дебиты скважин, вскрывших эти отложения на Ампалыкском месторождении, не превышали 0,01 — 0,04 л/сек, а коэффициенты фильтрации 0,2—0,3 м/сутки, реже 0,7 м/сутки. Воды комплекса пресные с минерализацией 0,25—0,6 г/л, гидрокарбонатные кальциево-магниевые или кальциево-натриевые, умеренно-жесткие (табл. 19). Залегая на пологом водоразделе, комплекс имеет благоприятные условия для пополнения запасов в местах выхода его на поверхность за счет атмосферных осадков. Модуль подземного стока в пределах его распространения составляет 2,7 л/сек с 1 км2.
Водоносный комплекс юрских отложений распространен также во впадинах палеозойского фундамента северной части Кузнецкого Алатау. Изучен он при разведке Ампалыкского железорудного месторождения. Воды приурочены к пластам бурых углей мощностью 3—20 м, залегающих в толще глинистых образований. Встреченные скважинами на глубине 156—280 м воды обладают напорами до 140—160 м. Обводненность угольных пластов низкая: удельные дебиты скважин не превышают 0,0002—0,08 л/сек при понижениях уровня на 24—31,5 м. Областью питания комплекса являются выходы пластов углей в долинах р. Золотой Китат и его притоков. Не исключено частичное подпитывание за счет напорных вод палеозоя на участках, где бурые угли залегают в «головах» рудных тел или на известняках. О химическом составе вод сведений нет.
Воды зоны трещиноватости нижнекаменноугольных морских отложений известны вдоль границ горного массива с Кузнецким адартезианским бассейном. Отложения нижнего карбона, контактируя с породами среднего и нижнего палеозоя, иногда выполняют тектонические блоки среди последних, образуя вместе с заключенными в них преимущественно трещинными водами небольшие изолированные бассейны адартезианского типа. Гидрогеологическая изученность отложений неравномерная: наиболее полные сведения имеются для северо-западной оконечности Кузнецкого Алатау, т. е. площадей, обследованных на нефтегазоносность,— Невская, Барзасская и др. структуры (табл. 20).
Водовмещающими являются известняки, мергели, песчаники и конгломераты с прослоями алевролитов и аргиллитов. Глубина залегания подземных вод, приуроченных к зоне экзогенной трещиноватости (мощностью 80—100 м, реже более), зависит от рельефа. В долинах логов, рек, на склонах часты родники восходящего, реже нисходящего типа, а в скважинах напоры достигают 40—60 м. На водоразделах воды залегают на глубине 12—42 м. В приразломных впадинах нефтепоисковыми скважинами обводненные нижнекаменноугольные породы •вскрыты в интервале 40—230 м. Воды трещинные, в карбонатных разностях трещинно-карстовые. Последние наиболее распространены вдоль южной границы Кузбасса и Кузнецкого Алатау. Из явных проявлений карста известны небольшие полузадернованные воронки и родники с от-
Некоторые данные о подземных водах нижнемеловых отложений
Таблица 19
№ скважины на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмещаюшие породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, л!сек	Минерализация воды, г/л	Химический состав воды, нг1л, иг-экв/л, °о-ЭКв						Прочие компоненты, мг1л	Жесткость, мг-эка
		Глубина скважины, м				Понижение м		Натрий 4-калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидро-карбонаты		
					Глубина появления воды, м										
	Ампалыкское месторождение, пос. Верхняя Гарь, 348	310	Г алечники, 64—84,65	7/IV 1955 г.	45	2,15	0,31	10,12 0,44 12	16,25 1,33 38	43,63 2,18 55	1,69 0,05 I	3,5 0,07 2	234,66 3,85 97		3,6
		84,65			64	1,09									
	Ампалыкское месторождение, 356	280	Кварцевые пески с гравием и галечником, 49—56,6	IV 1955 г.	50	I	0,38	22,31 0,97 20	16,25 1,3 28	49,09 2,45 52	2,83 0,03 1	1,23 0,021 3	284,06 4,66 98	Нитрат 0,5, нитрит 0,01	3,8
		57,3			49	0,59									
	Ампалыкское месторождение, 357	280	Галечники, 29—78	IV 1955 г	54,7	0,75	0,33	35,65 1,55 22	14,59 1,20 17	85,04 4,24 61	1,89 0,05 1	3,29 0,07 3	192,97 3,16 96		5,4
		233,3			Н. с	10,1									
	Ампалыкское месторождение, пос. Рудный, 358	280	Галечники, 50-68,7	VIII 1955 г	58,7	2,48	0,63	26,68 1,16 14	18,61 1,53 20	103,12 5,14 66	1,89 0,05	3,5 0,07 2	472,4 7,74 98		6,7
		84,3			Н. с.	0,55									
92
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
93
Некоторые данные о подземных водах нижнекаменноугольных отложений
Таблица 20
№ водо-пункта ча гидрогеологической карте	Местоположение водо-пункта, № по перво источнику	Абс отм устья или выхода родника, м	Водовмещающие породы и интервал нх опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, л/сек	Минерализация воды, г/ г	Химический состав воды, мг!л, мг-экв1л, %-экв						Прочие компоненты, мг]л	Жесткость, мг-экв
						Понижение, м		Натрий + 4-калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидро-карбонаты		
					Глубина появления воды, м										
		Глубина скважины м													
	Скважина, Барзас-ский рудник, 547	200	Известняки, 12—100,7	22/XI 1958 г.	1,05	10,74	0,56	8,78 0,38 6	26,87 2,21 32	84,39 4,21 62	4,8 0,14 2	48,78 0,39 6	405 6,64 92	Аммоний 0,8, нитрат 2,84, аммиак 0,38, азотный ангидрид 2,43	6,4
		100,7			12	2,63									
	Родник в долине р Тытыкусс, 1535	360	Песчаники	Н. с.	—	0,1	0,04	2,99 0,13 28	1,16 0,1 21	4,79 0,24 51	2,91 0,08 17	2,06 0,04 9	19,95 0 33 70	Нитрат. 1,5	0,9
28	Скважина в дер. Бердовка, Бердов-ская площадь, 6-к	200	Песчаники, 42,4—143,7	1939 г.	Н. с.	0,16	1,05	119,37 5,19 35	44,63 3,67 24	127,46 6,36 41	80,34 2,26 15	410,19 8,54 56	269,68 4,42 29		in
		911			42,4	Н. с.									
11	Родник в дер. Сосновая Гора, 1461	250	Песчаники	VIII 1963 г.	—	8,6	0,34	3,68 0,16 4	6,39 0,53 12	72,8 3,63 84	2,43 0,07 2	10,7 0,22 5	240,79 3,95 91	Нитрат 5	4,1
105	Скважина в с. Аил, 1607	Н. с	Песчаники, сланцы, 27—47,2	И. с	И. с.	0,2	0,38		11,52 0,95 20	75,99 3,79 80	2 81 0,08 2	3,29 0,07 9	281,15 4,61 96	Нитрат 0,1, нитрит 0,05	4,7
						2,1									
	Скважина, Кай-гурский профиль, долина р. Барзас, 530	219	Известняки, 29,5—241,4	23/IX 1957 г.	12	0,91	0,56	2,39 1,07 15	22,09 1,82 25	86,52 4,32 60	2,87 0,08 10	7,82 0,16 2	416 6,8 97	Кремневая кислота 10,8, глюмосиликат 2,8, окиспяемость 1,73	6,1
		241,4			29,5	1,3									
	Скважина в с. Федоровка,	долина, р. Полуденный Шу-рап, 553	178	Известняки, 7—103,8	24/V 1958 г.	2,59	2,4	0,46	9,62 0,48 8	16,2 1,23 27	86,2 4,3 70	2 0,06 1	6,17 0,13 2	335 5 5,5 97	Железо 0,28, . ммиак 0,05, нигрит 6,1	5,5
		103,8			7	1,97									
	Скважина в дер. Нижний Барзас, р. Камеика, 563	200	Известняки, 2,5—118,3	10/XI 1958 г	+2,56	9,45	0,52	15,64 0,68 11	14,47 1,19 19	85,17 4,25 70	4,3 0,12 2	6,67 0,14 2	388.08 6,36 96	Нитрит 3,1, аммоний 0,9	5,4
		118,3			2,5	5,16									
	Скважина в дер. Бартиновская, долина р. Бол. Кедровки, 5372	205	Известняки, 9—66	IX 1967 г.	2,4	0,29	0,62	75,4 3,28 43	9,92 0,81 10	71,4 3,56 47	213 0,06 1		463,6 7,61 99		Н с
		66			1,7	36									
94
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
носительно повышенными дебитами (28,6 л/сек против 0,01—0,1 л/сек. из алевролито-песчанистых разностей). В бассейне р. Мрас-Су Н. С. Солярской в 1956 г. заменено частичное поглощение водотока (уменьшение расхода от 1,25 до 0,1 л/сек) при пересечении долиной поля закарстованных нижнекаменноугольных известняков. За границей интенсивного карстования пород расход речки восстановился до 0,95 л/сек.
Водоносность нижнекаменноугольных отложений на глубине до 240 м характеризуют удельные дебиты скважин от 0,13—0,52 л/сек (Барзасский рудник) при понижениях соответственно 4,8 и 2,6 м. Более глубокие горизонты отложений нижнего карбона опробованы на крайнем северо-западе, где они погружаются под угленосные пермокарбоновые отложения Кузнецкой впадины (Ермаковская структура). Там при опробовании песчаников на глубине 600—750 м, по данным А. В. Тыжнова, удельный дебит скв. 1-Р составил 0,016 л!сек при понижении уровня на 700 м.
Воды морских нижнекаменноугольных отложений в зоне активного водообмена пресные с минерализацией до 1 г/л, чаще 0,2—0,3 г/л. Состав вод гидрокарбонатный кальциевый, иногда кальциево-натриевый и кальциево-магниевый. На глубине 100—180 м скважиной у с. Бер-довка (Барзаская структура) вскрыты сульфатные натриево-кальцие-вые воды с минерализацией 1,7 г/л. Здесь, вероятно, изменение состава воды наряду с замедлением водообмена вызвано значительной загип-сованностью подстилающих лагунно-континентальных девонских отложений. В газовой фазе до глубины 156 л А. В. Тыжновым установлено присутствие воздушного азота и углекислоты.
На Ермаковской структуре (скв. 1-Р) еще глубокие горизонты (740—755 м) характеризуются гидрокарбонатными водами натрие-во-кальциевого и натриевого типов с минерализацией до 3,4 г/л. В газовой фазе преобладает углекислота (до 65%), присутствуют метан (16,9%), азот, небольшое количество тяжелых углеводородов (рис. 13).
Воды зоны трещиноватости средне-верхнедевонских терригенных отложений распространены крайне ограниченно и приурочены к небольшим изолированным участкам на северо-западе Кузнецкого Алатау (Невская, Барзасская, Заломинская структуры). Водовмещающие породы представлены чередующимися песчанистыми известняками, пластами мергелей и глинистых сланцев, реже аркозовыми песчаниками и известняками. Гидрогеологическая характеристика отложений приводится в основном по результатам разведочных работ в Барзасском районе. Воды напорные, при вскрытии скважинами в долинах, часто самоизливающиеся. Уровни устанавливаются на 1,6—3 м выше поверхности земли. Наиболее обводнены верхи верхнего девона. Удельные дебиты скважин, вскрывающих трещиноватые песчаники и известняки со следами выщелачивания в интервале 6— 45 м, по материлам П. А. Лепезина, составляют 0,3—0,7 л/сек (Невская структура). С глубиной водообильность пород снижается. Удельные дебиты скважин, опробованных на глубине 100 м, 0,3—0,5 л/сек, а на глубине 380 м только 0,12—0,16 л!сек (табл. 21).
В зоне активного водообмена, контролируемой уровнем врезов местной гидрографической сети, известняки содержат пресные (0,25— 0,5 г/л) гидрокарбонатные кальциевые воды. Работами А. В. Тыжнова, П. А. Лепезина, Е. Е. Беляковой и др. установлено, что одновременно с увеличением глубины залегания и уменьшением водообильности пород минерализация подземных вод возрастает до 4 г/л, а химический состав изменяется от существенно гидрокарбонатного кальциевого (глубина 50—100 м) до сульфатного и сульфатно-хлоридного натриево-
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
95
кальциевого и кальциевого (150—300 м). Глубже (320—360 м) в районе дер. Бердовка нефтепоисковой скважиной 6-к встречены сильно солоноватые (до 8 г/л) хлоридные натриево-кальциевые воды (см. табл. 21, рис. 13). Относительно неглубокое залегание здесь минерализованных хлоридных натриево-кальциевых вод говорит о значительно затрудненных условиях питания и разгрузки на отдельных участках, изолированных зонами глубинных разломов.
Воды зоны трещиноватости нижне-среднедевонских эффузивно-осадочных образований, помимо незначительных участков в северной части Кузнецкого Алатау, наиболее широко развиты вдоль южной границы с Кузбассом.
Рис. 13 Схематический гидрогеохимический разрез северо-западного крыла Кузнецкого Алатау (по материалам Е. Е. Беляковой)
Гид р о ге ох и мич е с к и е зоны 1 — гидрокарбонатиых кальциевых вод, 2 — суль фатно-гидрокарбонатиых натриевых вод, 3 — хлоридных натриевых вод; 4 — хлоридных каль циевых вод, 5 — тектонические нарушения, б — границы а — геологические, б— гидрохимических зон 7 — скважины вверху — номер скважины, слева—минерализация воды, г/л, справа — преобладающие компоненты химического состава
На северо-востоке района, где отроги Кузнецкого Алатау погружаются под водоносные породы Чулымо-Енисейского артезианского бассейна, обводненные нижне-среднедевонские трещиноватые порфириты, песчаники и известняки вскрываются скважинами на глубине от 10 до 30—50 м. Мощность трещиноватой обводненной зоны в них обычно не превышает 100 м. По ециничным скважинам, предназначенным для сельскохозяйственного водоснабжения в Тисульском районе, воды от безнапорных до слабонапорных (12—22 м). Уровни устанавливаются на глубине 2—17 м. Водообильность отложений неоднородна Наряду с практически безводными скважинами, вскрывшими диабазы, порфириты и алевролиты, в районе известны скважины в известняках с удельными дебитами от 0,67 до 12,9 л/сек при понижениях уровня соответственно 19,3—5,9 м. Расходы родников на площадях развития карбонатных разностей составляют 0,05—0,5 л/сек, порфиритов 0,01 — 0,5 л!сек. На юге в пределах Горной Шории воды нижне-среднедевон-ских эффузивных отложений охарактеризованы единичными нисходящими рассеянными родниками, зафиксированными при проведении съемочных работ. Дебиты их не превышают 0,01—0,4 л[сек (табл. 22)
Воды в зоне активного водообмена характеризуются гидрокарбо-натным .кальциево-магниевым, реже чисто кальциевым составом, минерализацией 0,1—0,5 г]л, на юге до 0,15 г/л и жесткостью 1—5,8 мг-эке.
96
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
97
Некоторые данные о подземных водах средне-верхнедевонскнх отложений
Таблица 21
№ скважины иа гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмещаюшне породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, л/сек	Минерализация, воды, г/л	Химический состав воды, мг)л, мг-экв^л, %~экв						Прочие компоненты, мг(л	Жесткость, мг-экв	
		Глубина скважины, м				Поии-женке, м		Натрийч-+калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфат	Гидрокарбонаты			
					Глубина появления воды, м											
	Восточно-Невская структура, 112	200	Песчаники, алевролиты, 6—45	1938— 1939 гг.	Н. с.	Н. с.	0,52	31,97 1,39 20	22,92 1,83 28	70,29 3,51 52	8,8 0,25 4	59,24 1,23 18	323,3 5,3 78		н.	С.
		695														
	То же, 116	180	Песчаники, алевролиты, 6-50	1938— 1939 гг.	Н. с.	Н. с.	0,45	5,52 0,24 5	13,96 1,15 20	86,09 4,3 75	6,8 0,19 3	9,87 0,2 4	323,3 5,3 93		н.	С.
		966														
	То же, Р-1	180	Песчаники, алевролиты, 82—203	1938— 1939 гг.	Н. с.	Н. с.	0,62	62,79 2,73 34	28,97 2,38 30	57,42 2,86 36	20,8 0,59 8	16,45 0,34 4	429,8 7,04 88		н.	С.
		794														
	То же, 112	200	Песчаники, алевролиты, 144-185	1938— 1939 гг.	Н. с.	Н. с.	2,92	728,11 31,66 76	42,13 3,46 8	128,05 6,39 16	89 2,51 6	1649,71 34,35 82	283,65 4,65 12		н.	С.
		695														
	То же, Р-1	180	Песчаники, алевролиты, 203—376	1938— 1939 гг.	Н. с.	Н. с.	2,28	665,36 28,94 96	5,98 0,49 2	15,01 0,75 2	331,8 9,36 31	29,85 0,62 2	1232,2 20,2 67		н.	С.
		794														
	Дер. Бердовка, р. Конюхта, 6-к	200	Песчаники красноцветные гнпсоносные, 195—234		Н. с.	Н. с.	2,27	485,05 21,09 42	126,44 10,4 20	383,72 19,15 38	397,98 11,22 22	744,32 36,32 71	189,1 3,1 6		н.	С.
		911		1УЗУ												
	Дер. Бердовка, р. Конюхта, 6-к	200	Песчаники, 234—281	1939	Н. с.	Н. с.	3,74	411,45 17,89 32	158,16 13,01 22	539,56 26,92 46	526,56 14,85 26	1931,93 40,22 70	167,75 2,75 4		н	С.
		911														
	То же	200	Песчаники, конгломераты, 319,8—363,2	1939	+ 1,6	0,56	8,22	1792,78 77,95 56	80,86 6,65 4	1092 54,49 40	1052,5 114,28 82	1146,5 23,87 17	57,35 0,94 1		н.	С.
		911			319,8	3,5										
	Кемеровский район, Барзасскин рудник, 538	186	Чередование аргиллитов, известняков и углей, 38,45—204,6	Н. с.	0,8	0,65	0,44	14,3 0,62 11	19,2 1,08 21	73 3,64 66	0,4 0,01 2	5 0,1 16	319,6 5,24 82	Кремнекислота 13,8; окнсляе-мость 0,48	4,7	
		204,6			38,46	0,8										
	Новокузнецкий район, месторождение Левосухаринское, 1055	442	Скарны, известняки, руда, 62-178,3	Н. с.	85,11	0,05	0,21	8,51 0,37 14	7,08 0,58 2	35,75 1,79 65	4,72 0,13 5	11,92 0,27 9	143,57 2,35 86	Ннтрнт 0,01	9 1	
		178,3			Н. с.	31,87 ।										
98
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
99
Некоторые данные о подземных водах нижне-среднедевонских отложений
Таблица 22
№ водо-пункта на гидро* геологической карте	Местоположение водо-пункта, № по первоисточнику	Абс, отм. устья или выхода родников, м	Водовмещающие породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся Уровень, м	Дебит л/сек	Минерализация ВОДЫ, г/л	Химический состав воды, мг/л, мг-экв/л, %-экв						Прочие компоненты, мг/л	Жесткость, мг-экв
						Пени-жени! м		Натрий+ +калнй	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	ГидрокаР' бонай1		
					Глубина появления воды, м										
		Глубина скважины, м													
	Скважина, Восточно-Невская структура, 112	200	Песчаники, 380—382	1938— 1939 гг.	Н. с.	0,01	6,73	1832 79,66 78	107 8,8 8	281,76 14,06 14	1019,6 28,75 28	3380	207 3,4 4		22,8
		695										70,37 68			
	То же	200	Песчаники, 390—420	1938— 1939 гг.	Н. с.	0,000	11,29	2761,5 120,07 70	409 33,64 19	378,2 18,87 11	1658 46,76 27	5904 122,92 71	176,0 2,9(> 2		Н. с.
		695													
	Скважина иа правом берегу р. Бар-зас, Невская структура, 99	Н. с. 160	Эффузивы, песчаники, 100—160	24/1 1935 г.	Н. с.	Н. с.	0,5	52,7 2,25 37	4,4 0,36 6	69,8 3,48 57	0,2 0,01 1	—	370,9 6,0$ 99	Сероводород 1,9; метай 0,2%	3,8
	Скважниа в дер. Бердовка, Бердов-ская структура, 6-к	200	Эффузивы, песчаники, 600—911	1939 г.	Н. с.	Н. с.	8,57	1810,72 78,73 53	25,05 2,06 2	1371,4 68,43 45	5154 145,34 97	100,5 2,09 2	109,1 1,99 1		Н с
		911													
3	Родник в истоке р. Едетка, 224	458	Туффиты	7/1Х 1963 г.	—	0,4	0,37	9,2 0,4 9	10,98 0,9 19	68 3,4 72	3,35 0,1 2	—	280,6 4,6 98	Аммоний 1; нитрит 0,01	4
12	Родник в долине р. Мрас-Су, 1559	340	Песчаники	Н. с.	—	0,02	0,11	7,36 0,32 24	2,27 0,19 14	16,84 0,84 62	2,91 0,08 6	6,17 0,13 10	65,54 1,07 84	Аммоний 0,25; нитрат 5	Н. с.
	Родник в истоке рч. Едетка, 3834	459	Эффузивы	7/1Х 1963 г.	—	0,4	0,37	9,2 0,4 9	10,98 0,9 19	68 3,4 72	3,35 0,1 2	—	280,6 4,6 98	Аммиак 1; нитрит 0,01	4,5
	Родник в с. Там-бар, 3587	304	Эффузивы	31/VII 1963 г.	—	0,1	0,48	17,25 0,75 21	17,08 1,4 23	80 4 65	7,1 0,2 3	—	341,6 5,6 96	Железо окисное 0,5; закисное 2; нитрит 3; нитрат 9,63	5,4
116	Скважина в пос. Темир-Тау, долина руч. Казынгол, 1048	410	Адамеллиты 9,94—45,54	22/1Х 1957 г.	4-0,52	2	0,12	1,24 0,05 3	3,87 0,32 21	22,5 1.12 76	0,11	5,65 0,11 7	54,56 1,39 93	Аммонии 2,1; ннтрнт 0,02; железо закисное 0,8	1,4
		45,54			9,94	13,7									
100
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
При выветривании минералов, содержащих натрий, в водах отмечается некоторое увеличение этого иона
Ниже глубины 100 м нижне-среднедевонские образования изучены в районах проведения нефтепоисковых работ на северо-западе Кузнецкого Алатау, где их трещиноватость и водообильность уменьшаются по мере увеличения глубины залегания, особенно в чисто эффузивных разностях Удельные дебиты скважин, пройденных по песчано-глинистым породам в пределах Нерской структуры, 0,01—0,18 л/сек, по эффузи-вам 0,001—0,3 л/сек и менее П М Большаковым описаны в Барзас-ском районе скважины, пройденные в конгломератах и крупнозернистых песчаниках, вскрывающие напорные (205 .ад) трещинные и трещинно-пластовые воды Уровни в них устанавливались на 6,6 м выше поверхности земли Удельные дебиты скважин составляли 0,1—2 л)сек Значительная загипсованность пород сказывается в формировании на глубине. 100—350 м преимущественно сульфатных и сульфатно-гидро-карбонатных натриевых вод с минерализацией до 3,3 г/л и даже 6,7 г/л Еще более глубокие горизонты содержат воды хлоридно-сульфатного натриевого (380—420 м) и хлоридного кальциево-натриевого и натрие-во-кальциевого (620—900 м) состава с минерализацией 6,7—11,2 г/л По материалам П М. Большакова и Е. Е Беляковой, самоизливаю-щиеся воды нижней части разреза (728—794 м) насыщены сероводородом, метаном (до 14,5—39,1%), тяжелыми углеводородами (до 2,6'%), биогенным азотом и содержат бром и йод
Воды зоны трещиноватости нижне-верхнекембрийских отложений развиты в основном в центральной части района, встречаясь на отдельных небольших участках как на северной, так и на южной окраинах Кузнецкого Алатау Наиболее полно изучены они в районах разведанных и разрабатываемых месторождений полезных ископаемых Усинского марганцевого, Казского, Тельбесского, Та-шелгинского, Таштагольского и Шерегешевского железорудных Водовмещающие породы представлены метаморфическими сланцами разного состава, реже известняками с дайками диоритов Подземные воды связаны обычно с верхней, наиболее выветрелой и трещиноватой зоной пород, мощность которой не превышает 75—100 м Отдельные трещинные водоносные зоны тектонического происхождения встречены скважинами в различных интервалах до глубины 800—1200 м Глубина залегания вод зависит от рельефа и изменяется от 5—10 м в долинах до 30—60 м на водоразделах Воды верхней части разреза в большинстве своем безнапорные, на глубоких горизонтах они обладют напором Скважины, вскрывающие эти воды, иногда слабо фонтанируют Водообильность пород неравномерная, в целом невысокая Удельные дебиты скважин, пройденных в монолитных известняках, 0,01 — 0,03 л]сек при коэффициентах фильтрации 0,001—0,05 м(сутки Породы известково сланцевой толщи обводнены еще меньше — удельные расходы скважин Усинского месторождения составляют 0,002— 0,008 л/сек, коэффициенты фильтрации до 0,003 м/сутки Обводненность трещинных зон также невелика очень редко удельные расходы скважин достигают 0,2—0,8 л/сек
В естественных условиях зона активного водообмена располагается в пределах местного эрозионного вреза, а на участках пород, глубоко затронутых выветриванием, несколько ниже его Благодаря значительной расчлененности рельефа мощность зоны в этой части Кузнецкого Алатау достигает 300—500 м Воды, вскрытые в ее пределах, пресные— минерализация их не превышает 0,1—0,3 г/л, реже 0,5 г/л при преимущественно гидрокарбонатном кальциевом составе (табл 23) Воды нижней гидродинамической зоны замедленного водообмена
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ гидрогеологическая область
101
вскрыты скважинами подземного бурения на действующем Таштаголь-ском руднике на глубине 560—800 м. Они обладают повышенными минерализацией (1,7—2,9 г/л) и температурой (до +14,6°), сульфатно-гидрокарбонатным натриево-кальциевым составом. В условиях разрабатываемых месторождений при систематическом углублении искусственного базиса дренажа граница между зонами активного и замедленного водообмена неровная, иногда нечеткая. На одних участках она опускается на глубину 800 м от поверхности, на других слабосолоноватые воды (более 1 г/л) нижней зоны выходят по трещинам среди пресных и ультрапресных вод верхней (глубина 400 м).
Годовая амплитуда колебаний уровня подземных вод в зоне активного водообмена, по наблюдениям на группе Горношорских железорудных месторождений, на водоразделах в областях питания достигает 25—30 м, уменьшаясь в долинах рек до 5—7 м. Режим вод нижней зоны отличается постоянством: дебиты самоизливающих скважин, пробуренных,из подземных горных выработок, практически не изменяются во времени (глубина 800—1200 м).
Воды зоны трещиноватости нижнекембрийс к>и х отложений распространены в основном в центральной и южной частях Кузнецкого Алатау и ограниченно — на севере района. Водовмещающие породы преимущественно карбонатного состава (известняки, доломиты, мраморы, в меньшей степени известковистые сланцы), трещиноваты и часто закарстованы. Вследствие резкой расчлененности рельефа, обилия осадков, крутого падения пород и наличия многочисленных разбивающих их тектонических трещин характер карстопрояв-лений своеобразен. На хорошо изученном Усинском марганцевом месторождении отмечена локализация узких карстовых каналов по тектоническим трещинам. На поверхности к ним приурочены цепочки карстовых воронок. По таким зонам глубина распространения карста обычно фиксируется значительно ниже местных дрен: на 75 м ниже р. Усы. На Таштагольском руднике закарстованные известняки встречены на 300 м ниже уровня р. Кондомы.
Полости в карбонатных породах имеют разнообразные очертания и размеры — от небольших трещин до пещер. Иногда они открытые, но часто со слабоуплотненным песчано-глинистым заполнителем. Скорости движения подземных вод в трещинно-карстовых зонах достигают 800 м/сутки (Усинское месторождение).
Трещинные и трещинно-карстовые воды преимущественно ненапорные, залегают в условиях ненарушенного режима на глубине до 100 м. На раздробленных и закарстованных участках уровенная поверхность независимо от рельефа ориентируется по трещинным зонам, опускаясь по ним и поднимаясь в более плотных породах. Карбонатные породы нижнего кембрия характеризуются повышенной водообильностью. Расходы родников колеблются от 20—60 до 260 л^сек. (родник в районе Усинского месторождения) и отличаются непостоянством режима. Удельные дебиты скважин в закарстованных известняках 3—6,8 л!сек при коэффициентах фильтрации до 300 м1сутк.и. В некарстующихся разностях обычны удельные расходы скважин в сотые доли литра в секунду и коэффициенты фильтрации 0,01—0,15 м!сутки. Воды нижнекембрийских отложений пресные гидрокарбонатные кальциевые с минерализацией до 0,2—0,3 г/л (табл. 24).
Водоупорные нижнекембрийские отложения не имеют широкого распространения. Почти повсеместно это зеленокаменные туфопорфировые образования, состоящие из покровов эффузивов и их туфов, порфиритов, кератофиров, сланцев с редкими прослоями песчаников и монолитных известняков, каолиновые продукты выветри-
102
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
103
Некоторые данные о подземных водах нижне-верхнекембрийских отложений
Таблица 23
№ скважины на	Местоположение сква-	Абс. отм. устья, м	Водовмещающие	Дата	Установившийся уровень,	Дебит, Л1сек	Мине-рали-	Химический состав воды, мг!л, мг				-экв/л, % -	экв	Прочие компоненты,	Жест-
гидрогео-	жины, № по первоисточнику	Глубина	породы н интервал их опробования, м	отбора	м	Пони-	зация.								КОСТЬ,
логической карте		скважины, м		пробы	Глубина появления воды, м	жение, м	воды, м	Натрийн- -Ькалий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидрокар-боиаты		мг-экв
	Таштагольское месторождение, русло р. Кондомы, 5554	432	Порфиритоиды, порфириты, сланцы, сиениты, 30-120 230—320	8/VH1 1965 г.	9,2	4,4	0,13		8,45 0,69 27	36,63 1,83 73	4,26 0,12 8		79,3 1,3 92	Нитрит 0,01	2,6
		322			30	25,24						—			
145	Таштагольское месторождение, 5555	438	Сиениты 36—460	13/1Х 1966 г.	18,2	3,54	0,13		6,04 0,49 22	35,64 1,78 78	5,68 0,16 11	2,47 0,05 4	73,21 1,2 85	Железо 0,1	2,3
		460			36	7,43		—.							
	Таштагольское месторождение, 5556	509	Туфобрекчии, сиениты, 6—125 170-250 294—344	18/Х 1967 г.	40	0,16	0,23		14,02 1,15 30	53,61 2,68 70	11,36 0,32 11	67,48 1,4 44	88,45 1,45 45	Нитрит 0,1; аммоний 0,1; железо 0,1	3,8
		505			Н. с.	43,75		—							
	Таштагольское месторождение, русло р. Кондомы, 5552	434	Сланцы, порфиритоиды, туфобрекчии, 6—160	15/Х 1966 г.	4,5	2,02	0,15		10,27 0,85 30	40,59 2,03 70	7,81 0,22 13	7 0,15 9	79,3 1,3 78	Нитрит 0,02	2,8
		160			6	18,1		—							
130	Долина рч. Березовой, Казское месторождение, 978	392	Песчаники, 36,2—120,7	14/Х 1957 г.	+0,15	6	0,39	14,72 0,64 15	9,93 0,81 18	58,29 2,91 67	2,87 0,08 1	6 0,12 3	254,7 4,18 96	Нитрит 0,01	3,7
		121,65			Н, с.	2,4									
	С. Александровка, 2729	561	Сланцы, известняки, мраморы, руда магнетитовая, 0,4—400	Н. с.	Н. с.	0,23	0,33	9,2 0,4 9	15,05 1,23 29	52,55 2,62 62	0,95 0,03 1	37,03 0,77 18	213,04 3,49 81	Кремневая кислота 1,07	3,8
		400				20,92									
	Таштагольское месторождение, горизонт -J- 390 м, 2739	390	Руда, скарны, сиениты, до 594,4	Н. с.	53	0,9	0,25	0,46 0,02	17,5 1,44 42	40,25 2,01 58	0,88 0,03 1	14 0,29 9	171,9 2,81 90	Кремневая кислота 2	3,4
		594,4			Н. с.	8,52									
	Долина кл. Четвертого, Шерегешев-ское месторождение, 2753	530	Сланцы, известняки, 39,1—68,3	Н. с.	3,9	2,2	0,16	6,67 0,29 14	5,2 0,43 20	27,6 1,38 66	2,82 0,08 4	6,38 0,13 6	115,42 1,9 90	Железо 0,05; нитрит 0,01	1,8
		68,3			Н. с.	5,5									
104
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
105
Таблица 24
Некоторые данные о подземных водах ннжиекембрийских и верхнепротерозойских отложений
№ водо-пуикта на гидрогеологической карте	Местоположение водо-пункта, № по первоисточнику	Абс. отм. устья или выхода родника, м Глубина скважины, м	Водовмещающие породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м Глубина появления воды, м	Дебиту Мине. ^!сек ради-Пони- зация жение воды, м	г/л	Химический состав воды, мг}л, мг-эке^л, %-экв						Прочие компоненты, мг! л	Жесткость, мг-экв
							Натрий-Ь +калий	Магннн	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидрокарбонаты		
Нижнекембрий :кие отложения
13	Родник в долине р. Таинзы, 1049	401	Песчаники и алевролиты	8/VIII 1958 г.	—	6	0,03	5,29 0,23 50	1,18 0,1 21	2,92 0,14 29	2,34 0,06 13	4,11 0,08 18	19,53 0,32 69	Кремневая кислота 8,4, медь 0,06, ванадий 0,01	0,2
1	Родник в пос. Петровка. 93	370	Известняки	21/VIII 1962 г.	—	5	0,34	—	15,86 1,3 30	60 3 70	2,8 0,08 2	2 0,04 1	244 4 93	Нитрат 10,66, нитрит 0,02, аммоний 0,2	4,3
	Скважина, Шере-гешевское месторождение, 2755	621	Мраморы, альбитофиры, скарны, 3,5-100,1	20/XI 1956 г.	Н. с.	9,6	0,2	2,5 0,11 4	4,5 0,37 14	43,6 2,18 82	2,83 0,08 3	55 1,14 43	87,64 1,44 54		2,5
		100,1				4,67									
59	Скважина, Усин-ское месторождение, долина р. Усы, 1513	448	Известняки, сланцы, 21,58—95,5	9/VI1 1955 г.	21,6	7,3	0,29	5,29 0,23 8	1,57 0,13 4	50,5 2,52 88	2,29 0,06 2	3,09 0,06 2	169,1 2,77 96	Нитрат 0,5 нитрит 0,01, кремневая кислота 44	2,6
		95,5			21,6	1,67									
141	Скважина, Белкин-ское месторождение, 66	535	Известняки, 7—80	24/VII 1962 г.	7	9	0,31		27,76 2,28 39	72,28 3,64 61	8,22 0,23 6		201,3 3,3 94	Аммоний 0,7, железо закисное 0,1, нитрит 0,01	5,9
		80			Н. с.	9,8		—				—			
17	Скважина в долине р. Магдалиновки, 3910	272	Известняки	30/VII 1959 г.	19,8	0,53	0,52	11,73 0,51 8	16,82 1,38 21	93,68 4,68 71	5,17 0,15 2	5,76 0,12 2	383,4 6,29 96	Нитрат 0,1	6
		43,8			Н. с.	1,4									
		514		Вер	хнепроте	розой	ские о	тложеш	1Я						
	Скважина в районе пос. Белка, долина р. Нымзас, 5102		Фосфориты, известняки, доломиты, 11—357	4/VIII 1963 г.	30	2,65	0,44	15 0,65 12	9.11 0,75 13	83,6 4,17 75	2,7 0,08 2	0,41 0,01	292,8 4,8 98		4,8
		357			Н. с.	25,3									
154	Скважина, Белкин-ское месторождение, 24	534	Доломиты, фосфориты, 4,8—134,8	21/VII 1962 г.	4,3	5,8	0,33	23,4 1,02 21	19,64 1,46 30	47,01 2,35 49	6,99 0,2 4	2 0,04 1	232,3 4 95	Аммоний 0,1	3,8
		134,8			Н. с.	2,6									
2	Родник в долине р. Кии	339	Известняки	15/VII 1963 г.	—	3	0,31	13,8 0,6 15	6,1 0,5 12	60 3 73	1,72 0,03 8	8 0,17 4	219,6 3,6 88	Нитрат 1,72, нитрит 0,01, аммонии 0,2	3,5
106
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
вания которых заполняют трещины в зоне экзогенной трещиноватости.
В целом толща непроницаема, единичные выходы подземных вод связаны с наиболее крупными зонами тектонических нарушений.
Воды зоны трещиноватости верхнепротерозойских отложений наиболее широко распространены в районе, однако гидрогеологическая изученность их невысока: известны несколько родников и скважин в пределах Горной Шории, отдельные скважины на севере Кузнецкого Алатау. Более детально верхнепротерозойские отложения изучены при разведке Белкинского месторождения фосфоритов на юге Горной Шории. Водовмещающие карбонатные толщи здесь закарстованы повсеместно.
Наиболее часто карстовым процессам подвержены контакты известняков с доломитами и зоны тектонических нарушений. Формы проявления карста разнообразны: от значительных воронок до мелких провалов и пустот выщелачивания, полых или заполненных глинами и песками, глыбами и обломками пород. Процессы карстования прослеживаются здесь до глубины 40—120 м.
По характеру движения воды трещинные и срещинно-карстовые. Уровенная поверхность повторяет в сглаженном виде рельеф местности, однако гидрогеологические водоразделы часто несколько смещены по отношению к топографическим. Обводненность пород значительная, особенно закарстованных разностей. Естественные выходы трещиннокарстовых вод наблюдаются в основном в долинах местных дрен. Родники многочисленные и многодебитные, расходы их обычно 5— 10 л/сек. В районе Белкинского месторождения известны родники, выходящие из карбонатных пород с расходами 250—300 и даже 1000 л/сек (р. Верхний Анзас). Удельные расходы скважин как на юге района на Белкинском месторождении, так и на севере Кузнецкого Алатау составляют 1,6—3,4 л!сек, однако с глубиной по мере уменьшения степени закарстованности пород обводненность их снижается.
Трещинно-карстовые воды чаще безнапорные. В непосредственной близости от поверхностных водотоков устанавливается их тесная взаимосвязь. По составу воды гидрокарбонатные кальциевые с минерализацией 0,03—0,3 г/л, жесткость 3,5—7,5 мг-экв, содержание свободной углекислоты 13,2—22 мг!л (см. табл. 24).
Воды зоны трещиноватости среднепротерозойских отложений гидрогеологически почти не изучены. Приурочены они к узким полосам протерозоя, зажатым между тектоническими клиньями и массивами интрузивных пород по всей территории Кузнецкого Алатау. Литологический состав отложений — гнейсы, амфиболиты, графито-слюдистые сланцы, мраморы, доломиты, кварциты — говорит о возможности наличия в них подземных вод. Единичными скважинами в районах разведанных месторождений полезных ископаемых определена водообильность карбонатных разностей пород: удельные дебиты до 0,1—0,4 л!сек. (скважина в долине р. Магдалиновки в Барзасском районе). Воды пресные гидрокарбонатные кальциевые с минерализацией 0,3—0,52 г/л.
Воды зоны трещиноватости интрузивных пород. Разновозрастные интрузивные породы в пределах Кузнецкого Алатау отличаются широким распространением и петрографическим разнообразием. Выделение в них единой водоносной зоны возможно благодаря относительной однотипности характера трещиноватости образований, их обводненности, приуроченной в основном к верхней выветрелой части интрузивных массивов, и движению подземных вод по трещинам. Мощность обводненной зоны колеблется в значительных пределах и зависит от устойчивости пород к процессам выветривания. В креп
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
107
ких гранодиоритах, диоритах и гнейсах она не опускается ниже 25— 30 м\ нарушения с открытыми тектоническими трещинами отсутствуют. Водообильность отложений исключительно мала: удельные расходы скважин при многочисленных наливах и откачках при разведке Тель-бесских железорудных месторождений Горной Шории едва достигали сотых—тысячных долей литра в секунду, а средний коэффициент фильтрации составил 0,03 м/сутки. Естественные выходы подземных вод на площадях распространения интрузий крайне редки и малодебитны (0,02—0,11 л] сек).
Еще менее обводнены основные породы. Удельные дебиты скважин, пройденных в нефелиновых сиенитах Кия-Шалтырского месторождения, колеблются от десятитысячных долей до 0,002 л/сек при понижении уровня на 10—15 м. Отдельные известные родники, выходящие из основных пород в Анжеро-Суджеиском и Кузнецком районах, подтверждают их слабую обводненность: дебиты 0,02—0,16 л/сек.
Несколько большая обводненность установлена на площадях развития гранитов и гранодиоритов, подверженных более глубокому выветриванию и отличающихся более открытой трещиноватостью.' Отдельные карманы выветривания в гранитах достигают 50—100 и150лг. Устойчивость крутых склонов, сложенных крупнозернистыми гранитами, низка, о чем свидетельствуют многочисленные и обширные по мощности и площади курумники и осыпи. Последние являются хорошими аккумуляторами подземных вод. Родники, вытекающие из курумников гранитов, имеют дебиты 4—10 л!сек. Водообильность гранитных массивов в районе Горношорской группы железорудных месторождений характеризуется расходами родников 1—3 л/сек. В выработках, пройденных в гранитах на месторождении Шерегеш, отмечается усиленный капеж по трещинам отдельности и выветривания. Повышенная водообильность интрузивных пород встречается чаще всего на контактах их с наиболее обводненными карбонатными образованиями и по зонам усиленной тектонической трещиноватости. В этих условиях при отработке месторождений возможны кратковременные повышенные прорывы вод до 300 м3/ч, как это было при проходке штольни по гранитам на месторождении Шерегеш.
Все изученные воды интрузий относятся к зоне свободного водообмена, слабо минерализованы (0,03—0,06 г/л), гидрокарбонатные каль-циево-магниевые и кальциевые-натриевые (табл. 25).
БАССЕЙНЫ ТРЕЩИННЫХ ВОД САЛАИРА
Салаир является западной окраиной Алтае-Саянского региона. Располагаясь юго-западнее Кузнецкой котловины, он отделяет ее от Западно-Сибирского артезианского бассейна. От Кузнецкого Алатау на юге салаирские структуры отделяются тектонической депрессией — Неня-Чумышским грабеном, выполненным осдками мезозоя. В настоящее время Салаир-низкогорная пенепленизированная страна с мощным (до 100 jw) почти повсеместным чехлом рыхлых покровных отложений. Исключение составляют площади изолированных, линейно вытянутых по простиранию закарстованных нижнекембрийских известняков, нередко обнажающихся в долинах рек осевой части массива. Ли-тифицированные и на большей части метаморфизованные породы района характеризуются преимущественным распространением трещинных, трещинно-карстовых, реже трещинно-жильных вод, связанных в основном с верхней, наиболее выветрелой и трещиноватой зоной, мощность которой редкб превышает 100—150 м.
Таблица 25
Некоторые данные о водах зоны трещиноватости интрузивных пород
№ родника на гидро-геологической карте	Местоположение родинка, № по первоисточнику	Абс. отм. выхода родника, м	Водовмещающне породы	Дата отбора пробы	Дебнт, л/сек	Минерализация воды, г 1л	Химический состав воды, мг/л, мг-экв!л %-экв						Прочие компоненты, мг}л	Жесткость, мг-экв
							Натрий 1 + калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидро-карбонаты		
7	Рудник Центральный, бассейн р. Шалтырь Кожух	410	Гранодиориты	1/Х 1963 г.	0,3	0,02	—	2,83 0,14 44	4,14 0,18 56	1,91 0,05 16	3,28 0,06 19	13,12 0,21 65	—	0,3
	Долина р. Бол. Кел-дас, в 10 км Ю пос. Сосновая гора, 1591	470	Гранодиориты	Н. с.	0,4	0,09	4,6 0,2 17	4,07 0,34 29	12,45 0,62 54	2,91 0,08 7	3,29 0,07 6	61,27 1 86	Нитраты 0,5	1
	Долина р. Бол. Унзас, 1612	360	Граниты	Н. с.	0,2	0,1	2,76 0,12 8	6,25 0,51 36	16,38 0,82 56	3,89 0,11 8	6,58 0,14 10	66,92 1,1 76	Нитраты 6	1,6
	Долина р. Мал. Дудет в 3 км от устья, 3632	505	Диориты	24/VIII 1963 г.	0,2	0,1	—	7.32 0,6 46	14 0,7 54	3,55 0,1 8	—	73,2 1,2 92	Аммоний 0,3; нитриты 0,01	1,3
	Долина р. Мал. Дудет, 3756	437	Гранодиориты	17/VII 1963 г.	0,7	0,17	2,6 0,2 9	9,76 0,8 36	24 1,2 55	7,1 0,2 9	—	122 2 91	—	2
	Долина р. Сухой Бе-рикуль в 4 км от устья	517	Интрузивы	16/VII 1963 г.	1	7	—	10,98 0,9 45	22 1,1 55	7,1 0,2 10	—	109,8 1,8 90	—	2
	Долина рч. Берикуль-ка, в 3 км от устья, 3680	480	Граниты, гранодиориты	27/VIII 1963 г.	0,2	0,14	7,36 0,32 52	1,22 0,1 16	4 0,2 32	1,38 0,02 3	—	36,6 0,6 97	Аммоний 0,2; железо 0,5; нитраты 0,01; нитриты 0,03	0,3
АЛТАЕ САЯНСКАЯ гидрогеологическая ОБЛАСТЬ
109
Наиболее полно гидрогеологически изучены нижнекембрийские образования, вмещающие разведанные месторождения полиметаллов и подземных вод, девонские карбонатные толщи, с которыми связаны месторождения бокситов и флюсовых известняков, а также отдельные участки, сложенные осадками среднего девона и нижнего карбона, прилегающие к промышленным районам Кузбасса и имеющие значение в водоснабжении последних. Практически не изучены водоносные горизонты аллювиальных отложений современных речных долин, воды зоны трещиноватости кембро-ордовикских отложений, а также водоносность мощных покровных образований и кор выветривания. Преимущественно глинистый состав последних определяет отнесение их к водоупорам.
В порядке стратиграфической последовательности в пределах района выделяются воды зоны открытой трещиноватости в отложениях нижнекаменноугольных, нерасчлененных верхнедевонских — нижнекаменноугольных, цижне-среднедевонских, силурийских, ордовикских, нижне-верхнекембрийских, нижнекембрийских, верхнепротерозойских и интрузий различного возраста и состава.
Метаморфизованные образования низов нижнего кембрия (печер-кинская свита), представленные почти исключительно эффузивными породами, носящими монолитный характер и обладающими значительной устойчивостью к процессам выветривания, отнесены нами к водоупорам (табл. 26).
Воды зоны трещиноватости нижнекаменноугольных отложений в пределах Салаира имеют крайне ограниченное распространение, главным образом вдоль его восточной, реже северо-западной и южной окраин. Водовмещающими являются известняки, песчаники, известково-глинистые сланцы, конгломераты. Воды безнапорные и напорные, вскрываются скважинами в верхней наиболее трещиноватой и выветрелой зоне мощностью до 70—100, иногда более 100 м. Величины напоров обычно 2—20 м, достигая 50—60 м. Уровни подземных вод устанавливаются на глубине от +0,7 до —30 м. Наиболее глубоко уровни залегают на водоразделах и их склонах. Само-изливающие скважины, как и восходящие родники, наблюдаются обычно в долинах рек и логов. По характеру движения воды трещинные и Трещинно-карстовые. Последние связаны с полями распространения карбонатных разностей пород. Карст проявляется на поверхности в виде небольших воронкообразных западин и трещин, часто открытых, являющихся местами поглощения поверхностных вод. Подобные явления известны в верховьях р. Баскускан, в правом борту долины р. Ар-гышты, в тальвеге рч. Безымянного у дер. Каменки. Иногда поверхностные водотоки поглощаются полностью и появляются ниже по течению в виде восходящих родников. На глубине карстовые полости, заполненные песчано-глинистым материалом, вскрываются скважинами на восточном склоне Салаирского кряжа в районе Тыргана в интервале 10—60 м.
Известняки повышенно, хотя и неравномерно обводнены. Характерно обилие естественных выходов подземных вод, дающих начало многим речкам, на северо-восточном склоне массива. Дебиты родников обычно невелики (0,2—1,5 л/сек), но в отдельных случаях у групповых выходов достигают 10 л/сек (долина р. Баскулачихи). Несколько ниже (0,05—0,3, реже 1 л/сек) расходы родников, выходящих из песчано-сланцевой толщи на северо-западе и юге Салаирского кряжа. Особенно обводнена полоса известняков вдоль Афонинско-Киселевского взброса, где удельные дебиты скважин при разведке подземных вод для водоснабжения промышленных центров юга Кузбасса в среднем
по
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
111
Основные сведения о гидрогеологическом разрезе Салаира
Таблица 26
Группа	Система	Отдел	Свита	Мощность, м	Литологический состав	Гидрогеологическая стратификация	Мощность наиболее обводненной части разреза, м	Уровень воды, м	Напор, м	Удельный дебит водо-пункгов, л/сек	Дебит родников, л/сек	Минерализация, 2/л	Химический состав подземных вод
Кайнозойская				10—20	Пески с гравием и галькой, суглинки	Водоносный горизонт Q	б—10	Не изучен					
Мезозойская				20—55	Глины пестроцветные с лин-зами^бокситов	Водоупор Cr-Pg	—	—	—	—	—	—	—
Палеозойская	Девонская	Каменно- м	угольная	Верхний Нижиий		До 650	Известняки, известковистые песчаники, мергели, сланцы, конгломераты	Ci D3—Cj	70—100	От +0,7 до 30	2—60	0,7—3.9, иногда 0,3-0$	0,2—1,5, реже до 10	0,3—0,8, иногда Л<з 1—-1,5	Г идрокарбонатный кальциевый, иногда сульфатный кальи,и.е.вя-м.аг-ниевый
				300—850	Песчаники, глинистые сланцы с горизонтами известняков		50—100	0-20	Н. с.	Н. с.	0,1—0,7, иногда 1,5	0,4—0,7	Г идрокарбонатный кальциевый, кальциево-магниевый
		Средний		1750- 4200	Известняки коралово-брахио-подовые, закарстованные, с бокситами, сланцы, песчаники, эффузивы	и трещиноватости	у to 1	1	100—150	0,4—70, иногда до +0,6	0,4-30	0,03—9, реже до 30,5	0,1—1,1, иногда до 12—27	0,2—0,9	
		Нижний		1400—1700	Известняки светло-серые и розовые, закарстованные. В основании разреза — черно-серые рифовые известняки								
	Силурийская	Верхний	Томско-Заводская	1000	Известняки	темно-серые, битуминозные, слоистые	сл	Воды зоны	70—100	От +0,7 1,8 до 80	6-50	0,08—19,8, чаще 2—7	0,08—5,2, чаще 1,2—2	0,4—0,6	
			Сухая	200—300	Песчаники, конгломераты, редко фосфоритоносные аргиллиты								
		Нижний	Юрманская	До 1600	Конгломераты, бело-розовые известняки, аргиллиты, алевролиты								
112
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
113
Продолжение табл. 26
Группа	Система	Отдел	Свита	Мощность, м	Литологический состав	Гидрогеологическая стратификация	Мощность наиболее обводненной части разреза, м	Уровень воды, м	Напор, м	Удельный дебит водо-пунктов, л/сек	Дебит родников, л!сек	Минерализация, г/л	Химический состав подземных вод
Палеозойская	Кембрийская IKdn			500—1000	Глинистые сланцы, туфы, порфириты, конгломераты, песчаники, известняки	о Ст3—О] X	До 100	6-10, реже, +0,04	До 50	0,2—4	0,2—0,5, реже 0,8—1,2	0,4—0,5	Гидрокарбонатный кальциевый, кальциево-магниевый
		Верхний		До 2000	Флншоидные толщи песчаники, глинистые сланцы, конгломераты		Не изучены						
				450	Известняки	Воды зоны трещиноватост О з	। г ы	<	70—100	1—20	6-23, иногда 40—45	0,001-0,2, редко в известняках 1,2—1,9	0,1—0,6, редко 1,5—6	До 0,1—0,4, иногда до 1	глубины 150 м Г идрокарбонатный кальциевый, кальциево-магниевый н кальциево-натриевый
			Ариничевская	500	Конгломераты, песчаники, известняки, эффузивы, туфы								
												Глубже 150—170 м	
												До 4,4	Хлоридно-гидрокарбо-натный кальцнево-маг-ниевый или кальциево-натриевый
		| Средний	Бирюлинская	2000—3500	Эффузивы и их туфы, конгломераты, песчаники, аргиллиты, реже известняки								
		Нижний	Гаврилов-ская	1500	Известняки светлые, закар-стоваиные, реже песчаники, сланцы, конгломераты	Ст2,	75—180	От +8 до 15—40	0—20, реже 40—50	1,6—28, реже 0,1—0,4	0,2—5, иногда 14-120	0,2—0,5	Г идрокарбонатный кальциевый
			Печеркинская	2500	Метаморфические сланцы, фельзиты, кератофиры, кварциты, туфы, редко известняки и песчаники	Водоупор Ст1]	—	—	—	—	—	—	—
Допалеозой-ская		Верхний	Кивдинская	2500	Известняки черные водорослевые, глинистые сланцы, эффузивы	Воды зоны трещиноватости Pt3— rPz	50—100	10-20	До 30	0,9—1,4	0,3—0,8	0,3—0,6	Г идрокарбонатный кальциевый и кальцне-во-магниевын
					Граниты, гранодиориты, пла-тограниты и др.		30—75	6-20	—	До 0,5	0,05—0,6	0,4—0,8	Г идрокарбонатный кальциевый
114
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
115
составили около 1 л)сек при максимальных значениях-3,9, минималь ных 0,7 л/сек и понижениях уровней соответственно 0,7 и 13,7 м. П । мере удаления от зоны взброса водообильность отложений заметн< уменьшается. Удельные дебиты скважин не превышают 0,09— 0,75 л/сек при понижениях 5,3 и 1,9 м. Неоднородность обводнения под черкивает и форма депрессионной воронки при эксплуатации Камен ского водозабора — вытянутая по простиранию пород и основной тре щиноватости.
Узколинейное распространение отложений, несмотря на обводнен ность и значительную трещиноватость карбонатных водовмещающи: пород, способствующих инфильтрации местных атмосферных осэдкое ограничивает возможные эксплуатационные запасы подземных вол При каптаже 10—12 скважинами полосы известняков протяженностью 12—15 км возможно получение воды не более 4000—5000 м/сутки. Пр:: интенсивной годовой эксплуатации Каменского водозабора в Белов
ском районе в 1951 г. наблюдалось резкое понижение уровня подземных вод и сокращение дебита скважин, что привело' к необходимости замены насосного оборудования на менее мощное. Расходы отдельных скважин снизились с 70 и 180 до 18 и 70 м3/ч, а динамические уровни до 53 м.
Воды в зоне активного водообмена слабоминерализованные (0,3— 0,8 г/л) гидрокарбонатные кальциевые, реже кальциево-магниевые с температурой 4—6° С и жесткостью 2—7 мг-экв (табл. 27). Повышение минерализации до 1 — 1,5 г/л и жесткости воды до 9 мг-экв отмечается на крайнем севере (с. Тарасово), где водоносные образования кряжа перекрыты мощной толщей рыхлых отложений, затрудняющих водообмен с поверхностью.
Воды зоны трещиноватости верхнедевонских — нижнекаменноугольных отложений картируются только в Верхне-Бердской мульде на юго-западном склоне Салаирского кряжа
Некоторые данные о подземных водах
нижнекамеиноугольных отложений
Таблица 27
№ скважины на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмещающие породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, л!сек	Минерализация воды, г/л	Химический состав воды, мг}л, мг-экв 1л, %-экв						Прочие компоненты, мг1л	Жесткость, мг-экв
		Глубина скважины, W				Понижение, м		Натрий+ 4- калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидрокарбонаты		
					Глубина появления воды, м										
	Дер. Саратовка, в 2 км СВ, 3963	200	Алевролиты известковистые, 1,5-52	5/XI 1960 г.	1,3	0,35	0,76	86,93 3,78 38	34,1 2,8 28	67,33 2,36 34	19,07 0,54 5	76,54 1,59 16	473,91 7,77 78	Железо 0,05 кремневая кислота 12,4; нитрат 2,5	6,2
		52			Н. с.	2,7									
	Дер. Саратовка, долина р. Ур, 3970	200	Известняки, 1,5—15,8	7/Х 1960 г.	1	4,34	0,53	44,8 1,95 29	25,07 2,05 30	56,08 2,79 41	6,48 0,18 3	29,62 0,61 9	364,7 5,98 88	Нитрат 1	5
		80,1			1,5	4									
	Дер. Новобочаты, в тальвеге руч. Васечкина, 244	278	Известняки, 7—77,3	Н. с.	-г 0,4	7	0,46		24,36 2,01 33	81,2 4,05 67	1,42 0,04 1		353 5,79 99	Аммоний 0,25	6,5
		77,3			7	6,2		—				—			
	Каменский водозабор, СВ склон Тыр-гана	255	Известняки, до 120	3 V 1951 г.	+ 0,4	8,3	0,59		24,36 2,28 36	81,2 4,06 64	1,42 0,04 1		353,8 5,8 99	Аммоний 0,25; сероводород 0,34; свободная углекислота 127,5	6,5
		120			Н. с	8,14		—							
56	Каменский водозабор, СВ склон Тыр-гана	260	Известняки, до 120	11/IX 1951 г.	г 0,05	9,5	0,51	0,82 0,04 15	11,76 0,98 18	73,8 3,68 67	21,28 0,6 11	2,88 0,06 1	294,02 4,82 88	Сероводород 0,44; свободная углекислота 106,04	4,6
		120			Н. с.	13,7									
70	С. Сафоново, пойменная терраса р. Егозихи, 2588	386,5 100	Известняки, 1—100	24/Х 1951 г.	Н. с.	2,59 3,58’	0,51	—	25,2 2,07 31	91,2 4,55 69	14,18 0,4 7	21,12 0,44 7	359,9 5,9 86	Аммоний 0,1	4,9
	Ст. Трудоармейская, верховья рч. Еловки, 3324	430	Песчаники, алевролиты, до 105	12/Х 1960 г	2	0,68	0,3	1,97 0,09 3	13,5 1,11 33	42,48 2 12 64	25 0,7 16	7,41 0,15 4	208,62 3,42 80	Сульфит 6; нитрит 0,014; нитрат 0,02; кремневая кислота 7,5	3,2
		105			9	14									
		162			10	1,1									
1	С. Тарасово, 4376	70	Песчаники, 29-70	28/Х 1964 г.	28	34	1,04	132,7 5,74 36	41,16 3,38 21	99,0 5,94 43	126,4 3,55 24	197,6 4,12 28	440,4 7,22 48	Аммоний 04; нитрат 0,02	9,3
116
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
117
и очень слабо изучены. Имеются сведения по единичным скважинам, опробованным при разведке месторождений бокситов и используемым для водоснабжения сельскохозяйственных объектов.
Водовмещающими являются глинистые и известковистые сланцы, а также масссивные аргиллиты с пачками известняков и мергелей, часто слабодислоцированные. Установлена несколько повышенная водообильность отложений на участках редких тектонических нарушений, контактов с интрузивными породами и в эрозионных понижениях. Дебиты родников обычно 0,1—0,7 л!сек, иногда до 1,5 л!сек.
Воды в зоне активного водообмена пресные с минерализацией до 0,7 г[л гидрокарбонатные кальциевые и кальциево-магниевые, умеренно-жесткие (табл. 28) с температурой от 3 до 6° С, местное питание подземных вод ограничено, так как инфильтрации атмосферных осадков препятствуют имеющиеся в кровле водовмещающей толщи слабоводопроницаемые покровные отложения значительной мощности, массивный характер пород, кольматация продуктами выветривания тектонических трещин рассланцевания, кливажа и выветривания.
Воды зоны трещиноватости нижне-среднедевонских отложений распространены довольно широко в восточной и юго-западной частях района. Водовмещающие массивные рифовые известняки, известняки с прослойками бокситов, доломиты, конгломераты, глинистые сланцы, эффузивы и их туфы интенсивно дислоцирова-
ны; известковистые разности пород закарстованы. Карст древний, почти не выражен в современном рельефе и скрывается под 40—60-метровым водоупорным покровом четвертичных суглинков и мел-палеогено-вых глин. Отдельные каверны выщелачивания, открытые и заполненные, вскрываются скважинами в бассейне р. Верди на 160 м ниже ее уреза. Средневзвешенный по объему процент закарстованности известняков в районе Карачкинского месторождения флюсового сырья, по расчетам А. В. Бобкина, составляет 7,7—10, с глубины 100—150 м он уменьшается до 0,4—3,8.
Наибольшей водоносностью отличаются закарстованные карбонатные породы, содержание которых в песчано-глинистой толще девона возрастает к югу. Известняки в верхней (100—150 м) наиболее эродированной части разреза содержат напорные и безнапорные трещинно-карстовые воды. Величины напоров колеблются от 0,4 до 30 м и более. Глубина залегания вод зависит от рельефа и изменяется от 0,4 м в долинах рек до 70 м на водоразделах. Воды, вскрытые скважинами в пониженных частях рельефа, иногда самоизливаются ( + 0,6 м).
Удельные дебиты скважин, пройденных в бокситоносных известняках, характеризуя их неравномерную обводненность, изменяются от сотых долей до 5,5—6,5 л!сек (бассейны рек Бол. и Мал. Заломки). При разведке подземных вод для водоснабжения Малосалаиркинского и Карачкинского месторождений известняков были получены удельные
Некоторые данные о подземных водах верхне девонских — нижнекаменноугольных отложений
Таблица 28
№ водо-пункта на гидрогеологической карте	Местоположение во до-пункта, № по первоисточнику	Абс. отм. устья нли выхода родника, м	Водовмещающие породы н интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, л/сек	Минерализация воды, г/л	Химический состав воды, мг/л, мг-экв/л, %-экв						Прочие компоненты, мг1л	Жесткость, мг-экв
								Натрий 4- -+-кал нй	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидрокарбонаты		
						Понижение, м									
					Глубина появления воды, м										
		Глубина скважины, м													
	Скважина, Алтайский край, дер. Та-лица	200 17,3	Аргиллиты, до 17 I	8/Х 1961 г.	17,3 Н. с.	0,5 И. с.	0,59	19,32 0,84 11	25,19 2,07 28	90,91 4,54 61	4,94 0,14 2	—	445,3 7,3 98	Аммоний 1,2; железо закисное 0,2; карбонат 0,89	6,1
8	Родник в дер. Го-реевка, 76	200	Аргиллиты	12/1Х 1962 г.	—	0,7	0,59	14,49 0,63 8	23,42 1,93 26	99,61 4,97 66	7 0,2 3	0,82 0,02	445,3 7,3 97	Аммоний 0,33; нитрат 0,44	5,9
	Родник в дер. Бол. Каятай, долина р. Елнзарихи	200	Аргиллиты	24JVII1 1963 г.	—	0,12	0,55	16,6 0,72 10	18,4 1,51 22	93,3 4,68 68	4,1 0,11 1	—	414,8 6,8 99	Аммоний 0,7; кремневая кислота 8	6,2
	Родник в с. Зале-сиха в 3,8 км от устья р. Залесихи	195	Глинистые сланцы	28/IX 1958 г.	—	0,44	0,6	46,22 2,01 24	21,35 1,8 22	91,38 4,56 54	2,83 0,08 1	76,95 1,60 19	407,95 6,69 80	Аммиак 0,01	6,4
	Родник в долине р. Выдрихи, в 1 км ниже устья р. Мал. Выдрихи	200	Аргиллиты	16/IX 1962 г.	—	0,08	0,4	14,72 0,64 12	10,6 0,87 17	74,9 3,74 71	2 0,05 1	—	280,6 4,6 99	Железо закисное 0,05; карбонат 18; аммиак 1,77	4,6
10	Родник в долине р. Аламбай, у устья р. Хмелевки	182	Известняки	21/VIII 1957 г.	—	0,7	0,57	3,68 0,16 2	26,14 2,16 30	92,09 4,95 68	6,55 0,19 3	3,29 0,07 1	426,16 6,99 96	Карбонат 0,4; аммиак 0,5	7,1
118
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
дебиты скважин от 0,6 до 30,5 л/сек при снижении уровней на 0,8—• 7 м. Коэффициенты фильтрации подтверждают неравномерную водопроницаемость карбонатных разностей по площади и разрезу. Средний коэффициент фильтрации колеблется от 0,3 до 3 м/сутки, а в районах открытого карста увеличивается до 3—5 при максимальных значениях 75 м/сутки. В долине р. Кара-Чумыш при исследованиях фильтрационных свойств известняков на участке водохранилища определены коэффициенты фильтрации в 1,4—2,2 м/сутки при удельных расходах скважин всего 0,003—0,03 л/сек. Повышенная обводненность пород в районе дер. Ново-Пестерево связана с интенсивной трещиноватостью и за-карстованностью известняков в долине р. Ур. Удельные дебиты скважин здесь достигали 9 л!сек, а коэффициенты водопроводимости 780 м2/сутки.
На площадях распространения обводненных нижне-среднедевонских отложений при разведочных и съемочных работах зафиксировано большое количество родников с дебитами 0,5—1 л/сек, иногда на участках значительно закарстованных известняков до 12—27 л/сек.
Песчано-сланцевые и эффузивные породы значительно менее водообильны. Максимальные расходы скважин в них редко достигают 3,3 л/сек. Обычно удельные дебиты составляют 0,2—0,3 л/сек. Естественные выходы вод на поверхность сосредоточиваются в основном в долинах местных дрен. Количество их невелико, а расходы не превышают 0,1—0,3 л/сек, очень редко достигая 1,1 л/сек.
В изученной части разреза нижне-среднедевонских отложений до глубины 70—80 м распространены гидрокарбонатные преимущественно кальциевые и кальциево-магниевые воды с минерализацией до 0,5 г/л, реже более. С глубиной в водах появляется натрий. Содержание его колеблется в значительных пределах, изменяя катионный состав до кальциево-натриевого и натриево-кальциевого при неизменном гидро-карбонатном анионном составе и минерализации не выходящей заграницу пресных вод. Однако сумма солей в водах на глубине более 100 м обычно изменяется в интервале 0,5—0,9 г/л (табл. 29). Жесткость вод чаще всего умеренная (4—6 мг-экв), реже встречаются очень жесткие воды (более 9 мг-экв).
Пополнению запасов подземных вод в районе препятствуют ограниченное местное питание (осадки до 314—350 мм в год), мощный водоупорный покров четвертичных отложений, а местами и плотное заполнение карстовых полостей. Все это сказывается и на режиме подземных вод. По материалам разведки на Бердско-Майском месторождении отмечается 10—20-дневное запаздывание изменений уровней подземных вод по сравнению с изменениями климатических факторов. Амплитуда весеннего максимума колеблется от 0,7 до 2,4 м в зависимости от степени трещиноватости водовмещающих пород и гипсометрического положения точки наблюдения. В области питания годовая амплитуда достигает 4,5 м.
Воды зоны трещиноватости силурийских отложений распространены полосой в центральной части массива, тяготеющей чаще к северо-восточной его окраине, и связаны главным образом с широко развитыми известняками, реже песчаниками, конгломератами, алевролитами и глинистыми сланцами. Известняки, особенно их бело-розовые разности, значительно трещиноваты и часто закарстованы. В долинах рек и ручьев, а также на их склонах отмечаются провальные воронки диаметром 2—3 м и глубиной до 1—2 м. Пустоты выщелачивания по керну скважин прослеживаются до глубины 70—100 ~м. Наиболее интенсивно процессы растворения в известняках действовали
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
119
в интервалах 0—30 и 30—70 м. Темно-серые битуминозные разности верхней части разреза силурийских отложений обычно более плотные.
Воды трещинные и трещинно-карстовые, при вскрытии на больших глубинах напорные (величина напора 6—50 м), до отметок эрозионного вреза со свободной поверхностью. Глубины залегания вод разнообразны: от 0—8 м в долинах рек до 80 м на водоразделах; уровенная поверхность в основном соответствует рельефу. Многочисленные родники нисходящего и восходящего типов имеют дебиты от 0,08 до 5,2 л/сек, преобладают расходы 1,2—2 л/сек.
Обводнена в разрезе в основном верхняя трещиноватая и закар-стованная зона (70—100 м). Наиболее водообильны карбонатные разности, особенно в эрозионных понижениях. С глубиной водообильность отложений, как правило, снижается. Расходы скважин, пройденных на водоразделах, значительно снижаются, а иногда такие скважины бывают практически безводными. Удельные дебиты скважин, каптирующих карбонатные породы, колеблются от 0,08 до 19 л/сек. Максимальные расходы водопунктов достигают 46,2 л/сек. Дебиты 14—19 л/сек часты (табл. 30), при этом понижения уровней вод составляют обычно 2—10 м, реже 30 м. Значения коэффициентов фильтрации 0,3— 8 м/сутки и водопроводимости 70—2540 м2/сутки подтверждают неравномерную, но в основном повышенную водообильность известняков.
Конгломераты, сланцы и песчаники, распространенные ограниченно, обводнены значительно хуже. Дебиты скважин, вскрывающих эти отложения, не превышают 2—3 л/сек при понижениях уровня 10—11 м.
Пополнение запасов подземных вод происходит на всей площади распространения комплекса за счет атмосферных осадков. Условия для инфильтрации жидких осадков и поверхностных вод в целом чрезвычайно благоприятны благодаря небольшой мощности покровных отложений, хорошей обнаженности трещиноватых и закарстованных пород и многочисленным карстовым воронкам.
Воды зоны активного водообмена пресные с минерализацией до 0,6 г/л гидрокарбонатные кальциевые, редко кальциево-магниевые с умеренной жесткостью, иногда жесткие. Химический состав вод более глубоких горизонтов не изучался.
Воды зоны трещиноватости ордовикских отложений распространены довольно широко. Трещинные и трещинно-карстовые воды в глинистых сланцах, туфах, порфиритах, конгломератах, песчаниках и известняках вскрываются на глубине от 0 до 60 м. Пьезометрические уровни подземных вод устанавливаются на 6—10 м ниже поверхности земли, величины напоров достигают 46 м. В долине р. Ка-ра-Чумыш отдельными скважинами в отложениях ордовика встречены самоизливающиеся воды. Водообильность отложений крайне неоднородна. Удельные дебиты скважин, вскрывающих ордовикские конгломераты в районе Малосалаиркинского месторождения известняков у г. Гурьевска, колеблются от 0,2 до 4 л!сек (табл. 31). Естественные выходы подземных вод многочисленны; расходы их обычно составляют 0,2—0,5 л!сек. В закарстованных известняках дебиты родников возрастают до 0,8—1,2 л/сек.
Питание трещинных вод происходит в основном за счет инфильтрации атмосферных осадков на площади их распространения. Частичное подпитывание, возможно, идет из контактирующих закарстованных известняков силура и кембрия. Воды пресные с минерализацией 0,4— 0,5 г/л, гидрокарбонатные, преимущественно кальциевые, иногда кальциево-магниевые, умеренно жесткие (4,3—5,7 мг-экв) и жесткие в известняках (7,5—8 мг-экв).
120
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
121
Некоторые данные о подземных во дах нижне-среднедевонских отложений
Таблица 29
№ скважины на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмещающне породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, л/сек	Минерализация I воды, 1 г/л	Химический состав воды, мг1л, мг-экв{л, %-экв						Прочие компоненты, мг}л	Жесткость, мг-экв
								Натрийн-Н-калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидрокарбонаты		
		Глубина скважины, м				Понижение, м									
					Глубина появления воды, м										
	Дер. Ново-Песте-	215	Известняки,	6/V11	3	28,3	0,39	5,98	8,06	80,7	3,25	5,35	286,95	Нитрат 3,5	4,7
		155,7			28,6	3,14									
	рево долина р. Ур,		28,6—132,2	1963 г.				2,6	0,66	4,36	0,87	0,11	4,7		
	3968							34	9	57	15	2	83		
	Г. Гурьевен, СВ	220	Известняки,	io;iv	1,2	5,31	0,46	22,2	14,4	74,4	5,9	46	292,8	Нитрат 2,5	4,8
		од			2,2	21									
	окраина, 293		сланцы, 2—86	1958 г.				0,97	1,18	3,71	0,17	0,96	4,8		
								17	20	63	3	16	81		
	С. Мало-Салаирка,	220	Песчаники мелко-	Н с.	0,4	2,72	0,8	46,8	1,95	140	61,2	5,2	542,9		8,9
		30			2,3	5,6									
	в 2 км ЮВ, 316		зернистые и					2,04	0,16	6,99	1,73	о,п	8,89		
	СЗ окраина пос.	283,45	среднезернистые, 2,3—30 Мергели, извест-	1;Х	1,3	3,63	0,72	22 120	2 30	76 40	16	1 140	83 390		6,4
		165,2			1,3	11,3									
	Баскускан в долине		няки, 1,3—165,2	1963 г.				5,22	2,38	4	—	2^1	6,39		
	р. Баскускан, 4433					2,42		54	25	21	—	31	69		
	С. Верхний Чумыш,	420	Известняки,	25 IV	13,4		0,63	12,6	21,4	113,8	3,2		481,9		7,3
		30,5			оо	0,4									
	2290		28-30,5	1955 г.				0,55	1,76	5,68	0,09	—	7,89		
								7	22	71	1	—	99		
	СВ окраина дер.	370	Известняки,	7/Х	4,1	7,22	0,49	3,12	19,7	87	5,9	11,9	357,5	Нитрат 3,84;	5,9
		104			Н. с.	5,4									
	Кара-Чумыш, 2229		4,6—104	1960 г.				0,14	1,62	4,34	0,15	0,25	5,86	кремневая кисло-	
								2	27	71	2	4	94	та 8	
	Пос. Михайловка	370	Песчаники,	23 X	8	1,3	0,52	16,7	18,2	90,2	12,8	11,9	372,1		4,5
					1 л										
	на правом берегу	IV	известняки,	1967 г.				0,73	1,5	4,5	0,36	0,25	6,1		
	р Кривой Инчереп,		10—70					11	22	67	5	4	91		
75	5468 Пос. Смышляеве,	370	Песчаники	24/1X	9	2,6	0,87	80,9	29,2	96,99	2,9	7	655,1		7,2
					9Q									*	
	4601	оО	29—85	1965 г.				3,52	2,4	4,84	0,08	0,15	10,7		
	Бердское место-	329	Известняки,	1945 г.	+0,6	14,34	0,5	33 0,25	22 13,5	45 106,4	1 9,9	2	97 441		5,9
54		87,4			9,4	Н. с.									
	рождение бокситов,		9,4—87,4					0,01	1,11	5,31	0,28	' ' -	7,23		
	496							—	18	82	4	—	96		
Воды зоны трещиноватости нижне-верхнекемб рийских отложений широко распространены в пределах Сала! ра. Воды связаны с региональной трещиноватостью и рассланцевание в песчаниках, конгломератах, сланцах, известняках, эффузивах и и туфах. Наиболее изучены они в районах разведанных и разрабатыва» мых полиметаллических месторождений. Глубина залегания подзеи ных вод в зависимости от рельефа колеблется от 4 до 33—55 м, а урог ни устанавливаются на 1—20 м ниже поверхности земли. Воды Hanoj но-безнапорные. Величины напоров обычно 6—23 м, иногда до 45 j Водообильность отложений неравномерная, чаще очень низкая. Бол! ше обводнены карбонатные разности и породы в зоне контакта с зг
карстованными известняками гавриловской свиты нижнего кембрия. Удельные дебиты скважин здесь достигают 0,2 л/сек, а в карбонатных разностях даже 1,2—1,9 л/сек (Урское рудное поле). В горных выработках при отработке полиметаллических месторождений отмечен редкий капеж с расходами до 0,3—0,6 л/сек. На площади распространения нижне-верхнекембрийских отложений фиксируются многочисленные нисходящие родники с расходами 0,1—0,5 л/сек (табл. 32), иногда на контакте с более водообильными известковистыми породами или в зонах дробления дебиты их возрастают до 1,5—3 и даже 6,1 л/сек.
Воды зоны активного водообмена пресные, с минерализацией 0,1 — 0,4, реже до 1 г/л, гидрокарбонатные кальциевые и кальциево-магние-
122
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ гидрогеологическая область
123
Некоторые данные о подземных водах силурийских отложений
Таблица 30
№ скважины иа гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмещающие породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, л/сек	Минерализация воды, г 1л	1 Химический состав воды, мг/л, мг-экв/л, %-экв						Прочие компоненты, мг/л	Жесткость, мг-экв
								Натрий+ + калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидрокарбонаты		
		Глубина скважины, м				Поии-жеиие, м									
					Глубина появления ВОДЫ, М										
61	Дер. Чухта, доли-	319	Известняки,	30/VII	0,3	8,16	0,36	0,4	22,9	55,1	5,6		274,5		4,5
		150,8			5,5	9,15						—		—	
	на р. Чухты, 5122		5,5—150,8	1960 г.				0,02	1,88	2,75	0,16	—	4,5		
								0,5	40,5	59	3	—	97		
	С. Оселки, 5134	400	Известняки,	13/Х	14	1,2	0,57	25,94	19,21	108,42	7,4	4,12	408,7		6,9
		EL tr			19									 	
			песчаники,	1966 г.		сЮ		1,13	1,53	5,41	0,2	0,08	6,7		
			19—55					14	19 Л	67	3	1	96		
	Долина рч. Осел-	415	Известняки,	23/VIII	+0,67	19,6	0,47	4,6	27,9	71,4	5,7		359,9		5,9
		151,2			27,8	4,02								—	
	ковый Ключ, 5136		27,8—151,2	1964 г.				0,2	2,28	3,56	0,16	—	5,9		
								3	38	59	3	—	97		
	Дер. Кара-Чумыш,	380	Известняки,	14/VIII	1,61	17,39	0,5	18,4	22,9	76,5	28,4		347,7		5,6
		150,8			7	5,95						 1		—	
	левый борт долины		7—150,8	1964 г.				0,8	1,88	3,82	0,8	—	5,71		
	р. Кара-Чумыш, 5130	379			0	5,8		12	29	59	12	—	88		
	Дер. Кара-Чумыш,		Известняки,				0,43	8,74	18,1	73,4	3,43	5,35	322,8		5,2
		152,5		zU/V	4,9	5,24								—-	
	5131		4,9-152,5	1964 г.				0,38	1,49	3,66	0,1	0,11	5,29		
								7	27	66	2	2	96		
		292			0,95	4			13,5						
	Левый берег рч.		Известняки,	12/VIII			0,51	37,15		78,96	42,9	4,93	330,6	Аммоний 1,2;	5
		92,5			1,5	9,25									
	Сухая речка, 3067		песчаники,	1959 г.				1,6	1,11	3,94	1,2	0,1	5,42	нитрат 0,5;	
			1,5—92,5					24	17	59	18	1	81	железо 0,2; сероводород 1,02; кремневая кисло-	
	Дер. Еловка, 3680	Н. с.	Известняки,	24/VIII	1,45	0,85	0,41	0,31	6,69	82,97		8,23	290,36	та 0,3 Нитрат 0,048;	
		115,6			9,7	17,9					3				4
			алевролиты,	1960 г.				0,14	0,55	4,14	0,08	0,17	4,76	нитрит 6,12;	
			9,7—115,6					3	11	86	2	3	95	кремневая кислота 9	
вые с несколько повышенным содержанием сульфатов и кислой реакцией в районах полиметаллических месторождений. Там же на глубине 130—170 м в связи с затуханием трещиноватости, замедлением водообмена и широким распространением зон сульфидизации минерализация возрастает до 4,4 г/л, а состав меняется на хлоридно-гидрокарбо-натный кальциево-магниевый или кальциево-натриевый.
Е. А. Пономаревым вблизи всех известных сульфидных месторождений или рудопроявлений были выявлены четкие потоки рассеяния кислых вод (колебания pH от 4 до 6,5) с повышенным против фонового содержанием рудообразующих металлов (меди, свинца, цинка), их спутников (бария, серебра, молибдена и др.) и сульфат-иона, распространенные на 500—1000 м от зоны сульфидизации. Фон района создают медь, свинец, ванадий с Марковыми содержаниями, не превышающими 0,003—0,005 мг/л. Вблизи рудных тел и зон минерализации содержания металлов в подземных водах достигают: меди 0,03—0,05, свинца 0,01—0,05, цинка 0,03—0,1 мг]л
Воды зоны трещиноватости нижнекембрийских отложений (гавриловская свита), протягивающихся вдоль северо-восточной окраины Салаира узкими полосами (1—10 км) и разобщенных слабоводопроницаемыми породами нижнего кембрия, изучены наиболее детально. В этих изолированных бассейнах трещинно-карсто-вых вод водовмещающими помимо известняков являются песчаники, сланцы и конгломераты. Воды связаны с региональной трещиноватостью пород, проявляющейся в виде трещин скалывания, разрыва и кливажа. Интенсивность трещиноватости и закарстованности пород весьма неравномерна как в разрезе, так и по площади. В вертикальном разрезе зона трещиноватости распространяется до глубины 100—150 м в карбонатных породах и 75—100 м в остальных разностях. В известняках по зонам трещиноватости и тектоническим нарушениям в долинах речек и логов развит карст. В бортах долин рек Подкопенной и Ура зафиксированы обширные карстовые воронки, заполненные, как правило, обломочными образованиями. Открытый карст в районе
124
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
125
Некоторые данные о подземных водах ордовик ских и кембро-ордовикских отложений
№ водопункта на гидрогеологической карте	Местоположение водопункта, № по первоисточнику	Абс. отм. устья или выхода родника, м Глубина скважины, м	Водовмещающие породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м Глубина появления воды, м	Дебит, Мине л[сек рали-Поии- зация, жеиие, воды, м	г/л		Химический состав воды, мг[л, мг-экв/л, %~экв						Прочие компоненты, мг\л	Жесткость, мг-экв
								Натрий-/- -/калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидрокарбонаты		
112	Скважина в сел. Ель-цовка, 4495 Скважина, Мало-Са-лаиркинское месторождение известняков, 300 То же, 301 Родник на ЮЗ окраине пос. Дмитриевского, 52 Родник	в	долине р. Верди, 60 Родник	в	долине р. Верди, 61 Скважина в 0,5 км С дер. Оселки, долина р. Кара-Чумыш	300	Известняки, 56-71 Конгломераты, 17,1—35 Конгломераты, известняки, 17,1—60,5 Алевролиты Сланцы Алевролиты Сланцы 26,6-145,6 екоторые данн1	28/VII 1962 г. 23/XII 1957 г. 29/1 1958 г. 17/V1 1962 г. 9/1Х 1962 г. 9/1Х 1962 г. 6/IX 1964 г. >ie о по	10	3,88	0,40 0,4 0,5 0,46 0,5 0,41 0,40 нижи	4,4 0,19 4 4 0,17 3 10,81 0,47 8 20,47 0,89 14 15,18 0,66 13 20,9 0,91 18 е-верхн<	6,8 0,56 И 8,9 0,73 15 16 1,32, 20 11,08 0,91 15 14,65 1,2 19 12,2 1 19 12 0,99 20 /кембри	92 4,59 89 76,9 3,84 81 101,1 5,04 77 90,1 4,49 77 84,34 4,21 67 69,68 3,49 68 63,2 3,15 62 1CKHX от	7 0,2 4 32,5 0,92 16 36,7 1,04 16 18,76 0,53 10 4 0,11 2 4 0,11 2 2,84 0,08 1 ложенн!	4,2 0,12 2 6,53 0,14 3 6,2 0,13 2 5,76 0,12 3 18,92 0,39 6 6,58 0,14 3	294,5 48,3 94 274,5 4,5 81 329,1 5,39 82 268,4 4,4 87 353,8 5,8 92 298,9 4,9 95 305 5 99	Железо 0,2 Железо 0,05; нитрат 1,75 Аммиак 1,2; нитрат 50,95 Аммоний 1,2 Нитрат 0,15, аммоний 1,2 Т а б л и	5 4,5 6,3 ,5,4 5,4 4,5 4,2 ц а 32
		71 250			56 Н. с. 6,4	16 3,6									
		35 250				4,3 12									
		60,5 350 Н. с. Н. с. 387			17,9 +0,04	3 ( 0,5 0,4 0,9 9,15									
		145,6 Н			26,6 дземных	10,23 водах									
№ водо-пункта иа гидрогеологической карте	Местоположение водопункта, № по первоисточнику	Абс. отм. устья или выхода родника, м Глубина скважины, м	Водовмещающие породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м Глубина появления воды, м	Дебит, л [сек Понижение, м	Минерализация воды, г/л	Химический состав воды, мг[л, мг-экв/л, %-экв						Прочие компоненты, мг/л	Жесткость, мг-экв
								Натрий + 4- калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидрокарбонаты		
53	Родник в долине р. Верди, 66 Родник в дер. Валово, 108 Скважина в пос. Ермо-лаевка, 4424 Скважина в пос. Ди-митровка, долина р. Ур, 5384 Скважина в с. Кочку-ровка, 5387 Скважина в пос. Чу-вашпай, 4425 Родник в долине р. Тогул	190 248 345	Порфириты Туфопесчаники Известняки, 12—32 Песчаники, ок-варцованные известняки, 9—80 Песчаники, известняки, 8—42 Известняки, 33-98 Глинистые сланцы	9 IX 1962 г. 16/Х 1962 г. 18'Х 1965 г. 23/X 1956 г. 25/XII 1967 г. 14/VI 1965 г. 7/VII1 1960 г.	6	0,09 1,2 2,2	0,23 0,4 0,41 0,53 1,09 0,44 0,58	6,67 0,29 10 28,5 1,24 25 17,1 0,74 15 16,1 0,7 11 231,5 10,1 63 17,09 0,74 15 63,02 2,74 38	7,81 0,64 22 20,06 1,65 32 18,8 1,55 24 24,9 2,05 13 16,17 1,33 25 13,97 1,15 16	40,17 2 68 74,08 3,73 75 54,7 2,73 53 82,1 4,1 65 76,9 3,84 24 63,3 3,16 60 67,1 2,34 46	5 0,14 5 6,1 0,17 3 9 0,25 5 11,9 0,34 4 90,8 2,56 19 5,8 0,16 3 8,32 0,22 3	1,64 0,03 1 4,1 0,08 2 1,65 0,03 14,8 0,31 4 38,5 0,8 5 4,53 0,09 1	164,7 2,7 94 286,7 4,7 95 311,1 5,1 95 390,4 6,4 92 632 10,4 76 328,2 5,38 96 427,02 7 97	Аммоний 0,36; нитрат 1,33 Аммоний 0,7; нитрат 1,5 Аммоний 0,02; нитрат 2,6; аммиак 0,02	2,6 3,7 3,1 4,1 5,8 4,5 3,5
		32 350			12 9	11 1,4 42 1,94									
		80 280			9 7,5										
		42 375			30 11 33	7,5 2,2									
		98 Н. с.				28 0,25									
126
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
127
Таблица 33
Некоторые данные о подземных водах ннжнекембрнйских отложений
№ скважины на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмещающие породы и интервал их опробования, ж	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит,	Минерализация, г/л	Химический состав воды, лсг/л, лсг-эо/л, %-эав						Прочие компоненты, мг}л	Жесткость, лсг-экн
						Понижение, м		Натрий +калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидро-карбонаты		
		Глубина скважины, и			Глубина появления воды, м										
	Долина р. Ивановки, 3962	244	Известняки, 61,2-152,3	13 IX 1963 г.	0,8	63	0,4	3,45 0,15	13,1 1,08	76,6 3,82	2,91 0,08	1,23 0,02	298,9 4,9	Нитрат 3	4,8
		152,3			61,2	10,5									
								3	21	76	1,6	0,4	97		
50	С. Урское, 14	И. с.	Известняки, 0,3—105,9	9 V	+7	30,3	0,31	7,82 0,34	9,21 0,76	56,16 2,8	4,79 0,13	0,82 0,02	221,96 3,64	Нитрат 7	3,5
		105,9		1962 г.	0,32	5,03									
								8	20	72	3	0,5	93		
	В 2,5 км СВ совхоза Бормотовского, 7	И. с.	Известняки закарстован-	З/ХП	4,99	10,05	0,44	11,27 0,49	98	1,34 0,11	7,1 0,2		311	Аммоний 0,1; железо закисное	5
		226		1961 г.	26	3			4,9			—	5,1		
			ные, 26—226					9	89	2	4	—.	23	0,3	
	Пос. Барит, 3931	334	Известняки, 29—405,95	7/XII 1961 г.	29,2	0,78	0,46	5,29 0,23	13,59 1,12	91,88 4,59	3,91 0,11	20,6 0,43	326,9 5,36	Нитрит 0,8; нитрат 0,2	5,67
		405,95			27	6,38									
								4	19	77	2	7	91		
46	Ключ Быстрый, впадающий в р. Касьму,	254	Известняки, 2-100	5 XII	1,12	18,6	0,38	8,51 0,37	7,81 0,64	75,43 3,76	2,83 0,08	7,82 0,16	275,23 4,51	Нитрит 1;	4,51
		146,55		1961 г.	2	4,05								нитрат 1,88	
	3917							8	13	79	2	3	95		
	Пос. Ивановка, 3924	И. с.	Известняки, 22,4—153,4	13/XI 1960 г.	+7,8	2,9	0,39	10,81 0,47	6,12 0,5	79,84 3,98	12,4 0,35	2,88 0,06	273,57 4,48	Нитрит 4; нитрат 1,92	4,6
		153,4			22,4	24,4									
								10	10	80	7	1	92		
	Исток р. Журавлинки, 3972	250	Известняки, 9—58,8	2/1V 1963 г.	0	63	0,37	7,36 0,32	11,67 0,96	68,82 8,43	2,59 0,07	3,7 0,08	277,09 4,54	Нитрит 2; нитрат 0,56	4,39
		58,8			9	Н. с.									
								7	20	73	1,5	1,5	97		
	г. Гурьевск, 3981	242	Известняки, 11—203	19/V1 1961 г.	4-0,2	8,5	0,27	5,75 0,25	15,86 1,3	41,2 2,06	3,55 0,1	0,41 0,01	201,3 3,3	Нитрит 0,15	3,44
		205			11	5,2									
								7	36	57	3	—	97		
55	Устье руч. Оплетпха, 3991	261	Известняки, 15—131,7	21/III 1961 г.	2,2	10	0,35		7,31 0,6	81,93	6,18 0,17	6,17 0,13	242,4 3,97	Нитрит 3; нитрат 1,36	4,8
		193,8			15	1,85		—		4,09					
								—	13	87	4	3	93		
	Дер. Подкопенная, долина р. Подкопенной,	320	Известняки, 21,3-95	22 VII	16,4	0,5	0,38	18,86 0,82	8,82 0,72	66,26	5,19 0,15	3,91 0,08	282,52 4,63		4,03
		95		1955 г.	21,3	1,2				3,31					
	3074							17	15	68	3	2	95		
128
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
Некоторые данные о подземных водах верхне
№ водо-пункта на гидрогеологической карте	Местоположение водопункта, № По первоисточнику	Абс. отм. устья или выхода родника, м Глубина скважины, м	Водовмещающие породы и интервал их опробо-ввния, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м Глубина появления воды, м	Дебит, ’Усек Понижение, м	
Верхнепротерозой
		270	Известняки, 14,8—59,8	20/VII 1957 г.	14,8	0,97
	Агафьевск, 961	59,8			14,8	10,12
102	Скважина в с. Кыт-маново, 9864	170		16/IX 1955 г.	19	1,9
		72	сланцы, 50—72		50	3
84	Скважина в с. Сун-гай, 987	210	Известняки, 50-82	28/111 1956 г.	20	2,22
		82			50	3
	Родник в дер. Усть-Боруйск, долина р. Мостовой	199	Известняки	28/V11 1958 г.		0,26
	Родник в С. Миниха, долина р. Минихи	199	Глинистые сланцы	19/IX 1958 г.	—	0,82
	Родник в с. Смазнево, долина лога	198	Эффузивы	13/VIII 1958 г.	—	0,5
					Интру.	зивные
	Родник в долине р. Выдрихи	240	Граниты	3/VIII 1962 г.	—	0,05
9	Родник в долине р. Выдрихи	240	Граниты	16/1Х 1962 г.	—	0,5
	Родник в с. Киселевка, у подножия склона	200	Плагиогра-ниты	20/IX 1958 г.	—	0,64
	Скважина в с. Вага-	220	Граниты, 8-70	Н. с.	6	5,5
	ново, 5163	70			8	12
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
129
Таблица 34
протерозойских отложений и интрузивных пород
Минерализация воды, г (л	Химический состав воды, мг1л, мг-зкв/л, %-экв						Прочие компоненты, мг/л	Жесткость, М2'ЭКв
	Натрий+ 4* кал ий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидро-карбонаты		
ские отложения
0,47	6,9 0,3 5	7,8 0,64 11	100,4 5 84	5,2 0,15 2	10,7 0,22 4	340 5,57 94	Железо закисное, 0,05	5,6
1,37	142,3 6,19 34	51,5 4,24 23	160 7,98 43	63,9 1,8 10	208,9 4,35 24	748,1 12,26 66	—	12,2
0,64	31,5 1,37 17	27,6 2,27 28	90 4,49 55	4,6 0,13 2	2,6 0,06 1	485,1 7,95 97	Железо закисное, 0,2	6,8
0,39	10,12 0,44 9	7,62 0,62 13	77,27 3,86 78	7,01 0,2 4	9,67 0,20 4	275,8 4,52 92	Железо закисное, 0,05	4,5
0,59	3,22 0,14 2	15,01 1,23 16	123,75 6,13 82	21,68 0,61 8	5,35 0,11 2	413,91 6,78 90	Нитрат 0,01	7,4
0,57	11,27 0,49 7	23,64 1,94 27	96,42 4,81 66	8,42 0,24 3	16,05 0,33 5	407,61 6,67 92	Нитрат 0,08; нитрит 0,1	6,7
породы
0,63	21,95 0,95 12	13,18 1,08 14	177,28 5,85 74	4 0,11 2	8,23 0,17 2	463,6 7,6 96	Аммоний 6; железо закисное 0,25	6,9
0,53	7,59 0,33 6	114,46 1,19 17	106,77 5,33 77	2 0,05 1	Следы	390,4 6,4 99	Карбонат 12	4,4
0,8	46,46 2,02 20	26,57 2,18 21	121,84 6,18 59	25,47 0,72 7	18,31 0,38 4	559,82 9,18 89	—	8,2
0,45	—	42,56 3,5 36	118,24 5,9 64	68 1,92 24	52 1,47 18	167,7 4,73 58	Железо 0,27	8,3
128
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ гидрогеологическая область
129
Таблица 34
Некоторые данные о подземных водах верхиепротерозойских отложений и интрузивных пород
№ ВОДО-пункта на гидрогеологической карте	Местоположение водопункта, № По первоисточнику	Абс. отм. устья или выхода родника, м Глубина скважины, м	Водовмещающие породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м Глубина появления воды, м	Дебит, л} сек Понижение лс	Минерализация воды, г (л	Химический состав воды, мг1л, мг-вкв1л, %-эке						Прочие компоненты, мг(л	Жесткость, мг-экв
								Натрий+ 4* кал ий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидро-карбонаты		
Верхнепротерозой ские отложения
	Скважина Агафьевск, 961	в пос.	270	Известняки, 14,8—59,8	20/VII 1957 г.	14,8 14,8	0,97 10,12	0,47	6,9 0,3 5	7,8 0,64 11	100,4 5 84	5,2 0,15 2	10,7 0,22 4	340 5,57 94	Железо закисное, 0,05	5,6
			59,8													
102	Скважина в маново, 9864	с. Кыт-	170		16/IX 1955 г.	19	1,9	1,37	142,3	51,5 4,24 23	160	63,9 1,8 10	208,9 4,35 24	748,1 12,26 66		12,2
			72	сланцы, 50—72		50	3		6,19 34		7,98 43					
84	Скважина в гай, 987	с. Сун-	210	Известняки, 50-82	28/111 1956 г.	20	2,22	0,64	31,5 1,37 17	27,6 2,27 28	90	4,6 0,13 2	2,6 0,06 1	485,1 7,95 97	Железо закисное,	6,8
			82			50	3				4,49 55				0,2	
	Родник в дер. Усть-Боруйск, долина р. Мостовой		199	Известняки	28/V11 1958 г.	—	0,26	0,39	10,12 0,44 9	7,62 0,62 13	77,27 3,86 78	7,01 0,2 4	9,67 0,20 4	275,8 4,52 92	Железо закисное, 0,05	4,5
	Родник в С. Миниха, долина р. Минихи		199	Глинистые сланцы	19/IX 1958 г.	—	0,82	0,59	3,22 0,14 2	15,01 1,23 16	123,75 6,13 82	21,68 0,61 8	5,35 0,11 2	413,91 6,78 90	Нитрат 0,01	7,4
	Родник в с. долина лога	Смазнево,	198	Эффузивы	13/VIII 1958 г.	—	0,5	0,57	11,27 0,49 7	23,64 1,94 27	96,42 4,81 66	8,42 0,24 3	16,05 0,33 5	407,61 6,67 92	Нитрат 0,08; нитрит 0,1	6,7
						Интрузивные		породы								
	Родник в р. Выдрихи	долине	240	Г раниты	3/VIII 1962 г.	—	0,05	0,63	21,95 0,95 12	13,18 1,08 14	177,28 5,85 74	4 0,11 2	8,23 0,17 2	463,6 7,6 96	Аммоний 6; железо закисное 0,25	6,9
9	Родник в р. Выдрихи	долине	240	Граниты	16/1Х 1962 г.	—	0,5	0,53	7,59 0,33 6	114,46 1,19 17	106,77 5,33 77	2 0,05 1	Следы	390,4 6,4 99	Карбонат 12	4,4
	Родник в с. Киселевка, у подножия склона		200	Плагиогра-ниты	20/IX 1958 г.	—	0,64	0,8	46,46 2,02 20	26,57 2,18 21	121,84 6,18 59	25,47 0,72 7	18,31 0,38 4	559,82 9,18 89	—	8,2
	Скважина R	с. Вага-	220	Граниты, 8-70	Н. с.	6	5,5	0,45		42,56	118,24 5,9 64	68	52	167,7 4,73 58	Железо 0,27	8,3
	ново, 5163		70			8	12			3,5 36		1,92 24	1,47 18			
130
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
р. Подкопенной установлен до глубины 100 м. Отдельные, но довольно частые пустоты выщелачивания и каверны геофизическими работами по керну прослежены до глубины 220 м. В разрезе карбонатной толщи наиболее раздробленные и закарстованные интервалы чередуются с более монолитными породами. В районе с. Урское эти интервалы установлены на глубине 10—30, 70—80 и 120—180 м.
Уровни подземных вод залегают на глубине от +8 до 15—40 лп На водоразделах воды безнапорные, в долинах — с небольшим напором. Величины напора составляют 3—20 м. При вскрытии более глубоких зон напоры достигают 42—52 м и более. Водообильность литологических разностей пород весьма разнообразная. Дебиты родников колеблются от 0,2—0,3 до 1—5 л[сек, а в областях разгрузки, на участках повышенной трещиноватости и закарстованности известняков расходы естественных выходов подземных вод достигают 14,5—120 л!сек. На площади распространения карбонатных пород их значительно больше, чем на площадях развития других литологических разностей. Удельные расходы скважин в закарстованных известняках составляют 1,6—16 л)сек (табл. 33), иногда более 28 л!сек (с. Урское). На участках развития окварцованных известняков, песчаников, конгломератов, в бескарстовых известняках, особенно на водоразделах, и там, где карстовые пустоты заполнены и залечены продуктами вторичных процессов, а трещины гематитизированы, удельные дебиты скважин снижаются до 0,1—0,4 л/сек, реже до 0,03 л!сек. При разведке подземных вод отложений нижнего кембрия для водоснабжения были определены основные параметры водоносных пород. Коэффициенты водопроводимо-сти составляли 837—5263, чаще 1072—1600 м2!сутки. На участках безнапорного режима были определены емкостные характеристики водоносного комплекса (ц), равные 0,023—0,055. Общие эксплуатационные запасы подземных вод на участках разведки оценены в пределах динамических ресурсов в количестве, достаточном для водоснабжения городов Гурьевск, Салаир и Никитинских гидрошахт.
По составу воды гидрокарбонатные кальциевые с минерализацией 0,2—0,5 г)л, умеренно жесткие (3—7 мг-экв), неагрессивные, бактериологически чистые.
Питание трещинных и трещинно-карстовых вод осуществляется за счет инфильтрации и инфлюации атмосферных осадков, а местами и речных вод. Инфильтрации способствуют малая мощность покровных четвертичных отложений (0—6 м) в долинах рек и интенсивная закар-стованность известняков. Разгружаются воды гавриловской свиты в долинах местного стока, часто в виде крупных восходящих родников. Интенсивность питания и соответственно разгрузки в разрезе года неравномерная. Максимум приходится на период снеготаяния, когда восполняются динамические ресурсы, минимум — на зимнюю и летнюю межень, составляющих в среднем 150 дней в году. Общие запасы подземных вод в период отсутствия питания соответствуют естественным запасам.
В зависимости от климатических факторов находится и режим подземных вод. С первой декады апреля начинается резкий подъем уровня, продолжающийся до конца месяца — середины мая. Амплитуды колебания уровня в областях питания составляют 4—11 м, в основном 5—6 м, в зонах разгрузок 0,4—2,5 м. Дебиты родников в зимнюю межень составляют 50% весенне-летних. Температура вод в течение года изменяется незначительно (от 4 до 7°С). Постоянством характеризуется и минерализация подземных вод.
Водоупорные нижнекембрийские отложения (пе-черкинская свита), залегающие среди закарстованных известняков
АЛТАЕ САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
•131
нижнего кембрия, наиболее изучены на приуроченных к ним полиметаллических месторождениях Салаира. Представлены они метаморфическими сланцами, фельзитами, кератофирами, кварцитами, туфами с редкими пачками известняков и песчаников, разбитых редкой сетью тектонических трещин, часто заполненных продуктами каолинизации. Породы практически неводоносны. Удельные расходы скважин по данным откачек составляют ничтожные величины (от 0,0001 до 0,017 л/сек). В горных выработках Салаирского полиметаллического месторождения при проходке по породам нижнего кембрия отмечался редкий капеж из трещин. Несколько повышенная обводненность эффузивов наблюдается в зонах тектонически раздробленных пород и на контактах с за-карстованными известняками нижнего кембрия.
Воды зоны трещиноватости верхнепротерозойских отложений распространены крайне ограниченно в южной и юго-восточной частях района. Водовмещающие породы представлены черными водоррслевыми известняками, глинистыми сланцами, микрокварцитами и эффузивами. Известняки частично закарстованы. Изученность отложений слабая — известны лишь единичные скважины, пробуренные для водоснабжения отдельных сельскохозяйственных объектов. Воды, вскрываемые водозаборными сооружениями на глубине 14—50 м, напорно-безнапорные. Величины напоров достигают 30 м. Удельные дебиты скважин 0,09—1,4 л)сек, расходы родников 0,3—0,8 л)сек. Воды в зоне изучения (до глубины 100 лг) в дсровцрм гидрокарбонатные кальциевые и кальциево-магниевые, от умеренно-до жестких и очень жестких (от 4,5 до 12 мг-экв). Минерализация вод 0,3—0,6 г)л, иногда возрастает до 1,37 г!л за счет увеличения содержания сульфатов до 0,25 г/л против обычных 0,02 г/л (скважина в с. Кыт-маново, табл. 34).
Воды зоны трещиноватости интрузивных пород, как и воды верхнепротерозойских отложений, очень слабо изучены. Приурочены они к отдельным небольшим массивам интрузивных образований, залегающим среди водоносных отложений кембрия, девона и нижнего карбона Водовмещающими являются трещиноватые граниты, гранодиориты и плагиограниты, значительно реже основные и ультраосновные разности интрузий. Обводнена обычно верхняя зона физического выветривания мощностью не более 30—50 м, реже 75 м. Расходы немногочисленных, в основном нисходящих родников от 0,05 до 0,6 л)сек, удельные дебиты единичных скважин до 0,5 л!сек (см. табл. 34).
Воды зоны активной трещиноватости интрузивных пород пополняются исключительно за счет инфильтрации атмосферных оса/СКОв. Короткие пути фильтрации благоприятствуют образованию пресных (до 0,6 г/л) гидрокарбонатных кальциевых вод. Исключение составляют участки значительно трещиноватых пород, где под воздействием химического выветривания из интрузий в подземные воды в процессе катионного обмена поступают ионы натрия и магния, и районы полиметаллических месторождений, где в водах обнаруживается присутствие никеля, кобальта и молибдена выщелоченных из кор выветривания
БАССЕЙНЫ ТРЕЩИННЫХ ВОД КОЛЫВАНЬ-ТОМСКОЙ СКЛАДЧАТОЙ ЗОЙЫ И ВОСТОЧНАЯ ОКРАИНА СРЕДНЕОБСКОГО АРТЕЗИАНСКОГО БАССЕЙНА
В границах рассматриваемой территории расположена средняя часть Колывань-Томской зоны и прилегающая к ней с запада восточная окраина Среднеобского бассейна. Непосредственная близость этих гидрогеологических структур и общность физико-географических фак-
132
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
133
Основные сведения о гидрогеологическом разрезе Колывань-Томской складчатой зоны
Таблица 35
Группа	Система	Отдел	Серия и ярус	Мощность, м		Литологический состав		Гидрогеологическая стратификация		Мощность наиболее обводненной части разреза, м		Уровень воды, м	Напор, м	Удельный дебит водопунктов, л!сек	Дебит родников, л/сек	Минерализация, г/л	Химический состав подземных вод
Кайнозойская	Четвертичная	Верхний -^-современный		5—10		Лёссовидные суглинки, суглинки, супеси,пески, глины		Воды спорадического распространения Qiii-iv		Н. с.		1-15	—	0,01—0,1	0,01-0,5	0,4—0,8, реже 1—1Д	Г идрокарбонатный кальциевый
				7—40		Суглинки, глины, галечники с примесью гравия и песка, пески, супеси		Водоносный комплекс Qin		От 2—3 до 12—15		2-15	4—8, иногда до 19	1,2-6,3	До 1—1,8	0,4—1	Г идрокарбонатный кальциевый
		Средний		15—35		Суглинки, глины, галечники с примесью гравия и песка, пески		Водоносный горизонт Qn		7—8		Н. с.	До 15	0,2-0,7	Н. с.	До 0,6	Гидрокарбонатный кальциевый
		Нижний		30	15—40	Суглинки, глины, галечники	Глины	Водопроницаемые безводные Qi-r	Водоупор г	30	15—40	—	—	—	—	—	—
	Неоген			До 40		Глины, глинистые пески		Водоупор N		—		—	—	—	—	—	—
	Палеоген	Верхний	Некрасовская серия	До 100		Пески, глины, гравийно-песчаногалечниковые отложения, супеси		Водоносный комплекс Pg3		12-28		0—25	До 30—40	0,5—7	Н. С.	0,4—1	Г идрокарбонатный кальциево-магниевый
Мезозойская				25—30		Глины с обломками верхнепалеозойских пород		Водоупор Mz		—		—	—	—	—	—	—
Палеозойская	Каменноугольная	Нижний	Визей-ский, турней-ский	800—1900		Глинистые сланцы, песчаники, известняки, аргиллиты		Воды зоны трещиноватости 53	О 1	*- W 1		До 150		От -г 1 до 20	1—40	0,1—0,5, иногда 3,7	0,1—2,5	0,4—0,8 реже до 1—1,2	Гидрокарбонатный кальциево-магниевый
	Девонская	Верхний	Фран-ский, фамен-ский	3200 - 5100		Сланцы, песчаники, известняки, мергели, эффузивы				До 150		От 4-2 до 50	От 15-30 до 70	От менее 0,2 до 1, иногда от 1—5 до 10—15	От менее 0,2 до 0,5, иногда до 5—15	0,2-0,8, редко 1	Гидрокарбонатный кальциево-магниевый
		Средний	Живет-ский														
134
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
торов, Под влиянием которых происходит формирование подземных вод, позволяют дать их совместное описание.
В стратиграфической последовательности выделены следующие водоносные отложения: в пределах Колывань-Томской зоны — нижне-камённоугольные и средне-верхнедевонские; в Среднеобском артезианском бассейне — олигоценовые. В обеих гидрогеологических структурах установлены воды спорадического распространения в современных — верхнечетвертичных отложениях, водоносный комплекс верхнечетвертичных и водоносный горизонт среднечетвертичных отложений.
Положение в разрезе водопроницаемых, но безводных и водоупорных нйжне-среднечетвертичных пород и мезозойских кор выветривания показано в табл. 35. Изученность подземных вод различных стратиграфических единиц бассейна трещинных вод неодинакова. Несколько выше она у вод зоны трещиноватости нижнекаменноугольных и средне-верхнедевонских отложений, вскрытой скважинами до глубины 100—150 м, и слабее у остальных. Очень мало сведений о водах современных, верхне- и среднечетвертичных аллювиальных отложений долины р. Томи и ее притоков, поэтому их характеристика дается в описании восточной окраины Среднеобского артезианского бассейна, где они распространены шире и изучены детальнее.
БАССЕЙНЫ ТРЕЩИННЫХ ВОД КОЛЫВАНЬ-ТОМСКОЙ СКЛАДЧАТОЙ ЗОНЫ
Воды зоны трещиноватости нижнекаменноугольных отложений распространены главным образом на юго-востоке района. Водоносные породы представлены глинистыми и песчано-глинистыми сланцами, песчаниками и известняками, смятыми в линейновытянутые узкие складчатые структуры северо-восточного простирания, которые в свою очередь осложнены дизъюнктивами типа надвигов. На севере в составе отложений преобладают сланцы и песчаники, на юго-востоке— песчаники и известняки. В кровле водоносных пород, вскрытых скважинами глубиной 100—150 м, залегают четвертичные покровные суглинки, реже глинистые продукты мезозойской коры выветривания мощностью от 5—30 на юго-востоке до 40—50 м на севере. Уровни подземных вод, повторяя рельеф поверхности, в депрессиях устанавливаются вблизи ее и иногда на 1 м выше; на склонах водоразделов уровенная поверхность опускается на 10—20 м. В долинах воды, как правило, напорные. Напоры по данным скважин составляют 1—20, редко 35—50 м. Водообильность пород неравномерная, наиболее высокая у трещиноватых известняков. Удельные дебиты скважин обычно не превышают 0,4—0,5 л!сек, чаще менее 0,2 л/сек, и только в долине р. Корчуган, у дер. Цыпино, достигают 3,7 л!сек (табл. 36). Расходы многочисленных родников колеблются от десятых — сотых долей до 2,5 л/сек Максимальные дебиты свойственны родникам на полях развития известняков. Местами у таких родников отлагается известковый туф (долина рек Рябиновки, Камышной, Осиповки и др.): Области питания трещинных вод чаще совпадают с площадями их распространения; разгрузка происходит в местную гидрографическую сеть и Среднеобский артезианский бассейн.
Воды нижнекаменноугольных отложений преимущественно пресные с минерализацией 0,4—0,8, редко до 1 —1,2 г/л. Общая жесткость колеблется от 3 до 8 мг-экв, но иногда достигает 12 мг-экв. По составу воды гидрокарбонатные кальциево-магниевые.
Воды зоны трещиноватости средне-верхнедев о н-ских отложений развиты практически на всей площади бассейна
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
135
трещинных вод. Девонские толщи собраны в напряженные асимметричные складки север-северо-восточного простирания и нарушены дизъюнктивами с различными амплитудами. На северо-западе они погружаются под более молодые отложения Среднеобского артезианского бассейна. Водовмещающими являются, верхняя зона трещиноватых пород — глинистых и песчано-глинистых сланцев, песчаников, известняков (в последних местами развит карст) до глубин 100—150 м и трещинные зоны тектонических нарушений. В кровле залегают четвертичные покровные суглинки, глины, реже глинистые образования мезозойской коры выветривания. На поверхность средне-верхнедевонские отложения выходят в виде редких останцов, возвышающихся над основным водораздельным плато. На окраине Среднеобского артезианского бассейна они перекрыты глинами и глинистыми песками неогена и глинистыми четвертичными отложениями мощностью до 30— 50 м. Уровни подземных вод, повторяя рельеф, в общем понижаются на север-северо-зрпад; на водоразделах и склонах они залегают на глубине 10—20 м, реже до 40—50 м, в депрессиях рельефа — на 1—2 м выше поверхности земли. Напоры подземных вод, вскрытых скважинами, изменяются от 15—30 до 70 м (в долине р. Стрелиной). Дебиты скважин зависят от степени трещиноватости водоносных пород, которая в свою очередь зависит от их литологического состава и тектонической нарушенное™.
Для всей территории характерна более высокая трещиноватость и водообильность пород в эрозионных понижениях по сравнению с положительными формами рельефа. Наиболее высокая, но неравномерная водообильность свойственна трещиноватым, иногда закарстованным известнякам, образующим относительно изолированные бассейны среди менее обводненных пород. Из 23 случаев опробования в пяти удельные дебиты скважин оказались равными 10—15 л!сек, в трех 5— 10 л!сек, в пяти—1—5 л!сек, в пяти 0,2—1 л)сек и в пяти менее 0,2 л)сек. Максимальная водообильность присуща известнякам глубо-кинской свиты верхнего девона, которые в общем обводнены также неравномерно. Удельные расходы скважин, встретивших в районе р. Топки слабо закарстованную тектоническую зону дробления, составляли 12,7—13,4 л!сек. О трещинно-жильном характере вод на этом участке свидетельствует ’ исключительное постоянство режима и характера группового выхода родников в долине р. Бойца (суммарно 10 л/сек), наблюдавшихся М. А. Кузнецовой в 1936 и 1945 гг. Об этом же говорит и вынос восходящими струями (наряду с травертином) мелкой щебенки сланцев, отсутствующих в данном районе, а также интенсивно дробленый керн скважин.
Неравномерная обводненность известняков подтверждается и широким диапазоном изменения дебита родников. Максимальные значения характерны для известняков глубокинской свиты. В районе г. Топки известны родники с дебитами 5—10 л!сек, а у пос. Нижне-Яшкино 5 и 15 л) сек.
Водообильность глинистых сланцев, мергелей, песчаников и алевролитов в зоне сочленения Колывань-Томской зоны с Кузнецким адар-тезианским бассейном значительно ниже. Из 37 опробованных скважин по 23 получены удельные дебиты менее 0,2 л/сек, по остальным, за исключением одной с удельным дебитом около 2 л)сек,— от 0,2 до 1 л!сек. На полях развития этих литологических разностей дебиты родников изменяются от сотых долей до 0,5 л)сек. Коэффициенты фильтрации глинистых сланцев колеблются от 0,1 до 0,4 м/сутки, песчаников — от 0,7 до 1,6 м/сутки. Особенно низкой водообильностью характеризуется мощная красноцветная толща верхов фаменского яруса, на обширной
136
подземные воды
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
137
Некоторые данные о подземных водах морских ннжнекаменноугольных отложений
Таблица 36
№ водо-пункта на гидрогео-логической карте	Местоположение водопункта, № по первоисточнику		Абс. отм. устья или выхода родника, м	Водовмещающие породы и интервал их опробования, л:	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, '	Минерализация воды, 2/Л	Химический состав воды, мг/л, мг-экв/л, %-экв						Прочие компоненты, мг]л	Жесткость, мг-экв
							Понижение, м		Натрийн-+калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидро-карбонаты		
						Глубина появления воды, м										
			Глубина скважины, м													
20	Скважина ровка	в дер. Дау-	Н. с.	Песчаники,	27/Х 1967 г.	20	1,9	0,67	58,6 2,55 27	27	85	3,0 0,08 1	14,4 0,3 4	481,8 7,9 95		6,5
				до 98		70	15			2,22 25	4,24 47					
37	Скважина та, 9	в с. Тых-	Н. с.	Известняки, до 62	Н с	11	2,2	0,5	29,4 1,3 22	12,4 1,02 17	72,3 3,6 61	1,5 0,04	1,5 0,03	354,8 5,8 99		4,6
			62			26	6,5									
	Скважина пино, 5204	в дер. Цы-	188	Известняки, до 140	Н. с.	+0,8	11,2	0,5	22,5 0,9 12	24 1,9 27	88,9 4,4 61	2,8 0,08 1		445,3 7,2 99		6,3
			142			40	3									
	Скважина хаевка, 5162	в дер. Пор-	230	Песчаники, до 80	И. с.	12	5,5	0,8	100 4,3 40	24	88	32	168 3,5 33	389 6,3 59		6,4
			80			31	18			2 19	4,4 41	0,9 8				
38	Скважина в дер. Мо-кроусово, 5199		209	Песчаники, мергели, до 110	Н. с.	0,9	1,3	0,8	26	25,8 2,1 21	136,4 6,8 68	8,4 0,2 2	75	500,2 8,2 82		8,9
			111			1,2	16,9		1,1 11				1,6 16			
	Там же, 518‘		270	Сланцы, известняки, до 98	Н. с.	16	2,7	0,5	8,6 0,4 6	16,4 1,3 20	94	12,7 0,3 5	6 0,1 1	368 6 94		6
			98			43	17				4,7 74					
	Скважина пино, 5194	в дер. Цы-	220	Известняки, аргиллиты, до 150	И. с.	+0,1	13,5	0,8	57,5 2,7 27	30,7 2,5 25	99	2,8 0,08		610 10 100		7,4
			150			35	9,6				4,9 48					
	Родник в долине р. Рябиновки, выше устья на 2250 м		Н. с.	Известняки	4/VIII 1945 г.	—	2,5	0,52	25,6 1,2 17	22,6 1,9 28	73,6 3,7 55	4,8 0,1 2	37,9 0,8 12	353,8 5,8 86	—	5,6
	Родник в дер. Ново-ключевка, долина р. Падун		Н. с.		4/VI11 1945 г.	—	0,1	0,58	27,8 1,2 17	16,5 1,4 20	87,6 4,4 63	3,8 0,1 1,6	23 0,5 6,4	414,8 6,8 92	—	5,8
5	Родник в 2,5 км СЗ разъезда Дидеево, в долине р. Бол. Камышной		Н. с.		3/V111 1959 г.	—	0,4	0,99	28,7 1,25 9	75 6,17 47	120 5,9 44	2,13 0,6 4	25,1 0,52 4	747 12,2 92	—	12
138
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
площади распространения которой родники с дебитами даже до 0,01 л]сек встречаются крайне редко.
Восполнение подземных вод местное за счет инфильтрации атмосферных осадков, затруднено оно из-за мощной толщи суглинистого покрова на водоразделах. Это доказывается чрезвычайно медленным восстановлением уровней (до 3—4 месяцев) после откачек в скважинах на таких участках. Областями разгрузки подземных вод являются бассейн р. Томи и Среднеобский артезианский бассейн.
В уровенном режиме подземных вод фиксируется один подъем в 1—3 м, приходящийся на весенне-летний период. В октябре—ноябре местами иногда происходит второе, менее заметное повышение уровня. После каждого подъема идет плавное снижение, продолжающееся до очередного паводка.
Подземные воды относятся к типу пресных с минерализацией 0,2— 0,8, редко 1 г/л, от умеренно жестких до жестких (общая жесткость 4,5—8 мг-экв). По составу воды гидрокарбонатные кальциево-магние-вые, иногда смешанного катионного состава (табл. 37).
Восточная окраина Среднеобского артезианского бассейна
Воды спорадического распространения современных — верхнечетвертичных полигенетических образований распространены широко. Приурочены они к линзам и прослоям иловатых супесей и песков на контакте с лёссовидными макропористыми суглинками и глинами, покрывающими почти сплошным чехлом более древние отложения. Воды залегают на глубине 5—30 м, чаще 7—15 м на водоразделах и до 5 м, обычно от 1 до 3 м на низких террасах р. Томи. Водопроницаемость и водообильность пород низкая. Коэффициенты фильтрации их составляют 0,2—0,6 м/сутки. Дебиты колодцев, вскрывших воду в суглинках, редко достигают 0,3 л/сек, не превышая обычно 0,01—0,1 л/сек. Родники, которых в общем мало, существуют лишь в теплый дождливый сезон года. Дебиты их 0,01—0,2, реже до 0,5 л/сек.
Воды, как правило, пресные, с содержанием солей 0,4—0,8, иногда до 1—1,4 г/л, жесткие и очень жесткие. Общая жесткость достигает 6—19 мг-экв. По составу они гидрокарбонатные кальциевые, режекаль-циево-натриевые и очень редко хлоридно-гидрокарбонатные кальциево-натриевые (Колпакова, 1964 г.). Питание грунтовых вод происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков. Областью разгрузки является местная эрозионная сеть. Режим вод находится в прямой зависимости от климатических факторов.
Водоносный комплекс современных — верхнечетвертичных отложений поймы, первой и второй надпойменных террас, р. Томи протягивается на левобережье полосой шириной до 10—11 км. Водовмещающими являются галечники с примесью гравия и песка, реже пески, которые почти повсеместно в пределах восточного крыла бассейна залегают на глинисто-песчано-галечниковых отложениях олигоцена, а в границах Колывань-Томской зоны—на лити-фицированных образованиях палеозоя. В кровле водоносного комплекса залегают одновозрастные аллювиальные суглинки и глины. Мощность водоносных галечников в среднем равна 5—7 м, при минимальных значениях 2—3 м и максимальных 12—15 м. Глубина залегания их увеличивается по мере удаления от русла реки от 6 до 18 м. Подземные воды на большей части площади распространения, за исключением прибрежной полосы, обладают небольшими напорами (4—8 м, в отдельных случаях до 19 м). Галечники с примесью гравия и песка
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
139
характеризуются коэффициентами фильтрации 11—87 м/сутки. Удельные дебиты скважин колеблются от 1,2 до 6,3 л/сек. Родники встречаются редко, обычно они приурочены к уступам террас. Расходы их подтверждают повышенную водообильность аллювия (1—1,8 л/сек). Подземные воды гидравлически связаны с поверхностными водами, что доказывается аналогией их уровенных режимов вблизи русла в течение годового цикла, и с трещинными водами палеозойских отложений, разгружающимися через галечники в р. Томь.
В уровенном режиме подземных вод отчетливо наблюдается весенний подъем и менее — осенний. Вблизи русла амплитуда колебания уровней достигает 4—5 м, по мере удаления от реки она уменьшается: в 1 км от нее—1 м, в 5 км — до 0,4 м. Температура подземных вод в году изменяется от 4 до 6°С. Воды пресные (не более 1 г/л), умеренно жесткие, по составу гидрокарбонатные кальциевые.
Водоносный горизонт среднечетвертичных аллювиальных отложений третьей надпойменной террасы р. Томи развит преимущественно на левобережье, где ширина его достигает 12 км. Водовмещающие породы представлены галечниками с примесью гравия и песка, реже песками. В основании разреза обычно на олигоценовых отложениях залегают более крупные разности, в кровле горизонта — одновозрастные суглинки * мощностью до 23 м. Располагаясь на 3—10 м выше кровли водоносного комплекса современных— верхнечетвертичных отложений, галечники третьей террасы активной гидравлической связи с ними не имеют. Мощность водоносных отложений около 8 м. Подземные воды напорные, напоры достигают 15 м, возрастая к тыловым швам террас. Водообильность отложений пестрая. Дебиты скважин колеблются от 0,1 до 4 л/сек, удельные дебиты — от 0,2 до 0,7 л/сек. Коэффициенты фильтрации галечников с примесью гравия и песка в среднем составляют 10 м/сутки.
Источником питания водоносного горизонта являются в основном местные атмосферные осадки и частично напорные воды подстилающих отложений. Режим водоносного горизонта не изучен. Воды пресные с минерализацией до 0,6 г/л, умеренно жесткие и жесткие (общая жесткость 5—7 мг-экв). По составу они гидрокарбонатные кальциевые, реже магниевые.
Водопроницаемые, но практически безводные нижне-среднечетвертичные аллювиальные отложения четвертой надпойменной террасы р. Томи представлены галечниками с примесью гравия и песка, залегающими на глинистых олигоценовых породах в левобережье реки. Перекрыты они одновозрастными суглинками мощностью до 24 м. На севере рассматриваемой части Среднеобского артезианского бассейна, у деревень Воскресенки, Зеледеево, Мальцево, ширина горизонта достигает 5—8 км. Подошва галечников располагается на 24—44 м выше меженного уровня р. Томи. Вследствие своего гипсометрического положения, наличия местных эрозионных врезов и затрудненных условий инфильтрации атмосферных осадков через мощный суглинистый покров в кровле галечники четвертой надпойменной террасы практически не обводнены.
Водоносный комплекс олигоценовых аллювиальных, озерно-аллювиальных и озерно-болотных отложений простирается от дер. Левая Сосновка на юге и долины р.Томи на востоке на север-северо-запад, до границ Кемеровской области, погружаясь под более молодые образования. Водовмещающими породами являются пески и гравийно-песчано-галечниковые отложения, разделяющиеся невыдержанными по мощности (от 5 до 70 м) пластами глин с прослойками и линзами песков, реже гравия. Водоносные
140
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
141
Некоторые данные о подземных водах верхне-среднедевонских образований
Таблица 37
№ водо-		Абс. отм. устья или выхода родника,	Водовмещающие породы и интервал их олробова-		Установившийся	Дебит,	Мине-	Химический состав воды, мг/л, мг-экв/л, %-экв						Прочие	Жест-
пункта на	Местоположение			Дата			ралн-								
гидрогео-	водопункта, № по первоисточнику			отбора	м	Пони-	зация							компоненты,	кость,
логической карте				пробы	Глубина появления воды, м	жение, м	воды, г/л	Натрий4-4-калнй					Гидрокар-боиаты	мг/л	мг-экв
		Глубина скважины, м	пня, м						Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты			
32	Скважина, г. Топки, долина р. Стрелиной, 4	206	Мергели, известняки, алевролиты, до 150	23/V11 1962 г.	16,3	2,46	0,47	13	26,5	85,3	11,3		408,7	Железо	6,4
		150			84,3	15		0,56 8	2,48 31	4,26 61	0,32 4		6,7 96	закисное 0,3	
	То же, 1	186	Известняки нарушенные, до 150	12/VII 1962 г.	1,4	23,4	0,38	10,58	22,7	52,4	3,8	3,3	290,7		4,5
		150			21,8	1,83		0,46 9	1,87 38	2,61 59	0,1 2	0,02 2	4,77 96		
21	Скважина, дер. Орловка, долина р. Писанной	Н. с.	Глинистые сланцы, до ПО	20/VII 1968 г.	45	1,9	0,54	10,6 0,46 6	24,9	89,2	4,9	10,6 0,22 3	402,6		6,5
		113			66	49			2,05 30	4,45 64	0,14 2		6,6 95		
27	Скважина в совхозе „Шахтер”,	долина р. Тальменки, 42	160	Глинистые сланцы, до 80	IX	10	0,9	0,79	58,6 2,25 25	29,2	107,4	12,4	64,2 1,33 13	526		7,7
		80		1957 г.	Н. с.	4			2,40 23	5,36 52	0,35 3		8,62 84		
30	Скважина в совхозе „Арлюк” ферма 2, 19	240	Алевролиты, до 118	1/Х	20	2	0,67	67,2 2,9 35	25,7	68,4	2,9	14,4	492,3	Кремнезем — 9,2, глинозем — 2	5,5
		118		1957 г.	31	2			2,1 25	3,4 40	0,1 1	0,3 4	8,1 95		
	Скважина на ст. Тайга, 2	Н. с.	Глинистые сланцы, до 130	VIII 1958 г.	15,8	3,2	0,52	20,7 0,9 13	31,7	70,1	7,9	2,5 0,05 1	408,8		7,7
		130			Н. с.	30,1			2,61 37	3,5 50	0,22 3		6,7 96		
	Родник в дер. Шел-кина у уреза р. Стрелиной	Н. с.	Сланцы (нарушение)	13/VI I 1945 г.	—	5	0,45	10,4 0,5 8	26,9 2,2 37	65,6 3,3 55	5,2 0,2 3	8,2 0,2 3	344,7 5,7 94	—	6
	Родник в дер. Краси-ловка, долина р. Прямой, 1023	160	Песчаники	4/VII 1957 г.	—	0,16	0,88	77,7 3,4 30	38,9 3,2 28	94,3 4,7 42	5,7 0,2 1	75 1,6 14	582,4 9,6 85	Аммоний 1,5	7,9
4	Родник в истоке р. Бол. Сосновки, 29	230	Известняки	18/VII 1945 г.	—	3	0,55	25,8 1,1 15	20,6 1,7 25	86,5 4,4 60	3,8 0,1 1	15,6 0,3 5	402,6 6,6 94	—	5,3
142
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
143
Некоторые данные о водах олигоценовых отложений
Таблица 38
№ скважины на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмещающие породы	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебнт, л[сек	Минерализация воды, г/л	Химический состав воды, мг)л, мг-экв!л, %-экв						Прочие компоненты, жг/л	Жесткость, мг-эк&
								Натрий-Ь 4-калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидрокарбонаты		
		Глубина скважины, я				Понижение, я									
					Глубина появления воды, я										
	В. 10 км СЗ, дер. Проскоково	160	Пески мелкозернистые, галечники	10/ХП 1954 г.	16,7	0,58	0,58	23	17	99,5 4,96 68	9,9 0,27 4	4,5 0,09 1	427		6,5
		55			49,5	1		1,01 13	1,4 19				7,01 95		
16	В 3 км Ю дер. Александровки, водораздел рек Лебяжья и Чубур	И. с.	Галечники	28/V 1968 г.	25	1,3	0,63	27,8 1,21 14	28	94,2 4,7 58	9,8 0,28 3	35	440 7,21 88		7
		55			31	15			2,29 28,			0,73 9			
	Дер. Бжицкая, долина р. Лебяжьей	Н. с.	Галечники	19/IX 1968 г.	16	3,7	0,57		42,6 3,5 45	20,2 4,49 55	24,5 0,69 9		414,9 6,81 85		8
		40			5	4		—							
19	В 1,5 км к Ю от дер. Шитиково, долина р. Лебяжьей	101	Галечники, гравий	6/XI1 1958 г.	2,55	8,9	0,38	12,4 0,54 5	39,4 3,23 27	161,2 8,04 68	6,6 0,18 1	190,1 3,95 34	473,5 7,7 65	Нитраты 0,4; нитриты 0,5; железо закисное 0,1	11,6
		15			3,55	1,25									
пески, тяготеющие к низам разреза, часто замещаются глинами и наоборот (Колпакова, 1964 г.). Глинистые прослои выполняют роль местных водоупоров. Довольно выдержаны по мощности и по площади глинистые неогеновые и нижнечетвертичные отложения, залегающие в кровле комплекса. Подстилается последний обводненными трещиноватыми среднепалеозойскими породами, погружающимися на север и северо-запад к центру Среднеобского артезианского бассейна. От южной границы водоносного комплекса олигоценовых отложений до р. Бол. Черная мощность его возрастает от 0 до 100 м. Кровля комплекса залегает на глубине 2—30 м в эрозионных врезах и до 80 л на водоразделах, подошва — от нескольких метров на юге до 150 м у истока р. Мал. Черная на севере. В гидрогеологическом отношении лучше изучена верхняя, гравийно-песчано-галечниковая часть разреза, пески почти не изучены. В южной части поля распространения олигоценовых отложений, в области питания, воды безнапорные, несколько западнее и севернее и дер. Лебяжье-Асаново напор составляет 9 м, в пос. Северный, в долине р. Чубур, достигает 26 м, а в с. Проскоково 33 м (табл. 38). В этом же направлении глубина залегания кровли гравийно-песчано-галечниковых отложений возрастает от 3 до 31 м, а их мощность — от 15 до 28 м. Водоносность отложений пестрая, что связано с разнообразием их механического состава и в частности с изменением количества глинистых частиц. Дебиты скважин колеблются от 0,6 до 9 л/сек, удельные дебиты — от 0,1 до 7 л/сек. Фильтрационные свойства гравийно-песчано-галечниковых отложений, по материалам Главстройпроекта СССР и Гидропроекта, характеризуются коэффициентами фильтрации около 100 м/сутки, песков — от 1,5 до 20 м/сутки.
На юго-востоке в зоне причленения артезианского бассейна к Колывань-Томской складчатой зоне питание подземных вод происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков в водовмещающие породы, залегающие близко от поверхности, и разгрузки вод дочетвертич-
ных отложений. Севернее, где воды комплекса становятся напорными, основная доля в питании приходится на нисходящую инфильтрацию атмосферных осадков на водоразделах. Подземные воды частично дренируются местной гидрографической сетью рек Лебяжьей и Бол. Черной— притоками р. Томи. Основная часть подземного потока транзитом проходит за пределы района в Западно-Сибирский артезианский бассейн, разгружаясь там в региональных дренах.
Воды олигоценовых отложений пресные с минерализацией 0,4— 1 г/л, умеренно жесткие и жесткие (общая жесткость редко превышает 6—8 мг-экв), в основном гидрокарбонатные кальциево-магниевые, иногда кальциево-натриевые или гидрокарбонатно-сульфатные кальциево-магниевые.
КУЗНЕЦКИЙ АДАРТЕЗИАНСКИИ БАССЕЙН
Сложная синклинальная структура Кузнецкого' адартезианского бассейна сформировалась в условиях непрерывного уплотнения пород и интенсивного бокового сжатия. Все слагающие ее лагунно-континентальные и континентальные толщи пермо-карбоновых отложений дислоцированы, разбиты многочисленными системами трещин и обладают фильтрационными свойствами, присущими трещиноватым породам невыдержанного литологического состава. Даже для подземных вод в менее измененных юрских отложениях, выполняющих основные впадины в верхнепалеозойском рельефе и образующих относительно обособленные адартезианские бассейны третьего порядка, характерны преимущественно трещинный тип движения и приуроченность вод к верхней зоне трещиноватости. Только кайнозойские аллювиальные осадки в долинах рек содержат типичные пластово-поровые воды.
Гидрогеологическая обстановка в Кузнецком бассейне для большей части территории изучена достаточно детально. Центральный и Подобасско-Тутуясский бассейны подземных вод юрских отложений, а
144
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
145
Основные сведения о гидрогеологическом разрезе Кузнецкого адартезианского бассейна
Таблица 39
Группа	Система	Отдел	Свита, серия	Мощность, м	Литологический состав	Гидрогеологическая стратификация	Мощность наиболее обводненной части разреза, м	Уровень воды, м	Напор, м	Удельный дебит водопунктов, л/сек	Минерализация, г/л	Химический состав подземных вод
Кайнозойская	Четвертичная	Нижний — современный		1—75	Суглинки, супеси, глины водоразделов и речных террас	Водоупор	—	—-	—	—	—	—
				1—16	Галечники, валуны, гравий, пески, русловой аллювий речных террас	Водоносные горизонты	1 — 16	От +2 до 10	0-5 до 30	От 0,1—15, до 30, чаще 1—3	0,1—1, чаще 0,2—0,4	Г ндрокарбонатный кальциевый, реже каль-циево-магниевый В Присалаирье локально гидрокарбоиатно-сульфатный кальциево-магниево-натриевый
	Неогеновая и палеогеновая			20—45	Глины, пески, галечники погребенных долин				Не	изучены		
Мезозойская	Юрская	Нижний — средний	Тарба-ганская	800—900	Конгломераты, песчаники, алевролиты, аргиллиты с пластами угля. На юге преобладают конгломераты, в центральной и западной мульдах — песчаники и алевролиты	Водо-носные комплексы	100—150 до 180	От -44 до 50	0-150 и более	0,01—62, на юге чаще 4—5, в центре 0,5—4, с глубины 100—150 м 5—0,01, на 250 .и — 0,007	0,1—0,8, чаще 0,4-0,6 0,2—1,5	Г ндрокарбонатный кальциевый, кальциево-магниевый и кальциево-натриевый С глубины 150—180 м гидрокарбонатный натриевый
	Триасовая	Нижний	Маль-цевская	1470	Конгломераты, алевролиты, песчаники, базальты, туфогенные песчаники и алевролиты		Н. с.	От +4 до 2	0—50 и более	0,005—5,5 чаще 0,1—0,4	0,2—0,5	Г ндрокарбонатный кальциево-магниевый и натриево-кальциевый
Палеозойская	Перм- ская	Верхний	Еруна-ковская	1600—2200	Мощные пласты песчаников, алевролиты, мощные пласты углей, тонкие прослои и линзы мергелей и сидеритов		60—100 до 150	От +12 до 60	0-130 и более	0,01—20, чаще на юге и западе 0,1 — 1, на севере и северо-востоке 0,5—7 С глубины 60-150 м 1,3-0,01 На глубине 850—1200 м 0,003—0,000001	0.3-0,8, чаще 0,4—0,6 0,8—1,2 0,4—0,6 ДО 1,3—6 2,2—33,2 2,7—9,3	Г ндрокарбонатный кальциевый и кальциево-магниевый В Присалаирье гидро-карбоиатно-сульфатный кальциево-магниевый С 50—150 до 800 м (в центре, возможно, до 650—700 м) гидрокарбонатный натриевый Локально, в зонах разломов на 150—450 .« хлоридно-гидрокарбо-натный натриевый На 800—1200 м хЛо-ридно-гидрокарбонатн ин натриевый
			Ильинская	750—1700	На юге алевролиты, песчаники, аргиллиты, угли, прослои и линзы мергелей и сидеритов. На севере песчаники с тонкими прослоями аргиллитов							
146
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
147
Продолжение табл. 39
Группа	Система	Отдел	Свита, серия	Мощность, м	Литологический состав	Г идро-геологн-ческая стратификация	Мощность наиболее обводненной части разреза, лс	Уровень воды, м	Напор, м	Удельный дебит водопунктов, л/сек	Минерализация, г/л	Химический состав подземных вод
Палеозойская	Пермская	Нижний	Кузнецкая	400-900	Песчаники, алевролиты, аргиллиты и тонкие пласты углей	Водоносные комплексы Сз-Р!	60-100 до 150	От +4 до 80	0—130 и более	0,01—5 до (?), чаще 0,1—0,5, на северо-востоке (Заломненская мульда) 3—5 и более С глубины 60—150 м 0,1—0,001 На глубине 2000-2500 м 0,00007—0,00001	0,2—0,8 чаще 0,4—0,5 До 1,1—1,7 0,4-0,6 ДО 1,2 —(?) 4,5—6,2 2-6 4,4-35,7	Г идрокарбонатный кальциевый, кальциево-магниевый В Присалаирье локально сульфатно-гидро-карбонатный кальциево-магниевый Со 100>—200 м до 800 м (?) гидрокарбонатный натриевый Локально в зонах нарушений на 36—540 м Хлоридно-гидрокарбо-натный натриевый (метановый) и гидрокарбонатный	натриевый (углекислый) На 1935—2500 м хло-ридно-гидрокарбонатный натриевый
			Верхне-балахои-ская	1000—1700	Массивные мощные слои песчаников с прослоями конгломератов и алевролитов, редкие слои аргиллитов, мощные пласты углей, линзы железисто-карбонатных пород							
	Камен-ноуголь-ная	Сред-НИЙ — верхний	Нижне-балахон-ская	400—1200	Песчаники, алевролиты, аргиллиты, пласты углей, прослои железисто-карбонатных пород							
		Нижний (верхи)	Острогская	150—600	Песчаники с прослоями алевролитов и аргиллитов, тонкие редкие слои углей. В основании обычно базальный конгломерат							
также неугленосные верхнепермские осадки на севере центральной части бассейна детально изучены на глубину 150—300 м. Более глубокие горизонты на угленосных площадях (до 500—600 jw) освещены в меньшей степени, но материалы по ним также дают четкое представление об основных гидрогеологических закономерностях. Детально изучены и воды аллювиальных отложений на перспективных для водоснабжения участках в долинах преимущественно крупных рек. Немногочисленные данные имеются о подземных водах юрскнх пород в Доронинской мульде и триасовых отложений, из которых первые занимают очень небольшую площадь. О подземных водах на глубине 800—2500 м получены сведения лишь по единичным скважинам.
С учетом своеобразия геолого-гидрогеологической характеристики отдельных стратиграфических подразделений в пределах Кузнецкого адартезианского бассейна выделены водоносные горизонты аллювиальных четвертичных осадков и водоносные комплексы юрских, триасовых и верхнепермских континентальных отложений (ильинская и ерунаков-ская свнты), а также каменноугольных—ннжнепермских лагунно-континентальных отложений (острогская свита, балахонская серия, кузнецкая свита, табл. 39).
Водоносные горизонты аллювиальных четвертичных отложений. Водоносный горизонт современных—верхнечетвертичных отложений приурочен к русловым образованиям поймы,
"	; Томи, Ини и их крупных
Водовмещающие преимущественно гравийно-галечниковые
второй надпойменных террас рек
первой притоков, отложения с песчаным или песчано-глинистым заполнителем имеют мощность от 1 до 10 м, чаще 5—7 м, увеличивающуюся на отдельных участках до 12—16 м. Небольшая разница в отметках цоколей этих террас обусловливает наличие единого водоносного горизонта с подошвой, залегающей на 1—5 м ниже меженного уровня реки, иногда на его урезе (вторая терраса). Обычно глубокий врез долины и наличие относительно водоупорных тяжелых суглинков и супесей пойменной фации в кровле водоносного горизонта обусловливают напорный характер пластово-поровых вод на надпойменных террасах (напор до 10—30 .и); в депрессиях рельефа скважины самоизливают. В области разгрузки, на пойме, подземные воды, приобретая свободную поверхность, залегают на глубине 0,5—5 м.
Горизонт обладает неравномерной, но чаще высокой (в долинах крупных рек) водообильностью. Обычно средние удельные расходы скважин колеблются от 1—3 до 10—15 л!сек (табл. 40), коэффициенты фильтрации 30—250 м/сутки. Водообильность аллювиальных отложений в основном зависит от водоносности подстилающих пород. Наибольших значений в долине р. Томи удельные дебиты скважин достигают в границах Подобасско-Тутуясского бассейна, на площади распространения водообильных юрских отложений, в долине р. Кондомы,
и
148
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ гидрогеологическая область
149
Некоторые данные о подземных водах средне верхнечетвертичных аллювиальных отложений
Таблица 40
№ сква жины на гидрогео логическом карте	Местоположение скважины, № по перво источнику	Абс отм устья, м	Водовмешаюшие породы н интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебнт л] се к.	Минерализация воды, г/л	Химический состав воды, мг)л, мг-экв]л, %-экв						Прочие компоненты, мг[л	Жесткость, мг-экв
								Натрийч-+калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидрокар-бонаты		
						Пони женне лс									
		Глубина скважины, м			Глубина появления воды, м										
	Пос Чульжан, пойма р Томи, 170	256	Галечники	20 II 1951 г.	25	7,02	0,14	10,8 0,47 30	3,5 0,28 10	20	з	з.з 0,07 4	97,6 1,6 90	Углекислота агрессивная 44,8	1,3
		5,4			2,5	2,16				1 60	0,08 6				
				25 V 1951 г	0,2	93	0,13	30,4 1,32 83	2,2 0,18 11	2	б	2,1 0,04 2	86	Углекислота агрессивная 83,6	0,3
					—	0 74				0,09 6	0,16 10		1,4 88		
	Сыркашинская курья, пойма р Томи	244	Галечники	2 VII 1950 г.	0,5	08	0,08	6,7 0,29 29	1,1 0,08 7	12,3 0,64 64	5,1 0,14 14	4,1 0,08 7	48,2 0,79 79		0,7
		4,7			0,5	1,2									
	О-в Безруковский на р Томи, 4238	215	Галечники, 1—10	30 X	4	54,7	0,17	4,4 0,19 9	5,5 0,45 20	31,1 0,55 71	4,8 0,13 6	2,9 0,06 3	121,9 2 91	Окисляемость	1
		25		1964 г	1	3,6								1,18	
	Дер Боровково, первая надпойменная терраса р Томи	225	Гравийно-галечниковые отложения, 12-16	17/11 1964 г	3,9	7,8	0,45	6,9 0,3 5	11,4 0,94 17	89,3 4,5 78	2,8 0,08 1,6	з,з 0,07 1,4	338,1 5,5 97	Аммоний 0,18; нитрат 0,18	5,4
		16			11,4	1,4									
76	Драгунский водозабор, пойма р Томи	208	Г алечники, 2—6,5	19 IV 1959 г	23	19	0,13	5,3 0,23 14	5,3 0,43 24	22,1 1Д 62	3,3 0,09 6	19,3 0,4 22	76,9 1,3 72	Железо 0,3	1,5
		6,6			2,3	2									
63	Дер Славина, вторая надпойменная терраса р Томи	208	Гравийно-галечниковые отложения, 16—27	18 IX 1965 г	3,6	5,32	0,7	31,3 1,36 15	27,8 2,27 25	105,8 5,28 60	3,4 0,1 1	Следы	537,6 8,81 99		7,5
		35			16	7,3									
34	Кемерово, первая надпойменная терраса р Томи	125	Гравий, галечники, пески, 8—14	10/VIII 1963 г.	7,5	10,7	0,39	15,4 0,67 13	22,1 1,81 36	52	2,4 0,07 1,5	0,4 0,01 0,2	301,9 4,95 98,3		4,4
		24			8	4,6				2,59 51					
	Участок Карачияк-ский, пойма р кондомы	221	Гравий, галечники, 3-8	30 VI 1951 г	3,2	1,52	0,4	33,4 1,44 22	21,1 1,81 27	66,5 3,32 51	11,1 0,31 6	10,2 0,21 5	269,1 4,41 89		5,1
		8,4			3,2	1,38									
	Участок Красногорский II—111, вторая надпойменная	терраса р Кондомы, 205	235	Галечники, в основании расцементиро-ванные песчаники коры выветривания 2—30	22 VII 1951 г	+ 1,7	6,56	0,76	23	43	118	7,5 0,2 2,4	5	470		7,6
		216			2	1 7		0,7 8	1,86 2	5,75 90		0,1 1,2	7,7 96,4		
150
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
на второй надпойменной террасе, где в основании горизонта залегают водоносные пески коры выветривания (табл. 40, скв. 76, 4238, 205). В прибрежных полосах поймы удельные дебиты иногда достигают 20— 30 л!сек и более (до 300—400 л/сек при Кф = 800—1000 м!сутки на о-ве Безруковском) за счет инфильтрационных речных вод.
Воды аллювиальных отложений преимущественно гидрокарбонатные кальциевые, иногда кальциево-магниевые со средней минерализацией 0,2—0,4 г/л, несколько увеличивающейся вниз по долине и от береговой полосы к тыловым швам террас, мягкие или умеренно жесткие. На отдельных участках встречается двухвалентное железо (до 1—30 мг-л). Характерной особенностью грунтовых вод аллювиальных отложений пойм в верховьях р. Томи и ее притоков, берущих начало с Кузнецкого Алатау, является их очень малая минерализация, едва достигающая 0,08—0,14 г/л, низкая жесткость — до 0,3—1,3 мг-экв, кислая среда с pH 5—6 и высокое содержание аргессивной углекислоты — до 45—84 мг/л (табл. 40, скв. 170). По данным Сибгипрошахта, содержание свободной углекислоты в водах аллювия в Томь-Усинском угленосном районе достигает 100, местами 260 мг/л.
Аномальный для Кузнецкого бассейна состав имеют воды аллювиальных отложений левых притоков р. Ини, берущих истоки с Салаира. Обычно они жесткие гидрокарбонатно-сульфатные, иногда с высоким содержанием хлора, кальциево-магниевые, реже натриевые с минерализацией от 0,4—0,7 до 1 г/л.
Режим вод, изученный в долинах рек Томи, частично Кондомы, определяется климатическими факторами. Для прибрежной полосы пойменных террас он относится к приречному типу, полностью зависящему от режима реки. Для надпойменных и удаленных частей пойм— режим террасового типа, в котором основную роль играет атмосферное питание, преимущественно весеннее (период снеготаяния), в меньшей степени осеннее (дожди). Осуществляется питание как с поверхности, так и с бортов и цоколя террас через коренные породы. Годовая амплитуда колебания уровня водоносного горизонта уменьшается по мере удаления от реки, составляя на надпойменных террасах 0,5—2 м. В паводки состав вод прибрежных частей поймы несколько изменяется, как и состав речных вод: уменьшается доля иона кальция и увеличивается натрия. Особенно это заметно в верховьях долины р. Томи, где в это время также резко возрастает и содержание агрессивной углекислоты (см. табл. 40, скв. 170). Температура воды в году меняется от 5—7° С в летнее время до 4—5° С зимой.
Водоносные горизонты нижне-среднечетвертичных аллювиальных отложений, приуроченные к осадкам русловой фации третьей и четвертой надпойменных террас, установлены на отдельных участках долин рек Томи, Кондомы, Ини (в последних третья терраса). Наиболее изучены они в долине р. Томи, на ее левобережье, в районах сел Атама-ново и Ильинское, г. Кемерово.
Водоносные горизонты третьей и четвертой надпойменных террас р. Томи, приуроченные к гравийно-галечниковым отложениям мощностью соответственно 2—16 и 3—12 м, залегают на 8—15 и 22—35 м выше меженного уровня реки и на участках, где террасы подмыты рекой, подвергаются наиболее активному дренажу. Вследствие значительного вреза в коренной склон и наличия мощной толщи глин и суглинков в кровле воды горизонтов в закраинной части террас обладают небольшим напором (до 9—15 м), на отдельных участках в депрессиях рельефа скважины самоизливают; по мере приближения к основной области разгрузки напор теряется. Обводненность отложений неравно
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
151
мерная, удельные расходы скважин 0,2—7,8 л/сек, средние значения 0,8—1 л!сек\ средний коэффициент фильтрации 20—40 м! сутки.
Воды аллювиальных отложений высоких террас довольно однообразны по составу — гидрокарбонатные, преимущественно кальциево-магниевые с минерализацией 0,3—0,6 г/л. Иногда они содержат железо (0,1—2 мг/л). Режим вод носит сезонный характер весеннего (снего-
Рис. 14. Схема сопоставления уровнен подземных трещинных вод палеозойских пород и пластово-поровых вод аллювиальных отложений террас р. Томи в районе г. Кемерово (по Н. А. Безызвестных)
1 _. суглинки покровные лёссовидные; 2 — глины аллювиальные; 3 — галечники; 4 — песчаники; 5 — аргиллиты; 6 — алевролиты; 7 — уровень подземных трещинных вод палеозойских отложений;
8 — уровень пластово-поровых вод аллювиальных отложений; 9 — водоносные зоны трещиноватости и усредненный иапор трещинных вод
таяние) и частично осеннего (дожди) питания с быстрым подъемом уровня весной, предшествующим паводку р. Томи, и плавным спадом до небольшого осеннего подъема. Состав вод стабилен, температура 4,2—6,5° С.
Взаимоотношения пластово-поровых вод аллювиальных отложений долины р. Томи с трещинными водами подстилающих пород иллюстрируются рис. 14.
Водоносный комплекс нижне-среднеюрских отложений. В Подобасско-Тутуясском бассейне, расположенном на юго-востоке Приалатауской низкогорной части Кузбасса, в составе водовмещающих пород преобладают конгломераты (иногда до 65% в разрезе толщи). Менее распространены песчаники (около 20—30%), алевролиты, аргиллиты, угли; цемент когломератов и песчаников песчано-
152
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
Рис. 15. Графики обеспеченности удельных дебитов скважин в юрских отложениях Подобас-ско-Тутуясского адартезианского бассейна (по О. В. Сухопольскому)
/ — для глубин скважин 50—75 м. (55 — опробований); 2 —то же, для 100—120 м (66 опробований); 3 — то же, для 150 м (67 опробований)
в верхней глубины процессов среднем . Уровень в сглажен-
глинистый, глинистый, известковистый, кремнисто-известковистый *. С поверхности породы обычно интенсивно выветрелые, местами полностью лишены цемента. Мощность четвертичного покрова на площади бассейна изменяется от 0 до 40 м, чаще составляя 10—15 м.
Подземные воды приурочены в основном к сложной системе зон трещиноватости экзо- и эндогенного происхождения, среди которых преобладают нормальносекущие трещины отрыва, наиболее раскрытые части разреза до проникновения выветривания — в до 100—150 м** подземных вод, ном виде повторяющий рельеф, имеет свободную поверхность на водоразделах, где устанавливается на 15— 50 м, иногда ниже, и напорную в долинах (до +5, + 7, в отдельных случаях +14 м над поверхностью). Величина напора, небольшая для верхних трещинных зон, возрастает по мере увеличения глубины их вскрытия от 5—10 до 100—150 м и более. Степень водообильности пород по площади и в разрезе неодинакова. Значительная расчлененность рельефа, способствуя дренированию положительных форм, обеспечивает существенную разницу в удельных дебитах скважин на водоразделах (0,01—0,5 л/сек, редко более) и в долинах рек (в среднем от 5—10 до 30— 62 л/сек). Наиболее мощные и водообильные зоны вскрыты скважинами в долинах в интервале 50—150 м (рис. 15). Ниже 150, иногда 180 м в результате затухания от-скважин уменьшаются в 5—
крытой трещиноватости удельные дебиты
10 раз. В районе Осиновского угольного месторождения на западном менее обводненном крыле бассейна удельные расходы скважин на глубине 170—190 м составляют 0,01—0,04 л!сек, а на глубине 250—350 м на контакте с палеозойским фундаментом — тысячные доли литра в секунду (табл. 41, скв. 1407).
* Прочность пород в Подобасской мульде невысокая, в Тутуясской значительно выше, облик их здесь приближается к палеозойским.
** Более конкретные данные о строении трещинных зон и их обводненности приведены в гл. VI.
АЛТАЕ САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
153
При обводненности всех литологических разностей, захваченных трещинными зонами (рис. 16), наибольшей водообильностью отличаются конгломераты, песчаники, особенно на легко растворимом известковистом цементе. Водопроводимость юрских отложений в зоне откры-
резистивиметровые кривые
лся
(по
Рис 16 Кривые резистивиметрии, характерные женин Подобасско-Тутуясского бассейна
трещинных вод юрских отло-О В Сухопольскому)
1 — песчаники, 2 — аргиллиты, 3 — алевролиты, 4 — угли
той трещиноватости в долинах рек изменяется от 100 до 10 000 м1 2/сутки, составляя в среднем 800—2200 мЦсутки..
Воды юрских отложений в зоне открытой трещиноватости и активного водообмена пресные гидрокарбонатные, в основном кальциевые и кальциево-магниевые, реже кальциево-натриевые с минерализацией 0,1—0,7, чаще 0,2—0,4 г/л, в самых верхних частях разреза обладают кислой реакцией. На отдельных участках отмечается присутствие двухвалентного железа от 0,3—0,8 до 20 мг)л, видимо, связанного со значительной сидеритизацией пород. С глубины 150—180 м (в долинах
154
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
155
Некоторые данные о подзем ных водах юрских отложений
Таблица 41
№ скважины на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по перво* источнику	Абс. отм. устья, м	Водовмещающие породы, интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, Л1сек	Минерализация воды, г/л	Химический состав воды, мг1л, мг-экв/л, %-экв						Прочие компоненты, мг]л	Жесткость, мг-экв
								Натрий 4-4-калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидрокарбонаты		
						Понижение, м									
		Глубина скважины, м			Глубина появления воды, м										
44	В 1 км к СВ от дер. Красавино	219	Алевролиты, песчаники 22—80	16/IV 1952 г.	0,16	17,6	0,6	23,9 1,04 14	28,1	83,2	1,4 0,04		455,1 7,46 100	Углекислота	6,5
		80			22	4,9			2,31 30	4,15 56				164	
42	Долина р. Южной Уиьги, с. Бердюгино	147	Алевролиты, песчаники, аргиллиты, 15—100	10/V 1967 г.	+2,86	18,7	0,56	58,9 2,56 34	17,2	71,9	12	0,8 0,02	397,7 6,52 95	Аммоний	5
		100			15	10,56			1,41 19	3,59 47	0,34 5			0,1	
	Водораздел рек Чесно-ковки и Южной Уньги, 4470	168	Аргиллиты, алевролиты, 75-102	21/111 1968 г.	13	0,8	0,5	20,5 0,89 13	24,5	77,5	5,6 0,16 2		408,7	Аммоний	5,9
		102			75 Само-	5,47			2,01 30	3,86 57			6,7 98	0,7	
48	Р. Худяшовка, устье	215	Песчаники, алевролиты, 18—150	30/IX 1963 г.	излив	36,5	0,45	17	18,4 1,51 27	68,4	2,9 0,08 1,4	Следы	339,5 5,5.7 98,6	Аммоний 0,05;	4,9
		150			17,8	3,34		0,74 13		3,41 60				окисляемость 0,4	
39	С. Озерки	175	Алевролиты, прослои углей, 38-262	IX	+7,6	9	0,48	34,7 1,51 24	33,9	42,2	23,9 ’ 0,67 И	18,3 0,38 4	324,5 5,32 85	Сернистый газ 10,8; сульфит 0,4	4,9
		262		1954 г.	38	7,6			2,79 43	2,1 33					
67	Долина р. Тутуяс, среднее течение	241	Песчаники, алевролиты, 5—150	2/II 1960 г.	0,15	24,2	0,4	81	4,4	21,1	4,8 0,14 3	0,4 0,01	292,9 4,8 97	Медь 0,06;	1,4
		150			5	2,7		3,52 72	0,36 7	1,05 21				свинец 0,06; цинк 1,15	
	Долина р. Мрас-Су, пойма, район г. Мыски, 202	227	Конгломераты 1,2—150	25/XII 1966 г.	1.4	106,5	0,53	22,5 0,98 14	17,1	87,3	2,8 0,08 1		405,8 6,65 99			5,7
		150			7,2	1.7			1,4 21	4,35 65					
	Долина р. Мрас-Су, вторая надпойменная терраса, район г. Мыски	245	Конгломераты с прослоями песчаников, 33-83	Н. с.	14,3	5,3	0,6	15	32,2	88	1,8 0,05 0,5	0,4 0,08 1,5	463,6 7,6 98	.	Железо 0,02	7
		318			Н. с.	4,9		0,67 9	2,6 34	4,4 57					
			Конгломераты, алевролиты, песчаники, 33—318	Н. с.	14,2	10,6	0,7	153,6 6,7 83	5,2 0,4 6	18,1	5,4 0,2 2	1	478,4 7,8 98		1,3
					Н. с.	2,7				0,9 11		0,02			
79	Осиновское месторождение, поле шахты Ка-питальная-3	349	Конгломераты, 100-120	29/IV 1964 г.	3,7	3,22	0,48	14,7 0,64 10	19,6 1,6 26	79,6 3,97 64	6,8 0,19 3	14	350 5,73 92	Углекислота	5,5
		264			Н. с.	4,45						0,29 5		свободная 14,4; нитриты 0,1	
	Осиновское месторождение, участок Шелкан-ский-2, 1407	305	Конгломераты, песчаники, 250-357	9/III	+14,6	0,083	0,25	62,3 2,71 89					6,9 0,34 11	3,4 0,1 3	1.6 0,03 1	178,2 2,92 96	Железо 0,05; нитриты 0,07; pH 7	0,3
		450		1965 г.	Н. с.	13,2			—						
			То же	20/V 1965 г.			0,29	62,5 2,72 93	0,3 0,02	3,5 0,17 7	4,4 0,12 4	1,6 0,03 1	169,1 2,77 95	Железо 0,2; нитриты 0,02; pH 6,5; аммоний 0,1	0,2
156
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
рек) содержание натрия возрастает, воды становятся очень мягкими щелочными, но минерализация не увеличивается. По определениям Г. А. Плевако, в подземных водах этой зоны в составе растворенных газов содержится преимущественно азот (в сумме с редкими до 75%), в небольших количествах присутствуют кислород (18%), углекислота (2—3%) и метан (до 3%). Характерным комплексом микрокомпонентов являются марганец, титан (сотые до десятых лг/л), медь, свинец, барий, хром, цинк (тысячные мг)л, иногда более), реже встречаются ванадий, серебро, никель, кобальт, сурьма.
Режим подземных вод зоны открытой трещиноватости отражает тесную связь их с внешними режимообразующими факторами. В пределах бассейна выделяются три типа режима: прибрежный — на надпойменных участках в долинах крупных рек, водораздельный и промежуточный — склоновый. Для первого, зависящего в большей степени от гидрологического фактора, годовая амплитуда колебания уровня составляет 0,2—3,5 м. Для второго, отвечающего областям питания подземных вод и зависящего только от климатического фактора, амплитуда изменения уровня 0,25—0,75 м. При этом повышение уровня на участках с минимальной мощностью суглинистого покрова наступает с первого дня снеготаяния или обильных осадков. Для промежуточного типа режима характерны плавные колебания уровня с годовой амплитудой 0,2—0,85 м. Заметное изменение степени минерализации подземных вод наблюдалось только в отдельных скважинах, отмечено небольшое опреснение вод в периоды паводков. Среднемноголетняя температура подземных вод составляет 5—6° С. Режим подземных вод более глубоких горизонтов почти не освещен; имеются лишь сведения о постоянстве химического состава вод и расхода самоизливающих скважин в течение года на Осиновском каменноугольном месторождении.
Центральный бассейн располагается в средней части Кузбасса, в основном в пологовсхолмленной лесостепной зоне; только юго-восточные окраины, оконтуренные устойчивыми породами триаса, приподняты и покрыты лесом. Мощность покровных четвертичных суглинков и глин к юго-востоку уменьшается от 50—40 до 15—10 м.
Водовмещающие породы, образующие эту сложную синклинальную структуру, представлены фациально невыдержанными слабосце-ментированными (цемент глинистый, реже известковистый) песчаниками и алевролитами; аргиллиты, угли и линзы конгломератов занимают подчиненное положение. Здесь прослеживаются послойная и нормальносекущая системы трещин с преобладанием открытых вертикальных. Степень литифицированности пород невысокая. Суммарная мощность системы водоносных трещин редко превышает 100 м. В пределах зон трещиноватости скважинами вскрываются от одного до трех—семи водоносных интервалов мощностью от 1—10 до 40 м в породах различного литологического состава, но всегда наиболее водообильных в песчаниках. Большая открытость трещин в последних по отношению к глинистым разностям обеспечивает локальное развитие трещинно-пластовых вод и исключительно неравномерную водообильность отложений. Пологие формы рельефа и отсутствие крупных дрен на большей части бассейна несколько затушевывают роль геоморфологического фактора в распределении водообильности по площади. Удельные расходы скважин в долинах рек изменяются от сотых долей до 8—12 л)сек, причем максимальные значения отмечаются в долинах рек Томи и Ини. На пологих склонах удельные дебиты колеблются от 0,02 до 3 л/сек, на водоразделах, — от тысячных долей до 1,3 л!сек. Во-допроводимость отложений изменяется от первого десятка до
алтае-саянская гидрогеологическая область
157
5500 м2/сутки, в среднем 400—500 м2/сутки. Степень водообильности пород с глубиной резко снижается, на глубине более 100 м удельные дебиты скважин обычно составляют 0,01—0,1 л/сек.
На основных водоразделах уровень подземных вод располагается на глубине 10—40 м, в долинах — на 2—10 м выше поверхности. На водоразделах второго порядка воды имеют слабонапорный характер (см. табл. 41, скв. 4470) и часто обеспечивают самоизлив из скважин высоко на склонах. Напоры первых от поверхности трещинных зон в долинах составляют 10—50 м, нижележащих до 100 м, редко более.
Воды юрских отложений Центрального бассейна до глубины 100, иногда 150 м (в долинах) гидрокарбонатные, преимущественно каль-циево-магниевые, иногда магниево-кальциевые и кальциево-натриевые с минерализацией 0,4—0,7 г/л. Ниже ион кальция постепенно вытесняется ионом натрия и примерно на глубине 180 м последний полностью его замещает; pH возрастает от 6—6,5 до 7,5—8; минерализация увеличивается до 1 —1,5 г/л. Часто в составе вод присутствует двухвалентное железо ^0,1 —1,7 мг/л), характерно наличие аммония и легкий, исчезающий запах сероводорода. Содержания микрокомпонентов,уста-новленных в Подобасско-Тутуясском бассейне, здесь более высокие, особенно это относится к полиметаллической минерализации (Удодов и др., 1962). Кроме того, здесь выявлены стронций, фосфор, олово, мышьяк и цирконий.
Данные по режиму подземных вод свидетельствуют о затрудненных условиях их восполнения. Основными областями питания служат главные водоразделы с относительно небольшим покровом четвертичных отложений. На водоразделах второго порядка (с мощностью суглинков и глин до 40—50 ж), пологих склонах и в долинах речек годовая амплитуда колебания пьезометрического уровня составляет 0,5— 1,5 м, но подъем уровня отстает во времени от периодов питания на 1—2 месяца и более. В малоснежные морозные годы весенний паводок вообще не отражается на уровне подземных вод. Колебания уровня рек не оказывают влияния на уровень подземных вод в связи с неглубоким врезом долин, часто не вскрывающих юрские породы. Температура подземных вод в течние года изменяется от 5 до 6, реже 2,5— 6,5° С.
В северо-западной части бассейна групповым водозабором, действующим с 1957 г., создан искусственный режим подземных вод. Здесь сформировалась депрессионная воронка неправильной формы (в среднем 15x5 км) с динамическим уровнем, располагающимся на глубине от 1,5 до 19—36 м от поверхности. По данным Кузбасской режимной станции химический состав подземных вод в процессе эксплуатации почти не меняется, в некоторых скважинах наблюдаются лишь небольшие сезонные колебания минерализации и постепенное уменьшение содержания железа и хлора. Местами отмечено повышение количества гидрокарбоната, видимо, за счет увеличения инфильтрации осадков и выщелачивания карбонатов из покровных суглинков в зоне осушения.
Водоносный комплекс триасовых отложений. Породы триаса слагают основные возвышенности в центральных частях Кузнецкого бассейна (Салтымаковский, Тарадановский, Караканский и другие хребты). Площадь распространения триасовых отложений покрыта тайгой, увлажнена, значительно расчленена (низкогорье).
Водовмещающими породами являются конгломераты, песчаники, алевролиты (в том числе и туфогенные), пластовые тела базальтов. Сведения по многочисленным родникам и отдельным скважинам, вскрывшим подземные воды в зоне открытой трещиноватости, свиде-
158
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
159
тельствуют о неравномерной обводненности отложений. Расходы родников, дренирующих различные литологические разности и чаще имеющих рассеянный выход, изменяются от тысячных долей до 0,5— 1,5 л!сек. Наименьшие расходы зафиксированы на выходах базальтов, трещиноватых только с поверхности (до 40—50 м) в зоне дренирования. Удельные дебиты скважин, вскрывших подземные воды в трещиноватых алевролитах, песчаниках и конгломератах, изменяются от 0,005 до 5,5 л/сек (табл. 42). В результате опытных работ с применением
значительные количества бария, марганца, титана (десятые долижг/л), меньше циркона, цинка (сотые доли мг!л), кобальта, свинца (тысячные доли мг/л).
Водоносный комплекс верхнепермских отложений. Подземные воды континентальных отложений ильинской и еру-наковской свит верхней перми приурочены к трещиноватым песчаникам, алевролитам, углям и аргиллитам *. Водоносность распространена главным образом до глубины 60—100 м, в меньшей степени до
Некоторые данные о подземных
водах триасовых отложений
Таблица 42
№ водопункта на гидрогеологической карте	Местоположение водопункта	Абс. отм. устья, м	Водовмешаюшие породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, л [сек	Минерализация ВОДЫ, г/л	Химический состав воды, мг/л, мг-экв/л, %-экв						Прочие компоненты, мг/л	Жесткость, мг-экэ
								Натрийч-4-калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидрокар-боиаты		
						Понижение, м									
		Глубина скважины, м			Глубина появления воды, м										
	Бассейн р. Мунгат, долина р. Кайбалы, подножье склона, родник	240	Песчаники	11/VII 1965 г.	—	1,5	0,2	8,3 0,4 5	10 0,8 37	21 1 47	1,1 0,03 1	—	134,2 2,2 99	Медь 0,002; цинк 0,3; свинец 0,001	0,9
	Бассейн р. Мунгат, долина р. Березовой, склон, родник	280	Базальты	27/VI П 1965 г.	—	0,08	0,5	14 0,6 9	26 2,1 31	81,6 4,1 60	0,7 0,02 1	—	414,8 68 99	Медь 0,001; свинец 0,001	6,2
	Долина р. Черневой Нарык, правый берег, скважина	262	Алевролиты, песчаники, 8—316	Н. с.	+1	0,038	о.з	72,7 3,16 74	3,1 0,26 6	16,7 0,83 20	73,4 2,07 48	3,7 0,06 1	134,7 2,21 51	Железо 2; аммоний 0,05	1,1
		316			8	7									
	Долина р. Черневой Нарык, в устье руч. Мальцева, скважина	256	Алевролиты, песчаники, 49—353	30, VI 1959 г.	+1,3	5,4	0,47	34	11,8 0,97 23	79,6 3,97 62	3,5 0,1 1,5	2,5 0,05 0,5	383.6	Нитраты 02;	4,9
		353			49,5	0,8		1,48 15					6,29 98	нитриты 0,3; железо 01	
52	Долина р. Мунгат, верховье, пойма, скважина	190	Песчаники, алевролиты, аргиллиты, конгломераты, местами сильно разрушенные, 18—147	26/VIII 1963 г.	+3,8	18,5	0,5	105	6,1 0,5 10	31	51,3 14 21		311,1 5,1 79		2
		147			15,7	5,8		4,5 69		1,5 21		—			
расходометрии, выполненных С. П. Черныш на скв. 52, получена следующая характеристика гидрогеологического разреза: в интервале 19—126 м. установлено пять зон трещиноватости в алевролитах и песчаниках. Удельные расходы для верхних зон (0,6—0,9 л/сек) составили суммарно более 70% от общего удельного расхода скважин. Коэффициенты фильтрации для отдельных зон с глубиной уменьшились от 20 до 3,9 м!сутки. Напоры вод составляли 20—50 м. На водоразделах и склонах, являющихся областями питания и активно дренирующихся, уровень трещинных вод свободный, в долинах напорный.
Химический состав подземных вод невыдержанный. Преобладающим анионом, как правило, является гидрокарбонат, но в отдельных случаях воды становятся гидрокарбонатно-хлоридными. Из катионов чаще преобладают кальций и магний, но встречаются и натриевые воды, причем в скв. 52 они связаны с глубиной до 126 м. Минерализация изменяется от 0,1 до 0,8 г/л, чаще составляя 0,2—0,5 а/л; реакция кислая (pH 5,5—6,5). В микрокомпонентном комплексе содержатся
150 м и более. В самых верхних частях разреза, чаще до глубины эрозионного вреза, преобладает трещинный тип фильтрации подземных вод. Ниже в условиях пологого залегания толщ и резкого уменьшения открытости трещин в глинистых породах начинает отчетливо преобладать трещинно-пластовый характер движения. Особенно это характерно для мощных (до 50 м) пластов песчаников, свойственных еруна-ковской свите.
С выполаживанием рельефа от периферии к центру бассейна уменьшается разница между уровнями подземных вод в долинах и на водоразделах. Скважинами здесь часто вскрываются самоизливающие-ся воды не только в долинах (где уровни устанавливаются до 5, 7, иногда до 12 м выше поверхности земли), но и высоко на склонах. Не оказывает влияния на уровень подземных вод и структурный фактор—
* Породы находятся в стадии глубинного эпигенеза, разбиты различными системами тектонических и диагенетических трещин (см. рнс. 10),
160
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
самоизливающиеся воды, установленные как в брахисинклиналях, так и на антиклинальных поднятиях, свидетельствуют об отсутствии изолированных бассейнов подземных вод в отрицательных структурах.
Общей закономерностью в распределении степени водообильности угленосных верхнепермских отложений по площади бассейна является постепенное возрастание ее от периферии к центральным частям. Удельные расходы скважин, не превышающие обычно 0,1—0,6, максимум 2—4,5 л/сек (для дизъюнктивов и мощных песчаников под долинами рек) в восточной и западной частях бассейна, увеличиваются в центре (Ленинский район) до 0,6—1, реже 3—5 л/сек и более.
Севернее Центрального юрского бассейна резко повышенной во-дообильностью отличается мощная толща интенсивно трещиноватых красноярских песчаников ильинской свиты, выполняющая Кемеровскую синклиналь. Контактирующие с ней отложения ерунаковской свиты, более чем на 50% представленные песчаниками, также значительно обводнены. Особенно равномерной высокой водообильностью отличаются красноярские песчаники. Удельные дебиты скважин в долинах и на пологих склонах составляют здесь 2—7 л/сек, нередко достигая 10— 20 л!сек (табл. 43, скв. 3495, 3520). На водоразделах второго порядка они также достаточно велики: от 0,1—1,7 до 4 л/сек и лишь на основных водоразделах снижаются до 0,01—0,2 л]сек. В песчаниках ерунаковской свиты известны скважины с удельными дебитами до 12— 20 л]сек. Водопроводимость красноярских песчаников в долинах рек изменяется от 113 до 3200 м21сутки, составляя в среднем 400— 1800 м21сутки, в то время как на востоке бассейна в Терсинском районе водопроводимость пород свиты в тех же условиях едва достигает 45 м21сутки. В Ерунаковском районе максимальная водопроводимость мощных песчаников ерунаковской свиты составляет 270 м2/сутки.
На площади распространения красноярских песчаников, залегающих под 10—15-метровым слоем суглинков, в верхней части разреза гидрогеофизическими исследованиями установлено от 3 до 8 водоносных трещинных зон суммарной мощностью 20—70 м. Напоры подземных вод для отдельных зон в областях разгрузки составляют 20— 150 м. Сопоставление напоров и удельных дебитов отдельных водоносных интервалов с суммарными величинами по скважинам приведено на рис. 17. С глубиной, как и везде в бассейне, водообильность пород уменьшается. Однако, если в других районах резкое снижение водообильности наступает с 60, реже 100 м *, то в данном случае на 150 м удельные дебиты скважин составляют еще 0,1—0,2 л/сек и только с 250 м и ниже уменьшаются до сотых и тысячных долей литра в секунду.
Роль дизъюнктивной тектоники в степени обводненности пород неодинакова. В одних случаях нарушенные породы являются коллекторами небольших естественных запасов подземных вод, истощающихся в течение нескольких дней, месяцев, иногда лет при вскрытии их горными выработками или скважинами. На отдельных участках, где имеются благоприятные условия для постоянного питания трещинно-жильных вод и происходит выщелачивание растворимых минералов, могут формироваться значительные естественные ресурсы подземных вод. В других случаях плотно притертые и залеченные глинистым материалом дизъюнктивные нарушения совершенно не обводнены и служат водонепроницаемым экраном для подземных вод. Степень водо-
* Удельные дебиты снижаются до сотых и тысячных долей лнтра в секунду, а коэффициент фильтрации с единиц, реже первого десятка до сотых и тысячных долей метра в сутки.
АЛТАЕ САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
161
обильности пород в зонах нарушений различна, обычно выше, чем в ненарушенных, но в целом невелика: удельные дебиты скважин, вскрывших дизъюнктивы в различных угленосных районах, изменяются, как правило, от сотых долей до 1—2 л/сек, реже до 3 5 л/сек и более. Максимальные значения получены при пересечении нарушениями мощных пластов песчаников в верхних частях разреза, особенно под долинами рек.
Рис. 17. Сопоставление напоров н удельных дебнтов отдельных водоносных зон с муммарнымн по скважинам (по материалам Красновоярскон партии ЗСГУ) /_ удельные дебиты и напоры отдельных водоносных зон; 2 — усредненный уровень и суммарный удельный дебит по скважине
162
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
163
Некоторые данные о подземных водах верхнепермских отложений (ильинская и ерунаковская свиты)
Таблица 43
№ скважины иа гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмещающие породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит л/сек Понижение, м	Мине-рали-зация воды, г/д	Химический состав воды, мг/л, мг-экв/л, %-экв						Прочие компоненты, мг/л	Жесткость, мг-экв
								Натрий+ -Ькалий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидрокарбонаты		
		Глубина скважины, м			Глубина появления воды, м										
Ильинская свита
	Дер. Куро-Искитим, долина р. Куро-Искитим, 3495	133		23/1Х 1960 г.	Н. с.	28,8	0,46	18,6 0,81 14	19,8 1,63 28	69,3	2,8	2	350			5,1
		130	с прослоями алевролитов, 9—130		9	1,69				3,46 58	0,08 2	0,04 1	5,74 97		
35	Долина р. Березовки	145	Переслаивание песчаников и алевролитов, 6—300	14/III 1961 г.	+ 1.2	18,72	0,55	20	21,7 1,78 26	86,4	2,8	7,8	410		6,1
		300			6	3,65		0,87 13		4,31 61	0,08 1	0,16 2	6,72 97		
	С. Старочервово, долина р. Томи, 3520	130	Песчаники, 11-130	22/VII 1961 г.	+0,2	30,3	0,39	79,3 3,45 69	14	7,1 0,35 7	2,4	3,7	293		1,5
		130			2	3,19			1,15 24		0,07 2	0,08 2	4,8 96		
	Абашевская антикли-	260	Алевролиты, аргиллиты, песчаники,	23/IX 1948 г.	От +0,6		0,7	101,5	12	51,6			523,4	Аммоний 10;	3,6
	нальная структура, 270	973,8			до + 1.8	0,24— 1,2		4,4 57	1 12	2,6 31			8,6 100	сероводород 0,09 (в %	
			тонкие пласты углей, 45—389		45	0,9—5								к объему) нафтены 0,01	
			792—8Ю	2/IV 1949 г.	0,3		1,3	352,4	3,1	11,6	65,9			879,6	Карбонат 19,2;	0,9
			(батометром)		—			15,7 94	0,3 2	0,6 4	1,9 12		14,4 88	сероводород 61; аммоний 7; нафтены 0,01	
			792—973,8 (после откачки)	2/IV 1949 г.	0,3	0,1	5,8	1800	13,2	16	844,6			3172	Карбонат 96; сероводород 0,81 (в % к объему); бром 0,7; йод 0,01; нафтены 0,01	1,9
						34,4		48,8 96	1.1 3	0,8 1	23,8 31		52 69		
до	Поле шахты .Пионерка*	175	Переслаивание песчаников, алевролитов	9/1Х 1955 г.	11,5	2,5	1.3	382	5	13,2 0,66 7	90,3 2,8 13	58,5	799,1			
		100			10	5,4		16 90	0,42 3			1,22 7	13,1 80		
	Ерунаков ская							свита								
41	Дер. Пьяново, пойма р. Тарсьмы	159	Алевролиты с прослоями песчаников, 110—149	14/Х 1963 г.	1,6	0,64	1		34,8 15,1 94	9	7	311	205	184			1
		151			31,1	35,3				0,74 4	0,35 2	8,77 55	4,27 26	' 3,02 19		
164
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ква-жины иа гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмещающие породы и интервалы их опробования, м.	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, л/сек	Минерализация воды, г/л
						Понижение, м	
		Глубина скважины, м			Глубина появления воды, м.		
		260			Само-	0,3	
47	Уропское месторождение, долина р, Уроп, 1161		Песчаники, алевролиты, аргиллиты, угли, до 625	Н с	ИЗЛИВ		9,5
		625			Н. с.	Н. с.	
	Устье р. Бол. Пере-скокиой, 4891	158	Песчаники, алевролиты, аргиллиты, 16-151	7/IV 1962 г.	4	22,5	0,96
		151			16	1,9	
					Само-		
45	Г. Ленинск-Кузнецкий, 2306	200	Песчаники, алевролиты, аргиллиты, угли, 780-884	Н. с.	ИЗЛИВ	Н. с,	8,6
		884			Н. с.		
58	Дер. Ерунаково, долина р. Ерунаковки	195	Песчаники, алевролиты, угли, 15—102	VII 1958 г.	+6,8	1,76	0,7
		102			15	5,8	
64	Участок Кушеяков-ский 111-бис	207	Песчаники, алевролиты, угли, 23-300	11/11 1952 г.	+0,8	0,17	0,7
		300			23,5	0,1	
72	Распадское месторождение, вершина лога	293	Алевролиты, песчаники (основной приток с 71 м), 71—254	29/IV 1953 г:	+7	2	0,63
		254			71	7,6	
	Распадское месторождение, уклон с забоем на уровне дрены	296	Угли, 52-64	11/1Х 1953 г.	52	0,25	0,43
		64			52	1	
51	Дер. Евтина	Н. с.	Песчаники, алевролиты, 14—70	IV	11	2,71	0,85
		70		1967 г.	Н. с.	27	
40	С. Пор-Искитим	Н. с.	Песчаники, 52-57	Н. с.	12,3	0,47	0,79
		57			52	9,3	
АЛТАЕ САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
165
Продолжение табл 43
Химический состав воды, мг{л, мг-экв!л, %-экв						Прочие компоненты, мг}л	Жесткость, мг-экв
Натрий+ +калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гндрокар-бонаты		
2665,2	7	7,2	477,3	3,7	6314,7	Аммоний 0,7;	0,9
116,1	0,58	0,36	13,45	0,07	103,5	железо 0,7;	
99	0,7	0,3	12		88	карбонат 48; сернистый газ 13; преобладает метан	
154,2 6,7 57	20,3 1,67 13	70,3 3,5 21	И,2 0,31 3	—	707,6 11,59 97	—	5,2
2706,6 118 96	10,8 0,84 1	56,4 2,8 3	2159,6 60,9 53	—	3517,3 57,7 47	Бурно газировала метаном	3,6
47,6	33,9	80,4	3,8	2,9	531,1		6,8
2,07 23	2,78 32	4,01 45	0,1 1,3	0,06 0,7	8,7 98		
120,7	15,2	45,7	1,9	1,4	530		3,5
5,25 60	1,25 14	2,28 26	0,05 0,6	0,03 0,4	8,7 99		
167,3	1,1	3	4,6	1	449,5		0,2
7,27 97	0,09 1	0,15 2	0,13 1,7	0,02 0,3	7,4 98		
*27,1 1,82 32	16,7 1,39 25	42,8 2,41 43	1,4 0,04 0,7	—	341,8 5,6 99,3	Аммоний 0,25; железо 0,24	3,8
122	18,9	74,4	26,4	6,6	603,9	Аммиак 2,83;	5,3
5,31	1,56	3,71	0,74	0,14	9,89	азотиый аи-	
50	14	36	7	1	92	гидрид 0,61	
49,5 2,15 22	38,8 3,19 31	97,5 4,86 47	16,8 0,47 5	13,6 0,28 3	576,4 9,44 92	—	8
166
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
С глубиной обводненность нарушенных пород также резко уменьшается, а напоры подземных вод возрастают. Часто скважины вскрывают самоизливающиеся воды с общим расходом в сотые и тысячные доли литра в секунду при пересечении зон нарушений на глубине 200—300 м, иногда более. Водообильность пород, захваченных мощной зоной нарушения, на максимальную глубину изучена на Абашев-ской антиклинальной структуре. В скв. 270 удельный расход при откачке с интервала 792—973 м составлял 0,003 л/сек. На Южно-Борисовском антиклинальном поднятии вне зоны разлома (но вблизи ее) на глубине 800—1000 м удельные дебиты скважин составляли менее 0,0001 л/сек.
Умеренно жесткие или жесткие воды зоны открытой трещиноватости с харктерным для нее гидрокарбонатный кальциевым, кальциево-магниевым и кальциево-натриево-магниевым составом, обычно слабо кислой в верхах разреза реакцией (pH 6—6,5) и минерализацией 0,3— 0,8, чаще 0,4—0,6 г/л, во многих районах распространены лишь до отметок местного эрозионного вреза (на глубину до 50—100, реже 150 м и глубже на участках дренажа крупными реками, шахтами). Даже на Распадском месторождении (юго-восток бассейна) при значительной расчлененности рельефа уже на уровне местных дрен содержание натрия в составе катионов превышает ЗО°/о-экв (см. табл. 43, уклон). Своеобразием отличается гидрохимическая обстановка в Присалаирье. На Чертинском,' Бачатском и Убинском месторождениях Беловского района, Никитинском Ленинского воды верхней зоны гидрокарбонат-но-сульфатные кальциево-магниевые или натриево-кальциевые, часто со значительным содержанием хлора и повышенной минерализацией (до 0,8—1,2 г/л). Несколько особые условия установлены на крайнем западе Присалаирья в пределах Тарсьминской площади, где в очень слабо промытой синклинальной структуре в отложениях ильинской и ерунаковской свит на небольших глубинах фиксируются гидрокарбо-натно-сульфатные кальциево-магниевые, иногда хлоридно-сульфатные натриевые воды с минерализацией 0,6—1,9 г/л (см. табл. 43, скв. 41).
Ниже всюду в бассейне вскрываются щелочные гидрокарбонатные натриевые воды, свойственные зоне замедленного водообмена. Минерализация подземных вод в ее пределах с глубиной постепенно увеличивается, несколько возрастая в то же время к центру бассейна. В интервале глубин от 50 до 800 м (см. табл. 43, скв. 270; в центре бассейна возможно до 650—700 м*) она повышается от 0,4—0,6 до 1,3—6 г/л. При этом небольшое количество сульфатов, присутствовавших в составе вод верхней зоны, постепенно уменьшается, часто до полного исчезновения; в то же время содержание хлоридов возрастает, и на глубине 800—1200 м ** воды становятся хлоридно-гидрокарбонатными натриевыми с минерализацией 2,7—9,3 г/л (табл. 44, скв. 43 ,и 7-р). В составе этих вод установлены небольшие количества нафтеновых кислот, бром 0,7—33,2 мг/л, йод 0,01—11,7 мг/л. На отдельных участках, как правило, связанных с дизъюнктивной тектоникой, воды этого типа иногда со значительно большей минерализацией встречаются и на небольших глубинах (рис. 18).
По мере изменения состава подземных вод изменяется и состав газовой фазы. Если для верхней зоны активного водообмена и окислительной обстановки характерны азотные и азотно-углекислые газы атмосферного происхождения, то в зоне затрудненного водообмена и
* В Ленинском и Беловском районах на глубине 400—500 м воды гидрокарбонатные натриевые с минерализацией до 4—6 г/л.
** Для глубины 800—1200 м имеются единичные пробы, для больших глубин данных нет.
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
167
восстановительных условий основная роль принадлежит метану. Метан установлен в большинстве угленосных районов (до 70—95% в составе спонтанных газов), причем содержание его возрастает с глубиной. В меньших количествах присутствуют азот и углекислый газ биогенного происхождения; в отдельных случаях отмечается наличие сероводорода и сернистого газа. В составе растворенных газов, изучавшихся на Южно-Борисовской структуре М. В. Елизаровской, преобладает азот (65—94%). Для большей части проявлений метана, связанных с метаморфизацией углей, присутствие тяжелых углеводородов не ха-
0 10 20 30 40 50 КМ
О' №	Е3«
Рнс. 18. Схематический гидрохимический разрез Кузнецкого адартезианского бассейна. Составила М. А. Кузнецова
Состав преобладающих типов вод: 1 — гидрокарбонатный кальциевый; 2 — гидрокарбонатный натриевый; 3 — хлорндно-гидрокарбоиатный натриевый; 4 — хлоридный натриевый и кальциевый (по предположению); 5 — усредненные границы их распространения; 6 — минерализация вод, г/л
рактерно, но в отдельных случаях на закрытых антиклинальных структурах установлены значительные скопления метана, содержащего тяжелые углеводороды нефтяного ряда. Так, на Южно-Борисовской антиклинальной структуре выявлено месторождение метана с запасами 300—500 млн, лг3, содержание тяжелых углеводородов в нем 6—8%. В керне скважин отмечалось присутствие жидкой нефти, максимальный приток ее по скв. 29—0 достигал 0,3—0,4 т в сутки. Присутствие нефтей и нефтеподобных образований в верхнепермских отложениях, мигрирующих, по мнению исследователей, с больших глубин по зонам разломов, установлено также на Сыромолотненской структуре, в Бай-даевском, Ерунаковском и других угленосных районах.
Отмеченная роль тектонического фактора, создающего аномальные условия в гидрохимической зональности (резкое уменьшение глубины встречи минерализованных вод, свойственных более глубоким горизонтам), проявляется во многих районах. На участках Увальных в Терсинском угленосном районе на фоне гидрокарбонатных натриевых вод с минерализацией 1 —1,8 г/л в зонах нарушений на глубине 270—320 м установлена минерализация до 3,5—6,3 г/л. В Ленинском районе гидрокарбонатные натриевые воды с минерализацией 1,5— 2,5 г/л отмечены в скважинах на участках антиклинальных структур, связанных с крупными взбросами, на глубине до 50 м. Присутствие хлоридно-гидрокарбонатных натриевых вод с минерализацией 2,2 г/л, описанных Г. М. Роговым (1963) в скв. 164 на глубине 230 м в грани-
168
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
169
Таблица 44
Некоторые данные о подземных водах пермо-<карбона на глубине более 1000 м
№ скважины		Глу-	Возрастной	Водовмещающне	Дата отбора пробы		Мине-	Химический состав воды, мг/л, мг-экв/л, %-экв							Прочие компоненты, мг/л; газы, % по объему	Жесткость, мг-экв
на гидро-	Местоположение скважины,	бина скважины, м	индекс водовмещающих пород	породы, интервал их опробования, м		л/сек	рали-зация воды, г/л									
геологической карте	№ по первоисточнику					Понижение, м		НатрийЧ-4-калнй	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидро-карбонаты	Карбонаты		
43	Южно-Борисовская антиклинальная структура, сводовая часть, З-р	1207	раг/	Песчаники с прослоями аргиллитов и алевролитов, 858—989	30/VH 1953 г.	0,06 840	5,6	1 980,4 86,1 97	17,7 1,46 2	16,2 0,81 1	2 319 65,4 74		1 153,7 18,9 20	122,2 4 6		2,3
				1000—1207	VI—VIII 1953 г.	0,001 900	2,7	876,3 38,1 98	1,5 0,12 0,5	6,2 0,31 1,5	880 24,82 68	25 2,52 1	695,4 И.4 30	54 1,8 1	Метан 85,6; тяжелые углеводороды 8,7; азот 3; углекислота 2,7,	0,4
	Южно-Борисовская структура, северная переклиналь, 7-р	1200	р2/1	Песчаники	17/VII 1953 г. VIII	0,2	9,3 8,1 4,4 35,7	3 223,5 140,6 97 2 836,7	30,2 2,5 1,7 7,4 0,61 0,4 8,7 0,71 1 16,7	38,9 1,9 1,3 15,4 0,77 0,6 22,3 1,11 2 35	3 425	27	222,3 36,4 25 2 074	329,8 11 8 168	Метан 86,6; азот 9,5; углекислота 2; тяжелые углеводороды 1 Метан 87,8; азот 8,7; тяжелые углеводороды 1,9; углекислота 1,6 Бром 5,8; тяжелые углеводороды 12,6 см3 на 1 л глинистого раствора Йод 21,5; бром 43,3; нафтеновые кислоты 22,4 мг-экв-, метан 38—83,7; углекислота+ +водород 41—61,4	4,4 1,4 1,8 3,1
				с прослоями аргиллитов, 252—800 1118—1200		609 0,1—0,2					96,6 67 3 000	0,56 26,1 0,54 6,1 0,12 0,5 1748				
71	Абашевская антиклинальная структура, крыло складки, З-р	2502	Pj&z Со ,&Z	Песчаники глинистые, 1935—2223 Песчаники	1953 г. 1/II 1957 г. 26/III 1957 г.	1095 0,34 320 0,01		123,3 99 1 500,9 65,26 97 12 019,8 522,6 99,5			84,6 68 1 649,4 46,5 69 10 981,9 309,7 59		34 27 1 241,3 20,35 30 10 955,6 179,7 34	5,6 5 3 0,1 0,5		
				мелкозернистые, трещиноватые, 2420-2502 (открытый ствол)		1300			1,37 0,2	1,75 0,3		36,4 7				
	Абашевская антиклинальная структура, сводовая часть, 5-р	2987	P,/?Z	Переслаивание песчаников, алевролитов, тонкие прослои угля, 1840—1913	1962	-0,01—0,1	Н. с.			йппя сппрняя						
						Н. с.										
			Са-з#/	То же, 2270—2320 (батометром из труб)	14/VII 1962 г.		32	7 838,5 340,76 97	71,7 5,89 1,5	123,4 6,15 1,5	4 440 125,2 27	6467,2 134,5 30	12 547,7 205,7 43		Борная кислота 64,3; фосфорная кислота 480; йод 11,9; бром 9,5; углекислота 21,96; метан 0,3—68; тяжелые углеводороды 0,1—1	
Примечание. Данные об уровнях отсутствуют.
170
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЬ!
цах Чертинской синклинали Беловского района, по-видимому, также объясняется наличием дизъюнктива. В Ерунаковской угленосном районе на Нарыкской антиклинальной структуре подобного типа воды с минерализацией 3,2—5,5 г/л встречены на глубине 150—200 м, в составе их обнаружено от 2,5 до 10 мг/л брома и до 0,5 мг/л йода. На Уропском антиклинальном поднятии, захваченном мощным взбросом, самоизливающиеся гидрокарбонатные натриевые воды, выделяющие метан и сернистый газ с минерализацией 9,5 г/л и температурой на устье 22° С, выведены скважиной с глубины 625 м (см. табл. 43, скв. 47). На Южно-Борисовской антиклинальной структуре глубокими скважинами (см. табл. 44) вскрыты хлоридно-гидрокарбонатные натриевые воды с минерализацией 2,7—9,3 г/л в ненарушенном своде структуры на глубине 800— 1200 м. Рядом мелких скважин в тех же породах иль-инской свиты на интенсивно нарушенном крыле складки почти аналогичные гидрокарбонатно-хлоридные воды вскрыты с глубины 200— 400 м. Наибольшая минерализация здесь установлена в интервале 450—600 м, где она достигает 10—33,2 г/л (скв. 1-О); во всех пробах обнаружены следы нафтеновых кислот, йод (0,8—11,7 мг/л) и бром (6,1—33,2 мг/л). В скв. 1-0 при опробовании эрлифтом открытого ствола с понижением уровня на 500 м получена газирующая метаном хло-ридно-гидрокарбонатная натриевая вода, удельный расход скважины составлял 0,00006 л/сек. В период опыта, длившегося 5 месяцев, минерализация ее составляет около 8 г/л, в пробе, отобранной через 2 года (в октябре 1963 г.) при самоизливе 33,2 г/л. В составе газовой фазы при испытаниях обнаружены: метан (83%), азот (13%), тяжелые углеводороды (3%), углекислота и кислород (1,18%). В глубоких скважинах содержание тяжелых углеводородов не превышало 1,9%. Очевидно, высоконапорные трещинно-жильные соленые воды выведены разломом с глубины, значительно превышающей 1200 м.
Микрокомпонентный состав подземных вод верхнепермских отложений на различных площадях бассейна неодинаков. Наибольшим разнообразием и концентрацией металлов отличается Присалаирье. Здесь в водах отложений ильинской свиты В. Н. Анкудиновым отмечена частая встречаемость титана, бария, марганца, цинка, стронция (десятые, сотые до 3—6 мг/л), меди, хрома, серебра, циркония, свинца (тысячные до десятых мг/л), никеля, ванадия (тысячные до десятых мг/л), единичная встречаемость кадмия, бериллия и сурьмы. В более удаленном от Салаира Ленинском районе в водах ерунаковской свиты им установлены те же компоненты, но в значительно меньшем количестве. Для Осиновского угленосного района наиболее типичны (наряду с никелем и цинком) кобальт, свинец, хром и сурьма; в Ерунаков-ском — барий, иногда встречаются следы стронция и циркона; в подземных водах красноярских песчаников также установлены циркон и бор.
Режим подземных вод верхнепермских отложений в зоне активного водообмена относится к типу местного сезонного, преимущественно весеннего, в меньшей степени осеннего питания. По генетическим признакам выделяются режимы водораздельный (или междуречный), склоновый, прибрежный, однако в разных частях бассейна они проявляются по-разному. На юго-восточной горнотаежной окраине с обилием осадков, незначительным промерзанием почвы и небольшой мощностью четвертичного покрова наблюдается четкая зависимость режима подземных вод от климатического и геоморфологического факторов. Графики колебания уровня здесь отчетливо отражают два пика, отвечающие периодам весеннего снеготаяния (максимальные) и осенних дождей, между которыми происходит постепенный спад. Годовая
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
171
амплитуда на водораздельных участках составляет 1—2 м, в долинах иногда достигает 3—4 м и зависит главным образом от уровенного режима рек. Температура воды изменяется от 2—4 до 6—7° С.
Режим подземных вод в центральных лесостепных районах отражает затрудненные условия атмосферного питания. Здесь уровенные кривые обычно плавно поднимаются после весеннего снеготаяния в течение 1—2 месяцев и еще медленнее снижаются до периода осенних дождей и затем до весны, образуя годовую амплитуду в 0,5—1, иногда до 2 м. В отдельные малоснежные годы при глубоком промерзании почвы весенние паводки полностью расходуются на поверхностный сток. Однако несмотря на затрудненную инфильтрацию атмосферных осадков, форма гидроизогипс свидетельствует о наличии местных областей питания на водоразделах и разгрузке вод в гидрографическую сеть.
Подземные воды в верхах зоны замедленного водообмена (до 200— 300 м) отличаются относительным постоянством режима. Даже на горнотаежной' окраине бассейна на Распадском месторождении не были отмечены сезонные колебания уровней и расходов фонтанирующих скважин. При длительном самоизливе (1,5—2 года) здесь' наблюдалось лишь постепенное уменьшение очень небольших дебитов и последующая их стабилизация; постоянными также оставались состав и температура вод.
О газово-напорном режиме подземных вод нижней части зоны замедленного водообмена имеются данные семилетних наблюдений по одной фонтанирующей скважине в Ерунаковском угленосном районе. Режим вод крайне неустойчив, усредненные месячные колебания расхода газирующей воды достигают 300% от среднегодовых.
На участках шахтных полей естественный режим подземных вод верхнепермских отложений в значительной мере нарушен. Особенно большие изменения произошли в Ленинском районе, где эксплуатация углей продолжается в течение почти 30 лет. Суммарный водоотлив из шахт в настоящее время составляет здесь около 3200 мг1ч, а депрес-сионная воронка шириной 4—9 км вытянулась по простиранию пластов на расстояние более 20 км (рис. 19). Снижение уровня колеблется от 35 до 130 м; долина р. Ини на большей части рассматриваемого участка «подвешена». В результате сформированного горными работами искусственного режима подземных вод над шахтными полями создана зона осушения на площади более 130 км2. В то же время плавное, но значительное проседание поверхности над отработанными мощными пологолежащими пластами угля и дополнительно созданная трещиноватость обрушения облегчили питание подземных вод за счет осадков. Значительно увеличился коэффициент фильтрации как покровных суглинков, так и коренных пород, особенно под долиной р. Ини, систематически в паводки через подработанную пойму пополняющей запасы подземных вод. Возросли и удельные расходы скважин на таких участках, достигающие иногда для горизонтов мощных песчаников 6— 9 л!сек. Все это увеличивает шахтный водоотлив и вместе с тем искусственно углубляет зону активного водообмена.
Водоносный комплекс каменноугольных и нижнепермских отложений. Водовмещающими породами лагунно-континентальных толщ острогской, балахонских и кузнецкой свит всюду являются трещиноватые песчаники, алевролиты, аргиллиты, угли и конгломераты, но гидрогеологические условия на западной и восточной окраинах Кузбасса различны.
В Приколывань-Томской и Присалаирской зонах (охватывающих Прокопьевский, Бачатский, западные части Анжерского, Кемеровского,
172
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
Рис 19 Депрессионная воронка в Ленинском районе Составила П И Каблукова (по дай ным Кузбасской гидростанции)
1 — контуры депрессионной воронки 2 — гидроизо гипсы (м абс), 3 — шахты 4 — контуры шахтных полей
Бунгуро-Чумышского, Кон-домского и Араличевский угленосные районы) интенсивная нарушенность и крутые падения слоев исключают возможность существования трещинно-пластовых вод Основным здесь является трещинный тип фильтрации Несмотря на нарушенность и повышенную трещиноватость пород, степеньво-дообильности их здесь очень невелика Удельные расходы скважин обычно составляют 0,01—0,5 л/сек, не превышая 1,5—1,7 л/сек (табл 45, скв 3711, 62, 33 и др ) Интенсивное уплотнение всей толщи пород за счет сжимающих усилий надви-говой тектоники, закры тость нарушений и ориентировка их вкрест основным потокам подземных вод не способствует образованию значительных водных ресурсов на западной окраине бассейна Мало благоприятны в естественной обстановке и условия местного питания подземных вод из-за мощного четвертичного покрова, глубокого промерзания почвы и незначительного количества осадков на большей части территории Под воздействием шахтного водоотлива на отдельных площадях уровни подземных вод располагаются на значительных глубинах, условия питания их улучшаются Об уменьшении во-дообильности отложений с
глубиной свидетельствуют снижение удельных дебитов скважин, а также водопри-токов в шахты по мере увеличения глубины отработки и крутизны депрессионных
воронок около шахт
Наиболее тектонически нарушенный Прокопьевский угленосный район является и наименее обводненным. Удельные расходы скважин, пройденных до эксплуатации углей, составляли здесь 0,01—0,7 л/сек, средний коэффициент фильтрации, вычисленный Кузбасской гидрогео
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
173
логической станцией по данным многочисленных откачек составлял 0,05 Алеутки. Максимальные прорывы подземных вод в горные выработки за счет скопления естественных запасов на отдельных нарушенных участках (открытые трещины нормальные к основным тектониче-
Рис. 20. Депрессионная воронка в Прокопьевском районе (на 1/1 1954 г.). Составил Л. Г. Фролов
I — морские нижнекаменноутолъные отложения, 2 — угленосные отложения (острогской свиты — балахоиской серии); 3 — угленосные отложения кольчугииской серии, 4 — шахты, 5—провалы иад выработками, 6 — дизъюнктивные нарушения; 7 — гидроизогипсы (м абс); 3 —границы стратиграфические
ским структурам) не превышали 10—20 м3/ч. Основным аккумулятором естественных запасов подземных вод в данном районе являются «горельники». Выгоревшие участки пластов угля, заполненные обожженными породами и водой, прослеживаются здесь до глубины 200 300 м от поверхности. Встреча таких «водяных мешков» горными
174
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
АЛТАЕ-сАЯНСКАЯ гидрогеологическая область
175
Та блица 45
Некоторые данные о подземных водах каменноугольных — иижиепермских отложений (балахонская серия, кузнецкая свита)
№ скважины на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м Глубина скважины, м	Водовмещающие породы, интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м Глубина появления воды, м	Дебит, л/сек Понижение, м	Минерализация воды, г(л	Химический состав воды, мг/л, мг-экв/л, %-экв						Прочие компоненты, мг/л	Жесткость, мг-экв
								Натрий+	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидоо-кароо-наты		
Балахонская серия
	Участок	Акташ- ский 2, склон долины	1 353 309	Переслаивание алевролитов	VI 1959 г.	3	| 0,96	0,4	25,3 1,1	14 1,16	60,7 6,03	5,9 0,16	16 0,33	270,8 4,4	Аммоний 0,14	7,2
					10	11									
	р. Тайбы, 3711	351	и песчаников с редкими прослоями углей, 10—309		23,4	0,38	0,4	13 16,9 0,74 15	'14 11,9 0,97 18	73 69,8	3 3,8	7 П,1	90 292,8	Аммоний 0,05	4,4
62	Участок Октябрин-ский, Прокопьевско-Киселевское месторождение		Переслаивание песчаников, алевролитов, углей, 21—245	II		2,9									
		245		1958 г.	21					3,48 67	0,11 2	0,23 5	4,8 93		
33	Поле шахты Ягунов-ской, 800 м к СЗ от рек Бол. и Мал. Ка-мышной	133	Переслаивание алевролитов, песчаников, углей, 7—219	24/II 1965 г.	3	1,08	0,74	45,8 1,99 20	25,5 2,09 21	118,2	14,4	58,6	538			8
		219			1.3	7,7				5,92 59	0,41 3	1,22 12	8,82 85		
26	Склон долины, рч. Бирюлинка первая	233	Чередование песчаников, алевролитов, углей, 16—277	16/111 1966 г.	23,5	1,67	0,5	10,7 0,46 7	18,8 1,54 23	96,2	2,3	3,2	394,1			6,3
		277			15,6	4,12				4,8 70	0,06 8	0,07 9	6,46 83		
12 31	Участок Анжерский западный, тальвег лога В 17 км к СВ от дер. Федоровки	218	Переслаивание алевролитов, аргиллитов, углей, 12—211 Песчаники, алевролиты, 12—111	8/VIII 1949 г. IX	3,6	0,63	0,6 0,49		23,5 1,9 38 20,5 1,68 27	102,8 3,09 62 81,7	0,7 0 02 0,4 5,1	23,9 0,49 7,6 7,4 0,15 3	359,8	Углекислота	4,9 5.7
		211 249			1,5 Само-нзлив	2,75 17,5		12,4 0,54 8					5,9 92 360	связанная 127,6; углекислота свободная 27,3	
		111		1959 г.	12	Н. с.				4,07 65	0,14 2		5,9 95		
Верхнебалахонская свита
57	Терсинское место-	230		21/VI 1967 г.	7	2	5,6	1054,5	82,1	288,6	181,6	1,6	3952,8	Углекислота	21,1
	рождение углекислых вод, долина р. Верхней Терси, 1011	345	диабазов (в песчаниках, аргиллитах, углях) в зоне нарушения, 211-291		209,6	12,5		47Д 69	675 10	14,4 21	5,12 9	3	67 91	свободная 1730—2810; кремнекислота 111,5; бор 7; железо 24,5	
176
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
№ скважины на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмещающие породы, интервал нх опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, л!сек	Минерализация воды, г/л
		Глубина скважины, м				Понижение, м	
					Глубина появления воды, м		
81	Г. Междуреченск, правый берег р. Томи	244	Переслаивание песчаников, алевролитов, углей, 8-118	1951 г.	0,5	1,33	0,4
		118			8,3	0,8	
90	Тешское месторождение, долина рч. Топкой	321	Переслаивание углей, алевролитов, песчаников, 3—280	V	4-3,6	0,5	0,49
		280		1950 г.	20,6	1.35	
92	Участок Карачияк-ский, пойма р. Кондомы	221	Переслаивание песчаников и алевролитов с пластами углей, 10-77	2/11 1951 г.	4,2	0,94	0,37
		313			Н. с.	0,8	
			77—313	18/IV 1951 г.	2,8	0,23	0,29
					Н. с.	11,6	
83	Г. Новокузнецк	219	Переслаивание песчаников, алевролитов, углей, 7—63	V	5,25	0,12	0,82
		63		1947 г.	7,3	7,3	
Кузнецкая свита
	Ферма Краснинского совхоза, 2706	Н. с. 71	Песчаники, 25—71	10/VIII 1956 г.	25	1,25	1,2
					25	3	
	Ст. Тарсьма, 3336	155	Песчаники, 34—60	10/VI 1960 г.	4,5	4,23	0,99
		60			34	24	
36	Воскресенская площадь, 8-к	Н. с.	Алевролиты, аргиллиты, песчаники, до 223 м	15/VIII 1953 г.	Само-излив	Н. с.	6,2
		223			Н. с.		
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
177
Продолжение табл. 45
Химический состав воды, мг/л, мг-экв/л, %-экв						Прочие компоненты, мг[л	Жесткость, м,г-экв
Натрий Ч-Ч-калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидро-карбонаты		
20,5 0,89 16	26,4 2,17 41	46 2,29 43	1,4 0,04 0,6	—	329,4 5,39 99,4	Аммоний 0,94; углекислота связанная 118,8; углекислота свободная 57,2	4,4
36,4 1,58 26	18,5 1,52 24	62,6 3,12 50	3,9 0,08 1,3	2,1 0,04 0,7	370,9 6,08 98	—	4,6
7,4 0,32 7	12,5 1,03 22	66,4 3,31 71	6,6 0,08 1,5	5,3 0,11 2,5	273,3 4,47 96	—	4,3
26,2 1,14 32	6,8 0,56 15	39 1,95 53	3,9 0,11 3	6,4 0,13 4	208 3,4 93	—	2,5
—	68,9	111,5	7,1	28,8	610	Карбонат 18;	11,2
-	5,66	5,54	0,2	0,6	10	аммоний—	
—	51	49	1	6	93	следы	
196,4 8,55 53	40,6 3,34 21	83,9 4,19 26	85,2 2,4 15	168,3 3,51 22	620,3 10,1 63	Нитриты 0,4; железо 0,05; аммоний 0,5	7,5
146,7 6,08 47	26,6 2,19 17	94,2 4,7 36	74 2,09 15	109,8 2,29 17	542,9 8,89 68	Железо 1; аммоний 4,5	6,9
2155,5 93,72 95	14,4 1,18 4	10,8 0,54 1	2003,3 56,5 67	50 1,04 1	1691,8 27,73 32	Карбонат 305; газы; углекислота, азот, метан 5,4; тяжелые углеводороды 1,1 (в % к объему)	1,7
178
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
выработками иногда сопровождалась катастрофическими прорывами подземных вод с расходом до 25 тыс. м3/ч (Бутов, 1940).
На юге и востоке водовмещающие толщи пермо-карбоновых отложений образуют пологое, моноклинально залегающее крыло бассейна, осложненное вдоль восточной окраины крупными поднятиями и относительно небольшим количеством дизъюнктивов. Отмеченные тектонические и диагенетические трещины горизонтального растяжения (см. рис. 10), по-видимому, имеют ограниченное развитие. Об этом свидетельствует относительно невысокая водообильность пород. Несмотря на благоприятные условия местного питания подземных вод и песчанистость отложений удельные расходы скважин составляют 0,1—0,5 до 1,5—2,5 л/сек, средние коэффициенты фильтрации 0,2—2 м/сутки, иногда достигая 5 м/сутки в мощных песчаниках. Расчлененный рельеф обусловливает дренированность узких междуречий, удельные дебиты скважин на водоразделах не превышают сотых—тысячных долей литра в секунду, а свободная поверхность подземных вод располагается на глубине до 60—80 м. В долинах напорные уровни трещинных и трещинно-пластовых вод устанавливаются до +4 м над поверхностью. С глубиной, как и везде, напоры возрастают с одновременным уменьшением водообильности пород (см. табл. 45, скв. 92). Иногда скважинами вскрываются самоизливающиеся воды с глубины 300— 350 м при пересечении нарушениями мощных песчаников, в отдельных случаях пластов угля, с удельными расходами в сотые и тысячные доли литра в секунду.
Резко повышенной водообильностью тех же пород (но испытавших меньшую стадию уплотнения или большую выветривания) выделяется северная часть Приалатауского крыла в пределах Заломнен-ской структуры. Здесь многочисленными поисковыми на нефть скважинами в долинах рек Заломной, Грязной и их притоков при вскрытии мощных трещиноватых песчаников верхнебалахонской свиты на глубине до 100 м получены самоизливающиеся воды с расходами скважин 8—46, чаще 17—25 л/сек (см. табл. 45, скв. 31). К сожалению, отсутствие данных о статических уровнях подземных вод не позволяет установить удельные расходы скважин. Только по картировочной скв. 111, пройденной позже, получены следующие параметры: при глубине 103 м откачкой с понижением уровня на 5,6 м получен расход 27,4 л/сек, установившийся уровень +2,1 м. Коэффициент фильтрации песчаников в интервале 24—32 м составлял 19 м/сутки 73—88 м — 4 м/сутки.
О степени водообильности, вернее, практической безводности отложений пермо-карбона на глубине 1900—2500 м, свидетельствуют данные опробования глубоких скважин на Абашевской (см. табл. 44, скв. 71 и 5-р) и Сыромолотненской антиклинальных структурах. В пределах последней, по данным В. И. Будникова, из скв. 4-р на глубине 2390—2404 м при понижении уровня на 1490 м получена газирующая вода с суммарным расходом скважины 0,05—0,1 л/сек: ниже породы были совершенно безводными.
Воды лагунно-континентальных отложений пермо-карбона в верхней зоне открытой трещиноватости и активного водообмена (распространяющиеся в естественных условиях до глубины 100, чаще 150— 200 м) гидрокарбонатные, преимущественно кальциевые или кальциево-магниевые с минерализацией 0,2—0,8, чаще 0,4—0,5 г/л. В самых верхах зоны, особенно на южной и восточной окраинах, воды кислые с pH = 5,5—6. Содержание катионов натрия в них обычно начинает возрастать со 100—150 м. Сульфаты и хлориды присутствуют в очень небольшом количестве; первые иногда отсутствуют полностью (см.
АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
179
табл. 45), за исключением отдельных районов Присалаирья (Бачат-ское месторождение, шахта Зимника 1—2 и др.), где встречаются очень жесткие сульфатно-гидрокарбонатные кальциево-магниевые воды с минерализацией до 1,1 —1,7 г/л. Своеобразие условий отмечается на крайнем западе Присалаирья, где слабая промытость отложений обусловила преобладание натрия в катионном составе и значительное содержание хлоридов и сульфатов в анионном (до 22—15%-экв) на глубине до 60—70 м (табл. 45, скв. 2706, 3336). На отдельных шахтных полях Анжерского, Кемеровского, Прокопьевского районов горными работами зона активного водообмена искусственно углублена до 250— 300 м и более.
Ниже катионы натрия полностью замещают кальций, повсеместно воды щелочные гидрокарбонатные натриевые с относительно небольшой минерализацией (0,4—1,2 г/л), постепенно возрастающей с глубиной; при этом содержание сульфатов снижается, а хлоридов возрастает. Скважины ,часто газируют метаном, иногда отмечается сероводород.
На глубине 1935—2223 м в скв. 71 (З-р) на Абашевской структуре* в отложениях верхнебалахонской свиты минерализация воды составляет всего 4,4 г/л при хлоридно-гидрокарбонатном натриевом составе и очень небольшом количестве сульфатов (0,5%-экв). Несколько ниже (на 2420—2502 м в/скв. З-р и 2270—2320 м в скв. 5-р) в отложениях нижнебалахонской свиты минерализация вод резко возросла (до 35,7 и 32 г/л соответственно). При этом наряду с увеличением ионов гидрокарбоната, хлора и натрия также увеличилось содержание сульфата, особенно в скв. 5-р, где вода приобрела гидрокарбонатно-суль-фатно-хлоридный тип, впервые установленный в бассейне на таких глубинах. Необычным для относительно удаленных от окраин частей бассейна было и бурное выделение свободной углекислоты (до 216 тыс. м/сутки) из скв. 5-р и высокое содержание фосфорной (480 мг/л) и борной кислот. Если в скв. З-р в газовой фазе преобладал метан и содержание тяжелых углеводородов достигало 12,6 см3 на 1 г промывочного раствора, а бром и йод составляли 43 и 21 мг/л, то в скв. 5-р тяжелые углеводороды, бром и йод обнаружены в незначительном количестве. Видимо, мощный разлом, вскрытый скважинами 270 и З-р на глубине 500 и 1530 м** (вероятно, захвативший и нижележащие карбонатные толщи морских отложений), большее влияние оказал на скв. 5-р. Температура на глубине 2690 м в скв. 5-р составляла 82 °C.
Разгрузкой глубинных вод по тектоническим трещинам вызван и аномальный состав подземных вод в отдельных скважинах на небольших глубинах в районе Заломненской мульды. На фоне пресных гидро-карбонатных (в верхах кальциевых, ниже натриевых) вод с минерализацией, не превышающей 0,4—0,8 г/л, скважинами 13-к и 8-к, описанными М. В. Елизаровской и В. С. Муромцевым (1959 г.), на глубине 360 и 223 м здесь встречены хлоридно-гидрокарбонатные натриевые воды с минерализацией 4,5—6,2 г/л. Повышенная минерализация и присутствие в водах тяжелых углеводородов (0,1 —1,1 мг/л) в составе спонтанных и растворенных газов*** объясняются вскрытием этими скважинами зоны разлома. В некоторые пробах воды из фонтанирую
* Качество гидрогеологического опробования в глубоких скважинах было очень низким
** Породы раздроблены, очень пологие падения слоев сменяются почти верти вольными, интенсивная трещиноватость керна в скв 5-р
*** В составе свободных газов преобладают азот и метан, растворенных — \ пеги слот а и азот.
180
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
щих скважин в долине р. Грязной вблизи нарушения обнаружен бром. К сожалению, подземные воды глубоких горизонтов пермо-карбона в роторных скважинах остались не опробованными. Тяжелые углеводороды (до 1,3—6,1%) в газовой фазе пресных гидрокарбонатных натриевых вод в скв. 490 и 486 на глубине 220 и 208 м на юге бассейна в границах Чернокалтанской и Кумзасской структур также приурочены к зонам нарушений.
О составе подземных вод на Сыромолотненской структуре В. И. Будниковым упомянуто лишь, что в скв. 4-р на глубине 2390— 2404 м из аргиллитов и алевролитов кузнецкой свиты получена газирующая вода хлоридного кальциевого типа с минерализацией 14,8 г/л*. Ниже до глубины 3000 м породы были сухими.
К мощной зоне регионального разлома с внедренным силлом базальт-диабаза, захватившей Терсинское антиклинальное поднятие, приурочены углекислые минеральные воды гидрокарбонатного натриевого состава с минерализацией 2—6 г/л, встреченные на глубине 36— 540 м** (см. табл. 45, скв. 57).
Наибольшим разнообразием и высоким содержанием микрокомпонентов отличаются подземные воды угленосного пермо-карбона Присалаирья. Здесь, по данным В. Н. Анкудинова, распространены все те же компоненты, что и в подземных водах верхней перми, в отдельных случаях лишь в несколько иных соотношениях. 'В углекислых трещинножильных водах Терсинского месторождения отмечены высокие содержания бора, фтора, стронция (единицы мг/л), присутствие цинка, сурьмы, никеля, титана, хрома, марганца, серебра, следы меди, бериллия.
Режим подземных вод отложений пермо-карбона четко отражает их динамику. На восточной и южной окраинах, где условия питания наиболее благоприятны, в зоне активного водообмена он находится в прямой зависимости от местных климатических и геоморфологических факторов. Особенно неустойчив режим родников, характеризующих самую верхнюю часть зоны, расходы их изменяются в десятки раз; температура вод колеблется от 2—4 до 6—8° С. В верхних частях зоны замедленного водообмена на глубине 170—180 м годовая амплитуда изменения расходов по самоизливу из скважин (участки Тешские, Алардинские в Кондомском угленосном районе) не превышает 0,3— 0,4 л/сек. Ниже на глубине 270—280 м она едва достигает 0,05— 0,1 л/сек, причем происходит постепенная сработка естественных запасов, составляющая 0,05—0,3 л/сек в год. Постоянны химический состав и температурный режим вод.
На западных окраинах, особенно в Присалаирье, где мощность четвертичного покрова велика, а количество осадков ограничено, роль атмосферного питания в естественных условиях резко снижается. В первые годы эксплуатации угольных месторождений водопритоки в шахтные выработки Прокопьевского комплекса не зависели от сезонов года. В дальнейшем по мере отработки мощных крутопадающих пластов с обрушением кровли создалась обширная площадь провалов, обеспечивающая свободное поступление атмосферных, особенно талых вод в шахты (см. рис. 20). Такую же роль стали играть и подработанные долины речек, служащие стоцными канавами для шахтных вод. По замерам Кузбасской станции в 1958—1959 гг., 67% суммарной величины шахтного водоотлива, составляющего 2870 м^/ч, терялось на подработанной площади в бассейне р. Абы и снова поступало в шахт
* Результаты анализа получить не удалось.
* Подробнее описаны в гл. VII.
ЗАП СИБ СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
181
ные выработки, т е 1900 ж3/ч, шло на непроизводительную перекачку, а фактический приток подземных вод не превышал 970 ж3/ч *
Глава IV
ЗАПАДНО-СИБИРСКАЯ СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮГО-ВОСТОЧНАЯ ОКРАИНА)
КУЛУНДИНСКО-БАРНАУЛЬСКИЙ АРТЕЗИАНСКИЙ БАССЕЙН
Кулундинско Барнаульский артезианский бассейн выделяется на крайнем юго-востоке Западно-Сибирской системы артезианских бассейнов В структурном отношении он приурочен к предгорной депрессии — Кулундинской впадине, расположенной между горными сооружениями Алтая на юге, Салаира на востоке и северо востоке и Каменским выступом Колывань Томской складчатой зоны на севере и совпадающей с границами степной части Алтайского края
Орографически бассейн представляет собой равнину с абсолютными отметками поверхности от 80 м (Кулундинская низменность) до 400 м вблизи горного обрамления Восточная часть территории относится к бассейну верхнего течения р Оби, долина которой делит район на две части Обь-Чумышскую возвышенность и Приобское плато Кулундинская низменность, примыкающая к последнему с запада, относится к бассейну замкнутого стока рек Кулунды и Бурлы
Сложен бассейн морскими и континентальными литологически неоднородными мезо-кайнозойскими отложениями, мощность которых увеличивается с востока на запад, где достигает 1000 м и более Литологический состав водовмещающих пород и условия их залегания между в различной степени выдержанными водоупорами определяют развитие в бассейне порово-пластовых напорных и безнапорных вод
Исходя из стратиграфической принадлежности, генезиса, а также условий залегания водовмещающих пород, в толще мезо-кайнозойских отложений выделены водоносные горизонты, водоносные комплексы и воды спорадического распространения Водоносный горизонт является основной единицей гидрогеологической стратификации, комплексы выделены для недостаточно изученных стратиграфических горизонтов Так, в составе четвертичных отложений выделены водоносный горизонт современных отложений, воды спорадического распространения в верхнечетвертичных — современных отложениях, водоносный комплекс верхнечетвертичных отложений террас р Оби и ее притоков, во доносные горизонты средне-верхнечетвертичных отложений касмалин-ской и карасукской свит, среднечетвертичных отложений болыпере-ченской, монастырской, кулундинской свит, воды спорадического распространения в нижне среднечетвертичных отложениях краснодубровской свиты (табл 46) В составе неогеновых отложений рассматриваются три водоносных горизонта (табл 47), кочковской свиты (верхний плиоцен), павлодарской свиты (нижний — средний плиоцен, верхний миоцен) и таволжанской свиты (нижний — средний миоцен) Палеогеновые отложения включают водоносные горизонты Знаменской, атлымской, новомихайловской и островновской свит Подземные воды меловых отложений изучены слабо, в их составе рассматриваются
* К этому времени большинство шахт достигало глубины 180—200 м, отдельные 350 м
Таблица 46
Схема взаимоотношения водоносных горизонтов, комплексов и вод споратического распространения в четвертичных отложениях
Группа	Система	1 Отдел	Кулундинская аллювиальная равнина		Приобское плато		Обь-Чумышская возвышенность и долина р. Оби	
Кайнозойская	Четвертичная	Верхний	Водоносный горизонт современных отложений (Qjv). Объединяет грунтовые воды отложений различных генетических типов. Глубина залегания до 5 м. Водообильность отложений низкая. Преобладают воды с минерализацией до 1 г/л в основном гидрокарбоиатного кальциевого типа					Воды спорадического распространения в верхнечетвертичных — современных отложениях (Qin—ту), представленных элювиально- и эоловоделювиальными образованиями. Глубина залегания грунтовых водЗ—Юм. Водообильность отложений незначительная. Воды пресные с минерализацией до 0,8 г/л. Тип вод преимущественно гидрокарбонатный кальциевый
			Отсутствуют	Водоносный горизонт средне-верхнечетвертичных отложений ка-смалинской и карасук-ской свит (Qu—niksm, krs). Глубина залегания горизонта 0—45 м. Уровни 1—14 м. Дебиты скважин 0,25— 9 л/сек, при понижениях до 10 м. Минерализация до 1 г/л, вблизи соленых озер до 10 г/л. Преобладает гн-дрокарбонатный кальциевый тип вод		Водоносный комплекс верхнечетвертичных отложений надпойменных террас р. Оби и ее притоков (Qin 1—4). Глубина залегания отдельных горизонтов в составе комплекса 1—30 м. Воды в основном безнапорные. Водообильность отложений пестрая. Удельные дебиты 0,01—1 л/сек. Преобладают воды с минерализацией до 1 г/л гидрокарбонатиого кальциевого состава. Реже встречаются воды с минерализацией до 2,5 г/л сульфатио-гидрокар-бонатного натриевого состава		
		Средний	Водоносный горизонт среднечетвертичных отложений кулундинской свиты (QijfeZn). Глубина залегания горизонта 5—32 м. Статические уровни 1,5—22 м. Дебиты скважин 2—3 л/сек при понижениях уровня до 5 м. Минерализация вод до 1 г/л. Тип вод гидрокарбонатный кальциевый			Водоносный горизонт среднечетвертичных отложений большеречен-ской свиты (Qn^r). Глубина- залегания 10—70 м. Статические уровни 4—40 м. Дебиты скважин 0,8—7 л/сек при понижениях до 18 м. Минерализация вод до 0,6 г/л. Тип вод гидрокарбонатный кальциевый		
						Водоносный горизонт среднечетвертичных отложений монастырской свиты (Qu/пл). Глубина залегания горизонта 4—100 м, статические уровни—2—58 м. Дебиты скважин 0,16—13 л/сек при понижениях уровня до 20 м. Минерализация вод до 0,6 г/л. Тип вод гидрокарбонатный кальциевый		
			Отсутствуют		Воды спорадического распространения в нижне-среднечетвертичных отложениях краснодубровской свиты (Qi—и). Глубина залегания водоносных отложений 4—НО м. Статические уровни 3—36 м. Дебиты скважин 1—10,5 л/сек при понижениях до 27 л. Минерализация вод 0,5—0,9 г/л, реже до 3 г/л. Преобладают гидрокарбонатные кальциевые воды			
		Нижний						
Таблица 47
Основные сведения о гидрогеологическом разрезе Кулундинско-Барнаульского артезианского бассейна
| 1 РУ Ittlrt ( истсма				Свита		Мощность, и		1 Водовмещающле породы		Кулундинская аллювиальная равнина							Приобское плато и древиие долины							Обь-Чумышская возвышенность, долины р. Оби и ее притоков						
										Гидрогеологическая стратификация	Глубина алегания, м	Мощность обводненной части, м	Установившиеся уровни, м	Удельный дебит, л/сек	Минерализация, г{л	Химический состав подземных вод	Гидрогеологическая стратификация	Глубина залегания, м	Мощность обводненной части, м	Установившиеся уровни, м	Удельный дебит, л(сек	Минерализация, г(л	Химический состав подземных вод	Г идрогеоло-гическая стратификация	Глубина залегания, м	Мощность обводненной части, м	Установившиеся уровни, м	Удельный дебит, л[сек	Минерализация, г (л	Химический состав подземных вод
1	2	3				5		6		7	8	9	10	И	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27
Кайнозойская	Неогеновая	Миоцен	Плиоцен		Кочковская		5—80		Глины, суглинки карбонатные с линзами и прослоями разнозернистых песков, гравия и гатечников		Отсутствует							Водоносный горизонт N2fec	18—170	3—40	От +12 до 52	0,03—0,62	0,3-3	Гидрокарбонатно-сульфатный, гидрокарбонатный, реже суль-фатно-хлорндный различного катионного состава	Водоносный горизонт N2fec	23—126	3—31	От +1 до 60	0,03—2,5	0,5—1	Г ндрокарбонатн ый кальциевый, реже гид-рокарбонатно-сульфат-ный кальциево-магние-вый
				Павлодарская		5—70		Глины красно-бурые с друзами гипса, оолитами железа и марганца, пинзами глинистых песков, гравия и щебня		Водоносный горизонт N1-2/W	7—60	3—13	От +6 до 8	0,05—0,85	0,3-1,8	Г идрокарбонатный натриевый, гидрокар-бонатно-хлоридный натриевый, иногда смешанный	То же Ni-spu	40—180	7—45	От +3 до 86	0,05—0,46	0,4-8	Г идрокарбонатно-сульфатный натриевый и натриево-магниевый, сульфатно-хлоридный натриево-магниевый, реже пестрый	То же N1-2PU	55—105	4—23	От +23 до 43	0,12—1,3	0,4-0,8	Гидрокарбонатный кальциевый, кальциево-магниевый, иногда гид-рокарбонатно-сульфат-ный
				Аральская, таволжанская		10—90		Глины серые, зеленые, бурые ожелезнеьн >ie с прослоями мелко-среднезернистых песков и гравия		То же NiZu	60—114	5—26	От +8 до 17	0,06-1,2	0,7—9,74	Пестрый с преобладанием сульфатов и натрия	NiZu	68—280	5—30	От +10 до 100	0,04—0,9	0,6-7	Хлоридно-сульфат-нын натриево-магниевый, смешанный, иногда пестрый	м » NiZu	65—100	10—20	1—8	0,02—0,4	0,35—1,2	Г идрокарбонатный, гидрокарбонатно-хло-ридный, кальциевый магниевый
	Палеогеновая 			Олигоцен		Знаменская		10—70		Алевритистые глины, алевриты, глинистые пески, бурые угли, лигниты, разнозернистые пески с гравием и галькой		PgaZn	85—100	10-53	От +3 до 29	0,07—0.82	0,29—1,4	Пестрый по анионному составу, в основном натриевый по катионному	Pgazn	119—312	5—25	От +13 до 90	0,01—1,8	0,7—3	Сульфатно-хлоридный натриево-магниевый, пестрый	Pg3zn	92—204	5—60	От +10 до 54	0,01—2,8	0,5—0,76	Г идрокарбонатный кальциево-магниевый
				Новом ихай-ловская		2—95		Алевриты, глины с раститетьными остатками и линзами меткозернистых песков и лигнитов			176—286	14—45	От +25 1 0,02-2,04 до 16,3 1 		0,7—1,2	Г идрокарбонатно-хлоридный натриевый, иногда пестрый	Pg3aZ+nm	185—350	5—50	От +14 до 118	0,03—3,2	0,7—1,3	Сульфатно-гидро карбонатный, гидрокар бо-натныи, натриевый, натриево-магниевый, смешанный	Pg3aZ+nm	124—253	22—40	От +11,8 до 46,3	0,03-1,2	0,3-0,66	Гидрокарбонатный, гидрокарбонатно-хло-ридный или сульфатный кальциевый, магниевый и смешанный
				Атлымская		5—50		Пески кварцевые с тинзами гравия и гачеч ников, пины																						
		С	О Г)	Чеганская	Островновская	|	20—120	30—200	Алевритовые и алевритистые глины с тонкими прослойками песков и алевритов. Глины опоковидные, алевритистые, песчаники, алевриты	Глины каолиновые, ааеврнтовые с простоями песков, галечников, гравия, ангиитов и бурых угчеи	Водоупор Pg2—3							Водоносный комплекс Pgi-з	140—400	3-60	От4 10 до 100	0,03—3,7	0,4—10	Гидрокарбонатно-хлоридный, сульфатно-хлоридный, натриевый, натриево-магниевый, смешанный	Отсутствуют						
																														
				Люлинвор-ская		10-100				Водоносны! горизонт Pgs—3	Не изучен																			
			S1							Отсутствуют																				
			а о о та та														Водоупор Pgl-3													
|	Мезозойская	।	|	Меловая		S X И О, о £ S X X й £	Ганькин-ская	Сымская	0 165	50-150	Глины атевритистые алевриты, мергели, песчаники	Глины каолиновое с прослоями бурых углей, мелко- и среднезернистых каолинизи-рованных песков и гравия	Водоносны! комплекс Сга	500—627	5-80	От +15 До 20	0,6—0,7	0,62-0,7	Г идрокарбонатно-сульфатный натриевый, реже пестрый	Водоносный горизонт 'Сга	300—500	20—45	60—75	0,02—0,76	0,9—4	Г идрокарбонатно-сульфатный, сульфат-но-гндрокарбонатный, натриевый, натриево-магниевый							
				Славгород-ская		20—150		Глины алевритовые, алевриты, песчаники																						
				Ипатовская				Пески, песчаники, алевролиты, глины																						
				К узнецов-ская	Леньковская	10—25	50—100	Глины алевритовые, песчаники	Гпины каолиновые серые и пестроцвет-пые с прослоями бе-пых н серых мелкозернистых каолинизиро-ванных песков	Водоносны горизонт Cri-2	*27—640	29-66	От +31,5 до 3,5	0,3—0,9	0,34-0,97	Сульфатно-хлорид-ный натриевый, реже смешанный	То же Cri-2	400—517	8-26	2,6—10,2	0,13—0,43	1,7—1,95	Смешанный по анионному составу, натриевый по катионному, реже гидрокарбонатно-сульфатный натриевый							
				Покурская		300		Глины темно-бурые и серые с пластами мелко-, реже средне-и грубозернистых песков, с линзами бурых углей																						
				Киялинская		До 250		Красно-бурые и зеленые известковистые песчано-глинистые породы		Не изучены							Отсутствуют													
	Юрская			Глушинская		15-200		Конгломераты, гравелиты, песчаники, аргиллиты с пластами бурых углей		Не изучены	Не изучены	Не изучены																				
Палеозойская 1	п	р и м		? ч а и и е. В связи		>100 со значительной фацна/		Сланцы метаморфизованные, алевролиты, песчаники, порфириты, туфы, реже известняки, кварциты, граниты, диориты, габбро и гипер-базиты ьной изменчивостью разреза в 5 и 6 графах в ряде случаев ук		Воды зоны трещиноватости Pz азаны два наиС}	538—618 олее типичн	80 ых варианта.	+14,5	0,02	0,7	! Хлоридно-гидрокар- 1 бонатный, смешанный ! по катионному составу	Воды зоны трещиноватости Pz	178—611	2—70	От+37,8 до 55	0,004—3,4	0,6—6	Пестрый	Воды зоны трещиноватости Pz	8—166	10—50	От +8,5 до 11,5	0,006—0,56	•0,44—0,6	Г идрокарбонатно-кальциевый, реже пестрый
ЗАП СИБ СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
183
два водоносных горизонта и один водоносный комплекс. Воды юрских отложений в пределах бассейна не изучены. К зоне трещиноватости пород складчатого палеозойского фундамента артезианского бассейна приурочены трещинные воды осадочно-метаморфических и интрузивных пород образований различных систем палеозойской группы.
Подземные воды четвертичных отложений
Водоносный горизонт современных отложений имеет ограниченное распространение. Он объединяет подземные воды аллювиальных, озерных и эоловых осадков. В аллювиальных супесях, реже иловатых песках пойм крупных рек и их притоков содержатся безнапорные воды, залегающие на глубинах до 5 ж. Водообильность отложений очень низкая. Вблизи горного обрамления состав пойменных образований становится грубым. Супеси сменяются гравелистыми песками, гравием, а иногда галечниками. Обводненность отложений увеличивается; удельные дебиты скважин достигают 1 л/сек. Воды преимущественно гидрокарбонатные кальциевые, мягкие и умеренно жесткие, слабоминерализованные, реже повышенной минерализации с содержанием сухого остатка до 3 а/л. В последнем случае жесткость увеличивается до 30 мг-экв, воды приобретают сульфатный и сульфат-но-гидрокарбонатный смешанный по содержанию катионов состав. В пределах ложбин древнего стока и в долине р. Оби распространены грунтовые воды в песчаных эоловых отложениях. Они обычно пресные, водообильность отложений незначительная. Грунтовые воды озерных отложений выделены на небольших участках вблизи озер и приурочены к пескам, супесям, илами. Виды горизонта тесно связаны с поверхностными водами озер, являющихся одним из основных источников питания его в весеннее время и влияющих на формирование минерализации и химического состава вод озерных отложений. С пресными озерами связаны пресные, с минерализованными — солоноватые воды.
Воды спорадического распространения в верхнечетвертичных — современных отложениях выделяются на ограниченных участках развития овражно-балочной сети, на склонах водоразделов. Они приурочены к водопроницаемым линзам и слоям незначительной мощности, залегающим на глубинах до 10 м в суглинистой толще элювиально-делювиальных и эолово-делювиальных образований.
На юго-восточной окраине бассейна отложения чаще всего безводны или содержат непостоянные водоносные горизонты типа верховодки. Воды обычно пресные гидрокарбонатные кальциевые с минерализацией до 1 г/л, реже солоноватые с преобладанием в анионном составе сульфатов. На Приобском плато элювиально-делювиальные отложения распространены на склонах водоразделов, реже в пределах древних ложбин стока, где приобретают эолово-делювиальный характер. На водоразделах — это лёссовидные суглинки, в древних ложбинах стока — пески; последние обводнены. Глубина залегания грунтовых вод 3—10 м. Притоки в колодцы, вскрывающие эти воды, незначительные. Воды обычно слабоминерализованные, реже солоноватые.
Вблизи горных сооружений воды спорадического распространения вскрываются в делювиально-пролювиальных и аллювиальных осадках речных долин, представленных суглинками и супесями со щебенкой коренных пород и гравийно-галечниковыми отложениями. В бассейне верхнего течения р. Оби и ее левобережных притоков распространены сравнительно выдержанные горизонты безнапорных вод. Удельные дебиты скважин здесь превышают 1 л/сек, что обусловлено благоприят
184
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ными условиями питания и гранулометрическим составом водовмещающих пород Содержание сухого остатка в водах 0,5—0,8 г/л. Тип вод преимущественно гидрокарбонатный кальциевый.
Изучение режима грунтовых вод Кулундинской гидрогеологической станцией в западных районах бассейна позволило установить, что основными элементами их баланса являются инфильтрация и испарение, которое наблюдается почти весь год. В среднем величина слоя инфильтрации составляет 30 .и.и. В маловодные годы происходит сра-
Рис 21 Гидрогеологический разрез долины р Оби в районе г Камня-на-Оби Составила В В Артамохина
QIV — водоносный горизонт современных аллювиальных отложений; Рщтч— водоносный комплекс аллювиальных отложений надпойменных террас рек Оби и др , Qjjbr — водоносный горизонт среднечетвертичных отложений болыиереченской свиты, Qj ukrd — воды спораднчес кого распространения в нижне среднечетвертнчных отложениях Nskc — водоносный горизонт верхнеплиоценовых отложений кочковской свнты, N — водоносные горизонты нлн водоупорные породы неогенового возраста (павлодарская, таволжанская свиты), Рцз — водоносные гори зонты верхнего палеогена, Pz — трещниные воды в породах палеозойского фундамента
/ — суглинки, 2 — глины, 3 — пески, 4 — пески крупнозернистые с гравием и галькой, 5—по роды палеозойского фундамента, 6 — участки развития мощных кор выветривания в породах палеозойского фундамента, 7 — скважина черная закраска—интервал опробования, стрелка — величина напора, цифра у стрелки — абс отметка уровня м, 8 — пьезометрический уровень, 9 — литологические границы, 10—границы водоносных горизонтов и комплексов
ботка запасов грунтовых вод, накопленных в годы повышенной влажности. В зимний период обычно наблюдается плавное снижение уровня с минимумом в апреле Величина зимнего спада уровня составляет 0,08—0,12 м. Годовая амплитуда колебаний уровня грунтовых вод не превышает 0,24 м. В осенние месяцы интенсивность снижения уровней уменьшается. Повышение уровня наблюдается лишь с апреля по июль. Температурный режим грунтовых вод в многолетнем разрезе отличается постоянством. В зимний период температура воды 3—3,5° С, в летний 10—12° С. Понижение температуры начинается с конца сентября, повышение — с начала мая.
Водоносный комплекс верхнечетвертичных аллювиальных отложений (табл. 48) наиболее широко распространен на востоке бассейна в долине р. Оби и ее притоков: рек Алей, Чарыш, Ануй и Чумыш. Комплекс объединяет водоносные горизонты четырех надпойменных террас (рис. 21). Ширина террас изменяется от 5 до 40 км. Водовмещающими породами являются разнозернистые пески с гравием мощностью от 4—8 до 15—20 м. Первая и вторая террасы в долине р. Оби представлены преимущественно песчаными образова
ЗАП СПБ СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
185
ниями Террасы рек Бии, Катуни, Чарыша, Ануя и Чумыша в предгорных районах сложены гравием, галечниками и реже песками Нижним водоупором комплекса служат плотные неогеновые глины Иногда нижний водоупор отсутствиет и водоносные отложения залегают на песках монастырской свиты или трещиноватых породах палеозойского фундамента
Глубина залегания водоносных горизонтов различных террас изменяется от 1—2 м на низких до 30 м — на высоких Воды в основном безнапорные На третьей и четвертой террасах они приобретают напор до 20 м за счет наличия в кровле суглинков мощностью до 10—15 м (см табл 48)
Водообильность отложений пестрая и определяется гранулометрическим составом водовмещающих пород Удельные дебиты скважин изменяются от сотых долей до 1 л/сек и более Дебиты одиночных скважин в долине р Бии достигают 25 л)сек при понижении уровня на 4 м По мере удаления от горного обрамления и смены гранулометрического состава водовмещающих гравийно-галечниковых отложений раз нозернистыми песками водообильность отложений уменьшается >
Воды имеют низкую минерализацию (до 1 г/л) и гидрокарбонатный кальциевый состав Преобладают мягкие и умеренно жесткие воды В пределах предгорных равнин (долины рек Ануй и Алей) вскрыты воды с минерализацией до 1,8—2,5 г/л сульфатно-гидрокар-бонатного кальциевого состава, в долине р Алей (район г Рубцовска) воды сульфатные смешанного анионного состава Повышение ми нерализации вызвано приносом солей из загипсованных суглинков краснодубровской свиты (Qi-nkrd), слагающих окружающие водоразделы
Водоносный горизонт средне-верхнечетвертичных отложений ка см а л инской и карасукской свит при-5рочен к аллювиальным и озерно-аллювиальным образованиям, выполняющим ложбины древнего стока Ширина последних изменяется от 5 до 50 ки Площадь распространения горизонта невелика Подземные воды приурочены к иловатым мелко- и тонкозернистым пескам и пылеватым супесям В Касмалинской ложбине в составе песков преобладают фракции 0,25—0,1, 0,1—0,01 мм В устье Барнаульской ложбины (г Барнаул) пески приобретают среднезернистый характер, фракция 0,5—0,25 мм составляет 40%
Подстилается водоносный горизонт в большинстве случаев суглинками краснодубровской свиты Мощность обводненных отложений составляет 5—40 м, а глубина их залегания изменяется от 0 до 45 м (табл 49) Воды имеют свободную поверхность, зеркало их обычно повторяет рельеф поверхности земли На участках, где водоносные отложения перекрыты суглинками, воды приобретают напор, достигающий 15—20 м Дебиты скважин весьма различны и колеблются от 0,25 до 9 л)сек при понижениях хровня на 5—10 м
Воды преимущественно пресные, с минерализацией до 1 г/л, по составу гидрокарбонатные кальциевые и натриевые мягкие, умеренно жесткие и жесткие Вблизи соленых озер и в устьевых частях рек Кулундинской аллювиальной равнины минерализация вод повышается до 3 г/л и более В древних долинах (Кулундинская, Касмалинская), наряду с пресными, вскрываются воды повышенной минерализации, достигающей в отдельных случаях 4,6—7 г/л (см табл 49), с преобладанием в составе сульфатов, хлоридов и натрия Жесткость вод при этом увеличивается до 26 мг-экв
Водоносный горизонт карасукской свиты развит лишь на северо-западе бассейна, в нижнем течении р Бурлы Нижним водоупором
186
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП.-СИБ. СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
187
Таблица 48
Некоторые данные о подземных водах аллювиальных верхнечетвертичных отложений
№ скважины на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмещающие породы и интервал нх опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, л1сек	Минерализация воды, г/л	Химический состав воды, мг/л, мг-экв1л, %-экв						Прочие компоненты, мг}л	Жесткость, мг-экв
								Натрийч-+калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидро-карбонаты		
		Глубина скважины, м				Понижение, м									
					Глубина появления воды, м										
173	С. Верх-Катунское, долина р. Катуни, 7216	195	Валунногалечные отложения, 15—30	1/V1I 1964 г.	11	11,6	0,32		9,72 0,8 20	69	8	4,27	231,8 3,8 90		4,2
		30			15	3		—		3,4 • 80	0,2 5	0,2 5			
	С. Советское, долина р. Катуни, 6250	200	Галечниковые отл ожения с валунами, 5,5—20	11/1Х 1965 г.	5	5	0,44	17,02	' 17,02 1,4 25	72	18	28,3	286,79 4,7 81	Окисляемость	5
		20			5,5	8,5		0,7 12		3,6 63	0,5 9	0,6 10		1,6; железо 0,8»	
	С. Мало-Угренево, долина р. Бии, 7943	180	Крупные галечники с мелкими валунами, 19—29	13/Ш 1967 г.	4	6,9	0,49	23	23,1 1,9 30	68	7	15,8	353,8 5,8 92		5,3
		29			19	2		1 16		3,4 54	0,2 3	0,3 5			
167	С. Соусканиха, долина р. Бии, 1857	198,5	Гравийногалечные отложения, 2-18,5	21/VII 1955 г.	2	1,33	0,23	10,2	7,7	38,1	6	17	150	Нитраты 6,2; железо 0,3; окисляемость 4,64; нитриты 0,01	2,5
		28,5			2	1,16		0,45 15	0,63 21	1,90 64	0,17 6	0,35 12	2,46 82		
	С. Нижняя Каменка, долина р. Каменки, 6247	230	Г алечники с мелкими валунами, 5—12,3	З/Ш 1965 г.	5	2,5	1,84	510	20,6 1,7 6	66	354,6 10 40	590,8	299		5
		12,3			5	2		22,2 82		3,3 12		12,3 45	4,9 15	1,6	
69	С, Столбово, северная окраина, долина р. Оби, 491	130	Пески тонкозернистые, 13,5—20	21/IX 1964 г.	10,2	2	0,6	99,66 2,16 27	26,75 2,2 27	74,15 3,7 46	14,18 0,4 5	23,04	439,34 7,2 89	Нитриты 0,1; железо 0,1; окисляемость 4,6	5,9
		25			13,5	5,3						0,48 6			
	С. Столбово, долина р. Оби (третья терраса), 492	145	Пески тонко-и мелкозернистые, 15,5-27	30/X1I 1964 г.	6	0,5	0,5	14,94 0,65 8	22,37 1,84 30	81,76 4,08 62	13,83	2,06	363,06 5,95 90	Железо 0,1; окисляемость 1,6	5,9
		35			15,5	1,5					0,39 6	0,04 4			
	С. Столбово, долина р. Оби, (четвертая терраса), 493	157	Пески мелкозернистые, 23-37		3,4	0,52	0,5	4,6	19,21 1,58 23	98,2 4,9 73	10,28			390,5 6,4 96	Ок исляемость	6,5
		112			23	0,3		0,2 4			0,29 4	—		0,3	
	С. Веселый Яр, долина р. Алея, 4150	230	Пески крупнозернистые с галькой, 2—6	5/V 1961 г.	1,5	2,78	1,8	404,8			148	250	436,9	537	Железо 0,2; окисляемость 0,4	7,4
		6			2	1		17,6 71	—	7,4 29	7 27	9,1 37	8,9 36		
98	С. Чайкино, долина р. Оби, 531	135	Пески разнозернистые, 17,5—33	27/IV 1966 г.	3	0,8	0,7	37,02	39,98 3,28 35	92,38 4,61 48	27,3	8,23 0,7 2	530,87 8,7 90	Нитраты 1,33; железо 2; окисляемость 3,2	7,84
		54			17,5	7,5		1,6 17			0,77 8				
188
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП.-СИБ. СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
189
Некоторые данные о подземных водах средне-верхнечетвертичиых отложений
Таблица 49
№ скважины на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм устья, и	Водовмещающие породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень,	Дебит, л/сек	Минерализация воды, г/л	Химический состав воды, мг/л, мг-экал, %-экв							Прочие компоненты, мг/л	Жесткость, мг~экв
		Глубина скважины, м														
					Глубина появления воды, м	Понижение, м		Натрий + калий	Магний	Кальций		Хлор	Сульфаты	Гидро-карбонаты		
	С Ситниково, Кулундинская древняя долина, 7920	150	Пески разнозернистые, полимиктовые, 5, 5—8	13/Х 1965 г.	5,5	0,001	4,6	1073,7 46,5 68	226,42 18,6 27		49,1 2,4 5	1002,37 28,2 42	667,04 13,9 21	1562,1 25,6 37		21,1
		20			5,5	0,5										
114	С. Тюменцево,	160	Пески мелкозернистые, 26—36	28/1V 1965 г.	3	2	0,7	38,39 1,67 19	14	)		5,7 0,2 2	8,2 0,17 2	500,3 8,2 96	Аммоний 0,8; железо ОД	7
	Кулундинская древняя долина, 6731	40			26	17			8	5,9						
	С. Волчиха, 3 км	212	Пески мелкозернистые, 31—36	28/VIII 1966 г.	7	5	1,1	149,5 6,5 44	16С 4(			145,4 4,1 27	278,6 5,8 39	298,99 4,9 34	Окисляемость 3,36; железо 0,1	8,3
	к 3, Касмалинская древняя долина, 7268	50			31	23				,3						
185	С. Солоновка, Касмалинская древняя долина, 6328	212	Пески мелкозернистые, 26—32	26/V 1965 г.	3	4,2	1,7	322	2о;			270 7,6 32	289	646,8 10,6 43	Окисляемость 1,8	10,8
		38			26	11		14,1 59	к 41	>,1			6 25			
	С. Маяки, Касма-	220	Пески среднезернистые, 38—67	26/VII 1965 г	9	4,4	1,73	273,7 11,9 48	26С	1		273,7 7,7 31	450,4 9,4 38	475,95 7,8 31	Окисляемость 1,14	13
	линская древняя долина, 6443	67			38	20			И 5i	,9						
94	С. Ильинка, Бур-линская древняя долина, 7770	135	Пески мелкозернистые, 5—8	1966 г.	+2	8,3	0,64	53,59 2,3 28	36,48 3 36		61,27 3 36	8,9 0,2 2	68,4 1,4 25	408,83 6,7 73	Окисляемость 2,99; аммоний 0,08; нитраты 0,022	6
		42			5	5										
186	С Мельникове, Барнаульская древняя долина, 8268	225	Пески мелкозернистые, 4—35	25/X 1967 г.	4	3,32	1,2	179,4 7,8 46	181 8 5'			123 3,5 21	307,5 6,4 37	427,1 7 42		9
		35			4	10				,9						
	С Ново-Михай-	190	Пески разноз ер-нистые, 21—32	1/Х	13,5	2,5	0,6	59,8 2,6 32	10€ 5 68			51,3 1,4 17	128,6 2,7 34	250,18 4,1 49	Железо 0,2; окисляемость 3,36	5,3
	ловка, Барнаульская древняя долина, 7752	32		1965 г.	21	2,5				,2						
	С. Панкрушиха, Бурлинская древняя долина, 8291	180 30,6	Пески кварцевые, 0—14	5/Х 1965 г.	2,3	0,34 3,67	0,9	189,45 8,2 63	22 1,8 14		60 2,9 23	163,3 4,6 35	50 1 8	451,4 7,4 57	—	4,8
190
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
горизонта служат глины павлодарской или кочковской свит. В кровле водовмещающих пород нередко залегают одновозрастные илы и суглинки. Удельные дебиты отдельных скважин варьируют в широких пределах от сотых долей до 1 л/сек и более. Минерализация вод пестрая и изменяется от 0,3 до 10 г/л (вблизи соленых озер). Пресные гидрокарбонатные кальциевые воды вскрываются обычно на повышенных наиболее промытых участках или залегают линзами среди соленых вод хлоридного, реже сульфатного натриевого состава.
Воды средне-верхнечетвертичных отложений дренируются реками Касмалой, Кулундой, Барнаулкой, Бурлой и озерными понижениями. Общее направление потока в Касмалинской и Барнаульской древних долинах северо-восточное. Абсолютные отметки уровней снижаются от 240 м (район с. Ракиты) до 190 м (район г. Барнаула). В долинах рек Кулунда и Бурла абсолютные отметки уровней снижаются от 190 до 137 .и к юго-западу.
Водоносный горизонт среднечетвертич н ы х отложений большереченской свиты имеет весьма ограниченное распространение на правобережье р. Оби и Обь-Чумышской возвышенности. Водовмещающие породы представлены в основном серыми и желтовато-серыми полимиктовыми средне- и крупнозернистыми песками, залегающими на глубинах от 10 до 70 м. Вблизи горного обрамления в составе водовмещающих пород встречаются гравий и гальки. Мощность водоносного горизонта изменяется от 4 до 50 м. Верхним водоупором горизонта служат лессовидные суглинки. В основании горизонта обычно залегают водопроницаемые отложения монастырской свиты. Уровни вод в скважинах устанавливаются на глубинах от 4 до 40 м. В условиях близкого залегания водовмещающих пород к дневной поверхности (до 10 м), как правило, вскрываются безнапорные воды; при более глубоком залегании напоры составляют 5—65 м. Абсолютные отметки уровней снижаются в сторону русла р. Оби, являющейся основной дреной для восточной части артезианского бассейна. Водообильность горизонта невелика. Дебиты скважин изменяются от 0,8 до 7 л!сек при понижениях уровня соответственно на 18 и 7 м. Чаще они не превышают 2 л/сек при понижениях уровня не более 10 м (табл. 50).
Воды горизонта пресные, с минерализацией до 0,6 г/л гидрокарбонатные кальциевые; сульфаты и хлориды содержатся в незначительных количествах, а нередко отсутствуют вообще.
Водоносный горизонт среднечетвертичных отложений монастырской свиты имеет более широкое распространение, чем большереченской свиты, залегая в его основании, а также под отложениями второй, третьей и четвертой террас р. Оби.
Водовмещающие породы представлены разнозернистыми песками с гравием и гальками и залегают на глубинах от 4—20 м в пойме р. Оби и ее притоков до 70—Г00 м и более на Обь-Чумышской возвышенности. В основании горизонта почти повсеместно залегают глины кочковской свиты (N2£c), реже глины коры выветривания или трещиноватые породы палеозойского фундамента. Мощность водоносного горизонта невыдержанная и изменяется от 1 до 50 м, чаще составляя 10—25 м. Уровни подземных вод в скважинах устанавливаются на глубинах от 2 до 58 м. Абсолютные отметки пьезометрической поверхности снижаются в сторону долины р. Оби от 230 м у восточной границы пятой террасы до 180—190 м в пределах первой — четвертой террас р. Оби. Водообильность отложений неравномерная. Большинство скважин имеют удельные дебиты до 1 л/сек. Общие дебиты скважин составляют
ЗАП.-СИБ. СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
191
0,6—13 л/сек при понижениях уровня соответственно на 18 и 20 .и (табл. 51).
Воды монастырской свиты пресные, с минерализацией не более 0,6 г/л, гидрокарбонатные кальциевые; сульфаты и хлориды содержатся в незначительных количествах. Жесткость вод изменяется от 5,2 до 7,5 мг-экв), воды умеренно жесткие и жесткие.
Водоносный горизонт среднечетвертичных отложений кулундинской свиты имеет повсеместное распространение в пределах центральной части Кулундинской аллювиальной равнины. Подземные воды приурочены к гравелистым слабоокатанным полимиктовым и кварц-полевошпатовым пескам с прослоями (0,5—8 м.) суглинков и глин. Наибольшая мощность песков (около 20 м) установлена в центральной части Кулундинской равнины, к периферии она уменьшается до 5 .и. В этом же направлении уменьшается и зернистость песков. Водоносный горизонт напорно-безнапорный; вскрывается на глубинах от 5 до,32 м. Нижним водоупором повсюду являются плотные неогеновые глины павлодарской свиты. В кровле обычно залегают одновозрастные суглинки, обусловливающие наличие напора до £0 м. Уровни в скважинах устанавливаются на глубинах 1,5—22 м.
Водообильность отложений высокая. Производительность отдельных скважин при надлежащей конструкции может достигать 2Ъл/сек при понижении уровня на 5 м. Преобладают дебиты скважин 2— 8 л/сек (табл. 52). Величины коэффициентов фильтрации для крупнозернистых песков достигают 50 м/сутки для среднезернистых 40 м/сутки.
Воды чаще всего гидрокарбонатные кальциевые с минерализацией не более 1 г/л. На отдельных участках, около минерализованных озер и в крупных понижениях, где уровень грунтовых вод залегает на небольшой глубине, их минерализация повышается до 1—3 г/л, а состав становится сульфатно-гидрокарбонатным и хлоридно-гидрокарбонат-ным натриевым, характерным для участков континентального засоления. Преобладают воды умеренно жесткие и жесткие. Величина общей жесткости изменяется в пределах 3—10 мг-экв. Питание подземных вод происходит в основном за счет инфильтрации атмосферных осадков. Движение потока грунтовых вод идет с юга на север. Разгрузка подземных вод горизонта происходит в озерах Кулундинской степи. Абсолютные отметки уровней снижаются к котловинам (оз. Бол. и Мал. Яровое, Кулундинское) от 150 до 100 м. По данным В. А. Филиппова, годовая амплитуда колебаний уровня, составляющая 0,05— 0,14 м, определяется количеством выпадающих в районе атмосферных осадков и приводит к незначительному уменьшению или повышению минерализации грунтовых вод. На качестве вод эти изменения не сказываются.
В районе озер Малиновое и Ломовое в мелкозернистых песках кулундинской свиты установлены соленые воды и рассолы хлоридно-сульфатного и сульфатно-хлоридного натриевого типа с содержанием солей до 100,4 г/л. Подземные воды гидравлически связаны с водами оз. Малинового. Запасы рассолов, имеющие практическое значение, разведаны и подсчитаны.
Воды спорадического распространения в нижнесреднечетвертичных отложениях краснодубровской свиты выделены в пределах Приобского плато и Обь-Чумышской возвышенности. Воды связаны с линзами и маломощными прослоями желто-серых полимиктовых мелко- и среднезернистых песков, имеющих подчиненное значение в толще лессовидных суглинков. Наиболее мощные и выдержанные прослои приурочены к основанию разреза и про-
192
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП СИБ СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
ИЗ
Некоторые данные о подземных водах среднечетвертичиых отложений (большереченская свита)
Таблица 50
№ скважины на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмещающие породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, л/сек	Мине рализа-цня воды, г/ г	Химический состав воды, мг л, мг-экв/л, %-экв						Прочие компонен ты мг]л	Жесткость мг-экв
		Глубина скважины, м						Натрий + калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Г идро-карбо иаты		
					Глубина появления воды, м	Понижение, м									
	Пос. Беловский, Обь-Чумышская возвышенность, 2038	205 127	Пески тоико-и мелкозернистые, 55—106	1/1V 1957 г.	23,3 55	5,6 2,7	0,48	27,6 1,2 20	21,8 1,8 29	62,9 3,14 51	2 0,06 1	0,4 0,008	366 6 99	Нитраты 0,01, окисляемость 2,2, железо 0,3, нитриты 0,1	4,9
	С. Троицкое, СЗ часть, Обь-Чумышская возвышенность, 2052	220 ПО	Пески мелкозернистые, 30—55	15/V 1958 г.	15 30	1,7 35	0,53	—	8 0,66 10	120,2 6 90	3,5 0,1 1	5,8 0,12 2	396 6,5 97	Окисляемость 1,6	6,7
	С. Талдиика, Обь-Чумышская возвышенность, 6718	200 43,5	Пески тонкозернистые, 30—43,5	1/IX 1965 г.	21 30	0,8 18	0,55	26,91 1,2 17	8,5 0,7 10	100 5 73	6 0,17 3	0,15 0,03	409 6,71 97	—	5,7
162	С. Старая Чем-ровка, долина р. Бии, 7231	240 92,5	Пески мелкозернистые, полимиктовые, 50—81	23/XII 1963 г.	39 50	4,16 3	0,58	9,89 0,43 6	30,4 2,5 33	92 4,6 61	8 0,23	11,2 0,23	433,2 7,1 100	—	7,1
	С. Березовая Роща, 7203	220 85	Пески мелкозернистые, 71—83	21/IV 1966 г.	6 71	5,4 5	0 54	20,93 0,91 13	26,79 2,2 31	76 3,79 56	6 0,17 2	6,91 0,14 2	402,6 6,6 96	—	6
	Пос. Березовский, Обь-Чумышская возвышенность, 3671	225 50	Пески среднезернистые, 39—50	10'IX 1960 г.	8 39	1,66 24	0,57	21,1 1,33 17	28 2,3 29	84 4,19 54	11,5 0,32 4	—	430 7,05 96	Окисляемость 3,4, железо 0,02	6,5
слеживаются иногда на значительных площадях. В гранулометрическом составе песков преобладает фракция 0,5—0,1 мм, составляющая 50—80%; нередки пылеватые частицы (меньше 0,01 мм) в количестве до 30%. По мере приближения к периферии бассейна пески выклиниваются или замещаются делювиально-пролювиальными образованиями (щебень), которые на междуречье рек Чарыша и Ануя имеют довольно высокую водообильность. Нижним водоупором обычно служат глины неогена или одновозрастные суглинки. Последние почти повсеместно залегают и в кровле водоносных пород.
Общая мощность отложений свиты в пределах центральной части Приобского плато достигает 150 м, под древними долинами она резко уменьшается, на отдельных участках отложения размыты полностью. К верхней части разреза свиты почти повсеместно приурочены грунтовые воды типа верховодки, залегающие на глубинах от 0 до 10 м
Воды дренируются речными долинами и оврагами, давая нисходящие родники по их склонам
Глубина залегания водоносных горизонтов составляет 4—115 м Максимальные значения характерны для наиболее высоких участков водораздельных пространств Воды напорные. Величина напора составляет 16—90 м На юго-западе бассейна на глубинах 4—6 .и вскрыты безнапорные воды Уровни в скважинах устанавливаются на глубинах от 2 до 36 м, чаще изменяясь в пределах 3—20 м. Снижение абсолютных отметок подземных вод идет от более приподнятых частей Приобского плато (220—240 м) в сторону долины р Оби (112 м) и Кулундинской аллювиальной равнины. Местная разгрузка подземных вод происходит в долинах рек Алея, Кулунды, Касмалы, Барнаулки, Бурлы и др Водообильность отложений неравномерная Дебиты скважин колеблются от 1 до 10,5 л/сек при понижениях уровня на 19,5 и
194
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП СИЕ СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
195
Некоторые данные о подземных водах средне четвертичных отложений (монастырская свита)
Таблица 51
№ скважины иа	Местоположение	Абс. отм устья, м	Водовмещающие	Дата	Установившийся уровень,	Дебит, л/сек	Мине-рализа-	Химический состав воды, мг/л, мг-экв/л, %-экв						Прочие компонен-	Жест-
гидрогеологической карте	скважины, № по первоисточнику	скважины, м	породы и интервал нх опробования, м	отбора пробы	Глубина появления воды, м	Понижение, м	ЦИЯ воды, г/л	Натрий 4-калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидро-карбонаты	ты, мг/л	кость, мг-экв
	Пос. Зональный, Обь-Чумышская возвышенность, 6278	220	Пески мелкозернистые, 72—85	22/VII 1965 г.	30	2,8	0,5	12	26,7 2,2 34	76	14,18 0,4 6,1	5,76 0,12 2	366		6
		87			72	26		0,52 8		3,79 58			6 92	4,56	
	Пос Соколово, Обь-Чумышская возвышенность, 7230	200	Пески мелкозернистые, 29—48	8/VI 1966 г.	9,7	1,5	0,53	20,81 0,91 14	24,3 2 29	78	6	7,07 0,15 2	396,5 6,51 95		5,9
		57			29	2,3				3,89 57	0,17 3				
	С. Буланиха, Обь-Чумышская возвышенность, 7937	239	Пески разнозернистые, 93—106	19/1 1967 г.	32	13	0,57	20,4 0,9 12	24,3 2 27	88	10	0,8 0,017	427		6,4
		106			93	20				4,4 61	0,28 4		7 96		
	Пос. Беловский, Обь-Чумышская возвышенность, 6724	200 65	Пески среднезернистые, 53—64,5	1/Х 1965 г.	23 53	4 14	0,42	3,91 0,17 3	18,24 1,5 28	74 3,69 69	6 0,17 3		317,2 5,2 97	Железо 1,4	5,2
144	Пос. Степной, долина р. Оби, 2930	232 116	Пески мелкозернистые с гальками и валунами, 102—116	Н. с.	7 102	13,8 26	0,49	18,5 0,81 13	2 0,16 3	104,2 5,19 84	7,1 0,2 3	7,4 0,15 2	354 5,8 95	Окисляемость 0,8	5,3
	С. Бешенцево, хлебоприемный пункт, долина р. Оби, 4577	205 92	Пески мелкозернистые с прослойками глины, 36—84	13/V 1962 г.	84 36	_М1 8	0,51	26,4 1,15 15	22,7 1,87 25	90,2 4,50 60	4 0,11 2	2 0,042	450 7,38 98	Окисляемость 2,9; железо 0,1	6,4
87	С. Голышево, СВ окраина, долина р. Оби, 4748	180	Пески крупнозернистые, 68—87	24/IX 1962 г.	9	4,2	0,59	8,9 0,39 5	139		3	8	440	Железо 0,4; окисляемость 3,2	7
		87			68	19			6,£ 95	14	0,09 1	0,017	7,21 99		
111	С. Баюновские ключи, долина р. Оби, 789	175 64	Пески среднезернистые с валунами, 54—64	Н с.	10 54	1,44 7,6	0,6	34,5 1,5 20	1 0,12 16	116,2 5,79 64	3,5 0,1 1	8,2 0,17 2	433,9 7,1 97	Окисляемость 3,2	5,9
	С. Большая Речка, Обь-Чумышская возвышенность, 2050	228	Пески тонкозернистые, 94—108	Н. с.	58	0,4	0,58	29,9 1,3 18	13,5 1,11 15	98,6 4,92 67	7	11,5 0,24 3	420,9 6,9 94	Железо 0,3	6
		108			94	8,4					0,2 3				
196
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП -СИБ СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
197
Таблица 52
Некоторые данные о подземных водах среднечетвертичных отложений Кулундинской аллювиальной равнины (кулундинская свита)
№ скважи ны на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс отм устья, м	Водовмещающие породы н интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установив шнйся уровень,	Дебит, л!сек	Минерализация воды, г/л	Химический состав воды, мг!л, мг-экв!л, %-экв						Прочие компоненты, мг(л	Жесткость, мг-экв
		Глубина скважины м			Глубина появления воды м	Понижение, лс		Натрий + калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидро-кароо-наты		
	С, Нововознесен-ка, Кулундинская аллювиальная равнина, 7364	148 49	Пески мелкозернистые, 30—49	1966 г	8 30	4,37 16	0,4	47,84 2,1 40	17,02 1,4 27	34,15 1,7 33	5,6 0,1 2	34,4 0,7 14	260 4,3 84	Железо 0,1; нитриты 0,002; окисляемость 2,43	3,1
156	Ст Яготинская, терраса оз Ку-лундинского, 2490	115,1 75,5	Пески разнозернистые, 15—28,5	25/V 1959 г	9,7 15	7,81 7,3	0,61	101 4,4 59	17,2 1,4 20	31,4 1,6 21	42,6 1,2 16	110,3 2,3 32	312 5,1 52	—	3
	С. Северка, 776	144 20	Пески мелкозернистые, 11—15	9/1V 1957 г	5 И	1,99 1	0,29	7,3 0,3 8	18,9 1,5 41	38 1,9 51	4,67 0,1 3	14,9 0,3 8	204,8 3,4 89	—	3,4
123	С Знаменка, 200 М от восточ ной окраины, 7652	114 30,5	Пески тонкозернистые 26—30,5	1966 I	4 26	0,83 2,6	1,33	268,18 11,7 63	39,91 з,з 18	68,3 3,4 19	45,2 1,2 7	489,6 10,2 56	415 6,8 37	Окисляемость 1,28; нитриту 0,004; нитраты 0,08	6,7
	С Константиновка, 7657	135 35	Пески среднезернистые, 29—34	1966 г	14 29	1,69 2	0,56	46,23 2 27	36,48 3 37	58,26 2,9 36	71,8 2 27	52,8 1,1 14	293 4,8 59	Окисляемость 1,6; нитраты 0,08; нитриты 0,004	5,9
	С Максимовка, 7678	120 35,5	Пески среднезернистые 30-34,5	1966 г	6 30	5,83 6	0,48	83,26 3,6 58	20,67 1,7 27	18,08 0,9 15	18 0,5 8	44 0,9 15	293 4,8 77	Окисляемость 1,89; нитриты 0,001; нитраты 1,0	2,6
	Пос Мирный 8151	132 24	Пески разнозернистые 12—24	1966 г	3 12	4,5 4	0,51	73,69 3,2 48	26,75 2,2 33	22,28 1,1 19	13,9 0,4 6	78 1,6 24	293 4,8 70	Нитриты 0,2; окисляемость 1,76; железо 0,1	3,3
136	С Сереброполье, 1964	123 33	Пески меткозернистые, 12—26	VI 1955 г	10 12	1,51 2	0,63	90,6 3,9 46	32,5 2,6 29	44,8 2,2 25	44 1,2 12	141,9 2,9 22	276 4,5 64	—	4,8
193	2 8 км к С с Потуямки 1116	140 21	Пески мелко зернистые, 9-21	1957 г	3 9	2,2 4	1,4	396,5 11,18 52	125 2,6 31	114 1,87 17	12,4 0,35 2	740,5 15,4 97	5,5 0,9 0,8	—	4,5
198
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
27 м соответственно. Удельные дебиты не превышают 0,8, чаще составляя 0,2—0,4 л/сек. Преобладают пресные гидрокарбонатные кальциевые воды с минерализацией 0,5—0,9 г/л (табл. 53). В пределах распространения солонцов и солончаков минерализация вод повышается до 3 г/л и более, в химическом составе помимо гидрокарбонатов появляются сульфаты; среди катионов преобладает кальций, иногда натрий. Воды чаще всего жесткие.
Подземные воды неогеновых отложений
В пределах Кулундинско-Барнаульского бассейна для отложений неогена характерно отсутствие регионально выдержанных водоносных горизонтов. Водовмещающие породы залегают в виде выклинивающихся пластов и линз, которые имеют ограниченное площадное распространение. В вертикальном разрезе обычно вскрывается до 5—6 водоносных прослоев. Их литология, мощность и глубины залегания изменяются на территории бассейна в значительных пределах. В составе неогеновых отложений будут рассмотрены три водоносных горизонта: кочковской свиты (верхний плиоцен), павлодарской свиты (нижний — средний плиоцен, верхний миоцен) и таволжанской свиты (нижний— средний миоцен).
Водоносный горизонт верхнеплиоценовых отложений кочковской свиты распространен повсеместно в пределах бассейна за исключением площади Кулундинской аллювиальной равнины (рис. 22). Подземные воды залегают в линзах и горизонтах разнозернистых полимиктовых песков, заключенных в серых известковистых глинах. По гранулометрическому составу пески чаще всего мелко-, реже среднезернистые. В пределах Приобского плато, особенно его южной и западной частей, водовмещающие породы имеют подчиненное значение среди глин или отсутствуют вообще. К восточной и южной окраинам артезианского бассейна картина меняется и глины приобретают подчиненное значение среди разнозернистых, нередко гравелистых песков, составляющих иногда полный разрез свиты. Мощность водовмещающих пород 3—40 м, чаще 3—10 м. Наиболее мощные горизонты песков, как правило, залегают в основании разреза на плотных глинах павлодарской свиты. Верхним водоупором являются верхнеплиоценовые глины. Глубина залегания водоносного горизонта увеличивается от речных долин к наиболее высоким участкам водораздельных пространств от 18 до 170 м. Чаще водоносные пески залегают на глубинах 50—100 м.
Подземные воды имеют напорный характер. Уровни в скважинах устанавливаются на глубинах не более 60 м; преобладают глубины 5—30 м. В долинах рек и эрозионных понижениях нередко наблюдается самоизлив подземных вод, при этом уровни превышают поверхность земли на 10—12 м. Пьезометрическая поверхность имеет отметки 274—120 м, снижаясь от водораздельных пространств к речным долинам, при общем снижении з сторону Кулундинской аллювиальной равнины. Разгрузка подземных вод частично происходит в долине р. Оби, а также в вышележащие водоносные горизонты, особенно там, где водоупорные породы в кровле водоносных горизонтов отсутствуют.
Водообильность отложений пестрая. Удельные дебиты скважин изменяются от сотых долей до 2 л/сек, составляя чаще десятые доли литра в секунду. Наиболее высокие дебиты скважин зафиксированы в долине р. Оби.
В восточных и периферийных районах бассейна преобладают пресные гидрокарбонатные кальциевые воды с минерализацией 0,5—
Рис 22 Гидрогеологическая карта водоносного горизонта верхнеплиоценовых отложений кочковской свиты Составила О В Постникова Удельные дебиты скважин л/сек / — меньше 0,1, 2 —0,1—0,5, 3 — 0,5—1, 4 — больше 1 Границы 5 — распространения водоносного горизон та, 6 — артезианского бассейна, 7 — участков с различной производительно стью скважин, 8— участков с различ ной минерализацией подземных вод 9 — гидроизогипсы уровня подземных вод, абс м, /0 —точки наблюдений Минерализация, г/л 11 — 0,5—1, /2—1—3 Без крапа — площади с ми нерализацией до 0 5 г/л
200
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП.-СИБ. СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
201
Некоторые данные о подземных водах нижне-среднечетвертичных отложений
Таблица 53
№ скважины на	Местоположение	Абс. отм устья, м	Водовмешаюшие	Дата	Установив-	Дебнт,	Мине-рализа-		Химический	состав воды, мг/л, мг-			ЭКв/Л, °0-экв		Прочие компонен-	Жест-
гидрогеологической карте	скважины, № по первоисточнику	Глубина скважины, м	породы и интервал их опробования, м	отбора пробы	уровеиь, м	Понижение, м	ция воды, г/л	Натрий + калий	Магний	Кальций		Хлор	Сульфаты	Г идро-карбо-паты	ты, мг/л	кость, мг-экв
	С. Возрождение, Приобское плато, 4390	250	Пески среднезернистые, 113—127	15/Х 1962 г.	36	7,7	0,8	84,1 3,66 32	62,6		48,6	139	10	460	Окисляемость	7,5
		132				32			5,15 45		2,43 23	3,92 32	0,21 2	75 66	1,1; железо 0,1; нитриты 0,002	
188	С. Васильевка, Приобское плато, 4996	217 67	Пески мелкозернистые, 60- 64,5	18/1Х 1962 г.	4	1,11 26	0,56	14,9 0,65 10	42,7 3,51 49		62,6 3,12 41	2 0,06 1	3,3 0,07 1	436 7,15 98	Железо 0,3; аммоний 0,3; нитриты 0,02; окисляемость 2,7	6,6
	С. Долино, Приобское плато, 8003	232	Пески среднезернистые, 59—65	12/VII 1963 г.	10,5	8,31	0,85	133	9	8		33,38	70	512,6	Железо 0,3; окисляемость 2,8	4,9
		70				19,5		5,8 54	4	1,9 5		0,9 8	1,4 13	8,4 79		
158	Пос. Ворониха, 1,5 км к ЮВ, Приобское плато, 8323	250		1967 г.	20	0,9	1,18	173,4 7,5 49	63,84 5,2 34		51,5	2	102,9 2,1 13,8	805,9	Окисляемость	7,8
		94	зернистые, 79—94			30					2,6 17	0,03 0,2		13,2 86	4,96; нитраты 0,3; аммоний 0,25	
124	С. Березовка, Приобское плато, 8559	220	Пески мелко-	21/1Х 1967 г.	10	0,7	0,72	85,56 3,72 40	40,7		43,09	10	21,4	518,5		5,5
		47	зернистые, 40-47			35			3,35 35		2,15 25	0,3 3	0,4 4	8,5 93		
	С. Романово, ССЗ часть, Приобское плато, 5880	230	Пески среднезернистые, 54—66	10/V1 1964 г.	11	3,3	0,9	237,19 10,32 68	98			230	81,4	342,93	Окисляемость	4,9
		68				17			4 32	89		7,9 52	1,69 11	5,62 37	1,82	
	С. Мельникове, Барнаульская древняя долина, 8267	240 60	Пески разнозернистые, 49—54	5/VIII 1967 г.	20	3,32 10	0,5	40,71 1,8 29	90 4 71	5		8,69 0,2 3,2	25,72 ОД 8,1	335,6 5,5 88,7	Окисляемость 1.2; железо 0,1	4,5
214	С. Угловское, 8 км к С, Барнаульская древняя долина, 7754	189	Пески разнозернистые, 28—31	13/V 1966 г.	3,5	4,4	0,46	41,4 1,8 36	64			36,86 1 20	96,5 2 40	122,04 2 40	Окисляемость	3,2
		32				6,5			3 64	2					0,72; железо 0,2	
	С. Бобково, долина р. Алей, 7627	200	Пески крупнозернистые, 12—24	7/V 1966 г.	2	2,5	1,11	163,3 7,1 45	150			84,48	159,3	549,17	Окисляемость	7,5
		24				5			7 55	5		2,4 17	3,3 22	9 61	0,96; железо 0,3	
202
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
1 г/л. к западу, на Приобском плато, минерализация повышается и изменяется в пределах 1—3 г/л при гидрокарбонатно-сульфатном и гид-рокарбонатном натриевом, кальциевом или магниевом составе. В отдельных западных районах Приобского плато (села Мамонтово, Романово и др.) содержание солей в водах достигает 6—9 г/л, а состав становится сульфатно-хлоридным и хлоридно-сульфатным натриевым за счет затрудненных условий питания (табл. 54). По содержанию солей кальция и магния воды кочковской свиты относятся к жестким и очень жестким. Низкой жесткостью (менее 6 мг-экв) характеризуются воды с минерализацией до 0,6 г/л.
Водоносный горизонт нижне-среднеплиоценовых — верхнемиоценовых отложений павлодарской свиты имеет повсеместное распространение и вскрывается на глубинах от 40 до 180 м. Минимальные глубины отмечены в речных долинах и в Кулундинской аллювиальной равнине, максимальные — на водоразделах, особенно в центральной части Приобского плато. Мощности водоносного горизонта варьируют в широких пределах от 1.5 до 45 м. Наиболее часто они составляют 5—16 м. Нередко в разрезе свиты вскрывается несколько горизонтов песков различной мощности, разделенных плотными глинами. В долине р. Оби и на Обь-Чумышской возвышенности наиболее мощные горизонты песков приурочены к основанию свиты. Водовмещающие породы представлены преимущественно разнозернистыми, реже мелко- и тонкозернистыми полимиктовыми песками. Нижним водоупором являются глины таволжанской, иногда павлодарской свит. В пределах Кулундинской аллювиальной равнины в кровле горизонта залегают водоносные отложения кулундинской свиты. Водовмещающие породы на Приобском плато и в районах Кулундинской аллювиальной равнины не выдержаны и имеют подчиненное значение среди глин.
Воды свиты напорные. Величины напоров составляют 10—125 м и определяются в большинстве случаев глубинами залегания водоносных горизонтов. Уровни в скважинах устанавливаются на глубинах 2,5— 70 м, чаще 5—15 м. На севере и юге Приобского плато в единичных скважинах наблюдались уровни на глубинах 60—86 м. В долинах р. Оби и ее притоков, а также на западе бассейна воды самоизлива-ются, при этом уровни устанавливаются на 0,5—23 м. выше поверхности земли. Пьезометрическая поверхность горизонта снижается от 150— 288 м на Приобском плато и Обь-Чумышской возвышенности до 130— 200 м в пределах древних долин и долины р. Оби (табл. 55). На площади Кулундинской аллювиальной равнины отметки пьезометрической поверхности составляют 98—140 м (рис. 23). Разгрузка подземных вод происходит в долине р. Оби и за пределами района в долине р. Иртыша.
Водообильность отложений невелика. Удельные дебиты скважин не превышают десятых долей литра в секунду. Лишь в районе г. Камня-на-Оби и центральной части Обь-Чумышской возвышенности имеются скважины с удельными расходами более 1 л!сек. Дебиты отдельных скважин изменяются от 0,41 до 15 л!сек при понижениях уровня на 2,9 и 21 м соответственно. Минерализация вод весьма пестрая, наряду с пресными, имеющими сухой остаток до 0,5 г/л, вскрываются соленые воды с сухим остатком до 8 г/л (нижнее течение р. Бурлы, центральная часть Приобского плато). На большей части территории бассейна минерализация вод не превышает 2 г/л, а химический состав изменяется от гидрокарбонатного кальциевого до хлоридно-сульфатного натриевого. Воды преимущественно жесткие.

Рис. 23 Гидрогеологическая карга водоносного горизонта верхнемиоце-иовых нижне сред неплиоценовых от ложений павлодарской свиты Составила О В Постникова
Удельные деби ты скважин, л/сек 1 — меньше 0,1, 2 — 0,1—0 5,	3 — 0.5—
1, 4— больше 1 Г р а и и ц ы 5 — распространения водоносно го горизонта 6 — ар тезнаиского бассейна 7 — участков с различной производи тельностью скважин, 8 — участков с раз личной минерализацией подземных вод, 9 — гидроизогипсы уровня подземных вод, абс м, 10 — кучки наблюдений
Мн нерали за ц н я, г/л // — 0,5— 1 12 — 1-3 /3-боль ше 3
204
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП СПБ СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
205
Некоторые данные о подземных водах верхнеплиоценовых отложений
Таблица 54
№ скважины на	Местоположение	Абс. ОТМ. устья, м	Водовмещающие	Дата	Установившийся	Дебит, л{сек	Мпне-эа чиза		Химический	состав воды, мг/л, мг		экв л, °0-экв		Прочие компояе ь	Жест-
гидрогеологической карте	скважины, № по первоисточнику	Глубина скважины, м	породы и интервал их опробования, м	отбора пробы	уровень, м	Понижение, м	ция воды, г г	Натрий -J калии	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гн 2ОО карбонаты	ты, мг1л	кость, мг-экв
	С. Новый Путь, Приобское плато, 2423	238	Пески разнозернистые, кварцевые, 122,3—131	25/VII 1956 г.	60	2,38	1.14	165,5 7,2 42	65,6 5,39 31	90,2 4,5 27	188,1 5,31 31	327,1 6,8 33	305,1 5 36		9,9
		141,3				16,5									
	С. Мамонтово, 11 км к 3, Приобское плато, 4786	215		25/VI 1962 г.	+ 1.7	2	1,31	287,5 12,61 70	1	06 3	144 4,06 22	255	520 8,53 48	Окисляемость	5,3
		115	зернистые, 107—111			43,7			5 30			5,31 30		0,2, железо 0,2 ,	
	С. Крутиха, Приобское плато, 4934	200	Пески крупнозернистые, 89—100,5	4/IV 1962 г.	5	8,33	0,75	113,8 4,95 51	41,9 3,45 36	24,4 1,22 13	14 0,39 4	21,3 0,44 5	536,9 8,8 91	Окисляемость	4,7
		100,5				25								2,16, железо 0,05	
161	С. Володарское, Приобское плато, 4933	180	Пески среднезернистые, 94—107	31/V 1962 г.	20	7,5	1,23	255,2 11,1 61	55,5 4,56 25	48,8 2,44 14	183,3 5,17 29	383,4 7,98 44	9QQ	Железо 0,2, нитриты 0,3, окисляемость 3,5	6,9
		107				12							4,9 27		
65	С. Долганка, 7,2 км к ЮВ, Бурлинская древняя долина, 862	180		1954 г.	31	3,33	0,75	100,7 4,38 45	31,4 2,58 26	56,2 2,8 29	21,4 0,6 6	81,4 1,7 17	477,6 7,5 77		5,4
		71	зернистые и среднезернистые, с галькой, 54—71			7									
213	С. Павловка, 3 км к ЮВ, Касмалинская древняя долина, 3649	190	Пески среднезернистые, 35—43	16/XI 1960 г.	4	2,5	1,38	216	156 7 46		35	80	890 14,59 84	Окисляемость	7,8
		43				14		9,39 54		,78	0,99 6	1,67 10		3,5, железо 0,5	
		208,3	Пески средне-и крупнозернистые, 78,6—81,5	1954 г.	7,5	0,4	0,39	67,2 2,92 58	15,3 1,26 25	16,5 0,82 26	17,6 0,5 10	7,4 0,15 3	265,4 4,35 87		2,1
	ский, Барнаульская древняя долина, 448	308,4				13,5									
152	С. Воеводское, Обь-Чумышская, возвышенность; 4665	250	Пески разнозернистые с гравием, 90—100	9/1V	26	2,77	0,49	20	14	86	9	51 0,25 14	305 5 82	Железо 1,4, аммонии 0,2	3,4
		104		1962 г.		28		0,87 14	1,15 13	4,29 68	0,25 4				
	С. Точильное, Предгорная равнина, 4882	215	Пески крупнозернистые, 23—29	25/IV 1962 г.	20	0,97	0,99	72	45	146 7,29 52	12 0,34 2	283	438 8 57	Железо 1 6, аммоний 0,1	11
		32				3		3,13 22	3,7 26			5.89 41			
82	С. Журавлиха, Обь-Чумышская возвышенность, 3400	230	Пески среднезернистые, 83—95	22/VIII 1960 г.	25	1,25	0,49	20	22	70,6 3,52 57	3,8 0,11 2	1,6 0,03	370 6,06 98	Окисляемость	53
		95				4		0,87 14	1,81 29					1,7, нитраты 0,001	
206
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП -СПБ. СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
207
Некоторые данные о подземных водах павлодарской свиты неогена
Таблица 55
№ скважины на	Местоположение	Абс. отм. устья, м	Водовмещающие	Дата	Установившийся	Дебит, л/сек	Мине-рализа-		Химический	состав воды, мг/л, мг-9кв!л, %-экв				Прочие компонен-	Жест-
гидрогеологической карте	скважины, № по первоисточнику	Глубина скважниы, м	породы и интервал их опробования, м	отбора пробы	уровень, м	Пониж е-ние, м	цня воды, г [л	Натрий + калнй	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гндро-карбо-наты	ты, мг!л	кость, мг-экв
	Пос. Степное, долина р. Оби, 4754	225	Пески мелкозернистые, 91—98	16/VII 1962 г.	24	2,77	0,53	28,5 1,24 18	40,7 3,35 48	46,8 2,34 34	5,6 0,16 2	7	400	Окисляемость 3,5; железо 1,5; нитриты 0,4	5,6
		98				51						0,15 2	6,56 96		
	Пос. Бурсольпром, Кулундинская аллювиальная равнина, 262	93 40,8	Пески средне-зериистые, 27,8—38,7	11/VII 1949 г.	+6	0,41 2,85	0,89	212 9,22 74	30 '2,47 20	17 0,85 6	140 4,07 32	90 1,87 15	402,8 6,61 53	—	3,3
	Пос. Краснодубровский, Приобское плато, 476	162	Пески тонкозернистые, с прослойками глины, 121,5—133,6	1955 г.	23,4	1,3	3,68	15,4 0,67 11	514,5 42,29 65	408,8 20,4 24	1151,3 32,47 51	1081,9 22,53 36	512,6 8,41 13	Окисляемость 13,4	62,7
		279,1				1,1									
150	С. Топчиха, Приобское плато, 2013	213,5 173,3	Пески мелкозернистые, 139—154	25/VII 1956 г.	25	4,47 16,7	1,34	237,8 10,34 55	81,9 6,74 36	34,2 1,71 9	70 1,97 11	388,9 8,09 43	524,8 8,61 46	—	8,4
	С. Бастан, Приобское плато, 7449	180	Пески среднезернистые, 81,5—85,5	1965 г.	35	2,7	0,4	43,24 1,87 38	27,97 2,3 46	16,07 0,79 16	10,8 0,3 4	23,2 0,48 12	256 4,2 84	Окисляемость 2,25; аммоний 0,02	3,1
		86				10									
220	С. Топольное, Барнаульская древняя долина, 4987	250	Пески среднезернистые, 71—84	25/VIII 1962 г.	16	5	1,59	345	162		260 7,33 32	500,2 10,4 45	324 5,31 23	Железо 0,1; окисляемость 7,2	8
		84				12		15,01 65	ЗЕ	,08					
88	С. Усть-Курья, Бурлииская древняя долина, 2304	140	Пески среднезернистые, 53—68	24/VIII 1954 г.	10	1	7,6	2427	168,7 13,87 11	38,7 1,93 2	2662,5 75,09 62	1922 40 32	378,3 6,2 6	Железо 0,5; окисляемость 11,2	15,7
		69				30		105,56 87							
78	С. Зыково, Бурлинская древняя долина, 8281	150	Пески мелко-	24/VI 1968 г.	22	6,12	2,26	459,1 19,97 56	128,6 10,58 30	98,2 4,9 14	621,6 17,53 50	496,3 10,33 29	427,1 7 20	Аммоний 0,1; окисляемость 6,6; кремнекислота 12	15,5
		89	зернистые, 77—85,3			26									
	С. Верхне-Ануй-ское, долина р. Ануй, 320	173	Пески крупнозернистые, 55—58,4	10/VII 1955 г.	+23,3	4	0,41	49	9,6 0,79 15	48,1 2,4 45	19,3 0,54 10	27,9 0,58 11	256,2 4,2 79		3,2
		82				22		2,13 40						5,7; железо 0,2	
	С. Верхняя Бобровка, Обь-Чумышская возвышенность, пойма р. Бобровки, 5571	220		31/V 1963 г.	43	.2,2	0,47	20,5 0,89 12	40	70,4 3,51 45	16,2 0,46 5	55,2 1,15 15	372,5 6,1 80	Окисляемость 1,3	6,8
		90	зернистые, 82,5—90			17			3,29 43						
208
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
Водоносный горизонт нижне-среднемиоценовых отложений таволжанской свиты распространен повсеместно (рис. 24). Глубина залегания водовмещающих пород изменяется в широких пределах. Так, на территории Кулундинской аллювиальной равнины она составляет 60—114 м, увеличиваясь к Приобскому плато и Обь-Чумышской возвышенности до 240—280 м. В основании горизонта лежат алевритовые глины палеогена. Нередко водовмещающие породы заключены в одновозрастных глинах. В кровле водоносного горизонта часто залегают глины павлодарской свиты. В вертикальном разрезе толщи встречается от одного до трех горизонтов полимиктовых разнозернистых песков. В предгорных районах юго-восточной окраины бассейна в составе отложений появляются гравий и галечники. Мощность водовмещающих пород 2—30 м, чаще 10—20 м (табл. 56). Максимальные мощности наблюдаются на участках развития отложений, представленных русловыми фациями.
Воды горизонта напорные. В долинах рек и вблизи озерных котловин скважины самоизливаются. При этом уровни устанавливаются на 0,5—10 м выше поверхности земли. На водораздельных пространствах уровни в скважинах залегают на глубинах 1—45 м. Максимальные глубины (до 100 м) установлены в центральной части Приобского плато на водораздельных пространствах с отметками 260—298 м (междуречье Алея и Барнаулки). Напоры над кровлей водоносных горизонтов составляют 45—200 м, в единичных случаях более 200 м. Напоры менее 50 м фиксируются в пределах Кулундинской аллювиальной равнины и в долине р. Бии, где водоносные горизонты залегают неглубоко. Абсолютные отметки пьезометрической поверхности снижаются в сторону долины р. Оби и Кулундинской аллювиальной равнины в направлении общего стока подземных вод нижне-среднемиоценовых отложений (от 200 до 100—120 м).
Водообильность отложений довольно пестрая и, как правило, определяется гранулометрическим составом водовмещающих пород. На-наряду с удельными дебитами более 1 л/сек у юго-восточной окраины бассейна (г. Бийск), где в составе горизонта в значительных количествах содержатся гравий и гальки, нередки значения в сотые доли литра в секунду. Преобладают удельные расходы скважины в десятые доли литра в секунду.
Химический состав вод весьма разнообразен. Качество вод изменяется от пресных (содержание сухого остатка до 0,5—0,7 г/л) до горько-соленых с сухим остатком 7 г/л и более (центральная часть Приобского плато и Кулундинская аллювиальная равнина), но чаще не более 2 г/л. Состав вод также разнообразен: от гидрокарбонатного кальциевого в западных и предгорных районах до хлоридно-сульфатном натриевого в пределах центральной части Приобского плато, где условия питания горизонта затруднены из-за наличия в кровле толщи глин значительной мощности. Жесткость вод на большей части площади распространения горизонта высокая. Лишь на востоке вблизи горного обрамления отмечаются мягкие воды.
Характерной чертой режима подземных вод неогеновых отложений является его относительное постоянство во времени. Прямой связи с метеорологическими условиями не наблюдается. Положение уровней в разрезе года характеризуется пологим и продолжительным подъемом, начинающимся с октября — ноября и заканчивающимся вн время паводков следующего года в апреле — мае. Среднегодовая амп литуда подъемов составляет 10—15 см. Подъем уровней сменяется не менее продолжительным спадом. В пределах Кулундинской аллювиальной равнины наблюдается повышение уровней в многоводные весны
Рис. 24. Гидрогеологическая карта водоносного горизонта нижиемиоцено-вых отложений таволжанской свиты. Составила О. В. Постникова
Условные обозначения см. на рис. 23
210
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП.-СИБ СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
211
Некоторые данные о подземных во дах нижие-среднемиоцеиовых отложений
Таблица 56
№ скважины на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмещающие породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит л!сек	Мине-рали-зация воды, г\л	Химический состав воды, мг/л, мг-экв!л> %-экв						Прочие компоненты, мг/л	Жесткость, мг-экв
								Натрнй-ь +калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гндро-карбо-наты		
		Глубина скважины, м				Понижение м									
	С. Марковка, Кулундинская аллювиальная равнина, 5246	136	Пески мелко-	28/VIII 1963 г.	0,8	6,94	1,12	179,1 7,79 51	33,9 2,79 18	94,3 4,71 31	228,7 4,45 29	280,6 5,84 38	305,6 5 33	Аммоний 2,2	7,5
		80	зернистые, 74—80			15,8									
96	С, Лесное, 4 км к	120	Пески серые, мелкозернистые, 86-93,5	20/VIII 1968 г.	0,3	2,5	1,81	447,98 19,48 68	76,48 6,29 22	53,18 2,65 10	554,66 15,65 55	296,28 6,17 2	378,2 6,2 22	Окисляемость 1,65; кремне-кнслота 18,2	8,9
	ЮЮВ, Бурлинская древняя долина, 305	96				32,7									
	Ст. Шимолино, Ку-луидинская древняя долина, 7982	105	Пески мелко-	1967 г.	+6	10	1,18	8,74 0,38 18	141,05 11,6 55	158,71 7,92 27	512 14,44 69	118,2 2,46 12	244 4 19	Железо 0,05; окисляемость 1,44; нитраты 0,001	19,5
		98	зернистые, 88—92			18,6									
ИЗ	С. Капустинка, Ку-луидинская древняя долина, 2450	128	Пески мелко-	25/VII 1966 г.	+0,4	8,3	1,6	324,2 14,1 59	72,6 5,97 25	88	302,8 3,54 34	396,7 8,25 34	454 7,44 32	Окисляемость 3	10,4
		118	зернистые, 107—114			12				4,39 16					
129	С. Ельцовка, Обь-Чумышская возвышенность, 2046	275	Пески н алевролиты тонкозернистые, 155—162	27/IX 1956 г.	40	1,7	0,64	6,6 0,29 4	28,7 2,36 28	116 5,8 68	19,1 0,54 6	46	427,1 7 76	Окисляемость 3,6; железо 0,1	8,1
		200				20						0,96 18			
166	С. Романово, Приобское плато, 1555	243	Пески мелко-	29/IX 1957 г.	39	0,56	7,16	1312,8 57,11 49	434,5 35,72 30	513,2 25,61 19	2350	2304 47,98 40	250,1 4,1 4	Аммоний 0,01; нитраты 0,01; окисляемость 3,9	61,3
		140,8	зернистые, 128,7—133,6			23,6					66,3 56				
208	Курорт „Лебяжье*, Приобское плато, 440	222	Пески крупнозернистые, кварцевые, 147—156	5/V1	39	0,21	7,78	2168 94,3 81	131,9 10,84 10	189,3 9,45 9	724,2 20,42 18	4356	210,5 3,45 3		20,2
		188		1956 г.		16						90,69 79			
149	С. Украина, Приобское плато, 5283	206	Пески мелкозернистые, 185—192	6/V1 1968 г.	42	2,77	4,32	1101,33 47,89 74	155,95 12,82 20	82,16 4,1 6	635,16 17,91 28	1924,16 40,06 62	417,85 6,85 10	Кремнекислота 20,8; окисляемость 1,84	16,9
		195				38									
187	С. Красноярка, долина р. Чарыш, 5012	145	Пески мелко-	1/VI	1	1,11	1,18	56,79 2,47 12	109,8 9,03 44	177 8,83 44	550 15,51 75	15,15 0,32 1	274,59 4,5 24	Окисляемость 4,54; аммоний 0,04; железо 0,1	17,9
		150	зернистые, 106—116	1962 г.		57									
212
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
и снижение в маловодные. Для участков развития водоносного горизонта кочковской свиты, расположенных вблизи области разгрузки и взаимодействия подземных и поверхностных вод (долина р. Оби, около г. Барнаула), установлено плавное снижение уровней в зимний период. Начало весеннего подъема здесь совпадает с подъемом уровней воды в р. Оби. Подъемы уровней наблюдаются и после сильных ливневых дождей. Температурный режим подземных вод неогена характеризуется небольшими колебаниями со значительным сдвигом во времени по отношению к колебаниям температуры воздуха. Наиболее низкие температуры, наблюдающиеся в период с апреля по июнь, сменяются подъемом, максимум которого приходится на ноябрь—декабрь. Амплитуда колебаний температур составляет при минимальных значениях 4 °C и максимальных 8° С. В режиме химического состава вод наблюдается относительная стабильность. В периоды паводков установлено незначительное уменьшение минерализации.
Подземные воды палеогеновых отложений
В составе палеогеновых отложений выделяются водоносные горизонты и комплекс: Знаменской свиты (верхний олигоцен), атлымской и новомихайловской свит (нижний—средний олигоцен) и палеоцена, эоцена и нижнего олигоцена — островновская, люлинворская и чеган-ская свиты. Последние в центральной части Кулундинской аллювиальной равнины и на западном склоне Приобского плато представлены плотными листоватыми водоупорными глинами. Обводненные породы крутихинской и чаграйской свит, являющихся аналогом Знаменской свиты в пределах юго-восточных окраин бассейна, рассматриваются в составе водоносного горизонта Знаменской свиты.
Водоносный горизонт Знаменской свиты широко распространен в пределах бассейна (рис. 25). Глубина его залегания увеличивается от ПО м у восточных окраин бассейна до 300 м и более на Приобском плато и Обь-Чумышской возвышенности. В Кулундинской впадине глубина залегания горизонта уменьшается и составляет 85—100 м. Водовмещающие породы, часто приуроченные к основанию разреза свиты, имеют весьма невыдержанную мощность, изменяющуюся от 5 до 60 м. Представлены они разнозернистыми, часто крупнозернистыми песками с гравием и гальками, реже переслаиванием песков и алевритов. Кровлей горизонта обычно служат верхнеолигоценовые глины, подошвой — алевритовые глины новомихайловской свиты. Воды напорные. Величины напоров над кровлей водоносного горизонта изменяются от 80 м в пределах речных долин до 250 м на водораздельных пространствах.
Уровни в скважинах устанавливаются на глубинах 1—90 м. В долинах рек и в пределах Кулундинской степи, на площадях с абсолютными отметками менее 155 м и в долине р. Оби наблюдается самоизлив вод из скважин. Уровни при самоизливе превышают на 0,5—13 м поверхность земли (табл. 57). Максимальные глубины залегания уровней наблюдаются на севере и в центральной части Приобского плато. Пьезометрическая поверхность горизонта плавно снижается к долине р. Оби и в общем плане в сторону Кулундинской аллювиальной равнины от абсолютных отметок 180—190 м в районе г. Бийска до 110— 115 м в районе г. Камня-на-Оби и 95—100 м в районе г. Славгорода.
Водообильность отложений низкая. Удельные дебиты скважин составляют 0,01—0,05 л/сек. Лишь в г. Бийске, у восточных границ бассейна, где водовмещающие породы представлены галечниками, удельные дебиты достигают 2,8 л/сек. Увеличение водообильности здесь мо-
Рис. 25. Гидрогеологическая карта водоносного горизонта верхнеоли-гоценовых отложений Знаменской свиты. Составила О. В. Постникова
Условные обозначения см. на рис. 23
214
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП.-СИБ. СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
215
Некоторые данные о подземных водах верхиеолигоцеиовых отложений знаменской свиты
Таблица 57
№ скважины на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмещающне породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, л/сек Понижение, м	Мине-рали-зация воды, г/л	Химический состав воды, мг/л, мг-экв/л, %-экв						Прочие компоиеиты, мг[л	Жесткость, мг-экв
								Натрий+ +калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидро-карбо-наты		
		Глубина скважины, м													
	С. Зеленая Поляна, Кулундинская аллювиальная равнина, 42	133 115,5	Пески разио-зернистые, 104,4—115	8/IX 1967 г.	0,7	1,88 24,6	1,11	207,66 9,03 52	47,72 3,89 23	80,16 4 24	279,42 7,88 47	197,93 4,12 24	299,98 4,92 29	Кремнекислота 15; окисляемость 0,9	8
165	С. Тизек, 2 км к С, Кулундинская аллювиальная равнина, 30	107	Пески среднезернистые, 85—100,7	Н. с.	4-3	5	1,4	248,83 10,82 48	71,18, 5,86 26	115,35 5,76 36	261,07 7,36 33	474,05 9,89 44	318,34 5,22 26		11,6
		119				20,6									
97	С. Луговое, Приобское плато, 714	173	Пески разнозернистые, 218—227	Н. с.	59,6	1	2,05	305,9 13,33 42	162	94,1 4,7 16	392 11,06 36	676 14,07 44	378,3 6,2 20		18
		236,6				27			13,32 42						
212	Пос.	Племенной, предгорная равнина, 5418	248	Пески разнозернистые, 95—100	28/VI 1963 г.	6	5	2,49	614,1 26,11 77	152		251 7,08 22	573,3 11,93 35	897 14,7 43	Железо 0,2; окисляемость 0,3	7,6
		102				12			7,6 23	—					
	С. Зимино, Приобское плато, 455	155	Пески среднезернистые, 189—194,5	29/IX 1964 г.	4-13,1	8	1,2	227,61 9,9 57	49,86 4,1 23	68,14 3,4 20	198,56 5,6 32	264,6 5,51 32	384,42 6,3 36	Окисляемость 3,2; кремнекислота 19	7,5
		323,5				19,1									
	С. Нижняя Медведка, Приобское плато, 533	195	Пески тонко-мелкозернистые, 312—328,7	1/Х 1955 г.	67	0,2	0,7	120,01 5,22 51	35,75 2,94 28	43,29 2,16 21	61,34 1,73 16,7	191,76 3,99 38,8	280,69 4,6 44,5	Окисляемость 14,3	5,1
		463				31									
169	Г. Бийск, терраса р. Бии, 3155	230	Пески тонкозернистые, гравийногалечниковые отложения, 123—162,2	19/V 1960 г.	54	2,8	0,67	18,6 0,81 10	28,3 2,33 29	99,6 4,97 61	21,28 0,6 7	9	475,3 7,3 90	Аммоний 3,6; нитраты 1,3; нитриты 0,1	4,6
		220,3				1						0,19 3			
177	С. Чеканиха, долина р. Оби, 476	145	Пески средне-зериистые, 110—126	5/VII 1964 г.	4-13,6	30	0,62	97,94 4,26 48	20,67 1,7 19	54,11 2,7 31	56,73 1,6 18	167 2,23 26	268,48 4,4 51	Окисляемость 1,9; нитраты 0,1; карбонаты 15	4,4
		172,3				При само-изливе									
174	С. Марковка, Ключевской район, озерная котловина, 38	134		Н. с.	4-0,8	8,33	1,9	354,84 15,44 49	108,22 8,88 29	133,27 6,64 22	537,57 15,15 49	534,95 11,12 35	284,67 4,66 16		15,5
		153,5	зернистые, 96—117			2,22									
216
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
жет быть объяснено и близостью области питания, расположенной в пределах горного обрамления. Дебиты отдельных скважин составляют 1—9 л/сек и больше при понижениях уровня соответственно на 27 и 5 м. Расход скважины в с. Чеканиха (долина р. Оби) при свободном самоизливе составил 30 л/сек. (см. табл. 57). Минерализация подземных вод в основном повышенная (1—3 г/л). Лишь на востоке бассейна и в некоторых районах Кулундинской аллювиальной равнины она ниже 1 г!л. Пресные воды гидрокарбонатные кальциевые, солоноватые— гидрокарбонатно-сульфатные, сульфатно-гидрокарбонатные и сульфатно-хлоридные натриевые. Воды в основном умеренно жесткие и жесткие.
Водоносный горизонт атлымской и новомихайловской свит распространен повсеместно в пределах артезианского бассейна (рис. 26) за исключением юго-восточной окраины. Подземные воды этих свит рассматриваются совместно, так как для большей части территории бассейна характерно отсутствие четкой границы между ними. Свиты представлены частым переслаиванием алевритовых глин, алевритов и песков. Водовмещающие породы представлены преимущественно крупно-, реже мелкозернистыми песками с включением галек и гравия размером до 3—4 см. В разрезе толщи выделяется несколько горизонтов песков, причем наиболее мощные из них обычно приурочены к основанию разреза. Мощность водоносных песков изменяется от 5 до 50 м. Глубина их залегания колеблется в широких пределах — от 124 м на востоке бассейна до 350 м на высоких участках Приобского плато. Преобладают глубины залегания до 300 м. Верхним водоупором горизонта являются одновозрастные глины мощностью 20—30 м; в основании лежат глины палеоценовых, эоценовых и нижнеолигоценовых отложений. В пределах Кулундинской аллювиальной равнины это глины чеганской, на Приобском плато— ост-ровновской свиты.
Воды напорные, величина напора изменяется от НО до 290 м, не превышая на большей части территории 200 м. Уровни в скважинах устанавливаются на глубинах до 60 м, чаще на 2—20 м. Самые глубокие уровни наблюдались в центральной части Приобского плато — до 70—118 м (табл. 58). В пределах Кулундинской аллювиальной равнины и речных долин воды самоизливаются. При этом уровни превышают поверхность земли на 1—25 м с максимумом в центральной части Кулундинской аллювиальной равнины. Абсолютные отметки пьезометрической поверхности уменьшаются от 210 м на востоке бассейна, вблизи областей питания, до 130—160 м на Приобском плато и 100— 130 м в пределах Кулундинской аллювиальной равнины.
Водообильность горизонта довольно высокая. Удельные дебиты скважин в основном превышают 1 л!сек., достигая в отдельных случаях 3,2 л!сек (скв. 107, Приобское плато). Общие дебиты скважин изменяются от 0,66 до 38,8 л!сек. при понижениях уровня соответственно на 4,1 и 19 м (см. табл. 58). Характерно, что самые высокие дебиты имеют скважины, пробуренные в пределах Кулундинской аллювиальной равнины.
Воды в основном пресные, с минерализацией до 1,5 г!л, в единичных скважинах на Приобском плато установлена минерализация 2— 3 г/л. Пресные воды, обычно мягкие и умеренно жесткие, имеют гидрокарбонатный кальциевый состав, реже гидрокарбонатно-сульфатный, гидрокарбонатно-хлоридный кальциевый или натриевый. Соленые воды жесткие и очень жесткие сульфатно-хлоридные натриевые.
Водоупорные эоценовые — нижнеолигоценовые отложения (чеганская и люлинворская свиты) наибо-
Рис. 26. Гидрогеологическая карта водоносного горизонта олигоценовых отложений атлымской и новомихайловской свит Составила О В Постникова
Условные обозначения см на рис. 23
218
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП -СИБ СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
219
Таблица 58
Некоторые данные о подземных водах нижнего — среднего олнгоцена (атлымской и новомихайловских свит)
№ скважины на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмешаюшие породы и интервал их опробования, м	Гата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, л/сек	Минерализация воды. г!л	Химический состав воды, мг!л, мг-зке1л, %-экв						Прочие компоненты, мг{л	Жесткость, MZ-9K8
								Натрий+ +калнй	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидрокарбонаты		
		Глубина скважины, м				Понижение, м									
117 132 147 183 138 108 86 163 133	С. Красноармейское, Кулундинская аллювиальная равнина, 13 С. Георгиевка, 3 км к 3, Кулундинская аллювиальная равнина, 7240 Пос. Лебедино, Ку-луидинская аллювиальная равнина, 21 С. Каип, Ключевской район, Кулундинская аллювиальная равнина, 2-к С. Глубокое, Приобское плато, 6 С. Гоньба, 3 км к 3, Приобское плато, 416 Пос. Зайцево, долина р. Оби, 254 С. Боровлянка, долина р. Оби, 4940 С. Троицкое, Обь-Чумышская возвышенность, 395	141	Пески серые, мелкозернистые, 259—280 Пески разнозернистые, 228—249 Пески разнозернистые, с гравием, 238—263 Пески разнозернистые, 176,6—204 Пески разнозернистые, 252—279 Пески мелко-, средне-зериистые, 245,7—269,7 1 Пески разнозернистые, 124-150 Пески кварцевые, среднезернистые, гравий и гальки, 221,7—262,9 Пески разнозернистые, 220-223	14/V 1967 г. 20/Х 1966 г. 20/V11 1967 г. Н. с. 20/V 1968 г. 2/VI 1965 г. 22/1Х 1960 г. 6/V111 1963 г. 9/IV 1963 г.	16,3 +25 + 14,06 +0,15 25,99 42 + 11,8 13,8 14,6	2,1	1,1 1,6 0,7 1,44 3,46 0,93 0,66 0,55 0,3	252,44 10,98 62 269,23 11,71 46 11,28 44*84 193,81 8,43 35 671,74 29,21 52 154,27 6,71 52 90 3,9 45 31,5 1,37 20 45 1,95 33	46,33 3,01 21 85,67 7,04 28 35,26 2,9 27 84,09 6,92 29 243,17 20 35 38,43 3,16 24 31,62 2,6 30 92,18 4,6 66 16,5 1,35 23	61,92 3,09 17 129,26 6,44 26 62,12 3,1 29 172,74 8,63 36 143,42 7,16 13 61,32 3,06 24 42,34 2,1 25 13 1,05 14 52,1 2,6 44	196 5,52 30 365,1 10,3 42 98,93 2,79 26 590,22 16,64 70 1198 33,78 60 90,77 2,56 20 7,8 0,22 3 10,6 0,3 4 14,8 0,4 6	212 4,41 25 488,86 10,18 40 124,27 2,59 24 171,18 3,56 14 662,1 13,78 25 143,2 2,98 23 104,49 2,17 25 10,7 0,22 4 29,62 0,6 11	455 7,46 42 286,7 4,7 18 335,6 5,5 50,6 231,49 3,8 16 530,7 8,7 15 439,34 7,2 57 378,2 6,2 72 396 6,5 92 299 4,9 83	Нитраты 0,89; карбонаты 15; кремнекислота 24 Кремнекислота 19; окнсляе-мость 1,3; нитриты 0,8 Аммоний 0,8 Нитриты 0,03; интраты 8; окисляемость 2,88 Окисляемость 6; кремнекислота 33,8 Окисляемость 11,2; нитраты 0,44; нитриты 0,07 Окисл иемость л Окисляемость 2,6; аммоний 0,3	6,9 13,5 6 15,6 27,2 6,2 6,2 5,7 3,9
		289 100				23,7 20									
		250 115				20 3,76									
		281,3 140 253 170 295,5 182 279,3 134				18,86 6,25 5,95 1,4 4,78 2,5 6,5 1,3									
		166,2 224				5,5 2,83									
		262,9 220				13 5,5									
		276				И,8									
220
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
лее широко распространены в пределах Кулундинской аллювиальной равнины. Отдельными скважинами они вскрываются на северо-западе Приобского плато. Общая мощность водоупорных пород изменяется от 30 до 200 м. Максимальные мощности обычно наблюдаются на северо-западе бассейна; к востоку они уменьшаются. В литологическом составе отложений преобладают алевритовые глины с маломощными (тонкими) прослойками песков; в нижней части разреза — опоковид-ные глины с прослоями песчаников и алевритов.
Водоносный комплекс палеоценовых, эоценовых и нижнеолигоценовых отложений распространен в центральной части бассейна и приурочен к континентальным и морским осадкам. Изучен комплекс ограниченным количеством скважин, причем большинство из них вскрывает воды в континентальных образованиях (островновская свита). Водовмещающие породы представлены светлосерыми кварцевыми в основном крупнозернистыми песками с гравием и гальками в основании. Мощность водосодержащих прослоев невыдержанная и изменяется в пределах 13—60 м, иногда она составляет всего 3—6 м. В кровле водоносных песков вскрываются глины остров-новской свиты. Нижним водоупором являются глины коры выветривания палеозойского фундамента или сымской свиты континентальных меловых отложений. Глубина залегания отдельных водоносных горизонтов в составе комплекса составляет 140—400 м. В районе г. Камня-на-Оби палеоценовые галечники залегают на глубине менее 50 м.
Воды обладают высокими напорами — до 200—334 м. Уровни в скважинах устанавливаются преимущественно на глубинах . 4,6— 65 м, реже на глубинах 75—100 м и более. На участках с абсолютны ми отметками ниже 140 м наблюдается самоизлив из скважин, при этом уровни поднимаются на 10 м выше поверхности земли. Глубокое залегание уровней характерно для водораздельных пространств Приобского плато с абсолютными высотами более 200 м. Пьезометрическая поверхность комплекса снижается от 160—170 м на Приобском плато до ПО—140 м в пределах речных долин и Кулундинской аллювиальной равнины, являющихся областями частичной разгрузки подземных вод, при общем направлении стока на запад и северо-запад. Дебиты скважин составляют 1—26,7 л!сек при понижениях уровня соответственно на 15 и 20 м (табл. 59). Удельные дебиты обычно не превышают десятых долей литра в секунду, реже достигают 3,7 л/сек.
Минерализация подземных вод чаще всего изменяется в пределах 0,4—1,5 г!л при преимущественно гидрокарбонатном кальциевом составе. Только в центральной части Приобского плато, характеризующейся затрудненными условиями питания и наличием в кровле загипсованных глин неогена, вскрыты соленые хлоридно-сульфатные натриевые воды с минерализацией 2—10 г/л.
Режим палеогеновых водоносных горизонтов относительно стабилен. Положение уровней в течение года характеризуется наличием зимней межени в октябре—ноябре, сменяющейся подъемом, максимум которого приходится на март — апрель — май. Спад уровня продолжается до октября — ноября. Амплитуда колебаний уровней варьирует от 0,1 до 0,6 м и почти не зависит от колебаний климатических факторов. Годовое колебание температур составляет 1—1,5° С. Максимальные температуры в декабре (6—7°С), минимальные — в июле (5—5,5°С). На крайнем западе бассейна в водах палеогеновых отложений отмечена повышенная температура (до 15—18° С в холодный период и 11 — 12°С в летний). В режиме химического состава вод при наблюдениях на Истимисском участке в периоды паводков установлено уменьшение минерализации (от 1,8 до 0,4 а/л).
ЗАП.-СИБ. СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
221
Несколько иной режим наблюдается на участке вблизи долины р. Оби (район г. Барнаула) за счет наличия гидравлической связи с поверхностными водами. Весенний подъем уровня, не превышающий 0,5 м, идет с некоторым отставанием от подъема уровня в реке. После прохождения пика начинается плавный спад уровня до конца года.
Подземные воды меловых отложений
На территории бассейна распространены меловые отложения морского и континентального генезиса. Первые развиты преимущественно в пределах Кулундинской аллювиальной равнины, вторые — в центральной части Приобского плато. Приуроченные к отложениям мела воды вскрыты редкими скважинами и изучены недостаточно.
В составе меловых отложений выделяются: водоносный горизонт верхнемеловых континентальных отложений сымской свиты; водоносный комплекс верхнемеловых морских отложений (ганькинская, слав-городская, ипатовская и кузнецовская свиты); водоносный горизонт йижне- верхнемеловых отложений леньковской и покурской свит.
Водоносный горизонт верхнемеловых отложений сымской свиты имеет широкое распространение на Приобском плато, где вскрывается на глубинах 300—500 м. Мощность водовмещающих пород изменяется от 20 до 45 м. Представлен водоносный горизонт мелкозернистыми кварцевыми песками, иногда с прослоями глин. Пески обычно каолинизированные. У восточного контура распространения водовмещающие породы приобретают более грубозернистый характер. Верхним и нижним водоупором горизонта являются одновозрастные глины мощностью до 10—20 м и более. Водоносный горизонт напорный. Уровни в скважинах устанавливаются на глубинах 60— 75 м. В пределах древних долин воды горизонта, вскрытые скважинами, самоизливаются; при этом уровни устанавливаются на 22 м выше поверхности земли (Кулундинская древняя долина). Напоры над кровлей водоносного горизонта составляют 300—520 м. Абсолютные отметки пьезометрической поверхности уменьшаются в сторону Кулундинской аллювиальной равнины от 155 до 138 м. Удельные дебиты скважин в связи со значительным содержанием каолина в составе водовмещающих пород не превышают десятых долей литра в секунду. Дебиты отдельных скважин достигают 3—6 л]сек при понижениях уровня соответственно на 39,7 и 12,5 м.
Воды в основном пресные, с минерализацией от 0,9 до 1,7 г)л. В центральной части Приобского плато минерализация их повышается до 4 г/л (табл. 60). Состав вод гидрокарбонатно-сульфатный и сульфат-но-гидрокарбонатный с преобладанием среди катионов натрия; при повышении минерализации увеличивается содержание хлоридов и сульфатов. Воды характеризуются повышенной и высокой жесткостью.
Водоносный комплекс верхнемеловых отложений (ганькинская, славгородская, ипатовская и кузнецовская свиты) распространен повсеместно в центральных районах артезианского бассейна. Из морских отложений верхнего мела наиболее обводненными являются пески ипатовской пачки, залегающие на глубинах 500—627 м и вскрытые скважинами на крайнем северо-западе бассейна. Мощность водоносной толщи изменяется от 5 до 80 м, а в отдельных случаях достигает 100 м и более (см. табл. 60). Водовмещающие породы представлены мелко- и тонкозернистыми песками кварцевого состава, в кровле которых залегают одновозрастные глины. В основании комплекса вскрываются глины леньковской свиты или коры выветривания пород палеозойского фундамента.
222
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП.-СИБ. СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
223
Некоторые данные о подземных водах палеоценовых, эоценовых и нижнеолигоценовых отложений
Таблица 59
№ скважины на гидро* геологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м Глубина скважины, м	Водовмещающие породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, л(сек	Минерализация воды, г(л	Химический состав воды, мг]л, мг-жв^л, %-экв						Прочие компоненты, мг}л	Жесткость, М2-ЭК&
								Натрий-ь +калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидро-карбо-иаты		
						Понижение, м									
	С. Платоновка, Кулундинская аллювиальная равнина, 2-П	145		1967 г.	5,0	3,7	0,41	58,64 2,55 45	18,27 1,5 27	32,13 1,6 28	48,07 1,35 24	50,61 1,05 19	198,31 3,25 57		3,1
		248	зернистые, кварцевые, 208,5—226			12,58									
168	С. Гуселетово, Кас-малннская древняя долина, 276	204 « 369,4	Пески с гравием и галькой, 236-248	3/IX	55	0,49	9,35	2001	623	289	3000 84,61 56	2672	762	Аммоний 0,6; железо 0,3; окисляемость 0,15	65,7
				1961г.		3,55		87,03 58	51,2 33	14,4 9		55,61 36	12,5 8		
135	С. Реб.риха, Касма-	210	Пески крупно-	26/VI 1956 г.	55	0,5	1,1	185,8 8,05 47	66	70	182 5,13 30	188	488,1 8 47		8,9
						Н. с.			5,43 32	3,49 21		3,91 23			
	лннская древняя доли-на, 8834	471,3	зернистые, 403-462												
139	Ст. Корчино, Приобское плато, 2340	220	Пески разно-	5/IV 1954 г.	56	5	1,29	234,5 10,18 55	57,3 4,71 25	72,5 3,62 20	214,4 6,04 33	238,5 4,97 27	469,7 7,69 40		8,3
						14									
		500	384—414												
143	С. Калманка, 2,5 км к СЗ, Приобское плато, 8873	190	Пески, галеч-	10/Х 1964 г.	31	1,2	0,86	131,3 5,7 49	37,7 3,1 26	58	78	130	421	Окисляемость	5,9
						40,1				2,89 25	2,2 20	2,71 22	6,9 58	4,2; аммоний 0,1; железо 0,3	
		360,3	ннкн с крупнозернистым песком, 329,3—351												
	С. Завьялово, 16 км к С, Приобское плато, 16	160	Пески средне-	30/Х	17,3	2,06	3,57	707,4 30,77 55	165,6 13,62 25	223,9 11,17 20	851,1 23,44 42	1160,4 24,16 44	475,9	Окисляемость	24,8
				1968 г.		20,63							7,8 14	7,2; аммоний 0,7	
		352	321—339												
160	С. Гилев Лог, Приобское плато, 70-а	175	Пески тонкозернистые, глинистые с гравием, 296—314	22/1X 1964 г.	30,78	3,1	3,9	768,8 33,44 54	192,3 15,81 25	256,5 12,8 21	1072,7 30,25 49	1220,5 25,41 41	390,5	Аммоний 0,1; окисляемость 9,1	28,6
						0,87							6,4 10		
		’323,5													
110	Г. Барнаул, Прноб-	220	Пески средне-,	5/III	87	2,7	0,75	128,7 5,6 55	27,97 2,3 22	46	70,91	76,75 1,6 15	402,78 6,6 65		4,6
				1962 г.		31				2,3 23					
	ское плато, 229	410	мелкозернистые, 342,8—356,5								2 20				
224
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП -СИБ. СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
225
Некоторые данные о подземных водах верхне меловых континентальных и морских отложений
Таблица 60
№ скважины на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмещающие породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, л1сек	Мине-рали-зация воды, г/л	Химический состав воды, мг{л, мг-экв/л, %-экв						Прочие компоненты, мг/л	Жесткость, мг-экв
								Натрий+ +калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидро-карбонаты		
		Глубина скважины, м													
						Понижение, м									
Верхнемеловые конти
ментальные отложения
	С. Мамонтово, аэропорт, древняя долина, 373	207	Пески светлосерые, мелко-и среднезернистые, 483—503	15/IX 1962 г.	60	0,48	2,01	298	114	160	320	670	451	Железо трехвалентное 0,5; нитриты 17,39	17,4
		630,8				27		12,97 43	9,4 31	7,99 26	9,02 30	13,94 46	7,4 24		
148	С. Завьялово, древняя долина, 526	159	Пески серые, мелкозернистые с прослоями глин, 470-507	14/VI 1965 г.	11,6	3,3	3,98	698	202	351	1166	1335	228,8 3,75 6	Окисляемость	34,2
		552				39,7		30,36 47	16,2 26	17,5 27	32,9 51	27,81 43		2,9	
	С. Курган, древняя долина, 21	115	Пески мелкозернистые, кварцевые, 499—528	8/VIII 1969 г.	+22,9	3,1	1	182,6 7,94 50	55,9 4,6 29	64,1	184,4 5,2 33	290,6 6,05 38	274,6 4,5 29	Аммоний 0,1; окисляемость 4,1	7,8
		545,6				41,5				3,2 21					
	С. Закладное, Приобское плато, 1522	230		1968 г.	75	3,8	2,2	438,21 19,06 56	94,24	141,91	524,39	702,02 14,62 43	272	Окисляемость	14,8
		451	серые, мелкозернистые, 381-450			5			7,75 21	7,08 23	14,79 44		4,48 13	3,4	
	С. Ключи, 2,7 км к ЮЗ, Кулундинская аллювиальная равнина, 67	151,4 406	Пески тонкозернистые, 373,7—406	VIII 1969 г.	1,7	4,2 27,5	0,69	91,76 3,99 39	30,7 2,52 37	75,39 3,76 24	125,26 3,56 35	126,33 2,63 26	247,05 4,05 39	Железо 0,1; нитраты 2,0	6,3
				Вер	хнемел	овые мор	ские о	тложени	Я						
	С. Асямовка, Кулундинская аллювиальная равнина	125		12/IV 1968 г.	+ 15	12	0,63	170,2 7,4 86	9,7 0,8 9	8	65	124,7 2,6 30	252	Окисляемость	1,2
		765	зернистые, 502—516, 530—539, 599-608			При само-изливе				0,4 5	1,83 21		4,13 48	0,96; железо 0,3	
	С. Орехово, Кулундинская аллювиальная равнина	115	Пески с прослоями глин, 627—750	10/V 1967 г.	+20	21	|	0,67	137,5 5,96 60	24,2 1,99 20	40	133,2 3,72 38	96,2 2 20	240		3,98
		760				30				1,99 20			3,94 42		
	г. Славгород, Кулундинская аллювиальная равнина, 6930	120	Пески мелкозернистые, 610—690	26/II 1968 г.	+20	20	0,63	127,4 5,52 65	6(		65,2 1,84 27	106	270		3
		755				32			2,99 35			2,21 29	4,43 55		
	С. Михайловка, древняя долина, 7984	105	Пески серые, мелкозернистые с прослоями глин 618—740	20/IV 1967 г.	+20	27,8	0,71	143,2 6,22 60	24,2 1,99 20	40	112,7 3,19 31	137,4 2,85 28	252		4,2
		747				При само-изливе				1,99 20			4,13 40		
226
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
Воды высоконапорные, самоизливающиеся. Уровни устанавливаются на 15—20 м выше поверхности земли (ст. Кулунда). Пьезометрическая поверхность комплекса плавно снижается к западу и северо-западу от 140 до 125 м. Водообильность отложений характеризуется удельными дебитами около 1 л!сек. Дебиты скважин достигают 20 л/сек при понижении уровня на 20—30 м. Расходы скважин при са-моизливе не превышали 12 л/сек. Преобладает минерализация подземных вод 0,6—0,7 г/л и гидрокарбонатно-сульфатный натриевый состав. Иногда анионы содержатся в приблизительно равных количествах. Воды комплекса мягкие. Величина жесткости изменяется от 1,2 до 4,2 мг-экв.
Водоносный горизонт нижне-верхнемеловых обложений покурской и леньковской свит, распространенный на крайнем северо-западе бассейна и на западном склоне Приобского плато, вскрывается на глубинах 400—640 м. Подземные воды леньковской свиты, как правило, опробованы совместно с водоносными горизонтами меловых отложений, залегающими выше. Подземные воды довольно детально изучены на крайнем северо-западе бассейна в районе г. Славгоро-да и ст. Бурлы. Мощность водовмещающей толщи достигает 66 м и более (табл. 61). В кровле и подошве ее залегают обычно одновозрастные глины. Водоносный горизот представлен мелко-, реже средне- и грубозернистыми глауконитовыми песками.
Воды характеризуются весьма высокими напорами, достигающими 600 м. Статические уровни устанавливаются на 31,5 м выше поверхности земли. Абсолютные отметки пьезометрической поверхности составляют 120—142 м. Снижение их идет к западу за пределы бассейна, в сторону Западно-Сибирской низменности. Водообильность отложений невысокая. Удельные дебиты скважин не превышают 1 л(сек. Дебиты отдельных скважин при самоизливе достигают 26 л(сек. Воды пресные, с минерализацией 0,34—1,95 г/л, смешанные по анионному и натриевые по катионному составу с температурой на выходе из устья скважины 20—26°С. Воды преимущественно мягкие, лишь в пределах Приобского плато (станции Леньки, Овечкино) жесткость увеличивается до 10— 16 мг-экв.
Подземные воды пород палеозойского фундамента
Породы палеозойского фундамента на территории бассейна вскрываются на глубинах от 5—10 м (юго-восточная окраина) до 540—1000 м и более (Кулундинская впадина). Подземные воды связаны с верхней выветрелой трещиноватой зоной пород различных стратиграфических горизонтов, что определяет их гидравлическую взаимосвязь. На большей части района обводненные породы фундамента вскрыты одиночными скважинами. В предгорных районах воды зоны выветривания изучены довольно хорошо, так как здесь они являются одним из основных источников водоснабжения.
Воды зоны трещиноватости осадочно-метаморфических пород залегают на глубинах от 8—15 м вблизи горного обрамления до 600—1000 м в центральной части бассейна. Водовмещающие породы представлены глинистыми сланцами, песчаниками и известняками. Мощность обводненной зоны изменяется от 70 до 100 м. Трещинные воды обладают напором, величина которого возрастает к западу по мере погружения фундамента от 40—100 до 160—600 м и более. В районе Кулундинского озера скважины самоизливают, уровни достигают +37,8 м. В пределах предгорных равнин скважинами на водоразделах и их склонах вскрываются безнапорные воды, в долинах
ЗАП СИБ СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
227
рек нередко наблюдается самоизлив. Пьезометрическая поверхность трещинных вод снижается от предгорий в северо-западном и западном направлении от 270 до 145 м Отмечается снижение уровенной поверхности к долине р. Оби и ее притокам, где абсолютные отметки ее составляют 135—138 м (р. Обь — с. Гоньба, р. Кулунда— с. Ситниково).
Водообильность отложений в целом низкая. Дебиты скважин обычно составляют 0,5—1 л/сек при понижениях уровня до 10 м. Увеличение расходов скважин до 10—25 л/сек при понижениях уровня на 10—15 м (табл. 62) отмечается на отдельных участках, где породы палеозоя залегают под аллювием предгорных рек. Повышение дебитов в данном случае объясняется наличием гидравлической связи между трещинными водами и водами аллювиальных отложений. Низкая водообильность пород фундамента в районах, удаленных от предгорных равнин, вызвана затрудненными условиями питания через мощную толщу песчано-глинистых мезо- и кайнозойских осадков.
Трещинные воды преимущественно пресные, с минерализацией до 1 г/л, от умеренно до очень жестких, гидрокарбонатные кальциевые, реже гидрокарбонатно-сульфатные натриевые. Минерализация их повышается до 2—6 г/л на участках с затрудненными условиями питания подземных вод, где в кровле водовмещающих пород часто залегает толща загипсованных глин. При этом тип вод становится хлоридно-сульфатным натриево-магниевым.
Воды зоны трещиноватости интрузивных образований вскрываются скважинами значительно реже, чем воды осадочнометаморфических пород. Водовмещающими являются граниты, гранодиориты, диориты. Подземные воды чаще всего приурочены к трещиноватым породам верхней выветрлой зоны, залегающей на глубинах от 5—10 м по периферии бассейна до 540 м в с. Асямовка, в единственной на территори Кулундинской аллювиальной равнины скважине, вскрывшей подземные воды в интрузивных породах. Остальные скважины, по которым изучены воды интрузий, расположены на площади предгорных равнин. Вскрытая мощность трещинной зоны достигает 80 м, в большинстве случаев она не превышает 30 м (табл. 63). Воды как напорные, так и безнапорные. В обоих случаях глубина установившихся уровней изменяется от 3 до 45 м. В с. Асямовка подземные воды самоизливаются при установившемся уровне +14,5 м. Величины напоров возрастают по мере погружения фундамента бассейна к западу и северо-западу, достигая 564 м. Отметки пьезометрической поверхности снижаются от предгорий (360 м) к долине р. Оби (170—160 м) и далее к центру Кулундинской равнины (150—140 м). Верхним водоупором в предгорных частях бассейна чаще всего являются глины коры выветривания пород палеозоя или таволжанской свиты неогена, нередко водоупор отсутствует.
Водообильность отложений неравномерная. Удельные дебиты скважин составляют сотые, реже десятые доли литра в секунду. Лишь в г Бийске скважина, оборудованная на трещинные воды интрузивных пород (в интервале 77—125 м), имела дебит 12,5 л/сек при понижении уровня на 4 м. Воды преимущественно пресные с минерализацией до 1,4 г/л, гидрокарбонатные кальциевые. В г. Рубцовске на глубинах 120—140 м под толщей загипсованных неогеновых глин вскрыты соленые воды с минерализацией 13,4 г/л, хлоридно-сульфатные натриевые. Жесткость воды в основном умеренная.
Режим подземных вод в породах палеозойского фундамента в предгорных районах по периферии бассейна отличается значительной динамикой и тесно связан с метеорологическими условиями. Характерен интенсивный подъем в период весеннего снеготаяния с последующим мед-
228
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП.-СИБ СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
229
Некоторые данные о подземных водах нижне-верхнемеловых отложений
Таблица 61
№ скважины на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмещающие породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установив* шийся Уровень^ м	Дебит, л!сек, Понижение, м	Минерализация, воды, г[л	Химический состав воды, мг/л, мг-экв/л, %-зкв						Прочие компоненты, мг/л	Жесткость, MZ-9K9
								Натрий-Ь +калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидро-карбо-иаты		
		Глубина скважины, м													
	Пос.	Бенгельды, древняя долина, 7983	но	Пески	20/111	+20	6,6	0,75	173	18,1 7,48 14	30	109,7 3,07 30	143	274		з
		824	глауконитовые, 547—670, 685-788	1967 г.		15,4		7,52 72		1,5 14		2,98 28	4,49 42		
93	Разъеза Чуманский, древняя долина, 7252	108	Пески мелкозернистые, 645—667, 745—782	6/IX 1966 г.	+20	11,6	0,69	176,4 7,7 85	3i		56,5 1,6 19	140,1 2,9 32	280,69 4,6 49	Железо 0,3; окисляемость 4,18	1,6
		824				30			If	,4					
	Пос. Яровое, Кулундинская аллювиальная равнина, 8435	110	Пески мелко-	18/VII	+ю	10,5	0,6	123	18,1 1,5 18	30	76,4 2,1 25	256	96,2 2 22		33
		840	.зернистые с прослойками глины, 687—743	1967 г.		При само-излнве		5,3 64		1,5 18		4,2 53		0,4; железо 0,2	
	С. Цветополь, Ку-лундииская аллювиальная равнина, 3914	107	Пески мелкозернистые, 640—706	6/V	+20	30	0,69	141,9 6,13 61	23,6	38	120,5	135,4 2,81 28	228		3,8
		747		1958 г.		При само-нзливе			1,941 20	1,896 19	3,38 34		3,74 37		
	Ст. Леньки, Приобское плато, 217	145	Пески среднезернистые, 417—442, 467—475	13/ХП 1953 г.	2,6	5,7	1,71	250,6 10,87 40	103,6 8,39 31	149,3 7,44 29	401,8 11,31 43	532,9 11,08 41	268,6 4,39 16		15,9
		520				42,5									
134	Ст. Овечкино, древняя долина, 479	145	Пески кварцевые, тонкозернистые, 380-543	7/VI 1953 г.	8,2	4,1	1,95	406,9 17,7 61	76,2 6,3 22	92,2 4,6 17	325,4 9,17 32	516,1 10,7 37	530,87 8,7 31		10,89
		550				4,1									
	Ст. Кулунда, Кулундинская аллювиальная равнина, 908	134	Пески серые, мелко-н тонкозернистые, 427-456	2/П	3,5	13,41	0,34	41‘,4 1.8 34	21,8 1,8 34	34,1 1,7 32	82,7 2,3 43	81,5 1,7 32	79,5 1,3 25	Окисляемость 2,7; железо 0,3	3,5
		470		1958 г.		42									
146	С. Благовещенка, Кулундинская аллювиальная равнина, 2483	105,1 650,8	Пески темносерые, кварцевые, мелкозернистые, 345 - 401, 455-476, 530—625	4/IV 1959 г.	+31,5	21,2 23,25	0,97	255,2 11,09 80	34,1 2,8 19	3,6 0,18 1	161,6 4,57 32	250,1 5,2 37	268,4 4,ЗЭ 31		3
230
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП.-СИБ. СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
231
Некоторые данные о подземных водах зоны трещиноватости осадочно-метаморфических палеозойских пород
Таблица 62
№ скважины на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмешаюшие породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся Уровень, м	Дебит, л1сек	Минерализация воды, г{л	Химический состав воды, мг/л, мг-экв/л, %-экв						Прочие компоненты, мг[л	Жесткость, мг-экв
								Н атрий н-4-калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидро-карбонаты		
		Глубина скважины, м													
						Понижение, м									
115	Г. Павловск, Приобское плато, 4731	190	Песчаники	4/V 1962 г.	35	0,33	0,6	22,31 0,97 10	50,1 4,2 45	83,36 4,2 45	164 4,6 44	32,18 0,67 15	247,6 4,1 41	Нитриты 1,5; нитраты 0,44	8,4
		441,5	зеленоватосерые, 411—413			Н. с.									
	С Павловка 5 км	220	Сланцы	17 VII	10	3,4	1,3	181,6 7,9 45	50,9 4,2 24	108,2 5,4 31	226	285,1 5,9 34	317,2 5,2 30		9,6
	к СВ, Приобское плато, 1350	42,9	трещиноватые, 24-43	1957 г.		1					6,4 36				
195	С. Тугозвоново, предгорная равнина, 472	185	Песчаники	26,VIII 1964 г.	15,5	0,56	0,66	28,5 1,2 14	42,56 3,5 41	80,16 4 45	12,41 0,3 3	59,3 1,2 14	433,23 7,1 83	Нитраты 2,22; аммоний 0,1; окисляемость 1,9	7,5
		92,2	мелкозернистые, трещиноватые, 29,5—92,2			1									
77	С.	Заковряжино, 12 км к СЗ, предгорная равнина, 513	190	Алевриты, 147—200	8/VIII 1965 г.	44	0,8	1,3	135,19 5,9 30	78,7 6,5 34	137,47 6,9 36	265,93 7,5 39	284,33 5,92 31	353,9 5,8 30	Окисляемость 7,1	13,4
		200				31,2									
	С. Коростели, в 2 км к Ю, предгорная равнина, 2116	294	Сланцы	1955 г.	55	0,23	6	Я'тП	442	515 25,7 26	1892 53,3 53	2135 44 3 45	85,4 1,4 2		64
		134,9	трещиноватые, окремненные, 115—134,9			41,34		37,0 37	36,3 37						
	Пос. Огни, предгорная равнина, 2200	300	Глинистые	13/VI	1,16	1,16	0,9	143,9 6,3 35	52 4,3 23	152 7,6 42	31,6 0,9 5	516,3 10,7 60	390,52 6,4 35	Окисляемость 2,72; карбонаты 24	11,9
		79,8	сланцы с прослоями песчаника, 19—63,5	1961 г.		И. с.									
	С, Камышенка, 5 км к В, предгорная равнина, 4758	258	Сланцы	27/VII 1962 г.	46	0,52	0,7	100,6 4,4 45	28,82 2,4 25	58,82 2,9 30		124,65 2,6 27	317,8 5,2 53	Аммоний 0,9	5,3
		214,6	глинисто-хлоритовые, 181—200			68,97					1,9 20				
	С. Верхняя Талица, долина р. Катуни, 3258	254	Туфопесчани-ки выветрелые, 88,65—99,3	27/IV 1960 г.	30	0,13	0,6	41,4 1,8 23	27,5 2,3 30	73,7 3,7 47	21 0,6 8	53,5 1,11 14	372,1 6,1 78	Аммоний 4,5	6,2
		105				21,35									
210	С. Ивановка, предгорная равнина, долина р. Таловка, 4608	255	Сланцы глинистые, трещиноватые, 29—85	27/VIII 1962 г.	9	2,22	1,6	627 27,2 74	162 8 25	28,06 1 1	330 9,3 25	535 11,1 20	994,6 16,3 45	Окисляемость 2,1	9,1
		85				41									
	С. Инюшово, Обь-Чумышская возвышенность, 3402	190	Змеевики сер-пентинизиро-ваниые, 152—201	Н. с.	—8,5	0,013	0,44	П,5 0,5 8	62,62 5,1 87	7,01 0,3 5	16 0,4 6	2,46 0,09 2	335,5 5,41 92	Аммоний 1,5; нитраты 0,44	5,4
		201													
232
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП.-СИБ. СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
233
Некоторые данные о подземных водах зоны трещиноватости интрузивных пород
Таблица 63
№ скважины на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, hfe по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмещающие породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, л!еек 	Минерализация воды, г/л	Химический состав воды, мг/л, мг-экв/л, %-экв						Прочие компоненты, мг!л	Жесткость, мг-экв
								Натрий+ Н-калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидро-карбо-наты		
		Глубина скважины, м				Понижение, м									
	Пос. Целинный, предгорная равнина, 5013	250	Граниты розоватосерые, крупнозернистые, выветрелые, трещиноватые, 92—103	2/VIII 1962 г.	17,8	0,52	0,6	89,47 3,9 37	33,68 2,8 26	77,75 3,9 37	276	31,7 0,7 7	122 2 29	Окисляемость 5,12; нитраты 0,44	6,7
		102				32,4					7,8 64				
	С. Верх-Шубенка, Обь-Чумышское плато, 3322	280	Граниты крупнозернистые, трещиноватые, 166,3—179	14/IV 1960 г.	24,5	0,06	0,6	71	20,2 1,7 22	60,2 3 35	19	24	409 6,7 87	Аммоний 1,2; нитраты 0,03	4,7
		179				95,5		3,1 40			0,5 6,5	0,5 6,5			
192	С. Сычевское, МТС, предгорная равнина, 1797	175	Граниты розоватосерые, грубозернистые, 12,9-20	16/VII 1957 г.	10	4	0,3	14,9 0,6 16	8,6 0,7 18	49,1 2,4 64	7	14,4 0.3 8	201,3 3,3 87	Аммоний 2; трехвалентное железо 0,3, нитраты 0,2; нитриты 0,2	3,1
		75,4				25,5					0,2 5				
199	С. Алтайское, предгорная равнина, 58	250	Граниты, 27—40	1956 г.	2,9	0,9	0,35	23,2 1 22	5,6 0,5 11	60,1 3 67	7	9	750,1 4,1 90	Аммоний 3; окисляемость 6,44	3,5
		40				17,5					0,2 5	0,2 5			
109	С. Асямовка, Кулундинская аллювиальная равнина, 252	125	Граниты среднезернистые, 538—618	Н с	+ 14,45	0,22	0,7	202	10	5	76	160	270 4,4 43		0,7
		618,6				9,4		8,8 93	0,5 5	0,2 2	2,1 22	3,3 35			
216	С. Веселый Яр, долина р. Алей, 1572	230	Г раниты трещиноватые, 37—50	2/VII 1956 г.	5,0	0,85	0,51	120	4,6 0,4 6	16,6 0,8 12	16,9 0,5 8	38.6	317,3 5,2 80	Железо 0,1; окисляемость 2,56	1,2
		50				29,4		5,3 82				0,8 12			
	С. Грязнуха, долина р. Катуни, 416	197,8	Граниты трещиноватые, 42—67	12/VI 1956 г.	Н. с.	2,8	0,49	27,8 1,2 19	18,6 1,5 23	74,2 3,7 58	9,61 0,3 5	33,3 0,7 11	335,6 5,5 84	Окисляемость 2,04	5,2
		67				18									
	С. Мало-Угренево, 2,5 км к ЮЗ, долина р. Бии, 3184	180	Граниты биотитовые, трещиноватые, 132—197	24/VI 1961 г.	10	0,74	0,7	43	31	97	34	73	415	Аммоний 1,5; нитриты 0,03; окисляемость 3,2	7,39-
		197				35		1,89 20	2,55 27	4,84 53	0,96 9	1,52 13	6,8 78		
	С. Усть-Чарышская пристань, Приобское плато, 458	211	Граниты трещиноватые, 183,9—265	15/11 1964 г.	45,5	0,2	1,4	332,45 14,4 69	17,63 1,4 7	106,21 5,3 24	290,75 8,2 39	405,85 8,54 41	237,97 3,9 20	Карбонаты 18; аммоний 0,6; окисляемость 4,3	6,7
		265				54									
234
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ленным спадом. В летне-осенний период на кривую спада нередко накладываются невысокие дождевые паводки. Годовая амплитуда колебания уровня составляет 1,8—3,5 м. Изменение температуры воды не превышает 3°С.
ЮГО-ЗАПАДНОЕ КРЫЛО ЧУЛЫМО-ЕНИСЕИСКОГО АРТЕЗИАНСКОГО БАССЕЙНА
Юго-западное крыло Чулымо-Енисейского артезианского бассейна, являющегося частью сложной Западно-Сибирской артезианской области, приурочено к предгорной депрессии, вытянутой вдоль северной оконечности Кузнецкого Алатау и известной в геологии под названием Приаргинской моноклинали. Складчатый фундамент бассейна с заключенными в .нем трещинными и трещинно-жильными напорными водами древней зоны выветривания пород погружается к северу и северо-западу и уже на широте г. Мариинска вскрывается на глубине 1150 м. Южная и юго-западная границы артезианского бассейна проходят по контакту мезо-кайнозойских отложений с дислоцированными толщами палеозоя и протерозоя. На севере, далеко за пределами Кемеровской области, Чулымо-Енисейский бассейн соединяется с Обским. Сложное строение складчатого фундамента и осадочного чехла определяют особенности распространения водоносных комплексов в артезианском бассейне. Так, в приподнятой западной части района (Улановская впадина) отсутствуют водоносные образования юры и нижнего мела. Восточнее, в междуречьях рек Яи и Кии, Кии и Серты мощность водоносных юрских отложений достигает 520 м, а нижнемеловых 300—350 м. На крайнем юго-востоке, на левобережье Урюпа, на поверхность выходят водоносные юрские континентальные образования, выстилающие ложе артезианского бассейна. Далее к северу они последовательно перекрываются водоносными меловыми, палеогеновыми и четвертичными осадками. Мощность всех отложений увеличивается в сторону погружения фундамента.
Толща в целом характеризуется содержанием напорных и безнапорных поровых и порово-пластовых вод, часто невыдержанным ритмичным чередованием водоносных и водоупорных прослоев как по площади, так и в разрезе.
Гидрогеологическая изученность территории по площади и на глубину невелика. В настоящее время наиболее изучены районы месторождений Канско-Ачинского буроугольного бассейна и широко используемые в основном для сельскохозяйственного водоснабжения залегающие близко от поверхности водоносные горизонты и комплексы. Сведения о более глубоких водах имеются лишь по отдельным скважинам.
В районе распространены следующие водоносные горизонты и комплексы грунтовых и подземных вод (в стратиграфической последовательности водовмещающих пород): горизонт верхнечетвертичных — современных аллювиальных отложений поймы и первой надпойменной террасы; комплекс средне- верхнечетвертичных аллювиальных отложений второй и третьей надпойменных террас рек Кии, Яи, Дудета и древних аллювиальных долин; воды спорадического распространения в субаэральных нижне-среднечетвертичных отложениях; горизонт оли-гоценовых отложений; комплексы верхнемеловых, нижнемеловых и юрских отложений; воды зоны трещиноватости палеозойских образований складчатого фундамента.
Имеющие некоторое распространение в средней части бассейна р. Кии отложения вепхов неогена, залегающие на повышенных отмет
ЗАП.-СИБ. СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
235
ках рельефа, в значительной части сдренированы и практически безводны (табл. 64).
Водоносный горизонт верхнечетвертичных — современных аллювиальных отложений поймы и первой надпойменной террасы распространен в долинах рек Яи, Урю-па, Дудета, Кии и ее крупных притоков — рек Серты, Тяжина, Тисульки, протягиваясь вдоль русел полосой в 3—6 км. Водовмещающими являются залегающие в основании террас пески с гравием и галечники с песчано-глинистым заполнением мощностью 1—18 м. Максимальные мощности, более крупный состав и хорошая промытость отложений характерны для верховьев рек в предгорных районах.
Воды поровые, в основном безнапорные и редко в тыловых частях террас обладают слабым напором до 4—6 м (долины рек Кии, Серты). Уровни обычно устанавливаются на глубинах 0,5—13 м. В кровле водовмещающей толщи почти повсеместно залегают одновозрастные супеси и суглинки; лишь на заболоченных участках поймы Урюпо-Дудет-ской долины развит торф, мощность которого не превышает 0,5—2 м. Горизонт залегает на отложениях различного возраста: от палеозоя До верхнего неогена включительно, различных по составу и степени водоносности.
Водообильность галечников изменяется в широких пределах и зависит от величины содержания в них глинистых частиц. Дебиты скважин колеблются от 0,4 до 5,5 л)сек. Наиболее часто встречаются скважины с расходами 1—3,5 л!сек. Самые высокие показатели характерны для хорошо промытых валунно-галечниковых образований в предгорных частях долин. Коэффициенты фильтрации аллювия в верховьях рек Кии и Серты, по определениям П. М. Ксенды, достигают 295 м/сутки, у г. Мариинска — 28—29 м]сутки.
В долине р. Яи воды в аллювиальных образованиях песчано-галечникового состава вскрываются на глубинах до 15 м, воды напорные. Пьезометрические уровни устанавливаются выше поверхности земли на 0,8—1,3 м. Мощность обводненных пород не превышает 2—3 м. Водообильность отложений-невысокая, расходы скважин при самоизливе составляют 0,2—0,3 л/сек, а притоки в стволы шахт при проходке (Анжеро-Судженский район) едва достигают 0,3—0,6 л!сек.
Солевой состав вод аллювиальных отложений отличается преобладанием гидрокарбонатов кальция, реже кальция и магния или кальция и натрия. Формирование химического состава вод находится в тесной связи с фильтрационными свойствами, степенью обводненности и про-мытости отложений. Величина минерализации увеличивается с верховьев долин рек к устьям от 0,2 (пойма р. Урюп) до 0,7 г/л (первая терраса р. Каменки у с. Преображенка). Воды от очень мягких до жестких, величина жесткости 1—7 мг-экв (табл. 65).
Непродолжительными наблюдениями Кузбасской гидростанции в 1963 г. за грунтовыми водами в районе г. Мариинска установлена зависимость их режима от сезонных климатических изменений. Минимальный уровень наблюдается в марте; со второй половины апреля до максимума в первой половине июня отмечен подъем уровня, сменяющийся слабым спадом. Амплитуда колебаний достигает 1,8 м. Области питания водоносного горизонта совпадают с площадями его распространения. Питание происходит в основном за счет инфильтрации атмосферных осадков, особенно в период снеготаяния и паводков. В пределах населенных пунктов воды аллювиальных отложений загрязнены.
Водоносный комплекс средне-верхнечетвертичных аллювиальных отложений второй и третьей надпойменных террас рек Кии, Я и, Дудета и древних ал-
236
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП.-СИБ. СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
237
Основные сведения о гидрогеологическом разрезе юго-за падиого крыла Чулымо-Еиисейского артезианского бассейна
Таблица 64
Группа	Система	Отдел	Свита	Мощность, м	Литологический состав	Гидрогеологическая стратификация	Мощность обводне я-ной части, м	Уровень вод, м	Напор, м	Удельный дебит водопунктов, л]сек	Дебит родников, л!сек	Минерализация, г/л	Химический состав подземных вод
Кайнозойская	Четвертичная	Средний,	иРПХНИЙ Совре- нижний	Рх ии менный	—	1-18	Галечники, пески с гравием, суглинки, илы, торф	Водоносный горизонт Qiij-jv	1—18	От 13 до +1.3	0,6—6	0,04—5,5	0,3—1	0,2—0,7	Г идрокарбонатный кальциево-магниевый
				5—32	Галечники, пески, супеси, суглинки	Водоносный комплекс Qii-iii	4,5-16	1—23	1,5-4	0,02—5,4	0,1—1,2	0,3—0,6	Гидрокарбонатный кальциево-магниевый
				До 22	Суглинки, супесн, пески	Воды спорадического распространения Qi-ii		Не изучены			0,2-0,5	Н. с.	Н. с.
	Неоген	Верхний	Кочковская	5—20	Глины, суглинки, линзы песков и супесей	Водопроницаемые, но безводные N+c		—		—	—	—	—
	Палеоген	Верхний	Новомихайловская	15—70	Песчано-галечниковые отложения, глины	Водоносный горизонт Pg3nm	От 1,5-3 до 27—34	5—11	11—40	0,2—1,2	Н. с.	0,2-0,6	Гидрокарбонатный кальциевый
Мезозойская	Меловая	Верхний		0-140	Пески, линзы гравия, галечники, каолиновые глины с прослоями сливных песчаников	Водоносный комплекс Сг2	2—75	От 59 ДО +3,4	4—134	0,01—0,6	0,1-0,2	0,2-0,65	Гидрокарбонатный кальциевый, реже кальциево-магниевый
		Нижний	Кийская	От 10—40 до 100	Галечники, пески, пестроцветные глины с линзами песков, в предгорных районах с пластами конгломератов	То же сГ1	5—37, чаще 10—20	От 64 ДО + 10—Ь2О	0—247	0,03—1, редко 1,6—2,5	0,2—3	До г 0,2—0,5	лубины 60—80 м Г идрокарбонатный кальциевый и кальциево-магниевый
			Илекская	До 420	Песчаники мелко- и среднезернистые, сла-босцементированные, с редкими прослоями аргиллитов и мергелей							Гл 0,6-0,7	у б же 60—80 м Гидрокарбонатный магниево-натриевый или натриевый
	Юрская	Верхний	Тяжинская	От 45 до НО	Аргиллиты, алевролиты, песчаники, иногда прослои угля	J							
238
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП.-СИБ. СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
239-
Продолжение табл. 64
Группа	Система	Отдел	Свита	Мощность, м	Литологический состав	Гидрогеологическая стратификация	Мощность обводненной части, м	Уровень вод, м	Напор, м.	Удельный дебит водопунктов, л!сек	Дебит родников, л[сек	Минерализация, г 1л	Химический состав подземных вод
Мезозойская	Юрская	|	Средний	Итатская	До 420	Песчаники с мощными (до 35—65 л/) пластами угля, аргиллиты, алевролиты, в нижней части (100 л/) безуголь-ные	Водоносный комплекс J	Цо 9,5—56 На 10-13	глубины 240 м					
								От 55 до +10 Глубине 816— +32	0—190 -1081 м До 1033	От 0,01—3 до 19 0,003	0,02—1,5, реже 4—14,4	0,3—0,75 2,3—2,8	Гидрокарбонатный кальциевый или каль-циево-магниевый Гидрокарбонатно-хлоридный натриевый
		Нижний	Макаровская	60-110	Песчаники, аргиллиты, алевролиты с редкими пластами угля. В Улановской впадине— галечники и гравелиты								
Палеозойская	Девонская, пермская			>100	Известняки, песчаники, аргиллиты, алевролиты, интрузии—породы складчатого фундамента	Воды зоиы трещиноватости Pz	30—80	50—30	До 20—40	От 0,001 до 1,3-2	От 0,1 до 3—5	0,2—0,75	Гидрокарбонатный кальциевый
						Водоупор Pz							
лювиальных долин имеет органиченное распространение в районе. Наибольшие площади его известны на левобережье р. Кии (полоса шириной до 7—10 км). Водовмещающие пески, галечники, супеси залегают под толщей суглинков, супесей и глин мощностью до 22 м на различных по составу породах мела, юры и палеозоя. Мощность обводненной части разреза изменяется от 4,5 до 16 м, составляя обычно 8—10 м. На юго-востоке района отложения древних аллювиальных долин и третьей террасы залегают выше современного уровня р. Кии на 150 м и повсеместно сдренированы. В пределах Урюпо-Дудетской долины резкая изменчивость положения цоколя террас обусловливает неравномерность обводнения толщи аллювия, вплоть до полного осушения. Участки с низким положением цоколя повышенно обводнены (Еланская древняя долина). Воды комплекса вскрываются скважинами на глубинах от 5 до 23 м, обладают напорами обычно 1,5—4 м. Водообильность отложений низкая и характеризуется дебитами скважин 0,1 — 2,2 л!сек при понижениях 0,4—6 м (см. табл. 65). Расходы немногочисленных родников обычно составляют 0,5—1 л!сек.
По химическому составу и минерализации воды комплекса аналогичны водам аллювия низких террас. Питание водоносного комплекса происходит в основном за счет инфильтрации атмосферных осадков на площади распространения. Движение подземных вод и их разгрузка идет в местную гидрографическую сеть.
Воды спорадического распространения в субаэральных нижне-среднечетвертичных отложениях установлены на крайнем северо-востоке рассматриваемой части артезианского бассейна и связаны с редкими маломощными прослоями и линзами песков в толще лёссовидных суглинков и глин. Район их распространения залесен и практически не изучен.
Водоносный горизонт олигоценовых отложений распространен ограниченно, в основном на междуречьях Кии и Яи, Кии и Долгоуна, занимая небольшие по размерам площади. Водовмещающие породы — галечники и сменяющие их выше по разрезу песчано-гравийно-галечниковые отложения — отличаются выдержанностью по простиранию. Венчается водоносный горизонт одновозрастными каолинизиро-ванными песками и глинами. С юга на север песчано-гравийный материал замещается тонкозернистыми песками с одновременным увеличением мощности водовмещающих пород от 1,5—3 до 27—34 м (с. Чедат) и глубины залегания водоносных прослоев от 14—20 до 45—70 м. Слабонапорные порово-пластовые воды олигоцена приобретают напоры, достигающие 11—40 м. Дебиты скважин, вскрывающих крупнозернистые пески с гравием и гравийно-галечниковые отложения, составляют 1,3— 2 л/сек при понижениях, едва достигающих 1—5 м, удельные дебиты обычно больше 1 л!сек (табл. 66). Более мелкозернистые разности характеризуются расходами скважин, не превышающими 1,3 л/сек при понижениях 5 м и более.
Воды олигоценовых отложений пресные с минерализацией 0,2— 0,6 г]л, преимущественно гидрокарбонатные кальциевые и кальциево-магниевые, от умеренно жестких до жестких: жесткость вод колеблется от 5 до 6,6 мг-экв.
Близкое залегание к поверхности и в основном песчаный состав толщи создают благоприятные условия для местного питания за счет инфильтрации атмосферных осадков. Разгружается горизонт в долинах рек, вскрывающих водоносные образования олигоцена.
Водоносный комплекс верхнемеловых отложений приурочен к отложениям симоновской и сымской свит верхнего мела. Воды комплекса вскрыты многочисленными скважинами в централь-
240
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП СИБ СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
241
Таблица 65
Некоторые данные о водоносных гори зонтах четвертичных отложений
№ скважины на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	В одовме ш.а юш.и е породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, м	Дебит, л}сек	Мине ради зация воды, г (л	Химический состав воды, мг/л, мг экв!л, %-экв						Прочие компоненты, мг{л	Жесткость, мг-экв
								Натрий+ +калии	Магяшг	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидро-кароо-наты		
		Глубина скважины, м				Понижение, м									
					Глубина появления воды, м										
	С. Ивановка, пойма р. Урюп, 99-к	305	Валунногалечниковые отложения, 2,3—5,9	12/1Х 1964 г.	2,3	5,5	0,19	6,9 0,3 12,1	5,68 0,55 22,2	32,06 1,6 65	3,46 0,09 4	2,47 0,05 2	142,34 2,33 94		2,2
		20			2,3	0,9									
	Г. Мариинск, первая надпойменная терраса р. Кии, 4968	129	Галечники, 6,4—8,5	30,XII 1967 г.	6,4	0,67	0,54	91,73 3,99 58	9,84 0,81 12	40,1 2 30	42,4 1,19 17	22,63 0,47 6	328,89 5,38 77		2,8
		17,3			6,2	0,23									
	С. Едет, вторая надпойменная	терраса р. Урюп, 98	321	Галечники, 5,3—12,3	8/XI	5,3	2,82	0,85	14,26 0,62 6	37,69 3,1 29	141,28 7,05 65	4,32 0,12 1	5,76 0,12 1	646,49 10,6 98	Аммоний 1,3	10,2
		102		1964 г.	5,3	0,54									
7	С. Приметкино, третья надпойменная терраса р. Кии	130	Галечники, 6,5-20	13/1 1969 г.	3	0,6	0,51		20,67 1,70 25	104,2 5,2 75	1,4 0,04 2	3,6 0,08 2	378,3 6,2 98	Железо окисное 0,016, закисное 0,35; свинец 0,06, кремневая кислота 2,8	6,9
		20			6,5	14,2		—							
29	С. Тамбар, третья надпойменная терраса р. Урюп, 84-к	Н. с.	Галечники с супесчаным заполнителем, 22,6—33,5	18/Х 1966 г.	22,6	2,18	0,37	14,03 0,61 13	17,05 1,4 30	52,21 2,6 57	2,83 0,08 2	3,29 0,07 2	268,48 4,4 95	Железо закисное 0,1, нитрит 0,02	4
		43,6			22,6	0,4									
	С. Ивановка, третья надпойменная терраса р. Кии, 2881	178	Пески с гальками мелкозернистые, 14—25	X 1955 г.	7,3	1,11	0,57	37,7 1,64 23	16,6 1,36 19	83,7 4,18 58	7,3 0,21 3	8 0,17 3	414,8 6,8 94		5,5
		58,3			14	3,7									
	Долина р. Серты, вторая надпойменная терраса, 16-к	Н. с.	Гравийногалечниковые отложения, 9—19,6	20/XI 1963 г.	3	1,7	0,48	37,71 1,64 27	25,92 21,13 36	44,75 21,23 37	1,98 0,05 1	12,34 0,26 4	345,06 5,65 94	Аммоний 0,08, железо закисное 0,07, нитрат 2,5, кремневая кислота 10,4	4,36
		19,6			9	5,95									
	Г. Мариинск, третья надпойменная терраса р. Кии	128	Галечники 12—30	1/XII 1968 г.	13	1,4	0,54		68,1 5,6 80	28,06 1,4 20	12	7,2 0,15 2	390,52 6,4 93	Свинец 0,1; железо 3,3, мышьяк 0,0006, кремневая цислота 20,8	7
		30			9	3,5		—			0,34 5				
242
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП.-СИБ СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
243
Некоторые данные о водоносных комплексах олигоценовых н верхнемеловых отложении
Таблица 66
№ скважины иа гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмешающие породы и интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся уровень, Глубина появления воды, м	Дебит, л1сек	Минерализация воды, г/л	Химический состав воды, мг/л, мг-эьв1л, %-экв						Прочие компоненты, мг/л	Жесткость, мг-экв
								Натрий+ 4- калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидро-карбонаты		
		Глубина скважины, м				Понижение, м									
					Олигоценовые		отложения								
	Дер. Че дат, 3220	152	Пески разнозернистые, 23,9-51	9/VI 1959 г.	9,15	1,45	0,59	20,5 0,88 12	40,7 3,34 43	68,6 3,42 45	2,62 0,07	6,17	454	.		5,8
		108,9			23,9	1,36						0,13 2	7,44 98		
з	С. Островка, 377	155	Пески	2/VII 1954 г.	5,75	2	0,61	24,38 1,06 14	19,84 1,63 21	101,2 5,04 65	2,45 0,07	7,51 0,16 2	457,99 7,51 98			6,6
		34,5	с гравием, 26-34		27,2	1,65									
	С. Святославка, 382	165	Пески крупнозернистые, 22,8-26	14/VI 1954 г.	11,3	1,3	0,43	3,52 0,15 3	26,3 2,16 37	70,26 3,51 60	12,79 0,36 6	9,15 0,19 4	312,37 3,12 90			5,1
		30,2			22,6	0,7									
					Верхнемеловые		отложения								
2	С. Благовещенка, долина р. Кии, 4960	140	Пески мелко-	16/XII 1964 г.	3	1,38	0,54	70	6	68,1 3,4 50	3,88 0,1 1	20	390,4 6,4 93		Зг9
		78	зернистые, 18-30, гравий, галечники, 30-64		18	12		3,02 44	0,49 7			0,41 6			
5	С. Белогородка, долина р. Берику ль, 4961	150	Галечники мелкие, 117—136	2/XII 1966 г.	7	0,9	0,54	32	4,8 0,4 6	100,2 5 73	17,3 0,48 7	4,8 0,09 1	380		6,5
		136			117	18		1,39 21					6,23 92		
1	С. Колыон, 373	200	Пески от мелко-до тонкозернистых, 34—118,9	23/V11 1954 г.	30,3	1,5	0,53	29,18 1,27 19	10,48 0,85 12	89,44 4,46 68	4,82 0,13 0,5	5,35 0,11 0,5	386,67 6,33 99		5,3
		118,9			34	6,1									
	С. Благовещенка, 2186	140	Пески разнозернистые с галькой, 152-159	13/VI 1957 г.	18	1,П	0,43	22,3 0,97 18	12	69,3 3,46 64	4	9,9 0,21 4	311,1 5,1 94		4,4
		169			152	40			0,98 18		0,11 2				
	С. Мал. Песчанка, 2195	145	Пески мелкозернистые, 39,1—46	30/VIII 1957 г.	5	2,2	0,28	53,88 2,34 68	7,88 0,64 18	8	1,44 0,04 1	6,17 0,13 3	198,55 3,24 95		1,07
		76			39,1	2				0,43 14					
	С. Раевка, 2246	138	Пески мелкозернистые, 59—66,9	5/VIII 1954 г.	+0,8	0,77	0,21	35,86 1,56 57	2,2 0,18 11	19,44 0,97 32	9,32 0,26 10	2,05 0,04 1	147,08 2,41 89		1,1
		74,3			59	2									
6	Г. Мариинск, 4 км к СЗ, 1-Р	127	Пески мелкозернистые, 39-41	Н.с.	Н. с.	0,8	0,34	68,51 2,97 72	4,13 0,34 8	16,43 0,81 20	6,03 0,17 5		244,08 4 95		1,3
		1230			39	Н. с.						—			
244
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ной части юго-западного крыла Чулымо-Енисейского артезианского бассейна. На юге, в центральной и крайней западной частях района водоносный комплекс залегает первым от поверхности; на севере и северо-востоке он погружается под водоносные отложения олигоцена и более молодые образования. Водовмещающие слабосцементированные тонкозернистые каолиновые пески с маломощными прослоями гравия, песчаников и конгломератов перемежаются с водоупорными каолиновыми глинами. На западе и отдельных участках в центральной части
Рис 27 Гидрогеологическая карта водоносного комплекса верхнемеловых отложении Чулымо-Енисейского артезианского бассейна. Составила О. В. Постникова
Площади с удельными расходами скважнн (л/сек): 1 — более 0,1, 2 — 0 01—0,1, ? —граница между площадями с различными значениями удельных дебитов скважин, 4 — граница распространения водоносного комплекса, 5 — участки артезианского бассейна, где он отсутствует, 6 — гидрогеологический массив Кузнецкого Алатау, 7 — его граница, 8 — пьезоизогипсы водоносного комплекса, 9 — скважичы в числителе — абсолютная отметка уровня воды и, в знаменателе — величина удельного дебита, л/сек, стрелка обозначает самонзлив
крыла артезианского бассейна (г. Мариинск и др.) в разрезе, особенно в его верках, преобладают крупнозернистые пески с гравием и галечники. Мощность песчаных горизонтов колеблется от 2 до 75 м (скважина в с. Юрьевка). Иногда они разделены глинистыми прослоями или линзами мощностью от нескольких сантиметров до 20 м. Общая мощность водоносного комплекса увеличивается по мере его погружения к северу. В районе г. Мариинска опорной скважиной вскрыт полный разрез (136 м) верхнемеловых отложений. Обводненные прослои отмечаются на глубинах от 6 до 152 м (с. Благовещенка).
Воды порово-пластовые, напорные. Величины напоров зависят от глубины залегания обводненных прослоев и увеличиваются к северу от 4 до 134 м. Пьезометрические уровни устанавливаются на глубинах от 59 до +3,4 м. Направление движения вод и соответственно направление снижения абсолютных отметок пьезометрических уровней идет согласно общему погружению бассейна к северу и северо-западу (рис. 27). Самоизлив вод и очень близкие к поверхности земли уровни наблюдаются главным образом в долине р. Кии, частично дренирующей водоносный комплекс верхнемеловых отложений в пределах района (села Приметкино, Раево, Алчедат, г. Мариинск).
ЗАП -СПБ СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
245
Водообильность комплекса неравномерная и обнаруживает четкую зависимость от гранулометрического состава водоносных пород. Дебиты скважин, вскрывающих крупнозернистые разности песков и отмытые хорошо отсортированные галечники, достигают 3—4 л/сек при понижениях обычно 6—12 м, редко 1—32 м (см. табл. 66). Удельные расходы составляют при этом 0,2—0,6 л/сек. В разнозернистых, чаще мелкозернистых песках удельные дебиты скважин не превышают 0,01— 0,1 л!сек. Тонкие пылеватые разности песков дают очень низкую производительность каптажей — до 0,3—0,4 л/сек при понижениях уровней
Рис. 28. Гидрогеологическая карта водоносного комплекса нижнемеловых отложений. Составила О. В. Постникова
1 —- граница распространения самоизлива подземных вод, 2 —граница распространения галечников кийской свиты Остальные обозначения см на рнс 27
33,5—51,5 м. Фильтрационная способность возрастает от 0,1 м/сутки в тонких и мелкозернистых песках до 5—6 м/сутки в крупнозернистых.
Воды комплекса отличаются слабой минерализацией, не превышающей 0,2—0,65 г/л, в основном гидрокарбонатные кальциевые, каль-циево-натриевые, реже кальциево-магниевые; в отдельных случаях встречаются воды натриево-кальциевого состава. По жесткости воды от мягких до умеренно жестких и жестких (1—8 мг-экв).
Источником питания водоносного комплекса на юге, юго-востоке, западе и юго-западе, где он залегает непосредственно первым от поверхности, являются атмосферные осадки. На остальной площади возможно подпитывание из нижележащих водоносных комплексов (рис. 27, 28).
Водоносный комплекс нижнемеловых отложений распространен на всей описываемой площади Чулымо-Енисейского артезианского бассейна, за исключением его крайнего юго-востока, где на поверхность выходят залегающие ниже водоносные юрские породы. С погружением фундамента бассейна к северу глубина залегания водоносного комплекса увеличивается от 12—32 м в районе дер. Усть-Кал-бы до 166—263 луг. Мариинска. В юго-восточной части бассейна состав комплекса преимущественно глинистый, в северной и северо-восточной— песчаный. Наиболее обводнены залегающие повсеместно в основании нижнемеловых осадков песчано-гравийно-галечниковые отложения кийской свиты и крупнозернистые пески с гальками в подошве
246
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП.-СИБ. СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
247
верхней песчано-глинистой толщи симоновской свиты. Мощность водоносных прослоев изменяется от 5 до 37 м, чаще составляет 10—20 м. Л. А. Иванией установлено, что повышенные мощности песчаного и гравийно-галечникового материала тяготеют в основном к участкам древних аллювиальных долин кийского времени, пространственно почти совпадающих с направлением современной долины р. Кии (см. рис. 28).
Воды порово-пластовые, в прослоях сцементированных трещиноватых песчаников и алевролитов — трещинно-пластово-поровые, напорные. Пьезометрические уровни в скважинах устанавливаются на глубинах от 43—64 м до 10—20 м выше поверхности земли (г. Мариинск). Напоры достигают 150—200 м и больше, возрастая по мере погружения водоносных нижнемеловых отложений под более молодые образования от периферии к центру артезианского бассейна. Многочисленные само-изливающие скважины с дебитами до 10—20 л/сек фиксируются в долине р. Кии, в районе г. Мариинска. Удельные расходы 0,4—1 л/сек, редко больше 1,6—2,5 л/сек характерны для горизонтов кийских галечников (г. Мариинск, села Верх-Чебула, Усть-Серта, Листвянка). Водообильность песков значительно ниже: удельные дебиты скважин в них обычно не превышают 0,5 л/сек, составляя в среднем 0,02—0,1 л/сек (табл. 67). Проницаемость отложений нижнего мела изучена в районе разведанного Итатского буроугольного месторождения, где коэффициенты фильтрации изменяются от 0,3—0,6 до 1,1—1,3 м/сутки для тонкозернистых и глинистых разностей и от 1,2—1,3 до 1,9—3 и даже 6 м/сутки для более крупнозернистых.
Некоторые данные о водоносном
В отложениях нижнего мела на глубинах до 60—80 м развиты преимущественно пресные воды с минерализацией 0,2—0,5 г/л и жесткостью 1—7 мг-экв, гидрокарбонатные кальциевые, кальциево-магниевые, иногда магниево-кальциевые. Глубже минерализация вод возрастает до 0,6—0,7 г/л с одновременным изменением катионного состава сначала на магниево-натриевый, а затем на почти однокомпонентный натриевый (с. Благовещенка, г. Мариинск). Жесткость вод на глубинах 150— 250 м не выходит за пределы 4—7 мг-экв. В водах иногда отмечается повышенное содержание закисного железа (до 5—10 мг/л). Результаты бактериологических анализов проб воды показывают пригодность их для хозяйственно-питьевых целей.
Движение подземных вод нижнемеловых отложений происходит в направлении погружения впадины к северу и северо-западу. На площадях выхода комплекса на поверхность, в южной части впадины, питание его идет за счет инфильтрации атмосферных осадков, на остальных площадях—>-за счет подпитывания водами юрских отложений (рис. 28, 29). Естественная разгрузка вод наблюдается на участках эрозионных врезов, искусственная — в районе самоизливающих'скважин г. Мариинска.
Водоносный комплекс нижнего мела эксплуатируется значительным числом скважин. Большинство из них отличается постоянством расходов: за 5—8 лет работы водозаборов г. Мариинска при самоизли-ве не наблюдалось значительного снижения дебитов по сравнению с первоначальными.
Таблица 67 комплексе нижнемеловых отложений
№ скважины на гидрогеологической карте	Местоположение скважины, № по первоисточнику	Абс. отм. устья, м	Водовмещающне породы н интервал их опробования, м	Дата отбора пробы	Установившийся	Дебит, л/сек	Минерализация воды, г/л	Химический состав воды, мг/л, мг-экв/л, %-экв						Прочие компоненты, мг/л	Жесткость, мг-экв
		Глубина скважины, м			Глубина появления воды, м	Понижение, м		Натрий + калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидрокарбонаты		
13	С. Верх-Чебула, долина р. Чебулы,	175	Пески, 60—62; галечники,	20/VIII 1955 г.	15,8	1.11	0,48	28,75 1,25	11,16 0,92	76,48 3,82	4,11 0,12	1,96 0,04	356,34 5,84		4,7
		80,3			60	10,1									
	2876		68-80					21	15	64	2	1	97		
6	Г. Мариинск, 4 км к СЗ, 1-Р	127	Песчаники, 263—400	Н. с.	+6	Н. с.	0,31	74,72 3,25	1,82 0,49	9,82 0,1	15,96 0,44		208,68 3,41		0,5
		1230			263							—			
								85	11	4	11	—•	89		
	Дер. Ивановка, 2882	220	Песчаники зелеио-	8/VIII 1957 г.	15	1	0,34	67,8 2,95	0,4 0,03	24,5 1,22	1,8 0,05	26,8 0,55	219,6 3,6		1,2
		100	вато-серые, мелко-		77	30									
			зернистые, 77—80					70	2	28	3	12	85		
	Пос. Тяжин, 4657	202	Переслаивание песчаников и алев-	Н. с.	9,2	8,5	0,47	0,04 0,39	19,46 1,6	84,17 4,2	2,6 0,07	25	341,71 5,6		5,8
		160			73	11,5						0,52			
			ролитов, 73—108					6	26	68	1	9	90		
8	Пос. Ижморка, 5315	240	Пески, 68—73	1/VI 1968 г.	43	1	0,57		.	19	122,2 6,1				14,2	414,8 6,8		6,8
		77			Н. с.	26				1,56		—	0,3			
								—	20	80	—	7	93		
	С. Благовещенка, 4959	140	Пески с гравием, 166—190	16/XII 1964 г.	10	1,1	0,66	43,7 1,9	24,3 2	88,1 4,4	4,25 0,12	20	475,8 7,8		6,4
		202			Н. с.	13						0,42			
								23	24	53	2	5	93		
	С. Рузитовка, 5214	280	Песчаники, 89,2—102,5	19/Х 1965 г.	63,8	0,25	0,37	9,89 0,43	32,9 2,71	34	3,6 0,1	4	280,6 4,59	Аммоний 0,2; аммиак 2,75	4,4
		145,3			Н. с.	3,1				1,7		0,08			
								9	56	35	2	2	96		
248
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
Водоносный комплекс юрских отложений залегает на неровной размытой поверхности палеозойского фундамента. Вдоль северных отрогов Кузнецкого Алатау он выходит на поверхность и быстро погружается к северу под водоносные комплексы более молодых образований на глубину нескольких сот метров. В районе г. Мариинска юрские обводненные отложения вскрыты опорной скважиной на глубине 674 м. Мощность их здесь достигает 520 м. Водовмещающая толща представлена переслаиванием песчаников, песков, бурых углей,
Рис 29 Гидрогеологическая карта водоносною комплекса юрских отложений Составила О. В. Постникова
Условные обозначения см иа рис. 27, 28
конгломератов с алевролитами, аргиллитами и глинами. Сложность литологического состава и неравномерная обводненность толщи дает возможность рассматривать юрские отложения с содержащимися в них подземными водами как единый водоносный комплекс. Наиболее полно водоносность юрских пород изучена на крайнем юго-востоке рассматриваемой части Чулымо-Енисейского артезианского бассейна при выходе их на поверхность, в пределах разведанных буроугольных месторождений (Итатского, Барандатского и др.). Глубокие горизонты юры опробованы в единичных скважинах (см. рис. 29).
Водоносный комплекс характеризуется наличием напорных и высоконапорных трещинно-пластовых и трещинно-порово-пластовых вод. Водовмещающие пласты залегают на глубинах от 10 до 1100 м. Пьезометрические уровни подземных вод устанавливаются на глубинах от 55 м до 10—32 м выше поверхности земли. Величины напоров увеличиваются в сторону погружения фундамента Чулымо-Енисейского бассейна к северу и северо-западу от 0 в областях выхода комплекса на поверхность до 125—700 м и даже более в районе г. Марйинска.
Водообильность юрских отложений неравномерна как по площади, так и в разрезе. Мощные (до 40—175 ж! толщи преимущественно гли
ЗАП.-СИБ. СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
249
нистых пород практически безводны. Удельные дебиты скважин в них редко достигают 0,2 л/сек, составляя обычно сотые и тысячные доли литра в секунду. Так, при опробовании юрских отложений, вскрытых опорной скважиной около г. Мариинска на глубине 1001—1010,5 и 1081 —1092 м, были получены удельные расходы 0,002—0,003 л/сек. Повышенной, хотя и неоднородной обводненностью отличаются отдельные наиболее мощные слои песчаников, бурых углей, песчано-галечниковых образований, горелые породы в кровле угольных пластов. Песчаники верхнеюрских толщ характеризуются сравнительно небольшими удельными дебитами скважин и расходами родников, редко превышающими соответственно 0,07 и 1,5 л/сек. Проницаемость пород характеризуется средними значениями коэффициента фильтрации в 1,4 м/сутки. Подстилающие среднеюрские трещиноватые песчаники с глинистым цементом, прослои бурых углей, рыхлые конгломераты несколько более обводнены. Дебиты скважин достигают в них 7,2 л/сек при понижении уровня на 3,9 м (с. Большой Барандат). Удельные расходы составляют обычно от 1—2 до 3 л/сек. Родники на площадях распространения среднеюрских пород имеют расходы от 0,02 до 4 л/сек. Максимальные значения их отмечаются у выходов на поверхность пластов угля и горельников.
Наиболее мощный угольный пласт «Итатский» (до 85 м) выходит на поверхность в Барандатской мульде и, быстрЬ погружаясь под более молодые образования, расщепляется. Воды, приуроченные к бурым углям и горельникам (обожженным породам кровли: аргиллитам, алевролитам, песчаникам), вскрываются на глубинах от 0 до 74 м. Пьезометрические уровни устанавливаются от 1,5 м выше поверхности до глубины 30 м (табл. 68). Воды трещинно-поровые, напорно-безнапорные. Величина напора в пределах мульды достигает 50—190 м.
Водообильность угленосных отложений неравномерная. Максимальные дебиты скважин до 6,5—10,5 л/сек при понижениях соответственно 2,9—0,6 м характеризуют горелые породы кровли. Удельные дебиты скважин в них достигают 19 л/сек. Угли обводнены значительно меньше. Удельные расходы составляют обычно 0,002—0,02 л/сек. Однако в них имеются отдельные скважины с расходами до 10,2 л!сек. Родники, вытекающие из горельников и угольных пластов, имеют дебиты соответственно 6—14,4 л/сек и 0,05—0,5 л/сек. Проницаемость горелых пород и углей характеризуется коэффициентами фильтрации 26—-124 м!сутки и 0,001—72 м/сутки при средних значениях 77 и 3 м/сутки.
Среди нижнеюрских отложений обводнены слои мелко- и среднезернистых песчаников мощностью 10—40 м и более, перемежающиеся с пластами аргиллитов и углей. Воды характеризуются большими напорами. Удельные расходы скважин колеблются от 0,5 до 1,4 л/сек.
Воды юрских отложений в зоне активного водообмена (на выходе на поверхность или близко расположенные к ней) в основном пресные с минерализацией, не превышающей обычно 1 г/л, гидрокарбонатные со смешанным катионным составом. Лишь при значительном углублении скважин (200—300 л«) в водах повышается содержание сульфатов, магния и натрия, говорящее о наличии несколько затруднительных условий водообмена и выщелачивании содержащегося в углях пирита. Минерализация вод возрастает в таких случаях до 2 г/л (район Ти-суль).
В Мариинской опорной скважине на глубине 816 м воды имеют гидрокарбонатный состав и минерализацию 1,9 г/л; на глубине 902 м минерализация возрастает до 2,3 г/л, а содержание иона хлора с 93,7 мг/л до 720 мг/л; воды становятся хлоридно-гидрокарбонатными. Глубже 1000 м воды содержат солей до 2,8 г/л с существенным преобладанием хлора (70% мг-экв}. Температура вод колеблется от 5—6°С
250
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
ЗАП.-СИБ. СИСТЕМА АРТЕЗИАНСКИХ БАССЕЙНОВ (ЮВ ОКРАИНА)
251
Некоторые данные о водоносном комплексе юрских отложений
Таблица 68
№ скважины на	Местоположение	Абс. отм. устья, м	Водовмещающие	Дата	Установившийся уровень,	Дебит, л/сек	Мине-рали-	Химический		состав воды, мг/л, мг-экв1л, %-			экв	Прочие компоненты, мг/л	Жест-
гидрогео-	скважины, № по	Глубина	породы и интервал их опробования, м	отбора	м	Пони-	,зация								кость,
логической карте	первоисточнику	м		пробы	Глубина появления воды, м	жение, м	воды, г/л	Натрий + калий	Магний	Кальций	Хлор	Сульфаты	Гидрокарбонаты		мг-экв
11	Пос. Итат, р. Мал. Итатка, 406	275	Угли бурые, 56,1—102,2	Н. с.	+0,39	3,93	0,79	11,5 0,51 5	31,4 2,58 26	139,8 6,9 69	1,42 0,04 2		607,6 9,95 98		9,5
		102,2			56,1	4,03						—			
	Долина р. Серты, Итатское месторождение угля, 4095	280	Угли, алевролиты, 10—41,4	4/ХП 1965 г.	+1,4	3	0,47	20,18 0,88 12	24, § 2,05 30	74,15 3,7 56	1,9 0,05 1	45,93 0,96 16	303,8 4,98 83	Аммиак 3,3; аммоний 0,17; окисляемость 1,28	5,7
		44,3			10	7,16									
23	Пос. Тисуль, 2789	Н. с.	Переслаивание песчаников и алевролитов, 51—240,2	X 1955 г.	8,6	0,2	0,47	7,59 0,33 5	17,19 1,41 24	84,17 4,2 71	2,34 0,06 1	0,62 0,01	357,2 5,86 99	Кремневая кислота 5,94; алюмосиликаты 4,4	5,6
		240,2			51	51,4									
6	Г. Мариинск, 4 км к СЗ, 1-Р	127	Галечники с	Н. с.	Н. с.	Н. с.	1,91	532	0,5	9,3 0,46 2	93,7 2,61 11	1,2 0,02 1	1276,4 20,9 88		Н. с.
		1230	прослоями песков, 816—829		816			23,1 98	0,04						
6	То же	127	Чередование песчаников и алевролитов, 902—909,5	Н. с.	Н. с.	Н. с.	2,9	916,1 39,8 98	1,6	15,2 0,76 2	720	3,3 0,07 1	1195,6 19,19 48	Карбонат 22	Н. с.
		1230			902				0,13		20,3 51				
		127	То же,	Н. с.	+3,2	Н. с.	2,9	958,2 41,67 97	3,2	8,2 0,67 1	842,7 23,8 59	3,3 0,07 1	974,4 15,97 40	Карбонат 78	Н. с.
		1230	1001,5—1010,5		1001,5				0,41 1						
		127	То же, 1081—1092	Н. с.	+3,2	Н. с.	2,18	877	1,3	15,7 0,78 2	946,4 26,68 70	6,9 0,14 1	671	Карбонат 36	Н. с.
		1230			1081			38,15 97	0,11 1				11 29		
	Урюпское буроугольное месторождение, 5519	294	Алевролиты, угли, 74—109,6	Н. с.	28,7	0,55	1,16	20,7 0,9 6	109,8 9,04 56	120	57,4 1,62 10	60	793		15,3
		123			Н. с.	29,6				5,99 38		1,25 8	13 82		
25	В 5,6 км от устья р. Дудет, третья терраса р. Урюпа, 63	317	Горельники, 29,4-62	VII	14,9	6,45	0,49	20,52	20,04 1,73 26	80,76	2,9 0,08	4,94 0,1 2	333,06 5,46 98	Карбонат 24; аммиак 0,4; аммоний 0,52	5,7
		62		1964 г.	29,4	2,86		0,89 13		4,03 61					
24	В 2,5 км от с. Бол.	240	Песчаники,	V111	+5,4	7,2	0,21	33,34	9,12	12,02	5,2		145,18	Карбонат 6	1,4
	Бараидат, долина р. Барандатки, 50	64,4	алевролиты, 3,6—64,4	1964 г.	64,4	3,92		1,45 52	0,75 27	0,6 21	0,15 6	—	2,38 94		
252
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
близ поверхности до 13,9°С на глубине 570 м и 26,5°С на глубине 900—• 1000 м.
Режим водоносного комплекса юрских отложений изучен при выходе его на поверхность на Барандатском буроугольном месторождении. Минимальный уровень подземных вод наблюдается в феврале — апреле. С мая до середины июля уровень повышается за счет снеготаяния. Наступающее затем плавное снижение до летне-осеннего минимума (в июле — августе) в период осенних дождей (в сентябре — октябре) заменяется небольшим подъемом. Источником питания здесь являются атмосферные осадки. Частичное подпитывание возможно трещинными водами палеозоя, особенно на юге артезианского бассейна, на границе его с Кузнецким Алатау, и по зонам нарушений в палеозойском фундаменте впадины. Последним можно объяснить некоторое снижение минерализации подземных вод (с 2,8 до 2,2 г/л) на глубоких (более 1080 м) горизонтах в Мариинской опорной скважине (см. табл. 68). Вдоль фаса Кузнецкого Алатау водоносный комплекс юрских пород частично дренируется местной гидрографической сетью, питая многочисленные родники. Значительная часть вод уходит подземным стоком на север и северо-запад за пределы рассматриваемой части бассейна, разгружаясь в центральных районах Западно-Сибирской низменности. Движение подземных вод к северу и северо-западу контролируется снижением абсолютных отметок пьезометрических уровней от 300 м в бассейне р. Дудет на юге до 160 м в долине р. Кии у г. Мариинска.
Воды зоны трещиноватости палеозойских образований складчатого фундамента очень слабо изучены. Вскрыты они на глубинах 20—100 м единичными скважинами в западной и южной частях Чулымо-Енисейского артезианского бассейна, на участках примыкания его к горным сооружениям. Подземные воды преимущественно трещинные, трещинно-карстовые, приурочены к верхней выветрелой части осадочных и изверженных пород, характеризующихся чрезвычайно неравномерной обводненностью. Изверженные породы наиболее обводнены на участках неглубокого залегания их под отложениями мезозоя. Удельные дебиты скважин достигают 1 л[сек. Из осадочных пород наибольшей водообильностью отличаются карбонатные, особенно закарстованные разности, мощные слои песчаников. Удельные расходы скважин, вскрывающих эти отложения, составляют обычно 0,2—0,5 л/сек, иногда 1—2 л/сек.
Воды напорно-безнапорные. Величина напора увеличивается по мере погружения палеозойского фундамента под отложения артезианского бассейна. В краевых его частях в палеозойских образованиях распространены в основном пресные гидрокарбонатные кальциевые воды с минерализацией до 0,75 г/л. Гидрогеологической характеристики пород фундамента на глубинах более 100 м в районе нет.
Глава V
ФОРМИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
ПАЛЕОГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ
Химический состав подземных вод и закономерность распределения их в толщах пород различного возраста являются результатом длительного и сложного процесса развития земной коры. Поэтому представления о современных условиях формирования подземных вод
ФОРМИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
253
должны базироваться на анализе геологической истории предшествующих эпох*.
В истории развития Алтае-Саянской складчатой области и окраин Западно-Сибирской платформы на протяжении нескольких сот миллионов лет, от протерозоя до современной эпохи, происходили крупные геологические перемены. В период геосинклинального, а затем орогенного развития тонкая сиалическая оболочка океанического типа консолидировалась и превратилась в мощную континентальную кору. Консолидация коры сопровождалась активной вулканической деятельностью и выражалась в неоднократной смене очертаний морей и суши.
В позднем протерозое — среднем кембрии здесь господствовал океан с архипелагами вулканических островов, оформившимися в конце периода в древнейшие структуры горных сооружений Алтая и Кузнецкого Алатау. Видимо, существовали Барнаульская суша и группа Са-лаирских островов, наметились контуры Кузбасского моря, свободно соединявшегося с Алтайским и открытого на северо-запад. В эти эпохи, несомненно, происходило накопление седиментационных вод в карбонатных и кремнистых илах открытых морей и в терригенных осадках побережий. Теплый и влажный климат на островной суше способствовал развитию процессов выветривания. Однако условия для накопления инфильтрационных вод не были благоприятны: монолитные эффузивные и интрузивные породы, слагавшие острова, препятствовали глубокому проникновению атмосферных осадков и способствовали поверхностному стоку.
Резкое усиление тектонической активности в позднем кембрии-ордовике выразилось в дальнейшей дифференциации геосинклинальной области на ряд прогибов и поднятий. Интенсивное вздымание формирующихся горных цепей сопровождалось внедрением интрузий по крупным тектоническим разрывам. В позднем ордовике почти полностью завершилось формирование древнейших структур Алтая и Кузнецкого Алатау. Большая часть Салаирского антиклинория в это время вышла из-под уровня моря и соединилась с Барнаульской сушей (рис. 30, А). В результате интенсивной денудации материков в глубоких впадинах сокращающихся морских бассейнов в кембро-ордовике формировались мощные (до 6 км) молассовые и флишоидные толщи. Заполнение прогибающихся впадин терригенными осадками способствовало развитию гравитационного уплотнения пород и отжатию захороненных морских вод. На обширной возвышенной суше вследствие активизации процессов выщелачивания пород и замещения седиментационных вод инфильтрационными формировалась зона пресных вод.
В силуре и девоне, и особенно на грани этих эпох, в Алтае-Саянской области отчетливо проявились тектонические движения, сопровождавшиеся обильными наземными излияниями магм. Происходили неоднократные смены трансгрессий и регрессий обмелевшего уже Алтае-Казахского моря. Морская вода имела нормальную соленость, о чем свидетельствует широкое развитие коралловых рифов вдоль его побр-режий.
На севере молодой Обь-Зайсанской геосинклинальной системы (Ко-лывань-Томская зона) в девоне отлагались терригенные песчано-глинистые толщи и происходили подводные излияния магм. Континентальная
* В основу палеогидрогеологических реконструкций положены литолого-фациальные исследования, выполненные в 1962—1967 гг. О. М. Адаменко, Н. П. Васильковским, Л. А. Ивания, Э. М. Сендерзоном, 10 Б Файнером, В. Д. Фомичевым, Г. С. Хариным и В. И. Лельчуком; использованы также материалы палеогеографических построений В. С. Муромцева (1959) и атласа литолого-палеогеографических карт СССР для мезозоя и кайнозоя Западной Сибири, изданного в 1967—1968 гг.
Рис 30 Палеогидрогеологические схе мы палеозойского периода Состави ла М. А Кузнецова
А — кембро-ордовик, Б — фамеиский век девона, В —нижний карбон; Г —пермь
Области формирования се диментациоиных вод 1— слож ното химического состава преимуществен но щелочных в отложениях спилито диаба
зоной н кремиисто-карбонатиой (подводно-вулканичееких) формаций протерозоя и кембрия; 2 — солоноватых в терригенных флишоидных толщах кембрия и ордовика; 3 — солоноватых (а) в прнбрежиоморских грубообломочных отложениях молассовой формации и пресных (б) в песчаных и гравийно-галечниковых отложениях фации речных долин и дельтовой фации аккумулятивных равнин, 4 — соленых в карбонатных и песчано-глинистых отложениях мелких морей, периодически затопляемых прнбрежио-морских равнин, лагун; 5 — соленых сложного состава в эффузивио осадочных морских отложениях девона; 6 — пресных, реже солоноватых в аллювиаль-ио озерных н болотных песчано-глинистых и угленосных осадках среднего и позднего палеозоя и мезо-кайнозоя; 7 — кислых, солоноватых в песчано-глинистых красно-цветных аллювиально-озерных осадках раннего мела; 8 — пресных в лёссовидных суглинках, супесях, прослоях песков среднего плейстоцена на периодически обводняемых озерно-аллювиальных равнинах. Области формирования инфильтрационных преимущественно пресных вод в условиях: 9а — низкой равнины; 96 — возвышенной равнины, плато; 10а — средне- и иизкогориого рельефа; 105 — высокогорного рельефа; 11 — угленосные отложения; 12 — ледники; 13 — основное и второстепенное направления движения поверхностных и подземных вод; 14 — современные контуры обводненных юрских отложений; 15 — первичная красиоцветность осадков; 16 — границы различных областей формирования седиментационных и инфильтрационных вод
256
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
суша (Кузнецкий Алатау, большая часть Алтая) испытывала неоднократные поднятия, которые вызывали переформирование рельефа от гористого расчлененного с развитой гидрографической сетью до выравненного, слабоприподнятого. О неустойчивости климата в этот период, не раз менявшегося с гумидного на аридный, свидетельствуют общая загипсованность пород на северо-западе Кузнецкого Алатау, сохранившаяся в Салаире силурийская кора выветривания и латеритные бокситы на рифовых известняках Салаира в девоне Низкие берега Кузнецкого моря были покрыты обильной псилафитовой флорой, давшей залежи сапромикситов; органические илы, накапливавшиеся на побережье, могли явиться материалом для образования нефти. Захоронение морских вод нормальной солености в этот период происходило в песчано-глинистых осадках мелководного Кузнецкого моря и в эффузивноосадочных толщах глубоководного бассейна Обь-Зайсанской геосинкли-нальной системы. Площади формирования инфильтрационных подземных вод на континенте возрастали. Зона активного водообмена, незначительная при выравненном рельефе, проникала на большие глубины при его воздымании. Глубокому проникновению метеорных вод способствовали крупные тектонические разломы.
В среднем девоне —начале верхнего девона интенсивные погружения территории в области развития Обь-Зайсанской геосинклинальной системы захватили и краевые зоны консолидированных массивов, вызывали образование прогибов, представлявших морские заливы (наиболее крупные — Кузнецкий и Ануйско-Чуйский краевые прогибы или остаточные геосинклинали). В них, как и в Обь-Зайсанской зоне, отлагались вулканогенно-осадочные толщи и продолжалось накопление соленых седиментационных вод. Одновременно с прогибанием краевых зон вздымались по древним унаследованным разломам массивы Алтая и Кузнецкого Алатау. В результате этих движений Салаирский антиклинорий присоединился к континенту.
К концу девона морской залив Кузнецкой котловины отступил на северо-запад, его сменила низменная равнина — область аккумуляции пресноводных озерно-аллювиальных осадков. В неравномерно прогибавшейся Кузнецкой впадине (под нажимом со стороны поднимавшегося Салаирского антиклинория и жестком контрфорсе Кузнецкого Алатау максимальное опускание происходило по ее оси) создались условия для образования артезианского бассейна, открытого на север (см. рис. 30, Б) Базисом поверхностного стока и областью разгрузки подземных вод служил морской бассейн Обь-Зайсанской системы. Это несомненно способствовало частичному опреснению седиментационных вод среднего палеозоя и разрушению нефтяных залежей, по-видимому, накапливавшихся в Кузнецком бассейне в отложениях девона.
В раннем карбоне продолжались относительно спокойные поднятия и погружения отдельных областей. Трансгрессирующее Обь-Зайсан-ское море временами наступало на материк, оставляя слои известняков, песчаников, глин с погребенными в них седиментационными солеными водами. К концу среднего карбона территория представляла преимущественно возвышенную, в основном выравненную, сушу с отдельными изолированными, в значительной мере опресненными бассейнами. Основное осадконакопление и захоронение солоноватых вод продолжалось в Кузнецком прогибе, вновь представлявшем в раннебалахонское время (Сг-з) опресненный залив мелководного моря (см. рис. 30, В). К концу верхнего карбона морской залив превратился в аллювиальную равнину, где солоноватые седиментационные воды замещались пресными инфильтрационными Процессы угленакопления, происходившие в начале
ФОРМИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
257
балахонской эры только на заболоченных побережьях бассейна, приобрели более широкое распространение.
К началу верхней перми полностью опресненный бассейн отступил к центру прогиба, оставив на окраинах реликтовые озера, болота, торфяники. На севере Кузбасса, близ поднимавшейся Колывань-Томской зоны, отлагались пески подводной дельты (красноярские песчаники) с захороненными в них пресными водами (см. рис. 30, Г).
В течение верхнего палеозоя на обширных пространствах континента происходил медленный, но длительный процесс инфильтрации атмосферных вод в толщи дислоцированных пород. В Кузнецком артезианском бассейне зона пресных седиментационных и инфильтрационных вод распространялась в континентальных отложениях верхней перми. Однако продолжавшееся прогибание и накопление мощной континентальной толщи (2,3—3,9 км) способствовало дальнейшему уплотнению осадков и отжатию соленых вод из отложений среднего палеозоя и пресных — из отложений верхней перми. Это приводило к перераспределению в’ бассейне вод различного состава и существенно усложняло его гидрохимическую обстановку. По-видимому, уже в позднем палеозое, когда передовой прогиб превратился в сжатую межгорную впадину с высокой степенью дислоцированности и эпигенетической обработки пород, Кузнецкий бассейн потерял свой артезианский облик и приобрел черты адартезианской гидрогеологической структуры.
В конце триаса — начале юры мощные орогенные процессы создали среднегорный рельеф на большей части территории Алтае-Саянской складчатой области. Всюду господствовал континентальный режим. Начавшееся в ранней юре погружение Западно-Сибирской платформы вызвало образование аккумулятивных равнин на ее периферии. О теплом влажном климате с пышной растительностью свидетельствует повсеместное наличие бурых углей с мощностью пластов до 60—-100 м (Чулымо-Енисейская депрессия). В Кузнецкой впадине, также захваченной погружением, продолжалось интенсивное накопление терригенных осадков и захоронение пресных вод. Однако новые поднятия Алтае-Саянской области в позднеюрское время вызвали денудацию мощных водоносных толщ, сохранившихся здесь лишь з глубоких (до 1000 л«) депрессиях палеорельефа (рис. 31, А).
В раннемеловую эпоху на рассматриваемой территории Алтае-Саянской области господствовали аридные условия, преобладали процессы денудации. Большая часть горной страны превратилась в пустынный мелкосопочник. Смена климата на гумидный (в апт-альбе) способствовала усилению процессов химического выветривания, выразившихся в формировании глубинного карста с бокситовой корой выветривания на Салаире и мощного структурного элювия на угленосных отложениях юга Кузбасса. На аллювиальных равнинах накапливались пестроцветные песчано-глинистые толщи, подземные воды в которых отличались низкими значениями pH (см. рис. 31, Б). Только с отложениями мелкого моря, заходившего в Кулундинскую впадину в коньяк-сантоне, за-хоронялись щелочные соленые воды.
В палеогене палеогидрогеологическая обстановка не претерпела существенных изменений. В Кулундинской впадине сохранялись морские и прибрежно-лагунные условия. В раннем олигоцене с поднимавшегося мелкосопочного обрамления в Западно-Сибирскую низменность стекали многочисленные реки, оставившие мощные песчано-гравийно-глинистые отложения, насыщенные пресными водами (см. рис. 31, В). Возобновление неотектонических подвижек в среднем олигоцене способствовало дальнейшему погружению и расширению Кулундинской впадины, оживлению эрозионной деятельности рек и захоронению боль-
258
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
того количества пресных вод в предгорьях Алтая. На остальной площади Предалтайской равнины в озерно-болотных фациях формировались пестрые по составу воды.
Мощные орогенные процессы в среднем плейстоцене, резкое похолодание и увлажнение климата вызвали полупокровное и горно-долин-
Рис. 31. Палеогидрогеологические схемы (мезозой и кайнозой).
Составила М. А. Кузнецова. А—ранняя юра; Б — ранний мел; В — ранний олигоцеи; Г — средний плейстоцен. Условные обозначения см. на рис. 30.
ное оледенение в высокогорной зоне Алтая*. Активизация поверхностного стока привела к усилению аккумулятивной деятельности рек, сформировалась широкая Праобская долина (см. рис. 31, Г). Последующие оледенения создавали аналогичную плювиальную обстановку, способствовавшую формированию надпойменных террас основных рек бассейна р. Оби. В позднем плейстоцене в основном оформился современный рельеф территории. В современную эпоху уменьшение влажно
* В раннем плейстоцене оледенение возникало лишь на отдельных высокогорных участках.
ФОРМИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
259
сти климата привело к постепенной деградации рек, образованию бессточных озер и развитию процессов континентального засоления.
Заканчивая палеогидрогеологический обзор, заметим, что в истории развития Алтае-Саянской складчатой области и прилегающих окраин Западно-Сибирской системы артезианских бассейнов на протяжении длительного времени преобладали процессы химической денудации суши и формирования мощной зоны инфильтрационных вод. Условия для сохранения реликтовых седиментационных вод, сильно измененных наложенными процессами разбавления, метаморфизации и континентального засоления, создавались лишь в наиболее погруженных частях артезианских бассейнов.
ОСНОВНЫЕ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ И ГЕНЕЗИС ПОДЗЕМНЫХ ВОД
В течение длительной истории геологического развития в пределах рассматриваемой территории обособились области преимущественно палеозойской и мезо-кайнозойской аккумуляции. Первые обладают чертами гидрогеологических бассейнов трещинных вод или адартезианских бассейнов и приурочены к горноскладчатым областям. Вторые образуют типичные артезианские бассейны и занимают равнинные пространства. И тем и другим свойственны определенные закономерности размещения, движения и формирования подземных вод.
Гидрогеологические складчатые области
Горы Алтае-Саянской складчатой области имеют абсолютные высоты от 300—400 до 2000 м и более, отличаются сложностью геологического строения и разнообразием климатических условий. Отмеченная ранее четкая связь температуры воздуха, суммы осадков, испарения, подземного и поверхностного стока с высотой местности определяет наряду с расчлененностью рельефа и литологией пород (рис. 32) специфические черты водносолевого баланса того или иного горного района.
В целом все эти факторы обусловливают существование в горноскладчатых областях гидродинамической, гидротермической и гидрохимической зональности. Первая выражается в уменьшении модуля и увеличении доли подземного стока от центральных частей горных массивов к периферии. Интенсивность атмосферного питания и движения подземных вод, высокая эндогенная и экзогенная трещиноватость пород способствуют здесь образованию мощной зоны пресных вод (до 500— 800 Mi и более) (рис. 33).
Гидротермическая зональность определяется двумя факторами — температурой воздуха и тепловым потоком из глубоких зон земли. Среднегодовая температура воздуха изменяется в горноскладчатых областях от минус 0,3°С в низкогорье до минус 6,7°С в высокогорных районах, где возникли благоприятные условия для развития островной мерзлоты. Температура недр за пределами тектонических нарушений зависит от рельефа гор и незначительно изменяется с глубиной. По данным Ю. А Калашникова (1963), геотермический градиент в соседних низкогорных районах Рудного Алтая изменяется в пределах 1,2— 2 град/100 м; температура пород на глубинах 100, 500 и 1200 м составляет соответственно 8—10°, 15—17° и 23—27°С. В высокогорных районах, где развита мерзлота, породы на тех же глубинах прогреты значительно меньше: на 100 м—0—2°С на500 м — 6—10°С, на 1200 м—15— 20°С.
260
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
В связи с этим и температура подземных трещинных вод меняется от 0—3,5° С на высотах более 2000 м до 5—-10°С в низкогорных районах (рис. 34). Увеличение температуры подземных вод по мере снижения абсолютных высот связано не только с повышением температуры воздуха, но и с возрастанием доли подземного и в том числе глубинного стока.
В тесной связи с интенсивностью движения подземных вод (длительность контакта воды и породы), с температурой среды, в которой
Рис 32 Графики зависимости естественных ресурсов подземных вод для территории Кемеровской области от
а — количества атмосферных осадков (jwjw), б — среднего многолетнего поверхностного стока (л!сек с 1 кл2), в — средней высоты площади во досбора (абс м) Составила Е А Соцкова
происходят реакции окисления и растворения, а также с величиной глу-бинного притока формируется минерализация трещинных подземных вод Общая сумма растворенных веществ закономерно увеличивается от 0,02—0,2 г/л в высокогорье до 0,3—0,8 г/л и более в предгорьях (см. рис. 33) В этом же направлении изменяется химический состав подземных вод —от существенно гидрокарбонатного кальциевого, каль-циево-магниевого до гидрокарбонатно-сульфатного кальциево-натрие-вого и натриево-кальциевого.
По особенностям природных условий и водносолевого баланса в пределах горноскладчатых областей выделяются гидрогеологические зоны высоко-, средне- и низкогорных районов (рис 33, 34).
ФОРМИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
261
Н.м
Рис. 33. Зависимость минерализации грунтово-трещинных вод от абсолютной высоты рельефа. Составила О. В. Постникова
Родники, / — из изверженных пород; 2 — из терригенных пород; 3 — из карбонатных пород; 4 — пределы наиболее часто встречающихся значений минерализации вод; 5 —границы высотных гидрогеологических зон
Рис. 34. Зависимость температуры грунтово-трещиниых вод от высоты рельефа. Составила О. В. Постникова
/ — температура воды, °C; 2 — пределы наиболее часто встречающихся значений температур. Остальные условные обозначения см. на рис. 33
262
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
Зона ультрапресных вод высокогорных районов (абсолютные отметки выше 2000 м) располагается на юго-востоке и в центральной части Горного Алтая. Для нее характерен типично альпийский рельеф с относительными превышениями до 1000—2000 м, с узкими гребнями хребтов, редкими уплощенными водоразделами и обнаженными крутыми склонами. Нередко на склонах развиты осыпи и ку-румы. К ним, а также к открытым трещинам зоны выветривания приурочены подземные воды, формирующиеся за счет инфильтрации и конденсации атмосферной влаги и за счет накопления вод весеннего снеготаяния. Количество атмосферных осадков в высокогорной зоне достигает 1500 мм. Глубокое и резкое расчленение рельефа, обнаженность и крутизна склонов не создают благоприятных условий для накопления подземных вод и определяют преобладание поверхностного стока над подземным. Подземный сток составляет 5—20% от поверхностного, равного 8—15 л/сек • км2 (см. рис 37). Разгрузка подземных вод происходит, как правило, в нижних частях горных склонов и в зонах тектонических нарушений.
Развитие островной многолетней мерзлоты на абсолютных отметках 2000 м и более значительно сокращает площади питания и затрудняет разгрузку подземных вод. Мощность промороженных толщ достигает в отдельных случаях 45—200 м при глубинах залегания 10—20 м. За счет оттаивания на склонах южной экспозиции формируются пресные надмерзлотные воды.
Большие скорости движения подземных вод, вызванные значительными уклонами, и короткие пути фильтрации в труднорастворимых, большей частью метаморфических, часто промороженных породах, ограничивают длительность взаимодействия воды и породы, что в свою очередь обусловливает формирование ультрапресных подземных вод преимущественно гидрокарбонатного кальциевого состава с минерализацией 0,02—0,2 г/л. В некоторых случаях отмечается повышенное содержание в подземных водах иона хлора (17—20 мг/л), что, по-видимому, связано с ветровым привносом солей со стороны высокогорных солончаковых степей Алтая и Монголии. Последнее, вероятно, объясняет высокое содержание хлора и в метеорных водах (до 7,5 мг/л). Химический состав подземных вод высокогорной зоны находится в полной зависимости от состава атмосферных осадков.
В межгорных артезианских бассейнах Алтайского высокогорья (Чуйский, Курайский, Уймонский, Шапшальский и др.), расположенных в районах со значительной сухостью воздуха (осадки до 100— 200 мм в год), роль атмосферных осадков в питании подземных вод резко падает. Основное питание происходит за счет поверхностного склонового стока в прибортовых частях впадин, где отсутствуют многолетнемерзлые породы, а разрез представлен хорошо фильтрующими обломочными отложениями. На таких участках нередко происходит почти полное поглощение поверхностных вод, стекающих со склонов окружающих горных хребтов.
Приуроченность бассейнов к тектоническим впадинам определяет их изолированность и затрудненность стока. Разгрузка напорных вод происходит в основном путем восходящей фильтрации в вышележащие горизонты аллювиальных отложений, дренируемые реками. Поэтому для бассейнов в целом характерно превышение пьезометрической поверхности нижележащих горизонтов над вышележащими. В наиболее изученном из них — Чуйском установлено увеличение минерализации подземных вод с глубиной. До глубины 150—180 м здесь развиты пресные (до 1 г/л) гидрокарбонатные кальциевые и кальциево-магниевые воды.
ФОРМИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
263
Глубже вскрыты сероводородные гидрокарбонатно-сульфатные натриевые воды с минерализацией до 1,4 г!л. 
Зона ультрапресныхипресных вод среднегорных районов (абсолютные отметки 900—2000 л<) в пределах Горного Алтая постепенно сменяет к северу и северо-западу зону высокогорья. В Кузнецком Алатау к ней могут быть отнесены небольшие участки на крайнем востоке и юго-востоке.
Рельеф зоны характерен мягкими сглаженными формами (Горный Алтай) и развитием плоских поверхностей выравнивания (Кузнецкий Алатау). Относительные превышения составляют обычно 200—400 м.
Уплощенность водоразделов благоприятствует инфильтрации атмосферных осадков; залесенность и обилие травянистой растительности приводит к уменьшению поверхностного стока. В связи с этим модули поверхностного стока в пределах Горного Алтая (осадки до 900 мм в год) по сравнению с высокогорьем уменьшаются до 10 л/сек-км2 (см.,рис. 37). В более влажном Кузнецком Алатау (900— 1300 мм в год) они значительно выше: 20—30 л/сек-км2. Доля подземного стока увеличивается до 5—50% от поверхностного в районах fop-ного Алтая и до 17—20% и более в Кузнецком Алатау.
Очагами разгрузки являются долины рек, зоны региональных разломов и участки распространения интенсивно закарстованных пород. В целом для зоны характерно увеличение родникового стока и возрастание дебитов родников, особенно в зонах тектонически нарушенных и закарстованных карбонатных пород. На таких участках известны естественные выходы подземных вод с расходами, превышающими 100— 500 л/сек (юго-восточная часть Кузнецкого Алатау, в долинах рек Усы, Пызаса; центральная часть Горного Алтая — бассейн р. Семы и др.).
Удлинение пути фильтрации подземных вод и увеличение времени их взаимодействия с породами, которые в среднегорной зоне представлены более растворимыми слабометаморфизованными терригенными и карбонатными разностями, способствуют формированию здесь ультра-пресных и пресных, но с несколько более высокой минерализацией (0,2—0,3 г/л) вод (см. рис. 33). В анионном составе повсеместно преобладает гидрокарбонат-ион, в катионном — кальций и магний, реже натрий. В водах изверженных пород встречается чаще магний, иногда натрий, в метаморфических и карбонатных — кальций. В последних, кроме того, часто отмечается повышенное содержание свободной углекислоты (особенно в затаеженной части Кузнецкого Алатау).
Зона пресных вод низкогорья и возвышенных расчлененных равнин (абсолютные отметки от 200—400 до 900 л«) распространена по периферии горных массивов Алтая и Кузнецкого Алатау, а также занимает территории Салаира и Колывань-Томской складчатой зоны. Формы рельефа здесь по сравнению с другими зонами еще более сглажены. Пологие склоны и плоские водоразделы часто залесены, климат мягче, обнаженность пород меньше. Питание подземных вод в пределах зоны происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков, подтока подземных вод со стороны среднегорной зоны (Алтай, Кузнецкий Алатау) и поверхностного стока. Наиболее благоприятны условия для формирования подземных вод в пределах низкогорной части Алтая и Кузнецкого Алатау, характеризующихся довольно хорошей обнаженностью, обильными осадками (до 600—900 мм в год и более) и максимальными модулями поверхностного стока (8— 10 л/сек,- км2). Основная масса подземных вод разгружается в прилегающие к горным сооружениям артезианские и межгорные бассейны.
В пределах Салаира и Колывань-Томской зоны климат менее влажен, поверхностный сток равен 4—6 л/сек-км2. Питание подземных вод
264
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
здесь затруднено из-за почти повсеместно развитого мощного (до 50— 100 м) чехла глинистых покровных отложений. Исключение составляет обнаженная осевая часть Салаирского кряжа и отдельные останцы более крепких пород в пределах обеих структур, сохранившихся в результате селективного выветривания. На Салаире линейно вытянутые по простиранию узкие полосы карбонатных закарстованных пород, зажатых среди плотных слаботрещиноватых эффузивно-осадочных и осадочных отложений, образуют изолированные полураскрытые бассейны подземных трещинно-карстовых вод, обладающие преимущественно местными областями питания, стока и дренажа. Широкое развитие карстовых процессов является причиной того, что подземный сток обычно превалирует над поверхностным.
Концентрация солей в подземных водах низкогорной зоны благодаря длительности взаимодействия с породами и повышенной температуре вод (до 5—10°С) возрастает до 0,3—0,8 г/л (см. рис. 33). На склонах Салаира в условиях затрудненного водообмена наблюдается увеличение минерализации подземных вод до 1,0—1,5 г/л. Химический состав воды обычно гидрокарбонатный кальциевый и кальциево-магниевый меняется на гидрокарбонатно-хлоридный и сульфатный кальциево-магниевый или кальциево-натриевый. Повышенная сульфатность вод связана с выщелачиванием сульфидных соединений в районах полиметаллических месторождений.
Литолого-петрографический состав водовмещающих пород, так же как и в зоне среднегорья, определяет катионный состав воды. Натрий и магний встречаются в повышенных концентрациях в водах изверженных и других полевошпатосодержащих пород; кальций — в водах карбонатных разностей.
В области низких гор кроме гидродинамической зоны активного водообмена, связанной с экзогенной трещиноватостью и развитой до глубин 100—150 м, на отдельных участках установлена зона замедленного движения подземных вод, приуроченная к трещинам тектонического происхождения.
Трещинные воды нижней зоны замедленного движения вскрыты на юге Кузнецкого Алатау в глубоких горизонтах (560—800 м от поверхности) Таштагольского железорудного месторождения. Воды, приуроченные к вулканогенно-осадочным кембрийским отложениям, характеризуются повышенной минерализацией (до 1,7—2,2 г/л), сульфат-но-гидрокарбонатным натриево-кальциевым составом и температурой + 14,6°С (против 0,2 г/л и +6°С в зоне активного водообмена) (табл. 69).
Таблица 69
Изменение химического состава и минерализации подземных вод на Таштагольском железорудном месторождении
Глубина отбора пробы, м	Формула химического состава воды		Глубина отбора пробы, м	Формула химического состава воды	
160	Мл	НСО3 78	505		НСО362 SO430
	1 "0,15	Са 70 Mg 30		1 10,49	Са57 Mg 25 Na 18
250	м	НСО384	538	Mr, о	SO491
	т0,2				Na 57 Ca38
		Са 66 Mg 27			
340	м	НСО345 SO144	560	М, -7	SO4 48 НСОз 42
	1	Са 70 Mg 30		J "1,7	Na 46 Са 36
400	М	НСО3 81	570	Мп П-»	НСОз 59 SO4 41
	то,зз	Са62 Mg 30		2 *0,27	Са 46 Na 36
ФОРМИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
265
На фоне гидрогеологической зональности, четко проявляющейся в Алтае-Саянской складчатой области, выделяются азональные гидрогеологические структуры со своеобразными условиями формирования подземных вод, мало зависящими от высоты местности. К ним относятся массивы закарстованных карбонатных пород с водами трещинно-карстовой циркуляции и зоны крупных тектонических нарушений с водами трещинно-жильного характера.
Карбонатные породы за исключением сильно метаморфизованных мраморов почти повсеместно подвержены процессам выщелачивания с образованием разнообразных карстовых форм (воронки, пустоты, пещеры, поноры, суходолы и т. д.). Особенно энергично карстообразова-ние проявляется в зонах тектонического дробления пород. Мощность трещинной зоны на таких участках достигает 200—300 м (Таштаголь-ское железорудное месторождение). Величина подземного стока в карбонатных массивах при прочих равных условиях значительно выше, чем в породах другого состава. Карстовые воды отличаются абсолютным преобладанием гидрокарбонатов кальция и сравнительно более высокой минерализацией.
Трещинно-жильные воды, приуроченные к зонам тектонических нарушений, формируются за счет подземных вод верхних и глубоких горизонтов. Атмосферные осадки и речные воды имеют подчиненное значение. Тектонические нарушения и оперяющие их зоны интенсивной трещиноватости аккумулируют иногда значительные запасы подземных вод, истощение которых в годовом цикле не наблюдается. В Горном Алтае известны постоянно действующие родники, образующие линейные очаги разгрузки вдоль зон тектонических нарушений с суммарными расходами, достигающими 200—300 л/сек и более (Сарасинская, Курай-ская и др.).
С зонами тектонических нарушений связаны немногочисленные в пределах Кемеровской области и Алтайского края проявления минеральных вод. К наиболее молодым из них приурочены выходы на территории Горного Алтая сульфатно-гидрокарбонатных натриевых термальных вод, обогащенных радоном (Белокурихинское месторождение, Джумалинские ключи). На юго-восточной окраине Кузбасса, на границе с Кузнецким Алатау, в зоне крупного регионального разлома установлены выходы углекислых минеральных вод типа Боржоми (Терсин-ское месторождение).
Адартезианские бассейны
Специфичность условий формирования подземных вод адартезиан-ских бассейнов рассмотрена на примерах Кузнецкого и более мелких межгорных бассейнов окраин Кузнецкого Алатау и Алтая.
Кузнецкий адартезианский бассейн приурочен к четко выраженной депрессии рельефа и является областью регионального стока подземных и поверхностных вод, поступающих с горного обрамления.
Количество атмосферных осадков увеличивается от 300—400 мм в центральных лесостепных районах к периферии, достигая максимальной величины 800 мм в юго-восточной горнотаежной части. В этих же направлениях уменьшается глубина промерзания почв и мощность четвертичного покрова, улучшаются условия местного атмосферного питания подземных вод.
Величина подземного стока, составляющая в юго-восточных районах 30—50% от поверхностного (равного 20—30 л/сек км2), в степных и лесостепных западных районах снижается до 12—17% (6— 8 л/сек-км2).
266
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
Особенность геологической истории Кузнецкого прогиба, сильная дислоцированность и глубокая эпигенетическая переработка пород предопределили развитие в слагающих его осадочных толщах подземных вод преимущественно трещинной и пластово-трещинной циркуляции. Проницаемость пород довольно быстро затухает с глубиной и по направлению к центральным частям бассейна. В связи с этим зона активного водообмена обычно не превышает 100—150 м, весьма замедленная циркуляция подземных вод начинается уже с глубин 700—800 м.
Геотермические условия Кузнецкого ад артезианского бассейна типичны для гидрогеологических структур с неоднородным водообменом. Геотермический градиент в центральной части бассейна до глубины 2700 м изменяется в небольших пределах: 2,7—2,8 град/100 м. Температура недр на глубине 1200 м равна 42°С (Абашевская площадь), на глубине 2720 м увеличивается до 87,4° С (Северо-Воскресенская площадь). В окраинных частях бассейна градиент до глубины 1600— 1700 м равен 1,3 град/100 м, а ниже увеличивается до 3,3 град/100 м. В связи с этим и температура пород на глубинах 1000—1200 м здесь значительно ниже, чем в центральной части (22—25°С), что обусловлено охлаждающим влиянием инфильтрационных вод. Сравнительно невысокие температуры пород наблюдаются и на глубинах 2600— 2700 м—-61,5—67,8°С (Южно-Борисовская иПлотниковскаяплощади). Высокая нагретость недр Кузнецкого адартезианского бассейна позволяет предполагать, что уже на глубинах 3500—4500 м здесь господствуют весьма высокие температуры и активно развиваются процессы метаморфизации пород.
Условия формирования химического состава подземных вод на территории бассейна разнообразны и зависят как от орографического положения территории, степени ее расчлененности, климатических условий, так и от состава водовмещающих пород, глубины их залегания, интенсивности водообмена.
В зоне активного водообмена наиболее интенсивно процессы выщелачивания происходят на юго-восточной горнотаежной окраине Кузнецкого адартезианского бассейна. Здесь ультрапресные кислые (pH 5—6) гидрокарбонатные кальциево-натриевые и натриево-кальциевые воды атмосферных осадков (см. табл. 6), свободно поступая в трещины алюмосиликатных пород, растворяют карбонаты кальция и магния. Инфильтрующиеся атмосферные воды обогащаются углекислотой, минерализация их возрастает от 0,02—0,04 до 0,2—0,3 г/л.
Высокая концентрация СОг (130—260 мг/л) в грунтовых водах горной тайги, по-видимому, обязана своим происхождением интенсивным микробиологическим процессам и окислению углей, залегающих близко к поверхности земли.
В центральных частях бассейна в условиях развития мощной толши слабопроницаемых покровных отложений минерализация подземных вод увеличивается до 0,4—0,6 г/л. Однако тип воды остается гидрокар-бонатным с преобладанием катионов кальция и магния. Некоторое отклонение от общего правила отмечается на отдельных площадях в При-салаирье, где в пермских отложениях формируются сульфатные солоноватые (до 1,7 г/л) воды, связанные с окислением сульфидных минералов. Иногда влияние Салаирского оруденения распространяется до Центрального юрского бассейна, в подземных водах которого, так же как в Присалаирье, отмечается наличие микрокомпонентов полиметаллического ряда. На отдельных участках создаются аналогичные условия для формирования вод со значительной концентрацией железа за счет разложения сидерита, пирита и др.
ФОРМИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
267
Мощность зоны умеренно жестких пресных гидрокарбонатных преимущественно кальциевых или кальциево-магниевых и кальциево-натрие-вых вод в пределах Кузбасса неравномерна. Обычно она составляет 100—150 м. На площадях распространения пологолежащих верхнепермских отложений мощность пресных вод не выходит за пределы 50 м*. В районах интенсивной шахтной отработки нижняя граница пресных вод опускается до 200—300 м и более.
По мере увеличения глубины залегания подземных вод ухудшаются условия выноса растворимых солей, происходит их накопление, приводящее к повышению минерализации и изменению химического состава вод. На глубинах от 150—180 до 600—800 м повсеместно в бассейне распространены мягкие гидрокарбонатные натриевые воды с минерализацией, возрастающей с глубиной от 0,6—1 до 1,5—2 г/л и иногда достигающей 4—6 г/л (Ленинский, Беловский районы). Формирование химического состава подземных вод в средней гидродинамической зоне происходит при доминирующем влиянии процессов катионного обмена, разложения полевых шпатов терригенных пород.	,
Глубже (800—2500 м), в зоне весьма замедленного водообмена, содержание солей в водах возрастает до 35,7 г/л, состав становится хло-ридно-гидрокарбонатным натриевым с высоким содержанием СОз, среди растворенных газов преобладают метан и углекислота.
Хлоридно-гидрокарбонатные натриевые воды, поднимающиеся по разломам с больших глубин и вскрытые наиболее глубокими скважинами на Южно-Борисовской (1-О) и Абашевской (З-Р, 5-Р, 270) структурах, характеризуют, по-видимому, обстановку активной метаморфизации водовмещающих угленосных пород и преобразования реликтовых морских вод. Присутствие в составе подземных вод нафтеновых кислот, брома, йода, тяжелых углеводородов, сопутствующих метану, указывает на существенную роль в их формировании органических веществ нафтенового ряда, выявленных в Кузбассе.
Малые межгорные адартезианокие бассейны, известные в пределах Алтая и Кузнецкого Алатау, отличаются четко выраженной гидродинамической и гидрохимической зональностью. На северо-западной окраине Кузнецкого Алатау, на границе с Кузбассом в глубоких межгорных грабен-антиклиналях (Невская, Барзасская и др.), зажатых в ступенчатых тектонических блоках и сложенных терригенно-эффузивными интенсивно измененными и дислоцированными породами нижнего карбона и девона, водообильность с глубиной резко уменьшается. Здесь создались условия для образования адартезианских структур полузакрытого и закрытого типов. Изменение химического состава и увеличение минерализации вод девона и нижнего карбона происходит от областей питания к области наиболее глубокого погружения водоносных пород. Е. Е. Белякова выделяет в этих структурах три гидродинамические зоны: активного, замедленного и затрудненного водообмена (см. рис. 18). К первой зоне относится верхняя часть разреза выше основного базиса эрозии (р. Томь) мощностью 100—250 м, где формируются пресные, жесткие воды с минерализацией преимущественно до 1 г/л. В газовой фазе этих вод присутствуют азот и часто углекислота воздушного происхождения. Состав вод гидрокарбонатный кальциевый, кальциево-натриевый или кальциево-магниевый. В зоне замедленного водообмена (до 350—400 м, иногда до 600 м), расположенной между уровнями основного и регионального (р. Обь) базисов эрозии, формируются гидрокарбонатные, натриевые и на отдельных участках сульфатные кальциевые, натриевые и натриево-кальциевые воды с азотом биогенного
* Видимо, кроме структурного фактора имеет значение и состав пород.
268
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
происхождения. Минерализация их возрастает до 3—4 и 6 г]л. Ниже регионального базиса эрозии располагается зона затрудненного водообмена с хлоридными натриевыми, натриево-кальциевыми минерализованными водами (8—11,2 г/л). Среди газов преобладают биогенный азот и метан; в водах присутствуют тяжелые углеводороды (до 2,6%), бром и йод.
Артезианские бассейны
Приуроченность территории к окраинным частям Западно-Сибирской системы артезианских бассейнов обеспечила некоторое своеобразие условий формирования подземных вод. Это прежде всего относится к значительной фациальной неоднородности разреза с локально выдержанными водоупорами и часто неустойчивыми песчаными фациями, содержащими напорные и безнапорные поровые и порово-пластовые воды. Расположение артезианских бассейнов в различных климатических зонах (от засушливых до увлажненных) обеспечивает неоднородность условий питания подземных вод, а незначительная расчлененность рельефа создает сложность дренирования, особенно глубокозалегающих горизонтов. Все это в совокупности привело к возникновению, с одной стороны, единой водонапорной системы, а с другой —к разнообразным гидродинамическим и гидрохимическим условиям в водоносных горизонтах и комплексах, приуроченных к различным частям бассейнов в плане и разрезе. Атмосферное питание водоносных горизонтов и комплексов четвертичных отложений происходит почти по всей площади их распространения. В пределах юго-западного крыла Чулымо-Енисей-ского артезианского бассейна подобные условия характерны для водоносных комплексов юры, мела и палеогена.
Источником питания являются в основном атмосферные осадки, особенно обильные в предгорных районах (до 500—600 мм в год). В центральной и западной частях Кулундинско-Барнаульского бассейна, расположенных в зоне недостаточного увлажнения, величина испарения в 2—3 раза превышает годовую сумму осадков (200—250 мм в год). Питание подземных вод здесь происходит в кратковременный период таяния снега.
Значительную долю в питании подземных вод артезианских бассейнов составляют трещинные воды, поступающие с горного обрамления по зонам тектонических разломов в фундаменте. Такие зоны, как подтверждается геофизическими исследованиями последних лет, протягиваются со стороны Горного Алтая к центру Кулундинско-Барнаульского бассейна (рис. 35). О значительной обводненности тектонических нарушений свидетельствуют выходы крупных родников с суммарными расходами до 250 л/сек по Сарасинской, Катунской, Чарышской и другим зонам, зафиксированные вдоль южной и юго-восточной границ района (родники 17, 21, 25, прилож. 1). Глубинная разгрузка подтверждается также снижением минерализации подземных вод отложений мела и палеогена на участках, непосредственно прилегающих к тектоническим ступеням фундамента Кулундинско-Барнаульского бассейна (прилож. 1, разрез IV). Подпитыванием трещинными водами можно объяснить некоторое снижение минерализации вод юрских отложений, отмеченное в Мариинской опорной скважине в Чулымо-Енисейском артезианском бассейне.
В ряде случаев пресные воды тектонических зон разгружаются в примыкающие к горному обрамлению погребенные речные долины (Праобская в Кулундинско-Барнаульском и Кийская в Чулымо-Енисейском бассейне). Выполненные грубыми песками с гравием и гальками,
ФОРМИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
269
они служили и продолжают служить в настоящее время путями наиболее интенсивного движения подземных вод. Иногда положение погребенных и современных долин совпадает (см. рис. 28). В таких случаях образуются подрусловые потоки, гидравлически связанные с поверхностными водами и частично или полностью разгружающиеся в руслах рек. Наличие такой разгрузки подземных вод подтверждается увеличением модуля подземного стока в долинах рек Оби (от 0,8 л/сек с 1 км2 у г. Барнаула до 1,48 л/сек с 1 км2 у г. Камня-на-Оби) и Кии (от 1 л/сек с 1 км2 в предгорье Кузнецкого Алатау до 3 л!сек с 1 км2 в 20 км к северу от г. Мариинска) (см. рис. 37).
Вдоль Алтае-Саянского горного обрамления располагаются основные области питания всех водоносных горизонтов и комплексов Чулы-мо-Енисейского и Среднеобского артезианских бассейнов. В Кулундин-ско-Барнаульском бассейне наряду с внешними устанавливаются внутренние области питания, несколько смещенные к его центру и связанные обычно с наиболее высокими формами рельефа (см. рис. 22—26).
Рис. 35. Поведение пьезометрических уровней трещинных вод в зоне сочленения Кулундинско-Барнаульского артезианского бассейна с горными сооружениями Алтая (с. Усть-Калманка). Составила В В. Артамохина
/ — суглинки; 2 — глины; 3 —пески, 4 — пески с гравием и гальками; 5 — породы палеозойского фундамента; 6 — участки развития мощных кор выветривания в палеозойских породах; 7 — скважина: черная закраска — интервал опробования, стрелка — напор, цифра около нее — абсолютная отметка пьезометрического уровня, м\ 8 — пьезометрический уровень; 9 — литологические границы, 10— границы водоносных горизонтов и комплексов
При этом с глубиной уменьшается влияние геоморфологического фактора на положение пьезометрической поверхности подземных вод (см. рис. 23—26). Нисходящее движение для глубоких горизонтов подземных вод отмечается на отдельных участках Приобского плато, где глинистая толща между палеогеновыми и меловыми отложениями значительно сокращена, а разрез местами сильно опесчанен (островновская и сым-ская свиты). И. В. Гармонов и др. (1961) считают, что Приобское плато является основной областью питания водоносных горизонтов неогена и палеогена. Однако для всех артезианских бассейнов установлена общая тенденция снижения пьезометрических поверхностей и увеличения напоров подземных вод в направлении погружения горизонтов (рис. 36).
Региональный сток глубоких горизонтов направлен за пределы территории, к центру Западно-Сибирской системы артезианских бассейнов, местный — контролируется долинами рек Оби, Томи, Чулыма и их притоков (см. рис. 22—29). В пределах Кулундинской аллювиальной равнины местными дренами являются котловины глубоковрезанных озер (Кулундинского, Бурлинского, Ярового, Топольного и др.).
В силу пестроты литологического состава для большей части территории характерен замедленный пластовый сток. Интенсивность его
270
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
уменьшается от предгорных районов к центру бассейнов, одновременно уменьшается величина гидравлического уклона от 0,001 до 0,0001 — 0,00002. Кроме этого, существует водообмен между горизонтами и в вертикальном направлении. Это подтверждается соотношением пьезометрических уровней водоносных горизонтов на различных геоморфологических элементах (табл. 70). На высоких положительных формах ре-
Таблица 70
Положение пьезометрических уровней водоносных горизонтов и комплексов неогеновых и палеогеновых отложений в районе г. Барнаула
Водоносные горизонты или комплексы в отложениях	Пьезометрические уровни, м абс.		
	Приобское плато	Террасы р Оби и Барнаульская древняя долина	Пойма р Оби
Верхнемиоценовых 		133-197	125-154	110—140
Нижне-среднеплиоценовых		132—178	121-148	113—143
Олигоценовых	 Палеоценовых, эоценовых и нижнеолиго-	123-175	120-145	121—147
ценовых 		113-132	117—130	128—148
льефа наблюдается падение пьезометров с глубиной, что свидетельствует о нисходящем движении подземных вод и происходящем здесь питании водоносных горизонтов. В пределах глубоковрезанных речных до-
Рис. 36 Совмещенный график пьезометрических уровней водоносных горизонтов и комплексов Кулундинско-Барнаульского артезианского бассейна. Составила В В. Артамохнна
лин, озерных котловин и на участках с преобладанием испарения над суммой атмосферных осадков установлены увеличения пьезометров с глубиной и восходящая фильтрация, обеспечивающая частичную раз
ФОРМИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
271
грузку подземных вод (см. рис. 36). Например в Чулымо-Енисейском артезианском бассейне, в долине р. Кии, у г. Мариинска абсолютные отметки уровней воды юрских, нижне- и верхнемеловых отложений составляют соответственно 159, 133 и 128 м (см. рис. 27—29). То же наблюдается в долине р. Оби (см. табл. 70).
Верхние стратиграфические горизонты (от четвертичных до меловых и юрских) в пределах Кулундинско-Барнаульского и Чулымо-Ени-сейского артезианских бассейнов отличаются относительно хорошей проницаемостью. Исключение составляют мощные (до 100 м и более) толщи четвертичных лёссовидных суглинков на Приобском плато. Хорошая проницаемость пород, а также пространственное положение территории в окраинной части платформы, непосредственно примыкающей к горному обрамлению, значительные уклоны и скорости движения подземных вод благоприятствуют образованию здесь хорошо промытых бассейнов открытого типа с четко выраженной прямой вертикальной зональностью. Однако фациальная изменчивость литологического состава пород и климатическое разнообразие территории привели в ряде случаев к нарушению этой зональности. В связи с этим значительно колеблется в пределах рассматриваемых артезианских бассейнов мощность зоны активного водообмена, составляющая в среднем 150—200 м и контролируемая глубиной вреза гидрографической сети. В этой зоне наиболее сильно сказывается воздействие гидрометеорологических факторов и формируются пресные воды выщелачивания с растворенным кислородом и углекислотой.
В Среднеобском бассейне зона активного водообмена охватывает всю вскрытую часть (150 м) платформенного чехла и фундамента. В пределах Чулымо-Енисейского бассейна мощность зоны достигает своей максимальной величины —300—400 м. В Кулундинско-Барнаульском бассейне она варьирует в значительных пределах — от 300—400 м в области дренирующего влияния р. Оби и в предгорных районах до 50 м на водоразделах Приобского плато и в Кулундинской аллювиальной равнине.
Ниже распространяется зона замедленного водообмена. Мощность ее обычно 400—700 м. В этой зоне снижаются скорости движения подземных вод, затрудняется разгрузка, возможная в основном благодаря восходящей (местами нисходящей) , фильтрации через мощные, часто невыдержанные толщи глинистых по’род. Проникновение метеорных вод здесь затруднено. Минерализация подземных вод возрастает и формируется за счет выщелачивания солей из водовмещающей толщи; в составе их появляются йод и бром (от 1 до 5 мг/л). Зона весьма затрудненного водообмена, несмотря на значительные глубины опробованных горизонтов (до 800—1200 .и), нигде на территории окраин Западно-Сибирской системы артезианских бассейнов не встречена.
Следствием интенсивного водообмена является охлажденность недр. В Славгородской опорной скважине температура пород на глубине 560 м составляет всего 15°С. Средний геотермический градиент равен 2,6 град/100 м, поэтому даже в наиболее погруженных частях Кулундинско-Барнаульского бассейна на глубинах 1000—1200 м температура недр вряд ли превышает 27—28°С.
Гидрохимическая особенность зон активного и замедленного водообмена выражается в закономерной смене химического состава подземных вод по глубине. Здесь выделяются сверху вниз следующие гидрохимические зоны;
1)	гидрокарбонатных кальциевых и кальциево-магниевых, иногда натриевых, натриево-кальциевых и натриево-магниевых пресных, реже слабосолоноватых вод;
272
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
2)	гидрокарбонатно-сульфатных и сульфатных натриево-кальцие-вых или со смешанным катионным составом вод от слабосолоноватых до соленых;
3)	гидрокарбонатно-хлоридных и хлоридно-гидрокарбонатных, сульфатно-хлоридных и хлоридно-сульфатных натриевых или со смешанным катионным составом вод от пресных до соленых (см. табл. 46, 47, 64).
Кроме вертикальной гидрохимической зональности в пределах рассматриваемых артезианских бассейнов отмечается площадная зональность, особенно четко проявившаяся в Кулундинско-Барнаульском бассейне. Для всех водоносных горизонтов бассейна характерна основная закономерность — общее увеличение минерализации от периферии к центру, а также от долин рек к возвышенным частям Приобского плато (см. рис. 22—26).
Зона пресных, реже слабосолоноватых гидрокарбонатных кальциевых и кальциево-магниевых, иногда натриево-кальциевых и натриевых вод располагается повсеместно в пределах верхней части разреза, обладающей лучшими условиями водообмена. Наибольшие мощности ее (200—400 м) отмечаются в пределах Чулымо-Енисейского. восточной окраины Кулундинско-Барнаульского (Обь-Чумышская возвышенность) бассейнов и в хорошо промытых песчаных отложениях от четвертичного до палеогенового возраста, залегающих под долиной р. Оби. Восточная окраина Среднеобского бассейна, входящая в границы рассматриваемой территории, характеризуется распространением подземных вод только этой зоны (см. табл. 35). На формирование химического состава подземных вод в ней, кроме атмосферных осадков, являющихся основным источником питания, оказывают влияние процессы выщелачивания легко растворимых солей и катионный обмен. Содержание солей в водах редко достигает 1,1 —1,2 г!л, обычно 0,3—0,6 г/л. В пределах Кулундинской аллювиальной равнины и Приобского плато на участках речных долин и озерных котловин, находящихся в условиях недостаточного увлажнения, под воздействием процессов континентального засоления формируются солоноватые воды сульфатно-гидрокарбонатного и гидрокарбонатно-сульфатного натриевого состава и соленые (до 6— 10 г!л) хлоридно-сульфатные натриевые воды, оттесняя пресные воды первой зоны на глубину.
Расположенная ниже по разрезу зона гидрокарбонатно-сульфатных и сульфатных натриево-кальциевых или смешанных по катионному составу вод с минерализацией от 0,4—0,6 до 8—9,7 г/л прослежена только в пределах Приобского плато и Кулундинской аллювиальной равнины. Залегает она на глубинах от 40—60 до 100—180 м, включая отложения неогена (кочковской, павлодарской и таволжанской свит) и Знаменской свиты олигоцена (Кулундинская равнина). Химический состав подземных вод в этой зоне формируется в основном за счет выщелачивания солевого комплекса глин неогена (преимущественно гипса) и разложения полевых шпатов с освобождением натрия (Гармонов и др., 1961). Некоторое количество натрия поступает в подземные воды при катионном обмене кальция инфильтрующихся вод на натрий монтмориллонитовых глин неогена и олигоцена.
Гидрокарбонатно-хлоридные и хлоридно-гидрокарбонатные, суль-фатно-хлоридные и хлоридно-сульфатные натриевые или со смешанным катионным составом воды установлены в пределах как Кулундинско-Барнаульского, так и Чулымо-Енисейского бассейна. В последнем эта гидрохимическая зона залегает непосредственно под зоной пресных гидрокар бон атных кальциевых вод и имеет значительную мощность (до 700 м). Сравнительно благоприятные условия питания подземных вод,
ФОРМИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
273
короткие пути фильтрации, отсутствие в разрезе засоленных пород обеспечили формирование здесь солоноватых вод невысокой минерализации (до 3 г/л) за счет интенсивного разбавления в течение длительного времени пресными инфильтрационными водами седиментационных солоноватых хлоридных натриевых вод юрских отложений.
Еще меньшей минерализацией (до 1—1,2 г/л) отличаются воды этой зоны, установленные в отложениях неогена (таволжанская свита) и олигоцена (атлымская свита) отдельных впадин палеозойского фундамента Обь-Чумышской возвышенности. Мощность зоны невелика и едва достигает 40—50 м. Значительно больше она в пределах Приобского плато (200—260 м) и Кулундинской равнины (до 100—ПО м). Зона охватывает водоносные комплексы палеогена (атлымская и ост-ровновская свиты). Минерализация вод пестрая, зависящая главным образом от водопроводимости пород, условий водообмена и связи с выше- и нижележащими горизонтами. Содержание солей достигает в отдельных случаях 10 г/л, обычно 2—3 г/л.
Химический состав подземных вод в этой зоне формируется под влиянием двух основных факторов: выщелачивания легкорастворимых солей из водовмещающих толщ и процессов смешения вод выше- и нижележащих зон
На глубинах 300—700 м, соответствующих распространению третьей гидрохимической зоны, развиты воды аномального состава. В центральной части Кулундинско-Барнаульского бассейна встречаются воды сульфатно-хлоридного и хлоридно-сульфатного натриевого или пестрого катионного состава, связанные с окислением и выщелачиванием из морских и континентальных меловых отложений. Минерализация этих вод существенно снижается за счет подтока и разбавления глубинными водами трещинных зон фундамента (район г. Славгорода, села Бурлы, Завьялово и др.).
Вблизи горного обрамления и зон тектонических нарушений в складчатом фундаменте (особенно по линии Томско-Каменского выступа) в подземных водах олигоценовых отложений отмечается содержание гелия, достигающее 0,011 см3/л и связанное с подтоком вод из палеозойских отложений (Михайлова и др., 1963). В целом в газовом составе вод всех горизонтов бассейна преобладают азотные газы воздушного происхождения. На отдельных участках в отложениях олигоцена, обогащенных органическими остатками, в составе растворенных газов присутствует сероводород, образовавшийся в результате процессов десульфатизации.
Часть третья
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНА ЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Глава VI
ОЦЕНКА ЗАПАСОВ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
ЕСТЕСТВЕННЫЕ РЕСУРСЫ
Естественные ресурсы (ежегодно возобновляемые запасы) подземных вод оценивались различными методами в зависимости от природно-геологических условий той или иной части территории. Для Алтае-Саянской гидрогеологической складчатой области, где глубоко врезанная гидрографическая сеть контролирует большую часть подземного стока, естественные ресурсы оценивались по минимальному среднемесячному расходу рек Томи, Ини, Кии, Катуни, Чумыша, Чарыша и Бии в период устойчивой зимней межени*. По более мелким рекам имелись лишь кратковременные, иногда даже разовые замеры расходов. Поэтому потребовалось их приведение к 20-летнему ряду с помощью нескольких створов аналогов с длительным периодом наблюдений, характеризующих гидрогеологические особенности различных районов горноскладчатой области.
В связи со слабой гидрогеологической изученностью и редкой гидрометрической сетью пока не представляется возможным составить более детальную, чем это сделано Б. И. Куделиным, карту дренирования водоносных пород реками, а следовательно, и использовать комплексный гидролого-гидрогеологический метод при изучении минимального стока. Только в пределах Горного Алтая лабораторией гидрологии Транспортно-энергетического института Сибирского отделения АН СССР были проведены специальные исследования, позволившие установить в первом приближении гидрогеологические условия формирования подземного сгока. По данным этих исследований, минимальный родниковый сток в Горном Алтае составляет 10—15% от минимального речного стока (Кусковский, 1965; 1966; Бейром, Кусковский, 1964). Остальная часть подземных вод разгружается непосредственно через русла рек. Нами оценка естественных ресурсов произведена по минимальному речному стоку.
Общие естественные ресурсы Алтае-Саянской гидрогеологической складчатой области составляют 396 м?1сек и распределяются по гидрогеологическим районам следующим образом, м^сек:
Бассейны трещинных вод Кузнецкого Алатау .	.	.	89,6
Бассейны трещинных вод Салаира...................6
Кузнецкий адартезианский бассейн с бассейнами тре-
щинных вод Колывань-Томской складчатой зоны .	.	41,6
Неня-Чумышский межгорный артезианский бассейн .	0,8
Бассейны трещинных вод Горного Алтая с межгорными
артезианскими бассейнами (Чуйскнй, Курайский, Уй-
монский, Усть-Канскнй и др.)...................258
* Оценка минимального стока рек Горного Алтая выполнена А. М. Комлевым и Г А Орловой (1964).
ОЦЕНКА ЗАПАСОВ И ИСПОЛЬЗ. ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМ. ВОД
275
Особенности формирования естественных ресурсов подземных вод горноскладчатой области определяются основными действующими взаимосвязанно факторами: осадками, рельефом и структурно-геологическим строением территории. Распределение естественных ресурсов подчиняется вертикальной зональности в зависимости от атмосферных осадков и высоты местности (см. рис. 32). Наибольшими модулями подземного стока* (3—5 л)сек!км2) характеризуются гипсометрически повышенные участки с большим количеством осадков и благоприятными гидрогеологическими условиями в районе Кузнецкого Алатау и южной части Горного Алтая (рис. 337). Особенно высоки модули подземного стока (5 л/сек/км2 и более) в районе развития интенсивно трещиноватых и закарстованных пород протерозойского и кембрийского возраста. На юге Горного Алтая, кроме закарстованности палеозойских пород, большое влияние на величину модуля подземного стока оказывают широко развитые здесь зоны тектонических разломов. Несмотря на высокое гипсометрическое положение, низкие модули подземного стока (0,5 л/сек/км2 и меньше) отмечаются в пределах Чуйского межгорного артезианского бассейна. Это объясняется изолированностью его горными хребтами от влажных северных ветров (количество атмосферных осадков менее 200 мм). Высокие модули подземного стока (1 — 3 л/сек/км2) характерны для большей части территории Кузнецкого Алатау и центрального района Горного Алтая. Территория Кузнецкой котловины отличается низким модулем подземного стока (меньше 1 л/сек/км2), что определяется относительно небольшим количеством атмосферных осадков, значительным испарением и слабым расчленением рельефа.
Естественные ресурсы южной окраины Западно-Сибирской системы артезианских бассейнов оценивались двумя методами в зависимости от физико-географических особенностей этой территории.
В пределах Кулундинско-Барнаульского артезианского бассейна, в связи с большой сухостью климата и равнинностью территории, минимальный речной сток не отражает естественных ресурсов подземных вод.
Формирование естественных ресурсов Кулундинско-Барнаульского артезианского бассейна происходит за счет инфильтрации зимне-весенних атмосферных осадков на площадях развития первых от поверхности водоносных горизонтов.
В результате анализа естественных уровней грунтовых вод, их годового хода и величины атмосферных осадков Д. И. Абрамовичем (1960) для района Кулунды получена зависимость между суммой атмосферных осадков и количеством просочившейся воды: /¥ = 0,2h±0,05, где h — сумма осадков (мм) за ноябрь — май. Расчеты, выполненные по этой формуле, позволили получить величину среднегодового пополнения грунтовых вод аллювиальных нижне-среднечетвертичных отложений кулундинской свиты равную 0,79 л/сек на 1 км2 при естественных ресурсах 10,3 м2/сек.
Естественные ресурсы остальных водоносных горизонтов Кулундинско-Барнаульского артезианского бассейна оценены весьма приближенно по инфильтрации атмосферных осадков по формуле:
Q = 0,03«Л7\
где Q — естественные ресурсы водоносного горизонта, л/сек;
а — коэффициент инфильтрации, принятый условно равным 3% от годовой нормы выпавших осадков (Биндеман, 1962);
* Здесь и далее имеются в виду минимальные модули, по которым произведена оценка ресурсов
276
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
N — годовая норма осадков, мм;
F — площадь питания водоносного горизонта, км2.
Общие естественные ресурсы Кулундинско-Барнаульского артезианского бассейна с площади 123,4 тыс. км2 приближенно равны 43 м2/сек.
Рис. 37. Схематическая карта средиемноголетних минимальных естественных ресурсов подземных вод в минимальных модулях подземного стока (л/сек с 1 км2) и в процентах от количества выпадающих осадков. Составили Е. А. Соцкова, В. С. Кусковский, Ю. Н. Акуленко
Естественные ресурсы подземных вод в % от количества выпадающих осадков.- / — 1—6; 2 — 5—10; 3—10—15; 4 — 15—20; 5 — более 20; 6 — границы районов с различными коэффициентами подземного стока; 7 — изолинии минимальных модулей подземного стока, л!сек с 1 к.и2; 8 — изолинии модулей поверхностного стока, л!сек с 1 хле2; 9 — административные границы
Естественные ресурсы на территории юго-восточной окраины Чулымо-Енисейского артезианского бассейна оценены по минимальному речному стоку бассейна р. Кии. В границах Кемеровской области они составляют 24,2 м2/сек. Модуль подземного стока изменяется в пределах 0,7—3 л!сек с 1 км2. Увеличение модуля подземного стока происходит
ОЦЕНКА. ЗАПАСОВ И ИСПОЛЬЗ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМ ВОД
277
с юга на север от горноскладчатого Кузнецкого Алатау, по мере продвижения от периферии к осевой части Чулымо-Енисейской впадины.
В границах рассматриваемой территории общие естественные ресурсы составляют 463,2 м31сек (система бассейнов трещинных вод 396 м^сек, Западно-Сибирская система артезианских бассейнов 67,2 .и3/сек).
Приведенные выше величина ресурсов и общие закономерности их распределения не противоречат выводам изданной в 1964 г. под редакцией Б. И. Куделина «Карте подземного стока СССР». По сравнению с ней расчеты позволили в значительно с большей степенью детальности оценить естественные ресурсы Горного Алтая и Кузбасса.
ПРОГНОЗНАЯ ОЦЕНКА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Здесь приведены результаты оценки эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод, выполненной в 1963 г. работниками ЗСГУ Б. В. Гилевым (в пределах степной части Алтая) и Н. С. Солярской (Кемеровская область), уточненные и дополненные при составлении тома Е. А. Соцковой.
Под эксплуатационными ресурсами понимается количество подземных вод, которое может быть получено в единицу времени рациональными в технико-экономическом отношении водозаборными сооружениями при заданном режиме эксплуатации и качестве воды, удовлетворяющем требованиям в течение всего рабочего срока потребления.
Прогнозная региональная оценка эксплуатационных расурсов подземных вод проведена гидродинамическим методом на площади наиболее освоенных, обжитых и изученных в гидрогеологическом отношении районов Кемеровской области (62 тыс. к;и2) и Алтайского края (123,4 тыс. км2). На остальной (187 тыс. км2), главным образом горной и менее изученной части территории (прилож. 2), эксплуатационные ресурсы приближенно соответствуют величине минимальных естественных ресурсов, определенных по минимальному модулю подземного стока. Исключение составили участки детально разведанных месторождений пресных вод для водоснабжения (бассейн трещинно-карстовых вод кембрийских отложений Салаира, бассейн трещинных вод юрских отложений Кузбасса и др.), где эксплуатационные ресурсы оценены по величине разведанных эксплуатационных запасов. Гидродинамические расчеты выполнены в соответствии с методическими указаниями, разработанными группой сотрудников ВСЕГИНГЕО под руководством Н. Н. Биндемана. Подсчитаны ресурсы основных водоносных горизонтов, комплексов и вод зон трещиноватости, характеризующихся постоянством и относительно повышенной обводненностью, а следовательно, и значительной степенью использования.
Эксплуатационные возможности водозаборов определены из расчета максимального понижения, равного величине напора плюс половина мощности водоносного горизонта (комплекса или зоны), но не более 100 м от поверхности земли. Кроме того, учитывалась средняя водопро-водимость (кт), уровне- и пьезопроводность (а) пласта. Последние, ввиду отсутствия опытных данных для открытых гидрогеологических структур, приняты ориентировочно равными 5Х104 м21сутки. Величина водоотдачи в трещиноватых породах осадочного комплекса взята по данным Н. И. Плотникова (1959) с некоторой поправкой по коэффици
278
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
енту водопроводимости; в зависимости от литологического состава она находится в пределах 0,005—0,05.
Модули эксплуатационных ресурсов определены исходя из 50-летнего срока эксплуатации предполагаемых водозаборов с учетом сработки и восполнения упругих и геологических запасов. Величина восполнения устанавливалась в зависимости от конкретных геолого-гидрогеологических и климатических условий по величинам инфильтрации атмосферных осадков, подпитывания в приречных зонах или же по величине естественных ресурсов. В основу расчетов положены результаты откачек из 1600 скважин и использованы материалы более чем 7000 скважин.
Модули прогнозных эксплуатационных ресурсов подземных вод характеризуют обеспеченность водой одного квадратного километра площади распространения водоносного горизонта (комплекса) (табл. 71). Некоторые отклонения от основного гидродинамического метода определения модуля эксплуатационных ресурсов допущены на участках разведки месторождений подземных вод и шахтного водоотлива. Модуль эксплуатационных ресурсов водоносных юрских отложений Подобасско-Тутуясской депрессии является результатом отношения разведанных запасов подземных вод ко всей площади их распространения. Величина его (1,75 л/сек) несколько отличается от модуля, определенного гидродинамическим методом (2,24 л/сек), что объясняется распространением гидрогеологических параметров, полученных при разведке в долинах рек, на менее обводненные площади водоразделов и их склонов. При оценке эксплуатационных расурсов территории нами приняты минимальные значения. Для водоносных угленосных пермокарбоновых отложений на территориях шахтных полей модуль получен распределением суммарной величины шахтного водоотлива на площадь депрессивной воронки, образовавшейся в результате осушения (рис. 38).
На картах прогнозных эксплуатационных ресурсов подземных вод, помимо модуля, отображена также максимально-возможная производительность отдельных водозаборов, определенная расчетами в соответствии с методическими указаниями ВСЕГИНГЕО. Для Кулундинско-Барнаульского и юго-западной окраины Чулымо-Енисейского артезианских бассейнов составлены погоризонтные карты прогнозных ресурсов. На сводной карте эксплуатационных ресурсов (прилож. 2), составленной путем совмещения погоризонтных карт, показаны суммарные по всем водоносным горизонтам и комплексам модули эксплуатационных ресурсов и группы водозаборов по возможной мощности водопотребления. В табл. 71 сведены данные эксплуатационных ресурсов по водоносным горизонтам, комплексам и трещинным водоносным зонам, а также по гидрогеологическим районам. Величина прогнозных эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод составляет 126,6 м2[сек для Алтайского края и 67,9 мг1сек для Кемеровской области.
В пределах Кемеровской области наибольший практический интерес для крупного водоснабжения имеет оценка производительности водоносных комплексов юрских и верхнепермских отложений в границах Кузбасса, а также водоносного горизонта верхнечетвертичных аллювиальных отложений в долинах рек Томи, Кондомы, Кии и др.
Подземные воды аллювия на отдельных участках (долина р. Томи) обладают большими потенциальными возможностями для обеспечения водозаборов с производительностью до 50 л/сек. Средневзвешенный модуль эксплуатационных ресурсов составляет 6,66 л)сек с 1 км2, изменяясь от 2,4 до 12,9 л/сек.
Эксплуатационные возможности водоносного комплекса юрских отложений, определенные детальными работами в Центральной и Подо-
ОЦЕНКА ЗАПАСОВ И ИСПОЛЬЗ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМ ВОД
279
Рис 38 Схематическая карта прогнозных эксплуатационных ресурсов подземных вод Аттае-Саянской гидрогеологической складчатой области Составила Е А Соцкова Границы / — гидрогеологических районов и их номера (см рис. 1), 2 — распространения водоносных зон трещиноватости, горизонтов и комплексов, 3 — районов с различными модулями эксплуатационных запасов подземных вод (Мэ); 4 — районов с различными группами по мощности водозаборов.
Площади со значениями модулей эксплуатационных ресурсов (л/сек с 1 км2) 5 — от 0,1 до 0,5. 6 — от 0,5 до I, 7 — от I до 2, 8— горные районы, где естественные ресурсы подземных вод оценены по минимальному подземному стоку, 9 — группа по мощности водозаборов гапорных подземных вод открытых структур, переходящих при эксплуатации в безнапорные воды, 10 — площади шахтных полей
280
народнохозяйственное значение подземных вод
Таблица 71
Прогнозные эксплуатационные ресурсы подземных вод артезианских, межгорных бассейнов и бассейнов трещинных вод
Основном ВОД 1НОСНЫЙ горизонт (комплекс) в (тложеннях	Средние расчетные параметры				Площадь распространения водоносного горизонта (к мплекса). тыс. км2	Модуль эксплуатационных, ресурсов л]сек с 1 км-	Проминине эксплуатационные ресурсы, л/сек	Группа по мощности водоснабжения*
	Мощность В 'ДО юс-лого горизонта, м	Величина напора, м	Водопроводимость пласта, м'^сутки	Максимальное понижение, лс				
						Пределы его изменений по площади		Максимально возможный дебит волоза бора, л/сек
Кулундинско-Барнаульский артезианский бассейн
Четвертичных аллювиальных современных речных долин То же древних речных долин Четвертичных субаэральных Среднечетвертич-ных (кулундин-скои свиты) Верхнеплиоценовых (кочковской свиты) Неогеновых Палеогеновых Меловых Палеозойских	11 12 10 10 10 10 16 39 66	6 16 27 16 52 74 136 317 18	136 70 59 178 63 46 99 42 83	И 22 32 21 57 79 65 100 51	8,7 15,15 104,06 13,13 74,11 89,41 72,06 48,7 21,65	0,86 0,49—1,12 	0,52 0,41-0,54 0,46 0,25—0,79 0,88 0,56—1,35 0,18 0,02—1,15 0,08 0,01—1,27 	0,j3_	 0,02 0,003—0,02 0,96 0,51—1,53	7478 7803 47936 11583 13116 7263 9638 972 20809	5	6 50' 10 6 10 4	7 100'	1 4	7 100'	1 4	7 100’	1 4	7 100’	1 1	1_ 6 2000’ 100’ 10 4	5	7 100’ 50’ 1 3 ,	7 500	1
Итого							126598	
Юго-западная окраина Ч улымо-Енисеиского артезианского бассейна
Четвертичных аллювиальных	7	1	161	4	1,74	1,27	2212	7 т
Палеогеновых	17	22	117	31	2,36	1,74 1,41—2,01	4101	4	7 100’	1
Верхнемеловых	23	22	118	33	9,26	1,32 0,79—2,47	12251	3	6	7 500’ 10’ 1
Нижнемеловых	32	37	77	53	9,41	0,8 0,44-2,01	7549	2	5 1000’ 50
Юрских	37	24	55	43	1,54	0,45	693	5 50
Итого							26806	
Группы районов по мощности водоснабжения взяты по Н. Н. Бнндеману (рас 38)
ОЦЕНКА ЗАПАСОВ И ИСПОЛЬЗ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМ ВОД
281
Продолжение табл 71
Основной водоносный горизонт (комплекс) в отложениях	Средние расчетные параметры				Площадь распространения водоносного горизонта (комплекса), тыс. км2	Модуль эксплуатационных ресурсов, л!сек с 1 км2 Пределы его изменений по площади	Проиюзные sKcniyaia-ционные ресурсы, 1>сек	Группа по мощности водоснабжения*
	Мощность водоносного горизонта м,	Величина напора, «	Волг пр водимость пласта, м/сутки	Максимальное понижение, м				
								Максимально возможный небит водозабора, д^сек
Восточная часть Среднеобского артезианского бассейна
Среднечетвер-	I 20	27	63	37	2,7 J	0,3	808	5 50
тичных	1 1							
Кузнецкий адартезианский и Н еня-Ч умышский межгорный бассейны
ЧетЕ^ертичных аллюви. льных	7	6	395	9	1,82	6,66	12160	5	7
						0,39—12,9		50’ 1
Нижнемеловых	70	12	12	47	0,55	0,8	440	7 т
Юрских	71	30	894	40	4,1	1,27	5170	2	6
						0,3-1,75		1000’ 10
Верхнепермских	84	10	76	52	9,4	0,83 0,26-2,2	7827	4	6 100’ 10
Ннжнепермских и ннжнек 1менно-уголънык	86	9	32	51	6,83	1,1	7513	4	6	7
						0,36—2,37		100’ 10’ 1
Итого							33100	
	Бассейны трещинных вод Кузнецкого Алатау							
Нижнекарбоновых	82	11	42	52	2,21	1,02	2254	5	6 50’ 10
Девонских	89	8	25	52	0,14	1,72	241	6 10
Итого							2495	
Бассейны трещинных вод Салаира
Нижнекарбоновых	92	5	15	51	0,3	1,38	407	7 1
Девонских	58	14	76	44	2,18	0,53 0,31-0,77	1168	5	6 50’ 10
Силурийских	98	1	362	50	0,55	0,8	436	7 1
Нижие-верхне-кембрийских	57	11	30	19	0,35	0,59	204	7 1
Нижнекембрийских	48	15	994	40	0,3	2,45	684	4 Too
Итого							2899	
282
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Продолжение табл. 71
Основной водоносный горизонт (комплекс) в отложениях	Средние расчетные параметры				Площадь распространения водоносного горизонта । (комплекса), тыс км2	Модель эксплуатационных ресурсов, л^сек с 1 кк3	Прогнозные эксплуатационные ресурсы, л!сек	Группа по мощности водоснабжения*
	Мощность В’ДОНОС-н ио горизонта, м	1 Величина напора, м 	1	Водоироводимость пласта, м?]сутки	Максимальное понижение, м L _ __					
						Пределы его изменений по площади		Максимально В 'ЗМ0ЖНЫЙ дебит водозабора, л!сек
Бассейны трещинных вод Ко гывань-7омской складчатой зоны								
Нижнекарбоновых	70	18	62	53	1,24	0,31	383	4 100
Девонских	74	18	78	54	4,01	0,35	1395	4 У 100’ 10
Итого							1778	
Рис. 39 Схематическая карта прогнозных эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод верхнеплиоцеповых отложении кочковской свиты Кулундииско-Барнауль-ского артезианского бассепна Составила Е А Соцкова
Площади со значениями модулей эксплуатационных ресурсов (Мэ) подземных вод (л!сек с 1 км2) / — 0.05—0,1, 2 — 0,01—0,05, 3 — группа по мощности водозаборов открытых артезианских структур, 4 —участки повышенной (более 3 г/л) минерализации подземных вод, 5 — граница участков повышенной (более 3 г/л) минерализации подземных вод
Остальные условные обозначения см. на рис 38
ОЦЕНКА ЗАПАСОВ II ИСПОЛЬЗ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМ ВОД
283
басско-Тутуясской депрессиях Кузбасса, оказались равными 0,26 и 0,25 м3/сек при площадях распространения комплекса соответственно 2,64 и 1,46 тыс. км2. Модули эксплуатационных ресурсов на отдельных участках колеблются от 0,3 до 1,75 л/сек. Максимальная производительность каптажных сооружений, заложение которых рекомендуется осуществлять вдоль основных рек, может составлять 500 л!сек, а в пределах Подобасско-Тутуясской депрессии даже 1000 л!сек (прилож. 2).
Рис 40 Схематическая карта прогнозных эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод отложений бурлинской серии неогена Кулундинско-Барнаульского артезианского бассейна (составила Е. А. Соцкова)
Условные обозначения см на рис 38, 39
Разведанные на площади 0,84 тыс. км2 в районе г. Кемерово воды зоны трещиноватости верхнепермских отложений (красноярские песчаники ильинской свиты) оцениваются общими эксплуатационными ресурсами 0,85 M^jceK и возможной производительностью рационально расположенных водозаборов (долины рек) от 100 до 1000 л/сек (рис. 39—41).
В Алтайском крае, особенно в его степной части с весьма ограниченным количеством атмосферных осадков и слабым поверхностным стоком, подземные воды имеют большое народнохозяйственное значение. Для крупного водоснабжения наибольший интерес представляют подземные воды аллювиальных отложений рек Оби, Бин, Катуни, Алея, Чарыша и водоносного комплекса олигоценовых образований. Эксплуатационные ресурсы водоносного горизонта аллювиальных отложений, определенные в количестве 7,48 м^сек, каптируются водозаборами мощностью до 10—50 л/сек. Модуль эксплуатационных ресурсов колеблется от 0,49 до 1,12 л/сек на 1 км2. Максимальная возможная производительность водозаборов (до 2000 л!сек) может быть обеспечена только
284
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Рис 41 Схематическая карта прогнозных эксплуатационных ресурсов подземных вод верхнеолигоценовых отложении Кулундинско-Барнаульского артезианского бассейна (составила Е А Соцкова)
Чезаштрихованные участки—площади развития водоносного горизонта (комплекса), не вктюченные в расчет прогнозных эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод из за недостаточной гидрогеологической изученности
Остальные условные обозначения см на рнс 38, 39
Таблица 72
Прогнозные эксплуатационные и естественные ресурсы
Гидрогеологические структуры	Площадь гидрогеологической структуры, тыс. км1	Прогнозные эксплуатационные, м3!сек	Минимальные естественные, м3(сеь
Артезианские бассейны			
Кулундинско-Барнаульскнн .... Юго-западная часть Чулымо-Ени-сейского 	 Восточная часть Среднеобского . .	123,4 20,1 2,7	126,6 26,8 0,81	43 24,2 Не определялись
Межгорный и адартезианский бассейны			
Кузнецкий адартезианский бассейн с межгорным Неня-Чумышским . Бассейн1 Колывань-Томской зоны 	 Кузнецкий Алатау 	 Салаира	 Горного Алтая		27,9 i трещинных 10 36,6 18 136	33,11 вод 1,78 2,5* 2,9**	42,4 89,6 6 258
Всего 		372	194,5	463,2
* Оценена часть территории гидрогеологического массива
** Минимальные естественные ресурсы рассчитаны только для предгорных районов бассейнов
ОЦЕНКА ЗАПАСОВ И ИСПОЛЬЗ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМ ВОД
285
для отдельных районов распространения водоносного комплекса олигоценовых отложений. Модуль эксплуатационных ресурсов высоконапорных вод здесь достигает 1,24 л)сек на 1 км2, а общие ресурсы 7,11 м^сек при оцениваемой площади в 5,73 тыс. км2 (район г. Барнаула, междуречье Бии и Катуни).
Рис 42 Схематическая карта прогнозных эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод меловых отложении Кулундинско-Барнаульского артезианского бассейна (составила Е. А. Соцкова)
Незаштрихованные участки — группа по мощности водозаборов закрытых артезианских структур
Остальные условные обозначения см. на рис 38, 39
При сопоставлении величин прогнозных ресурсов с естественными (табл. 72) в пределах гидрогеологических районов устанавливается значительное преобладание последних. Исключение составляют участки артезианских бассейнов, где эксплуатационные ресурсы определены в основном для глубоко залегающих водоносных горизонтов и комплексов, воды которых не участвуют в формировании естественных ресурсов, так как области разгрузки их выходят за пределы описываемой территории (рис. 42, 43).
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Подземные воды в пределах рассматриваемой территории имеют исключительно важное практическое значение. Они широко используются как для хозяйственно-питьевого водоснабжения крупных промышленных центров и сельскохозяйственных объектов, так и для технического
286
народнохозяйственное значение подземных вод
водоснабжения промышленных предприятий, часто определяя их размещение. В последнее время уделяется большое внимание использованию подземных вод для орошения засушливых земель. Особенно важное значение подземные воды имеют на территории Кузбасса в Кемеровской области и в степной части Алтайского края. В горных районах Кемеровской области и Алтайского края, как правило, слабозаселенных и изобилующих чистыми речками и родниками, затруднений в решении вопросов водоснабжения пока не возникает.
Рис 43 Схематическая карта прогнозных эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод нижнемеловых отложений юго-восточного крыла Чулымо-Енисейского артезианского бассейна (составила Е. А. Соцкова)
Незаштрихованные участки — площади с модулями прогнозных эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод 2—5 л!сек на 1 км2
Остальные условные обозначения см на рис 38, 39
Весьма актуальна проблема рационального водоснабжения городов Кемеровской области. Потребности отдельных городов в хозяйственнопитьевых водах колеблются от 30—50 до 200—300 тыс. м.31сутки. Поверхностные воды на территории области в большинстве случаев загрязнены и не могут быть рекомендованы для этих целей. По состоянию на 1/1 1969 г. в области используется около 600 тыс. м31сутки подземных вод, что составляет 10% от общих прогнозных эксплуатационных ресурсов. Всего здесь действует 2270 эксплуатационных скважин, из них в промышленных районах используется 710 с суммарным водоотбором около 340 тыс. м3/сутки., в сельском хозяйстве 1560 скважин с водоотбором около 245 тыс. м3! сутки (при восьмичасовой работе насосного оборудования). Эксплуатация подземных вод ведется как одиночными скважинами, так и их группами (табл. 73).
Наиболее крупными водозаборами (производительностью 5— 20 тыс. м31сутки) являются Ленинск-Кузнецкий, Уропский, Мысковский, Мариинский и Каменский. Кроме того, в районе г. Новокузнецка действуют несколько инфильтрационных водозаборов (галереи, шахтные и
ОЦЕНКА ЗАПАСОВ И ИСПОЛЬЗ. ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМ. ВОД
287
Таблица 73
Использование подземных вод в Кемеровской области по состоянию на 1/1 1969 г.
Подземные воды в отложениях	Количество действующих , скважин на воду 1 (учтенных)	Общая производитель-I ность скважин, тыс. ма1сутки	В том числе				Основные потребители
			В промышленных районах		В сельском хозяйстве		
			количество скважин	суммарный водоотбор, тыс. мэ1сутки	с и о Я w S S га ч и о X X w	суммарный водоотбор, тыс. м31сутки	
Четвертичных	95	70	50	40	45	30	Города Кемерово, Новокузнецк, «Томь-У снискан ГРЭС
Палеогеновых	59	9	8	1	51	8	Юргннскнй район
Меловых	364	86	70	36	294	50	Город Мариииск, р. п. Тисуль, Тяжнн
Юрских	200	73	20	51	180	22	Города Ленинск-Куз-нецкнй, Белове, Мыеки, Осиновские шахты
Пермокарбоновых (угленосных)	1150	270	470	180	680	90	Города Белове, Кемерово, Прокопьевск, Анжеро-Судженск, Ново-
Каменноугольных	90	27	20	14	70	13	Прокопьевский, Беловский районы
Девонских	290	40	50	8	240	32	Города Топки, Белове, р. п. Яшкино
Кембрийских	22	10	22	10			Города Гурьевск, Са-лаир, Темиртау, Казскпй рудник
Всего	2270	585	710	340	1560	245	
трубчатые колодцы) в пойме р. Томи с суммарной минимальной производительностью 30—35 тыс. мъ1сутки. Воды четвертичных аллювиальных отложений эксплуатируются и на надпойменных террасах р. Томи в Кемерово и Новокузнецке, где отбирается до 40 тыс. м31сутки воды для хозяйственно-питьевых и технических целей.
На площади Кузнецкого адартезианского бассейна наибольшее значение для централизованного водоснабжения имеют подземные воды юрских отложений, но используются они пока в ограниченном количестве. Основными потребителями этих вод в настоящее время являются города Ленинск-Кузнецкий, Белове, Мыски. Суммарный водоотбор из юрских отложений составляет 73 тыс. м3/сутки, из них 51 тыс. м^/сутки используются в промышленных центрах и 22 тыс. м?1сутки для удовлетворения нужд сельского хозяйства. В сельском хозяйстве возможности скважин, пройденных в юрских отложениях, используются не полностью.
Повсеместно распространены в Кузбассе подземные воды пермокарбоновых отложений, отличающиеся меньшей водообильностью. Суммарный водоотбор из них составляет около 270 тыс. м31сутки. По состоянию на 1/1 1969 г. здесь учтено 1150 действующих скважин. Примерно 15% из них сконцентрировано в групповых водозаборах по производительности менее мощных, чем водозаборы подземных вод из юрских отложений. Отдельные групповые водозаборы дают 1— 3 тыс. M^lcyTKu, реже 5 тыс. м31сутки. Скважины, не входящие в групповые водозаборы, распределены более или менее равномерно по всей
288
НАРОДНОХОЗЯИСТВ] ИНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
площади бассейна. Они используются для водоснабжения отдельных промышленных предприятий в городах, колхозов и совхозов, пионерских лагерей, санаториев, домов отдыха и т. д. Кроме того, около 400 тыс. м/сутки. воды извлекается при осушении угольных шахт путем сткачки из водопонизительных скважин и открытого шахтного водоотлива В Кузбассе насчитывается более 40 шахт с водоотливом, превышающим 5 тыс. м31сутки. Из общего количества шахтных вод только 6% (25 тыс. м3[сутки) используются на производственно-технические нужды, остальные без очистки сбрасываются в поверхностные водотоки. Интенсивность эксплуатации подземных вод пермо-карбоновых отложений наиболее высока в освоенных промышленных частях бассейна.
Основными потребителями небольших запасов трещинно-карстовых вод морских нижнекаменноугольных отложений Салаира, вытянутых узкой полосой вдоль окраины Кузбасса, являются Беловский и Прокопьевский районы. Эксплуатация производится преимущественно групповыми водозаборами и составляет 2% от общего количества водопо-требления.
Подземные воды девонских отложений Колывань-Томской складчатой зоны и Салаира отбираются в объеме 40 тыс. м3/сутки, из них 75% используются в сельском хозяйстве, в основном в Тонкинском и Беловском районах. Эксплуатируются они как небольшими группами (2—5 скважин), так и одиночными скважинами.
В северо-восточных районах Кемеровской области, в пределах Чу-лымо-Енисейского артезианского бассейна, используются в основном подземные воды меловых отложений. Здесь действует 364 учтенных скважины с суммарным водоотбором 86 тыс. м3/сутки. Из этого объема 36 тыс м3/сутки эксплуатируется групповыми водозаборами для удовлетворения хозяйственно-питьевых и технических нужд г. Мариинска. До настоящего времени основным потребителем подземных вод в Тисульском и Тяжинском районах является сельское хозяйство. Всего для нужд сельского хозяйства здесь пробурено около 300 скважин с суммарным водоотбором 50 тыс. м31сутки.
В очень ограниченном объеме используется водоносный комплекс палеогеновых отложений, развитый только на окраине Среднеобского и еще меньше в пределах Чулымо-Енисейского бассейнов. Известны 59 скважин, которые дают 9 тыс. м3!сутки в основном для удовлетворения нужд сельского хозяйства. Прогнозные эксплуатационные запасы их позволяют значительно расширить водоотбор.
Подземные воды кембрийских известняков используются в горных районах (Салаир, юг Кузнецкого Алатау — Горная Шория). Всего эксплуатируется 22 скважины общей производительностью около 10 тыс. м3/сутки. Из них 4,5 тыс. м31сутки приходится на г. Гурьевск. Остальными потребителями подземных вод кембрийских отложений являются города Темиртау, Салаир и Казский рудник Производительность водозаборов составляет 2—3 тыс. м31сутки.
Степень изученности подземных вод для обоснования централизованного водоснабжения городов области высокая. Почти для каждого крупного промышленного района, вблизи которого имеются перспективные водоносные отложения, проводились специальные поисково-разведочные гидрогеологические работы. Результаты их позволяют проектировать коренное улучшение водоснабжения городов.
Следует отметить, что организация централизованного водоснабжения больших городов с потребностью в воде более 200 тыс. м3)сутки только за счет естественных ресурсов и запасов подземных вод на площадях их распространения в Кузнецком адартезианском бассейне представляется нерациональной, а часто и невозможной. Такие мощные
ОЦЕНКА ЗАПАСОВ И ИСПОЛЬЗ. ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМ. ВОД
289
водозаборы подземных вод следует закладывать в долинах крупных рек, приближая каптажные сооружения к руслам последних с целью использования поверхностных вод в качестве надежных источников восполнения эксплуатационных запасов подземных вод. На остальной территории Кузнецкого бассейна (за пределами речных долин), особенно на площадях распространения угленосных отложений, подземные воды пригодны для постоянного водоснабжения лишь небольших промышленных и сельскохозяйственных объектов, потребность которых может быть удовлетворена одной или несколькими скважинами.
Для водоснабжения Кемеровского промышленного района рекомендуется использование подземных вод верхнепермских отложений (красноярских песчаников), разведанных в непосредственной близости от г. Кемерова. Верхняя трещиноватая зона пород отличается высокими фильтрационными свойствами и хорошим качеством воды. Однако для удовлетворения всех потребностей района в воде естественных ресурсов этой зоны недостаточно. Поэтому здесь следует предусматривать линейные водозаборы из скважин, приближенных к р. Томи на расстояние, обеспечивающее полную очистку инфильтрационных вод последней. ,
В Новокузнецком промышленном районе надежным источником водоснабжения на перспективу развития могут служить разведанные подземные воды юрских отложений Подобасско-Тутуясской депрессии. Особенно благоприятны участии для заложения крупных групповых водозаборов в устьях рек Тутуяса и Мрас-Су. Водозаборы здесь также необходимо приближать к поверхностным водотокам. Дополнительно могут быть использованы воды аллювиальных отложений долины р. Томи на этой же площади.
Потребность первой очереди водоснабжения Белово-Бабанаков-ского промышленного района обеспечивается за счет использования разведанных запасов подземных вод юрских отложений Центральной депрессии Кузбасса в долинах рек Пни и Уропа. Увеличение эксплуатационных запасов подземных вод станет возможным при регулировании поверхностного стока путем устройства плотин; решение этого вопроса требует дополнительных исследований.
Потребности в воде Ленинск-Кузнецкого промышленного района с учетом перспективы его развития могут быть удовлетворены за счет использования разведанных запасов подземных вод юрских отложений Центральной депрессии Кузбасса в долине р. Уньги и разведующегося участка верхнепермских красноярских песчаников в районе с. Сарапки.
Мариинский промышленный район находится в благоприятных условиях в отношении обеспеченности подземными водами. Практический интерес здесь представляют водоносные горизонты нижнего мела, эксплуатационные возможности которых на много превышают потребности г. Мариинска в воде на далекую перспективу. Централизованное водоснабжение городов Прокопьевска, Киселевска, Анжеро-Судженска не может быть осуществлено только за счет подземных вод. Потребности этих городов намного превышают эксплуатационные возможности водоносных пород, развитых на прилегающих территориях, и решаются путем устройства водохранилищ на реках. Подземные воды могут здесь использоваться только для мелкого децентрализованного водоснабжения.
Задачи специальных поисков подземных вод для сельскохозяйственного водоснабжения в Кемеровской области до сих пор не возникали ввиду небольших потребностей в воде сельскохозяйственных обь-ектов и возможностей почти повсеместно без изыскательских работ получить подземные воды хорошего качества в требуемом количестве.
290
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
В Алтайском крае, в степных районах, удаленных от крупных рек и пресных озер, подземные воды являются единственным источником хозяйственно-питьевого и производственного водоснабжения. Общая величина водопотребления в сельском хозяйстве и промышленности края составляет 1215 тыс. мъ/сутки, что в 6 раз превышает использование поверхностных вод. Пресные поверхностные воды в центральных районах Кулундинской низменности встречаются лишь на ограниченных участках, поэтому до настоящего времени в Алтайском крае одним из основных вопросов гидрогеологических исследований являются поиски пресных подземных вод для населенных пунктов на этих территориях. Обычно средняя потребность одного села в воде на хозяйственно-питьевые и производственные нужды не превышает 1 тыс. мР/сутки. Для районных центров она, как правило, составляет 1,5—3, реже 5 тыс. м?[ сутки. Эти потребности чаще удовлетворяются путем каптирования подземных вод скважинами непосредственно на месте их потребления. Однако нередки случаи, когда используемые воды по качеству не удовлетворяют требованиям ГОСТ из-за повышенной минерализации, повышенного содержания отдельных компонентов или отрицательных санитарных показателей, особенно в верхних горизонтах грунтовых вод.
Ежегодно буровыми конторами в Алтайском крае проходится 600— 700 эксплуатационных скважин глубиной от 50 до 300 м, причем с каждым годом число их увеличивается. Приведенные в табл. 74 данные о современном водопотреблении являются приближенными и могут характеризовать лишь интенсивность использования подземных вод того или иного водоносного комплекса. Для водоснабжения здесь используются подземные воды четвертичных, неогеновых, палеогеновых, меловых и палеозойских отложений.
Водоносный комплекс средне-верхнечетвертичных аллювиальных отложений эксплуатируется в 12 районах края, наиболее широко в Бийском (30 тыс. м/сутки) и Рубцовском (12,5 тыс. м3/сутки). В значительно меньшем объеме осуществляется потребление этих вод в городах Змеиногорске, Камне-на-Оби и других районах.
Водоносный горизонт средне-верхнечетвертичных отложений касма-линской свиты эксплуатируется в Рубцовском, Волчихинском, Углов-ском, меньше в Новичихинском районах. Каптируется он обычно одиночными скважинами и колодцами с эксплуатационными дебитами от 20 до 150 м/сутки; используется в основном для удовлетворения нужд сельского хозяйства.
Водоносный горизонт нижне-среднечетвертичных отложений краснодубровской свиты эксплуатируется в 35 районах края. Наибольшее количество одиночных эксплуатационных скважин действует в Мамонтовском районе (суммарный водоотбор из 72 скважины здесь составляет 16,8 тыс. м*[сутки). Кроме того, он используется для водоснабжения в Рубцовском, Егорьевском, Ребрихинском и других районах. Всего из водоносного горизонта для нужд сельского хозяйства, по данным учтенных скважин, отбирается 82 тыс. м?[ сутки.
Водоносный горизонт среднечетвертичных отложений монастырской свиты используется в основном для технического и хозяйственнопитьевого водоснабжения городов и рабочих поселков. Самый крупный водозабор находится в г. Бийске, где 33 скважины отбирают 38,8 тыс. м3[сутки.
Подземные воды среднечетвертичных аллювиальных отложений кулундинской свиты используются как для водоснабжения сельскохозяйственных объектов, так и для орошения засушливых земель Кулунды. Общий водоотбор из этого горизонта составляет 40 тыс. м?[сутки, из них на орошение засушливых земель отбирается около 5 тыс. м3/сутки.
ОЦЕНКА ЗАПАСОВ II ИСПОЛЬЗ. ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМ ВОД
291
Таблица 74
Использование подземных вод в Алтайском крае по состоянию на 1/1 1969 г.
Водоносный горизонт (комплекс) в отложениях	Количество скважин	Современное водопотребленне, тыс м3!сушки			Основные потребители (районы, города)
		Общее	В том числе		
			в промышленных районах	в сельском хозяйстве	
Средне-верхнечетвертичных (аллювиаль-					
ных)	 Средне-верхнечетвертичных (касмалин-	258	66	65	1,0	Бийский, Рубцовский
ская свита) 	 Среднечетвертичных	107	19,8	—	19,8	Рубцовский, Волчи-хинский, Угловский
(монастырская свита) Среднечетвертичных	218	76	38,8	37,2	Бийск
(кулундинская свита) Нижне-среднечетвер-тичных (краснодуб-	140	40		40	Кулундинский, Слав-городский, Ключевской
ровская свита) . . . Верхнеплиоценовых	484	83,5	1,5	82	Мамонтовский, Руб-цовский, Егорьевский, Ребрихинский ц др
(кочковская свита) .	995	276,2	32,2	244	Шипуновский, Благовещенский, Хабарский, Барнаул, Алейск
Неогеновых		1204	375	79	296	Благовещенский, Бур-линский, Барнаул, Слав-город, Славгородский химзавод
Палеогеновых		258	221	140	81	Барнаул, Славгородский химзавод, Бийск, Новоалтайск
Меловых		И	10,7	1,7	9	Кучукский сульфатный Славгород
Палеозойских 		245	46,8	1,8	45	Предгорные районы Алтая
Всего		3920	1215	360	855	
Водоносный горизонт эксплуатируется 140 скважинами и колодцами в основном в Кулундинском, Ключевском и Славгородском районах, где используется пока только 4% от общих эксплуатационных ресурсов водоносного горизонта.
Водоносный горизонт верхнеплиоценовых аллювиально-озерных отложений кочковской свиты довольно интенсивно эксплуатируется в пределах Приобского плато и Обь-Чумышской возвышенности. Общий водоотбор для нужд сельского хозяйства составляет 244 тыс. м3!сутки, наиболее часто встречающиеся дебиты скважин колеблются от 50 до 100 м3!сутки. Для водоснабжения промышленных объектов из водоносного горизонта отбираются около 30 тыс. м3] сутки. Наибольшее недопотребление приходится на города Барнаул и Алейск.
Водоносные горизонты неогеновых отложений широко используются для нужд сельского хозяйства в Благовещенском, Славгородском, Бур-линском и Хабарском районах. Эксплуатационные дебиты скважин ко
292
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
леблются от 200 до 1500 м3/сутки. Подземные воды используются для водоснабжения ферм, полевых станов, сел, а также для выборочного орошения полей и садов. Всего для нужд сельского хозяйства отбирается около 290 тыс. м3!сутки. Наиболее крупными потребителями подземных вод этих горизонтов являются Славгородский химкомбинат и г. Барнаул. Эксплуатация ведется групповыми водозаборами (5— 10 скв.) производительностью 2—3 тыс. м31сутки. В г. Барнауле из водоносных горизонтов неогена отбирается 44 тыс. м3/сутки воды. На отдельных участках скважинами вскрыты и используются одновременно подземные воды неогеновых и палеогеновых отложений.
Подземные воды палеогеновых отложений имеют наибольшее значение для водоснабжения по сравнению с другими горизонтами в пределах Степного Алтая. В настоящее время из этого водоносного комплекса отбирается более 220 тыс. м3/сутки подземных вод, большая часть которых (60%) идет на удовлетворение хозяйственно-питьевых и технических нужд Барнаула, Бийска, Новоалтайска и Славгородского химзавода. Водозаборы представляют собой группы взаимодействующих скважин, которые рассредоточены на значительной площади. Дебиты водозаборов в каждом из названных городов изменяются от 5 до 30 тыс. м/сутки. Интенсивность использования подземных вод этого комплекса составляет 26% и является наиболее высокой по отношению к использованию вод остальных водоносных горизонтов (комплексов).
Подземные воды меловых и палеозойских отложений используются в весьма ограниченном количестве. Трещинные воды палеозойских образований используются в предгорных районах Алтая, где они удовлетворяют небольшие потребности сельскохозяйственных объектов. Водоносные комплексы меловых отложений являются весьма перспективными для водоснабжения крупных объектов. Однако в связи с большими глубинами залегания освоение их ограничено.
Наиболее перспективными для использования подземных вод в качестве источника водоснабжения и орошения представляются водоносные горизонты неогеновых, палеогеновых и в отдельных случаях меловых отложений.
Вопросы водоснабжения городов, рабочих поселков и промышленных объектов Алтайского края до последнего времени стояли по своей значимости на втором месте после сельского хозяйства. Однако перспективы интенсивного развития промышленности в ближайшее десятилетие выдвинули на первую очередь также и задачи по поискам и разведке подземных вод для обоснования крупного водоснабжения промышленных центров края. Часть городов и промышленных объектов, расположенная в долинах крупных рек (Обь, Бия), находится в относительно благоприятных условиях. Технологическое и хозяйственно-питьевое водоснабжение их обеспечено пока еще относительно чистыми поверхностными водами. Для таких же объектов, как Новоалтайск, Славго-род, Славгородский химзавод, Кучукский сульфатный комбинат, рабочие поселки Кулунда и Михайловка, расположенных вдали от крупных поверхностных водотоков, подземные воды должны обеспечить как хозяйственно-питьевое, так и производственное водоснабжение.
РАЗВЕДАННЫЕ И ЭКСПЛУАТИРУЕМЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДЛЯ КРУПНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Месторождения подземных вод или их участки, эксплуатируемые и разведанные на территории Кемеровской области и Алтайского края для хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения, классифицированы по Н. И. Плотникову (1959) с некоторыми отступлениями
ОЦЕНКА. ЗАПАСОВ И ИСПОЛЬЗ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМ ВОД
293
с учетом типизации месторождений (табл. 75). Так, группы месторождений выделены не по условиям напорности, а по структурно-генетическим признакам.
По структурно-генетическим признакам выделены группа месторождений Алтае-Саянской гидрогеологической складчатой области и группа месторождений юго-восточной окраины Западно-Сибирской системы артезианских бассейнов. К «месторождениям подземных вод» условно отнесены участки с общими эксплуатационными запасами не менее 5—10 тыс. м^/сутки. и дебитами скважин не менее 0,5— 1 тыс. м?1сутки. Потребителями подземных вод таких месторождений на рассматриваемой территории до последнего времени являются только города и промышленные объекты.
Для месторождений Алтае-Саянской гидрогеологической складчатой области, приуроченных к образованиям дочетвертичного возраста, водовмещающими являются, как правило, диагенетизированные и метаморфизованные подускальные и скальные породы, разбитые интенсивной открытой трещиноватостью (иногда закарстованные). Для месторождений, приуроченных к аллювиальным осадкам четвертичного возраста, характерен крупнообломочный состав водовмещающих пороф (галечниковые, иногда валунно-галечниковые отложения). Обычная приуроченность водообильных дочетвертичных пород к долинам рек обусловливает совмещение их с высокопроизводительными водоносными горизонтами аллювиальных отложений. Воды аллювиальных отложений в подобных случаях рассматриваются с точки зрения «условий на верхней границе основного водоносного пласта». Однако в некоторых случаях следует совместно использовать подземные воды «коренных» и аллювиальных отложений (Майминское месторождение на Алтае, Каландасский участок в Кузбассе). Это могло бы послужить основанием для выделения самостоятельного («смешанного») типа месторождений.
Для группы месторождений юго-восточных окраин Западно-Сибирской системы артезианских бассейнов водовмещающими породами являются рыхлые терригенные осадки континентального и прибрежноморского генезиса, представленные чаще всего мелко-среднезернистыми песками и лишь вблизи горного обрамления — крупнозернистыми и разнозернистыми песками с гравием и галькой. Идентичность состава водовмещающих пород от меловых до современных, содержащих поровые воды, определяет отнесение всех месторождений данной группы к одному типу месторождений пластово-поровых вод в рыхлых осадочных породах мезозоя и кайнозоя. Подземные трещинные воды палеозойского фундамента, подстилающего мезозой-кайнозойские осадки, в пределах рассматриваемых частей Западно-Сибирской системы артезианских бассейнов могут иметь значение лишь в прифасовой (переходной к горным сооружениям) части, где они вскрываются на глубинах не более 100— 150 м. Ниже водообильность пород фундамента незначительна и практического интереса для водоснабжения не представляет.
А. Группа месторождений Алтае-Саянской гидрогеологической складчатой области
I. Месторождения пластово-поровых вод аллювиальных отложений речных долин. Подземные воды рассматриваемого типа месторождений изучены на 32 участках. Три из них признаны неперспективными для эксплуатации ввиду низких количественных характеристик, а 15—отнесены к пригодным лишь для временного водоснабжения. Запасы подземных вод 14 остальных перспективных участков оцениваются в объе-
Таблица 75
Классификация эксплуатационных и разведанных, перспективных для постоянной эксплуатации, месторождений подземных вод на территории Кемеровской области и Алтайского края
Типы месторождений (по характеру водовмещающих пород, условиям движения подземных вод)	Подтипы (по приуроченности к различным геоморфологическим элементам)	Разновидности (по условиям восполнения эксплуатационных запасов подземных вод)	Размеры эксплуатационных запасов, тыс. м81сушки	Наименование месторождений, участков
			Возможные эксплуатационные дебиты скважин (колодцев), тыс. м31сутки	
I. Месторождения пластово-поровых вод ал-	А Группа 1 Месторождения подземных вод аллювиаль-	месторождений Алтае-Саянской складчатой область а) Месторождения подземных вод аллювиальных отложений прибрежной полосы пойменных	5—60	Безруковское, Драгунское, участки Абашев-
			18	
лювиальных отложений речных долин II Месторождения тре-	ных отложений крупных речных долин 2. Месторождения подземных вод аллювиальных отложений горных речных долин 1. Месторождения под	террас с преимущественным восполнением эксплуатационных запасов речной инфильтрацией б) Месторождения подземных вод аллювиальных отложений первой и второй надпойменных террас с восполнением эксплуатационных запасов за счет естественных ресурсов потока подземных вод и инфильтрации речных вод мелких рек — притоков основной дрены Не выделяются. Восполнение эксплуатационных запасов осуществляется преимущественно за счет инфильтрации речных вод а) Месторождения (участки) с весьма благо-	5-20 0,5—3 Более 20 1—5 50—100	ского, Топольниковско-го; Каэмковского, Островского водозаборов Притомское, Каландас-ское, Атаманово-Драгун-ское, участки Антоновского, Кемеровских водозаборов Майминское Карчитское, Нижне-Тутуяское, Мысковское (участок Акольский;, Красноярское (участок Пугачевский) Мысковское, Калан-дасское, Красноярское (на участках, удаленных от русла р Томи)
щинных, пластово-трещинных и трещинножильных вод полускаль-ных и скальных пород мезозоя и палеозоя	долинами крупных рек	приятными условиями восполнения эксплуатационных запасов в основном за счет инфильтрации вод крупных рек б) Месторождения (участки) с относительно ограниченными условиями восполнения эксплуатационных запасов за счет естественных ресурсов и запасов основных водоносных зон н залегающего в кровле водоносного горизонта аллю-	2—20 30-50 1-10	
III. Месторождения трещинно-карстовых вод в отложениях палеозоя
2. Месторождения на площадях пересеченного рельефа с мелкой речной сетью
Подтипы не выделяются. Месторождения распространяются как в условиях равнинного пологосклонного, так и горного рельефа с долинами мелких рек
виальных отложений, а также инфильтрации вод мелких рек
Не выделяются.
Условия восполнения эксплуатационных запасов сравнительно ограниченные за счет естественных ресурсов и запасов основных водоносных зон и инфильтрации вод мелких рек
а)	Месторождения с относительно благоприятными условиями восполнения эксплуатационных запасов преимущественно речной инфильтрации и естественными ресурсами основных водоносных зон; естественные запасы играют роль регулировочных в разрезе года
б)	Месторождения с ограниченными условиями восполнения эксплуатационных запасов, основную роль играют естественные ресурсы, естественные запасы — роль регулировочных в разрезе года
10-40
1—8
10—30 4-10
5-10 1-5
Баланзасское, Инскоё, Уропское, Демьяновское, Южно-Уньгинское
Баритовское, Салаир-ское, Топкинское, Ула-линское, Майминское
Каменское, Краснознаменское, Гурьевское
Б. Группа месторождений юго-восточной окраины Западно-Сибирской системы артезианских бассейнов
I. Месторождения пластово-поровых вод в рыхлых осадочных породах мезозоя и кайнозоя	1. Месторождения в долинах крупных рек, характеризующиеся тесной связью подземных вод с поверхностными 2, Месторождения в равнинных районах Кулундинско-Барнаульского и Чулымо-Енисейского артезианских бассейнов с затрудненной связью подземных вод с поверхностными	Не выделяются. Условия восполнения благоприятные благодаря взаимосвязи водоносных горизонтов между собой и с речными водами Не выделяются. Восполнение эксплуатационных запасов — за счет сработки упругих запасов и перетекания подземных вод из смежных водоносных горизонтов; условия восполнения за счет атмосферного питания затрудненные	50-100 и более
			1—10 5-60 и более
			1-10
Участки водозаборов
Барнаула, Бийска
Участки водозаборов Мариинска, Славгород-ского и Кучукского химзаводов
296
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
ме более 250 тыс. м3{ сутки. Из этого числа эксплуатируется около 80 тыс. м31 сутки, а в числе неэксплуатируемых — до 130 м31 сутки утверждены территориальной (ТКЗ) и государственной (ГКЗ) комиссиями по запасам полезных ископаемых в промышленных категориях. Используются эти воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения отдельных объектов в городах Кемерово, Новокузнецке и Мысках путем каптирования группами водозаборных скважин и береговыми инфильтрационными галереями или колодцами.
Месторождения подземных вод аллювиальных отложении изучены в основном на территории Кузнецкого адар-тезианского бассейна, причем практический интерес представляют главным образом месторождения, расположенные в долине р. Томи (рис. 44). Разведанные участки в долинах таких крупных притоков р. Томи, как реки Уса и Мрас-Су, могут быть рекомендованы только для временного водоснабжения. Все они относятся к подтипу месторождений подземных вод аллювиальных отложений крупных речных долин.
Рис. 44. Схема расположения месторождений пластово-поровых вод аллювиальных отложений речных долин в пределах Алтае-Саянской гидрогеологической складчатой области (составил О. В Сухопольский)
1 — месторождения в береговой полосе пойменных террас с преимущественным восполнением эксплуатационных запасов инфильтрацией речных вод, 2 — месторождения подземных вод аллювиальных отложений первой и второй надпойменных террас с вое полнением эксплуатационных запасов за счет естественных ресурсов подземных вод и инфильтраций вод мелких рек (размер кружка соответствует отно ентелъной величине установленных эксплуатационных запасов, штриховка — величине эксплуатируемой час ти установленных запасов), 3 — разведанные участки подземных вод аллювиальных отложений, пригодные для временного водоснабжения 4 — то же, непри годные для эксплуатации, 5 —границы и номера гидрогеологических районов (см рис 11)
Исключением является месторождение подземных вод аллювиальных отложений долины р. Маймы, отнесенное к подтипу месторождений типично горных речных долин.
1. Месторождения подземных вод аллювиальных отложений крупных речных долин. Известные месторождения данного подтипа приурочены к водоносному горизонту аллювиальных отложений пойменных, первой и второй надпойменных
террас р. Томи и ее крупных притоков. По условиям восполнения эксплуатационных запасов подземных вод они делятся на две разновидности:
месторождения, эксплуатационные запасы которых восполняются преимущественно за счет речной инфильтрации, и месторождения с восполнением эксплуатационных запасов за счет естественных (динамических) ресурсов подземных вод и инфильтрации вод мелких рек — притоков основной дрены, прорезающих ее долину. Первые приурочены к аллювиальным отложениям прибрежной полосы (шириной до 200—300 м) пойменных террас, вторые — преимущественно к аллювиальным отложениям первой и второй надпойменных террас.
ОЦЕНКА ЗАПАСОВ И ИСПОЛЬЗ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМ. ВОД
297
а.	Месторождения подземных, вод аллювиальных отложений прибрежной полосы пойменных террас с преимущественным восполнением эксплуатационных запасов за счет инфильтрации речных вод. Основными гидрогеологическими параметрами, определяющими производительность водоносного горизонта в приречной полосе, являются его мощность при минимальном уровне в реке и фильтрационные свойства. Общая мощность галечников пойменных террас на исследованных участках колеблется в пределах 3—7 м. Однако мощность их обводненной части, благодаря дренирующему влиянию рек, в периоды минимального положения речного уровня (90—97% обеспеченности) составляет обычно 2—6 м. Коэффициенты фильтрации колеблются от 20 до 100 м/сутки, водопроводимость достигает 1000—15 000 м2!сутки. Как показывает пример эксплуатации месторождений подземных вод аллювиальных отложений с инфильтрационным типом питания, в рассматриваемых условиях к разряду перспективных для промышленного использования относятся водоносные горизонты, характеризующиеся величиной водопроводимости не менее 1000 м2/сутки. Указанной характеристике, как правило, отвечает рассматриваемый водоносный горизонт на исследованных участках долины р. Томи между устьями рек Мрас-Су и Абы, и не удовлетворяет этому требованию в районе городов Кемерово и Юрга. Для долины р. Томи выше устья Мрас-Су и для долин ее основных притоков водопроводимость водоносного горизонта пойменных галечников на отдельных участках превышает 1000 м21сутки. Однако здесь отмечен целый ряд побочных отрицательных факторов: ввиду больших скоростей течения реки интенсивно размывают берега и часто меняют русла; в зимние периоды прибрежные части водного потока рек нередко промерзают, широко развиты шугование непромерзающего сечения русла и наледеобразования. Наличие этих факторов при предельно малой мощности водоносного горизонта (отсутствие резерва естественных запасов и возможности увеличения уклона потока за счет понижения уровня при удалении контура питания) позволяет считать инфильтрационные воды этих участков пригодными лишь для временного водоснабжения при их каптировании скважинами и колодцами (недорогостоящими сооружениями).
Эксплуатация подземных вод описываемого типа месторождений началась в Кузбассе с тридцатых годов. Многолетний опыт эксплуатации инфильтрационных галерей показал, что с течением времени их первоначальная производительность существенно снижается (в 2,5 раза за 10—30 лет). Так, удельный водоприток (приток на 1 м длины галереи) в них в периоды межени первоначально составлял 20—70 м?1сутки, а к настоящему времени снизился до 8—30 мъ/сутки. Это объясняется проникающей кольматацией русловых галечников тонкодисперсным, иловатым материалом. Отделом изысканий Сибирского отделения института Водоканалпроект при обследовании действующих водозаборов установлено, что мощность слоя закольматированных галечников достигает 1—1,5 м, а отрыв уровня подземных вод от речного на урезе реки составляет 3—3,5 м.
При использовании в качестве каптажей шахтных колодцев и скважин и расположении их в 80—150 м от меженного уреза воды в реке и 150—200 м друг от друга, судя по эксплуатационным показателям, прогрессирующего снижения производительности водозаборов не происходит. Удельный водоприток к ряду водозаборных колодцев (на 1 м длины ряда) сохраняется в пределах 20—30 м?1сутки. Наблюдениями, проведенными Кузбасской гидростанцией на одном из действующих вертикальных водозаборов, установлено, что несмотря на многолетнюю эксплуатацию, кольматация русла реки в этом районе практически от
298
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
сутствует. Незначительное эксплуатационное заиление русла возникает в периоды межени (при малых скоростях течения реки). При этом общее гидравлическое сопротивление пласта возрастает всего лишь на 5—10% с соответствующим ухудшением эксплуатационных показателей водозабора. В паводковые периоды кольматаЦионный слой размывается и дополнительного сопротивления русла не наблюдается. Следовательно, при правильно выбранной схеме водозабора эксплуатационное заиление русла реки может быть сведено до минимума и носит временный (сезонный) характер. В рассматриваемых условиях разведочные работы рекомендуется проводить под схему точечного водозабора, состоящего из ряда практически невзаимодействующих скважин (колодцев) при расстоянии их от реки на меженный период 80—150 м. Только при экономичности эксплуатации разведанных инфильтрационных вод под данную схему водозабора следует проводить освоение участка.
По химическому составу подземные воды аллювиальных отложений прибрежной полосы в пределах долины р. Томи между устьями рек Мрас-Су и Абы относятся к гидрокарбонатным кальциевым с минерализацией от 0,1 до 0,6 г!л и общей жесткостью 0,8—5 мг-экв. Повышенная минерализация и жесткость отмечаются в зимние периоды при расстоя-тта точек <зчробов.аччя от рекк в. 200—250 м. В некоторых, пробах отмечалось загрязнение — присутствие нитратов до 0,3 мг/л. Железо практически отсутствует, все остальные показатели химического состава находятся в пределах норм ГОСТ для хозяйственно-питьевых вод. Санитарное состояние рассматриваемых вод обычно характеризуется коли-титром более 333, однако в паводковые периоды наблюдались случаи снижения его. В связи с этим при эксплуатации необходимо хлорировать воды в небольших дозах. Физические свойства подземных вод аллювиальных отложений удовлетворительны.
Химический состав воды р. Томи почти не отличается от состава подземных вод аллювиальных отложений, характеризуясь лишь меньшей минерализацией (до 0,2 г/л) и жесткостью (до 2,5 мг-экв), а также наличием аммиака (до 0,15 мг/л), нитритов (до 0,001 мг/л) и нитратов (до 0,8 мг/л).
б.	Месторождения подземных вод аллювиальных отложений первой и второй надпойменных террас с восполнением эксплуатационных запасов за счет естественных ресурсов подземных вод и инфильтрации речных вод мелких притоков основной дрены. Разведанные месторождения (участки) расположены в долине р. Томи, ниже устья р. Мрас-Су, и в районе г. Кемерово. Водоносный горизонт первой и второй надпойменных террас представлен галечниками с песчаным и глинистопесчаным заполнителем мощностью от 3—10 до 15—16 м. Залегают они на денудированной поверхности полускальных и скальных пород юрского и пермского возраста, вмещающих напорные трещинные воды. На галечниках лежит пачка супесчано-глинистых осадков мощностью от 3 до 12—13 м. Величины напоров вод аллювия изменяются от 3—5 м вблизи поймы до 15—20 м у тылового шва второй террасы; в долинах мелких притоков, вложенных в террасы р. Томи, воды безнапорные.
Водопроводимость галечников колеблется от 300 до 2000 м2/сутки. Величины максимально допустимых понижений уровня в скважинах составляют обычно 5—10 м. Эксплуатационные дебиты скважин колеблются от 0,5 до 3 тыс. мг/сутки. Размеры эксплуатационных запасов подземных вод определяются двумя источниками восполнения: естественными ресурсами потока аллювиальных вод и минимальными расходами притоков р. Томи. Удельный естественный расход (на 1 м ширины потока) колеблется обычно от 2 до 4,5 М3/сутки, а минимальные расходы речек —от 4 до 20 тыс. мъ/сутки. Модули эксплуатационных за
ОЦЕНКА ЗАПАСОВ И ИСПОЛЬЗ. ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМ ВОД
299
пасов подземных вод, подсчитанные по эксплуатационным расходам водозаборов и разведанным запасам промышленных категорий, составляют 10—20 л/сек/км2. На эксплуатируемых в течение многих лет месторождениях в г. Кемерово регулярных наблюдений за режимом подземных вод не проводилось. Из эксплуатационных данных и отрывочных сведений, полученных службой гидрогеологического контроля при инспекционных обследованиях водозаборов, можно судить о достижении на них стабильных режимов эксплуатации.
По составу и качественным показателям рассматриваемые подземные воды аллювиальных отложений, как правило, удовлетворяют требованиям ГОСТ для хозяйственно-питьевых вод и сходны с водами пойменных террас. Исключением являются воды одного из разведанных участков в пределах развития юрских отложений Подобасско-Тутуяс-ской депрессии, которые содержат от 3 до 30 мг/л двухвалентного железа. Проведенными опытами по обезжелезиванию вод установлено, что они легко очищаются путем аэрации и фильтрации через песчаный фильтр, либо при двойной фильтрации без аэрации.
2. Месторождения подземных вод аллювиальных отложений горных речных долин. Данный подтип представлен разведанным участком месторождения подземных вод аллювиальных отложений в долине р. Маймы в Горном Алтае (ширина долины от 0,5 до 1,5 км). Ее крутые борта сложены комплексом сильно метаморфизованных пород верхнего протерозоя, дно выполнено толщей аллювиальных валунно-галечниковых отложений с глинисто-песчаным и песчано-глинистым заполнителем. Воды аллювиальной толщи безнапорные, тесно связанные с водами р. Маймы. В естественных условиях поток аллювиальных вод формируется за счет дренирования вод «коренных» пород, грунтовых вод отложений долин притоков р. Маймы и атмосферных осадков; в периоды паводков воды аллювиальных отложений пополняются и за счет речных.
В условиях эксплуатации, кроме естественных ресурсов, в питании водозаборных сооружений принимают участие и инфильтрационные речные воды, играющие основную роль в восполнении эксплуатационных запасов. Основными гидрогеологическими параметрами, определяющими эксплуатационные возможности каптажных сооружений в пределах рассматриваемого месторождения, являются: мощность водоносного горизонта, изменяющаяся от 11 до 21 м; коэффициент фильтрации, составляющий в среднем 10 м/сутки; величина максимально допустимого понижения уровня в скважинах, колеблющаяся от 6 до 12 м. Ввиду неоднородности коэффициента фильтрации галечников в вертикальном разрезе связь подземных вод аллювиальных отложений с речными в процессе откачек носила несовершенный характер, что выразилось в отрыве уровня подземных вод от речных.
Размещение эксплуатационных скважин рекомендуется осуществлять в центральной части долины (где коэффициент фильтрации выше) с максимальным приближением к руслу реки, при среднем расстоянии между ними в 100 м (из расчета 25—30% взаимодействия). Величина эксплуатационных запасов ограничивается размером естественного расхода потока и минимального расхода р. Маймы. В пределах разведанного участка она колеблется от 10 до 30 тыс. м3/сутки, а модуль эксплуатационных запасов составляет около 30 л/сек/км2.
Воды прозрачные, без цвета и запаха, гидрокарбонатные кальциевые с общей минерализацией 0,3—0,35 г/л. Все показатели химического состава находятся в пределах норм ГОСТа для хозяйственно-питьевых вод. Санитарное состояние характеризуется коли-титром 100 и более.
II. Месторождения трещинных, пластово-трещиниых и трещинно
300
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
жильных вод полускальных и скальных пород мезозоя и палеозоя. Приуроченность к одному типу месторождений различных по условиям движения подземных вод (трещинных, пластово-трещинных, трещинно жильных) объясняется их генетической и территориальной общностью, частыми взаимопереходами и сменой одних другими Подземные воды данного типа месторождении изучены на 12 участках (рис 45), где их
Рис 45 Схема расположения месторождений подземных вод II и III типов Алтае Саянской гидрогеологической складчатой об ласти и I типа месторождении окраин Западно Сибирской систе мы артезианских бассейнов (составит О В Сухопотьскни)
/ — номера и границы гидрогеологических районов (см рис 11) 2 — место рождения трещинных Пластове трещинных и трещинно жильных вод а — пот. крупными речными долинами б— на площадях с мелкой речной сетью 3 — месторождения трещинно карстовых вод 4 — месторождения пластово поровых вод окраин Западно Сибирского артезианского бассейна а~ в долинах крупных рек б — в равнинных районах Кулуидинско Бар наульского и Чулыме Енисейского артезианских бассейнов Размер кружка соответствует относительной величине установленных запасов штриховка — величине эксплуатируемой части установленных запасов подземных вод
суммарные эксплуатационные запасы оцениваются в 700 — 800 тыс мР/сутки Из общего числа запасов эксплуатируется около 50 тыс м31сутки, а из числа неэксплуатируемых около 300 тыс мР/сутки утверждены ГКЗ по промышленным категориям Используются эти воды в настоящее время для водоснабжения городов Ленинска-Кузнец кого, Белово, Мыски, Осинники, перспективны для водоснабжения городов Кемерово и Новокузнецка
Геологическими структурами, послужившими основой для формирования месторождений данного типа, явились относительно изолированные бассейны третьего порядка, выполненные отложениями юрского
ОЦЕНКА ЗАПАСОВ И ИСПОЛЬЗ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМ ВОД
301
возраста (Подобасско-Тутуясский и Центральный бассейны в Кузбассе), а также толща красноярских песчаников ильинской свиты перми, приуроченная к Кемеровской синклинали.
По геоморфологическим признакам, имеющим большое значение для формирования эксплуатационных запасов этого типа месторождений, они делятся на месторождения, расположенные под долинами крупных рек, и на месторождения, приуроченные к рельефу, расчлененному долинами мелких рек.
1. Месторождения под долинами крупных рек. Месторождения данного подтипа располагаются под долиной р. Томи и в приустьевых частях долин рек Мрас-Су и Тутуяса. Водовмещающими породами являются полускальные и скальные конгломераты, песчаники, алевролиты и аргиллиты юрского и песчаники пермского возраста. Интенсивная обводненность пород наблюдается в среднем до глубины 100—150 м. Ниже 150—180 м, при суммарном опробовании всего интервала, удельные дебиты скважин увеличиваются не более чем на 10%, чаще водоприток с этих глубин практически отсутствует. Верхняя, наиболее обводненная часть разреза, дающая до 80—90% притока воды в скважины, представлена чередованием мощных интервалов интенсивно трещиноватых пород с незначительными по мощности интервалами монолитных, связанных трещинами регионального плана в единую водоносную систему. Для нее свойственны признаки слабонапорных вод, развитых во всех литологических разностях от конгломератов до аргиллитов (однако удельные дебиты скважин, вскрывающих нарушенные песчаники, в 2—5 раз выше, чем в нарушенных алевролитах и аргиллитах). На участках менее измененных пород (в основном в Центральном бассейне), где в глинистых разностях трещиноватость почти не проявляется, создаются условия, близкие к трещинно-пластовому типу фильтрации, имеющему локальное распространение. Ниже, на глубинах более 150—180 м, вскрываются только локальные водоносные зоны ограниченной мощности; подземные воды таких зон, также не контролируемых литологическими границами, по условиям движения приближаются к трещинно-жильным.
На отдельных участках скважинами вскрывается от 1 до 8 водоносных трещинных зон мощностью от единиц до 100 м. Верхняя зона трещинных вод в коренных породах повсеместно перекрывается водоносным горизонтом аллювиальных отложений, имея с ним тесную гидравлическую связь. Поскольку аллювиальный горизонт располагает значительными естественными запасами подземных вод, обладает высокими фильтрационными свойствами и тесной гидравлической связью с речными водами, он служит хорошим посредником между подземными водами коренных пород и поверхностными. Границы месторождений проходят по коренным бортам долин, а в пределах самих долин — либо по границам со слабопроницаемыми отложениями, либо по рекам. Подземные воды рассматриваемого типа месторождений в целом относятся к напорным. Для верхних водоносных зон величина напора составляет 5—20 м, для последующих зон она увеличивается соответственно глубине их залегания, достигая 140—160 м.
Резистивиметрией и расходометрическими наблюдениями установлено, что уровни подземных вод различных зон, вскрытых скважиной, как правило, имеют значительную (до 5—15 м) разницу, что вызывает по стволу ее интенсивные (до 5—10 л/сек} переливы из одних зон в другие. Усредненные уровни устанавливаются на глубинах от +3 до 30 м, водопроводимость отложений от 250—500 до 5000—10000 м2[сутки. Удельные дебиты разведочных скважин изменяются от 2 до 20—
302
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
60 л/сек при понижениях от 1,7 до 30 м, средняя величина удельного дебита колеблется в пределах 5—10 л/сек.
По химическому составу подземные воды рассматриваемых месторождений относятся обычно к гидрокарбонатный кальциевым с общей минерализацией 0,15—0,6 г/л и жесткостью от 0,5 до 6,7 мг-экв. Вредные компоненты, как правило, отсутствуют или содержатся в допустимых пределах. Незначительные колебания химического состава подземных вод в пределах месторождений отражают динамику подземных вод и связь их с поверхностными водами. Санитарное состояние характеризуется коли-титром более 333, очень редко снижающимся до 250— 100.
По условиям формирования эксплуатационных запасов подземных вод месторождения подтипа делятся на две разновидности: 1) месторождения с весьма благоприятными условиями восполнения и 2) месторождения с относительно ограниченными условиями восполнения.
а.	Месторождения с весьма благоприятными условиями восполнения эксплуатационных запасов в основном за счет инфильтрации вод крупных рек. К данной разновидности относятся месторождения (или их участки), на-территории которых протекают крупные реки, с минимальным расходом, значительно превышающим эксплуатационные возможности месторождений, при условии достаточно тесной взаимосвязи поверхностных и подземных вод. Эксплуатационные запасы таких месторождений формируются за счет естественных ресурсов подземных вод коренных и аллювиальных отложений, инфильтрации из малых рек и главным образом инфильтрации вод крупных рек. Существенное значение как временный регулировочный источник восполнения имеют естественные (статические) запасы вод аллювиальных и коренных отложений, которые могут частично расходоваться в периоды гидрологических минимумов и восстанавливаться за время интенсивного питания подземных вод (в паводки).
Благоприятные условия восполнения эксплуатационных запасов обеспечивают преимущественно установившийся режим водопритока к водозаборным сооружениям. Высокие значения коэффициента пьезопроводимости (для юрских отложений Подобасско-Тутуясской депрессии 105—107, для пермских—Красноярского месторождения 104— 106 м2/сутки) обусловливают уже в течение первых 1—5 ч после начала водоотбора распространение депрессионных воронок до естественных границ месторождений или практически на всю область питания водозабора. Полная стабилизация режима водоотбора наступает на 3— 6 сутки. Радиусы депрессионных воронок при водоотборе от 10 до 20 тыс. м2/сутки составляют 1,5—4 км. Форма их чаще асимметричная, особенно в тех случаях, когда она распространяется до границ месторождения (рис. 46). Асимметричность отражает неравномерную проницаемость пород и условий восполнения эксплуатационных запасов. В связи с тем, что чаще имеет место несколько несовершенная связь подземных и поверхностных вод, интенсивное привлечение речных вод к восполнению водоотбора наступает после создания 2—3-метрового перепада между уровнями рек и динамическими уровнями подземных вод. Модуль эксплуатационных запасов подземных вод этих месторождений достигает 40—60 л/сек/км2, в 15—20 раз превышая модуль естественных ресурсов.
Подземные воды рационально каптировать скважинами, расположенными близ рек через 0,5—1 км, из расчета наиболее эффективного привлечения инфильтрационных речных вод к восполнению эксплуатационных запасов. Дебиты таких скважин могут достигать 15— 20 тыс. м2/сутки при понижениях на 5—10 м, в то время как величины
ОЦЕНКА ЗАПАСОВ И ИСПОЛЬЗ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМ ВОД
303
расчетных максимальных понижений составляют в среднем 20—25 м Очень существен выбор способа проходки скважин. Как показало сопоставление параметров производительности скважин, пройденных вращательным колонковым (с промывкой чистой водой) и ударно-канатным способами, последний является наиболее эффективным, так как исключает кольматацию трещин шламом
Рис 46 Схема депрессионной воронки при откачке подземных вод на Подобасско Тутуясском участке (составила Ю П Авдеева)
/—площади водоразделов и их склонов 2—нзолинин срезок уровня подземных вод по ре зультатам групповой откачки а — установленные б — предполагаемые 3 — граница депрес
снонной воронки (сечение через 0 1 м) 4 — нзолиннн статического уровня подземных вод юр ских отложений а — проведенные через 1 м б —через 5—10 м
Скважины 5 — разведочно эксплуатационные 6 — поисково разведочные наблюдательные В числителе — абс отм уровня подземных вод м в знаменателе — величина срезки уровня (м)
Из разведанных площадей рассматриваемой разновидности месторождений подземных вод наиболее перспективны Нижнетутуясское, участок Акольский в пределах Мысковского месторождения и Пугачевский участок Красноярского месторождения Нижнетутуясское месторождение совместно с Акольским участком (требующим доразведки) может обеспечить-потребности в хозяйственно-питьевой воде Новокузнецкого промышленного комплекса на перспективу его развития Пугачевский участок благоприятен для удовлетворения первоочередных потребностей г Кемерово По предварительным данным, перспективной представляется и Саранская площадь в устье р. Уньги, где также ведется разведка подземных вод красноярских песчаников
304
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
б.	Месторождения с относительно ограниченными условиями восполнения эксплуатационных запасов. Удаленность от русел крупных рек (3—5 км) и затрудненная связь с водами последних ухудшает условия восполнения эксплуатационных запасов подземных вод. Основными источниками восполнения эксплуатационных запасов для них служат естественные ресурсы и, до некоторой степени, запасы подземных вод основной водоносной зоны и залегающих в ее кровле водоносных горизонтов аллювиальных отложений. Принимают участие в восполнении и инфильтрационные воды мелких, а в отдельных случаях (в малой доле) — основных рек, сформировавших долины.
Условия формирования эксплуатационных запасов рассматриваемых месторождений при водоотборах в количестве 6—10 тыс. м3/сутки характеризуются следующими чертами: в первые 2—3 ч, реже за 6— 10 ч влияние водоотбора распространяется практически на всю область питания водозаборной скважины; в течение 10—15, иногда 30—40 суток длится квазистационарный режим фильтрации при практически прямой зависимости снижения уровня от времени; в дальнейшем он сохраняется или постепенно наступает стабилизация уровней. Депрессионные воронки характеризуются асимметричными формами, чаще вытянутыми вдоль основных долин (по преобладающей трещиноватости), их длинные оси достигают 6—8 км, короткие 2—3 км; значения понижений не превышают 20 м при максимально допустимых расчетных величинах 17—27 м. Модули эксплуатационных запасов подземных вод составляют 5—20 л/сек/км2.
Подземные воды разведанных месторождений этого подтипа практически почти не эксплуатируются, они являются существенным резервом хозяйственно-питьевых вод для промышленных объектов Кузбасса.
2. Месторождения на площадях пересеченного рельефа с мелкой речной сетью. Месторождения этого подтипа разведаны в Кузнецком адартезианском бассейне на территории развития юрских отложений Центральной и Подобасско-Тутуясской депрессий и частично пермских образований в пределах Кемеровской синклинали (см. рис. 45).
Водовмещающими породами являются песчаники (40—75%) на известковом и глинистом цементе, алевролиты (30—50%), аргиллиты. Обводнены они по зонам открытой трещиноватости, развитым преимущественно до глубины 100—150 м, где их насчитывается обычно от 2—3 до 4—5. Мощность отдельных зон колеблется от 1 до 45 м, а их суммарная мощность в пределах 5—70 м. Водообильность отложений характеризуется удельными дебитами скважин от десятых до 6— 10 л/сек при понижениях на 1,5—20 м. Четвертичные отложения, залегающие на верхней границе основной водоносной зоны и представленные преимущественно суглинками, имеют мощность от 2—3 в долинах рек до 10-—50 м на водоразделах, которые служат областями питания подземных вод.
В данных условиях в формировании эксплуатационных запасов подземных вод основное значение имеют естественные ресурсы водоносной зоны и инфильтрационные воды мелких рек. Модули естественных ресурсов, подсчитанные Кузбасской гидрогеологической станцией, по данным минимального речного стока, изменяются от 0,2 до 1,5 л/сек/км2. Причем минимальный модуль характерен для площади юрских отложений в районе действующего Ленинск-Кузнецкого водозабора, где местные дрены почти не вскрывают «коренных» пород. Минимальные расходы рек в пределах месторождений колеблются от 30 до 250 л/сек.
Основные гидрогеологические параметры водоносных пород этого подтипа месторождений, определяющие совместно с источниками вое-
ОЦЕНКА ЗАПАСОВ И ИСПОЛЬЗ. ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМ. ВОД
305
полнения эксплуатационные возможности водозаборов, выражаются следующими значениями: водопроводимость 200—500 м2/сутки, коэффициент пьезопроводимости 104—106 м2/сутки, расчетное максимальное понижение уровня 30—50 м, радиусы влияния скважин (при водоотборах порядка 5—8 тыс. м3/сутки) 3—5 км, модули эксплуатационных запасов 2—5 л]сек]км2.
На Ленинск-Кузнецком месторождении, где в течение 12 лет ведется эксплуатация подземных вод, суммарная величина эксплуатационного водоотбора из 7 скважин, рассредоточенных на площади 10 км2, составляет 18—-20 тыс. м3/сутки. Водоотбор несколько превышает величину естественных ресурсов подземных вод участка и инфильтрующихся поверхностных вод (на участке исчезли все заболоченности, родники; пересохли речки), что обусловило неустановившийся режим водопри-тока, выражающийся в систематическом снижении динамического уровня подземных вод и увеличении депрессионной воронки. Скорость снижения уровня для различных участков воронки депрессии колеблется от 0,3 до 2 м]год. Подсчитанные по данным эксплуатации основные гидрогеологические параметры водоносных зон выражаются следующими значениями: водопроводимость составляет 460—570 м21суткщ пьезопроводимость 5 - 106 м2/сутки. Контрольные подсчеты обеспеченности существующего расхода водозабора на расчетный срок его амортизации (10 000 суток) показали, однако, что снижение динамического уровня в центре воронки составит к концу срока 35 м против допустимых 54 М.
Качество подземных вод описываемых месторождений характеризуется хорошими показателями физических свойств и химического состава. Воды гидрокарбонатные кальциево-натриево-магниевые. Общая минерализация составляет 0,15—0,65 г/л, жесткость 0,2—8 мг-экв. Вредные компоненты отсутствуют или содержатся в допустимых пределах. В отдельных случаях содержание двухвалентного железа достигает 2—4 мг!л, но в процессе эксплуатации количество его уменьшается. Санитарное состояние подземных вод характеризуется обычно коли-титром более 333.
III. Месторождения трещинно-карстовых вод в отложениях палеозоя.
Подземные воды рассматриваемого типа месторождений изучались на 8 участках, где их запасы, утвержденные ГКЗ и ТКЗ, оцениваются по промышленным категориям в количестве 80. тыс. м3/сутки. Предназначены они для водоснабжения городов Гурьевска, Салаира, Топок, Никитинских шахт, Горно-Алтайска.
Наиболее распространенными геологическими структурами, послужившими основой для формирования месторождений, явились линейно вытянутые складки крутопадающих толщ карбонатных пород в пределах северо-восточного склона бассейна трещинных вод Салаира (га-вриловская свита нижнего кембрия) и восточной части бассейна трещинных вод Колывань-Томской складчатой зоны (глубокинские известняки верхнего девона, см. рис. 45). Залегают они среди слабоводоносных туфогенных и осадочных пород. Водоносные карбонатные отложения прослеживаются под четвертичными образованиями в виде полос шириной от 1 до 10 км. В пределах Салаира полосы карбонатных пород разобщены по тектоническим разломам отложениями сопредельных стратиграфических подразделений на отдельные блоки протяженностью от 5 до 30 км. Два разведанных месторождения в пределах Горного Алтая (Улалинское и Майминское) сформировались на площади развития обширного массива верхнепротерозойских образований (бара-тальская свита), среди которых преобладают известняки.
306
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Обводненность отложений связана с открытой трещиноватостью и закарстованностью, прослеживаемыми в вертикальном разрезе в виде отдельных водоносных зон, разобщенных участками крепких слабопроницаемых пород. Глубина распространения их составляет 70—100, реже-130—150 м. Количество водоносных зон, встречаемых скважинами, колеблется обычно от 1 до 3, мощность от 3—5 до 80—100 м. Суммарная мощность раздробленных обводненных пород в разрезах скважин составляет 15—100 м. По площади обводненность известняков также неравномерна, удельные дебиты скважин в долинах составляют от 1 до 10—15 л!сек при понижении уровня на 2—20 м; на водораздельных пространствах они изменяются от тысячных долей до 1 л!сек. Все водоносные зоны в той или иной мере связаны между собой, хотя часто и характеризуются различными уровнями; последние устанавливаются на глубинах от 20—40 м на водоразделах до 5 +7 м в речных долинах. В первом случае воды носят безнапорный, во втором, как правило, напорный характер. Величины напоров для верхних частей разрезов изменяются от единиц до 10—20 м; для отдельных водоносных зон напоры могут достигать 100—150 м.
Подземные воды обычно гидрокарбонатные кальциевые с минерализацией 0,25—0,7 г/л и жесткостью 2—6 мг-экв. Вредные микрокомпоненты отсутствуют или находятся в пределах нормы. По физическим свойствам и санитарным показателям воды вполне пригодны (в отдельных случаях с хлорированием) для использования в хозяйственно-питьевых целях.
По условиям формирования эксплуатационных запасов рассматриваемый тип месторождений делится на две разновидности: 1) с относительно благоприятными условиями восполнения; 2) с ограниченными условиями восполнения.
а.	Месторождения с относительно благоприятными условиями восполнения эксплуатационных запасов преимущественно речной инфильтрацией и естественными ресурсами трещинно-карстовой зоны. Для данной разновидности месторождений речные инфильтрационные воды играют ведущую роль или участвуют наравне с естественными ресурсами в восполнении эксплуатационных запасов подземных вод. Причем для одной группы месторождений, благодаря превышению минимальных расходов рек над инфильтрующейся частью речного стока, восполнение запасов будет характеризоваться постоянным значением, для других объем восполнения запасов за счет речной инфильтрации будет иметь переменную величину. Естественные ресурсы трещинно-карстовых вод также характеризуются колебаниями во времени.
Основные гидрогеологические параметры для разведанных месторождений определяются следующими средними величинами: водопроводимость 400—1500 м2/сутки, пьезопроводность 104—106 м2/сутки, величина допустимых расчетных понижений 15—60 м, удельные естественные запасы, установленные для отдельных разобщенных участков месторождений, 10—37 тыс. мъ. Модули эксплуатационных запасов подземных вод составляют 10—20 л1сек1км2. Эксплуатационный режим во-допритоков в рассматриваемых условиях характеризуется подвижностью динамического уровня, скорость и знак изменения которого зависят от величины источников восполнения эксплуатационных запасов.
Для эксплуатации рассматриваемой разновидности месторождений рекомендуется осуществлять каптирование подземных вод скважинами ударного бурения. Ввиду их высокой производительности для использования разведанных эксплуатационных запасов любого из рассмотренных месторождений достаточно 2—4 эксплуатационных скважин.
ОЦЕНКА ЗАПАСОВ И ИСПОЛЬЗ. ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМ. ВОД
307
б.	Месторождения с ограниченными условиями восполнения эксплуатационных запасов. В восполнении эксплуатационных запасов данной разновидности месторождений основная роль принадлежит естественным ресурсам. Последние характеризуются резкими колебаниями в годовом разрезе. Динамика естественных ресурсов устанавливается режимными наблюдениями за расходами родников и рек. Средней многолетней величине естественных ресурсов и будут соответствовать эксплуатационные запасы месторождений. При этом допустимость сработки естественного уровня в период наименьшего питания должна быть проверена по величине удельных естественных запасов. Последняя получается в результате двухступенчатой направленной откачки. Одновременно уточняется и величина естественных, ресурсов, фиксируемая режимными наблюдениями.
Основные гидрогеологические параметры: водопроводимость 800— 1200 м2/сутки, коэффициент пьезопроводности 104—105 м2/сутки, максимальное расчетное пднижение 18—26 м; модуль эксплуатационных запасов составляет около 5 л/сек/км2.
Эксплуатацию подземных вод рекомендуется вести путем их кай-тирования скважинами ударного бурения (1—3 на месторождении).
Б. Группа месторождений юго-восточной окраины Западно-Сибирской системы артезианских бассейнов
I. Месторождения пластово-поровых вод в рыхлых осадочных породах мезозоя и кайнозоя. Месторождения данного типа характеризуются по материалам эксплуатации и разведки подземных вод на 5 участках. В их пределах в настоящее время отбирается более 150 тыс. м2/сутки подземных вод для использования на хозяйственно-питьевые и производственные нужды. На подземных водах рассматриваемого типа месторождений полностью или частично основано водоснабжение городов Барнаула, Ново-Алтайска, Бийска, Мариинска, Славгорода, Славгород-ского и Кучукского химкомбинатов. С ними связываются перспективы водоснабжения почти всей равнинной части Алтайского края и севера Кемеровской области.
На территории Алтайского края месторождения подземных вод описываемого типа приурочены к рыхлым осадочным породам мезозоя и кайнозоя, слагающим Кулундинско-Барнаульский артезианский бассейн, а на территории Кемеровской области — к мезозойским отложениям юга Чулымо-Енисейской артезианской структуры. В пределах известных месторождений рыхлые отложения изучены до глубины 100—300 и 700—800 м. На эту глубину в вертикальном разрезе рыхлой толщи насчитывается от 4—6 до 10—15 водоносных горизонтов, представленных песками различной зернистости и песчано-гравийными отложениями. ^Водоносные горзонты в той или иной мере разобщены глинистыми осадками. Напорные уровни горизонтов, как правило, устанавливаются па различных глубинах. Разница в уровнях смежных горизонтов измеряется несколькими метрами, достигая в отдельных случаях 10—20 м, и зависит от степени разобщенности горизонтов. Это создает условия для перетекания подземных вод через глинистые слои или окна в них из одного водоносного гроизонта в другой.
Градиенты вертикальной фильтрации через глинистые слои (отношение разницы в уровнях смежных горизонтов к мощности разобщающего их глинистого слоя J=— ) обычно не превышают 1. Низкие значения градиента характерны как для затрудненных условий филь
308
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
трации, через мощные глинистые слои, так и при облегченной взаимосвязи между горизонтами (при сравнительно высоких коэффициентах фильтрации разделяющего слоя, наличии в нем песчаных линз и прослоев) .
В зависимости от степени связи водоносных горизонтов между собой и с поверхностными водами, а также наличия надежного поверхностного источника восполнения эксплуатационных запасов подземных вод месторождения пластово-поровых вод делятся на два подтипа, приуроченных: 1) к долинам крупных рек и 2) к равнинным районам.
1. Месторождения вдолинах крупных рек, характеризующиеся тесной связью подземных вод с поверхностными. К данному подтипу относятся месторождения подземных вод в долинах рек Бии и Оби. В пределах этих месторождений (участков) эксплуатируются подземные воды ряда водоносных горизонтов, входящих в состав водоносных комплексов четвертичного, неогенового и палеогенового возраста.
Водоносный комплекс аллювиальных отложений четвертичного возраста содержит один-два водоносных горизонта, приуроченных к песчано-галечниковым осадкам мощностью от 6 до 30—40 м. Эти горизонты в различной мере связаны между собой и с речными водами, иногда связь с рекой носит совершенный характер. Водопроводимость изменяется от 50—200 до 600—1000 м2/сутки. Водоносный комплекс отложений неогена включает от одного до трех водоносных горизонтов мощностью от 10—15 до 30—40 м. Представлены они песками от мелко- до крупнозернистых, часто с гравием и галькой. Напоры подземных вод от 7-—70-—в долине р. Бии, до 90—100 м в долине р. Оби. Водопроводимость горизонтов колеблется от 50 до 300 м21сутки. Коэффициенты пьезопроводности, определявшиеся в долине р. Оби, составляют около 105 м2/сутки.
Водоносный комплекс отложений палеогена содержит от одного (в долине р. Бии) до пяти—семи (в долине Оби) водоносных горизонтов мощностью от 5—10 до 30—40 м, по составу близких к неогеновым. Водоносные горизонты не выдержаны по мощности, выклиниваются или соединяются со смежными. Подземные воды палеогеновых отложений в зависимости от глубины залегания характеризуются величиной напора от 60—70 (в долине р. Бии) до 150—300 м (в долине р. Оби), их уровни в поймах рек устанавливаются до 1—3 м выше поверхности. Коэффициенты водопроводимости горизонтов колеблются от 100—250 до 1000 м21сутки. Коэффициенты пьезопроводности, установленные для участка разведки в долине р. Оби, варьируют в пределах 104—10s м2[сутки. Удельные дебиты скважин изменяются от 0,2—0,3 до 5—10, реже 20 л[сек.
По химическому составу воды всех рассматриваемых комплексов относятся к гидрокарбонатный кальциевым и гидрокарбонатный каль-циево-магниевым с минерализацией 0,3—0,8 г/л и жесткостью 4— 11 мг-экв. По отдельным пробам (участок в долине р. Бии) отмечается повышенное содержание двухвалентного железа от 0,2 до 2 мг/л. Коли-титр, за редким исключением, превышает 300. Водоносные горизонты всех рассмотренных комплексов в той или иной мере связаны между собой и с поверхностными водами. В формировании эксплуатационных запасов подземных вод ведущая роль принадлежит поврехпостным водам, инфильтрующимся как непосредственно из русел, так и с поверхности пойм, сложенных в основном песками.
Опыт длительной эксплуатации подземных вод (более 30 лет) в г. Барнауле и первые материалы режимных наблюдений на действующих
ОЦЕНКА ЗАПАСОВ И ИСПОЛЬЗ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМ ВОД
309
водозаборах указывают на установившийся режим фильтрации Снижение уровней, которое произошло за многолетний период эксплуатации подземных вод, является итогом взаимодействия регулярно увеличивавшихся во времени водозаборов Модули существующего водопотреб-ления подземных вод (суммарные по всем горизонтам) на рассматриваемых месторождениях достигают 20—40 л[сек1км2 и по всем данным могут быть увеличены Наиболее рациональным типом водозаборных сооружений в данных условиях являются кусты скважин, каптирующие все основные водоносные горизонты В зависимости от водопро-водимости пород каждой скважиной может быть каптирован один или несколько водоносных пластов При этом для максимального снижения фильтрационных сопротивлений каждый водоносный горизонт должен быть оборудован фильтром на всю мощность Кусты водозаборных скважин желательно располагать линиями параллельно реке
2 Месторождения в равнинных районах Кулундинско-Барнаульского и Чулымо-Енисейского артезианских басссейнов с затрудненной связью подземных вод с поверхностными Ввиду ряда отличий в стратиграфии, генезисе и геоморфологических условиях месторождений Кулундинско-Барнаульского и Чулымо-Енисейского артезианского бассейнов, их описание приводится раздельно
В пределах первого гидрогеологические условия рассматриваются на двух изученных участках В районе г Славгорода наиболее перспективными для водоснабжения являются водоносные горизонты палеогена и мела Первые отделены от меловых горизонтов мощным (более 250 м) водоупором эоценовых и раннеолигоценовых морских глин (разница статических уровней в 25—40 м и более) Водоносные горизонты палеогена также разобщены выдержанной пачкой глин В районе Кучукского химкомбината, где в эоцене отлагались в значительной мере песчаные осадки, связь водоносных горизонтов мела и палеогена более ощутима (разница в уровнях 6—13 м)
Основные гидрогеологические параметры водоносного комплекса палеогена установлены в районе Славгородского химзавода Средняя величина водопроводимости для водоносного горизонта атлымскои сви ты равна 610, а знаменскои 130 м2/сутки Средний коэффициент пьезопроводности соответственно равен 2-Ю6 и 4-105 м2]сутки Удрлъ-ные дебиты разведочных и эксплуатационных скважин, каптирующих водоносные горизонты (обычно каждой скважиной один горизонт) палеогена, изменяются от 0,2 до 4 л!сек при понижениях на 10—20 м По химическому составу воды гидрокарбонатно-хлоридные натриевые или магниевые с минерализацией 0,6—0,7 г/л и общей жесткостью от 2—3 (Славгород) до 6—9 мг-экв (Кучукский комбинат) В районе Ставго-рода в водах отмечается повышенное содержание железа (до 2— 2,5 мг!л) и аммиака (до 1 мг)л), в газовой фазе присутствует сероводород, температура воды 8—12°С Санитарное состояние характеризует ся коли-титром более 333
Водоносные горизонты меловых отложений исследованы в интервалах 430—650 м в районе г Славгорода и 300—650 м в районе Кулукско ю химкомбината Здесь насчитывается от 3 до 8 песчаных водоносных горизонтов мощностью по 15—20, 50—60 м и более Пески разобщены слоями хорошо выдержанных глин мощностью от 5—10 до 40 -60 и и более Однако для всех водоносных горизонтов мелового возраста фиксируется примерно одинаковый статический уровень, что указывает на гидравлическую связь между ними, которая осуществляется, очевидно, на более широких (в сравнении с рассматриваемыми участками) площадях. Статические уровни подземных вод устанавливаются на 20—30 и выше
310
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
земной поверхности, величины напоров составляют 300—650 м. Дебиты скважин при самоизливе зафиксированы в пределах 5—40 л/сек.
Воды в районе г. Славгорода гидрокарбонатно-сульфатные натриевые с минерализацией 0,6—0,9 г/л и жесткостью 2,5 мг-экв; в районе Кучукского комбината — смешанные с минерализацией 0,8—1 г/л и общей жесткостью от 2 до 6—7 мг-экв. Для района г. Славгорода установлено повышенное содержание двухвалентного железа, достигающее 4 мг/л. К отрицательным показателям относится и наличие сероводорода, который хотя и быстро улетучивается из открытых емкостей, однако обусловливает агрессивность вод по отношению к железу. Температура подземных вод мелового комплекса составляет 18—25°, что тоже превышает нормы для питьевых целей и требует мероприятий по ее кондиционированию. Санитарное состояние этих вод безупречное.
Изолированность водоносных горизонтов в отложениях палеогена и мела от вышележащих, а такжа от поверхностных, обычно минерализованных вод на территории Кулундинской равнины, с одной стороны, затрудняет их восполнение, с другой — сохраняет качество вод при эксплуатации. В описанных условиях основным источником восполнения эксплуатационных запасов подземных вод меловых и палеогеновых отложений являются упругие запасы перспективных водоносных горизонтов. Кроме того, в какой-то мере восполнение эксплуатационных запасов будет осуществляться и за счет перетекания подземных вод горизонтов, смежных с эксплуатируемыми, а также естественных ресурсов основных горизонтов и частично подземных вод фундамента.
В настоящее время эксплуатация подземных вод рассматриваемого типа месторождений ведется в ограниченных масштабах. Модули фактического водоотбора составляют 10—40 л/сек/км2, но могут быть увеличены до 100 л/сек/км2 и более. Каптирование описываемых подземных вод наиболее рационально осуществлять кустами водозаборных скважин с тем, чтобы по Скважинам каждого куста были оборудованы фильтрами все перспективные водоносные горизонты. Кусты водозаборных скважин желательно располагать по сетке, размеры которой зависят от параметров водоносных горизонтов. Так, например, на участке разведочных работ в районе Славгородского химзавода кусты скважин на водоносные горизонты палеогена рекомендуется закладывать в среднем через 0,5 км.
В пределах южной окраины Чулымо-Енисейского артезианского бассейна месторождение подземных вод рассматриваемого подтипа известно в районе г. Мариинска. Здесь, непосредственно под четвертичными осадками толща рыхлых аллювиально-озерных образований мелового возраста ввкрыта эксплуатационными скважинами до глубины 310—370 м. Водоносные горизонты меловых отложений представлены песками различной зернистости и гравийно-галечниковыми образованиями. Горизонты песков и разделяющие их глины характеризуются резким непостоянством по составу и мощности. Наибольший практический интерес для эксплуатации представляют водоносные горизонты кийской и особенно илекской свит нижнего мела, залегающие на глубинах 200— 300 м. Значительные величины напоров (100—200 м и более) и статические уровни до +20 м над поверхностью земли позволяют эксплуатировать подземные воды в условиях самоизлива без установки насосного оборудования. Удельные дебиты эксплуатационных скважин колеблются от 0,6 до 2,5 л/сек, чаще 1—0,8 л/сек при понижениях 5—15 м. Эксплуатируются подземные воды кийской и илекской свит групповыми (2—3, иногда 5—10 скважин) водозаборами производительностью 2— 8 тыс. мЧ сутки с суммарным водоотбором 30—40 тыс. м^/сутки. Основным источником восполнения эксплуатационных запасов подземных вод
ОЦЕНКА ЗАПАСОВ И ИСПОЛЬЗ. ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМ. ВОД
311
являются упругие запасы водоносных горизонтов. Кроме того, их восполнение может происходить за счет переливов из смежных горизонтов, а при сработке уровней значительно ниже поверхности земли и за счет инфильтрации поверхностных вод р. Кии; не исключена и роль естественных ресурсов водоносных горизонтов, поступающих с южной предгорной окраины артезианского бассейна. Модуль существующего водоотбора, не превышающий 25 л1сек1км2, может быть в несколько раз увеличен.
По химическому составу воды гидрокарбонатные кальциевые с минерализацией до 0,3 г/л и общей жесткостью от 2 до 10 мг-экв. Присутствие закисного железа оказывает отрицательное влияние на качество этих вод. Общее содержание его для перспективных водоносных горизонтов составляет 0,1—2 и повышается иногда до 5—40 мг/л. Санитарное состояние хорошее, коли-титр более 300; остальные показатели находятся в допустимых пределах.
Метод каптирования подземных вод для эксплуатации рекомендуется тот же, что и для вышеописанных месторождений этого подтипа.
ОБЩАЯ ГИДРОГЕОЛОГО-МЕЛИОРАТИВНАЯ ОЦЕНКА ТЕРРИТОРИИ
Природные условия Алтайского края и Кемеровской области определяют необходимость проведения мелиоративных мероприятий различного направления для создания здесь высокорентабельного сельскохозяйственного производства.
Часть территории Алтайского края — Кулундинская равнина, Приобское плато и степные равнины высокогорья — относится к зоне с неустойчивым и недостаточным увлажнением. Поэтому сельскохозяйственное освоение этих земель требует регулярного орошения. В северных же районах Кемеровской области, находящихся в зоне избыточного увлажнения, а также в речных долинах широко развиты болота и заболоченные земли, нуждающиеся в осушении и до последнего времени не затронутые мелиоративными мероприятиями.
В настоящее время в Алтайском крае орошается лишь 42,5 тыс. га. Большая часть орошаемых площадей (26,3 тыс. га) приходится на лиманное орошение, развитое в степных районах Горно-Алтайской автономной области и на Приобском плато. Около 16,2 тыс. га земель на Алтае орошается регулярным способом, причем основная часть этой территории (12,8 тыс. га) приурочена к Алейской оросительной системе (АОС), расположенной на I надпойменной террасе р. Алей близ г. Рубцовска.
В качестве источников орошения используются преимущественно воды речного стока (рек Алея, Кулунды, Кучук, Чуи и др.). Подземные воды для нужд орошения используются главным образом в Кулундин-ском, Ключевском и Славгородском районах. В последние годы здесь получило распространение строительство небольших орошаемых участков площадью от 2 до 200 га, на которых для полива используются подземные воды. Однако площадь земель, орошаемых за счет подземных вод, не превышает 1,7 тыс. га.
Суммарный отбор воды из среднечетвертичных отложений кулундинской свиты на орошение земель составляет 5 тыс. м/сутки, в значительно меньших размерах отбирается вода на орошение из отложений неогена и палеогена. Дебиты большинства скважин при самоизливе в районах Центральной Кулунды достигают 10—15 л/сек, иногда до 100 л/сек. По качеству подземные воды пригодны для орошения (за исключением некоторых районов Приобского плато и Предалтайской
312
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
предгорной равнины, где минерализация вод превышает 1,5—2 г/л). Несмотря на значительную производительность скважин, пробуренных для орошаемых участков, большинство подготовленных к орошению поливных участков оказалось освоенными крайне слабо. На существующих орошаемых землях дренажная сеть отсутствует. За 20-летний период эксплуатации Алейской оросительной системы на большей части массива в результате значительного превышения оросительных норм, потерь воды из каналов (до 30%) и отсутствия коллекторно-дренажной сети произошло повышение уровня грунтовых вод на 3,5 м до «критической глубины», что привело к засолению и выводу из севооборота около 1500 га пахотных земель.
С целью определения мероприятий, необходимых для сельскохозяйственного освоения существующего орошаемого фонда, в последние годы предпринимаются попытки оценить эффективность применения горизонтального и вертикального дренажа. Опыты, проведенные Кулундинской режимной станцией по использованию вертикального дренажа на АОС, показали достаточную его эффективность. В результате 18-суточпой откачки из опытной скважины с дебитом 36 м3/час произошло снижение уровня подземных вод с 1,3 до 2,5 м на площади 7 га и рассоление поч-во-грунтов.
В ближайшее пятилетие общая площадь орошаемого земледелия должна увеличиться до 91,8 тыс. га. В 1966 г. Ленгипроводхозом проведен анализ возможности орошения земель в Алтайском крае и составлен ТЭД мелиоративных мероприятий в Кулундинской степи. Максимальные размеры потенциального ирригационного фонда устанавливаются в 1,7 млн. га. Большую часть земель предполагается обводнить за счет вод р. Оби, на которой проектируется строительство семи оросительных систем, в том числе трех — в пределах Алтайского края: Каменской— 256 тыс. га, Шелаболихинской — 101 тыс. га, Барнаульской — 87 тыс. га, а также (частично) Кулундинской ОС, общая мощность которой составит 1261 тыс. га. На р. Алей запроектировано построить вторую очередь Алейской оросительной системы, позволяющей дополнительно оросить 34 тыс. га плодородных земель. Наряду с широким использованием обской воды намечается дальнейшее использование местных водных ресурсов. За счет местного стока предполагается оросить 102 тыс. га, в том числе 34 тыс. га лиманным орошением.
Суммарное водопотребление регулярного и лиманного орошения на местном стоке восьмидесятипроцентной обеспеченности составит 162 млн. лг3. По расчетам Ленгипроводхоза и Института гидродинамики СО АН СССР, динамические запасы подземных вод, необходимые для орошения Кулундинской степи, составят около 1 млрд. м3. В ближайшие годы за счет подземных вод намечается оросить 64 тыс. га земель. В межгорных впадинах Алтая для обводнения пастбищ предполагается использовать самоизливающиеся воды неогеновых отложений, а общую площадь обводненных пастбищ запланировано довести до 10 740 тыс. га.
Произведенный анализ комплекса природных условий территории (степени увлажненности, геолого-литологического строения, гидрогеологических и инженерно-геологических условий, современного процесса соленакопления) позволяет оценить современное гидрогеолого-мелиоративное состояние земель, наметить пути их освоения и дать прогноз возможных изменений гидрогеологических условий при мелиорациях.
Типизация территории по степени сложности ее мелиоративного освоения приведена на основе выделенных морфогенетических типов территории I и II порядка (рис. 47).
Наиболее простыми условиями мелиоративного освоения отличаются предгорные равнины Алтая, Салаира, Кузнецкого Алатау, Обь-Чу-
ОЦЕНКА ЗАПАСОВ И ИСПОЛЬЗ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМ ВОД
313
мышская возвышенная равнина, денудационно-аккумулятивная Неня-Чумышская равнина, Кузнецкая межгорная наклонная расчлененная равнина, Колывань-Томская возвышенность. Эти территории характеризуются естественной дренированностью (подземный отток достигает
Рис 47 Схематическая карта гидрогеолого-мелиоративного районирования А пайского края и Кемеровской области (Составили В Г Бородавко и В В Ружанский)
Морфогенетические типы рельефа 1 и II порядков
Аллювиальные аккумулятивные равнины на мощных рыхлых неогеновых и четвертичных отложениях / — Кулундинская равнина, 2 — древнне ложбины стока и их дельты, 3 — речные долины с комплексом террас
Эолово-элювиальные и озерно аллювиальные денудационно аккумулятивные лёссовые равнины на мощных четвертичных отложениях 4 — Приобское плато 5 — Обь Чумышская возвышенность, 6 — Неня Чумышская равнина, 7—Причулымское плато
3 — субаэральные возвышенные предгорные равнины Алтая, Салаира и Кузнецкого Алатау на дислоцированном основании коренных пород
Древние денудационные возвышенности на дислоцированном основании с маломощным покровом четвертичных лёссовидных отложений 9 — Колывань Томская возвышенность
Межгорные аккумулятивные равнины 10 — Кузнецкая денудационная равнина, // — высокогорные впадины Алтая (Чуйская Карайская, ^ймоиская и др)
12 — денудационно складчато глыбовые горы Алтая, Кузнецкого Алатау, Салаирского кряжа (непригодные для сельскохозяйственного освоения)
Классификация территории по степени сложности мелиоративного освоения /3 —простые, 14 — средней сложности, 15 — сложные
/6 — границы морфогенетических типов рельефа I порядка, 17 — границы морфогенетических типов рельефа II порядка
514
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
300—700 мм в год *) и устойчиво глубоким залеганием грунтовых вод (от 2 до 50 м) с уклонами уровенной поверхности 0,003—0,004. Отметки и градиенты зеркала грунтовых и напорных вод здесь максимальные. Разрез представлен двухслойной толщей, в которой слабопроницаемые отложения (суглинки, тяжелые супеси) мощностью более 3 м подстилаются хорошо проницаемыми песчаными и трещиноватыми, иногда закар-стованными породами. Воды пресные, почво-грунты незасоленные. Характерно интенсивное питание грунтовых и напорных вод за счет миграции вниз атмосферных осадков. Ухудшения мелиоративного состояния орошаемых земель не предвидится; однако возможно некоторое ухудшение мелиоративных условий на прилегающих территориях (увеличение бокового притока грунтовых вод в долины рек, подъем уровня грунтовых вод в области их выклинивания) с развитием местного заболачивания и засоления. В целом эти районы переживают в настоящее время стадию рассоления.
Площади со средними по сложности мелиоративного освоения условиями расположены в пределах террас речных долин, плоских водоразделов Приобского и Причулымского плато ** и высокогорных пладин Алтая, характеризующихся слабой естественной дренированностью (отток подземных вод составляет 50—300 мм в год). Глубина залегания грунтовых вод переменная (от 1—3 до 15—20 м), уклон поверхности грунтового потока изменяется от 0,003 до 0,0008. Грунтовые воды преимущественно пресные, местами имеют повышенную минерализацию (до 5— 10 г/л). Зона аэрации и водонасыщения имеет преимущественно двухслойное строение: слабопроницаемые отложения мощностью до 3 м, иногда более, подстилаются хорошо проницаемыми песчаными породами. При однослойном варианте (в основном Приобское плато) разрез представлен слабопроницаемыми глинами, лёссовидными суглинками, супесями мощностью 20—50 м и более. В настоящее время для этих территорий характерно преобладание процессов рассоления, однако почво-грунты часто характеризуются высокой остаточной засоленностью, большим процентом солонцеватых почв.
На террасах рек и водоразделах Причулымского плато, обеспеченных осадками, широко развиты процессы заболачивания.
Орошение Приобского плато будет сопровождаться подъемом уровня грунтовых вод, развитием верховодок на местных водоупорах, вследствие чего процессы рассоления здесь могут смениться процессами засоления и заболачивания, которые будут охватывать главным образом эрозионные понижения. Однако орошение вызовет также усиление грунтового оттока и вынос солей в дренирующие ложбины стока.
В долинах р. Оби и ее главных притоков более благоприятными мелиоративными условиями отличаются высокие террасы, где грунтовые воды обычно глубже, а остаточные запасы солей меньше. Естественная дренированность надпойменных террас обеспечивает необходимый отток почвенно-грунтовых вод. Поэтому здесь в основном требуется регулирование грунтового стока, поступающего с вышележащей террасы и нередко вызывающего заболачивание в тыловых частях террас.
Поймы подвержены воздействию паводков, грунтовые воды находятся относительно близко к поверхности, что вызывает необходимость дренажа и защиты ирригационных сооружений от паводковых вод.
Наиболее сложными в мелиоративном отношении представляются земли Кулундинской равнины и древних ложбин стока, требующие про
* Здесь и далее использованы данные Ленгипроводхоза по величине подземного оттока.
** Исключение составляют некоторые участки, подвергшиеся интенсивному эрозионному расчленению.
ОЦЕНКА ЗАПАСОВ И ИСПОЛЬЗ, ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМ. ВОД
315
ведения различного рода специфических мелиораций. Эти территории не обеспечены (или весьма слабо обеспечены) естественным дренажем (подземный отток менее 50 мм в год). Зеркало грунтовых вод имеет уклоны менее 0,0003—0,0008 и залегает на глубине 0—10 м. Воды отличаются пестрым химическим составом, минерализация достигает 10— 15 г/л. Депрессии рельефа, озерные котловины часто совершенно засолены. Характерно влияние напорных вод. Разрез зоны аэрации и водо-насыщения имеет однослойное и двухслойное строение. В первом случае это хорошо проницаемые отложения: пески, легкие супеси. Сверху может быть небольшой (1—3 м) покров более тяжелых суглинков. Двухслойный тип разреза аналогичен областям со средними по сложности мелиоративного освоения условиями.
Орошение этих земель вызовет подъем уровня грунтовых вод и активизирует процессы засоления.
, Для освоения этих территорий под орошаемое земледелие потребуется целый ряд сложных мероприятий: дренаж и промывка почв, борьба с солонцеватостью и т. п. Сильно засоленные земли, приуроченные к крупным озерным котловинам и сухим депрессиям, целесообразно исключить из фондов земель, предназначенных к орошению.
ОХРАНА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Охрана и рациональное использование подземных вод, особенно в промышленно развитых районах, имеют важное народнохозяйственное значение.
В наиболее благоприятных условиях сохранения качества подзем-земных вод находятся водоносные комплексы и горизонты южной окраины Западно-Сибирской системы артезианских бассейнов, где широкое развитие получило сельскохозяйственное производство, а источники промышленного загрязнения немногочисленны. Подземные воды здесь хорошо защищены мощной толщей перекрывающих песчано-глинистых отложений. Однако для водоснабжения часто используются грунтовые воды, залегающие неглубоко и легко загрязняющиеся. Наиболее часто наблюдаются случаи бактериального загрязнения грунтовых вод в покровных отложениях и аллювии речных долин, где мощность зоны аэрации незначительна. О несоблюдении санитарно-технических норм эксплуатации скважин, особенно расположенных на животноводческих фермах, свидетельствует присутствие в водах аммиака (до 1,5 мг]л) и нитритов (до 1 .мг/л).
На территории Кулундинско-Барнаульского артезианского бассейна использование подземных вод для водоснабжения нередко затрудняется пестротой их минерализации и химического состава. Только при соблюдении соответствующих рекомендаций и правил эксплуатации можно избежать нежелательного подсасывания минерализованных вод из смежных горизонтов и комплексов.
На большей части территории Алтае-Саянской складчатой области, где мощность четвертичных отложений невелика (до 3—10 м), подземные трещинные воды могут загрязняться. Однако в горных районах, в связи со слабым промышленным освоением территории, загрязнение подземных вод отмечено только на одном из рудников Салаира.
В неблагоприятных условиях в отношении охраны подземных вод от загрязнения находится территория Кузнецкого адартезианского бассейна с чрезвычайно развитой угольной, химической, металлургической и другими видами промышленности. Наибольшей опасности загрязнения подвержены залегающие близко к поверхности подземные воды четвертичных и палеозойских отложений. Прежде всего это относится к во
316
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
доносным горизонтам аллювиальных отложений в промышленно развитых Кемеровском, Новокузнецком и других районах, где подземные воды непосредственно связаны с поверхностными водотоками, загрязненными промышленными отходами. Загрязнение водоносных горизонтов четвертичных отложений угрожает качеству трещинных подземных вод в нижележащих юрских и пермских отложениях; не исключена возможность загрязнения трещинных вод за счет прямой фильтрации поверхностных вод через открытые трещины в карьерах и провальных шахтных воронках, а также в местах выходов скальных пород на поверхность.
Источниками и путями загрязнения подземных вод в Кузбассе являются: 1) промышленные отходы (отвалы, сточные воды) металлургической, химической и других видов промышленности; 2) подземная газификация углей; 3) отходы при разработке месторождений полезных ископаемых, промышленные стоки и отходы обогатительных фабрик; 4) загрязнение через атмосферу, от поверхностных водотоков и бытовых сбросов.
Все это оказывает определенное влияние на качество подземных вод в зоне активного водообмена, хотя концентрация вредных компонентов в подземных водах остается в пределах, допустимых санитарными нормами.
Наибольшее загрязнение дают стоки заводов, шахт, обогатительных фабрик, а также стоки гидровскрышных работ на карьерах, широко проводящихся в Кузбассе в последнее время.
Наиболее крупные действующие водозаборы, эксплуатирующие подземные воды юрских отложений (Ленинск-Кузнецкий, Уропский), находятся в благоприятных условиях вследствие хорошей изоляции водоносных зон и удаленности водозаборов от промышленных центров на 15—30 км.
Охрана вод во многом зависит от правильно поставленной и регулярно проводимой работы по борьбе с промышленными стоками. Последнее может осуществляться путем захоронения их в глубокие горизонты или путем строительства очистных сооружений. Гидрогеологические условия в Кузбассе для закачки промстоков в глубокие горизонты неблагоприятны. В качестве поглощающих горизонтов могли бы быть использованы залегающие на глубине 5—8 км известняки девона и нижнего карбона, но при относительно низких коллекторских свойствах заложение сверхглубоких скважин едва ли может быть рекомендовано. В залегающей выше мощной толще угленосных отложений, хотя и более трещиноватой, подземные воды используются для водоснабжения. Те же закономерности установлены и для юрских пород. Поэтому основное внимание должно быть уделено строительству и реконструкции очистных сооружений, обеспечивающих полную очистку промстоков, сбрасываемых в открытые водоемы, горные выработки и т. п. Уменьшению нагрузки на очистные сооружения способствует внедрение на крупных промышленных предприятиях цикла оборотного водоснабжения.
Суммарный водоотбор из любого водоносного комплекса, горизонта или трещинных зон в пределах описываемой территории в настоящее время не превышает возможного его восполнения, поэтому говорить об истощении запасов подземных вод пока нет оснований. Исключение составляют некоторые площади в районах шахтных полей, где скважины для водоснабжения, попадая в зону влияния шахтного водоотлива, постепенно или внезапно снижают свою производительность и выходят из строя.
С ростом городов и развитием промышленности будет увеличиваться и опасность загрязнения и возможного истощения водоносных го
МИНЕРАЛЬНЫЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВОДЫ, ЛЕЧЕБНЫЕ ГРЯЗИ
317
ризонтов и зон, используемых для водоснабжения. На отдельных участках крупных водозаборов при непрерывном увеличении потребности в воде отбор ее может превысить эксплуатационные запасы. Во избежание этого на всех основных водозаборных узлах режимными станциями и службой геологического контроля проводятся систематические наблюдения за динамическими уровнями подземных вод и дебитами скважин. Эти наблюдения позволяют своевременно составлять необходимые прогнозы.
Одной из очередных задач охраны подземных вод является контроль за ликвидацией вышедших из строя эксплуатационных на воду скважин.
В настоящее время приняты меры к упорядочению использования и охране подземных вод. Начиная с 1960 г. на территории Кемеровской области и Алтайского края службой геологического контроля, организованной при Западно-Сибирском геологическом управлении, контролируется бурение эксплуатационных скважин, строительство и переоборудование их и других водозаборных сооружений для использования подземных вод. Одновременно производятся систематические проверки условий эксплуатации, правильности ведения буровых работ, выявление неэксплуатируемых скважин и очагов возможного загрязнения подземных вод.
Глава VII
МИНЕРАЛЬНЫЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВОДЫ, ЛЕЧЕБНЫЕ ГРЯЗИ
В пределах рассматриваемой территории, согласно классификации Л. А. Яроцкого (1964 г.), выделяются две группы подземных минеральных вод: специфические и неспецифические. Преобладающим типом являются неспецифические воды различного анионного и катионного состава. В составе специфических вод выделяются две подгруппы: углекислые и радоновые (рис. 48).
Кроме лечебных минеральных вод, на западной окраине Кулундинско-Барнаульского артезианского бассейна установлены промышленные подземные рассолы хлоридного, хлоридно-сульфатного натриевого и на-триево-магниевого состава. Многие озера на территории бассейна содержат лечебные минеральные воды и грязи.
СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ВОДЫ
Углекислые воды. Слабоуглекислые воды, преимущественно пресные по составу, встречены на многих участках в зонах сопряжения Кузнецкого адартезианского бассейна с окружающими горными сооружениями. Условия разгрузки углекислых вод на границе бассейна с Сала-иром и Колывать-Томской зоной затруднены из-за закрытости дизъюнктивных нарушений (подвижки типа надвигов). Более благоприятны они в зоне полуоткрытых крупных разрывных нарушений на границе с Кузнецким Алатау. В частности, с крупным региональным разломом здесь связаны выходы углекислых минеральных вод в Терсинском угленосном районе на юго-востоке Кузнецкого бассейна (см. рис. 48).
Терсинское месторождение (13*) расположено в долине р. Верхней Терси и со всех сторон окружено невысокими горными кряжами с абсолютными отметками поверхности 500—700 м. Месторождение имеет сложные гидрогеологические условия. Водовмещающие породы пред
* Здесь и далее ссылка на рис. 48.
318
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ значение ПОДЗЕМНЫХ вод
ставлены угленосными пермо-карбоновыми отложениями балахонской серии, которые собраны в крупную антиклинальную складку, осложненную структурами второго порядка и дизъюнктивными нарушениями (рис. 49). Основной региональный разлом проходит вблизи оси складки в меридиональном направлении и имеет амплитуду смещения пород более 2000 м. От него отходит серия оперяющих нарушений, разбивших замочную часть структуры на ряд блоков, надвинутых друг на друга
Рис. 48. Схема проявлений минеральных и термальных вод (составили В. В. Арта-мохина и Д. С. Покровский)
Площади распространения минеральных вод: 1 — хлоридиых натриевых; 2 — хлоридно-сульфат-ных н сульфатно-хлоридиых различного катионного состава; 5 — гидрокарбонатно-сульфатных и сульфатно-гидрокарбонатиых различного катионного состава; 4 — гидрокарбонатных и гидро-карбонатно-хлоридных натриевых. Проявления минеральных вод: 5 — радоновых; 6 — углекислых; 7 — метановых; 8 — сульфидных; 9 — проявления термальных вод; 10— внемасштабное изображение химического состава подземных вод; 11 — границы возможной области распространения и разгрузки углекислых минеральных вод; 12— нзолиЯин глубины (абс. м) изотермической поверхности +40° С для Кузнецкого межгорного адартезианского бассейна; 13 — границы и номера гидрогеологических районов (см. рис. 11): 14— границы площадей распространения минеральных вод.
Месторождения или точки проявления минеральных вод: I — Калманское; 2 — Белокурнхни-ское; 3 — Абаканское (Абаканский арсан); 4 — Джумалииское; 5 — Рахмановскне ключи; 6 — Чуйское; 7 — Заварзинское; 8 — Колыванское (Новосибирск); 9— Каменское (Ш Интернационал); 10 — Борисовское; 11 — Леиинско-Грамотеинское; 12 —Уропское; 13 — Терсинское; 14 — Абашевское; 15 — Барзасское, 16 — Прнсалаирское
МИНЕРАЛЬНЫЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВОДЫ, ЛЕЧЕБНЫЕ ГРЯЗИ
319
с амплитудами смещения от нескольких до 300—500 м. Угленосные отложения представлены песчаниками, алевролитами, аргиллитами и пластами каменного угля. В осадочные отложения внедрены силл базальт-диабаза (мощностью до 100—120 м) и секущие дайки.
Зона активного водообмена с пресными водами в долине р. Верхней Терси имеет мощность всего 50—80 м. Воды этой зоны под воздействием глубинных углекислых вод имеют несколько повышенную минерализацию (до 0,7—0,8 г/л) при содержании свободной углекислоты 300—500 мг/л и значительном увеличении содержания иона натрия.
Рис. 49. Разрез Терсинского месторождения углекислых вод (составил Д. С. Покровский)
jчетвертичные суглинистые отложения; 2 — песчаники, алевролиты, аргиллиты с пластами угля — пермо-карбон; 3 — силлы диабазов; 4~ зона развития преимущественно гидрокарбо-натных кальциевых вод; 5 — то же, гндрокарбонатных натриевых вод; 6 — скважина гидрогеологического опробования. Вверху номер скважины, внизу — глубина, м. Стрелка — напор подземных вод Цифры у стрелки — абс. отм. статического уровня, м; справа или слева — интервал опробования с указанием: в числителе — содержания СОг в воле, г/л; в знаменателе — глубины отбора пробы, м; у дроби справа — минерализация, г/Л; 7 — изолинии содержаний СОг в подземных водах, 5 — зоны тектонических нарушений; 9 — границы гидрогеологических зон, 10— геологические и диалогические границы
Зона замедленного водообмена вскрыта до глубины 400—600 м, для нее характерны гидрокарбонатные натриевые воды с минерализацией до 1,5—6 г/л. По зонам нарушений происходит внедрение инфильтрационных вод и смешение их с углекислыми водами, поднимающимися с больших глубин.
В пределах Терсинского месторождения углекислые минеральные воды вскрыты 13 скважинами в долинах рек Макарихи и Верхней Терси * на глубинах от 36—100 до 220—540 м. Минерализация вод изменяется от 2—3 г/л (при содержании свободной углекислоты в водах 500— 1000 мг/л) до 6 г/л и более (при наличии свободной углекислоты до 1000—2800 мг/л). Наиболее минерализованные воды, вскрытые на глубинах 209—227 м в виде купола в ядре антиклинальной структуры, пораженной разломом, оконтурены менее минерализованными.
В составе минеральных гндрокарбонатных натриевых вод, изученных по 294 анализам, обнаружены кремнекислота (до 111 мг/л), железо закисное (1—24 мг/л), сероводород (до 6,8 мг/л), фтор (0,3—4 мг/л), цинк (0,3—0,7 мг/л), медь, свинец (0,01—0,4 мг/л). В газовой фазе, кроме углекислоты, составляющей 73—89%, установлены метан 6—9% и водород 0,1—0,3%. Температура воды на устье скважин 11—14° С (табл. 76).
* В 70—80 км к СВ от г. Новокузнецка.
Таблица 76
Химический состав углекислых минеральных вод Терсинского месторождения (по материалам Н. И. Гнетнева, Л. А. Соломко, П. И. Зеленовского)
Ионный состав воды, г/л	Скважины			
	1142	31г	666Г	693г
1	2	3	4	5
Катионы				
Натрий + калий ....	1,3692	0,4688	0,4345	0,3447
Кальций . . 		0,2571	0,0495	0,0771	0,1092
Магний		0,0808	0,0138	0,0280	0,0265
Аммоний .	....	0,003	0,0010	0,0017	0,0025
Железо общее		0,0014	0,0016	0,005	0,018
Сумма ....	1,7015	0,5347	0,5463	0,5009
Анионы				
Гидрокарбонат ....	4,5469	1,5123	1,5243	1,3642
Сульфат 		0,0032	0,0074	0,0008	0,0041
Хлор		0,1351	0,0059	0,0052	0,3029
Фтор		—	0,004	—	—
Бор		—	0,008	—	—-
Сумма ....	4,6853	1,5376	1,5303	1,6712
Кремниевая кислота . .	0,0298	0,082	0,054	0,049
Свободная углекислота	2,16	0,47	0,32	0,25
Общая минерализация .	6,3868	2,1543	2,1306	2,2211
pH		6,7	7	7,5	7
	м	НСОз 95 С1 5	м	НСО3 98	М,1Ч	НСОз 99	м	НСОз 92 С1 8
	м Na 75 Са 16 Mg 9	i>15 Na 83 Са 11 Mg 6	г’1й Na 75 Са 15 Mg 10	2,2‘:Na63 Са 24 Mg 13
Глубина скважины, м .	276,2	326,5	416,4	100,9
Глубина отбора, м . . .	200	при откачке	при откачке	при прокачке
Дата отбора		21/VI 1967 г.	16/Х1 1961 г.	12/1Х 1964 г.	27/VIII 1964 г.
Продолжение табл. 76
Ионный состав воды, г/л	Скважины			
	410г	572г	520г	(1011)”
1	6	7	8	9
К а т и о н ы				
Натрин + калий ....	1,0182	1,1126	0,7723	1,0545
Кальций .......	0,3246	0,2872	0,2505	0,2886
Магний ........	0,1060	0,1779	0,4048	0,0821
Аммоний		0,0002	0,0018	0,0056	0,0046
Железо общее .....	0,012	0,005	0,008	0,0245
Сумма ....	1,4610	1,4845	1,1412	1,4543
Анионы				
Гидрокарбонат ....	4,0492	3,8681	3,7759	3,9528
Сульфат .......	0,0126	0,0008	—	0,0016
Хлор		0,2285	0,2097	0,1469	0,1916
Фтор		0,0013	0,0008	0,0004	0,004
Бор		0,007	—	0,007	0,007
C’jViViV. . . . .	4,Ж	4,03%		4.U7
Кремниевая кислота . .	0,105	0,072	0,074	0,1115
Свободная углекислота	0,978	1,22	0,871	2,81
Общая минерализация .	5,7596	5,6359	5,1454	5,7128
рн		6,4	7	6,4	6,6
	НСО3 91 С1 9	м	НСО391С19	..	НСО394 С16	м	НСО3 92 С1 8
	&,/0>Na58 Са 26 Mg 16	Na 63 Mg 19 Са 18	M5Na61 Са 23 Mg 16	5,7 Na 67 Са 23 Mg 10
Глубина скважины, м .		415	345	345
Глубина отбора, м . . .	при самоизливе	при самоизливе	при самоизливе	при самоизливе
Дата отбора		15/Х 1964 г.	7/Х 1963 г.	13/V1 1963 г.	24/1 1968 г.
322
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Эксплуатационные запасы минеральных вод утверждены ГКЗ по промышленной категории (В) в количестве 172 м3/сутки, по данным опытного выпуска из скв. 1011. В процессе десятимесячного опыта расход скважины составлял 1—2 л/сек, минерализация оставалась почти постоянной (5,5—5,8 г/л), содержание углекислоты изменялось от 1400 до 2800 мг/л при снижении уровня на 6,4 и 12,5 м.
По физическим свойствам Терсинская минеральная вода безупречна, она обладает высокими вкусовыми качествами и может употребляться как лечебная столовая вода, а также и для ванн. Эта вода является ближайшим аналогом лечебных минеральных вод «Боржоми» и, несомненно, представляет огромную ценность для создания в Кузбассе в непосредственной близости от крупных промышленных центров, местного бальнеологического комплекса. В настоящее время на базе Терсинского месторождения проектируется курорт на 1000 мест и завод розлива производительностью 20 млн. бутылок минеральной воды в год.
Проявления слабоуглекислых вод с отложениями травертина отмечены в районах Колывань-Томской зоны, на северо-западе и юге Кузнецкого Алатау. В Присалаирской полосе (Убинское месторождение угля) и в глубоких скважинах на Ермаковской и Абашевской (14) антиклинальных структурах наблюдалось бурное выделение углекислого газа. Все. это свидетельствует о возможности встречи углекислых вод в тектонически ослабленных участках в зоне замедленного водообмена Очевидно, восточная периферия Кузнецкого адартезианского бассейна, на границе с Кузнецким Алатау, и юго-восточная часть Томской области, в пределах Колывать-Томской складчатой зоны (район Завар-зинского-7 месторождения радиоактивных слабоуглекислых вод) представляют единую крупную область развития углекислых вод, характеризующуюся повышенным геотермическим градиентом.
Радоновые воды. Слабоминерализованные термальные воды, обогащенные радоном, установлены в северной части Горного Алтая. Это Белокурихинское (2) месторождение минеральных вод, расположенное на границе двух крупных орографических районов: северо-западной оконечности Алтайских гор и обширной Приобской равнины, в долине одноименной горной реки на абсолютной высоте 240—300 м (рис. 50). Окруженная невысокими горными хребтами территория месторождения имеет благоприятные микроклиматические условия по сравнению с сухим климатом прилегающих с севера степных районов Алтайского края. На базе месторождения минеральных вод действует курорт союзного значения с утвержденными эксплуатационными запасами радоновых вод 1200 м3!сутки. Годовая пропускная способность курорта в настоящее время около 1500 человек. Запасы минеральных вод позволяют увеличить ее до 7—8 тыс. человек.
Месторождение приурочено к Белокурихинскому массиву изверженных пород, сложенному преимущественно порфировидными калий-полевошпатовыми гранитами. Тектонические нарушения, сопровождающие молодой (альпийского цикла тектогенеза) разлом широтного направления, делят месторождение на ряд структурных блоков, характеризующихся специфическими гидрогеологическими и геотермическими условиями. В пределах месторождения распространены преимущественно трещинно-жильные воды.
По результатам разведки установлено, что месторождение является очагом разгрузки (иногда в аллювиальные отложения р. Белокурихи) трещинно-жильных подземных вод. Наиболее приближенный к термовыводящим трещинам участок расположен в приустьевой части Татарского лога. Здесь с глубины 800—1000 м скважинами могут быть выведены на поверхность воды с температурой более 50° С.
МИНЕРАЛЬНЫЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВОДЫ, ЛЕЧЕБНЫЕ ГРЯЗИ
323
Всеми скважинами в пределах месторождения вскрыты напорные самоизливающиеся трещинные воды Высота установившихся уровней над поверхностью земли достигает 20 м. Абсолютные отметки пьезометрической Поверхности изменяются от 264—262 м до 255 м, плавно снижаясь к северу. Обводненные трещинные зоны в гранитах вскрываются в пределах разведанного участка на глубинах от 100 до 400 м (рис 51),
Рис 50 Схематическая гидрогеологическая карта Белокурихииского месторождения минеральных радоновых вод (составила В В Артамохина)
Iсеверный участок месторождения — термальные воды с низкими напорами, II —южный участок месторождения — термальные высоконапорные воды
/ — водоносный горизонт аллювиальных отложений долины р Белокуриха н ее притоков, 2 — водоносные горизонты иерасчленеииых Неогеновых и четвертичных отложений, 3 — воды зоны открытой трещиноватости пермских интрузий, 4 —выявленная площадь распространения термальных вод в гранитах, 5—площадь, перспективная на вскрытие глубокими скважинами вод с температурой более 50° С, 6 — площадь, перспективная на вскрытие термальных вод, 7 — скаажины эксплуатационные и разведочно эксплуатационные 8 — скважины разведочные слева в числителе — иомер, в знаменателе — глубина, м, справа в числителе — температура, fC, в знаменателе — содержание радона ед махе, 9 — колодцы, вскрывшие термальные воды (рядом номер или название) 10 — предполагаемое простирание экранирующих зон тектонических нарушений (бергштрнхн направлены в сторону падения), // — горизонтали рельефа, /2—абсолютные отметки поверхности, м, 13 — линии разрезов
погружаясь с севера на юг. Дебиты скважин при самоизливе составляют 1,5—35,6 л!сек. Температура вод изменяется от 27 до 42° С. Минерализация термальных вод составляет 0,26—0,27 г/л Воды обычно щелочные гидрокарбонатно-сульфатного натриевого состава. По содержанию радона (20—30 махе) их можно отнести к слаборадоновым водам с содержанием кремнекислоты до 58 мг]л и фтора до 14—-75 мг/л.
Характерная формула химического состава вод (скв. I-к) имеет вид (по данным М. Ф. Тюнниковой и А. А. Асташкиной)
, , SO< 42 (НСО3 А СО3) 31 Cl IS г_т с -ЛЛ л ЛО7 ОЛ ЭЛГ? АЛ un ог Мо 27 1— гм , vx na--------KS1O3 0,037; Rn—20—30ЕМ; рН9,2о;
’	(IN 3 1\ ) У 2
Т37 (проба отобрана 2 октября 1952 г.)
324
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Спектральными анализами в водах установлено повышенное содержание бора, наличие никеля, хрома, железа, титана
Питание трещинно-жильных вод происходит за счет проникновения атмосферных и поверхностных вод по контактовым зонам с юго-востока и юго-запада, а также по зонам дробления вдоль дизъюнктивных нарушений гранитного массива в горной части района. Атмосферные и поверхностные воды вместе с растворенными в них атмосферны-
Рис 51 Схематический гидротермический разрез по линии II—II (по Н М Елмановой)
/ — граниты Белокурихннского массива, 2 — нерасчлененные неогечовые н четвертичные отложения, 3 — экранирующие тектонические нарушения, 4 — изотермы (предполагаемые проведены прерывистыми линиями), °C 5—зона, выводящая термальные воды с температурой более 6О°С, 6 — зона растекания термальных вод с дебитамн скважин при самоизлнве до 44 л!сек, иапо ром до +22 м и температурой до +49° С 7 — зона растекания термальных вод с дебитами скважин при самоизлнве до 14 л/сек, напором до +12 м и температурой до +37° С, 8— иаправ ленне движения термальных вод, Р —участки развития зон открытой трещиноватости, 10— сква жниа стрелка рядом — величина напора, цифра у стрелки — абсолютная отметка установив шегося уровня м (скважины, спроектированные на линию разреза показаны прерывистыми линиями) //—установившийся уровень м
ми газами, попадая в трещины, вступают во взаимодействие с окру-жающими породами Кислород и углекислота по пути движения расходуются на геохимические реакции, поэтому газовая фаза уже на сравнительно небольшой глубине представлена почти чистым азотом (до 95%) с небольшой примесью редких газов
Обогащение термальных вод радоном происходит за счет движения их в гранитах с повышенной эманирующей способностью, но с рассеянным содержанием радиоактивных элементов, а также за счет наличия в гранитах гидротермальных концентраций радиоактивных элементов Характерно, что длительные выпуски воды в процессе бурения и опытных работ на одних скважинах приводят к увеличению концентрации радона (до 50 махе, скважина II-к), а на других — увеличение концентрации радона происходит и при отсутствии отбора из них воды
МИНЕРАЛЬНЫЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВОДЫ, ЛЕЧЕБНЫЕ ГРЯЗИ
325
Подземные воды приобретают высокую температуру на больших глубинах Белокурихинского массива, геотермический градиент которого здесь резко отличается от окружающих средних условий.
Режим минеральных вод верхней зоны массива определяется климатическими факторами. Отмечается незначительное увеличение напоров по скважинам и уровней в колодцах в периоды интенсивного выпадения осадков (в апреле, мае, июне) и спад их в период меженя (в феврале и марте). Данные многолетней эксплуатации позволяют говорить об отсутствии существенных изменений в температуре воды, концентрации радона и химическом составе. Однако отмечено, что выпуск из одной скважины сопровождается снижением напоров и дебитов во всех остальных. Это свидетельствует о том, что скважинами вскрыта единая обводненная зона тектонических нарушений.
Кроме Белокурихинского месторождения, в пределах Горного Алтая известны еще проявления теплых вод с низкой концентрацией радона, которые в настоящее время не используются.
Джумалинские теплые ключи (4) находятся в 100 км к югу от с. Кош-Агач, на южном склоне Северо-Чуйского хребта (абсолютная высота 2320 м) в долине одноименной реки. Выходы подземных вод приурочены к восточному крылу Калгутинского поднятия и связаны с тектоническими нарушениями в трещиноватых сильновы-ветрелых кварцевых порфирах среднего девона. До выхода на поверхность теплые воды проходят через толщу многолетнемерзлых ледниковых отложений. По пути они охлаждаются грунтовыми водами. Температура воды на выходе достигает 19,8° С. Суммарный дебит родников 10—15 л!сек. По химическому составу воды сульфатно-гидрокарбонат-ные натриевые пресные, слабощелочные (pH 8,4). В газовом составе преобладает азот. Воды характеризуются повышенным содержанием кремнекислоты (28,2 мг/л) и фтора (3,2 мг/л). В водах отмечается незначительное содержание радона (1—2 махе). По В. П. Басаеву, химический состав вод выражается следующей формулой:
м	SOt 35 (НСО3 + СО3) 34 С1 17
М»’2'’	Na 28 Са 12
При соответствующем каптаже выходов теплых двумалинских вод возможно повышение их температуры и содержания радона.
Работами Западно-Сибирского геологического управления (1965— 1968 гг) в различных районах территории зафиксированы выходы холодных радоновых вод *.
Каменское (9) месторождение относится к наиболее характерным проявлением таких вод. Оно расположено в пределах юго-западной оконечности Колывать-Томской складчатой зоны (с. III Интернационал, правый берег р. Оби). Здесь в щелочных интрузиях верхнего девона, приуроченных к субширотному разлому, вскрыты слабощелочные гидрокарбонатные кальциевые воды с содержанием радона до 100 махе. Температура воды на выходе из скважины составляла 7° С, в интервале максимального водопритока (42—35 м), по данным термокаротажа, она достигла 16° С. Обогащение вод радоном, по-видимому, связано с выщелачиванием рассеянных радиоактивных элементов из интрузивного тела. Минерализация вод составляет 0,2—0,26 г/л, содержание кремнекислоты достигает 49 мг/л. Радиоактивные воды интрузии, обладая напором, частично разгружаются в вышележащие водоносные горизонты, поэтому воды нижне-среднечетвертичных отложений, перекрывающих интрузию, также имеют повышенную радиоактивность. Содержание
* В настоящее время воды эти не используются.
326
народнохозяйственное значение подземных вод
радона в них достигает 34 махе. Питание радиоактивных вод происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков.
В пределах этой же складчатой зоны в районе г. Новосибирска (Колыванское проявление — 8) из гранитов выведены воды с концентрациями радона до 200—500 махе. Аналогичные воды установлены и в районе г. Томска (Заварзинское проявление — 7). Они приурочены к осадочной толще карбона Колывань-Томской складчатой зоны. Воды подобных типов с успехом используются в Липовской бальнелечебнице Свердловской области для лечения различных заболеваний.
В правобережье нижнего течения р. Чарыш (северная окраина Горного Алтая), южнее выходов на поверхность интрузии Калманского гранитного массива в делювиально-пролювиальных отложениях средневерхнечетвертичного возраста установлено несколько выходов радоновых вод (Калманское проявление— 1) с содержанием радона от 20 до 210 махе. Эти родники приурочены к склонам логов и мелких речек (р. Калманка, лога Висячий, Березовый и другие). Воды слабоминерализованные гидрокарбонатные кальциевые, реже гидрокарбонатно-суль-фатные. Температура их не превышает 7—8° С. Природа этих выходов не изучена. Источником радона в водах, по всей вероятности, служат рассеянные радиоактивные элементы в гранитах, которые при инфильтрации атмосферных осадков — основного источника питания радоновых вод — обогащают воду радоном.
Аналогичные проявления холодных радиоактивных вод установлены в периферических частях Чуйского (6) межгорного артезианского бассейна на абсолютных отметках 1900—2100 м. Здесь выходы вод связаны с четвертичными породами смешанного (ледниковые, делювиальные и пролювиальные) генезиса и выветрелыми песчаниками девона. Содержание радона в водах изменяется от 10 до 17 махе. Температура вод 2—3° С. Родники, как правило, рассеянные. Ручьи, которым они дают начало, имеют расходы 2,5—7,5 л/сек. Воды слабоминерализованные, щелочные, гидрокарбонатные магниевые и кальциево-магниевые. Природа этого проявления также не изучена.
НЕСПЕЦИФИЧЕСКИЕ ВОДЫ
Воды данной группы широко распространены в пределах западной части Кулундинско-Барнаульского артезианского бассейна и в Кузнецком адартезианском бассейне (см. рис. 48). В. П. Басаев и М. Л. Хромова делят неспецифические минеральные воды на пять подгрупп.
Гидрокарбонатно-сульфатные и сульфатно-гид-ро карбо натные воды различного катионного состава с минерализацией 1—2,5 г/л и температурой 5—8° С в Кулундинско-Баранауль-ском бассейне вскрыты скважинами в отложениях неогена, палеогена и интрузивных породах на глубинах от 170 до 550 м (с. Романово Пан-крушихинского района, г. Славгород, с. Покровка Родинского района, с. Ярославцев Лог Волчихинского района). Воды напорные, уровни обычно устанавливаются на глубинах до 50 м, в г. Славгороде скважины самоизливаются при уровне +15 м. Эти воды могут использоваться как лечебно-питьевые.
Хлоридно-сульфатные и сульфатно-хлоридные натриевые, магниев о-н атриевые, реже кальциево-нат-риевыеводы с минерализацией 2—10 г/л. Сульфатно-хлоридные воды вскрыты скважинами в Баевском, Благовещенском, Панкрушихин-ском, Завьяловском.Угловском и других районах Алтайского края в отложениях неогена на глубинах от 60 до 300 м. Воды обычно напорные.
МИНЕРАЛЬНЫЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВОДЫ, ЛЕЧЕБНЫЕ ГРЯЗИ
327
Уровни устанавливаются на глубинах от 3,5 до 45 м. Удельные дебиты скважин низкие и не превышают 0,1 л[сек. Довольно широко распространены хлоридно-сульфатные воды, вскрытые скважинами в Мамонтовском, Романовском, Благовещенском и других районах в отложениях неогена и палеогена на глубинах 85—260 м. Воды напорные с дебитами скважин до 3 л/сек при понижениях уровня до 37 м. Минерализация вод изменяется от 2 до 7 г/л. Сульфатно-хлоридные воды являются аналогом известных лечебно-питьевых ижевских минеральных вод, а хлоридно-сульфатные— питьевого источника № 1 курорта Трускавец.
Хлоридные натриевые воды с минерализацией 2—15 г/л. Эти воды содержат нередко йод и бром, но в концентрациях меньших, чем принято для отнесения их к бальнеологическим по наличию этих компонентов. Площадь распространения этих вод тяготеет к западным районам'Алтайского края (ст. Кулунда), где они вскрываются скважинами в неогеновых отложениях на глубинах до 120 м. Воды подобного типа используются 'в лечебно-питьевых целях на курорте Нижние Серьги Свердловской области, в г. Минске (завод розлива), а более минерализованные — для ванн в бальнеолечебнице Талица Свердловской области.
Гидрокарбонатные и г и д р о к а р б о н а т н о - х л о р и д -ные натриевые (щелочные) метановые воды развиты широко в Кузнецком адартезианском бассейне (см. рис. 48). Они характерны для зоны замедленного водообмена. Воды обычно бессульфатные с pH более 8 и минерализацией от 2—3 до 10 г/л. На отдельных участках, чаще на больших глубинах, они содержат биологически активные компоненты: йод и бром. Температура подземных вод, изливающихся с глубины 500—700 м, на устье составляет 15—20° С. Особенно высокой насыщенностью метаном эти воды характеризуются в сводах антиклинальных структур, где породы повышенно трещиноваты.
Широко развитые в пределах бассейна щелочные метановые воды несомненно могут представлять большой практический интерес. Специальных исследований с целью использования их в лечебных целях не проводилось, однако в процессе разведки угольных месторождений такие воды вскрываются часто в различных районах бассейна. Учитывая опыт широкого бальнеологического использования подобных вод на курортах СССР, дается краткая характеристика щелочных вод Кузбасса (табл. 77).
На Уропской (12) антиклинали щелочные метановые воды вскрыты скважиной 1161 на глубине 625 м. Воды гидрокарбонатные натриевые с минерализацией 9,5 г/л и температурой на устье скважины 22° С. Дебит скважины при самоизливе 0,3 л/сек. Наблюдалось свободное выделение метана. В подземных водах содержатся железо, алюминий, барий, стронций, марганец, медь, свинец. Содержание токсичных микрокомпонентов не превышает норм.
Сульфидные воды встречаются в Кузнецком бассейне. Они характеризуются низким содержанием свободного сероводорода (до 12 мг/л). Условия для образования сульфатных вод имеются в Приса-лаирье (16), где они формируются в результате окисления широко распространенных в угленосной толще этого района сульфидов, в частности пирита. На северо-западной окраине Кузнецкого Алатау (15), в красноцветных лагунных отложениях девона они, по-видимому, связаны с загипсованностью осадков (см. рис. 48). Содержание свободного сероводорода составляло 1—7,5 мг/л при максимальной величине 11,9 мг/л (скв. 99-к), а сульфатов до 1,6—1,9 г/л (скв. 6-к). На юге бассейна, в пределах Абашевской (14) антиклинальной структуры, в отдельных скважинах подземные воды содержали сероводород в количе-
328
НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
о
s
оо
СМ
	с©	8
		со
	мн	СМ
		
	со	со
со	Ей	Ей
ЕЙ		
		
S	X О	S О
эД «5 СХ	oS то л	oS ТО сх
»S	OS	oS
S	S	S
Ей	Ей	Ей
СО	СО	S
О	о	S
=:	ч	
tog	«СМ	о ' г- 1 с
	с©	(
стве 1—6,8 мг/л при максимальных значениях 10,2 мг/л-, незначительное содержание (до 2 мг/л) сероводорода отмечалось в подземных водах большинства шахт.
ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВОДЫ
Промышленные воды в пределах Алтайского края представлены рассолами, которые выявлены в крайней западной части Кулундинско-Барнаульского артезианского бассейна, в районе Михайловской группы высокоминерализованных (300—320 г/л) содовых озер и известны как Малиновское месторождение. По данным В. Г. Кузнецова и Н. И. Шепетило, проводивших в 1961—1968 гг. поиски и разведку рассольных вод на этой территории, подземные рассолы и соленые воды приурочены к горизонту полимиктовых мелкозернистых песков среднечетвертичных отложений кулундинской свиты.
Месторождение расположено в пределах степной территории, имеющей засушливый климат, при котором величина испарения в 2—3 раза превышает количество выпадающих осадков. Глубина залегания подземных рассолов изучена на площади 25 км2 и изменяется от 8,7 до 21 м. Мощность толщи, содержащей рассолы, достигает 20 м. В кровле горизонта повсеместно залегают плотные суглинки мощностью от 2 до 12 м, обусловливающие наличие небольшого напора, в основании— глины павлодарской свиты. Пьезометрическая поверхность снижается в сторону котловины оз. Малинового от абсолютных отметок 156 м до 151 м со средним уклоном 0,0014. Уровенный режим полностью зависит от климатических факторов: минимум приходится на середину октября, максимум на май— июнь.
По химическому составу подземные рассолы близки к зимней рапе озер Малинового и Ломового. Минерализация их достигает 100,4 г/л при среднем значении 69,7 г/л. Содержащиеся в рассолах хлористые и сульфатные соли магния и натрия имеют промышленное значение. Установлено, что минерализация рассолов увеличи-
МИНЕРАЛЬНЫЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВОДЫ, ЛЕЧЕБНЫЕ ГРЯЗИ
329
вается от периферии (где воды пресные) к центру озерной впадины и на глубину. В то же время она повышается и в процессе откачек. Значительную роль в накоплении солей играет замедленный водообмен горизонта в связи с приуроченностью к понижению в рельефе. Запасы подземных рассолов в 10 раз превышают запасы поверхностных рассолов всей Михайловской группы озер, несмотря на более высокую концентрацию солей в последних. Разведанные запасы подземных рассолов составляют 57,9 тыс. т, а оконтуривающих их соленых вод 90,1 тыс. т.
Кроме Малиновского месторождения рассолов, по материалам геофизических исследований, выделен ряд перспективных площадей вблизи Кулундинского озера с наличием рассолов на глубинах до 50 м.
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОДЫ И ЛЕЧЕБНЫЕ ГРЯЗИ ОЗЕР
Минеральные'озера в Алтайском крае распространены очень широко. В соответствии с существующими требованиями бальнеологии воды озер Алтайского края по степени минерализации Ю. В. Баталиным делятся на слабоминерализованные (менее 1 г/л), маломинерализованные (1—3 г/л), среднеминерализованные (3—10 г/л), повышенно минерализованные (10—20 г/л), высокоминерализованные (20—50 г/л) и рассолы (более 50 г/л). Первые три типа минеральных вод связаны в основном с пресными и солоноватыми озерами, расположенными преимущественно в речных долинах Приобского плато. Озера с повышенно- и высокоминерализованными водами и рассолами пространственно тяготеют к Кулундинской аллювиальной равнине и юго-западному окончанию Касмалинской долины. Воды озер Кулунды разделяются на три группы.
К первой группе относятся специфические бромные воды озер, имеющие общую минерализацию до 25 г/л. В водах некоторых озер присутствует борная кислота (НВОг) в количестве 6—28 мг/л, что повышает их целебные свойства. По ионному составу специфические бромные воды озер характеризуются большим разнообразием. Наиболее крупные озера этой группы расположены в Бурлинской, Нижне-Кулундин-ской и Барнаульских долинах.
Ко второй группе неспецифических минеральных вод относятся озера с минерализацией вод 1—25 г/л, лечебные свойства которых определяются характером основного ионного состава. Биологически активные компоненты в них отсутствуют или присутствуют в незначительных количествах. К этой группе относится 31 озеро Алтайского края. По ионному составу выделяются озера с составом воды хлоридного натриевого (озера Ащегульское, Камышевое) и гидрокарбонатного натриевого (оз. Желанды) типов. Доминируют среди них хлоридно-сульфат-ные, сульфатно-хлоридные и гидрокарбонатно-сульфатные натриевые, натриево-магниевые и магниевые воды. В водах оз. Горького (Касма-линская долина) содержится бор, а в озерах дельт древнего стока (Кривое, Угловое, Жирное и др.) присутствует бром. В рапе некоторых озер Михайловской группы обнаружены совместно бром, бор и борная кислота. Озера второй группы приурочены преимущественно к долинам Приобского плато (21 озеро), остальные находятся в пределах Кулундинской аллювиальной равнины. Наиболее крупными озерами являются: Горькое, Горькое-Перешеечное, Мостовое, Кривое и др. Запасы неспецифическикх минеральных вод в озерах края значительны.
В третью группу входят озера, лечебные свойства вод которых определяются весьма высокой концентрацией солей (более 25 г/л) и мало зависят от других факторов. Эта группа наиболее многочисленна. В нее
330
народнохозяйственное значение подземных вод
входят 73 озера Алтайского края, пространственно тяготеющие к Кулундинской аллювиальной равнине и к юго-западному окончанию Кас-малинской долины. Минерализация вод в этих озерах варьирует в широких пределах: от 29 (оз. Горькое-Перешеечное) до 390 г/л оз. Пету-хово). По степени минерализации воды озер делятся на высокоминерализованные (25—50 г/л) и рассольные (более 50 г/л/ Высокоминерализованные воды выявлены в 12 озерах в южной и центральной частях Кулундинской равнины (Джиринское, Дженгельды, Семеновское, Витенькино, Джеман-Сор и др.). В остальных озерах воды относятся к типу рассольных и все они одновременно являются промышленными водами. Для ионного состава вод характерно некоторое однообразие: превалируют хлоридно-сульфатные натриево-магниевые (13 озер) и хло-ридные натриевые (8 озер). Значительно реже встречаются хлоридные и сульфатно-хлоридные натриево-магниевые (5 и 4 озера), а также хло-ридно-карбонатно-сульфатные и хлоридно-карбонатные натриевые (4 и 3 озера) воды. Ресурсы минеральных вод этой группы исчисляются сотнями миллионов кубических метров.
Кроме минеральных вод в озерах Алтайского края сосредоточены большие ресурсы лечебных (иловых) грязей, степень бальнеологической изученности которых также низкая. Наиболее изучены сероводородные грязи. По химическому составу и минерализации рассолов, содержащихся в илах лечебных грязей, В. И. Басаевым и М. Л. Хромовой выделяются высокосоленые и соленые щелочные сероводородные иловые грязи.
Запасы лечебных грязей в озерах Алтайского края значительны, однако специальными разведочными работами они не оценивались, за исключением оз. Бол. и Мал. Мормышанского, Душного, Бол. Жирного и Горького, ориентировочные запасы грязей в которых, по данным Е. В. Михайловой, варьируют от 0,1 до 4,2 млн. т. Практическое применение минеральных вод и лечебных грязей озер в медицинских учреждениях Алтайского края незначительно (бальнео-грязелечебница пос. Яровое, курорт Лебяжье, больницы в г. Рубцовске, в селах Благовещенке, Михайловке, Завьялово, Поспелихе).
По данным Н. П. Литвишко и Ж. В. Шишеревой, рассолы озера Бол. Яровое по свойствам и составу близки к рапе озер Саки (Крым) и Тамбуканского (Пятигорск), а физико-химические показатели иловых грязей отвечают пригодности для лечебных процедур и соответствуют прославленным Одесским, Пятигорским и Славянским грязям. Минеральные воды озера Горького-Перешеечного на курорте Лебяжье применяются при хронических катарах желудка, болезнях печени и гортани. Из вод озер района с. Завьялово (Горькое, Щелочное, Кривое) возможно получение минеральных питьевых вод сульфатно-хлоридного и хлоридно-сульфатного магниево-натриевого типа с минерализацией 5— 7 г/л, близких по составу водам Ижевских источников Татарской АССР.
По природно-ландшафтным факторам и наличию минеральных вод и лечебных грязей намечается четыре перспективных для первоочередного использования района: а) озера Касмалинской долины (Бол. Мор-мышанское, Душное, Горькое, Жирное, Малиновое), б) озеро Бол. Яровое, в) озера в районе с. Завьялово (Горькое, Кривое, Щелочное) и г) район курорта Лебяжье (озера Горькое, Горькое-Перешеечное и другие). Для широкого решения проблемы бальнеологического использования минеральных вод и грязей озер Кулунды необходимо их специальное изучение.
Часть четвертая
ГИДРОГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Основными полезными ископаемыми на рассматриваемой территории являются угли, железные и полиметаллические руды, ртуть, бокситы, фосфориты, золото, карбонатное сырье, строительные материалы. Гидрогеологические и инженерно-геологические условия разработки месторождений весьма разнообразны и изучены неравномерно. Наиболее детально изучены месторождения, находящиеся в сложной гидрогеологической обстановке, в том числе угольные в Кузбассе, марганцевое и железорудные Кузнецкого Алатау, полиметаллические Салаира и Алтая. Достаточные сведения накоплены по гидрогеологии месторождений, находящихся в эксплуатации и освоение которых намечается в ближайшие годы. К последним относятся железорудные Алтая и севера Кузнецкого Алатау, буроугольные западной части Канско-Ачинского бассейна, а также фосфоритов, бокситов и др.
Сложность условий эксплуатации месторождений определяется рядом факторов: положением полезного ископаемого по отношению к местному базису эрозии и уровню подземных вод, литологическим составом и фильтрационными свойствами вмещающих пород, величиной напора подземных вод, степенью и характером взаимосвязи последних между собой и с поверхностными водами.
Ниже приводится характеристика месторождений полезных ископаемых с различной степенью сложности гидрогеологических условий.
Глава VIII
МЕСТОРОЖДЕНИЯ УГЛЯ
Разработка углей ведется в основном в пределах Кузнецкого каменноугольного бассейна. Промышленное значение имеют и разведанные в настоящее время буроугольные месторождения западной окраины Канско-Ачинского бассейна.
КАМЕННОУГОЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ КУЗБАССА
Кузнецкий угольный бассейн, как Донецкий и Карагандинский, многими исследователями относится к слабообводненным. Действительно, в большинстве старых шахт Кузбасса, отрабатывающих месторождения с простыми гидрогеологическими условиями, притоки подземных вод составляют 150—300 м31ч при коэффициенте водообильности 1—4. В последние годы начата отработка месторождений и отдельных участков их под долинами рек, под сильнообводненными породами юрского возраста, под «горельниками». В связи с этим гидрогеологические уело-
Таблица 78
Классификация угольных месторождений и шахтных полей Кузбасса по гидрогеологическим условиям разработки
Типы	Подтипы, преобладающие породы	Показатели обводненности шахтных полей			Наиболее типичные шахтные поля и месторождения
		Коэффициент водообильно-сти, м3/т	Притоки воды в шахту, м31час	Удельные дебиты разведочных скважин, л1сек	
		Средний	Средний	Средний	
		Максимальный	Максимальный	Максимальный	
I. Условия простые.	I-а Алевролиты, аргил-	1—2	50—250	0,05	Шахты Чертинская-1, Чертинская Южная-Аба-шевская-1, им. Орджоникидзе, им. Димитрова, водораздельные участки шх. Пионерка и др., Мусохрановское, Ивановское месторождения
Месторождения в основном приурочены к водораздельным участкам	литы и песчаные породы	До 3	До 300	До 0,1—0,2	
	I-б Значительное преобладание песчаников	1,5—3	70 -400	0,1	Шахты Северная, Коксовая, Бабанаковская, им. Ярославского, Журинка, водораздельные участки Ягуновской, Капитальнои-1, и др, Ба-чатское, Краснобродское, Березовское, Грамо-теинское, Бирюлинское месторождения
		До 7	До 800	До 0,2—0,4	
П. Условия сложные.	Н-а Алевролиты, аргиллиты и песчаные породы	2-4	250-330	0,3	Шахты Чертинская-2/3, Чертинская Западная, Карагайлинская, Никитинская и др., Кыргайское, Чичербаевское месторождения
Месторождения частично залегают под доли-		До 8	До 500	До 0,5—0,8	
нами мелких рек и то-гов	П-б Значительно преобладают песчаники	3-5	200-400	0,5	Шахты Пионерка, Промышленская, Зиминка-1—2, им. Вахрушева и др.
		До 8	До 1000	До 1-2	
HL Условия очень	Ш-а Стабо диагене-тизированные мезозойские породы (гравелиты, песчаники и конгломераты)	1,5-2	150—400	0,1	Шахты Капитальная-1, Капитальная-2, Капи-тальная-3, Щелканские шахтные поля
сложные. Месторождения на значительной площади перекрываются обводненными аллюви-		До 3,5	Внезапные прорывы до 500	До 0,3*	
альными отложениями долин крупных рек, водообильными мезозойскими	и горелыми	Ш-б Наряду с песчаниками обожженные пористые породы	2-4	250 -500	0,2	Шахты Тайбинская, Дальние Горы, Зимнн-ка-1—2 и др.
		До 6	Внезапные прорывы до 8000	До 0,5—1	
МЕСТОРОЖДЕНИЯ УГЛЯ
333
§§
I 04
8 5
00
S S
|=( о
G-о с
вия ведения горных работ резко усложнились. По многим шахтам средние притоки увеличились до 1000— 2500 ж3/ч (при коэффициенте водообильности 8—20); отмечаются случаи внезапных прорывов подземных вод в горные выработки с притоками до 8000 ж3/ч (шахта Тайбинская), наблюдается высокое горное давление и пучение глинистых пород.
Анализ материалов по гидрогеологии бассейна и отдельных угольных месторождений показывает, что обводненность шахтных полей в первую очередь зависит от геоструктурных и геоморфологических особенностей месторождения и физико-географических условий района. Наибольшие притоки воды в шахты наблюдаются в области развития пологих брахискладча-тых структур с выдержанными мощными пластами песчаников, особенно под долинами рек (Ленинский, Беловский, частично Кемеровский, угленосные районы). В области напряженных сжатых линейных структур породы обводнены преимущественно в зонах разрывных нарушений и имеют ограниченные ресурсы подземных вод, определяя в целом низкие притоки в шахты (Прокопьевско-Киселевский, Анжеро-Судженский, Араличевский угленосные районы).
Наиболее сложными горно-геологическими условиями разработки характеризуются угольные месторождения, залегающие под высокообводненными юрскими породами, под аллювиальными отложениями крупных рек и «горельниками». Эти месторождения выделены в особый тип. Большое влияние на обводненность месторождений оказывают физико-географические условия, и, в первую очередь, количество атмосферных осадков. В таежных Кемеровском и особенно Томь-Усинском угленосных районах, где количество атмосферных осадков соответственно достигает 600— 900 мм в год, притоки воды в шахты в периоды оптимальных условий инфильтрации (весной и осенью) резко возрастают.
Учитывая сложность условий обводненности отдельных шахтных полей и угольных месторождений Кузнецкого бассейна и большой опыт разработки отдельных их типов, представилось возможным классифицировать угольные месторождения по гидрогеологическим условиям разработки. Типы и подтипы месторождений выделены по геолого-геоморфологическим особенностям, которые в основном определяют величины водопритоков в шахты (табл. 78).
Разработка угля на шахтах Кузбасса производится различными системами и способами с полным обрушением кровли. Всюду отмечается общая закономерность возрастания водопритоков согласно росту объема добычных работ (рис. 52), но увеличение притоков происходит неравномерно. В начальные периоды эксплуатации шахт почти всегда наблюдается сравнительно резкое увеличение водопритоков, в последующем они растут слабо или стабилизируются и даже несколько снижаются. Кратковременное увеличение
334
ГИДРОГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Приток, м3/ч
притоков в шахты иногда наблюдается только при нарезке новых горизонтов или участков, а также при встрече горными выработками обводненных зон тектонических нарушений.
В процессе разведки шахтных полей первого типа (см. табл. 78) месторождений фиксируется в целом низкая водообильность пород даже в пределах верхней наиболее трещиноватой зоны. Из действующих в Кузбассе на 1969 г. 94 шахт и 13 карьеров и строящихся 10 шахт и 4 карьеров к первому типу отнесено около 80% шахт и почти все карьеры. Для этого типа месторождений характерно полное дренирование пород, залегающих над горными выработками. Площади осушенных пород над шахтами Бабанаковская и Пионерка в Беловском районе, Капитальная-! в Осиновском и Журинка-3 в Ленинском районах, достигают 8— 10 км2. Скорость осушения пород довольно высокая. Так, на поле шахты Ягунов-ская в Кемеровском районе за 11 лет в скважине, находящейся в 2 км от шахтного ствола, уровень подземных вод понизился на 70—75 м. На шахтах Прокопьевско-Киселевского района к началу развития очистных работ породы, как правило, уже сдренированы и незна-
ГОДЫ 1930	1935	1940	1945	1950	1955	1960 чИТеЛЬНЫе ПрИТОКИ ПОСТуПа-
Рис. 52. График зависимости многолетних изменений притоков подземных вод в горные выработки шахт Прокопьевско-Киселевского района от добычи (по материалам Кузбасской гидростанции)
ют из завалов после посадки кровли лав. Часто с проходкой новой основной выработки (штрека, квершла-
га) происходит полное осушение соседних выработок. На шахте Манеиха по пласту Горелому общий приток составлял 34 мА)ч, проходка штрека по соседнему Лутугин-скому пласту снизила указанный водоприток до 9 м^ч. Резкое понижение уровня воды в затопленных стволах шахты 8 наблюдалось при строительстве квершлага в шахте 7. За один год уровни воды в стволах шахт понизились более чем на 5 м, при расстоянии от квершлага до стволов 70—200 м.
По данным М. И. Кучина и П. А. Удодова (1941), до разработки Прокопьевско-Киселевских месторождений глубина залегания уровня подземных вод в долинах составляла 2—5 м, многие скважины фонтанировали. В настоящее время небольшие поверхностные водотоки «подвешены», а подземные воды полностью или частично сдренированы на площади более 200 км2.
Увеличение притоков воды в выработки шахт при отработке глубоких горизонтов почти не наблюдается. Таковы Центральная в Кемеровском районе (табл. 79) шахты Капитальная-1, Пионерка-9/15 в Анжерском районе, и Коксовая в Прокопьевском районе.
Условия ведения горных работ на глубоких горизонтах усложняют-
МЕСТОРОЖДЕНИЯ УГЛЯ
335
Таблица 79
Притоки воды в горные выработки шахты Центральной
Год	Водопритоки, м9(час		
	на горизонте +14 (160)*	на горизонте —79 (260)*	на горизонте —181 (360)*
1951	263	38	9
1955	121	39	79
1956	121	45	27
1958	178	60	26
* В скобках дается глубина отработки (м)
ся из-за высокого горного давления и повышенной газоносности пород. Как показывают результаты бурения, на больших глубинах, кроме метана, возможно появление в выработках углекислого газа.
Максимальные притоки наблюдаются в периоды снеготаяния и длительных дождей. Зона обрушения пород над горными работами создает благоприятные условия для инфильтрации атмосферных осадков. Так, на поле шахты Березовской в Кемеровском районе после отработки угля и посадки кровли лавы образовались блюдцеобразные впадины, являющиеся резервуарами сбора поверхностных вод, которые по трещинам инфильтруются в горные выработки. В периоды слабой инфильтрации притоки воды не превышают здесь 200 м'Чч', весной, при интенсивном питании подземных вод, они достигают 800 м3[ч. Еще контрастнее режим шахтных водопритоков в Томь-Усинском угленосном районе, где водопритоки в самые крупные в Кузбассе шахты Томь-Усин-ская-1—2 (площадь 14 км2) и 5—6 (8 км2) увеличиваются в периоды весеннего снеготаяния с 80—90 м3/ч (минимальные зимние) до 1200— 1700 л3/ч, при среднегодовых 400 и 240 м3!час соответственно и коэффициентах водообильности 1—0,6.
Ко второму типу отнесены месторождения, залегающие под долинами мелких рек и депрессиями рельефа. Гидрогеологические условия разработки месторождений этого типа более сложные (см. табл. 78). Повышенные притоки воды в горные выработки шахт обусловлены высокими фильтрационными свойствами пород, особенно под долинами рек и депрессиями рельефа, и гидравлической связью поверхностных вод с подземными. Повышение водопритоков в шахты наблюдается в тех случаях, когда оседание над выработанным пространством распространяется до поверхности или захватывает обводненные зоны, приуроченные к долинам. В Кузбассе при разработке пологих пластов с обрушением кровли зона повышенной проницаемости над выработанным пространством достигает 30—45-кратной мощности разрабатываемых пластов. При крутом падении пород, по единичным наблюдениям, зона трещиноватости не превышает 35-кратной мощности пласта.
Случаи подработки долин мелких речек в Кузбассе многочисленны и почти всегда притоки воды в шахты увеличивались. Особенно это характерно для шахт второго подтипа с преобладанием в перекрывающих породах выдержанных горизонтов песчаников. На шахтах Пионерка, Чертинская-2/3, Промышленская, Усинская и Знминка-1-2 при подработке долин речек притоки повышались на 50—70% и снижались по мере дренажа естественных запасов подземных вод из пластов песчаников. На шахте Пионерка приток воды из угольного пласта 5, вскрытого бремсбергом 4 под поймой р. Бачат на глубине 50 м, составлял 95—139 м31ч при общем притоке по шахте 145—205 мР/ч. При разра
336
ГИДРОГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
ботке угольных пластов 2, 4, 5 в шахте Чертинская-2/3 вблизи р. Бол. Бачат (1949—1953 гг.) притоки возросли с 245 до 382 л<3/ч.
При подработке долин мелких рек и логов усложняющим фактором является затопление пойм и тальвегов в периоды весенних паводков и обильных дождей, когда возможны внезапные довольно крупные прорывы поверхностной воды по трещинам и провальным воронкам. В весеннее время притоки возрастают более чем в 1,5—2 раза по сравнению с зимним. Осложнения при проходке вертикальных горных выработок вызывают встречающиеся в долинах рек линзы обводненных плывунных песков. Дренаж в долинах рек распространяется от передовых выработок шахт по простиранию пород на 300—350 м, вкрест простиранию на 70—75 м (шахта Чертинская западная).
При освоении месторождений второго типа и в процессе строительства новых шахт значительные притоки наблюдаются в шахтные стволы и подготовительные выработки. Так, при проходке вентиляционного ствола шахты Никитинской-1 в долине р. Камышной приток достигал 220 Л13/ч из горизонта трещиноватых песчаников на глубине 37—58 м. За три года проходки ствол затапливался несколько раз. После бетонирования стенок приток в ствол не превышает 20 м31ч. В результате проходки ствола шахты Никитинской-1 и нарезки горизонтальных выработок подземные воды аллювиальных галечников и продуктивных отложений постепенно дренируются, уровень воды в колодцах и скважинах понижается до 4—5 м в год.
При разработке месторождений второго типа необходимо предусматривать оградительные мероприятия от поверхностных вод, в некоторых случаях предварительный передовой дренаж подземных вод; под руслами рек и водоемами разработку рационально производить без обрушения кровли.
К третьему типу с очень сложными гидрогеологическими условиями разработки относятся часть Осиновского месторождения, располагающаяся под водообильными юрскими породами, ряд шахтных полей и участков в Прокопьевско-Киселевском районе под обводненными обгоревшими породами, многие месторождения в различных районах Кузбасса под долинами рек Томи, Кондомы, Пни.
Сложность гидрогеологических условий разработки месторождений, подобных Осиновскому (подтип Ша), обусловлена возможностью внезапных прорывов воды из отложений кровли. Юрские отложения в верхней части разреза, охваченной процессами выветривания, на контакте с палеозойскими угленосными образованиями часто разрушены до состояния песков, галечников и глин. Карманообразные, локальные зоны разрушенных юрских пород на контакте с верхепалеозойской продуктивной толщей чаще всего имеют тектоническое происхождение. Эти зоны, как правило, приурочены к понижениям в палеозойском рельефе и к участкам дизъюнктивных нарушений, поражающих продуктивный и юрский комплексы пород. Мощность достигает 5—20 м. Внезапные прорывы воды в горные выработки наблюдаются при отработке угля в этих зонах (рис. 53). Прорывы происходят после двух-трех и более посадок кровли лав и распространения призмы обрушения и оседания пород до обводненных зон. Внезапные притоки достигают 100—250, иногда 500 м3/ч. Через несколько суток они снижаются до 70—100 м31ч, через 2—4 месяца стабилизируются и составляют 20—40 м3/ч. Дренируются в основном воды, составляющие естественные слабо обеспеченные восполнением запасы, поэтому внезапность прорывов можно устранить опережающим бурением водоспускных скважин.
При проходке выработок в приконтактовой зоне на глубоких горизонтах отмечается высокое горное давление. Металлическая крепь ча
МЕСТОРОЖДЕНИЯ УГЛЯ
337
сто не выдерживает, деформируется, вдавливается в почву или кровлю, сечение выработок уменьшается, наряду с обводненностью шахт возникают сложные горно-технические условия проходки горных выработок
К подтипу II I-б отнесены месторождения, залегающие под обводненными обгоревшими породами, при подработке которых возможны крхпные катастрофические прорывы воды в горные выработки Наибо-
Рис 53 Схематический гидрогеологический разрез Осипов ского ^готьного месторождения (составил Г А Плевако) / — четвертичные отложения 2 — нарушенный контакт юрских и пермских отложений 3 — конгломераты, 4—аргиллиты, 5 — песча ники 6—тектонически нарушенные поводы 7 — пласты углей 8 — тектонические нарушения 9 — скважины, стрелка рядом — величина напора подземных вод 10— горные выработки 11 — зоны иитен сивиого прорыва подземных вод в горные выработки
лее широко распространены «горельники» в Прокопьевско-Киселев-ском районе (поля шахт Зиминка-1-2, Дальние горы и др), где они имеют карманообразное залегание Горелые породы характеризуются пористостью от 7 до 36%, обладают высокими коллекторскими и фильтрационными свойствами, значительно обводнены
Крупный прорыв подземных вод из «горельников» произошел на шахте Тайбинской в 1962 г Между горизонтами +243 м и +150 м объем обгоревших пород, по данным Л А Дороховой, составлял около 14 млн м3, что при средней их пористости 10—15% определяло запасы свободной воды ботее 1,5 млн л3 При оценке горно-технических условий отработки угля было рекомендовано бурение опережающих скважин при приближении выработок к зонам «горельников» с целью их осушения Однако горные работы на горизонте +150 м на шахте Таи-
338
ГИДРОГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
бинской были начаты без предварительного осушения и каких-либо предупредительных мероприятий. По мере приближения горных выработок к обгоревшим породам наблюдалось увеличение притоков и повышение обводненности пород, а затем и неожиданный прорыв воды.
К подтипу Ш-в отнесены месторождения, залегающие под долинами крупных рек. В периоды весенних паводков в долинах рек затапливаются низкие, а в некоторых случаях и высокие поймы. Высокая обводненность продуктивных отложений, наличие в кровле обводненных аллювиальных образований, тесная гидравлическая связь подземных вод с поверхностными, а, следовательно, и дополнительное восполнение ресурсов подземных вод с кровли, возможность внезапных прорывов поверхностных вод очень сильно осложняют ведение горных работ.
Рис. 54. Графики зависимости среднегодового притока от годовой добычи по шахтам Ленинского района (по материалам Кузбасской гидростанции)
/ — им. 7 Ноября; 2 —им. Кирова; 3 — Комсомолец; 4 — Полысаевская-3; 5—Полысаевская I;
6 —Журинка; 7 — Полысаевская-2
Так, на Ленинском месторождении при производстве горных работ под долиной р. Ини притоки воды возросли в несколько раз и достигли 2500 м31ч, а коэффициент водообильности увеличился с 4—10 до 20. В отдельные лавы шахты Полысаевская-3, нарезанные в 100—150 м от русла р. Ини, на глубине до 100 м притоки подземных вод достигают в весеннее время 200—400 м3!час, а в целом по шахте 800—1200 м31час (рис. 54).
Многолетние режимные наблюдения Кузбасской гидрогеологической станции за уровнем подземных вод в пределах долины р. Ини свидетельствуют о том, что запасы их в течение летне-зимних месяцев снижаются на 60—70% за счет дренажа шахтами. Уровень воды к марту понижается на 10—15 м (шахта им. 7 Ноября) и 20—25 м (шахта По-лысаевская-3). Весной в процессе интенсивной инфильтрации и инфлю-ации паводковых и снеговых вод запасы подземных вод восстанавливаются и притоки в шахты возрастают с 400—500 м3/ч (зимние месяцы) до 1200—2500 м3/ч (весной). В весеннее время в шахты Ленинского месторождения неоднократно наблюдались прорывы паводковых вод по трещинам и «куполам обрушения» (шахты им. Кирова, им. 7 Ноября).
В настоящее время галечники в долине р. Ини осушены горными работами, временно обводняются только в период паводка. Дренирующее влияние шахт Ленинского месторождения распространяется на расстояние 1,5—2 км от русла реки. Отрыв подземных вод от уреза р. Ини и подошвы галечников составляет более 20—30 м. Разработка
МЕСТОРОЖДЕНИЯ УГЛЯ
339
угольных пластов под долиной р. Инн на глубинах 200—350 м безопасна. Притоки подземных вод на этих глубинах незначительны в течение всего года.
Сложные гидрогеологические условия могут наблюдаться при отработке угольных пластов на подходе к низким террасам долины р. Томи в Кемеровском районе (шахта Ягуновская), на Кушеяковских шахтных полях, пока не осваиваемых промышленностью, на Томь-Усинском месторождении (шахта Усинская, Томь-Усинская-1—2, Томская) близ долин рек Усы и Томи. В настоящее время на поле шахты Ягуновской, ведущей горные работы под осушенными отложениями третьей надпойменной террасы, радиус влияния, составляющий около 1,5 км, распространился частично и на вторую террасу. Водопритоки не превышают 370 м3/ч. В Томь-Усинском районе ожидаемые притоки в шахту Томь-Усинскую-1—2 вблизи р. Усы оцениваются в 1200—2100 м3/ч. На шахте Усинской, отрабатывающей только один мощный пласт угля на участке между реками Ольжерас и Уса, приток резко возрос с приближением выработок к долинам. По материалам комбината Южкузбассуголь, в настоящее время при расположении забоев на отметках выше уреза рек приток уже составляет 300—500 м3/ч.
При отработке месторождений подтипа Ш-в в практике горных работ, проводящихся пока только под долиной р. Ини, основным мероприятием для безопасного ведения работ является бурение опережающих дренажных или водоспускных скважин на специальные штреки. Отработка производится с полным обрушением кровли, целики оставляются только непосредственно под руслами рек, затапливаемые паводковыми вода-дами участки ограждаются дамбами. Вариант отработки угля Ленинского месторождения с полным обрушением кровли, предварительным сооружением плотин на р. Ини и регулированием поверхностного стока предложен в 1957 г. главным геологом комбината Ленинуголь Т. М. Кобылянским. Сооружение двух-трех плотин, задержание паводковых вод весной и равномерный сброс их в течение года в объемах, не допускающих затопления поймы, позволит отработать в относительно благоприятных гидрогеологических условиях все запасы угля под поймой р. Ини. В особо сложных гидрогеологических условиях, которые могут возникнуть при подработке низких террас рек Томи, Усы и других, разработку месторождений этого подтипа рекомендуется производить только с полной закладкой выработанного пространства, или на горизонтах ниже зоны открытой трещиноватости.
БУРОУГОЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЗАПАДНОЙ ОКРАИНЫ КАНСКО-АЧИНСКОГО БАССЕЙНА
Территория района буроугольных месторождений Итатского, Ба-рандатского, Тисульского и Урюпинского представляет собой слабовсхолмленную равнину юго-западного крыла Чулымо-Енисейской впадины, постепенно понижающуюся с юга на север и изрезанную довольно разветвленной гидрографической сетью бассейна р. Чулым. Месторождения сосредоточены в одной из обособленных депрессий Канско-Ачинского буроугольного бассейна * осложненной вторичной складчатостью и выполненной юрскими континентальными осадками.
Гидрогеологические условия месторождений определяются мульдообразным залеганием, частым переслаиванием и фациальным непостоянством как по площади, так и в разрезе водоносных и относительно водоупорных пород. Подземные воды всех водоносных комплексов мезо-
* На базе углей Канско-Ачинского бассейна намечено создание Западно-Сибирского топливно-энергетического комплекса.
Рис 55 Схематическая гидрогеологическая карта за ладной части Канско-Ачиаского угленосного бассей на (составил П М Зеленовский)
1—водоносный комплекс четвертичных аллювиальных от ложеиий, 2 — водоносный комплекс нижнемеловых отложе инй илекской свиты 3 — водоносный комплекс средне верх неюрск ах оттожеиий, 4 —водоносный горизонт среднеюрс^их отложений пласта Итатского 5 — водоносный комплекс иижне срелиеюрскнх отложений мтатской и макаровской свит, 6 — водоносный комплекс девонских отложений 7 — скважина вверху у знака номер скважины и возрастной индекс водовмещаютцнх пород Слева в числителе дебит л/сек в знаменателе понижение м Справа в числителе — глубина установившегося уровня м в знаменателе минера лизация г/л В скобках количество опробованных горизои тов, 8— куст скважин Вверху у знака номер скважины и возрастной индекс водоносных пород Слева в числителе — дебит, мсек в знаменателе — понижение м Справа в чи слителе — глубина установившегося уровня, м в знамена теле — минерализация, г/л В скобках количество опробо ванных горизонтов 9 — граница водоносных горизонтов (комплексов) 10 — контур распространения водоносного го ризоита или комплекса залегающего ниже первого от по верхиости 11 — граница участков перспективно оцененных для водоснабжения 12— гидроизогнпсы подземных вод
Таблица 80
Некоторые данные о водоносных комплексах западной окраины Канско-Ачинского буроугольного бассейна
Водоносный комплекс в отложениях	Литологическая характеристика вмещающих пород	Удельный дебит, л1сек	Коэффициент фильтрации, MjcytllKU	Коэффициент пьезопроводиости, м/сутки
Средне-верхнечетвертичных и современных аллювиальных пойм и надпойменных террас рек района Нижнемеловых илекской свиты Средне-верхнеюрских Среднеюрских пласта Итатского То же	Галечники, гравий, пески, супеси Песчаники, мелко- и тонкозернистые, алевролиты, пески Песчаники, мелко- и тонкозернистые, алевролиты Бурые угли Брекчиевидные породы и шлаки („горельники") Песчаники от мелко- до крупнозернистых, алевролиты, пласты бурых углей	0,006—1,9* 0,3 (22) 0,005-1	0,4-14,3 5,8 (15) 0,02-6,1	6-НМ 2,3-10!—3,3-10'»
		0,3 (30) 0,002-0,8	2,2 (29) 0,02-5,8	2,3-10' (15) 2,8-102—7,9-Юэ
		0,18 (35) 0,001—3,8	2,1 (30) 0,003—46,1	6,7-10* (7) 1,5-103—1,8-109
		0,7 (74) 1,4-5,5	4,7 (67) 7,3-52,6	1,3-10^ (10) 10’
Нижне-среднеюрских итатской и макаровской свит		3,04 (5) 0,0002—2,7	29,9 (5) 0,006-27	1,9-103—6,9-1012
		0,5 (70)	4,25 (52)	5,47-10’ (24)
В числителе пределы колебания, в знаменателе—среднее значение и количество опредлений
342
ГИДРОГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
зоя напорные и лишь на выходе водоносных пород на поверхность или под четвертичные отложения приобретают свободную уровенную поверхность. Величина напора, как правило, нарастает по мере погружения водоносного комплекса и достигает максимальной величины в ядре структуры (150 м) на Итатском месторождении. В понижениях рельефа скважины часто фонтанируют, уровни устанавливаются иа 10—11 л над поверхностью земли, на водоразделах уровень воды залегает ниже дневной поверхности на 40—62 м (рис. 55).
Обводненность вмещающих пород и углей в пределах района неравномерная (табл. 80). Как правило, слабая водообильность пород отмечается в пределах водоразделов, повышенная — в депрессиях рельефа.
Существенное влияние на ведение открытых горных работ на всех месторождениях района будут оказывать водоносные комплексы (горизонты), залегающие над угольными пластами. Водопритоки в карьер площадью 3 км2 и глубиной отработки в 100 м (по расчетам В. В. Пономарева и Г. Г. Позднякова) достигнут 2000—2500 м3/ч в начальный период эксплуатации. По мере сработки естественных и упругих запасов притоки несколько уменьшаются и составят 1000—1500 лт3/ч. Максимальные притоки ожидаются в понижениях рельефа и при вскрытии обводненных горелых пород, единовременные прорывы из которых могут достигать 400—500 м31ч. Водораздельные пространства явятся наиболее благоприятными для отработки.
Опыт эксплуатации Назаровского месторождения в Красноярском крае, находящегося в аналогичных условиях, показал, что поверхностные водотоки и водоемы существенно не влияют на величин} водоприто-ков в карьер при условии расположения его вне долины реки. Реки и лога могут явиться источниками дополнительного (инфильтрационного) питания, интенсивность которого зависит от степени кольматации их дна. Так, дренирующее действие Назаровского карьера по западному борту сказывается далеко за пределами долины р. Ададым; депрессион-ная поверхность проходит ниже отметки уреза воды в реке. По всей поверхности русло реки вблизи карьерного поля закольматировано и река не является источником активного питания водоносного горизонта угля. Основную долю притока составляют естественные запасы подземных вод, постепенно уменьшающиеся во времени. Так, в начале освоения месторождения в 1953 г. притоки достигали 1000 м31ч, к 1956— 1957 гг. они снизились до 670—750 м3!ч. Удельные водопритоки по бортам карьера колеблются в настоящее время от 1,5 до 2,2 м3/сутки на 1 пог. м борта, возрастая в несколько раз на участках локальных понижений подошвы угольного пласта.
Сравнительно высокая водообильность пород месторождений бурого угля юга Чулымо-Енисейской впадины и незначительная их механическая прочность требуют ведения отработки с полным предварительным осушением.
Глава IX
МЕСТОРОЖДЕНИЯ РУДНЫХ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Месторождения рудных полезных ископаемых и большей части неметаллических связаны с различными геологическими районами Алтае-Саянской складчатой области и характеризуются значительным разнообразием гидрогеологических и горно-технических условий отработки.
Освоение ртутных, части полиметаллических и железорудных месторождений, а также месторождений благородных металлов Алтая,
МЕСТОРОЖ РУДНЫХ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОП
343
Кузнецкого Алатау и Салаира, приуроченных к слабообводненному комплексу палеозойских образований, проходит без особых осложнений Исключение составляют иногда участки, прилегающие к поверхностным водотокам, обводненным зонам тектонически нарушенных пород и прослоям закарстованных известняков Не требует особой борьбы с подземными водами отработка железорудных месторождении Алтая, располо женных в приконтактовых зонах скарнированных силурийских и девонских пород с интрузиями Значительно сложнее гидрогеологические условия на железорудных месторождениях Кузнецкого Алатау, расположенных в непосредственном контакте с массивами и линзами карбонатных пород, подверженных карстованию (Таштагольское, Шерегешев-ское, Ташелгинское), или залегающих под толщей значительной мощности слабосцементированных мезо-кайнозойских образований с несколькими высоконапорными водоносными горизонтами (Ампалыкское)
Еще большей сложностью отличаются Белкинское фосфоритовое и Усинское марганцевое месторождения, приуроченные к массивам тектонически нарушенных закарстованных известняков или непосредственному контакту с ними в центральной части Кузнецкого Алатау, пересекаемые горными реками
В табл 81 приведена классификационная схема месторождении полезных ископаемых Кузнецкого Алатау, Алтая и Салаира по степени сложности гидрогеологических условий их отработки Ниже даются характеристики гидрогеологических условий отдельных месторождений
Месторождения черных металлов Кузнецкого Алатау. Железорудные месторождения южной оконечности Кузнецкого Алатау расположены в таежном среднегорье (400—850 м), глубоко расчлененном долинами горных рек Поверхностный сток составляет 30—60% от общего количества атмосферных осадков (700—1200 мм в год), подземный 3— 9% Мощный снежный покров способствует непромерзанию почвы и накоплению запасов подземных вод круглогодично
Метаморфические осадочные и интрузивные породы палеозоя, перекрытые маломощным преимущественно глинистым чехлом четвертичных образований, содержат трещинные, трещинно-карстовые, реже трещинно-жильные воды
Таштагольское месторождение находится в верхнем течении р Кондомы Рудные тела, располагаясь в основном в левом борту долины выходят на поверхность на 70—120 мм над урезом реки (431 м) Приурочено месторождение к контакту метаморфических сланцев нижнего кембрия со среднекембрииской интрузией сиенитов Рудные тела лежат в узле скрещивания тектонических трещинных зон нескольких направлений На глубине 300—400 м рудные тела, имеющие падение близкое к вертикальному, уходят под русло р Кондомы С поверхности (до 30—60 м) почти повсеместно породы месторождения затронуты выветриванием По тектоническим трещинам зона выветривания опускается до глубины 200 м и более Трещины иногда открытые, частично залечены кальцитом и кварц-кварцитом или выполнены раздробленным до состояния глины материалом В местах пересечения тектоническими трещинами линз и прослоев известняков развит карст Обычно карсто вые полости заполнены глинистым материалом с обломками пород, часто обводнены В долине р. Кондомы трещиноватые породы палеозоя залегают под слабоводоносными валунно-галечниковыми на глинистом цементе аллювиальными отложениями мощностью 6—8 м (рис 56).
Месторождение эксплуатируется с 1942 г В настоящее время работы ведутся в основном на 210—280 м ниже уреза реки Руды близкие к поверхности, взяты карьером глубиной 100—150 м и площадью
Таблица 81
Классификационная схема месторождений рудных и неметаллических полезных ископаемых Кузнецкого Алатау, Алтая и Салаира по степени сложности гидрогеологических условий
Серия	Группа	Подгруппа	Тип месторождении	Подтип	Примеры месторождений	Гидрогеологические условия отработки месторождений	Степень гидрогео логической сложности	Рекомендации по отработке месторождений
синклинальных областей	Месторождения в условиях высокогорного резко расчлененного рельефа (абс. отм. 2200—3200 м, среднегодовое количество осадков 200—300 мм)	1 Месторождения расположены выше местного базиса эрозии	Месторождения в трещиноватых скальных хорошо обнаженных осадочно-метаморфических и интрузивных породах различного литотогиче-ского состава, осложненных системой тектонической нарушенности		Ртутные Алтая	Наиболее обводнены мощные зоны надвигов и разломов обычно ниже глубины 130—135 м— границы распространения островов многолетнемерзлых пород. Максимальный приток в штольню Акташского месторождения достшал 100 м31час Вышележащие горизонты обводнены слабо (12—14 м^час) С приближением к поверхности на режим водопритоков начинают действовать климатические факторы	Простая	Применения при проходке нарушенных надвигами пучащихся аркозовых песчаников и сланцев усиленной бетонной крепи
	(абс. отм. по-1300 мм)	но без вод	Месторождения в трещиноватых скальных породах, перекрытых маломощными рыхло-обломоч-	Слаботрещиноватый комплекс осадочно-метамор-фических и интрузивных пород с редкими	Кия-Шалтырское нефелиновых сиенитов Кузнецкого Алатау,	Расчетные водопрпто-ки в карьеры, площадью до 0,25 км2 и глубиной 200—250 м не превысят 120—130 л'3 час Притоки в ствоты шахт г iy-	Простая	При отработке карьерами —проведение мероприятий по отводу ливневых и талых паводковых вод
месторождениях в условиях средне- и нижнегорного расчлененного рельефа верхности 330—1000 м, среднегодовое количество осадков 300—

нымп образованиями
зонами тектонических нарушений
Частично интенсивно трещиноватый осадочно-метаморфический комплекс с линзами и прослоями карбонатных закарстованных пород
железорудные Алтая—
Белорецкое, Инское; Кузнецкого Алатау Казское, Темиртау, Тельбес;
полиметаллические Салаира и Алтая—Змеиногорское, Лазур-ское, Среднее, Золотушинское и др.
Благородных металлов Кузнецкого Алатау и Алтая— Центральное, Нататьевское и др.
Железорудные Горной Шории— Таштагольское, Шерегешевское и др.
бнпой 80—.30 м составят 10—25 .иЗ,чос
Существующие водо-притоки в рудники при снижении уровня подземных вод до 100 м составляют 20—99 .м3, час
Приток в ствол разведочной шахты глубиной 40 .ч составил И м^час, а в систему юрных выработок площадью 5000 м'1 на глубине 250— 260 м 80—90 л^час
Л1аксимальные водо-притоки в систему горных выработок рудника Таштагол (до глубины 360—440 м) достигали 300/314 ,м3/час. При вскрытии линз закарстованных известняков и тектонических зон возможны единовременные прорывы подземных вод
Существующие среднегодовые водопритоки в рудник Шерегеш при глубине отработки до 150—200 м не превышают 230—2,40 м’ччас
Средней сложности
Бурение опережающих скважин при проходке по тектонически нарушенным и закарстован-ным породам. Обязательный целик под рекой
Продолж. табл. 81
Серия	Группа	Подгруппа	Тип месторождений	Подтип	Примеры месторождений	Гидрогеологические условия отработки месторождений	Степень гидрогеологической сложности	Рекомендации по отработке месторождении
нальных областей	1 горного расчлененного рельефа (абс. отм. поверхности 330—1000 м, осадков 300—1300 мм)	местного базиса эрозии; гидрографическая сеть пересекает ной близости; подземные воды имеют активную взаимосвязь с стными 1	Месторождение ватых эффузнвно-е с редкими зонам нарушений пере обводненными aaj аллювиально-делюв жениямп	Месторождения в районах широкого распространения закарстованных карбонатных пород в составе интенсивного трещиноватого осадочно-метаморфического комплекса в слаботрещино-)садочных породах и тектонических крытых нередко иовиальными или иальными отло-	Железорудные Сухаринское, Кедровское, Ташелгинское на юге Кузнецкого Алатау Бокситов Салаира—Бердско-Май-ское, Обуховское и др. Соломен-ское—известняков Колывань-Томской зоны Полиметаллические Рудного Алтая— Заречепское, Среднее	Прогнозные водопритоки в карьер глубиной до уреза воды в реке составляет 50—55 .и3/час. Возможны единовременные притоки подземных вод при вскрытии участков открытого карста Прогнозные водопритоки в стволы глубиной 200—250 м составят 185—780 м^час в зависимости от степени закарстованности пород Восполнение	запасов вод ограничено Прогнозные водопритоки в стволы шахт глубиной 80—90 м при устовии изоляции от вышележащего обводненного атлювия и речных вод составят 20— 40 .и3, час, в систему горных выработок 200 — 210 м^час	Средней сложности То же	Изоляция ливневых и паводковых вод, бурение опережающих скважин при отработке в закарстованных и тектонически нарушенных породах Изоляция обводненных аллювиальных отложений и отвод русловых вод; тампонаж стволов разведочных буровых скважин в пределах долины р. Карболихи
347
OHxdagou нэахэгаёэоиэн а вэхииохгн ней avou эонпла эжин эгпиь инэжоЕоиэгё ВИНЭ1/ЖО4О1ЭЭ]ДГ
оехээьиЕОя aoaovojaaffada
олеин и -эниэйэ хвивоеэК а кинэнжосЮюээд
ИЕМНИЭОЭЗ КИНЭ«ЖОаО1ЭЭДО
17 300 м3. По зонам дробления и тектоническим нарушениям напорные подземные воды встречены на всех эксплуатируемых горизонтах и ниже. Благодаря наличию широко развитых на месторождении трещин выветривания и скола, возникающих за счет сдвижения горной массы в процессе отработки, воды всех зон гидравлически связаны между собой. Водообильность пород вне зоны дробления характеризуется величинами удельных дебитов скважин от сотых и тысячных долей (сиениты, скарны, сланцы) до 0,12—0,2, реже до 0,5 и 0,8 л/сек '(конгломераты, известняки). Значения коэффициентов фильтрации пород изменяются от 0,001—0,002 до 0,03—0,1 м/сутки. В зонах дробления удельные дебиты скважин возрастают до 1,5—2 л/сек в известняках и до 0,5—0,8 л/сек в остальных породах, коэффициенты фильтрации до 0,9м/сутки.
Суммарные водопритоки в горные выработки увеличиваются пропорционально нарастанию глубины и площади отработки от 36 в 1942 г. до 314 м2/ч в 1966 г. Коэффициент водообильности при средней площади эксплуатационных горизонтов 0,13—0,2 км2 колеблется в пределах 0,3—0,65. В большинстве случаев горные выработки сухие. Обводненность в виде капежа и стру-евой течи наблюдается по трещинам кливажа, отдельности и тектонических нарушений. Значительную роль в единовременном обводнении играют встречаемые выработками стволы разведочных скважин, дренирующие в основном столб воды над кровлей горизонта отработки. Однако притоки к ним быстро снижаются. Вскрытие горными выработками закарстованных известняков сопровождается более или менее
348
ГИДРОГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
значительными прорывами трещинно-карстовых вод. Наибольшая карстовая полость была встречена на горизонте +210 м в СЗ части месторождения и прослежена скважинами до поверхности. Единовременный приток из нее в феврале 1959 г. в первоначальный момент составил 2000н-2200 м^/ч, в результате чего в течение 6 ч был затоплен весь горизонт + 210 м (Кузнецова, Колесников, 1960).
Рис. 56, Карта гидроизогипс Таштагольского железорудного месторождения на период отработки горизонта +210 м. Составила О. В. Постникова
/ — изогипсы уровня подземных вод; 2— скважины, цифра справа — абсолютная отметка уровня, на октябрь 1962 г., м- 3 — геологические границы; a — установленные, б — предполагаемые, 4 — аллювиальные отложения; 5 — руда магнетитовая; 6 — скарны, сланцы; 7 — конгломераты, 8 — эффузивы, туфы кислых эффузивов, туфопесчаникн, метаморфические сланцы, S — известняки, 10 — сиениты; И— порфириты; 12— зоны повышенной трещиноватости; 13 — контур горных выработок горизонта +210 м. 14 — контур карьера; /5 — шахтный ствол; 16 — линия гидрогеологического разреза
Оформившаяся вокруг горных выработок депрессионная воронка вытянута преимущественно в направлении развития горных работ и основных зон трещиноватости к северу и востоку. В зону шахтного дренажа вовлечены запасы подземных вод и правобережья р. Кондомы. Прямая связь с водами последней не установлена: уровень подземных вод установился ниже русла на 7—14 м и даже на 30 м (по основной
МЕСТОРОЖ РУДНЫХ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОП
349
зоне трещиноватости) Глубина залегания уровня в пределах рудного потя колеблется от 210—300 м в центре до 30—40 м на периферии, в местах слабо затронутых дренажем Интенсивность сработки уровня под деис'в гем шахтного водоотлива по внешнем} контуру горных рабсл составляет 9—12 м в год (рис 58)
На месторождении устанавливается хорошая сходимость привозных (по методу аналогий и «большому колодцу») и фактических водопритоков на всех эксплуатационных горизонтах Этими же методами рассчитаны притоки на нижележащие горизонты отработки Значения их, при примерно постоянной на всех жсптх атационных горизонтах величине площади добычных работ (около 0 6—0,7 /иг2), составят в среднем 400—660 м3/ч (рис 57)
Шерегешевское месторождение, расположенное гипсометрически выше Таштагольского (абс. отм. 600—740 м), приурочено к левобережью р Большей (абс отм +595 м), имеющей минимальный зимним расход 0,04 м?1сек и максимальный паводковый 40 ,ад3/ч Аллювий ее преимущественно глинистого состава и весьма слабо обводнен Руды распотагаются на контакте вулканогенно-осадочных пород кембрия с гранитной интрузией. Вся площадь месторождения перекрыта чехлом делювиально-элювиальных образований, мощность которых увеличивается на участках развития закарстованных известняков (глубокие карманы выветривания до 100—130 м и более на Болотном участке)
Месторождение разрабатывается с 1952 г Верхние горизонты руд на участках Главном и II Рудном до глубины 100 м отработаны карьерами Водопритоки в них состояли главным образом из атмосферных осадков Подземными горными выработками рудные тела вскрыты на штольневом горизонте и двух нижележащих
Наиболее обводнены закарстованные, тектонически нарушенные мраморизованные известняки Болотного участка Крупные карстовые полости, иногда открытые, но большей частью заполненные глиной с обломками известняка, были встречены при проходке водоотливной штотьни в 1957 г и вентиляционной выработки в 1963 г на границе Главного и Болотного участков Прорывы карстовых вод из них достигали 300—430 лг3/ч и продолжались с такой интенсивностью от 2—5 до 30—35 дней Взаимосоединяемость отдельных карстовых пустот и трещин подтверждена снижением уровня вод до 6—10 лг в разведочных скважинах, расположенных на расстоянии до 500—750 м в разных участках рудного поля Одновременно было отмечено снижение расходов или полное прекращение функционирования источников в долине кл Шерегеш, притока р Большой Под действием шахтного водоотлива уровни подземных вод в известняках в центральной части Болотного участка залегают на глубинах 76—90 м (рис 59) На Главном участке они располагаются на глубинах 135—156 м Депрессионная воронка от рудничного водоотлива, захватив площадь, занятую непосредственно горными выработками, распространилась далеко за ее пределы, особенно в направлении известняков Болотного участка Депрессия в эту сторону значительно выполаживается К югу, юго-востоку и востоку, в полосе развития весьма слабоводообильных пород (сиениты,альбитофиры, скарны) уклоны уровенной поверхности резко возрастают
Существующие среднегодовые водопритоки в рудник при одновременном ведении работ на трех эксплуатационных горизонтах не превышают 230—240 м3/ч Значительная доля притока (до 50%) приходится на выработки, пройденные по известнякам Притоки на 1 пог м проходки в слабообводненных породах составляют 0,01—0,05 м3/ч
ИзТельбесской группы железорудных месторождении, рас положенной в северо-западной части Горной Шории среди слабообвод-
Понижение уровня подземных вод (S) в м (по горизонтом)
Рис. 57. Водопритоки в горные выработки Таштагольского железорудного месторождения (составила ЛА. Г. Чеботарева)
1 — фактический максимальный приток по горизонтам рудника (1----F450 м, 2---Ь390 и,
3—+330 м, 4 —+270 м; 5 —+210 я; 6—+140 м)‘,
2 — фактический максимальный приток воды по руднику при основной доле притока иа нижнем горизонте;
3 — ожидаемый максимальный приток воды по горизонтам;
4 — ожидаемый максимальный приток воды по руднику при основной доле притока на нижнем горизонте; 5 — приток воды на горизонте +450 м;
6 — приток воды на горизонте +390, 7 — приток воды иа горизонте +330 я, 5 —приток воды на горизонте +270 я, 9 — приток воды иа горизонте +210 я; 10 — приток воды на горизонте +140 м, 11—общий приток по руднику, /2—точки, в которых взяты притоки воды для построения кривых (?макс гор -f(S) и (?максРУД =/(S)
+ 45?м
+390
+330
•+ 270
-+210
+ 150
I’ £3? Шййз sZI> Г° ° [ъ£]б gSP Юе FF E3'°
0	50	100	150 200 M
i--i—i.i i
Рис. 58. Разрез депрессиошюй воронки шахтного водоотлива на Таштагольском железорудном месторождении (по М. А. Кузнецовой, 1962 г.)
1 — магнетитовая руда, 2— сиениты; 3 — мраморизоваиные известняки; 4~ хлоритовые сланцы; 5 — скариы; 6 — порфириты, 7 — конгломераты, 8 — скважины, о —на линии разреза с поверхности, б — из подземных горных выработок; 9 — геологические границы; 10 — уровень подземных вод
352
ГИДРОГЕОЛОГИЯ месторождении полезных ископаемых
непных осадочных и интрузивных пород кембрия и девона, в настоящее время отработка руд ведется на Казском и Темир-Тауском. Последнее эксплуатируется с 1932 г., часть рудных тел отработана полностью, на остальных подземные работы ведутся на глубинах от 90 до 210 м. Обводненность месторождения незначительная. Фактические величины водопритоков не отличались от прогнозных, рассчитанных В. А. Колесниковым в 1940 г., и составляли в среднем по горизонтам на глубинах 150 м— 32—36 м3!ч, 210 м—20—40 м3/ч и 270 м — 56—60 м3/ч.
Рис. 59. Карта гидроизогипс Шерегешевского железорудного месторождения (на октябрь 1963 г.). Составила О. В. Постникова
/ — гидроизогипсы; 2 — скважина, цифра внизу — абсолютная отметка уровня подземных вод, лс; 3 — подземные горные выработки горизонтов +585 м и +525 м; 4 — контур карьера; 5 — известняки; 6 — альбитофиры и их туфы; 7—сиениты; 8 — песчано-глинистые отложения; 9 —участки закарстованных известняков; 10 — скарны; 11—граниты
Максимальные значения при этом не превышали соответственно 57,91 и 99 м3/ч. Статический уровень подземных вод над площадью отработки за 24 года эксплуатации (с 1932 на 1956 г.) снизился в центральной части рудного поля на 109 м, а на периферии на 35 м.
На Казском месторождении отработка ведется подземным способом на глубинах от 60 до 240 м. Средние расчетные значения притоков на участках Штоки и Леспромхозный составят соответственно с площадей 0,5 и 0,15 км2 160—170 и 60—70 м3/ч. Фактический приток в выработки, пройденные на глубине 120 м, не превышал 56—98 м3/ч при площади отработки 0,3 к.м2.
Сухаринское месторождение будет эксплуатироваться как подземным, так и открытым способом. При подземных работах на глубине до 100—120 м и участках площадью 0,06—0,07 км2 расчетные водопри-токи составят от 30 до 90 м3/ч. В открытые выработки Кедровского участка с площадью карьера 0,07 км2 и дном на 100 м ниже поверхности земли максимальная величина притока с учетом атмосферных осадков непосредственно с площади работ достигнет 80—85 м3/ч. Подземные воды в районе Тельбесской группы железорудных месторождений, отличающиеся пониженной минерализацией (до 0,06—0,3 г/л) и жесткостью (2—3 мг-экв), а также значительным содержанием свободной углекис
МЕСТОРОЖ РУДНЫХ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОП
353
лоты (от 16—23 мг/л до 70—75 мг/л), обладают агрессивными свойствами по отношению к бетону
Ташелгинское месторождение приурочено к северной окраине Горношорского железорудного района, близ границ горноскладчатого Кузнецкого Алатау с Кузнецкой котловиной (абс. отм. от 350—650 .идо 800—850 м). Месторождение вытянуто вдоль долины р. Ташелги (притока р. Мрас-Су), типично горной реки с минимальным расходом 0,04—0,05 м?/сек и максимальным 2,6—3,5 мг/сек.
Месторождение находится в зоне регионального глубинного разлома северо-восточного простирания, приводящего к контакту значительно метаморфизованные и выветрелые осадочные породы от верхнего про терозоя до девона включительно с вулканическими. Степень изменения пород неоднородна, отдельные карманы выветривания, особенно в мраморах, прослеживаются до глубины 100—130 и даже 200—250 м при ширине 20—170 м. Вне рудных зон в породах месторождения интенсивная трещиноватость выветривания прослеживается до 40 м и глубже постепенно затухает. Источником обводнения явятся в основном трещинные и трещинно-карстовые воды палеозойских пород вне зоны их гидротермального изменения.
В П Зайцевым в 1958 г. были определены возможные водопритоки в карьер будущего рудника глубиной до 300 м двумя методами- водного баланса и «большого колодца» в количестве порядка 50—55 м3/ч. Прогноз на более низкие горизонты будущей отработки не производился
Ампалыкское железорудное месторождение расположено на крайнем северо-западе Кузнецкого Алатау, отроги которого погружаются здесь под отложения Западно-Сибирской низменности Оно приурочено к контакту интрузивных пород с эффузивно-осадочной толщей верхнего протерозоя Месторождение вытянуто в меридиональном направлении на 11 км при ширине 1—1,5 км На юге преобладают эффузивно-осадочные породы, на севере — известняки, часто мраморизован-ные Продуктивные отложения перекрыты толщей (50—400 м) мезо-кайнозойских образований, мощность которых увеличивается к северу, в сторону погружения палеозойского фундамента
На территории месторождения в покровных и рудовмещающих породах насчитывается до шести более или менее выдержанных водоносных горизонтов и комплексов, из них три в надрудной толще В связи со значительной фациальной изменчивостью мезозойских образовании и неравномерной трещиноватостью палеозойских пород на отдельных участках некоторые обводненные зоны выпадают из разреза.
Локальные линзы верховодки в четвертичных относительно маломощных и глинистых отложениях (15—20 м) в обводнении будущего рудника играть роли не будут Залегающие ниже обводненные песчаногалечниковые, мергелистые и углистые образования меловой и юрской систем обводнены незначительно и отделены друг от друга более или менее выдержанными по площади и мощности глинистыми слоями (рис 60). Еще меньше обводнены пласты бурых углей среднеюрских отложений итатской свиты Удельные дебиты скважин, вскрывших их, составляют от тысячных до сотых долей л/сек Встреченные скважинами на глубинах 156—280 м воды в них обладают напорами до 140—160 м. Водообильность рудовмещающих пород и руд неравномерная и большей частью весьма слабая.
Месторождения предполагается отрабатывать подземным способом. Осложнения в процессе освоения могут быть вызваны наличием в кровле полезного ископаемого самовозгорающихся углей, трех горизонтов напорных вод, а также значительными напорами вод самой рудовмещающей толщи. Проектная глубина шахтного ствола до первого гори
354
ГИДРОГЕОЛОГИЯ месторождении полезных ископаемых
зонта отработки принята 240—260 м. Суммарный приток в него при вскрытии всех водоносных горизонтов без их изоляции, по расчетам О. В. Постниковой, может составить 140—150 м3/ч. Общие расчетные максимальные удельные водопритоки на 100 м2 площади очистных работ при полном понижении напора над горизонтальными выработками равны 0,08 м3/ч без учета проникновения в систему отработки вод вышележащих горизонтов С учетом последних удельный приток может достигнуть 0,1 м3/ч.
Рис 60 Гидрогеологический разрез Ампалыкского железорудного месторождения (составила О. В. Постникова)
/ — суглинки; 2 — глины; 3 — гравийно-галечные отложения; 4— мергели, 5—аргиллиты, 6 — угли, 7 — кора выветривания; 8 — интрузивные породы; 9 — границы: а — геологические; б — литологические; 10 — тектонические нарушения; 11 — скважины, а — на линии разреза, б — спроектированные на нее; стрелка — иапор подземных вод над кровлей опробованного водоносного горизонта (комплекса), цифра около стрелки — уровень подземных вод, м, 12 — уровни водоносных горизонтов (комплексов)* а — верхнего мела, б—нижнего мела, в — средней юры,
г — палеозоя
Условия отработки Ампалыкского железорудного месторождения не имеют аналогов в пределах Кузнецкого Алатау, Кузбасса и Алтая. Они могут быть сравнимы с условиями эксплуатации ряда месторождений Курской магнитной аномалии (Павлов, Прохоров и др 1959). Различие состоит лишь в меньших величинах напоров, мощностей водоносных горизонтов и их водообильности.
Сложные природные условия месторождения требуют организации инженерно-геологического надзора в период шахтного строительства, а также при эксплуатации, особенно в том случае, если будет принято решение о предварительном осушении рудного поля.
Уси некое марганцевое месторождение, расположенное в центральной части Кузнецкого Алатау, пересекается долиной р Усы, делящей его на две части. Марганцевые руды связаны с толщей нижпекемб-рийских известковистых пород (доломитов, известняков, известковистых и метаморфических сланцев) Породы имеют близкое к меридиональному простирание и почти вертикальное падение. С востока и запада рудовмещающая толща ограничена вытянутыми по простиранию, также крутопадающими, зонами нарушений и дроблений, осложненными в карбонатных породах процессами карстования. Рельеф типично
МЕСТОРОЖ. РУДНЫХ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОП.
355
карстовый с сухими логами и воронками, вытягивающимися вдоль по зонам дробления.
Трещинные и трещинно-карстовые воды рудовмещающих пород связаны общим уровнем, располагающимся в монолитных разностях близ
поверхности и резко опускающимся (до 100 м) в зонах тектонических нарушений (рис. 61). Уклоны поверхности подземных вод соответственно изменяются от 0,01—0,5 до 0,05—0,005. Благодаря интенсивной тектонической деятельности в районе нижняя граница наиболее обводненных пород на левобережье опускается ,на 75 м ниже уреза реки, в то время как на правом берегу она поднята на 50—70 м выше. С глубиной трещиноватость пород затухает, обводненность отложений уменьшается в десятки и сотни раз. Исключение составляют локальные тектонические зоны мощностью от 7—10 до 20— 30 м, прослеживающиеся до 320—350 м.
Закарстованы и наиболее обводнены светлые мра-моризованные известняки. Удельные расходы скважин в них изменяются от 0,3 до 3 л!сек, а в зонах нарушений до 6 л!сек. Темные окремненные и серые известняки вне зон нарушения монолитны и слабо обводнены: удельные дебиты скважин не превышают 0,01— 0,02 л!сек. Еще меньше обводнены марганцевые руды,
оконтуривающие их метаморфические сланцы и породы эффузивно-осадочной толщи, обладающие, даже при интенсивном рассланце-вании, залеченными вторичными материалами трещинами и низкими фильтраци-
Рис. 61. План гидроизогипс участка Усииского марганцевого месторождения (составила
М. А. Кузнецова, 1955 г.)
1 — скважина, цифры — абсолютные отметки уровня подземных вод, м (в числителе —до откачки, в знаменателе— после); 2— гидроизогипсы уровня подземных вод (установленные и предполагаемые); 3 —известняки светлые карстующиеся; 4 — известняки темные; 5 — марганцевая руда; 6 — рудовмещающие скарны; 7— зоны нарушений н дроблений
онными свойствами. Удельные дебиты скважин составляют сотые — ты-
сячные доли литров в секунду. Четвертичные отложения маломощны и слабо обводнены. Лишь на участках, где аллювиальный водоносный горизонт- подстилается трещиноватыми и закарстованными водообильными известняками, удельные дебиты скважин увеличиваются от 0,01 до
356
ГИДРОГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
8 л/сек. Сведения о расчетных водопритоках при отработке месторождения приведены в табл. 82.
Таблица 82
Расчетные водопритоки при отработке месторождения
Горизонт	По балансовому методу			По формулам гидродинамики		Необходимая производительность водоотливных установок, м3[час	Примечание
	динамические ресурсы, м3/час		средний расход за счет ста- тических запасов, м81чае	среднегодовой, м31час	максимальный, м31час		
	среднегодовые	максимальные					
Левобережный, участок
+425	314	684	18	230	508	700-750	На верхних
+200	694	1417 Пра	60 зобережт	532 >/и у чаете	846 )ЛГ	1500—1600	горизонтах водоотлив потребу- ется только с приближением
+425	207	488	18	140	30	510-550	к урезу
+200	1083	2370	—	—	—	2500-2600	р Усы
При отработке месторождения следует учитывать широко распространенную в районе агрессивность по отношению к бетону как поверхностных, так и подземных вод.
Месторождения черных металлов Алтая. Железорудные месторождения северо-западной части Рудного Алтая (Белорецкое, Инское) приурочены к резко расчлененному таежному среднегорью (абс. отм. 500— 1600 м) с относительными превышениями, достигающими 300—400 м и даже 1000 м. При довольно сложном геологическом строении, благодаря глубокой и значительной расчлененности района и распространению в основном плотных слаботрещиноватых пород гидрогеологические условия относительно просты. Некоторые осложнения могут возникнуть на участках тектонически нарушенных и закарстованных пород, особенно вблизи поверхностных водотоков.
Основные притоки при разработке Белорецкого месторождения будут за счет трещинных и трещинно-карстовых вод, приуроченных к верхней до глубины 50—70 м выветрелой зоне осадочных и вулканогенно-осадочных пород. Воды напорно-безнапорные. Напорный характер они приобретают вблизи контакта пород с различной степенью водопроницаемости, где коэффициенты фильтрации составляют 0,01—0,05 и 0,001 м! сутки.
Отработка месторождения предполагается карьером и подземными горными выработками. Ожидаемые притоки для карьера длиной 1100 м, шириной 220 м и глубиной 100—120 м составят 120—130 мг1ч. Значительное углубление дна карьера потребует отвода небольших притоков р Белой, пересекающих месторождение, за пределы отработки. Расчетный водоприток в ствол глубиной 300 м и радиусом 3 м определяется в 20—25 м3/ч.
Гидрогеологические условия И нс ко го месторождения не отличаются большей сложностью. Резкая расчлененность рельефа и значительная мощность перекрывающих суглинков (до 25 м) способствуют поверхностному стоку, что вместе с относительно слабой трещинова
МЕСТОРОЖ. РУДНЫХ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОП.
357
тостью пород в зоне выветривания создает неблагоприятные условия для пополнения запасов подземных вод. Водопритоки в штольневые горизонты отработки (абс. отм. 680—700 м) составят 35—45 м3/ч, в горные выработки ниже уровня р. Ини до 250 м31ч, в шахтные стволы глубиной до 500 м— ПО м31ч. Взаимосвязь подземных вод с поверхностями не установлена.
Месторождения полиметаллов Алтая. В северо-западной части Рудного Алтая, основной полиметаллической провинции в пределах Алтайского края и Кемеровской области, сосредоточено более полутора десятков мелких и средних разведанных и находящихся в разведке полиметаллических месторождений, некоторые из них эксплуатируются. Все они однотипные — погребенные или слепые, связанные с зонами тектонических подвижек в эффузивно-осадочной толще среднего девона. Приурочены они к переходной полосе от степного к горному Алтаю с абсолютными отметками поверхности 260—540 м. Относительные превышения составляют обычно 20—50 м, достигая 80—100 м в крайней восточной части района.
По сложности гидрогеологических условий отработки все полиметаллические месторождения Алтая можно разделить на две группы: Змеиногорскую и Золотушинскую. Месторождения последней (Золотушинское, Ново-Золотушинское и др.) характеризуются весьма простыми гидрогеологическими условиями, определяющимися редкой с непостоянным водотоком речной сетью, относительной сухостью климата и значительной плотностью пород. Простота гидрогеологических условий подтверждается отработкой (с 1947 г.) собственно Золотушинского месторождения. Приток в ствол шахты глубиной 200 м не превышал 6,5— 25 м3/ч, суммарные притоки в систему горных выработок на этой же глубине при площади отработки в 0,1 км2 составили 20—26 м3!ч.
Геолого-гидрогеологические условия месторождения Змеиногорской группы однотипны и в большинстве своем несложны. Некоторое исключение составляют месторождения, располагающиеся в непосредственной близости к поверхностным водотокам (Средне Корбалихин-ское) или залегающие под ними (Зареченское).
Месторождение Среднее приурочено к западной оконечности Ко-лыванского хребта (абс. отм. 326—379 м). Через месторождение, по его южному флангу, протекает р. Корбалиха (приток р. Алея) со среднегодовым расходом 2,3 м3!сек, максимальным 41 м31сек и минимальным 0,22—0,64 м31сек. Руды связаны с туфогенно-осадочными породами девона. Приуроченные к ним грунтово-трещинные воды совместно с водами аллювиальных отложений долины р. Корбалихи являются источником обводнения месторождения. Аллювий представлен гравийно-песчаным и гравийным материалом с примесью галек до 10—15% мощностью 3—20 м. Уровни вод залегают на глубинах 0,5—3 м от поверхности земли. Водообильность горизонта, в зависимости от степени глинизации аллювия, характеризуется удельными дебитами скважин 0,4—5,2 л!сек.
Трещинные воды верхней выветрелой и трещиноватой зоны палеозойских пород (до глубины 75—80 м) распространены повсеместно. Уровни залегают на глубинах от 2—4 до 20—30 м, повторяя в основном рельеф местности. Обводненность рудовмещающих образований в целом невысокая и зависит от интенсивности их трещиноватости. Трещины иногда открытые, чаще залечены вторичными минералами. Удельные расходы скважин составляют 0,01—0,02 л!сек.
По наблюдениям за водопритоками в ствол разведочной шахты, заложенной в непосредственной близости от реки, и за развитием депрес-сионной воронки в процессе водоотлива из нее значения коэффициентов фильтрации для участков пород, затронутых горными работами, соста
358
ГИДРОГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
вили 0,2—0,4 м/сутки при радиусе влияния 145—150 м. Притоки в ствол глубиной в 70 м не превышали 30—35 м3/ч, в горизонтальные выработки длиной 225 м—20—25 м3/ч. В последних основные притоки наблюдались из встреченных при проходке скважин разведочного бурения. Под руслом реки, даже в зоне крупного разлома, выработки были практически сухими.
Зареченское месторождение отличается более сложными гидрогеологическими условиями. Расположено оно непосредственно в долине р. Корбалихи, к югу от Среднего месторождения. Рудовмещающие палеозойские породы перекрыты чехлом резко фациально изменчивого аллювия мощностью 17—35 м. Воды в нем безнапорные, залегают на глубинах 0,5—3 м с уклонами уровней поверхности к руслу реки до 0,01. Максимальные удельные дебиты скважин соответствуют участкам с наибольшей величиной мощности водоносного горизонта. Средний коэффициент фильтрации аллювия равен 11 м/сутки.
Трещинные воды верхней трещиноватой зоны палеозойских эффузивно-осадочных пород обычно безнапорные, реже обладают слабым напором. Уровни устанавливаются на глубинах 2—10 м от поверхности. Обводненность пород в целом невелика. Удельные дебиты скважин часто составляют сотые, реже десятые доли литра в секунду. Несколько больше обводнены зоны разломов. Удельные дебиты скважин, пройденных на таких участках, достигают 0,4—1,5 л/сек, однако статические запасы этих вод невелики и быстро срабатываются. Присутствие в кровле рудовмещающей толщи обводненных галечников обеспечивает наличие гидравлической связи вод аллювия и эффузивно-осадочных образований.
Возможные водопритоки в ствол шахты в пределах месторождения складываются из: 1) притока за счет водоносного горизонта аллювиальных отложений при вскрытии его на полную мощность в количестве 150—160 м3/ч; 2) притока трещинных вод на период сработки напора (22—25 м3/ч) и максимального значения его при осушении до половины мощности обводненной зоны (40 м) в размере 38—40 м3/ч. Суммарная величина притока при максимальном снижении уровня составит около 200 м3/ч. Увеличение притоков в систему горных выработок ожидается до глубины 60—100 м. При отработке более низких горизонтов будет в основном иметь место перелив из вышележащих. Некоторое незначительное увеличение притоков возможно за счет расширения воронки депрессии в процессе эксплуатации. В начальный период работ притоки в горизонтальные выработки (горизонт +250 м) не будут превышать 20—25 м3/ч; в период полного разворота работ они могут достигнуть 50—100 м3/ч.
Месторождения полиметаллов Салаира. Полиметаллические месторождения Салаирского кряжа отличаются простыми гидрогеологическими условиями. Приурочены они к окремненным слаботрещиноватым эффузивно-туфогенным породам печеркинской свиты нижнего кембрия. Гидрографическая сеть представлена глубоко врезанными и немноговодными реками Большой и Малой Толмовой и их притоками. Ограниченное количество атмосферных осадков (среднее 375 мм в год), значительную часть которых составляют жидкие (около 75%), не успевает фильтроваться и уходит за пределы рудного поля поверхностным стокам, в связи с чем восполнение запасов подземных вод крайне затруднительно.
Эффузивно-туфогенная продуктивная толща контактирует или расположена в непосредственной близости с мраморизованными известняками гавриловской свиты нижнего кембрия и интрузиями. Рудные тела вытянуты вдоль контакта с последними. Зона физического выветрива
МЕСТОРОЖ. РУДНЫХ и неметаллических полезных ископ.
359
ния хорошо выражена до глубины 50—70 м. В пределах ее тектонические трещины и трещины отдельности расширены. В карбонатных разностях все это благоприятствует развитию карста (воронки, котловины, сухие лога, пещеры, располагаются по простиранию известняков цепочками). Непосредственное участие в обводнении горных выработок принимают только воды эффузивно-туфогенной толщи нижнего кембрия, во-
дообильность которой очень низкая. Удельные дебиты скважин обычно не превышают 0,6 л!сек. Коэффициенты фильтрации пород возрастают до 1,9 м!сутки только в зонах тектонических нарушений, обычно они составляют 0,00001—0,001 м! сутки. Рудную зону от известняков отделяют практически безводные каолинизиро-ванные породы древней коры выветривания мощностью 30—50 м. Поступление воды из известняков при близком подходе к ним горных работ может носить характер внезапного прорыва, достигающего, по расчетам Д. Ф. Кочетовой, 400— 410 м?/ч. Во избежание затопления рудников рекомендуется не нарушать породы контакта. Стволы шахт Разведочной и Оплеихинской, пройденные по каолинизи-рованным сланцам, сухие.
В настоящее время все месторождения Салаирской группы эксплуатируются. Максимальные притоки в рудники за весь период эксплуатации не превышали 30—40 м3/ч (рис. 62, Первый, Второй, Третий рудники, Квапцитовая сопка, ме
Рис. 62. График зависимости водопритоков в горные выработки полиметаллического месторождения «II рудник» от объема проходческих работ и глубины отработки (составила О. В. Постникова)
1 — водопритоки по горизонтам отработки « руднику в целом; 2 — проходка по горизонтам отработки и руднику в целом
сторождение Первомайское). Водопроявления по трещинам выветривания носят характер капежа, по зонам тектонических нарушений редко сосредоточенно-струйный. В результате интенсивного шахтного водоотлива водоносный комплекс эффузивно-туфогенных пород печеркинской свиты на участках отработки почти полностью осушен.
Такие же простые гидрогеологические условия эксплуатации характерны для Ускандинского медноколчеданного месторождения, расположенного на водоразделе в среднем течении рек Ур и Мал. Бачат и приуроченного к зоне надвига, разделяющего более или менее обводненные известняки девона от эффузивно-осадочных пород печеркинской свиты нижнего кембрия. Водообильность рудовмещающих пород очень низкая. Ожидаемые притоки прн эксплуатации не должны превышать 30—60 лг3/ч.
360
ГИДРОГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Месторождения редких и благородных металлов Кузнецкого Алатау и Алтая. Большинство известных на территории Кемеровской области и Алтайского края месторождений редких и благородных металлов расположено обычно выше местной гидрографической сети, среди хорошо сдренированных пород Несмотря на высокую в отдельных случаях увлажненность климата районов они отличаются довольно простыми гидрогеологическими условиями Максимальные притоки редко достигают 400 м31ч (рудник Центральный) при средних значениях 30—54 и 220 м3/ч (район Центрального месторождения) Несколько более сложными гидрогеологическими условиями отработки отличаются ниже характеризуемые Акташское ртутное и Натальевское золоторудное месторождения
Акташское ртутное месторождение расположено в высокогорной части Горного Алтая на отметках 2200—3200 м в условиях сурового климата с ограниченным количеством атмосферных осадков (206— 330 мм в год) и развитием на отдельных участках многолетнемерзлых пород Последние вскрываются выработками в долинах под толщей моренных отложений до глубин 50—70 м, на обнаженных склонах иногда до 130 м
Месторождение приурочено к северо-западной части Курайскои ртутной зоны, представленной серией надвинутых с северо-запада на юго-восток блоков древних метаморфических пород кембрия и верхнего протерозоя на более молодые кембро-ордовикские, верхнепалеозойские и даже четвертичные отложения Акташский надвиг с сопряженными разломами перистого типа и зонами трещиноватости является рудоконтролирующей структурой и основным аккумулятором напорных трещинных вод Осложнения при отработке возникают на участках непосредственной близости к зоне надвига, причем устанавливается увеличение обводненности отдельных зон дробления по направлению к оси зоны (от 0,1 до до 8—10 л/сек)
Месторождение эксплуатируется с 1942 г с одновременной доразведкой и вскрыто штольнями на отметках от 2603 до 2450 м Единовременные прорывы из зон трещиноватости достигали 5—12, реже 20— 40 л!сек Максимальный приток в наиболее обводненную штольню 17 (горизонт 2472 .и) достигал 100 м3/ч Вышележащие горизонты из-за промораживания пород обводнены слабо Климатические факторы на режим водопритоков начинают сказываться при приближении к поверхности Если на горизонте 2472 м снижение и увеличение водоотлива связывается только с проходкой по более или менее обводненным породам, то на отметках 2570 и 2603 м наблюдаются четко выраженные закономерности увеличения водопритока в периоды весеннего (май) и летнеосеннего снеготаяния (рис 63) Под воздействием напорных трещинных вод и проникновения теплого воздуха аркозовые песчаники Акташ-ского надвига при вскрытии выработками приобретают пучащие свойства и создают угрозу заполнения выработок пластичной горной массой. Максимальное сдвижение пучащих пород, по результатам наблюдений в течение двух месяцев, составило 20—30 см, на отдельных участках стойки и переклады крепи вдавливаются, а иногда и ломаются, поэтому проходка нарушенных интервалов требует применения усиленной бетонной крепи
Натальевское месторождение рудного золота на севере Кузнецкого Алатау приурочено к ордовик-силурийскому гранодиоритовому комплексу пород, внедренных в эффузивно-осадочные образования верхнего протерозоя, кембрия и девона
Подземные воды рудовмещающих пород залегают на 5 -20 м от поверхности Обводнена в основном зона экзогенной трещиноватости, оп>-
МЕСТОРОЖ РУДНЫХ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОП
361
скающаяся до глубины 75—100 м, реже 180—200 м. Степень водоносности неравномерная Несколько повышена она для карбонатных разностей и на участках тектонических нарушений. Об этом свидетельствуют наблюдения за водопритоком при проходке ствола шахты, заложенной в тектонически нарушенных диоритах. Основная часть притока отмечалась здесь в интервале 10—20 м при вскрытии тектонических трещин Суммарный расход, полученный из ствола шахты глубиной 40 м, составил около 14 м3/ч. С лишь шахтным способом системой подэтажных штреков. Ожидаемые максимальные притоки в горные выработки при глубине отработки 250— 260 м и площади около 5000 м2 составят 80—90 м3/ц
Месторождения цветных металлов Кузнецкого Алатау, Салаира и Алтая связаны в основном с корами выветривания или продуктами карстовых процессов в карбонатных толщах Исключение составляет Кия-Шалтырское месторождение алюминиевого сырья, приуроченное к массиву нефелиновых сиенитов в центральной части Кузнецкого Алатау. Гидрогеологические условия одних крайне просты, несмотря на непосредственную близость поверхностных водотоков и закарстованных пород (Кия-Шалтырское, группа Барзас-ских бокситовых месторождений), других— сложнее (Берд-ско-Майское, Обуховское, Октябрьское)
Кия-Шалтырское месторождение нефелиновых сиенитов расположено (абс отм 860—1020 м) на междуречье Кийского Шалтыря и Федоровки, протекающих за пределами рудного поля, и характеризуется простыми гидрогеологическими условиями Основные запасы руд расположены выше уровня главных дрен района среди слабофильтрующих эффузивно-осадочных и магматических пород Слабому обводнению пород способствуют горный интенсивно расчлененный рельеф и относительно небольшое количество атмосферных осадков (600—700 мм в год)
Воды связаны с трещинами выветривания, отмечающимися до глубин 50 л/J в эффузивно-осадочных породах и до 10—15 м, редко 30— 40 м — в интрузивных Трещины отдельности и пустоты выщелачивания в карбонатных разностях опускаются глубже — до 130 м, но в основном заполнены кальцитом, цеолитом, иногда хлоритом Отдельные редкие зоны микроподвижек выполнены раздробленными породами Уровни подземных вод в зависимости от рельефа располагаются на 15—60 м от поверхности, в зонах дробления залегают значительно ниже
На юго-востоке месторождения рудные тела контактируют с закар-стованными известняками Карстовые воронки диаметром 3—15 м и глу
рудоносных скарнов возможна
19 6 2 г
Рис 63 График зависимости водопритоков в горные выработки Акташского ртутного месторождения в Горном Алтае от гипсометрического положения, количества атмосферных осадков и температуры воздуха (составила О В Постникова)
Осадки
362
ГИДРОГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
биной 1,5—10 м вытянуты вдоль контакта полосой 80 м. Воронки поглощают поверхностный сток с прилегающей площади в 12 км2. Расходы родников из известняков достигают 3 л/сек. Обводненность рудовмещающих пород и руд ниже и характеризуется удельными дебитами скважин до 0,2 л)сек и коэффициентами фильтрации до 0,1 м!сутки.
Эксплуатация месторождения предполагается открытым способом на глубину 200—300 м. Расчетные среднегодовые притоки в карьер при площади обработки 1,7 км2, радиусе влияния 1,2 км и сроке эксплуатации 40—50 лет составят 300—330 м3/ч. При этом значительная часть притока будет формироваться за счет динамических запасов.
Б е р д с к о-М а й с к ое, Обуховское и другие месторождения бокситов находятся в несколько иных гидрогеологических условиях. Приурочены они к среднедевонским карбонатным толщам Салаирского кряжа (абс. отм. 320—390 .м), перекрытым глинистыми породами мощностью 40—100 м. Годовое количество осадков в среднем составляет 530 мм. Речная сеть представлена неглубоко врезанными притоками р. Верди с максимальными расходами до 10—11 м?1сек и минимальными 0,01 м3/сек.
Известняки продуктивной и вмещающих толщ трещиноваты и за-карстованы. Наибольшая трещиноватость отмечается в верхней части разреза, а также в замках антиклинальных и синклинальных складок. Поверхностные проявления карста редки. Отдельные воронки диаметром 6—10 м и глубиной 3—5 м, обычно задернованные, чаще всего приурочены к долинам рек. Буровыми работами при разведке месторождений карстовые полости как открытые, так и заполненные встречаются на 160—170 м ниже уреза р. Верди, Закарстованность и трещиноватость известняков, по расчетам Ю. В. Салтыкова, составляют от 0,1—0,3 до 15—17%. Водообильность их неравномерная, часто повышенная. Трещино-карстовые воды слабо напорные. Рассчитанные Ю. В. Салтыковым предельные притоки при проходке шахтных стволов до глубины 200— 250 м в зависимости от состояния пород колеблются в довольно широких пределах: от 185 до 780 м3/ч. Особенно обводнена южная часть района, приуроченная к замку синклинальной складки и затронутая карстом до глубины 100—140 м. При разработке из карстовых полостей возможны прорывы подземных вод с выносом значительного количества глинистого материала. На глубинах ниже 250—300 м, где породы более монолитны, притоки уменьшатся. По мере водоотлива будет происходить сработка статических запасов и создаваться депрессия с радиусом, выходящим за пределы шахтного поля. Общие притоки по мере отработки месторождений будут снижаться.
Месторождения неметаллов. Многочисленные месторождения строительных материалов, расположенные главным образом выше уровня подземных вод, разрабатываются без осложнений. Более сложными гидрогеологическими условиями характеризуются месторождения флюсового и цементного сырья и фосфоритов, приуроченные к массивам карбонатных, зачастую интенсивно закарстованных и обводненных пород.
Белкинское месторождение фосфоритов на юге Кузнецкого Алатау расположено в средней части бассейна р. Пызас, в типичном среднегорье (абс. отм. 650—750 м, реже 800—1000 .м) с сильно расчлененным таежным ландшафтом. Месторождение приурочено к карбонатным толщам верхнепротерозойских пород и карстовым мезо-кайнозойским образованиям. Последние связаны с древними карстовыми формами, приуроченными к водоразделам и склонам, часто к контактам известняков с доломитами или к зонам тектонических нарушений, и представлены плотной глинистой и глинисто-щебнистой практически неводопроницаемой фосфатной массой с обломками фосфоритов, извест
МЕСТОРОЖ. РУДНЫХ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОП.
363
няков, доломитов. Глубина распространения от 1 до 40 м, реже до 100 м. Эксплуатация карстовых фосфоритов несложна, необходимо лишь предусмотреть отвод от карьеров ливневых вод.
Продуктивная толща пластовых фосфоритов мощностью от 125— 200 м до 210—400 м заключена между карбонатными породами, участками затронутыми серией дизъюнктивных нарушений и закарстован-ными. Карстовые полости размером от 1 см до 1—7 м при выходе на поверхность нередко служат местами поглощения поверхностных водотоков с расходами до 50 л)сек. Все это при изобилии атмосферных осадков (до 1200 мм в год) и широко разветвленной гидросети предопределяет значительную обводненность пород. Об этом свидетельствуют дебиты родников, достигающие 6—30, а иногда и 100 л/сек. Наиболее обводнены карбонатные закарстованные разности и зоны дробления. Удельные расходы скважин в них составляют 1,5—3 л!сек, в то время как на участках сдаботрещиноватых пород они снижаются до 0,01 — 0,03 л!сек. Отмечается уменьшение обводненности с глубиной. Наибольшая глубина распространения подземных вод, по результатам резисти-виметрии, по отдельным трещинным зонам составляет 300—400 м. Трещинно-карстовые воды безнапорные.
Эксплуатация пластовых фосфоритов также будет производиться карьерами. При снижении дна карьеров до уровня рек необходим отвод их за пределы месторождения. При вскрытии рудных тел на 50— 60 м ниже русла реки на площади около 0,4 км2 среднегодовой водо-приток в период максимального разворота работ составит 230— 300 м3/ч с учетом атмосферных осадков, выпадающих непосредственно на территории карьера. С увеличением площади карьера до 1 /си2 и глубины отработки до 200 м ниже уреза реки прогнозные притоки будут возрастать постепенно до 640—650 м3/ч по мере распространения радиуса влияния. При эксплуатации возможны единовременные значительные притоки при вскрытии зон тектонических нарушений или карстовых полостей, заполненных водой. Величина притока при прорыве будет зависеть от объема этих полостей.
Соломинское месторождение цементного сырья расположено в юго-восточной части Колывань-Томской складчатой зоны в бассейне р. Стрелиной и совпадает с ее водозаборной площадью. Известковоглинистые породы глубокинской свиты верхнего девона образуют линейно вытянутые в северо-восточном направлении структуры, перекрытые лёссовидными суглинками и глинами мощностью 30—50 м и больше. Известняки значительно закарстованы (5—7%, иногда 14—15%). Карстовые полости и воронки обычно выполнены глинами с обломками сланцев и мергелей. Интенсивная трещиноватость и закарстованность пород распространяется до глубины 70—100 м, реже 130—140 м. Водообильность пород неравномерная, значительно выше она в долинах рек, меньше на водоразделах. Удельные расходы скважин составляют соответственно 7—13 л/сек и 0,3—1,7 л/сек, коэффициенты фильтрации 5,13 м/сутки и 1—3,5 м/сутки. В некоторых случаях породы в зонах тектонических нарушений раздроблены до состояния глины и являются своеобразными экранами для подземных вод. Уровни устанавливаются на глубине 30—40 м, снижаясь к долинам рек и дренирующим зонам трещиноватости. В настоящее время месторождение эксплуатируется карьером до уровня подземных вод. При углублении дна карьера площадью 2—2,5 км2 на 50 и 100 м ниже притоки подземных вод в него составят 140 и 780 м3/час.
На этом же участке разведаны запасы подземных вод для водоснабжения. При одновременной эксплуатации известняков и подземных вод глубина карьера не должна опускаться ниже 80 м.
364
ГИДРОГЕОЛОГИЯ месторождении полезных ископаемых
Наиболее крупные месторождения флюсовых известняков приурочены к бассейну р. Бачат на северо-восточном склоне Салаирского кряжа. Малосалаиркинским, Карачкинским, Толсточихинским карьерами эксплуатируются известняки девона, интенсивно трещиноватые иза-карстованные. Закарстованность пород уменьшается с глубиной. Под уровнем подземных вод, по расчетам А. В. Бобкина, она составляет 2— 9%, в то время как выше уровня достигает 8—14%. Полости и трещины в известняках как открытые, так и заполненные глиной. Трещинно-карстовые воды залегают в условиях ненарушенного режима на глубинах 20—40 м. Водообильность пород определяется удельными дебитами скважин от 2 до 50 л!сек. Коэффициенты фильтрации изменяются в пределах 3—87 м)сутки. В настоящее время на Карачкинском и Толсточихин-ском карьерах работы ведутся ниже уровня подземных вод. Водопритоки в карьерах составляют 200 м3/ч при максимальных значениях до 2000 м31ч. Осложнения при отработке известняков возникают при отсутствии изолирующего слоя на отдельных участках в руслах рек. По сведениям А. В. Бобкина, размеры изолирующих целиков на Малосалаир-ском месторождении должны составлять не менее 200 м, на Карачкинском 400 м. Максимальные притоки в карьеры этой группы при глубине каждого НО—130 м и площади до 0,3—0,6 км2 составят от 400—500 до 600—650 м3/ч.
Часть пятая
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Глава X
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ
По структурно-тектоническому признаку территория Кемеровской области и Алтайского края входит в состав двух крупных регионов южной части Западно-Сибирской плиты, которая включает Чулымо-Енисей-скую и Кулундинскую впадины, и Алтае-Саянской геосинклинали, куда входят горноскладчатые сооружения Алтая, Кузнецкого Алатау с Горной Шорией, Салаира, Колывань-Томской зоны, Кузнецкая и Неня-Чумышская впадины
Инженерно-геологические условия территории определяются ее структурно-геоморфологическими и гидрогеологическими особенностями, составом слагающих горных пород и современными геологическими процессами
По геоморфологическим особенностям здесь выделяются четыре области первого порядка, аккумулятивных равнин на мощных рыхлых отложениях (южная часть Западно Сибирской низменности, Неня-Чу-мышская равнина и предгорные равнины Алтая, Салаира, Кузнецкого Алатау), денудационно-тектонических равнин (Кузбасс и высокогорные впадины Алтая), денудационной возвышенности на дислоцированном палеозойском основании (Колывань-Томская) и денудационных складчато-глыбовых гор (Алтая, Салаира, ^энецкого Алатау).
Области второго порядка выделены также по геоморфологическому признаку Все это отражено на карте районирования и в таблице к ней (рис 64, табл 83)
Инженерно-геологические подразделения соответствуют распространенным на территории геологическим формациям, в которые объединены сходные по принадлежности к структурному этажу и фациальным условиям типы сочетаний горных пород, имеющих определенный возраст и литологический состав, т е геолого-генетические комплексы Последние в соответствии с методическими указаниями, разработанными сотрудниками ВСЕГИНГЕО М В Чуриновым, И М Цыпинои и В П Лазаревой (1961 г), в зависимости от характера структурных связей и прочности пород объединяются в ту или иную инженерно-геологическую группу пород скальных, полускальных, песчаных, пластичных и т п Дополненные характеристикой гидрогеологических условии и современных геологических процессов геолого-генетические комплексы приобретают инженерно-геологическое содержание В соответствии с под разделением пород, предложенным И В Поповым (1959—1961 гг), нами выделены поверхностные отложения и породы коренной основы Первые включают молодые, преимущественно континентальные образования, нижняя граница которых проводится по контакту с породами, пережившими сингенез, диагенез, эпигенез и метаморфизм до последних больших тектонических движений земной коры на рассматриваемой терри-
366
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Таблица 83
Районирование территории Кемеровской области и Алтайского край применительно к инженерно-геологическим целям
Регионы		Области первого порядка		Области второго порядка	
индекс	наименование	индекс	наименование	индекс	наименование
А	Западно-Сибирская плита (южная часть) внутренняя эпигер-цинская впадина	I	Аккумулятивные равнины на мощных рыхлых отложениях	।	А—1—1 А—1—2 А—1—3 А—1—4 А—1—5	Долины крупных рек Приобское плато Обь-Чумышское междуречье (возвышенность) Кулундинская аллювиальная равнина Чулымо-Еннсейская низменность
Б	Алтае-Саянская геосинклиналь (горноскладчатые сооружения)			Б—1—6 Б—1—7 Б—1—8 Б—1—9	Неня-Чумышская равнина Предгорные	равнины Алтая Предгорные	равнины Салаира Северо-западная предгорная равнина Кузнецкого Алатау
		11	Денудационно-тектонические равнины	Б—II—10 Б—II—11	Кузнецкая межгорная равнина (впадииа) Высокогорные (степи) впадины Алтая
		III	Денудационная возвышенность на дислоцированном палеозойском основании	Б—III—12	Колывань-Томская возвышенность
		IV	1 f Денудационные складчато-глыбовые горы	Б—IV—13 Б—IV—14 Б—IV—15	Горы Алтая Центральная часть Са-ланрского кряжа Горы Кузнецкого Алатау
тории. Все остальные отнесены к породам коренной основы, которые по тектоническим условиям образования разделяются на геосинкли-нальные и платформенные (см. прилож. 3). Ниже приведена характеристика инженерно-геологических условий выделенных регионов и областей.
А. ЗАПАДНО-СИБИРСКАЯ ПЛИТА, ВНУТРЕННЯЯ ЭПИГЕРЦИНСКАЯ ВПАДИНА (ЮЖНАЯ ЧАСТЬ)
В пределах рассматриваемой территории южная часть Западно-Сибирской впадины представлена своими окраинами: юго-западной частью Чулымо-Енисейской низменности и Степным Алтаем, включающим Приобское плато, Обь-Чумышскую возвышенность, Кулундинскую аллюви
ИНЖЕНЕР -ГЕОЛОГИЯ РАЙОНИРОВАНИЕ И ХАРАКТЕР ТЕРРИТОРИИ
367
альную равнину с долинами крупных рек. Породы коренной основы здесь относятся к молассовой и угленосной формациям, выходящим на поверхность на юге Чулымо-Енисейской впадины. Поверхностные отложения представлены внеледниковой формацией юга Западно-Сибирской низменности.
Рис 64 Схема инженерно-геологического районирования Кемеровской области и Алтайского края (составила О. В. Постникова)
А —* Западно-Сибирская плита I — аккумулятивные равнины на мощных рыхлых отложениях / — долины крупных рек (A-I-1) и Кулундинская аллювиальная равнина (A-I-4), 2 — Приобское плато (А-1-2), Обь-Чумышская возвышенность (A-I-3), Чулымо Енисейская низменность (A-I 5). Неня-Чумышская равнина (Б-1 6) Б — Алтае-Саянская геосинклиналь I—аккумулятивные равнины на мощных рыхлых отложениях 3 — предгорные равнины Алтая (Б-1-7), Салаира (Б-1-8) и Кузнецкого Алатау (Б-1-9) II — денудационно-тектонические равнины, 4 — Кузнецкая межгорная равнина (Б-П-10) и высокогорные впаднны (степи) Алтая (Б-11-11). III — денудационная возвышенность на дислоцированном палеозойском основании 5 — Колывань-Томская возвышенность (Б-1П-12). IV — денудационные складчато-глыбовые горы б—Алтая (B-IV-13), Салаира (B-IV-14) и Кузнецкого Алатау (B-IV-15)
Краткая характеристика областей
Долины крупных рек (Оби, Чумыша и др.) с комплексом аккумулятивных террас (A-I-I) занимают довольно значительную часть территории. Пойменные террасы преимущественно песчаного состава часто изобилуют заболоченностью, а в долине р. Оби перевеянными песчаными буграми. Состав более высоких террас рек Оби, Алея, Чумыша — песчано-супесчаный. По рекам Чарышу и Аную состав террас и поймы песчаный.
368
ИНЖЕНЕРНО ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Слабоволнистая равнина Приобского плато (А—1—2) характеризуется наличием долин древнего стока (Бурлинская, Кулундинская, Касмалинская, Барнаульская), выполненных озерно-аллювиальным комплексом с преобладанием в составе песков Ложбины древнего стока изобилуют озерами Межложбинные увалы Приобского плато сложены мощной толщей лессовидных пород, осложненных, особенно вблизи долины р Оби, многочисленными западинами суффозионного происхождения Вдоль уступа степного плато, обращенного к долине р Оби, широко развиты балочная и овражная эрозия и оползни (Трепетцов, 1962)
В правобережье р Оби расположена пологоувалистая возвышенная равнина Обь-Чумышского междуречья (А—1—3), расчлененная сложной долинно-балочной сетью на глубину до 100—200 м, что при существенно лессовидном составе поверхностных отложении благотворно сказывается на развитии оврагов по склонам долин
Кулундинская аллювиальная равнина (А—1—4) характеризуется слаборазвитой современной гидросетью, бессточностью, наличием большого числа соленых и пресных озер, засоленностью пород Среди поверхностных отложений преобладают лессовидные суглинки, супеси и пески
Чулымо Енисейская низменность (А—1—5) представляет собой аккумулятивную террасированную равнину, расчлененную основными водными артериями реками Яя и Кия с комплексом надпойменных террас преимущественно песчаного состава Поверхностные лессовидные породы почти повсеместно перекрывают образования угленосной и молассовой формаций коренной основы
Глубина сезонного промерзания пород в регионе изменяется в широких пределах и зависит от расчлененности рельефа, крутизны склонов и мощности снегового покрова В целом отмечается увеличение глу бины промерзания от предгорных районов к центру низменности от 0,6—0,8 м на Обь-Чумышском междуречье до 1,07 я в г Барнауле На плоских водоразделах Приобского плато и в малоснежной Кулунде из-за сильных буранов мощность снегового покрова не превышает 0,1 — 0,2 м, а глубина промерзания достигазт 2,5 я На севере, в Чулымо-Енисейскои низменности, сезонное промерзание составляет 1,6 м (п Ти суль)
Инженерно-геологическая характеристика формаций и геолого-генетических комплексов горных пород
Платформенные отложения формаций коренной основы. Угленосная формация герцинского структурного эУажа распространена только в Чулымо-Енисейской впадине и представлена комплексом юрских прибрежно-морских отложений конгломератов, песчаников, алевролитов, аргиллитов и пластов углей Почти повсеместно этот комплекс перекрыт мощным чехлом меловых, третичных и четвертичных пород и обнажается лишь на юге, в предгорьях Кузнецкого Алатау Комплекс мощностью до 512 м (у г Мариинска) отнесен к группе полускальных пород (табл 84) Подземные воды юрского комплекса, изученные в основном на участках выхода его на поверхность или залегания близкого от нее, пресные с минерализацией до 1 г!л, гидрокарбонатные натриево-кальциевые Агрессивность вод не изучена
Молассовая формация альпийского структурного этажа представлена пятью комплексами
Юрский, меловой и нижнепалеогеновый комплексы включают морские и прибрежно-морские образования, верхнеолигоценовый и нео-[еновый — континентальные Юрский комплекс вскрыт на значительной
ИНЖЕНЕР.-ГЕОЛОГИЯ. РАЙОНИРОВАНИЕ И ХАРАКТЕР. ТЕРРИТОРИИ
369
Таблица 84
Инженерно-геологические показатели свойств юрских прибрежно-морских отложений угленосной формации Канско-Ачинского буроугольного бассейна (по материалам) треста «Кузбассуглегеология»)
Показатели физико-технических свойств	Породы				
	аргиллиты	алевролиты	песчаники	угли	.го-рель-НИКИ“
Содержание фракций, %: глинистой, меньше 0,005 мм Песчаной, 0,5—0,05 мм Пылеватой, 0,05—0,005 мм	31—77*	9—29	8-39	Н. с.	32
	42 2—23	2—60	27-85	Н с.	27
	4 80—68 40	22—90	12—70	Н. с.	61
Удельный вес, т!мг	2,61—2,76	2,6—2,72	2,57—2,71	1,34—1,69	2,7
Объемный вес скелета	2,7 1,61—1,9	2,67 1,59—1,89	2,67 1,54—2,03	1,45 1,61—1,07	1,87
грунта, mjM3 Влажность, %	1,79 14—21	1,79 13—23	1,76 9—23	1,04 32—91	16,2
	16	18	17	53	
Степень влажности	0,77—1	0,79—1	0,7—1	0,77—1	0,96 32
Пористость, %	0,93 27—39	0,81 29—39	0,86 23—32	0,98 27—63	
					
Коэффициент пористости	33 0,4—0,6	31 0,4-0,6	30 0,3—0,7	43 0,6—1,3	0,5
	0,5	0,5	0,5	0,7	
Ненарушенная структура					
Угол внутреннего трения, ° Сцепление, т/м^	20—31	17-33	25—38		38
	25 1—17,5	27 2—12	28 1,5—16,9		2
	9,5	3,7	8,5		
Нарушенная структура					
Угол внутреннего трения, ° Сцепление, пим2	16—29	12—29	20—35	29—37	32
	24 0,5—5	25 2—5,5	27 1—7	34 0,8—5	1,5 средина
* Во всех графах здесь величина.	1,9 и далее чнс	3,8 литель — преде	2,8 лы величии;	3,2 знаменатель —	
глубине (до 300—400 м) в нескольких точках Алатайского края и еще недостаточно изучен. Представлен он сцементированными конгломератами, гравелитами и линзами сидеритов, глинами, пластами угля, объединяемыми в инженерно-геологическую группу песчаных пород со связными. В эту же группу объединен и меловой комплекс, развитый в обоих частях низменности и сложенный в основном песками, алевролитами, глинами с прослоями песков и песчаников. Глубина залегания его до 300—450 м в Кулундинской впадине и от 0 до 65—95 м в Чулымо-Енисейской. В последней глины мелового возраста сильно
370
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
уплотнены и находятся в непластичном состоянии. Естественная влажность их невелика (4—5%), пористость составляет 31—34% при коэффициенте пористости 0,45—0,5. Каолиновый состав глины обусловил невысокие значения числа пластичности 12—20 при верхнем пределе 38—43% и нижнем 23—26%. По гранулометрическому составу глины пылеватые (56—68%); глинистая фракция составляет 21—33%, песчаная 9—11%. Удельный вес их 2,7—2,78 г!см3, объемный при естественной влажности 1,87—2,02 г/см3. В табл. 85 даны основные инженерногеологические характеристики литифицированных разностей мелового комплекса Чулымо-Енисейской впадины, полученные при детальной разведке Барандатского и Урюпского буроугольных месторождений.
Комплекс нижнепалеогеновых отложений, представленный песками, глинами, галечниками, выделен лишь в пределах Кулундинской впадины. Его мощность 30—200 м. Олигоценовый комплекс мощностью 17—310 м преимущественно песчаного состава с прослоями алевролитов, глин и лигнитов известен в обеих частях низменности. Оба комплекса отнесены к группе песчаных пород со связными.
Неогеновый комплекс сложен гипсоносными глинами с прослоями и линзами разнозернистых, чаще мелкозернистых песков, гравия и конгломератов. По преимущественно глинистому составу комплекс отнесен к группе пластичных пород с песчано-галечниковыми. Мощность его 20— 240 м.
В северо-западной части Алтайского края в озерных понижениях и местами на водоразделах притоков р. Кии в Чулымо-Енисейской впадине отложения неогенового комплекса залегают близко от поверхности и иногда обнажаются. Инженерно-геологических характеристик комплексов нет.
Из современных геологических процессов отмечаются регионально распространенные (до 15 км) оползни нижнемеловых глин в бассейнах рек Кии, Урюпа и их притоков. Причиной оползней является потеря устойчивого равновесия склонов при подрезании их рекой. Подземные воды в отложениях мела и палеогена в Чулымо-Енисейской впадине вскрываются на глубинах от 6—10 м и глубже, часто они обладают значительными напорами (от 10—50 до 200 м). По химическому составу воды преимущественно гидрокарбонатные кальциевые, реже натриево- и магниево-кальциевые с минерализацией 0,3—1 г/л, неогрес-сивные по содержанию свободной СО2, но обладают выщелачивающей агрессивностью (содержание НСОз, колеблется от 4,9 до 7,9 мг-экв!л).
Формации поверхностных отложений. Внеледниковая формация юга Западно-Сибирской низменности представлена четырьмя генетическими типами аллювиальных, озерно-аллювиальных, элювиально-делювиальных и эолово-делювиальных отложений.
а.	Комплексы аллювиальных отложений долины р. Оби и ее притоков. Комплекс современных и верхнечетвертичных отложений поймы и первой надпойменной террасы р. Оби представлен торфом, суглинками, часто иловатыми, песками, галечниками мощностью до 17—20 м при мощности торфа 6—7 м — на пойме и породами песчаного, песчано-галечникового состава (до 11 м) с подчиненным развитием в разрезе иловатых суглинков (до 5—7 м) —в пределах первой террасы (табл. 86).
Грунтовые воды залегают на глубинах 0—5 м. Состав вод преимущественно гидрокарбонатный кальциевый; плотный остаток до 1 г/л, реже до 2 г/л Агрессивность вод не изучена.
Из современных геологических процессов отмечается подмыв берегов, происходящий вследствие боковой эрозии рек, а также засоление грунтов на отдельных участках Алейской оросительной системы.
ИНЖЕНЕР.-ГЕОЛОГИЧ. РАЙОНИРОВАНИЕ И ХАРАКТЕР. ТЕРРИТОРИИ
371
Таблица 85
Инженерно-геологические показатели свойств литифицированных пород мелового комплекса молассовой формации (по материалам треста <Кузбассуглегеология>)
Показатели физико-технических свойств	Породы		
	песчани кн	алевролиты	1 аргиллиты
Содержание фракций, %; песчаной	(0,5—0,05 л/ж) и пылеватой (0,005—0,0005 мм)	34—88	5-53	0,8—30
	64	34	6
глинистой, меньше 0,005 мм	4-7	6—25	31—69
	10	18	43
Удельный вес, mjM3	2,61—2,78 2,68	2,62—2,72 2,69	2,62—2,76. 2,7
Объемный вес скелета, mjM2	1,61-1,8 1,7	1,59—1,91 1,76	1,51—1,92 1,75
Влажность, %	18—29	13-23	14-27
	19	17	20 ’
Степень влажности	0,8—1	0,8-0,9	0,7—1
	0,9	0,8	0,9 '
Пористость, %	33,3—38,9 36,5	29,4-40,2 34,8	29,7—44,5 35,3 '
Коэффициент пористости	0,5-0,6 0,5	0,4—0,7 0,5	0,4—0,8 0,6 '
Текучесть, %	26—36	31—42	32—70
	31	36	45 ‘
Предел раскатывания, %	19—23	16—29	19—35
	21	23	25 ~
Число пластичности, %	6-13	8—18	10—40
	10	16	22 ’
Максимальная молекулярная влагоемкость	13,9—16 14,7	13,8—20,6 16,9	14,5—31 18,8 ‘
Ненарушенная структура			
Угол внутреннего трения, °	26—37	26-34	10—29
	32	30	23	’
Сцепление, т/м2	1,25-3,75	1,25—3,75	2-8
	2,53	3,24	4,23
Нарушенная структура			
Угол внутреннего трения, 0	22-33	19—29	10—29
	29	24	22 ’
Сцепление, т/л2	0,6—2,5 1,69	0,05—2,5 1,49	0,6—4,2 2,02
372
инженерно-геологические условия
Таблица 86
Ийжеиерио-геологические показатели свойств песчаного аллювия первой надпойменной террасы р. Оби (по материалам Т. М. Спиридоновой)
Показатели физико-технических свойств	Пески			
	разнозернистые	мелкозернистые	среднезернистые	крупнозернистые
Удельный вес, г) см3		2,74	2,76	2,75	2,75
Объемный вес, г/см^		1,64	1,54	1,57	1,65
Пористость, %		40	44	43	40
Коэффициент пористости		0,67	0,79	0,75	0,66
Сцепление, кГ)сл2		0	0	0	0
Коэффициент трения	•	. . .  .	0,5	0,5	0,5	0,5
Комплекс верхнечетвертичных отложений второй и третьей надпойменных террас р. Оби состоит из супесей и песков с галькой, с преобладанием в разрезе мелко- и среднезернистых песков, мощностью до 35 м. Крупнозернистая и гравелистая фракции в них не превышают обычно 16—22%, в то время как средне- и мелкозернистые частицы соответственно достигают 77—89% при средних содержаниях 56—65%• Комплекс отнесен к группе песчаных пород.
Водоносные горизонты вскрываются на глубинах 0—5 м на второй и глубже 10 м на третьей надпойменных террасах. Состав вод гидрокарбонатный магниево-кальциевый. Агрессивность вод не изучена.
Террасы слабо наклонены к р. Оби и поверхность их расчленена густой сетью широких ложбин, разделенных между собой сравнительно узкими гривами. Местами поверхность террас заболочена.
Комплекс верхнечетвертичных отложений четвертой надпойменной террасы р. Оби слагается супесями, песками с прослоями суглинков и маломощным горизонтом грубообломочного материала в основании. С поверхности развиты покровные лёссовидные суглинки мощностью 5—6 м, занимающие подчиненное положение в разрезе. Общая мощность отложений 40—50 м. Комплекс отнесен к инженерно-геологической группе песчаных пород со связными.
Характерна высокая пылеватость пород, достигающая 85—90% при средних значениях 30—70%. Состав песков кварцево-полевошпатовый, слюдистый. Высокий коэффициент пористости песков позволяет отнести их к рыхлым среднесжимаемым грунтам. Супеси также имеют рыхлое сложение, большую пористость и карбонатность. В сухом состоянии они легко развеиваются, при увлажнении становятся просадочными, в воде быстро размокают, размываются, создавая сравнительно устойчивую суспензию, плохо фильтруют воду (коэффициент фильтрации супесей, по данным ЛенГПДЭП, равен 0,56—6,65 м!сутки).
Грунтовые воды комплекса встречаются на глубинах от 0 до 10 м. Мощность обводненного слоя равна 12—34 м. По химическому составу воды гидрокарбонатные кальциевые с общей жесткостью 4,7—6,3 мг-экв. Агрессивность вод не изучена.
Терраса прорезается глубокими оврагами и долинами малых рек третьего и четвертого порядка. На участках, сложенных лёссовидными суглинками, встречаются суффозионные воронки — степные блюда.
Комплекс среднечетвертичных отложений пятой надпойменной террасы р. Оби, сложенный лёссовидной толщей супесчано-суглинистого состава (по определениям в районе г. Бийска), характеризуется высоким содержанием пылеватых частиц, составляющих до 60—70% породы.
ИНЖЕНЕР -ГЕОЛОГИЯ. РАЙОНИРОВАНИЕ И ХАРАКТЕР. ТЕРРИТОРИИ
373
Удельный вес суглинков зависит от присутствия в минералогическом составе микроклина (5—12%), роговой обманки (1—5%), биоти-,та (до 6%), мусковита (до 4%) и колеблется в пределах 2,63— 2,72 г/см3. Объемный вес изменяется от 1,5 до 1,7 г)см3. По структурным особенностям легкие пылеватые суглинки образуют типичную для лёссовидных пород столбчатую отдельность и имеют вертикальную пористость в виде трубчатых канальцев, средняя величина которых колеблется в пределах от 0,2 до 2 мм. В местах суффозионных воронок плотность легких суглинков выше, они принимают характер заиленных грунтов, обладающих большим коэффициентом пористости (0,79—0,86), среднесжимаемых — коэффициенты уплотнения 0,02—0,04. При замачивании суглинки обнаруживают просадочные свойства.
Грунтовые воды комплекса вскрываются на глубинах от 0 до 10 л и приурочены к песчаным разностям. Воды гидрокарбонатные кальциевые с минерализацией, не превышающей 0,5 г/л, агрессивность их не изучена. С выходом грунтовых вод на поверхность (у склонов долин) связаны суффозионные обвалы и оползни пород пятой террасы.
Комплекс верхнечетвертичных отложений поймы и террас притоков р. Оби в пределах юга Западно-Сибирской низменности распространен в долинах рек Бии, Катуни, Песчаной, Ануя, Алея, Чарыша и Чумыша. Отложения, слагающие поймы рек, представлены русловой, пойменной и старичной фациями преимущественно песчаного состава мощностью 10—15 м. Подчиненное значение имеют супеси, суглинки и пески с галькой. Разрезы надпойменных террас притоков р. Оби (мощность 10— 30 лг) существенно различны между собой. В обрыве первой надпойменной террасы левого берега р. Алея обнажается переслаивание песков, супесей и до четырех горизонтов погребенных почв типа погребенного торфяника (Дубинкин, 1962). Аналогичные разрезы террас наблюдаются по рекам Чумышу и Чарышу. Комплекс отнесен к группе песчаных пород со связными.
Разрезы террас по рекам Катуни, Бие, имеют существенно песчаный состав с редкими незначительными прослойками суглинков. Пески в основном мелкозернистые, полимиктовые, горизонтально- и косослоистые с грубозернистым неокатанным песком, мелким гравием и редкой галькой в основании.
Пойменные пески и супеси повсеместно обводнены. Воды вскрываются на глубинах 1—2 м. На террасах воды колодцами встречаются на глубинах от 0 до 10 м. Состав вод чаще всего гидрокарбонатный кальциевый. Агрессивность на большой части территории отсутствует, но местами отмечена сульфатная.
Из современных геологических процессов проявляются подмыв берегов и связанное с этим обрушение их, особенно на реках Бие и Катуни. На остальных реках отмечается частичное заболачивание пойм, реже первой и второй надпойменных террас.
Аллювиальные отложения Чулымо-Енисейской низменности наиболее детально изучены в долине р. Кии, имеющей в районе г. Мариинска пойму и три надпойменных террасы. Пойма занимает значительное место в долине реки. Мощность осадков от 2,5 до 8 м. На юге это преимущественно галечники, на севере — пески. Разрез террас (8—25 м) в основном супесчано-суглинистый: супеси, суглинки, галечники с песками и гравием. Комплекс отнесен к группе песчаных пород со связными. Воды аллювиальных отложений гидрокарбонатные и сульфатно-гидро-карбонатные кальциевые с минерализацией 0,2—0,7 г/л и общей жесткостью 4—8 мг-экв. Агрессивность вод не изучена.
б.	Комплекс аллювиальных отложений среднечетвертичного возраста распространен на значительных площадях в Кулун-
374
ИНЖЕНЕРНО ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
динской аллювиальной равнине Представлен он песками, часто гравелистыми, грубыми, полимиктовыми, слюдистыми общей мощностью 20— 29 м и отнесен к группе песчаных пород.
Пески повсеместно содержат горизонт подземных вод, вскрываемый скважинами на глубинах от 5 до 10 м. По качеству грунтовые воды пресные с содержанием растворимых солей 0,5—1 г/л. Вблизи соленых озер, а также в крупных понижениях минерализация возрастает до 3 г/л и выше. Тип вод гидрокарбонатный кальциево-натриевый. Общая жесткость 3—17 мг-экв. Агрессивность отсутствует.
в.	Комплекс озерно-аллювиальных отложений современного возраста пользуется незначительным распространением вокруг озер Кулундинской степи. Представлен он солями (мирабилит) и засоленными грунтами (солончаки, солонцы), отнесенными к группе соленосных пород. Водоносность комплекса большей частью не изучена. Отмечается наличие промышленных подземных рассолов в районе Михайловской группы озер.
Озерно-аллювиальный комплекс средне-верхнечетвертичного возраста приурочен к долинам древнего стока Алтая, где представлен мелкозернистыми песками с незначительной примесью гравия и гальки. Супеси и суглинки имеют подчиненное развитие, поэтому комплекс отнесен к группе песчаных пород со связными. Мощность комплекса до 50 м. Пески рыхлые средней плотности с содержанием фракций (в %): крупнопесчаной 0—14, среднепесчаной 17—37, мелкопесчаной 50—70 и пылеватой, илистой, глинистой 0,1—3. Удельный вес песков колеблется от 2,67 до 2,73 г/см3, пористость 39—46%, коэффициент пористости 0,8— 0,9, степень плотности 0,21—0,68, угол естественного откоса песков в сухом состоянии 36—40°, под водой 29—32°.
В отложениях комплекса грунтовые воды залегают на глубинах от 0 до 10 м,- По химическому составу воды пресные, редко солоноватые с плотным остатком до 2 г/л (район оз. Горького). Местами отмечается сульфатная и общекислотная агрессивность вод (Михайлова, 1958).
Слабая дренированность, наличие большого количества соленых озер, близкое к поверхности залегание грунтовых вод и геологическое строение комплекса вызывают на отдельных участках поверхностное засоление грунтов.
Комплекс эоловых среднечетвертичных отложений приурочен к долинам древнего стока и некоторых современных рек Алтая, залегая отдельными буграми на озерно-аллювиальных и аллювиальных образованиях. Представлен он эоловыми перевеянными песками, супесями. Воды типа верховодки, развитые спорадически, безнапорные. Данные о качестве вод отсутствуют.
Комплекс озерно-аллювиальных среднечетвертичных отложений северо-восточной части Чулымо-Енисейской впадины представлен покровными образованиями водоразделов: голубовато-серыми глинами, суглинками, часто илистыми песками с мелкими обломками и галькой коренных пород. Мощность комплекса колеблется от 5 до 20 м. Породы отнесены к группе связных.
В разрезе комплекса локально развита верховодка, залегающая в интервале от 0 до 10 м. Состав вод гидрокарбонатный кальциевый, минерализация до 1 г/л. Агрессивность не изучена.
г.	Комплексы эолово-делювиальных и субаэральных отложений представлены образованиями нижне-среднечетвер-тичного и среднечетвертичного возраста.
Комплекс эолово-делювиальных среднечетвертичных отложений распространен в Кулундинской аллювиальной равнине. Он состоит из тол
ИНЖЕНЕР ГЕОЛОГИИ. РАЙОНИРОВАНИЕ И ХАРАКТЕР. ТЕРРИТОРИИ
375
щи лёссовидных суглинков мощностью 7—8 м и отнесен к группе лёсса и лёссовидных пород.
Комплекс нижне-среднечетвертичных и среднечетвертичных эоловоделювиальных отложений пользуется повсеместным распространением в пределах Приобского плато, Обь-Чумышской возвышенности и вдоль западного склона Колывань-Томской зоны. Он представлен однородной толщей желтовато-бурых лёссовидных суглинков легких, средних и тяжелых разностей, известковистых и неслоистых. Мощность комплекса достигает 100—120 м при сплошном покрове лёссовидных суглинков в 25—40 м. Частое использование комплекса в качестве оснований при строительстве объясняет лучшую по сравнению с другими инженерногеологическую изученность отложений. Ниже приводится характеристика физико-технических свойств лёссовидных пород в районе г. Барнаула, по материалам Е. В. Трепетцова (1962).
В гранулометрическом составе лёссовидных пылеватых суглинков наблюдается отсутствие фракций крупнее 1 мм, песчаные частицы (от 0,25 до 1 мм) достигают всего 1,5% и в единичных случаях 4%. Содержание мелкопесчаной фракции (от 0,05—0,25 мм) колеблется в пределах 15—33%, иногда уменьшаясь или увеличиваясь до 6—12 и 41% за счет увеличения или уменьшения пылеватой (0,05—0,005 мм) до 50— 74%. Глинистая фракция изменяется в пределах 12—22%. Суглинки находятся в непластичном состоянии. С изменением их влажности связано изменение объема с образованием трещин отдельности. Поверхностные воды, проникая по трещинам вглубь, легко размывают суглинки, образуя пустоты выщелачивания, воронки, пещеры, вызывая оползание грунтовых масс (табл. 87).
Таблица 87
Показатели физико-технических свойств лёссовидных пород Алтая в районе г. Барнаула (по Е. В. Трепетцову, 1962)
Показатели физико-технических свойств	Лёссовидные суглинки	Показатели физико-технических свойств	Лёссовидные суглинки
Объемный вес, г/см3 Удельный вес, г/с.и3 Естественная влажность, % Пористость, % Число пластичности, % Предел текучести, % Предел раскатывания, % Максимальная молекулярная влагоемкость, % Полная влагоемкость, %	1,54-1,85 2,67—2,75 2—19 32—44 8-18 24—38 15—20 26-35 28—36	Величина набухания, % Влажность после набухания, % Коэффициент уплотнения, см'1 [кг при 1—2 кг!см2 Линейная усадка Гигроскопическая влажность, % Угол внутреннего трения, 0 Сцепление, кг/см2 Коэффициент фильтрации на глубине	1—2	м, м/сутки	11—25 23—29 0,007-0,49 3—5 2,2—4,7 17—24 1,1-0,35 1,83
Величина относительной посадочности суглинков до глубины 7 м при замачивании грунта под давлением в 3 кГ/см2 больше 0,02 (0,02— 0,08), что позволяет отнести их к просадочным. Глубже 7 м* породы практически непросадочны. В среднем суглинки слабо- и среднесжи-маемые.
376
ИНЖЕНЕРНО ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Пески в составе комплекса не занимают определенного положения, прослои их в верхней части разреза ничтожны, однако к основанию замечено увеличение количества и мощности песчаных прослоев
Грунтовые воды вскрываются мелкими скважинами и колодцами на глубинах от 0 до 10 м По составу воды гидрокарбонатные кальциевые, реже натриевые, с плотным остатком обычно от 0,6 г!л до 1,2 г/л Для вод с минерализацией выше 2 г/л характерны сульфатный состав и сульфатная агрессия
Современные геологические процессы в пределах развития лессо видных пород представлены оползанием, эрозией, просадками, развеванием и засолением
Оползневые явления на юге Западно Сибирской низменности (Алтайский край) отмечены в основном в долине р Оби, особенно на ее левобережье Интенсивное оползание склона установлено в районе г Барнаула Образованию оползней благоприятствует наличие в основании склонов горизонта увлажненных суглинков и глин, а также интенсивный подмыв рекой основания уступа водораздельного плато, нарушающий его устойчивость
Глубинная эрозия рек в настоящее время находится в стадии оживления, особенно в низовьях рек Алея и Чарыша Боковой эрозии подвергается обрушающаяся первая надпойменная терраса, сложенная высоковлагоемкими, способными к размоканию рыхлыми, плохоустойчивыми к разрушению породами По данным многократных лаборатор ных испытаний, произведенных Новосибирским отделением ГИПРОГОР, размокание монолитов происходит с быстротой 100% за 1—2 мин
Процесс оврагообразования, интенсивно действующий в настоящее время, связан с новым эрозионным циклом О степени развития оврагов предшествующего эрозионного цикла можно судить по большой площади, пораженной овражно-балочной сетью, и по глубине вреза последней Т М Спиридонова считает, что в настоящее время начинается новый цикл разрушения поверхности района, связанный с опусканием базиса эрозии, увеличением сухости летних периодов, интенсивности весеннего таяния снегов и уничтожения лесных массивов, интенсивности распашки Просадки происходят при нарушении пористой структуры пород и уплотнении их при увлажнении, а также в результате суффозион-ных и химических процессов, связанных с инфильтрационными водами, вымывающими пылеватые частицы и карбонаты из суглинков Явление это напоминает карстовый процесс Большинство просадочных форм — «степные блюдца», воронки, озера заполнены водой, слагающие их породы характеризуются плотным сложением
Сильные ветры в весеннее и летнее время в условиях большой сухости климата, почвенный покров, представленный рыхлой пылеватой по родой, мало скрепленной глинистым материалом, интенсивное разде лывание территории под посевы способствуют развитию ветровой эрозии на значительной площади степной части Алтая Летом часты «черные бури», во время которых воздух густо насыщается пылью, переносящейся на большие расстояния
Слабая дренированность, наличие большого количества озер, бли зость к дневной поверхности грунтовых вод, своеобразные черты климата и геологического строения Кулундинской равнины обусловливают наличие солонцов и солончаков В речных долинах, по межгривным понижениям, где процессы капилярного поднятия легко растворимых солей преобладают над процессами выщелачивания, образуются луговые солончаки, по окраинам озер, а также в виде пятен по микрозападинам— смешанные солончаки
ИНЖЕНЕР ГЕОЛОГИИ РАЙОНИРОВАНИЕ И ХАРАКТЕР ТЕРРИТОРИИ
377
д Комплекс элювиально-делювиальных среднечетвертичных отложений района Чулымо-Енисеи-с к о й низменности представлен лессовидной толщей — суглинками, супесями, реже глинами и отнесен к группе «лесс и лессовидные породы» Мощность комплекса до 10—25 м
По работам ЗСГУ в Анжеро-Судженском районе Кемеровской области удельный вес и объемный вес скелета грунта колеблются в значительных пределах от 2,7—2,77 г1см? до 1,38—1,84 г) см\ пористость грунтов составляет 38—50%, число пластичности варьирует от 17 до 23, влажность достигает 44% и более Гранулометрический состав грунтов на глубине до 5 м выражается содержанием песка 4—27%, пыли 42— 64% и глины 20—38% Характерной чертой лёссовидных грунтов комплекса является отсутствие просадочных свойств при замачивании \ большинства из них
Водоносный горизонт типа верховодки приурочен к верхним частям разреза (0—10 м) 'и чаще всего к местным понижениям в рельефе Агрессивность вод не изучена
Современные геологические процессы на поверхности комплекса сводятся к аккумулятивной и эрозионной деятельности постоянных и временных потоков и заболоченности бассейнов рек Кии, Урюпа, Яи На плоских водораздельных пространствах нередко отмечаются западины, заполненные талыми и дождевыми водами, а также заболоченные участки, приуроченные к отрицательным формам рельефа
Б. АЛТАЕ-САЯНСКАЯ ГЕОСИНКЛИНАЛЬ
Среди пород коренной основы Алтае-Саянского региона выделяются следующие формации интрузивная, метаморфическая, осадочно-эффузивная, карбонатная, терригенно-карбонатная, терригенная и угленосная Поверхностные отложения подразделяются на формацию горных склонов, горного оледенения, предгорных равнин и межгорных впадин (Чуринов, Цыпина и др , 1961)
В зависимости от характера разреза в различных частях описывае мой территории преобладающее распространение получили различные формации
Краткая характеристика областей
В области аккумулятивных равнин (I) распространены различные формы рельефа Неня-Чумышская равнина (Б—1—6) отличается преобладанием увалисто-холмистого рельефа, для предгорьев Алтая (Б—1—7), Салаира (Б—1—8) и Кузнецкого Алатау (Б—1—9) характерны широкоувалистые формы с глубиной эрозионного расчленения до 80—100 м Долины рек часто асимметричны с двумя-тремя надпойменными террасами песчано-галечного состава Водоразделы выположены В области широко распространена формация предгорных равнин
Межгорная эрозионно-аккумулятивная равнина Кузбасса (Б—II— 10), расположенная в области днудационно-тектонических равнин (II) довольно глубоко (100—150 м, реже 230 м) расчленена густой и сложной речной сетью Водоразделы здесь покрыты почти сплошным чехлом отложений формации межгорных впадин, представленных лессовидными четвертичными суглинками, залегающими на пенепленизирован-ной поверхности палеозойских и мезозойских пород. Долины рек, особенно крупных (Томь, Пня, Кондома, Яя), отличаются значительной шириной до 10—15 км и более Местами они глубоко врезаны в палеозойские породы Мощность аллювиального комплекса иногда достигает 50 м.
378
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Высокогорные впадины Алтая-Чуйская, Курайская, Уймонская Абайская, Усть-Канская и другие (Б—II—11) располагаются на абсолютных отметках 1750—2200 м. Поверхность их волнистая, местами по периферии имеются террасированные валы. Впадины заполнены мощной толщей кайнозойских образований, верхняя часть которых относится к формации горного оледенения.
К области денудационных возвышенностей на дислоцированном палеозойском основании (III) отнесена пенепленизированная холмистоувалистая Колывань-Томская возвышенность (Б—III—12), местами глубоко расчлененная речной сетью (р. Томь). В области широко распространены образования терригенно-карбонатной и осадочно-эффузивной формаций коренной основы и внеледниковой формации поверхностных отложений.
В области денудационных складчато-глыбовых гор (1У) отчетливо выделяются увалисто-холмистые низкогорья (400—900 м) Алтая (Б—IV—13), Салаира (Б—IV—14) и Кузнецкого Алатау (Б—IV—15), резко расчлененные среднегорья и высокогорья. В низкогорной зоне преобладают мягкие сглаженные формы с многочисленными узкими и глубоковрезанными (от 100 до 500 м) долинами рек. Отложения формаций горных склонов и предгорных равнин распространены неравномерно. Вдоль восточного склона Салаирского кряжа они занимают наибольшие площади. На Алтае и в Кузнецком Алатау склоны некоторых водоразделов сложены образованиями интрузивной формации с частыми скальными выходами.
В среднегорье Алтая высоко приподнятые вершины и гребни Тиги-рекского и Бащелакского хребтов покрыты крупнообломочными отложениями (курумы)или носят следы древнего оледенения (кары). В настоящее время ледники здесь отсутствуют (Тронов, 1948). Для среднегорья Кузнецкого Алатау характерны более мягкие и массивные очертания междуречий — результат древнего пенеплена. Гольцы, также как и на Алтае, часто покрыты курумником. Речная сеть бассейнов рек Бии, Катуни, Чулышмана, Чарыша на Алтае и Кондомы, Мрас-Су, Кии, Усы в Кузнецком Алатау хорошо развита. Высокогорный рельеф с ледниками, фирнами, следами древнего оледенения и современным островным распространением многолетнемерзлых пород характерен только для южной части Алтая. Глубина эрозионного вреза здесь достигает 1800— 2000 м и более.
В области денудационных складчато-глыбовых гор широко распространены породы метаморфической, осадочно-эффузивной, карбонатной, терригенно-карбонатной, терригенной и интрузивной формаций коренной основы. Поверхностные отложения представлены формацией горных склонов.
Большое значение в формировании инженерно-геологических условий территории региона имеет глубина сезонного промерзания, зависящая не только от физических свойств пород и их влажности, но и от высоты снегового покрова, характера растительности и др. В Кузнецкой впадине и предгорьях Кузнецкого Алатау, Салаира и Алтая с маломощным снежным покровом (0,2—0,5 м) она достигает 2—2,3 м. В горных районах с мощностью снега 2—3 м величина сезонного промерзания грунтов снижается до нуля.
Инженерно-геологическая характеристика формаций и комплексов горных пород Алтае-Саянского региона
Геосинклинальные формации коренной основы. К геосинклинальным формациям в рассматриваемом регионе относятся: интрузивная, метаморфическая, осадочно-эффузивная, карбонатная, терригенно-карбонат-
ИНЖЕНЕР.-ГЕОЛОГИЯ. РАЙОНИРОВАНИЕ И ХАРАКТЕР. ТЕРРИТОРИИ
379
ная, терригенная и угленосная. Ниже дается инженерно-геологическая характеристика комплексов, выделенных в этих формациях.
В интрузивной формации выделяется два комплекса, входящие в одну группу скальных пород.
Первый комплекс кислых интрузий состоит из гранитов, гранодиоритов и гнейсогранитов, а также кварцевых диоритов кембрийского и силурийского возрастов. Генетически связаны с кислыми и основные интрузии, среди которых преобладают диориты, габбро-диориты, пирок-сениты и перидотиты кембрия.
Второй комплекс основных и кислых интрузий девона, пермо-карбона и перми представлен гранитами, гранодиоритами, плагиогранитами, гранит-порфирами кварцевыми порфирами, габбро, сиенитами, нефелиновыми сиенитами, перидотитами и пироксенитами.
Породы этих комплексов, по единичным определениям, характеризуются сопротивлением временному сжатию в сухом состоянии от 400 до 3000 кГ!см2 и объемным весом 2,35—3,1 г]см3. Прочность скальных пород находится в прямой зависимости от петрографического состава и структуры, определяющих способность их к выветриванию. Глубина выветривания крайне различна, но чаще составляет 50—60 м, достигая максимума в зонах тектонических нарушений. Наиболее устойчивы основные разности — диориты и габбро, менее — лейкократовые граниты. Первые при выветривании дают крупнообломочный и глыбовый материал, вторые — грубый песчано-глинистый.
Метаморфическая формация объединяет регионально метаморфизованные отложения протерозоя, нижнего палеозоя, верхнего кембрия (Горный Алтай) и кембро-ордовика центральной части Кузнецкого Алатау, Салаира и Алтая. Комплексы пород протерозоя, нижнего палеозоя и верхнего кембрия представлены кристаллическими сланцами, гнейсами, мраморами, порфиритоидами, кварцитами, песчаниками, конгломератами, яшмами и объединяются в группу скальных пород. Кембро-ордовикский комплекс, сложенный флишоидной толщей — глинистые сланцы, дислоцированные песчаники, конгломераты, алевролиты мощностью 1600—5000 м, по менее прочному характеру внутренних связей отнесен к группе полускальных. Региональный характер метаморфизма определяет общность основных показателей инженерно-геологических характеристик пород: прочности и трещиноватости.
Осадочно-эффузивная формация включает следующие комплексы морского и континентального генезиса. Комплексы морских отложений низов нижнего и среднего кембрия общей мощностью 3500— 3810 м распространены преимущественно в районе Салаира и представлены слабометаморфизованными порфиритами, эффузивами и их туфами, а также туфогенными песчаниками и известняками. Породы, будучи сильно трещиноватыми, образуют на обнаженных склонах осыпи. Комплекс континентальных отложений нижнего и среднего девона, картируемый в основном в пределах Кузнецкого Алатау, состоит из эффузивов, туфобрекчий, кварцевых порфиров и песчаников (1500—4000 м). Породы менее трещиноваты и метаморфизованы, чем образования, слагающие кембрийский комплекс, вследствие чего они отличаются от него большей стойкостью к выветриванию и разрушению. Временное сопротивление сжатию туфобрекчий и порфиритов в сухом состоянии изменяется в пределах 800—2990 кГ)см2, в водонасыщенном — снижается до 550—1400 кГ/см2. Комплекс морских отложений среднего и верхнего девона (до 5000 м) представлен вулканогенными породами, их туфами, песчаниками, известняками и распространен на значительных пространствах в пределах западной части Горного Алтая, Колывань-Томской складчатой зоны и Салаира, меньше — на юге Кузнецкого Алатау,
380
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
в Горной Шории. В Горном Алтае известны аналогичные по составу отложения нижнего девона (до 1500 ж).
Комплекс песчаников, алевролитов и базальтов триаса, объединенный в группу скальных пород, выделен только в Кузнецкой впадине и слагает Тарадановский и Салтымаковский хребты. Мощность комплекса до 1470 м. Породы обладают высокой прочностью.
Карбонатная формация, широко распространенная в центральной части Горного Алтая, Кузнецкого Алатау и на Салаире, состоит из четырех комплексов морских отложений верхнего протерозоя, верхов нижнего кембрия, верхнего силура и нижнего девона. Породы первых двух (метаморфизованные известняки, мраморы, доломиты, песчаники) объединяются в скальную группу общей мощностью 2400— 5000 м. Комплекс известняков, мергелей, песчаников, известковистых сланцев верхнего силура (650—1300 ж) отнесен к группе полускаль-ных пород. Комплекс карбонатных пород нижнего девона (известняки, мергели, доломиты, сланцы) установлен только на восточном склоне Салаира. Все породы характеризуются средней степенью метаморфизма. Массивные разности довольно устойчивы к выветриванию, рас-сланцованные — образуют на склоне осыпи. Сопротивление пород временному сжатию изменяется у мраморизованных известняков в пределах 530—14 700 кГ]см2, у альбитофиров 1100—4300 кГ1см2.
Терригенно-карбонатная формация слагается комплексами морских и прибрежно-морских отложений верхнего кембрия, нижнего силура, ордовика, среднего и верхнего девона и нижнего карбона. Они представлены известняками, мергелистыми и глинистыми сланцами, конгломератами, глинистыми песчаниками, алевролитами, аргиллитами общей мощностью 4200—8100 ж и объединяются в инженерногеологическую группу полускальных пород. Отложения характеризуются слабым метаморфизмом, иногда сильно рассланцованы и при выветривании образуют обильные осыпи на обнаженных склонах (Горный Алтай). По единичным определениям Нерудной экспедиции ЗСГУ, временное сопротивление сжатию в сухом состоянии девонских известняков Колывань-Томской зоны и Салаира колеблется от 390 до 1700 кГ)см2 у песчаников составляет 540 кГ/см2. Известняки нижнего карбона выдерживают нагрузки 250—2740 кГ1см2, мергелистые разности 500-— 1200 кПсм2.
Группа скальных пород включает один комплекс среднего кембрия Салаира и Кузнецкого Алатау. По составу это известняки, кремнистые сланцы, доломиты, песчаники, линзы яшм общей мощностью 2000— 3500 ж.
В терригенной (верхней) формации выделяются два комплекса континентального происхождения. Комплекс отложений ордовика на Салаире и Алтае представлен глинистыми сланцами, песчаниками, алевролитами, аргиллитами (2100—4500 ж). Комплекс отложений верхнего девона (1700—5100 ж) Кузнецкого Алатау, Колывань-Томскоп зоны и северо-западного Салаира состоит из красноцветных аркозовых песчаников, глинистых сланцев, конгломератов, алевролитов и аргиллитов. Отложения объединены в инженерно-геологическую группу полускальных пород, отличающихся слабой устойчивостью к выветриванию.
Угленосная формация состоит из двух комплексов лагунноконтинентальных отложений пермо-карбона и юры, распространенных в Кузнецкой впадине. Первые представлены глинистыми песчаниками, песчано-глинистыми сланцами, конгломератами, алевролитами, аргиллитами, пластами и линзами каменного угля, «горельниками», сидеритами общей мощностью 6200—8300 ж при мощности пластов угля 0,5— 60 ж. Временное сопротивление сжатию песчаников изменяется в щиро-
ИНЖЕНЕР ГЕОЛОГИИ РАЙОНИРОВАНИЕ И ХАРАКТЕР ТЕРРИТОРИИ
381
ких пределах от 300 до 3500 кГ/см2, аргиллитов от 300 до 2430 кГ/см2 Во влажном состоянии сопротивление песчаников снижается до 200— 1500 кГ/см2.
Юрский комплекс (800—900 м) сложен песчаниками, часто слабо-сцементированными, алевролитами с пластами бурого и каменного угля, конгломератами По прочности отложения угленосной формации отнесены к группе полускальных пород
К верхней наиболее выветрелой и трещиноватой части пород коренной основы Алтае-Саянского региона мощностью 50—100 м приурочены напорно-безнапорные трещинные и трещинно-карстовые воды, залегающие на глубинах от 0—5 м (в эрозионных понижениях) до 20— 40 м и больше (на водоразделах) Воды преимущественно пресные, частично ультрапресные с минерализацией 0,1—0,5 г/л, реже больше, гидрокарбонатные кальциевые и кальциево-магниевые На площадях развития закарстованных карбонатных толщ отмечается наличие агрессивной углекислоты в количествах, опасных для бетонных сооружений
Из современных геологических явлений широко распространены донная и боковая эрозии в долинах рек, осыпи, обвалы, курумы — на склонах и вершинах водоразделов В высокогорных районах четко выражены следы древнего оледенения кары, «бараньи лбы» и т п На отметках выше 1800 м в районах Горного Алтая установлены острова многолетнемерзлых пород Нижняя граница последних вскрывается горными выработками и скважинами на Акташском, Чеган-Узу неком, Кал-гутинском месторождениях на глубинах от 6 до 50—70 м На участках, не покрытых моренными образованиями, она опускается до 130 м Мощность деятельного слоя в летнее время не превышает 1,5 м Искусственное изменение температурного режима приводит к ослаблению структурных связей многолетнемерзлых пород Измененные до состояния глины аркозовые песчаники ордовика в зоне Акташского надвига при оттаивании приобретают пучащие свойства, разрушая иногда крепления горных выработок
Широкое развитие в районах распространения карбонатных пород имеют карстовые формы воронки, провалы, пещеры, сухие русла рек Наиболее отчетливо они выражены в долинах левых притоков р. Катуни—рек Чумыш, Белая Магата, Сараса, рек Чарыш, Белая на Алтае, Б и М Толмовой, Заломки, Верди, Ура, Бачата, Баскускана на Салаире, Уса, Кия, Ташелга, Пызас, Кайский Шалтырь в Кузнецком Алатау
Большой интерес представляют последствия подземных пожаров в каменноугольных отложениях Кузбасса Горелые породы приобретают новые физические свойства (объемный вес, предел прочности при сжатии, величина коэффициента фильтрации, водопоглощение и др ) Одновременно изменяется и рельеф в районе «горельников» появляются вытянутые гряды и группы холмов с превышением до 50—60 м и даже 100 м Протяженность горелых участков достигает 4150 м при ширине 100 м и глубине 150—200 м (Кемеровский район) Некоторые пустоты, оставшиеся от сгорания пород, иногда заполняются водой, создающей опасность при проходке подземных горных выработок (прорыв и затопление шахт «Дальние горы», «Тайбинская» и др )
По сейсмическому районированию Алтае-Саянскии регион относится к районам возможных восьмибалльных землетрясений Неоднократные ощутимые колебания отмечены главным образом в Горном Алтае, на востоке Кузнецкого бассейна и юго-западном окончании Колывань-Томской складчатой зоны, у г Камня-на-Оби В Горном Алтае зафиксированы отголоски восьмибалльного Монгольского землетрясения 10 августа 1931 г интенсивностью не менее семи баллов в пограничных
382
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
районах и около пяти в г. Бийске. Достоверными являются данные о шестибалльном землетрясении 19 сентября 1938 г. в районе с. Кош-Агачи пятибалльном вблизи с. Шебалино.
В Кузбассе, в районе г. Новокузнецка, первые зафиксированные землетрясения относятся к 1898 и 1903 гг. Интенсивность их составляла шесть—семь баллов. Кузнецкое землетрясение 19 июля 1898 г. ощущалось на большой площади, захватив Алтай и западную часть Западного Саяна. В последнее десятилетие сейсмическая деятельность активизировалась. 31 мая 1964 г. было зарегистрировано 3—4 балльное землетрясение в г. Новокузнецке с эпицентром несколько северо-восточнее его. Более сильное землетрясение было отмечено там же 21 октября 1966 г. Общая площадь, на которой ощущались толчки, составила, по сообщению А. П. Дубка, 30 тыс. км2. В результате землетрясения в эпицентральном районе (пос. Высотный — Томь-Усинская ГРЭС) в некоторых каменных зданиях образовались трещины, разрушились трубы. В районе г. Камня-на-Оби слабые колебательные движения (три—четыре балла) ощущались в 1822, 1829 и 1914 гг. Более сильные землетрясения в четыре—шесть баллов были отмечены 12 апреля 1964 г. и 15 февраля 1965 г. с эпицентром в 20—30 км севернее города.
Формации поверхностных отложений. Формация горного оледенения представлена двумя комплексами гляциальных и флювиогляциальных отложений средне-верхнечетвертичного возраста (20— 60 м). Распространены они локально на небольших площадях в межгорных депрессиях и долинах крупных рек Алтая—-Чуи, Чулышмана, Катуни и др., поэтому на инженерно-геологической карте они показаны одним контуром. В состав комплексов входят галечники с прослоями и линзами песков от тонкопылеватых до грубых с горизонтальной или волнистой слоистостью, с грубослоистыми глинами и неравномерным включением валунного материала, особенно обильного в морене.
Валунно-галечниковые отложения формации горного оледенения характеризуются повсеместной обводненностью. Воды безнапорные и вскрываются на глубинах от 0 до 5 м. Состав их гидрокарбонатный кальциевый, минерализация равна 0,2—0,4 г/л, общая жесткость 3— 5 мг-экв.
Формация горных склонов состоит из двух комплексов элювиально-делювиального и делювиально-пролювиального генезиса нерас-члененных четвертичных отложений. Первый представлен глинами, лёссовидными суглинками и грубообломочным материалом и выделен в центральной части Салаира, залегая непосредственно на породах коренной основы или древней коре выветривания. Мощность его изменяется от нескольких сантиметров на крутых до 40 м и более на пологих склонах широких логов и плоских водоразделах. Отложения комплекса отнесены к группе связанных пород с включением обломочных.
По неоднократным определениям при работах с целью укрепления и предохранения от деформаций железнодорожного полотна на юге Кузнецкого Алатау (Новокузнецк-Таштагол) суглинки горных склонов пылеватые, макропористые, пластичные, плотные. Содержание пылеватых частиц достигает 65—70%, глинистых 30—52%, песчаных обычно не превышает 3—4%. Число пластичности колеблется от 12 до 18, пористость составляет 37—47% при естественной влажности 19—24%. Объемные и удельные веса соответственно составляют 1,8—2,03 и 2,53— 2,78 кг/см2.
Грунтовые воды элювиально-делювиального комплекса, залегающие на глубине от 0 до 10 м, не имеют сплошного распространения; по составу они гидрокарбонатные кальциево-магниевые, редко магние-во-натриевые. Агрессивность вод не изучена.
ИНЖЕНЕР -ГЕОЛОГИЯ. РАЙОНИРОВАНИЕ И ХАРАКТЕР. ТЕРРИТОРИИ
383
Из современных геологических процессов отмечаются оползни делювиальных суглинков, вызываемые неурегулированностью поверхностного стока, особенно на участках подрезки склонов при строительстве (деформация откосов железнодорожного полотна на юге Кузнецкого Алатау).
Второй комплекс делювиально-пролювиального генезиса нерасчле-ненных четвертичных отложений мощностью от 0 до 2—3 м представлен суглинками, глинами, грубыми супесями с обломками коренных пород. Он распространен локально на территории всего Алтае-Саянского региона, занимает незначительные площади и обладает малой мощностью. Особого практического значения этот комплекс не имеет.
Формация предгорных равнин представлена двумя комплексами: элювиально-делювиальным (мощностью до 30 м) нерасчле-ненных четвертичных отложений в предгорьях Кузнецкого Алатау и центральной части Салаира и комплексом субаэрального генезиса пород средне-верхнечетвертичного возраста в предгорьях Алтая, Салаира и Колывань-Томской зоны.
Первый представлен неслоистыми глинами, суглинками, супесями слабосортированными, часто лёссовидными с включением мелких обломков дочетвертичных пород, количество которых уменьшается вниз по склону. На плато и водоразделах преобладает элювиальная часть комплекса, на склонах долин и логов—делювиальная. Состав суглинков у ст. Трудармейка в Беловском районе Кемеровской области характеризуется содержанием пылеватой фракции (0,05—0,005 мм) 34—37% и глинистой фракции (>0,005 мм) 30—37%. Среди песчаных частиц преобладают размеры 0,1—0,05 мм (от 26 до 28%). Влажность элювиально-делювиальных суглинков колеблется в пределах 18—30%, угол внутреннего трения 12—19° и сила сцепления 0,16—0,46 кГ/см2.
Грунтовые воды спорадического распространения вскрываются на глубинах от 0 до 10 м. Воды гидрокарбонатные кальциевые с минерализацией не более 0,5 г/л. Об агрессивности их нет сведений.
Второй комплекс (мощностью 10-—100 м) представлен лёссовидными суглинками, супесями и глинами с обломками дочетвертичных пород (табл. 88).
Таблица 88
Инженерно-геологические показатели свойств лёссовидных пород формации предгорных равнин Алтая (с. Петропавловское)
Показатели физико-технических свойств	Породы	
	суглинок лёссовидный	супесь лёссовидная
Естественная влажность, %		17-24	18—20
Удельный вес, г)см3		2,61—2,65	2,62-2,64
Объемный вес, г/см3		1,97-1,98	1,99—2,05
Пористость, %		36-40	35-37
Коэффициент пористости		0,6—0,7	0,5—0,6
Степень водонасыщения		0,8—1	0,8—0,9
Число пластичности, %		Н. с.	3-4
Предел текучести, %	•	. .	13-14	21—25
Предел раскатывания, %		Н. с.	16—17
На водораздельных участках и высоких склонах в предгорьях Алтая лёссовидные суглинки и супеси иногда просадочные (Трепетцов, 1958) Величина просадки неодинакова и зависит от целого ряда факторов, (мощности, влажности и т. д.).
384
ИНЖЕНЕРНО ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Подземные воды на площади распространения комплекса встречаются спорадически и вскрываются на глубинах до 10 м. По химическому составу они гидрокарбонатные кальциевые с общей минерализацией до 1,6 г/л.
Формация межгорных впадин состоит из трех комплексов: субаэральных и элювиально-делювиальных среднечетвертичных и аллювиальных верхнечетвертичных и современных отложений.
В первый комплекс выделены покровные лёссовидные суглинки, супеси и глины (мощность 1—60 м), имеющие широкое распространение центральной части Кузнецкой впадины. Для просадочных лёссовидных суглинков характерно быстрое разрушение образца при намокании. Неслоистые суглинки на склонах водоразделов непросадочны и слабосжимаемы. Серые суглинки в долинах рек подвержены деформациям благодаря своему недоуплотненному и повышенно-увлажненному состоянию. Грунтовые воды в суглинках встречаются в отдельных депрессиях рельефа (до 10 м), а также в нижней части склонов речных долин, логов, где они выходят на поверхность. Агрессивностью по отношению к бетону эти воды не обладают.
Из современных геологических явлений, характерных для лёссовидных пород в Кузбассе, существенное значение имеют оврагообразование, оползни и просадки (табл. 89).
Процессы оврагообразования развиты преимущественно на высоких террасах и на склонах водоразделов со значительным уклоном поверхности. Глубина и размеры оврагов самые разнообразные. Оползни обычно носят местный характер, не захватывая больших площадей и приурочены в основном к участкам подмыва крутых берегов рек (р. Томь в районе с. Ильинского). По типу это детрузивные оползни. Явления оползания вызваны замачиванием лёссовидных суглинков. Активизация оползневых процессов, по наблюдения Ю. Н. Романца в 1960 г., происходит весной и осенью.
Довольно широко как древние, так и молодые оползни развиты на юге Новокузнецкого района, на площадях распространения высокообводненных юрских образований (г. Осинники), где оползание происходит по прослоям смоченных водой делювиальных глин на контактах с выветрелыми юрскими аргиллитами.
Просадки — явление чрезвычайно распространенное в покровных лёссовидных породах при замачивании их грунтовыми водами. Чаще распространены они на третьей и второй надпойменных террасах, реже на склонах водораздельных плато. Это блюдцеподобные или слегка вытянутые бессточные понижения до 30—50 м в диаметре. Глубина их самая различная, но редко превышает 2 м.
На участках подработки шахтами крутопадающих угольных пластов в Кемеровском, Анжеро-Судженском и особенно Прокопьевско-Киселевском районах Кузбасса отмечены просадочные воронки, по площади равные подрабатываемому пространству. Глубины их зависят от суммарной мощности отрабатываемых пластов угля При незначительных и стабилизировавшихся осадках эти явления не приносят вреда, при больших же объемах выработанного пространства и посадке лав с обрушением кровли угольного пласта на поверхности возникают провалы глубиной от 2,5 до 40 м и более, что приводит к разрушению имеющихся сооружений, а при замачивании талыми и ливневыми водами и к возникновению подвижек типа оползней и сплывов.
Элювиально-делювиальныи комплекс формации межгорных впадин пользуется локальным распространением, главным образом на склонах водоразделов. Представлен он бурыми, серовато-бурыми, преимущественно тяжелыми суглинками, глинами, реже супесями, с включением
ИНЖЕНЕР ГЕОЛОГИЯ РАЙОНИРОВАНИЕ И ХАРАКТЕР ТЕРРИТОРИИ
385
Таблица 89
Инженерно-геологические показатели свойств субаэральных отложений формации межгорных впадин (по материалам работ ЗСГУ в Кемеровском и Новокузнецком районах Кузбасса)
	Породы		
Показатели физико-технических свойств	покровные суглинки, реж супеси и глин! палевые, бурые макропористые тяжелые, реж средние	суглинки е бурые, неслои я стые, некарбонатные с • дресвой и , щебнем корен-е ных пород на склонах	суглинки серовато-желтые пылеватые, реже супеси и глины в долинах рек
Содержание фракций, %. песчаная 2—0,05 мм	0—45	10 15	21-33
	22		27
пылеватая 0,05—0,005 мм	43—80	47—63	42—70
	65		68
глинистая, менее 0,005 мм	15—56	27 39	6—30
	30		15
Предел текучести, %	27—45	39—41	
	39		
Число пластичности, %	10—21	19	7—17
	19		
Удельный вес, г) см'1	2,19—2,77 2,3	2,65—2,75 2,7	2,46—2,77 2,7
Объемный вес скелета,	1,25—2,05 1,6	1,32—1,41 1,35	1,24—1,77 1,57
Пористость, %	_37—52	—	—
	46	49	43
Естественная влажность, %	Н. с.	12—34	13—33
		26	25
Показатель консистенции	Н. с.	0,18	005—1,3 0,41
Коэффициент уплотнения	0,51—2,08 0,8	0,18	0,71—0,78 0,76
Модуль осадки, мм при нагрузке 2 кг	20	16	Н с.
при нагрузке 3 кг	41	18	Н. с.
Коэффициент относительной просадочностн	0,15	0,0002	—
Угот внутреннего трения, град.	18—32	25—28	31—34
			32
Сила сцепления, кГ)СМ-	0,18	0,13-0,16	0,19—0,22 0,2
Содержание водорастворимых солей, %	0,18—0,3	0,04—0,07	0,05
Величина набухания, %	0,05—0,13	0,57-1,1	0,15-1,05 0,51
386
ИНЖЕНЕРНО ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
до 30% щебенки коренных пород (мощность 1,5—15 м) и отнесен к группе связных пород. Данные лабораторных испытаний отсутствуют. Грунтовые воды в отложениях комплекса вскрываются на глубинах от 0 до 10 м. О химическом составе и агрессивности их нет сведений.
Аллювиальный комплекс (мощностью от 12—15 м до 30—50 м) представлен группой песчаных пород и распространен в долинах рек Томи, Ини и их притоков. Залегающие в основании, на размытой поверхности коренной основы, галечники (мощность обычно 9—6, реже 8—10 м) перекрыты песками, супесями и суглинками. Галька хорошо окатана и состоит в основном нз изверженных и метаморфических пород. В составе комплекса установлено укрупнение песчаных частиц и галечникового материала вверх по долинам рек и уменьшение мощности перекрывающих галечники суглинков и песков от высоких террас к низким.
Аллювиальные суглинки пойменных, первой и второй надпойменных террас характеризуются повышенными значениями влажности, пористости и показателей консистенции. Суглинки слабо уплотнены и находятся в пластичном состоянии. Гидрослюдистый состав глинистой фракции обусловил невысокие значения числа пластичности, которые колеблются в пределах 12—17 (табл. 90).
Таблица 90
Инженерно-геологические показатели свойств пород аллювиального комплекса формации межгорных впадин
Показатели физико-техиических свойств	Породы			
	суглинки в пойме р. Томи и ее притоков	суглинки иловатые первой и второй надпойменных террас р. Томи	супеси и пески разнозернистые полимиктовые Ш террасы р. Томи	суглинки высоких террас р. Томи
Удельный вес, г/см3		2,68—2,77	2,71				
Объемный вес, г/см3 .	• . .	1,84—1,98	1,98	Н. с.	Н. с.
Пористость, %		Н. с.	44—65	44-53	40—52
Коэффициент пористости		0,61—0,98	0.82	0,81—1,15	0,61—1,12
Естественная влажность, % . . • •	17-36	28	24-42	14-36
Степень влажности		0,7-1	0,9—1	0,8—1	0,7—1
Число пластичности, %		17—19	13	6,9	12—17
Показатель консистенции		0,8	0,5	0,9—2,2	0,1-3
Угол внутреннего трения, град. . .	—	22	19	11-31
Сила сцепления, кГ/см3		—	0,4	0,2	0,1—0,5
Коэффициент уплотнения, см3/кг при 1—2 кГ/см3		—	0,05	—	0,04
В верхней суглинистой части (1—2 м) террас в виде линз в местах депрессии и на водоупорных грунтах выработками вскрывается горизонт грунтовых вод, который в зависимости от рельефа и времени года отмечен на глубинах от 0 до 10 м и часто образует заболоченные участки. Минерализация вод колеблется от 0,1 до 0,8 г/л, общая жесткость составляет 1,8—6,2 мг-экв. По химическому составу воды в основном гидрокарбонатные кальциевые, кальциево-натриевые.
К аллювиальным галечникам и пескам приурочен горизонт подземных вод, обладающий некоторым напором на более высоких террасах и безнапорный на пойме и части первой террасы. По составу воды гидрокарбонатные кальциевые с минерализацией до 1 г/л. Местами в водах обнаруживается повышенное содержание железа. Совмест-
ИНЖЕНЕР -ГЕОЛОГИИ. РАЙОНИРОВАНИЕ И ХАРАКТЕР ТЕРРИТОРИИ
387
ними работами Сибирского отделения Гипрошахт и Томского политехнического института на юго-востоке Кузнецкой впадины (Томь-Усинский и Мрасский районы) установлена агрессивность атмосферных осадков, поверхностных и подземных вод в зоне активного водообмена. Наряду с общекислотной (pH 6,4—7,1) и выщелачивающей агрессивностью (НСО3 0,29—2,2 мг-экв) воды обладают углекислой агрессией (содержание агрессивной СОг от 12—61 до 100—120 мг!л, причем зимой оно увеличивается в несколько раз). По мере удаления от горного обрамления к центру впадины агрессивность вод уменьшается и уже в районе г. Новокузнецка содержание агрессивной углекислоты не превышает 10—15 мг!л.
Из современных геологических явлений здесь распространены заболачиваемость и подмыв берегов.
УСЛОВИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
В Кемеровской области основные центры крупного промышленного строительства, за исключением шахтного, сосредоточены на террасах р. Томи и ее притоков. Условия для строительства по всей длине реки от Новокузнецка до Кемерово на породах первой и второй террасы аналогичны. На первой террасе строительство осложняется из-за периодического затопления площадок во время высоких весенних паводков. Широкое развитие имеет заболачивание, особенно по закраинам и в отрицательных формах рельефа. Крайняя неоднородность состава (суглинки, илистые грунты с прослойками торфа, супеси, пески, галечники) и структуры пород отражается на строительных свойствах грунтовых оснований. По этим причинам расчетные нагрузки на них принимаются обычно в пределах от 1 до 1,5 кГ1см2, а в местах, где сказывается влияние дренажа, повышаются до 1,75 кГ1см2. Строительство на террасе возможно только при некоторой инженерной подготовке: искусственный дренаж, строительство дамб, намыв грунта выше отметок затопления, свайные основания и др. Примером может служить район г. Новокузнецка, расположенный на первой террасе. Надежным основанием здесь являются «томские» галечники, несущие нагрузки 5—6 кГ1см2.
Условия строительства на второй террасе во всех городах, расположенных в долине р. Томи, более благоприятны. Исключение составляют заболоченные участки, где требуется проведение работ по осушению (Антоновская площадка г. Новокузнецка). Расчетные нагрузки на породы второй надпойменной террасы принимаются в зависимости от состояния их увлажнения: при отсутствии верховодки — от 2 до 2,5 кГ)см2, при наличии до 1,5 к.Г1см2.
Значительное осложнение при строительстве в долине р. Томи, на участке впадения в нее рек Усы и Мрас-Су, создает повышенное содержание агрессивной углекислоты как в поверхностных, так и в подземных водах. Под ее воздействием выщелачивается и вымывается из бетона вяжущее вещество, что ведет к разрушению бетонной крепи шахт и фундаментов сооружений (фундамент лесоразделочного цеха в г. Меж-дуреченске разрушился за четыре года). Водораздельные пространства, сложенные лёссовидными породами, осваиваются в основном жилищным строительством. Осложнением при этом являются провалы над горными выработками шахт, воронки проседания лёссовидных грунтов и оползни суглинистого покрова на крутых склонах речных долин и на участках искусственной подрезки их при строительстве. Несущими породами в большинстве случаев являются лёссовидные суглинки, выдерживающие нагрузки 2—2,5 кГ/см2. Несколько ограничивает площади, пригодные для застройки, искусственный микрорельеф, создаваемый отвалами пу
388
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
стой породы при отработке угольных месторождений (районы городов Кемерово, Анжеро-Судженск, Новокузнецк, Прокопьевск, Осинники и др.). Терриконы часто пожароопасны (Прокопьевский район). Здесь же имеют широкое распространение в контурах горных отводов шахт воронки обрушения, нередко занимающие значительные площади. Глубина их зависит от суммарной площади и угла падения отработанных пластов угля, достигая 40—60 м. Это иногда приводит к возникновению подвижек типа оползней, сплывов, разрушению имеющихся на этих площадях сооружений. Строительство на поверхности, расположенной над выработанными участками, возможно только по истечении нескольких лет, когда осадка кровли стабилизируется.
Осложнения от широко развитой в Кузбассе открытой разработки угольных месторождений выражаются в деформации откосов карьеров за счет оползней, вызванных подрезкой. Большей частью они образуются при отработке углей по восстанию или пластов, наклоненных в сторону забоя (Кедровский разрез).
Вблизи г. Мариинска строительство ведется на третьей террасе р. Кии. Несущими породами здесь являются слабоувлажненные суглинки. Нагрузка на них может быть принята равной 2—2,5 кГ1см2, а глубина заложения фундаментов должна учитывать глубину сезонного промерзания.
При строительстве на скальных основаниях возможны осложнения, возникающие в результате неравномерной осадки зданий, построенных на разрушенных породах в зоне промерзания (мехмастерская в п. Ше-регеш), и заложения фундаментов в разных породах (фундамент компрессорной на Таштагольском руднике). Строительство без учета глубины сезонного промерзания пород привело к деформации здания и разрушению железнодорожной насыпи на Казском руднике.
При водоотливе из котлована фундамента пекарни в меловых песках Антоновского рудника (Анжеро-Судженский район) были искусственно разрыхлены и разжижены породы основания, что привело в дальнейшем к деформации сооружения.
Встречающиеся деформации зданий в Степном Алтае, по сведениям проектных организаций, обычно связаны с неравномерной осадкой, вызванной рыхлением пород основания, полученным при сезонном промерзании суглинистых пород, насыщенных водой, и просадкой лёссовидных суглинков в основании сооружений.
Промышленное и жилищное строительство в районе г. Барнаула размещается на террасах р. Оби и частью на Приобском плато. Центральная часть города расположена на второй надпойменной террасе р. Барнаулки, сливающейся со второй террасой р. Оби. Этим создается неоднородность грунтовых условий, усугубляющаяся высоким залеганием уровня грунтовых вод. Е. В. Трепетцов в некоторых промышленных и гражданских зданиях г. Барнаула, возведенных на лёссовидных породах, наблюдал трещины шириной до 5—7 мм, появляющиеся в результате деформаций, связанных с просадкой лёссовидных пород основания от замачивания в процессе эксплуатации сооружений.
Строительство объектов в районах распространения перевеянных бугристых песков должно сопровождаться их закреплением. Пески, не затронутые перевеванием, являются надежными основаниями и допускают расчетную нагрузку в 2 кГ1см2 и более.
Деформации зданий в связи с рыхлением песчаного основания в процессе водоотлива из котлованов встречаются довольно редко в обводненных тонких среднечетвертичных песках Славгородского и Кулун-динского районов края. В зданиях образуются небольшие трещины, обычно быстро затухающие. Во избежание подобных деформаций при
ИНЖЕНЕР ГЕОЛОГИИ. РАЙОНИРОВАНИЕ И ХАРАКТЕР. ТЕРРИТОРИИ
389
водоотливе из котлована следует исключить возможность отсасывания песка со дна. Подобные, но более интенсивные деформации имеют место при возведении зданий на пойменных суглинистых отложениях с прослоями песков и погребенных почв. Особенно резко они проявляются при неоднородной нагрузке в различных частях фундаментов (здание насосной станции в урочище Поглядень, в окрестности г. Барнаула). В некоторых случаях при закладке фундаментов на пойменных участках могут потребоваться свайные основания. В зданиях, построенных па скальных основаниях, также могут возникнуть деформации, связанные с неравномерной осадкой (г. Камень — на Оби).
Большая часть комплекса пород Алтайского края представлена лёссовидными суглинками, которые в условиях глубокого залегания грунтовых вод и хорошего дренажа выдерживают нагрузки 2— 2,5 кГ/см2. Примером строительства на лёссовидном комплексе мог^т служить промышленные объекты Бийска, Рубцовска и других городов Алтайского края. Опыт строительства на грунтах лёссовидного комплекса указывает на необходимость обязательного соблюдения всех правил и норм возведения сооружений на просадочных породах.
При дальнейших инженерно-геологических исследованиях на территории Кемеровской области и Алтайского края особое внимание должно быть уделено более детальному изучению состава и состояния генетических комплексов пород, современных геологических процессов, продолжению работ по оценке условий мелиоративного освоения земель и разработке месторождений полезных ископаемых. С этой целью, наряду с детальными исследованиями под отдельные виды строительства, необходимо запланировать в районах, освоенных и подготавливаемых к освоению промышленностью и сельским хозяйством, проведение инженерно-геологических среднемасштабных съемочных работ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В XVII томе монографии «Гидрогеология СССР» освещены гидрогеологические и инженерно-геологические условия территории Кемеровской области и Алтайского края.
Характеристика подземных вод дана в соответствии с миллионным масштабом составленной к тому гидрогеологической карты с использованием всех накопленных к 1969 г. материалов, освещающих гидрогеологический разрез в среднем до 200—300 м и на отдельных площадях до 1000 м и более.
Описанию подземных вод, которое в связи со сложностью геотектонического строения территории излагается по гидрогеологическим районам, предшествуют схема гидрогеологического районирования и краткие сведения о принципах выделения районов и их гидрогеологическом содержании. Характеристика каждого района в соответствии со степенью его изученности отражает основные гидрогеологические структуры, условия залегания, распространения, состав и режим подземных вод.
С гидрогеологических позиций с учетом новых данных по тектонике Кузнецкого Алатау и трещиноватости пород в Кузбассе проведены границы Кузнецкого адартезианекого бассейна с окружающими его бассейнами трещинных вод; в несколько ином плане, по сравнению с изданными работами, дана и характеристика подземных вод в его пределах. Заканчивается описание подземных вод сводным разделом, освещающим на уровне современных знаний закономерности их формирования на всей рассматриваемой территории с отражением особенностей процессов в условиях горноскладчатых и платформенных областей.
В различных направлениях рассмотрено народнохозяйственное значение подземных вод. Наряду с прогнозной региональной оценкой ресурсов пресных подземных вод, выполненной по методике ВСЕГИНГЕО, и сведениям об их охране и использовании для водоснабжения и орошения, впервые для территории дана классификация и характеристика различных типов месторождений подземных вод, разведанных в последние годы для крупного централизованного водоснабжения городов. Значительное место уделено известным ранее и вновь выявленным на рассматриваемой площади минеральным водам. Наибольший интерес пока представляет первое в Западной Сибири месторождение углекислых вод типа «Боржоми», разведанное в Кузбассе и рекомендуемое для строительства курорта. Впервые все месторождения полезных ископаемых (угольные, рудные, неметаллические), разведанные в Кемеровской области и Алтайском крае, описаны и классифицированы по степени их обводненности и гидрогеологическим условиям отработки. Завершает том инженерно-геологическая характеристика территории. Иллюстрирующие ее мелкомасштабная инженерно-геологическая карта и карта райониро
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
391
вания наглядно дополняют описание выделенных инженерно-геологических формаций и комплексов и отражают все разнообразие условий строительства в различных физико-геолого-гидрогеологических обстановках
Изложенные в XVII томе результаты многолетних исследовании дают достаточно четкое представление о гидрогеологических и инженерно-геологических условиях территории Кемеровской области и Алтайского края и в то же время отражают степень ее изученности в этих направлениях Совершенно очевидно, что, несмотря на обширные и разносторонние исследования, особенно выполненные в последние годы, накопленный материал не является исчерпывающим. Остается еще много нерешенных вопросов. Одним из первоочередных является продолжение планомерной среднемасштабной гидрогеологической съемки в комплексе с инженерно-геологическим исследованием с целью регионального освещения всей рассматриваемой площади и составления государственной карты В процессе этих работ особое внимание следует обращать на дальнейшие изучения закономерностей формирования подземных вод в различных условиях и особенно на больших глубина^, а также на более подробную оценку ресурсов пресных питьевых, минеральных и промышленных вод Специальным вопросом должно быто изучение водоносности региональных разломов, существенно влияющих на динамику подземных вод и часто служащих путями для вывода на поверхность глубинных минеральных вод.
Следует отметить, что при проведении различных видов гидрогеологических исследований, связанных со вскрытием метаморфизованных осадочных пород, рекомендуется широкое использование методов резистивиметрии и расходометрии, дающих не только четкое расчленение гидрогеологического разреза и представление о путях и характере движения трещинных подземных вод, но и количественную их характеристику
Серьезного внимания требуют вновь выявленные на территории минеральные воды, которые, несмотря на перспективность применения в лечебных целях и почти полное отсутствие местных курортов, недостаточно используются и изучаются в данном направлении Это относится и к минеральным озерам, рапа которых, донные илы и грязи также могут послужить прекрасной базой для строительства местных здравниц
В последние годы многие города, особенно в Кузбассе, где речные воды все более загрязняются, обеспечены разведанными запасами высококачественных подземных вод Однако и в этом направлении еще много нерешенных задач В первую очередь это — окончание исследований, ведущихся для водоснабжения городов Кемерова, Ленинска-Куз-нецкого, Барнаула, Бийска, Ново-Алтайска, Мариинска и других, а также намечающаяся на ближайшие годы детальная оценка подземных вод палеогена для водоснабжения Славгородского химзавода. Не может быть снята с плана работ и доразведка подземных вод на чрезвычайно перспективной Мысковской площади для перевода выявленных запасов вод юрских отложений в промышленные категории с целью обеспечения крупнейшего потребителя в Кузбассе — г. Новокузнецка По-прежнему остро стоит вопрос об обеспечении пресными подземными водами многочисленных сельскохозяйственных угодий в засушливыл степных районах Алтайского края Подземные воды здесь обычно являются единственным источником для водоснабжения и орошения полей, а поиски их часто требуют постановки специальных исследований
Необходимо продолжать и гидрогеологические исследования, ведущиеся в процессе разведки месторождений различных полезных ископаемых и доразведки полей действующих рудников, находящихся в
392
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
сложной гидрогеологической обстановке. В последнем случае особое значение приобретает предварительное изучение глубоких горизонтов с целью прогнозирования притоков и разработки методов безопасного ведения горных работ.
Необходимо также продолжение многолетних работ по региональному изучению режима подземных вод ведущемуся Кузбасской и Кулундинской станциями на широкой сети наблюдательных скважин, для выяснения общих закономерностей режима основных водоносных комплексов и зон, а также установления региональных областей их питания и разгрузки. Желательно пополнить существующую наблюдательную сеть с таким расчетом, чтобы она захватывала и установленные водоносные зоны крупных разломов регионального плана. В то же время большое значение имеет и изучение режима подземных вод на конкретных объектах (крупных карьерах, водозаборах орошаемых площадях) с целью накопления материалов для прогнозирования ожидаемых притоков в горные выработки подобного типа, возможного истощения или загрязнения эксплуатируемых горизонтов и зон. Режимным станциям следует продолжать такие исследования на типовых единичных объектах (в том числе и с инженерно-геологическим уклоном), не подменяя при этом владельцев водозаборов, которые обязаны под надзором геологического контроля следить за состоянием вверенных им объектов. Служба охраны подземных вод, возложенная с 1960 г. на Западно-Сибирское геологическое управление, достигла за последние годы немалых успехов.
С целью упорядочения крупномасштабных инженерно-геологических исследований, ведущихся в настоящее время специализированными трестами, рекомендуется этим организациям планомерное составление инженерно-геологических карт соответствующих масштабов для всех промышленных районов, для которых накоплено достаточное количество фактических данных.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Абрамович Д И Воды Кулундинской степи Изд-во СО АН СССР, 1960
Абрамович Д И и др Западно-Сибирская низменность Очерк природы Географгиз, 1963
Алюшннская Н М Вертикальная зональность в распределении стока' на территории Алтая Уч зап ЛГУ, № 199, вып 10, 1955
Атлас литолого-палеогеографических карт СССР Том III (триасовый, юрский, меловой периоды), 1968, том IV (палеогеновый, неогеновый, четвертичный периоды) Изд-во АН СССР, 1967
БаюшеваМ И, Павленко Г В Среднегодовой и максимальный сток рек южных районов Западной Сибири Тр транспортно-энергетического института СО АН СССР, вып XIII, Новосибирск, 1961
Бейром С Г, Кусковский В С Подземные воды Горного Алтая и возможная оценка их эксплуатационных запасов В кн «Мат лы IV совещ по подземным водам Сибири и Дальнего Востока» Иркутск—Владивосток, 1964
Бейром С Г, Лепезин П А О подземных водах Алтая Тр Транспорт но энергетического ин-та СО АН СССР, вып 13, 1961
Бейром С Г, Михайлова Е В Подземные воды Кулунды на службу сельскому хозяйству «Советская геология», 1955, сб 44
Бейром С Г, Михайлова Е В, Селяков С Н Мелиоративное районирование Кулунды Тр Биол ин-та СО АН СССР, 1959, № 4
Бейром С. Г, Михайлова Е В Грунтовые воды юго-восточной части Западно Сибирской низменности «Геология и геофизика», 1960, № 2
Бейром С Г, Михайлова Е В, Никольская Ю П Формирование стока и химического состава подземных вод олигоценовых отложений Иртышского артезианского бассейна «Геология и геофизика», 1961, № 7
Белицкий А А, Пах Э М Закономерности тектонического строения Кузнецкого бассейна В кн «Основные идеи М А Усова в геологии» Изд-во АН Казах ССР, 1960
Белякова Е Е Материалы по гидрогеологии и газоносности северо-восточной части Кузбасса В кн «Мат-лы по геол, гидрогеол и нефтегазоносности Зап Сиб » Общ сер, вып 1, Госгеолтехиздат, 1954
Богомяков Г П К вопросу о формировании солевого состава подземных вод в Томь-Усинском районе Кузбасса Уч зап Томского гос ун-та, 1958, № 32
Большаков П М Подземные воды северо-восточного Салаира Вест Зап -Сиб геол треста, 1938, № 2
Большаков П М Гидрогеологические условия Барзасского района Кузбасса Мат-лы по геол Зап Сиб, 1940, № 11
Большаков П М Карст северо-восточного Салаира В кн «Региональное карстоведение» Изд-во АН СССР, 1961
Бояринцев Ф С Проблема орошения Кулунды «Соц сельск хоз-во», 1948, № 1
394
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Бояринцев Ф С Орошение Кутунды подземными водами Сб докл науч -произвол конфер по вопр развития орошения в пригородных зонах Зап Сиб н Урала и водоснабжения степных районов Омск, 1960
Бутов П И Подземные воды Западносибирского края Подземные воды Азнатск части СССР, Госгеолтехиздат, 1932
Бутов П И Гидрогеологические условия Кемеровского района в Кузбасском бассейне Госгеолтехиздат, 1932а
Бутов П И Материалы для гидрогеологии Кузнецкого бассейна Изд во Всесоюз геол развед объед, т 51, вып 30, 19326
Бутов П И Западносибирский край Мат лы для характер подземных вод по районам СССР Сб статей под ред Ф П Саваренского и Ф И Щеглова Изд во ВГР М — Л , 1933
Бутов П И Подземные воды К'.энецкого бассейна Геология СССР т XVI, Кузнецкни бассейн 1940
Вишневский А С Белокурихннскне лечебные воды н опыт применения их при некоторых заболеваниях желудка «Курортное дело», 1923, № 11—12
Воскресенский С С Геоморфология Сибири Изд во МГУ, 1962
Гаврюхнна А А Закономерности химического состава подземных вод ерхнаковской свиты юга Кузнецкого бассейна Тр ЛГГП нм Ф П Саваренского, т 10, 1951
Гаврюхнна А А О формировании подземных вод междуречья Кондома — Томь юга Кузбасса Тр ЛГГП нм Ф П Саваренского, т 10, 1951а
Гармонов И В, Иванов А В Нефедова Е И и др Подземные воды юга Западно Сибирской низменности н условия их формирования Тр ЛГГП им Ф П Саваренского АН СССР т ХХХШ, 1961
Геология и нефтеносность Западно Сибирской низменности Тр ВНИГРИ вып 114 Госгеолтехиздат, 1958
Геология СССР, том XIV, Западная Сибирь Изд во «Недра», 1964
Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности Западно Сибирской низ менности Под ред Н Н Ростовцева Госгеолтехиздат 1958
Геоморфологическое районирование СССР Тр комиссии по ест историч районы рованию СССР, т 2, вып 1 Изд во АН СССР, 1947
Герасимов И П Основные вопросы геоморфологии и палеогеографии За пэдно Сибирской низменности Изд-во СССР, сер географ и геофизпч, 1940, № 5
Гершановнч И М Способ получения гидродинамических параметров водо посных горизонтов, пересеченных одной скважиной Бюлл нахч-технич информ ВИЭМС, № 2(55) Изд во «Недра», 1965
Гидрогеология Кулунды и прилегающих районов Изд во «Наука», Новоси бирск, 1965
Глезер В Г Геохимическая характеристика подземных вод Кузнецкого бас сейна в связи с прогнозом нефтегазоносности Мат лы по геол и нефтеносности Куз нецкого бассейна Госгеолтехиздат, 1960
Гуревич М С Материалы по гидрогеологии южной части Западно-Сибнр ской низменности в связи с оценкой условий газоиефтен осн ости Мат лы по геол и нефтеносности Зап Сиб, Сб ст ВСЕГЕИ, № 12, 1952
Гуревич М С Западносибирский артезианский бассейн В кн «Гидрохи мическая карта Сибири и Дальнего Востока» Тр ВСЕГЕИ Нов сер, т 3 Госгеол гехиздат, 1956
Девяткин Е В Основные вопросы новейшей тектоники юго-восточного Алтая Бюлл по изуч четвертнч периода, 1962, № 27
Дзенс Литовский А И О формировании и классификации подземных вод соляных месторождении и соляных озер «Сов геология» 1955, сб 44
Дубинкин С Ф и др Четвертичные отложения западной части Алтае-( аянской складчатой области СНИИГГИМС Новосибирск, 1962
Егоров С В Термальные воды южной части Западносибирской низменности Сб ВСЕГЕИ, 1959, № 19
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
395
Егоров С В Некоторые особенности формирования подземных вод Юга Западной Сибири Сб ВСЕГЕИ, 1960, № 39
Егоров С В Основные закономерности динамики подземньх вод южной части Западно Сибирской низменности Мат ты по региональной и поисковои гндрогеоч Тр ВСЕГЕИ, нов серия, т 101, 1963
Егоров С В Геология СССР, Западная Снбнрь Т XIV, ч II 1964
Елманова Н М Новые представления о гидрогеологическом строении и ре cvpcax Белокурнхннского месторождения термальных вод В кн «Некоторые итог л гидрогеологического изучения Алтайского края» Новосибирск, 1963
Далковский П Д, Кибульчик Г П, Шебалин И В Земле трясение в г Камне на Оби 15 февраля 1965 г
Докл АН СССР, сер математика и физика, т 165, 1965, № 1—3
Зайцев И К, Толстихин Н И Основы структурно гидрогеологического районирования СССР Мат лы по региональной и поисковой гндрогеол Тр ВСЕГЕИ нов сер , т 101 Изд во АН СССР, 1963
Земцов А 'А О границах распространения и времени образования вечной мерзлоты в Западно Сибирской низменности Вест ЗСГУ и НТГ5 Томск, 1958, № 1
Ивания Л А, Кулешова Н Н Фациально палеографические условия формирования кийской свиты Чулымо Енисейской впадины «Геология и геофизика», 1963, № 11
Иванов В В, Невраев Г А Классификация подземных минеральных вод Изд во «Недра», 1964
Карцев А А, Вагин С Б Принципы и пути палеогидрогеотогических ис следованни В сб Проблемы гидрогеологии Изд во АН СССР 1961
Кобзева А С Химическое исследование Белокурихннских термальных источ ннков Мат лы по общей и приклад геол, вып 46, 1926	,
Комлев А М Некоторые особенности формирования стока в высокогорной зоне Алтая Изв СО АН СССР, 1961, № 9
Комлев А М Орлова Г А Минимальный сток рек Горного Алтая Ip leoip об-ва СССР, Новосибирский отдел СО АН СССР 1964
Комлев А М Титов Ю В Формирование стока в бассейне р Катуни Новосибирск, 1966
К очина П Я, Мосиенко Н А, Щербань Е В Подземные воды Кулундинской степи и их использование для орошения «Гидротехника и мелиорация», 1964, № 10
Кузнецов В А Геотектоническое районирование Алтае Саянской складчатой области «Вопросы геологии Азии», т I Изд во АН СССР 1954
Кузнецова М А, Колесников В А Проявление карстовых вод на Таштагольском железорудном месторождении Горной Шории «Сов геология», 1960, № 7
Курлов М Г Некоторые новейшие данные о Белокурихинских тепловых источниках «Курортное дело», 1925, № 1—2
Кусковский В С Использование режима родников для расчета подзем ного стока Горного Алтая Изв Алт отд геогр об ва СССР, вып 5, 1965
Кусковский В С Формирование и режим подземного стока в условиях Горного Алтая Тр Всес совещ по освоению водных ресурсов бассейна р Оби Новосибирск, СО АН СССР, 1966
Кучин М И Кулунда «Соц хозяйство Сибири», 1932 № 10—11
Кучин М И Минеральные и газовые источники В сб «Полезные ископаемые Зап Сиб края», т 2 Изд во ЗСГГГТ, Новосибирск, 1934
Кучин М И Очередные задачи по исследованию подземных вод Барабин скои и Кулундинской степей Западно Сибирского края В кн «Водные богатства недп земли на службу социалистическому строительству» I Всесоюз гндрогеол сьезд сб 4, Грозный — Новосибирск, 1934а
К У ч и н М И Причины деформации земляного полотна при постройке Горно шооской линии железной дороги Вести ЗСГУ, № 5 Томск, 1938
396
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Кучин М И Белокурихинские радиоактивные термы Томск, 1939
Кучин М И Подземные воды Обь Иртышского бассейна (в границах Ново сибирской и Омской областей Ачтайского края) Гидрогеология СССР, Госгеолтех издат вып 12 1940
Кучин М И Гидрогеология Барабы Вести ЗСГУ, № 3—4 Новосибирск, 1942
Кучин М И Удодов П А Подземные воды Прокопьевске Киселевского каменноугольного района в Кузбассе Мат лы по геол Зап Сиб Томск, 1941
Лепезин П А К вопросу гидрогеологических условий геологических струк тур пос Невский и пос Бердовка Барзасского района (Кемеровской области) Мат ты по геол Зап Сибири 1940, № И
Лепезин П А Возможности увеличения дебита, радиоактивности Белокури хинских терм Вести ЗСГУ и HTTi № 3 1959
Маврицкии Б Ф Формирование распространение и гидрогеологическое районирование подземных вод Иртышского артезианского бассейна «Вопросы гидро геологии и инженерной геологии» Госгеолтехиздат 1958
Маврицкий Б Ф Закономерности распределения грунтовых вод Иртышской впадины Бюлл МОИП Отд геол, т 34, вып 4, 1959
Маврицкий Б Ф Краткая палеогидрогеологическая характеристика Запад но Сибирского артезианского бассейна Докл к между народи ассоц гидрогеологов 1960
Маврицкий Б Ф Западносибирский артезианский бассейн Тр ЛГГП им Ф П Саваренского, XXXIX, Изд во АН СССР 1962
Михайлова Е В Гидрогеология Кулундинской степи и условия водоснаб жения сельского хозяйства Мат лы по геол Зап Сибири, вып 62, 1958
Михайлова Е В, Пустовалова Г И, Учителева Л Г Подземные воды олигопеновых отложений южной части Западно Сибирской низменности Тр ВСЕГЕИ Госгеолтехиздат 1963
Мичков В Обь-Кулундинская комплексная водохозяйственная проблема (оро шение Кулунды) Зап Сиб кн изд-во, Новосибирск, 1934
Муромцев В С Палеогеография В кн «Геологическое строение и перепек тивы нефтегазоносности Кузбасса» Гостоптехиздат, 1959
Никольская Ю П Процессы солеобразования в озерах и водах Кулуидин ской степи Изд во СО АН СССР, Новосибирск, 1961
Нифантов Ф П Инженерно геологическая характеристика площадок соц города Кемерово Вести ЗСГГГТ, вып 2, Томск, 1935
Овчинников А М О происхождении углекислых вод «Сов геология», 1955, Я» 1
Овчинников А М Основы учения о процессах формирования подземных вод Изв высш уч завед «Геология и разведка», 1958, № 1.
Овчинников А М Минеральные воды Госгеолтехиздат, 1963
Овчинников А М, Рогов Г М, Соломко Л А Новая область развития углекислых минеральных вод в Кузнецком бассейне Изв высш уч завед «Геология и разведка», 1964, Ns 11
Павлов И Н, Прохорове П, Скворцов Г Г и др Гидрогео логические и инженерно-геологические условия железорудных месторождений Курской магнитной аномалии Госиаучтехиздат, 1959
Пиннекер Е В Проходка валунно галечниковых и гравийно-песчаных отло женин методом спускного металлического венца — щита «Разведка и охрана недр», 1954, № 4
Плотников Н И Водоснабжение горнорудных предприятий Госгортех из дат, 1959
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
397
Пономарев Е А К геохимии природных вод Северо Восточного Салаира «Советская геология», 1959, № 4
Попов И В Принципы инженерно геологического картирования и районирования территории (на обзорных картах) Изв высш уч завед «Геотогия и разведка», 1961, № 8
Природное районирование Алтайского края Тр особой комптексн экспед по землям нового сельхоз освоения Том 1 М, 1958
Рогов Г М Зональность и формирование подземных вод Беловского района Кузбасса Изв Тсмск политехи ин та, т 121, 1963
Рогов Г М, Пономарев В В, Махов А И Подземные воды Центрального юрского артезианского бассейна Кузбасса Мат лы комисс по изуч подз вод Сибири и Дальнего Востока, вып 2, 1962
Рогов Г М, Плевако Г А К вопросу гидрогеологии Центрального юрского артезианского бассейна Кузбасса Мат-лы по геол и полез нскоп Зап Сибири Томск, 1964
Розин А А Газогидрохимическая характеристика подземных вод мезозойских отложений южной части Западно-Сибирской низменности Мат-лы по геол Зап Сибири т 62, 1958
Ростовцев Н Н Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности Западно-Сибирской низменности Гостоптехиздат, 1958
Русанов В И Распределение среднегодового количества осадков в Центра льном Алтае Изв ВГО, т 93, 1961
Селяков С Н, Михайлова Е В Мелиоративная характеристика почв и покровных пород Кулунды Научн конференц «Природа и природные ресурсы Алт края» Бийск, 1959
Сендерзон Э М Предварительные данные о геотермии Кузбасса Мат лы I совещ тем комиссии по истории угленакоплеиия вып I Изд-во СО АН СССР, 1961
Смехов Е М Закономерности развития трещиноватости горных пород и трещинные коллекторы Гостоптехиздат, 1962
Титова Ю В Годовое количество осадков на территории бассейна р Катуни Изв Алт отд геогр об-ва СССР, вып 5, 1965
Толстихин Н И Гидрохимическая зональность артезианских бассейнов Зап ЛГИ, т 32, вып 2, 1956
Топоров О М Обводнение и орошение на Алтае Барнаул, Алтайское кн изд во, 1952
ТорговановаВ Б, ДуброваН В, КругликовН М и др Воды и газы палеозойских и мезозойских отложении Западной Сибири Тр ВНИГРИ, вып 159 Гостоптехиздат 1960
Трепетцов Е В Инженерно геологическая характеристика оползней верхнего течения р Оби Вопр гидрогеол и инж геол, сб 20 Госгеолтехиздат, 1962
ТроиовМ В О ледниковом питании рек Алтая Уч зап Томск гос ун та, 1948, № 10
Удодов П А, Матусович В М Роль микрокомпонентов при изучении формирования химического состава подземных вэд (на примере Томь Яиского между речья) Тр Межвед совещ по гидрогеохим методу поисков рудных мест ний Изд во Томск гос ун-та, 1962
Удодов П А, Онуфриенок И П, Парилов Ю С Опыт гидро геохимических исследований в Сибири Изд-во «Высшая школа», 1962
Феско К Я Об улучшении использования орошаемых земель Алейской оро сительпой системы Научн конф «Природа и природн ресурсы Алт края», Бийск, 1959
Филатов К В Особенности химического состава подземных вод Алтайского края и связь их с поверхностными водоемами Госгеолтехиздат, 1962
398	СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Фомичев В. Д. Геологическое строение и нефтегазоносность Кузбасса. Тр. ВСЕГЕИ, 1955.
Шипачев В. П. Гидрогеологические условия Ленинского месторождения Кузбасса в связи с отработкой в нем углей под долиной р. Ини. Вест. ЗСГУ и НТГУ, 1958, № 2.
Шнитников А. В. Виутривековые колебания уровня озер Западной Сибири и Сев. Казахстана и их зависимость от колебания климата. Докл. АН СССР, т. 76, 1951, № 4.
Щербаков А. В. Геохимические критерии окислительно-восстановительных обстановок в подземной гидросфере. «Советская геология», 1956, № 56.
ГИДРОГЕОЛОГИЯ СССР
ТОМ XVII
КЕМЕРОВСКАЯ ОБЛАСТЬ И АЛТАЙСКИЙ КРАЙ
Редакторы издательства:
Г. Ф. Неманова, Л. Г. Китаенко, Л. Н. Федорова Технический редактор В. В. Романова Корректор Э. А. Ляхова
Сдано в набор 30/V 1972 г. Подписано в печать 27/Х 1972 г. Т-16478. Формат 70X108’/ie. Бумага № 1+картограф. Печ. л. 25+1 л. вкл.+4,5 л. цв. карт на 4 листахв30,5. Усл. п. л. 42,7 с цв. картами. Уч.-изд. л. 40,17 в т. ч. 6,33 цв. карт.
Тираж 1500 экз. Заказ 461/11373—2.
Цена 4 р. 74 к. с прилож.
Издательство «Недра», 103633, Москва, К-12, Третьяковский проезд, д. 1/19.
Ленинградская картфабрнка ВАГТ
Уважаемый товарищ!
В издательстве «Недра» готовится к печати новая книга
Гидрогеология СССР. Сводный том в пяти выпусках. Вып. 4. Влияние производственной деятельности человека на гидрогеологические и инженерно-геологические условия. 30 л. 3 р. 20 к.
Сводный том является завершением многотомного издания монографии «Гидрогеология СССР», составленной коллективом авторов по отдельным гидрогеологическим регионам СССР.
В четвертом выпуске Сводного тома освещаются основные положения охраны природы, показаны направления влияния водозаборов подземных вод на природные условия и изменения гидрогеологических условий (образование крупных депрессионных воронок, изменение качества подземных вод и т. д.). Рассмотрены некоторые вопросы прогноза оседания земной поверхности и методы расчетов оседания; влияние водоотлива из горных выработок, влияние осушения шахтных полей месторождений на гидрогеологические и инженерно-геологические условия; описаны процессы, происходящие на берегах водохранилищ, а также влияние мелиорации земель. Дается оценка и основные положения методики проведения комплекса мероприятий, призванных увлажнять почву, улучшать ее качество, не допускать засоления земель и пр. Обращено серьезное внимание на охрану поверхностных и подземных вод от загрязнения.
Книга представит несомненный интерес для гидрогеологов, геологов, специалистов по инженерной геологии, мелиораторов и т. д.
Издательство „Недра*