авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 15 |

«3 Оглавление О ГЛАВ Л ЕН И Е ...»

-- [ Страница 2 ] --

Вторая – переход фазовых состояний (нефть – газ) с одновремен ным взаимодействием фаз с почвами, водой и породами и образованием новых веществ. Абиогенная трансформация УВ складывается из испа рения и окисления (это уже проявление синергизма внешних воздейст вий), что способствует образованию битумов и агрегации молекул и в конечном итоге приводит к увеличению вязкости. Эти процессы, кроме формирования новой физической субстанции УВ, создают границы – первый признак выделения системы из среды. Выделяемые границы могут быть диффузны и весьма условны, но по мере усложнения уров ней организации системы приобретают свои ограничительные функции.

Сама среда может существенным образом повлиять на скорость биодеградация нефти в почвах и грунтах. По данным В.А. Калюжина, за 30 суток процент деструкции нефти в торфе составил 65%, в песке – 52,2%, в глине – 34%, в почве – 36%. Результат эксперимента показал, что наиболее эффективно деструкция протекает в торфе. В песке дест рукция протекает в 1,1 раза медленнее, а в глине и в почве – в 1,8 раз.

При этом установлено, что деструкция наиболее эффективно протекает при изначальном загрязнении 20–30% нефти. Более высокие концен трации приводят к замедлению скорости деструкции.

Аэробное окисление бактериями УВ (внешнее воздействие) – более мощный фактор, по сравнению с химическим. Оно происходит по Теоретические и прикладные аспекты региональной гидрогеологии сложной многостадийной схеме, под воздействием вырабатываемых бактериями ферментов-оксигеназ, катализирующих присоединение ки слорода к молекуле УВ.

Наибольшие ошибки при построении моделей вертикальной мигра ции УВ связаны с недоучетом роли почвенного слоя. «Константы рас пада» НП определяются различными процессами, но превалирующая роль отводится биоразложению: для ароматических УВ = n ·10–2– n ·10–3 сут.–1. Это на несколько порядков выше, чем растворение ( = 3·10–10–3·10–9 сут.–1) и испарение (от 5,4·10–6 для бензинов до 2,4·10–8 м/сут. для дизтоплива) [3].

Растворимость УВ в воде зависит от их строения и молекулярной массы. При прочих равных условиях наибольшей растворимостью обла дают их низшие гомологи. Растворимость среди УВ с одинаковым чис лом С-атомов падает в изологическом ряду арены нафтены алканы.

Бензол и его ближайшие гомологи обладают относительно высокой среди УВ растворимостью в воде. Однако его концентрации фиксиру ются в относительно короткое время (3–5 суток), лишь в период «све жего» загрязнения. Быстрая биологическая деградация при насыщенно сти УВ-окисляющих и гетеротрофных бактерий (106–104 клеток/мл) приводит к перестройке структурно-группового состава водорастворен ных органических веществ (ВРОВ) и появлению новых соединений [1].

Авторам на примере экспериментов с хлороформенными аквабитумои дами и их УВ фракции-«нефтепродукты» удалось проследить эволюцию и преобразование нефтяных загрязнителей в водной среде. Установлено, что в водах формируется специфический состав ВРОВ. Для них харак терны повышенные содержания в аквабитумоидах метано-нафтеновых УВ с превалирующим содержанием низкомолекулярных алканов С13–С20.

Однако этот состав водорастворимой органики вследствие биодеграда ции может достаточно быстро (1–5 сут.) изменяться. Это связано с обра зованием новых соединений ненасыщенной структуры типа алкенов и др.

и накоплением в составе аквабитумоидов бенз(а)пирена.

После выделения лёгких фракций и газа высокомолекулярные смо листо-асфальтеновые компоненты, находящиеся в ней в виде коллоид ного раствора, теряют подвижность, осаждаются в пустотном простран стве почв и грунтов, образуя разрозненные скопления высоковязких битумов – мальт, которые могут трансформироваться в асфальты и ас фальтиты.

Смолы и асфальтены содержат до 14% гетероатомов (O, S, N, а также V, Ni и др.). Молекулы этих веществ различаются молекулярной массой и состоят из конденсированных ароматических и нафтеновых структур с боковыми УВ-цепями. При этом отдельные конденсированные кольца соединяются между собой простыми углеводородными цепями или гете 36 А.П. Хаустов роатомами. В целом, такие соединения по своему составу имеют более сложное строение, поэтому их устойчивость к внешним и внутренним воздействиям несоизмеримо выше, чем у других УВ-соединений, а «вре мя жизни» составляет до нескольких десятилетий.

Теоретические результаты приведенных обобщений сведены в фор ме таблицы (табл. 1).

Таблица Схема дифференциации веществ в углеводородной техногенной системе (УВТС) Приоритетность Компоненты Продукты метаболизма трансформации системы или трансформации углеводородов Метановые УВ (алканы). При взаи Атмосфера Метано-нафтеновая фракция нафтено- модействии ПАУ с О3 – полиядер ные хиноны, при реакциях с NO2 – ароматическая смоли нитробенз(а)пирены, нитробензол и сто-асфальтеновая близкие к нему ароматические пол лютанты. Высокомолекулярные соединения (ВМС) – киры и др.

H2CO3;

CO2, Н2О;

О-соединения Почвы Алканы (парафины) ароматические УВ (спирты, кислоты, альдегиды, кето циклопарафины (нафте- ны и др.);

органоминеральные со ны) единения;

смолисто-асфальтеновые вещества;

активные ароматиче ские соединения (одно-, двух-, трехкольцевые структуры), тяже лые ПАУ;

легкие парафины;

твер дые ВМС Спирты, альдегиды, кетоны, карбо Микро- Н- и изоалканы цик организмы лоалканы, моноарены новые кислоты и др., вплоть до СО циклоалканы, ди- и триа- и Н2О рены тетраарены, наф теноарены пентааре ны, асфальтены смолы Кислород углекислый Пирен, перилен, 3,4-бензпирен, Газовая фаза в зоне газ метан азот 1,12-бензперилен,11,12-бензфлуо аэрации сероводород рантен, фенантрен, антрацен, хри зен Тяжелые сернистые (меркаптаны), Породы Олефины ароматиче в зоне ские УВ циклопара- асфальто-смолистые и парафино аэрации фины парафины вые соединения;

накопление Fe, Mn,V и др. металлов Теоретические и прикладные аспекты региональной гидрогеологии Продолжение таблицы Приоритетность Компоненты Продукты метаболизма трансформации системы или трансформации углеводородов Накопление подвижных Иммобилизуются тяжелые компо Грунты низкоплотных НП, рас- ненты УВ (мазуты, масла и т.п.

с низкими творенных в агрессивных высокоплотные жидкости) с обра фильтраци сточных водах, (пре- зованием оксибитумов онными имущ. циклопарафины свойствами ароматические УВ УВ-газы) Источник вторичного Развивается кольматация порового Грунты загрязнения для грунто- пространства за счет сорбции тяже с высокими вых вод. Растворенные лых фракций (асфальто фильтраци УВ более подвижны, парафиновых);

онными чем отдельно жидкая свойствами фаза НП На непрони- Накопление всех форм Возможны все формы УВ-соедине цаемых барь- УВ-соединений, а также ний и производные от них металлов в форме органо ерах минеральных соединений Воды зоны Соединения с высокой Алифатические насыщенные и не аэрации растворимостью: насыщенные УВ, ароматические бензол толуол кси- УВ, нафтеновые УВ, кислоты, лол и др., этан и нафте- сложные простые эфиры, окиси, новые соединения;

спирты, альдегиды, кетоны, гало соединения в капельно- генсодержащие и сераорганические жидкой форме – НП ши- соединения рокой фракции Зона насы- Ароматические Продукты трансформации УВ:

щения соединения циклопа- • активные трансформеры рафины полицикличе- (алкены, циклоалкены, Hal-, S-со ские УВ алкены держащие соединения, окиси, парафины спирты, оксосоединения, простые эфиры, кислоты – наиболее опас ные экотоксиканты: 2–3 классы опасности);

• устойчиво-мобильные транс формеры:

сложные алифатические и арома тические эфиры – доминирующая форма миграции О-содержащих структур битумоидов пород и со временных осадков (3–4 классы опасности) 38 А.П. Хаустов Легкие УВ наиболее чувствительны к биоокислению и при благо приятных условиях могут деградировать до 100%. Высокоустойчивые в гораздо меньшей степени подвергаются биодеструкции и могут быть окислены максимум до 30%. По мере деградации нефти ее фракцион ный состав изменяется. В пластовой нефти преобладают углеводороды (алифатические, нафтеновые, ароматические) – 92%. В деградирующей же нефти серьезно увеличивается доля полярных соединений (O-, S-, N-, Hal-содержащие): с 8 до 47,4% [1].

Одна из форм самоорганизации системы может быть рассмотрена через проявление вертикальной и горизонтальной геохимических стра тификаций, дифференциации и трансформации УВ-соединений, а также подвижной системы «нефть – вода – газовая фаза», появляющейся над загрязненным телом водовмещающих пород в зоне аэрации. Она также наследует генетические особенности как вертикальной, так и горизон тальной геохимических зональностей поллютантов в зоне насыщения.

По своей сути появление зональности – это результат эволюции и взаимодействия различного рода систем. Их можно рассматривать как диссипативные структуры. Наиболее ярко они возникают из неупоря доченных однородных состояний, за счет получения энергии извне с последующим ее рассеиванием.

В то же время в неравновесных условиях при наличии энтропии, поставляемой во внешнюю среду системой, такое сочетание однород ных и неоднородных состояний может привести к организации новой геохимической системы.

Горизонтальная геохимическая зональность формируется в зоне на сыщения с выделением пяти зон, в том числе – зоны восстановительной обстановки, которая подтверждена высокими концентрациями УВ, Mn, Fe, CH4. В свою очередь, эти зоны формируют над зоной насыщения газовую «шапку», которая дифференцируется различными концентра циями и соотношениями O2, CO2 и CH4. Опыт оценки последствий ава рии в штате Миннесота подтверждает такую смену геохимических об становок в короткое время [4].

Приобретенные качества новой системы с точки зрения геоэкологии могут быть не всегда индифферентны к элементам биоты и приводят разрушению устоявшихся связей в экосистемах. Это происходит вслед ствие изменения необратимых потоков вещества, энергии и информа ции, ведущих к равновесию открытых эволюционирующих систем.

Литература 1. Бачурин Б.А., Одинцова Т.А. Идентификация источников органического загрязнения подземных вод в районах нефтедобычи / Геохимическая индика ция состояния системы «вода – породы – нефтепродукты» на основе их биту моидного статуса / Геологическая эволюция взаимодействия воды с горными Теоретические и прикладные аспекты региональной гидрогеологии породами: Мат-лы Всеросс. конф. с участием иностр. ученых. – Томск: Изд-во НКЛ, 2012. – С. 372–375.

2. Хаустов А.П., Редина М.М. Геохимическая индикация состояния системы «вода – породы – нефтепродукты» на основе их битумоидного статуса / Геологи ческая эволюция взаимодействия воды с горными породами: Мат-лы Всеросс.

конф. с участием иностр. ученых. – Томск: Изд-во НКЛ, 2012. – С. 424–431.

3. Хаустов А.П., Редина М.М. Трансформация нефтепродуктов как источ ник токсичных загрязнений природных сред // Экология и промышленность России, 2012, № 12. – С. 38–44.

4. Delin G.N., Essaid H.I., Cozzarelli I.M. and others. Ground water contami nation by crude oil. – [Электронный документ]. – Режим доступа: http:// mn.water.usgs.gov/projects/bemidji/results/fact-sheet.pdf. – Проверено 20.05.2012.

OVERVIEW OF COMPILATION OF SERIAL MAPS OF GROUNDWATER RESOURCES IN ASIA Dong Hua1, Cheng Yanpei1, Zhao Hua1, Liu Yu2, Ni Zengshi Institute of Hydrogeology and Environmental Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, 050061, Tel: 86-311-67598603, Fax: 86-311-67598661, е-mail: Daohua05003@163.com Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geology, Department of Hydrogeology, 119991, Moscow Russia. E-mail: sail526@mail.ru Abstract: the serial maps of groundwater resources in Asia analyzes the relation between groundwater in Asian continent and the surrounding oceans, geographic latitude, climate horizontal zoning and the terrain vertical zona tion, makes the division for regional groundwater aquifer types, reveals the distribution characteristics of groundwater resources based on the storage characteristics water-bearing system. From the viewpoint of geotherm controlled structure and volcano activities, the geothermal resources in Asia can be divided into modern volcano type, uplift-fault type and sedimentary basin type, which generally reflects the formation and distribution of the geo thermal resources.

Key words: Asia, hydrogeology, groundwater resources, geothermal re sources.

0. Introduction The serial maps of groundwater resources in Asia (1:8,000,000) include Hydrogeological Map of Asia, Groundwater Resources Map of Asia, Geo thermal Resources Map of Asia and explanation notes. The overall train of thought for the compilation is based on the obtained achievements [1, 3, 4, 5, 8], following the mapping international standards and promoting the interna tional co-operation and increasing academic exchanges. Groundwater Serial Maps of Asia led by China Geological Survey is compiled by Institute of 40 Dong Hua, Cheng Yanpei, Zhao Hua, Liu Yu, Ni Zengshi Hydrogeology and Environmental Geology, CAGS. During the compilation, the wide-spread attention has been paid by the relevant international organi zations and the academic institutions. The compilation established the rela tionship between the China Geological Survey, the Chinese Academy of Geological Sciences and other research institutions with International Asso ciation of Hydrogeologists (IAH), UNESCO, the International Hydrological Program (IHP) and other international organizations and universities.

1. Occurrence of groundwater and its characteristics of Asia Groundwater in the Asian continent[6] is affected by tectonic geomor phology[1, 2], the surrounding ocean, surface hydrological network, geo graphic latitude, climate and topography with the sub-vertical zone of con trol. It can be divided according to occurrence conditions into basic four types: unconsolidated pore water, carbonate karst water, rocks and igneous rocks fracture-pore water and fissure water. To the global water cycle per spective, analysis of the Asian hydrogeological conditions, groundwater sys tems and the spatial structure, groundwater formation, distribution and mi gration, water-enrichment and water quality characteristics, natural resources and mining resources, supply conditions, with the geographic latitude zoning and the vertical differentiation.

2. Groundwater system of Asia The Asian continent is vast, the regional hydrogeological conditions are complicated. Groundwater systems are the formation of transport carriers of groundwater resources according to the continental structure, climate, topog raphy and hydrogeological structure as the main basis for classification of groundwater systems, 36 secondary groundwater systems (Table 1).

Table Groundwater systems in Asia Primary systems Secondary systems Groundwater system in Ob River Basin I of west Siberia Plain Groundwater system in Yenisei River I Groundwater system Basin of central Siberia Plateau I in tableland and plateau Groundwater system in Lena river Basin of cold temperate zone I of central Siberia Plateau Groundwater system in Kolyma River I Basin of eastern Siberia Groundwater system in Heilongjiang II River (Amur River) Groundwater system in temperate semi-humid Groundwater system in Liaohe River II II upland and plain Plain-Korea Peninsula of northeastern Asia Groundwater system in islands II of northeastern Asia Теоретические и прикладные аспекты региональной гидрогеологии Продолжение таблицы Primary systems Secondary systems Groundwater system in Huang-Huai-Hai III Groundwater system Plain-Shandong Peninsula in upland of North China Groundwater system in Shanxi-Hebei III Plain and temperate III intermontane basin semi-arid area of Loess Groundwater system in Ordos-Loess Plateau III Plateau Groundwater system in Mongolia IV Plateau IV2 Groundwater system in Hexi Corridor Groundwater system in Groundwater system in Ili River IV temperate arid area of Basin-Junggar Basin IV inland basin and hilly IV4 Groundwater system in Tarim Basin area IV5 Groundwater system in Qaidam Basin Groundwater system in Kazakhstan hilly IV area-Tulan Plain Groundwater system in Groundwater system in Asia Minor V tropic arid semi-humid Peninsula (Anatolia Plateau) V area of Iran Plateau-Asia V2 Groundwater system in Iran Plateau Minor Peninsula Groundwater system in Mesopotamian Groundwater system VI plain in tropic-arid area of VI Arabian Peninsula- Groundwater system in Arabian VI Mesopotamian plain Peninsula Groundwater system VII1 in Kashmir-Himalaya-Qiangtang Groundwater system in Plateau VII frigid zone of Qinghai Tibet Plateau Groundwater system in southern Tibet VII valley VIII1 Groundwater system in India River Plain Groundwater system in tropic humid-semi-humid Groundwater system in Ganges River VIII VIII zone of India Plain River-Ganges River VIII3 Groundwater system in India Peninsula Plain-Deccan Plateau Groundwater system in upland and plain IX1 of Lancangjiang River-Salween River Basin Groundwater system in Groundwater system in upland and plain IX tropic humid upland of IX2 of Lancangjiang River-Meikong River Indo-China Peninsula Basins Groundwater system in upland and plain IX of Red River Basin 42 Dong Hua, Cheng Yanpei, Zhao Hua, Liu Yu, Ni Zengshi Продолжение таблицы Primary systems Secondary systems Groundwater system X in Qinling-Dabieshan Mountains Groundwater system in terraced terrain X of west Sichuan Plateau X3 Groundwater system in Sichuan Basin Groundwater system Groundwater system in hilly area X in subtropic humid hilly X4 of middle and lower reaches of Yangtze area of South China River Groundwater system in karst upland X of South China Groundwater system in coastal hilly area X and islands of South China Groundwater system XI1 Groundwater system in Malay peninsula in equatorial humid XI Groundwater system in islands islands of southeastern XI of southeast Asia Asia 3. Groundwater resources According to the hydrogeological conditions, groundwater recharge, runoff and discharge, climate factors impacted on groundwater recharge, precipitation, surface water and groundwater of conversion relationship can be analyzed. Water balance method and groundwater runoff (hydrology divi sion) modulus method can be used to estimate groundwater resources in mountainous and hilly areas and plain basins with different hydrogeological parameters.

Natural groundwater recharge is that groundwater system in the modern water cycle and water alternation, can be restored and renewed. The total amount of natural groundwater recharge excludes return flow from irrigation.

The uniform natural recharge modulus (104 m3/km2.a), which does not esti mate the groundwater resources in the regions will use the recharge intensity (mm/a) converted into a unified natural groundwater recharge modulus. Ac cording to topography, the mean annual precipitation, hydrology, vadose zone, aquifer media conditions are different to make the zone of coefficient of groundwater infiltration, and then converted into a unified natural groundwater runoff modulus. Exploitable groundwater resources is in the design of the pumping period with reasonable technical and economic ex ploitation, without causing deterioration of environmental geology problems, to pump from the aquifer in the largest amount of water at the unit of time. It is the groundwater exploitable amount.

Groundwater seepage water system under the conditions of water fea tures makes the apparent difference among unconsolidated sediment, frac Теоретические и прикладные аспекты региональной гидрогеологии tured aquifers and karst fissure-cave intermittent or sporadic aquifer. Con tinuous aquifer water quality has isotropic continuous distribution. The bed rock fissure, fissure-caves in the karst have water flow discontinuous distri bution. The other media is relatively impermeable and the aquifer is scattered. Asian groundwater seepage in the aquifer system can be divided into three aquifer systems by way of the regional water balance method for assessment (Table 2): 1. Unconsolidated sedimentary continuous aquifer in the plain and inter-mountainous basin;

2. Bedrock interrupted aquifer in the hills and mountains;

3. Other sporadic aquifers. Natural groundwater re charge modulus (104 m3/km2.a) is divided into: 10, 10–20, 20–30, 30– and 50, which can show the amount of groundwater resources (or natural unit zoning) and exploitable resource.

Table The total groundwater resources of Asia Unit: 109 m3/a Water-bearing system Natural recharge Exploitable Plain, intermittent basin loose sediments 2 424.65 1 697. Continuous water-bearing system Hills, mountains 1 866.95 1 306. Discontinuous water-bearing system Other water-bearing system 386.14 270. Total 4 677.74 274. 4. Geothermal resources in Asia The compilation focuses on the regional geothermal characteristics of the macro-distribution in Asia based on the previous classification and geologi cal conditions. The heat storage form and geological environment can be divided into: the modern volcano, uplifting fracture and sedimentary basin types;

the geothermal resources are divided into high, medium and low tem perature accordingly (Table 3).

Table Classification of geothermal temperature Temperature t Temperature class Usage Boundary, °С High-temperature t 150 Generating, heating geothermal resource Medium-temperature 90 t 150 Industrial use, heating, generating geothermal resource Hot water 60 t 90 Heating, industry processing Low-temperature Warm geothermal 40 t 60 Medical, bathing, green house water resource Water 25 t 40 Irrigation, feeding, soil warming 44 Dong Hua, Cheng Yanpei, Zhao Hua, Liu Yu, Ni Zengshi A. High-temperature zone at modern volcano Asian volcanoes concentrate along the island arc of the western Pacific, another belt is from Burma, the Himalayas, the Central Asia, the West Asia till the Mediterranean. Now more than 90 percent of active volcanoes lie in both belts.

B. Medium-low geothermal field in the uplift fractured zone Asian uplift fracture zones are widely spread. The neo-tectonic fault is developed, deep cut, and geothermal springs outcropping. The major fault uplift can be divided into three parts: First, Siberia Plateau east of Russia, Lake Baikal, Changbai Shan region in China, Xiao Hingganling region and Mongolian Plateau, Tianshan Mountains;

second, Qinghai-Tibet Plateau, Yunnan-Guizhou Plateau, Nanling region, the Mekong River region in the north of Southeast Asia, especially the highest Qinghai-Tibet Plateau with wide distribution of uplift fractured zone;

third, the Deccan Plateau in India peninsula. There are some dead volcanoes though the uplift fractured zone exists. They were erupting at the late Tertiary to the early Quaternary.

C. Medium-low geothermal field in the sedimentary basin This type refers to the surface without hot show. Geothermal resource hosts in the geothermal water in the Mesozoic and Cenozoic sedimentary basin. Many sedimentary basins, especially the occurrence of large sedimen tary basin in China are rich in geothermal resources. The features are as fol lows: the large sedimentary basin is very thick and conducive to hold hot water. The main basins are West Siberian Basin, the North Siberian Basin;

The Northeast basin, the North China Basin, Sichuan Basin, Qaidam Basin, Tarim Basin in China, etc.;

the Ganges Basin and the Indus Basin;

the Per sian Gulf and the Mesopotamian basin Saudi Arabia Basin. The regional heat-flow background value is of importance to the geothermal water of the basin.

5. Conclusions The mapping of hydrogeology, groundwater resources and geothermal resources in Asia has received the support from the international cooperation organizations and international experts participating in the project. The data mainly come from published maps, documents and network information. The latest international research results have been used (before the end of 2010).

The compilation of serial maps of groundwater resources in Asia [7] has made important contribution to the international share of earth science in formation. The achievements can provide basic data and scientific basis for the coordinated development of global economy, guarantee of groundwater resources and protection of the environment. The maps can be used in scien tific research, education and policy-making. They can also provide the digital Теоретические и прикладные аспекты региональной гидрогеологии information for the study of global climate change and provide the basis for exploitation and utilization of natural resources, groundwater resources plan ning, protection of geological environment and disaster prevention and miti gation.

References 1. Chen Zhiming. Geomorphologic Map of Continent and Ocean in Asia and Ad jacent Regions (1:8 000 000) [M]. Surveying and Mapping Publishing House. 2010.

2. Chen Zhiming. Outline of Relief Sphere and Morphogenetic Tectonics in Asia [M]. Surveying and Mapping Publishing House. 2010.

3. Groundwater Resources Map of the World.(1:25 000 000) (edition in 2008).

4. Li Tingdong, Geological Serial Maps of Central Asia and Adjacent Areas (1:2 500 000).

5. China, Russia, Mongolia, Kazakhstan and South Korea [M], Geological Pub lishing House. 2007.

6. Li Tingdong. Geological Map of Asia and Europe (1:5 000 000) [M]. China, Geological Publishing House. 2000.

7. Zhang fawang,Cheng yanpei,Dong hua,et al, Groundwater Serial Manps of Asia. Geological Publishing House, 2012.

8. Zhang Zonghu, Jiao Shuqin, Dai Xisheng, Dong Hua, et.al. Hydrogeological Map of Asia (1:8 000 000) (Compiled by the Institute of Hydrogeology and Engi neering Geology, Chinese Academy of Geological Sciences in 1997) [M]. Geological Publishing House, 1997.

9. Под общей редакцей Н.A. Mapuновa, Гидрогеология Азии. Mосквa «Недрa», 1974.

Е.В. ПИННЕКЕР И СОВЕЩАНИЯ ПО ПОДЗЕМНЫМ ВОДАМ СИБИРИ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА. РЕТРОСПЕКТИВА С.В. Алексеев, Л.П. Алексеева Институт земной коры СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128, (3952)426637, (3952)427000, salex@crust.irk.ru В 50-е годы прошлого века быстрые темпы развития промышленно сти и сельского хозяйства в Восточной Сибири вызвали необходимость глубокого изучения и последующего использования подземных вод этой обширной территории. Особую важность приобрели региональные гидрогеологические исследования, а также мелко- и среднемасштабные гидрогеологические съемки.

Поэтому не случайно в 1953 г. в Институте геологии ВСФ АН СССР (в настоящее время – Институт земной коры СО РАН) профессо ром Валентиной Георгиевной Ткачук был создан сектор подземных вод и инженерной геологии. Началось планомерное изучение гидрогеоло 46 С.В. Алексеев, Л.П. Алексеева гических и инженерно-геологических условий Приангарья, Прибайка лья и Восточных Саян. Иркутским и Читинским геологическими управ лениями было пробурено большое количество разведочных и эксплуа тационных гидрогеологических скважин. Полученный ценнейший фактический материал явился основой для составления специализиро ванных карт различного масштаба.

Для координации работы научных и производственных организаций возникла необходимость подвести первые итоги гидрогеологической изученности Восточной Сибири и наметить основные задачи предстоя щих исследований. В связи с этим по инициативе В.Г. Ткачук было ре шено организовать и проводить каждые три года совещание по гидро геологическим и инженерно-геологическим проблемам Восточной Сибири.

Первое совещание по подземным водам и инженерной геологии Восточной Сибири состоялось в Иркутске в 1955 г. Одной из важней ших задач совещания было привлечь внимание широкой общественно сти к проблеме изучения и использования подземных вод Восточной Сибири в народном хозяйстве. Опубликованные материалы совещания еще раз показали, что гидрогеологические условия Восточной Сибири изучены крайне слабо.

Второе совещание проходило в Чите в 1958 г. и было организовано институтами Академии наук СССР (Институтом геологии Восточно Сибирского филиала Сибирского отделения, Институтом мерзлотове дения им. В.А. Обручева, лабораторией гидрогеологических проблем им. Ф.П. Саваренского) и учреждениями Министерства геологии и ох раны недр СССР (Читинским, Бурятским, Иркутским ТГУ и Соснов ской экспедицией).

Совещание являлось одним из подготовительных мероприятий Ир кутской конференции по развитию производительных сил Восточной Сибири, направленных на разработку развернутого плана народнохо зяйственного строительства, а также программы научных исследова ний, обеспечивающих это строительство. Изданные материалы в 4-х томах оказали существенную помощь как научно-исследовательским, так и производственным, проектным организациям, решающим различ ные задачи освоения Восточной Сибири.

Третье совещание по подземным водам и инженерной геологии Сибири и Дальнего Востока состоялось в Красноярске в 1961 г. К его началу были выполнены значительные работы по изучению подземных вод, инженерно-геологических и мерзлотных условий не только в Вос точной Сибири, но и на всей территории Сибири и Дальнего Востока.

При Президиуме Сибирского отделения АН СССР была организована и начала работу Комиссия по изучению подземных вод Сибири и Дальне Теоретические и прикладные аспекты региональной гидрогеологии го Востока. Ее возглавил молодой ученый Евгений Викторович Пинне кер. Важнейшими задачами Комиссии являлись координация гидрогео логических, инженерно-геологических и геокриологических исследова ний в Сибири и на Дальнем Востоке, а также организация и проведение совещаний, ставших уже традиционными. На Комиссии обсуждались новые научные результаты, определялся их уровень, вырабатывались рекомендации по направлению исследований, проводимых института ми АН СССР, вузами и отраслевыми НИИ. На заседания приглашались все желающие, и каждый мог высказать свое мнение по тому или иному вопросу. Благодаря председателю Комиссии совещания стали регуляр ными, они сплотили гидрогеологов не только нашей страны, но и мно гочисленных союзных республик.

Четвертое совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока состоялось во Владивостоке в 1964 г. Оно было организовано Приморским геологическим управлением и Комиссией по изучению подземных вод Сибири и Дальнего Востока. В работе совещания при няли участие представители территориальных геологических управле ний Главгеологии РСФСР, научно-исследовательских институтов Гос геолкомитета СССР и Академии наук СССР, вузов, проектных и других организаций. Широко были представлены производственные и научные учреждения не только Сибири и Дальнего Востока, но и европейской части СССР.

Большинство докладов носило региональный характер. Ряд докла дов был посвящен различным вопросам теоретической и прикладной гидрогеологии. В решении совещания отмечено, что в связи с гранди озным строительством, проводимым в восточных районах Советского Союза, чрезвычайно возрос объем гидрогеологических исследований на территории Сибири и Дальнего Востока.

Пятое совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока прошло в Тюмени в 1967 г. На совещании были подведены итоги изуче ния подземных вод на территории Сибири и Дальнего Востока за пятьде сят лет советской власти и намечены задачи дальнейших гидрогеологи ческих исследований. В числе участников были известные ученые гидрогеологи – А.И. Ефимов, И.К. Зайцев, Ф.А. Макаренко, Н.И. Толсти хин и др. Оргкомитет отметил, что участие в совещании широкого круга специалистов позволило выработать соответствующие рекомендации по комплексному изучению подземных вод и их использованию в различ ных отраслях народного хозяйства Сибири и Дальнего Востока.

Шестое и седьмое совещания состоялись в Хабаровске и Новоси бирске. В их решениях было отмечено, что за истекшие шесть лет в Си бири и на Дальнем Востоке достигнуты заметные успехи в изучении и подготовке к хозяйственному использованию подземных вод: проводи 48 С.В. Алексеев, Л.П. Алексеева лось государственное среднемасштабное и специализированное гидро геологическое картирование, завершено издание томов монографии «Гидрогеология СССР», касающихся территории Сибири и Дальнего Востока, получили дальнейшее развитие исследования по ключевым вопросам гидрогеологии с использованием новейших методов и моде лирования, открыты и разведаны новые месторождения подземных вод.

Восьмое и девятое совещания состоялись в Улан-Удэ и Петропав ловске-Камчатском в 1976 и 1979 гг. Этот период характеризовался не только интенсификацией гидрогеологических исследований в связи с возросшими темпами народнохозяйственного освоения Сибири и Даль него Востока, но и перевооружением гидрогеологической науки на ос нове новых прогрессивных методов исследований. Возросла также тех ническая оснащенность гидрогеологических работ. Особое место в тематике совещаний занимали гидрогеологические проблемы строи тельства БАМа и освоения Камчатки, поэтому в рамках совещаний бы ли организованы специальные симпозиумы «Состояние и задачи гидро геологических исследований в зоне влияния БАМ» и «Вопросы гидрогеологии Камчатки».

Десятое юбилейное совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока проходило в Иркутске в 1982 г. К этому времени рез ко возросло вовлечение подземных вод в сферу народнохозяйственного потребления благодаря созданию крупных ТПК, строительству БАМ, увеличились объемы гидрогеологических исследований на востоке страны, появились новые направления изучения подземных вод, свя занные с прогнозом землетрясений, перебросом стока сибирских рек, совершенствовались методы исследований. Все это нашло отражение в выделении отдельного блока «Подземные воды» в региональной меж отраслевой программе «Сибирь».

С приветственным словом выступил Председатель Оргкомитета за меститель директора ИЗК СО АН СССР доктор геолого-минералогиче ских наук профессор Е.В. Пиннекер (фото 1).

Одиннадцатое и двенадцатое совещания по подземным водам Сибири и Дальнего Востока состоялись в Чите и Иркутске в 1985 и 1988 гг. Это был период, когда завершилось строительство БАМ, суще ственно возросли уровень изучения подземных вод в акваториях морей, при поисках месторождений нефти и газа, освоении территориально промышленных комплексов, а также техническая оснащенность гидро геологических работ на основе внедрения новых направлений и про грессивных методов исследований. В широких масштабах продолжа лись поиски и разведка месторождений пресных подземных вод, был введен в эксплуатацию ряд крупных месторождений в районах, ранее испытывавших острый дефицит водообеспеченности.

Теоретические и прикладные аспекты региональной гидрогеологии Фото 1. Е.В. Пиннекер открывает юбилейное Десятое совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока.

В Президиуме слева направо: Б.И. Писарский, В.Ф. Дубинин, В.Ф. Кауров, Е.В. Пиннекер, П.Ф. Швецов, И.П. Трофимук Наряду с производственными успехами выполнен ряд теоретиче ских разработок и региональных обобщений, составлены карты над мерзлотных вод Якутской АССР (1:2 500 000) и вулканогенных гидро геологических структур Камчатской области (1:1 000 000), проведено гидрогеологическое районирование территории Камчатской области (1:500 000), оценены ресурсы подземных вод горноскладчатых облас тей, издана серия монографий и учебников, обобщивших последние достижения в теории и практике гидрогеологических исследований.

Работы гидрогеологов Сибири и Дальнего Востока были удостоены Государственной премии СССР и Премии Совета Министров СССР.

Тринадцатое, четырнадцатое и пятнадцатое совещания прошли в Томске, Иркутске и Тюмени в девяностых годах прошлого столетия.

Последние пять совещаний были утверждены как Всесоюзные со вещания по подземным водам востока СССР, а изменившаяся полити ческая ситуация в стране в 1991 г. предопределила новый его статус – Всероссийское совещание по подземным водам востока России.

В связи с этим в числе участников отсутствовали представители стран ближнего зарубежья. Если раньше активным соорганизатором 50 С.В. Алексеев, Л.П. Алексеева совещания выступал Геолком СССР, то уже Геолком России возможно стей долевого участия не нашел.

Все мероприятия по организации и проведению совещаний выпол нила Секция Восточная Сибирь Научного совета РАН по инженерной геологии, гидрогеологии и геокриологии, унаследовавшая функции Ко миссии по изучению подземных вод Сибири и Дальнего Востока.

В решениях совещаний было отмечено, что в стране произошли ко ренные политические преобразования, исчезли многие государственные инстанции, резко уменьшилось число научных и практических конфе ренций. Все это существенно осложнило дальнейшее развитие гидро геологических исследований в Сибири и на Дальнем Востоке, привело к стремительному закрытию предприятий геологического профиля, уходу ветеранов-гидрогеологов – как ученых, так и практиков, сокращению числа высококвалифицированных специалистов.

Тем не менее, все участники совещания были единодушны во мне нии, что в тяжелые годы получил отражение новый уровень решения проблем гидрогеохимии, взаимосвязи литогенеза с геохимической эво люцией состава подземных вод, изотопов воды и растворенных ве ществ, гидрогеохимических исследований для целей экологии, поисков и освоения полезных ископаемых, в том числе нефти и газа.

Шестнадцатое и семнадцатое совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока состоялись в Иркутске и Красноярске в 2000 и 2003 гг. К этому времени политическая ситуация в стране стаби лизировалась. Правительство РФ выделило дополнительные средства для проведения масштабных гидрогеологических работ в Сибири и на Дальнем Востоке.

В работе совещания участвовали представители институтов РАН, Уро РАН, СО РАН, ДВО РАН, НИИ министерств и ведомств, ПГО, АК «АЛРОСА», ФГУГП, Госкомгеологии, вузов, НПУ, КПР и других орга низаций. Основное внимание было обращено на решение ряда актуаль ных проблем современной гидрогеологии – эволюции знаний о подзем ных водах, роли воды в геологических процессах, геоэкологических аспектов гидрогеологии, теоретических и методологических вопросов современной гидрогеохимии, современных путей управления водными ресурсами.

В прикладном аспекте широко обсуждались проблемы, связанные с поиском, разведкой, освоением новых месторождений пресных и мине ральных подземных вод. Участники совещания выразили тревогу в свя зи с сообщениями в общественной печати о ведущихся работах в дельте р. Селенги по организации предприятия по добыче природного газа и были единодушны во мнении о недопустимости такого серьезного на рушения геологической среды в пределах озера Байкал как объекта ми рового экологического значения.

Теоретические и прикладные аспекты региональной гидрогеологии Восемнадцатое совещание по подземным водам Сибири и Дальне го Востока состоялось в Иркутске в 2006 г. и было посвящено 80-летию со дня рождения выдающегося ученого с мировым признанием, главы школы сибирских гидрогеологов, лауреата Государственной премии СССР и премии Совета Министров СССР члена-корреспондента РАН Евгения Викторовича Пиннекера (фото 2). К началу проведения сове щания была издана книга «Евгений Викторович Пиннекер» в серии «Наука Сибири в лицах».

Доклады теоретического содержания были посвящены роли воды в геологических процессах, геоэкологическим аспектам гидрогеологии, методологии современной гидрогеохимии, генезису различных типов подземных вод, путям управления водными ресурсами, влиянию сейс мичности на режим подземных вод.

В прикладном аспекте широко обсуждались проблемы, связанные с разведкой и освоением новых месторождений пресных и минеральных подземных вод, водообеспечением крупных городов и населенных пунктов с напряженной геоэкологической обстановкой, подтоплением городских агломераций, защитой подземных вод от загрязнения, захо ронением промышленных стоков и строительством подземных храни лищ отходов.

Фото 2. Открытие Восемнадцатого совещания по подземным водам Сибири и Дальнего Востока.

Слева направо: С.Е. Павлова (дочь Е.В. Пиннекера), Б.И. Писарский, С.Л. Шварцев, Е.В. Скляров, С.В. Алексеев, Л.П. Алексеева 52 Л.П. Алексеева, С.В. Алексеев, А.Г. Вахромеев, С.Л. Шварцев Девятнадцатое совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока прошло в Тюмени три года назад. На совещании были обсужде ны проблемы формирования подземной гидросферы, теории миграции и массопереноса флюидных систем, нефтегазовой и нефтепромысловой гидрогеологии. Большое внимание уделено ресурсам пресных, мине ральных, термальных и промышленных вод и перспективам их использо вания;

математическому моделированию гидрогеологических процессов, вопросам влияния многолетнемерзлых толщ на объекты подземной гид росферы, утилизации сточных вод нефтепромыслов и твердых отходов, проблемам водного законодательства и рационального недропользова ния;

экологическим проблемам в гидрогеологии.

Двадцатое юбилейное совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока состоялось в этом году в Иркутске. Оно было посвя щено 110-летию со дня рождения В.Г. Ткачук, а также светлой памяти Е.В. Пиннекера.

Основной обсуждавшейся проблемой на совещании стала подзем ная гидросфера – особая материальная природная система. На совеща нии работало 5 секций: эволюция подземной гидросферы в природных и техногенных условиях;

проблемы геохимии подземных вод;

регио нальные гидрогеологические исследования, ресурсы подземных вод;

использование и охрана подземных вод;

новые подходы и методы в изучении подземных вод.

Участники совещания с удовлетворением отметили, что проводи мые более 30 лет всероссийские гидрогеологические форумы полно стью себя оправдали. Иркутск продолжает оставаться центром, объеди няющим ведущих ученых и практиков – гидрогеологов, а созданная Евгением Викторовичем Пиннекером сибирская гидрогеологическая школа существует и развивается.

ГИДРОМИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ НА ОСНОВЕ НОВЕЙШИХ ДАННЫХ Л.П. Алексеева1, С.В. Алексеев1, А.Г. Вахромеев2, С.Л. Шварцев Институт земной коры СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128, (3952)422777, f(3952)427000, lalex@crust.irk.ru Иркутский филиал ООО «Роснефть-Бурение», 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 257, оф. 901-917;

89834185148, andrey_igp@mail.ru Томский филиал Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, 634021, г. Томск, Академический пр., 3, (3822)491581, tomsk@igng.nsc.ru Одной из насущных задач современности является переход от раз работки месторождений твердых полезных ископаемых к освоению не традиционного гидроминерального сырья. Огромные ресурсы «жид кой» руды содержит в своих недрах Сибирская платформа. Ураганные Теоретические и прикладные аспекты региональной гидрогеологии концентрации многих полезных компонентов в уникальных природных растворах превратили их в самостоятельный тип промышленного сы рья. Минимальные промышленные концентрации ценных компонентов в гидроминеральных ресурсах в настоящее время составляют (в мг/дм3):

для лития – 10, для брома – 250, для рубидия – 3, для стронция – 300.

Исследованиями ресурсной базы гидроминерального сырья на Си бирской платформе с середины прошлого века занимались многие ученые и практики (Е.В. Пиннекер, П.И. Трофимук, А.С. Анциферов, А.А. Дзю ба, В.И. Вожов, М.Б. Букаты и др.). Цель настоящей статьи – дать пред ставление о распространении и геохимических особенностях высококон центрированных поликомпонентных рассолов, о содержании лития, бро ма, рубидия, стронция в этих высокоминерализованных растворах на Сибирской платформе с привлечением новейших данных, полученных при геолого-гидрогеологических исследованиях в Иркутской области (Ангаро-Ленский артезианский бассейн (АБ)), Западной Якутии (Якут ский и Оленёкский АБ) и Красноярском крае (Тунгусский АБ) (рис. 1).

Важной особенностью строения геологического разреза Ангаро Ленского, Тунгусского АБ и Тюнгского крыла Якутского АБ является широкое распространение мощных пластов ангидритовых и галитовых солей, а также многочисленных интрузий траппов. Для Оленёкского АБ, напротив, характерно отсутствие слоев каменной соли.

В АНГАРО-ЛЕНСКОМ АБ терригенно-карбонатные докембрий ские отложения и галогенно-карбонатные толщи пород нижнего кем брия (общей мощностью до 3000–4000 м) содержат преимущественно пластовые скопления рассольных хлоридных натриевых и кальциевых вод различной крепости, в том числе, предельно насыщенных, с мине рализацией более 600 г/дм3. В терригенных и карбонатных породах среднего, верхнего кембрия и ордовика общей мощностью до 1000– 1500 м вскрываются также соленые и пресные подземные воды.

По отношению к пластам каменной соли в бассейне выделяются подсолевая (терригенно-карбонатная), соленосная (галогенная) и над солевая (карбонатная) гидрогеологические формации. С точки зрения освоения подземных промышленных вод наиболее перспективными являются подсолевая и соленосная гидрогеологические формации.

Подсолевая гидрогеологическая формация (V – Є1) залегает на фун даменте Сибирской платформы. Мощность формации изменяется от 500–1000 до 2000–2500 м. Водовмещающие породы представлены пес чаниками, доломитами, доломито-ангидритами. В Ангаро-Ленском АБ отчетливо проявляется гидрогеохимическая инверсия. Она выражается в том, что в подсолевых горизонтах минерализация рассолов меньше, чем в рассолах перекрывающей соленосной толщи (табл. 1). Состав рассолов подсолевой формации преимущественно хлоридный магние во-кальциевый и реже кальциево-натриевый.

54 Л.П. Алексеева, С.В. Алексеев, А.Г. Вахромеев, С.Л. Шварцев Рис. 1. Распространение соленосных отложений и рассолов на Сибирской платформе 1 – граница Сибирской платформы, 2 – граница распространения нижнекембрий ских соленосных отложений, 3 – граница сплошного распространения рассолов, 4 – зона полного насыщения осадочного чехла метаморфизованными рассолами;

5–8 – артезианские бассейны: 5 – Ангаро-Ленский, 6 – Тунгусский, 7 – Якутский, 8 – Оленёкский;

9 – пункт гидрогеологического опробования Теоретические и прикладные аспекты региональной гидрогеологии Таблица Содержание некоторых ценных компонентов в подземных водах в пределах Сибирской платформы Компонент г/дм3 мг/дм Содержание M Br Li Rb+ Sr2+ – + Макс. 631,1 12,6 486 25,5 12 Соленосная г/г формация Мин. 270 0,08 0,21 0,2 Ангаро-Ленский (Є1) Среднее 407,1 4,0 115 10,1 артезианский Макс. 422,8 7,2 566 62 Подсолевая бассейн г/г формация Мин. 195,2 0,05 1,0 1,2 (V – Є1) Среднее 340,1 4,0 101 11,2 Макс. 550 13,9 837 31,8 Соленосная г/г формация Мин. 80 0,86 0,28 0,03 4, (Є1 + Є1–2) Среднее 380 6,1 243,2 19,3 2122, Тунгусский Макс. 457 6,6 56,9 9,17 4122, Подсолевая артезианский г/г формация Мин. 36 0,33 0,01 0,85 4, бассейн (R – Є1) Среднее 242 3,4 28,3 2,3 666, Макс. 444,6 6,8 90,5 4,5 Соленосная г/г формация Мин. 169,8 2,0 5,8 1,1 Якутский (Є1) Среднее 404,0 5,9 39,1 3,6 артезианский Макс. 433,9 6,7 90,0 6,9 Подсолевая бассейн г/г формация Мин. 169,8 0,9 0,9 0,1 (V – Є1) Среднее 356,3 3,1 22,3 4,5 Макс. 252,2 2,6 120,8 7,7 Водоносный комплекс Мин. 31,1 0,06 3,1 0,1 (Є3) Среднее 92,0 1,0 33,3 1,21 Оленёкский Макс. 411 6,5 415,3 46,4 Водоносные артезианский комплексы Мин. 195,8 2,33 34,1 3,04 бассейн (V – Є2) Среднее 328,0 4,15 183,4 14,6 Примечание: М – минерализация подземных вод, г/г – гидрогеологическая.

В соленосной гидрогеологической формации (Є1) на долю пластов каменной соли приходится более половины её суммарной мощности.

Глубина залегания соленосной формации составляет 600–2500 м. Водо вмещающие отложения имеют значительную мощность (1500–2000 м).

Они представлены трещиноватыми и кавернозными доломитами, из вестняками. Характерно развитие крепких, весьма крепких и предельно насыщенных рассолов хлоридного магниево-кальциевого, реже каль циевого состава. Минерализация рассолов в основном составляет 270– 500 г/дм3. Её максимальные значения (631 и 621 г/дм3) зафиксированы в двух скважинах.

56 Л.П. Алексеева, С.В. Алексеев, А.Г. Вахромеев, С.Л. Шварцев Содержания лития, брома, рубидия, стронция в пределах Ангаро Ленского АБ испытывают большие колебания (см. табл. 1). Корреляци онная взаимосвязь концентраций этих компонентов с минерализацией рассолов для галогенной гидрогеологической формации достаточно хорошая, величина коэффициентов корреляции составляет для: Br– – 0,9, Li+ – 0,8, Sr2+ – 0,6, то есть наиболее минерализованные растворы характеризуются наиболее высоким содержанием ценных компонентов.

Для подсолевой гидрогеологической формации такой однозначной взаимосвязи не наблюдается. Часто в рассолах с минерализацией более 300 г/дм3 содержание брома не превышает 1 г/дм3, лития – 10 мг/дм3, стронция – 300 мг/дм3, а рубидий вообще отсутствует.

Однако в целом даже средние содержания ценных компонентов в рассолах Ангаро-Ленского АБ превышают кондиционные концентра ции брома – в 16, лития – в 10–11, рубидия – в 3, стронция – в 8–10 раз (рис. 2).

Рис. 2. Превышение среднего содержания ценных компонентов подземных рассолов Сибирской платформы над их кондиционными концентрациями для промышленных вод ТУНГУССКИЙ АБ является крупнейшим резервуаром хлоридных соленых вод и рассолов, отличительными чертами которого является широкое распространение трапповых секущих и пластовых интрузий, а также неравномерная соленосность осадочных отложений чехла. Геоло гический разрез коррелирует с разрезом Ангаро-Ленского АБ, однако мощность пластов соли не превышает десятков метров. Хлоридные на триевые и кальциевые рассолы широко распространены на глубинах от 500 до 3000 м преимущественно в нижних частях разреза – в верхне протерозойских и нижнепалеозойских галогенно-карбонатных и терри генно-карбонатных толщах. В вышележащих терригенных угленосных породах карбона и перми мощностью до 700–1000 м обычно залегают (вне зон разломов) слабые рассолы, солёные и пресные воды.


Теоретические и прикладные аспекты региональной гидрогеологии Рассолоносные гидрогеологические формации подразделяются на над-, меж- и подсолевые. Подземные рассолы надсолевой формации представлены типичными рассолами выщелачивания соленосных отло жений с исключительно натриевым составом и пониженными концен трациями всех микрокомпонентов. Рассолы соленосной (межсолевой) формации отличаются наиболее высокими значениями минерализации (до 550 г/дм3), различным катионным составом (натриевым, натриево кальциевым и кальциевым) и повышенными концентрациями кальция, калия, редких щелочей и микрокомпонентов. Минерализация рассолов подсолевой формации меняется от 36 до более 400 г/дм3. По составу подземные воды образуют непрерывный ряд между чисто хлоридными натриевыми рассолами выщелачивания и хлоридными кальциевыми предельной метаморфизации.

Наиболее высоким содержанием ценных компонентов характери зуются хлоридные натриево-кальциевые и кальциевые рассолы с мине рализацией до 450–550 г/дм3. Максимальная концентрация Li+ в таких рассолах достигает 900 мг/дм3, Rb+ – 32 мг/дм3, Sr2+ – 6000 мг/дм3, Br– – 14 г/ дм3.

ЯКУТСКИЙ АБ. Основными геологическими комплексами Тюнг ского крыла Якутского АБ являются терригенно-карбонатные, галоген но-карбонатные породы кембрия, ордовика и юры общей мощностью более 2000 м. Они прорваны кимберлитовыми трубками среднепалео зойского возраста. В осадочных породах вскрываются подземные воды практически всех градаций – от ультрапресных до рассольных хлорид ных натриевых и кальциевых. Промышленные рассолы Тюнгского крыла Якутского АБ приурочены главным образом к подсолевой (тер ригенной) и соленосной гидрогеологическим формациям.

Подсолевую гидрогеологическую формацию (V – Є1) слагают терри генные разности пород, реже – карбонатные, залегающие на глубине более 1,5 км. Водоносные горизонты представлены маломощными (10– 50 м) пачками пород, ограниченными по вертикали и выдержанными по простиранию. Хлоридные натриево-кальциевые рассолы, насыщающие подсолевые осадочные толщи, имеют минерализацию 170–434 г/дм (см. табл. 1).

Соленосная гидрогеологическая формация (Є1) сложена слабопро ницаемыми карбонатными породам нижнего кембрия. Притоки рассо лов получены с глубины 600–800 м. Состав подземных вод соленосной гидрогеологической формации преимущественно хлоридный магниево кальциевый. Минерализация рассолов изменяется от 170 до 445 г/дм3.

Содержание лития, брома, рубидия, стронция в соленосных и под солевых крепких рассолах заметно увеличивается с ростом минерали зации подземных вод, что характерно для крепких рассолов во всех рас 58 Л.П. Алексеева, С.В. Алексеев, А.Г. Вахромеев, С.Л. Шварцев сматриваемых районах. Рост содержания микрокомпонентов при уве личении минерализации и по мере уменьшения натрий-хлорного коэф фициента подтверждает, что одним из путей его накопления следует считать процесс метаморфизации подземных вод в обстановке гидро геологической закрытости.

ОЛЕНЕКСКИЙ АБ. Водовмещающие породы бассейна (преимуще ственно терригенно-карбонатные и карбонатные) мощностью более 2000 м прорваны многочисленными кимберлитовыми и трапповыми те лами. Здесь отсутствуют мощные выдержанные пласты каменной соли и типичные для Сибирской платформы хлоридные натриевые рассолы.

Подземные воды являются солеными водами и рассолами хлоридного исключительно кальциевого или магниевого состава. Рассолоносные комплексы вскрыты в интервале глубин 0,1–2,5 км. Гидрогеологиче ский разрез представлен тремя водоносными комплексами: верхне-, средне- и нижнекембрийским, а также водоносными зонами кимберли товых тел.

Верхнекембрийский водоносный комплекс (Є3) приурочен к карбо натным отложениям. Среди плотных непроницаемых слоев мощностью 30-200 м выделяются пласты-коллекторы трещинно-порового типа, распределение которых в плане и разрезе крайне неравномерное. Глу бина вскрытия подземных вод возрастает с северо-запада на юго-восток от 90 (в долинах рек) до 700 м (на водоразделах). Подземные воды ком плекса представлены хлоридными магниево-кальциевыми или каль циево-магниевыми солеными водами и рассолами. Минерализация их изменяется в широких пределах – от 31 до 252 при среднем значении 92 г/дм3 (см. табл. 1).

Среднекембрийский, нижнекембрийский и верхнепротерозойский водоносные комплексы (V – Є2) приурочены к глинисто-карбонатным, карбонатным отложениям. Глубина вскрытия подземных вод изменяет ся от 500 до 2500 м. Подземные воды представлены крепкими и весьма крепкими рассолами хлоридного кальциевого состава. Их минерализа ция колеблется от 195 до 411 при среднем значении 328 г/дм3 и возрас тает в зависимости от глубины залегания водоносных комплексов.

Подземные воды, вскрытые во множестве кимберлитовых тел, ко торые являются своеобразными гидрогеологическими «окнами», обес печивающими гидравлическую связь между водоносными комплекса ми, идентичны по составу и минерализации водам вмещающих пород.

Они также могут рассматриваться в качестве гидроминерального сырья, поскольку содержание ценных компонентов не уступает их содержа нию в подземных водах осадочных отложений.

Средняя концентрация лития в соленых водах и рассолах водонос ных комплексов и обводненных зон кимберлитовых трубок и траппо Теоретические и прикладные аспекты региональной гидрогеологии вых интрузий Оленёкского АБ изменяется от 33 до 183 мг/дм3, что более чем в 18 раз превышает его кондиционное содержание в про мышленных водах. Среднее содержание брома (4 г/дм3) в рассолах в 15 раз больше минимального промышленного содержания. Достаточ но высокое среднее содержание стронция (1192 мг/дм3) и рубидия (14,6 мг/дм3) также в 4–5 раз превышает кондиционные концентрации этих элементов (см. рис. 2).

Таким образом, повсеместно распространённые поликомпонентные высокоминерализованные подземные воды в пределах огромной Си бирской гидроминеральной провинции (площадью 1,5 млн км2) обла дают гораздо бльшим потенциалом для крупномасштабного долго срочного производства ценных компонентов (соединений лития, брома, рубидия, стронция и др.), чем месторождения твердых полезных иско паемых. Комплексное безотходное освоение ресурсов подземных рас солов позволит решить проблему снижения себестоимости полученной товарной продукции и обеспечения потребностей промышленности страны в ценных компонентах.

Работа выполнена при финансовой поддержке Президиума СО РАН (Междисциплинарный интеграционный проект № 110 «Гидроминеральные ресурсы Сибири и сопредельных территорий: рудогенерирующий потенциал, новые технологии комплексной переработки, экологическая безопасность»), РФФИ (проект 13-05-01075а).

РЕГИОНАЛЬНЫЕ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В США Э.А. Зальцберг Interenvironment Ltd., 1101-131 Torresdale Ave., Toronto, Ontario M2R 3T1, Canada Tel: 416-739-7963;

e-mail: ezaltsberg@rogers.com Проблема рационального использования подземных вод в нацио нальном масштабе и учет влияния быстро меняющихся социо-экономи ческих, экологических и климатических факторов на запасы подземных вод и возможности их использования приобрели исключительно важное значение в США. По данным на 2000 г. [17], откачки из 66 главных водоносных горизонтов в стране составили 290106 м3/cут, из них для целей ирригации было израсходовано 216*106 м3/сут, для централизо ванного (муниципального) водоснабжения – 61106 м3/сут и для индуст риальных нужд – 13106 м3/сут.

Суммарный водоотбор в 290106 м3/сут составлял 92% от общего водоотбора подземных вод в стране, остальные 8% приходились на ин 60 Э.А. Зальцберг дивидуальное водоснабжение, нужды животноводства, горные работы и гидротермальные станции.

Основные водоносные горизонты и комплексы подразделяются на 5 литологических групп: рыхлые и полусвязные пески и гравий;

карбо натные породы;

изверженные и метаморфические породы;

песчаники;

и чередование песчаников и карбонатных пород. Примерно 80% отби раемой воды приходятся на песчаные и гравийные горизонты. Водоот бор из карбонатных пород составляет 8%, из изверженных и метамор фических пород – 6%, из песчаников и карбонатных пород, а также других отложений – 2% общего водоотбора.

Песчано-гравийный водоносный комплекс The High Plains aquifers, расположенный в центральных штатах, является наиболее интенсивно эксплуатируемым в стране и обеспечивает 30% общенациональных по требностей в воде на орошение и 23% – на орошение, водоснабжение и промышленные нужды.

Громадные объемы водоотборов подземных вод вызывают во мно гих районах страны серьезные проблемы, которые включают истоще ние запасов подземных вод и связанное с ним значительное снижение их уровней и напоров, достигающее десятков метров;

изменение каче ства подземных вод, вызванное подтоком из более глубоких горизонтов и вторжением солёных океанских вод;

оседание поверхности;

уменьше ние меженного стока рек и изменение качества и температуры поверхно стных вод;

пересыхание болотных массивов и нарушение связанных с ними экологических систем. Следует также упомянуть о юридических проблемах, существующих между различными водопользователями в условиях серьезного водного дефицита. Поскольку многие горизонты/ комплексы распространены на территории нескольких муниципалитетов, графств и штатов, между ними неизбежно возникают правовые пробле мы, связанные с использованием общих водных ресурсов.

Если до конца 1970-х _ начала 1980-х годов региональные гидрогео логические исследования в Северной Америке ограничивались, в ос новном, гидрогеологическим районированием [15, 18, 20], а также ис следованием влияния топографии и геологии на региональный подземный сток [12, 13, 21] то, начиная с 1980-х годов, основное вни мание стало уделяться оценке региональных запасов и ресурсов под земных вод и их изменений во времени.


Необходимость решения этих проблем вызвала к жизни несколько общенациональных программ, главными из которых являются: Анализ региональных водоносных горизонтов/комплексов (The Regional Aquifer System Analysis Program, RASA) и Программа по оценке ресур сов подземных вод (The US Gеоlogical Survey Ground Water Resources Program, GWRP). Ниже дается краткое описание каждой из них.

Теоретические и прикладные аспекты региональной гидрогеологии А. Анализ региональных водоносных горизонтов/комплексов (RASA), 1978– Большинство работ по изучению подземных вод в США до конца 1970-х годов проводилось в пределах муниципалитетов, графств или штатов. Практические нужды экономического развития выдвигали не обходимость изучения подземных вод на общенациональном уровне.

Основным препятствием было отсутствие или недостаток информации о региональной геологии, гидрогеологии и качестве подземных вод многих жизненно важных водоносных горизонтов/комплексов.

Программа RASA была направлена на изучение 28 таких объектов с целью:

а) сбора исчерпывающей информации о региональных геологиче ских и гидрогеологических условиях;

б) создания базы данных по гидрогеологии, гидрологии и гидрохи мии для развития региональных моделей подземного стока и оценки ресурсов подземных вод.

Программа опиралась, в основном, на уже имеющуюся у разных организаций и ведомств местную информацию, которую следовало со брать и обобщить на региональном уровне. Лишь в отдельных, исклю чительных случаях, для пополнения информации бурились специаль ные картировочные скважины.

Для каждого горизонта/комплекса применялись цифровые модели для лучшего понимания существующих гидрогеологических условий, т.е. питания, движения и разгрузки подземных вод, взаимодействия го ризонтов друг с другом и поверхностными водами и возможного изме нения режима и баланса подземных вод под влиянием будущего разви тия территорий. Для моделирования использовались различные коды, в последние годы – MODFLOW и его модификации. В частности, были разработаны специальные коды для моделирования водоотбора из скважин, вскрывающих несколько водоносных горизонтов, движения подземных вод различной плотности и взаимодействия поверхностных и подземных вод.

По окончании исследований каждого горизонта/комплекса Геоло гическое Управление США публиковало статью или серию статей о полученных результатах. Помимо этого, было опубликовано более 1000 отчетов, связанных с выполнением программы RASA, которые доступны специалистам и всем заинтересованным лицам.

Начиная с 1988 г., часть средств и усилий программы RASA были направлены на составление Национального Атласа подземных вод, ко торый был опубликован в 1999 г. [14]. Его целью было обобщение наи более важной информации о подземных водах, собранной в разные годы Геологическим Управление США и другими федеральными, 62 Э.А. Зальцберг штатными и местными агентствами и ведомствами. В Атласе приводят ся данные о геологических и гидрогеологических условиях, распро странении и использовании основных водоносных горизонтов и ком плексов. Он состоит из Введения и 13 глав, или сегментов, каждый из которых охватывает один или несколько наиболее важных водоносных горизонтов/комплексов или существенную их часть.

Для характеристики каждого горизонта/комплекса используются разнообразные картографические материалы, включая карты распро странения, мощностей, абсолютных уровней/напоров подземных вод с указанием направления их движения, и данные об их химическом со ставе. Для некоторых горизонтов/комплексов закартировано изменение уровней/напоров и химического состава подземных вод во времени.

Масштабы региональных карт Атласа изменяются от 1:2 500 000 до 1:7 500 000 c преобладанием последнего.

Помимо карт, представлены характерные гидрогеологичесике раз резы, блок-диаграммы, диаграммы химического состава и распределе ния водопотребления, графики колебаний уровней/напоров в зависимо сти от выпадающих осадков и величин водоотбора.

Разнообразный иллюстративный материал сопровождается кратки ми текстовыми приложениями, характеризующими геологические и гидрогеологические условия, движение подземных вод, взаимодействие различных горизонтов друг с другом и с поверхностными водами, по следствия интенсивных откачек (оседание поверхности, вторжение со леных океанских вод).

При характеристике основных горизонтов/комплексов использованы уже имеющиеся данные, которые распределены весьма неравномерно и сосредоточены, в основном, в районах интенсивного водоотбора. В менее развитых районах объем гидрогеологической информации был весьма ограничен, что не могло ни сказаться на точности составляемых карт.

Признавая большое значение Атласа в региональном изучении под земных вод в стране, следует отметить, что он не содержит информации об их ресурсах, запасах и их возможных изменениях во времени. Это задача решается с помощью более поздней программы по регионально му изучению подземных вод GWRP, описанной ниже.

Сравнивая Атлас с региональными гидрогеологическими картами, составленными для территории бывшего СССР [4, 5, 6, 11], следует признать, что последние отличаются гораздо большей детальностью и насыщенностью информацией по сравнению с картами Атласа. Помимо этого, советские карты дают «большую картину» гидрогеологических условий на всей территории страны, включая запасы подземных вод различных видов, и применяются для решения общенациональных за Теоретические и прикладные аспекты региональной гидрогеологии дач по рациональному использованию водных ресурсов. Карты же Ат ласа не содержат данных о ресурсах и запасах подземных вод в нацио нальном масштабе, что ограничивает их использование в целях долго срочного планирования и регулирования водных ресурсов.

Б. Программа по оценке ресурсов подземных вод (GWRP), 2004– Эта программа финансируется Конгрессом США и является одной из главных программ, направленных на изучение ресурсов и запасов подземных вод и возможностей их использования в настоящем и буду щем. Она реализуется Геологическим Управлением США совместно с другими федеральными, штатными и муниципальными организациями и частным сектором. Основными целями программы являются:

а) сбор исчерпывающей информации о возможностях использова ния главных водоносных комплексов и её периодическое попол нение;

б) оценка влияния разнообразных социо-экономических, экологиче ских и климатических факторов на питание, запасы и расход под земных вод главных водоносных комплексов;

в) разработка и развитие новых методов и технологий для анализа водоносных комплексов и их взаимодействия с поверхностными водами.

Программа нацелена на решение следующих приоритетных задач:

а) общая оценка гидрогеологичечских условий, ресурсов и запасов подземных вод на региональном и национальном уровнях;

б) научная разработка насущных гидрогеологических проблем;

в) разработка новых полевых методов исследований и моделирова ния крупных регионов;

г) обеспечение доступа к гидрогеологической информации всем за интересованным лицам.

К настоящему времени оценка запасов подземных вод проведена для семи регионов;

по пяти регионам эти работы продолжаются. Ниже приводятся краткие сведения о водоносных горизонтах/комплексах, для которых исследования по прграмме GWRP уже завершены.

1. Columbia Plateau Regional Aquifer System (региональный водо носный комплекс Колумбийского плато) площадью 120 500 км2 распо ложен на территории штатов Орегон, Вашингтон и Айдахо. Сущест вующие проблемы, связанные с интенсивным использованием этого комплекса, заключаются в следующем:

а) повсеместное снижение уровней и напоров подземных вод;

б) значительное уменьшение подземного стока в реки и связанные с этим изменения температуры и качества поверхностных вод.

64 Э.А. Зальцберг Основными задачами исследований были следующие:

а) характеристика современных гидрогеологических условий;

б) определение трендов в использовании подземных вод и измене нии их ресурсов;

в) количественная оценка ресурсов подземных вод;

г) влияние изменений климата на величины питания и запасов под земных вод и их разгрузки в реки.

2. Mississippi Embayment Regional Aquifer System (региональный водоносный комплекс в долине р Миссисипи и прилегающих террито риях) площадью 202 000 км2 расположен на территории штатов Аркан зас, Луизиана, Миссисипи, Миссури, Иллинойс, Кентаки и Теннесси.

Существующие проблемы, требующие учета запасов подземных вод и их регулирования, связаны с тем, что площади, орошаемые подземны ми водами, составляют 45% терротории, и водоснабжение многих круп ных городов осуществляется также за счет подземных вод. В 2005 г. из комплекса отбиралось 41,7106 м3/сут воды, из них 37,9106 м3/cут – для ирригации.

Основными целями исследований были:

а) количественная оценка ресурсов подземных вод и их изменений во времени;

б) создание гидрогеологической модели для оценки влияния буду щего экономического развития района и возможных изменений климата на ресурсы подземных вод;

в) применение статистических методов для оценки значимости на блюдений в отдельных точках для составления долгосрочных ре гиональных прогнозов.

3. Grеat Basin Carbonate and Alluvial Aquifer System (водоносный комплекс в карбонатных и аллювиальных отложениях Великого бас сейна) площадью 285 000 км2 расположен, главным образом, на терри тории восточной Невады и западной Юты.

Для этого региона характерен быстрый рост населения и одно из самых высоких в стране потреблений воды на душу населения. Иссле дования были состедоточены на решении первых двух задач, указанных выше для бассейна р. Миссисипи.

4. Central Valley Aquifer (водоносный горизонт Центральной доли ны) площадью 51 800 км2 расположен в Калифорнии.

Центральная долина-один из наиболее продуктивных сельскохозяй ственных районов в мире, с быстро растущим населением и возрастаю щим потреблением поверхностных и подземных вод для водоснабжения и орошения. В связи с этим возникает задача строгого регулирования отбора подземных и поверхностных вод для предотвращения дальнейше го истощения их запасов и ресурсов.

Теоретические и прикладные аспекты региональной гидрогеологии Основными задачами исследований были:

а) оценка ресурсов подземных вод;

б) оценка влияния социо-экономических и экологических факторов на ресурсы подземных вод;

в) создание численной модели, которая поможет в принятии взве шенных решений о будущем использовании подземных вод.

5. North and South Carolina Atlantic Coastal Plain Aquifer System (во доносный комплекс прибрежной Атлантической равнины) площадью 62 800 км2 расположен в штатах Северная и Южная Каролина.

Серьезной проблемой для данного региона является предотвраще ние интрузии соленых океанских вод в пресные водоносные горизонты, вызванной интенсивным водоотбором подземных вод. Задачи выпол ненных исследований включали:

а) более детальную оценку эксплуатационных ресурсов подземных вод;

б) создание современной численной гидрогеологической модели территории, учитывающей новые данные о движении подземных вод и их восполнении;

в) оценку взаимодействия подземных и поверхностных вод (вклю чая океанские) и уменьшения роли подземных вод в питании по верхностных водотоков, болот и эстуариев.

6. Denver Basin Aquifer (водоносный горизонт в бассейне Денвер) площадью 18 130 км2 находится в штате Колорадо.

Насущной проблемой для данного региона была модификация ста рой квазитрехмерной модели подземного стока в трёхмерную модель на основе кода MODFLOW–2002 и её применение для учета влияния пер спективного развития территории на режим и баланс подземных вод.

Задачи исследований включали:

а) уточнение региональных гидрогеологических условий и сущест вующих запасов подземных вод;

б) оценку снижения уровней подземных вод и уменьшения из запа сов за годы интенсивного развития региона;

в) оценку уменьшения подземного питания рек, вызванного интен сивными откачками;

и г) прогноз изменения гидрогеологических условий в связи с буду щим развитием региона.

7. Middle Rio Grande Basin Study (бассейн среднего течения р. Рио Гранде) площадью 9300 км2 находится в штате Нью-Мексико.

Для этого сравнительно небольшого бассейна необходимо было мо дифицировать имеющуюся модель подземного стока для включения в неё новых геологических, гидрологических и гидрогеологических дан 66 Э.А. Зальцберг ных. Задачей исследований было уточнение гидрогеологических усло вий и запасов подземных вод и прогноз их изменений в будущем.

В пяти крупных регионах страны, перечисленных в табл. 1, иссле дования по программе GWRP продолжаются.

Таблица Регионы, в которых проводятся работы по программе GWRP Местоположение Площадь, км № Регион (штаты) 1 Williston and Powder Вайоминг, Монтана, Южн. 414 River Basins и Сев. Дакота. Водоносный (в пределах (бассейны рек Вилли- комплекс является трансгра- США) стон и Паудер) ничным и простирается на север, в канадские провин ции Саскачеван и Манитоба 2 Glacial Aquifer Распространен в 22 штатах около System(водоносный на северо-востоке и в северо- 2 000 комплекс в леднико- центральной части США вых отложениях) 3 North Atlantic Coastal Нью-Йорк, Нью-Джерси, 88 Aquifer (водоносный Мериленд, Вирджиния, (на континенте) комплекс Североат- Сев. Каролина 269 лантической прибреж- (с учетом ной равнины) шельфа) 4 Floridan Aquifer System Флорида, Джорджия, 259 (Флоридский водонос- Алабама, Миссисипи, ный комплекс) Южн.Каролина 5 High Plains Aquifers Колорадо, Канзас, Небраска, 450 (водоносные горизон- Нью-Мексико, Оклахома, ты Верхних равнин) Южн. Дакота, Техас, Вайоминг Следует отметить широкое применение численного моделирования при выполнении работ по программе GWRP, при этом особый упор де лается на учет влияния будущих трендов социально-экономического развития и колебаний климата на запасы и ресурсы подземных вод и возможности их использования.

В качестве основных моделей используются MODFLOW–2002 и MODFLOW–2005, которые модифицируются и дополняются необхо димыми вспомогательными кодами для более точного отображения специфических гидрогеологических условий в каждом регионе. Зна чительное вниманипе уделяется совместным моделям подземного и поверхностного стока, в частности, комбинации MODFLOW с Precipitation Runoff Modеling System (PRMS) для водосборов различных Теоретические и прикладные аспекты региональной гидрогеологии площадей. Для создания базы гидрогеологических данных широко применяется Географическая информационная система (Geographic Information System, GIS). Имеется также большой набор программ для статистической обработки гидрогеологических параметров и выбора их наиболее представительных значений для последующего использования в моделях.

Для создания моделей составляются различные вспомогательные карты: уровней и напоров подземных вод, элементов их баланса, рас пределения гидрогеологических параметров, взаимосвязей водоносных горизонтов и комплексов. Часть из них публикуется в виде самостоя тельных документов, однако, в большинстве они остаются рабочими материалами для подготовки моделей Геологическое Управление США разработало специальные руково дства по созданию региональных гидрогеологичесеих моделей, в кото рых сформулированы предъявляемые к ним требования. Кроме этого, каждая модель подлежит критической оценке группой независимых специалистов.

Все материалы и результаты исследований по программе GWRP, независимо от их масштаба, доступны не только специалистам, но и широкой публике.

По окончании GWRP далеко не вся территория США будет охваче на региональными гидрогеологическими исследованиями. Для того, чтобы получить общенациональную оценку запасов подземных вод, необходимо будет свести все выполненные по программе GWRP рабо ты воедино и дополнить их региональными исследованиями на терри ториях, не охваченных этой программой.

В целом, работы по GWRP являются важным и значительным эта пом в оценке запасов и ресурсов подземных вод в США и их изменений в будущем под влиянием комплекса естественных и искусственных факторов.

Помимо работ по двум описанным выше программам, следует от метить и другие региональные гидрогеологические исследования, про веденные в последние годы. Так, в начале 1990-х годов И.С. Зекцером совместно с учеными Калифорнийского университета была составлена карта подземного стока Калифорнии в масштабе 1:2 000 000 [22].

Интересные работы по региональному гидрогеологическому кар тированию и оценке ресурсов подземных вод были выполнены в шта те Миннесота [19]. Они явились дальнейшим развитием идей Б.И. Куделина о связи поверхностного и подземного стока и возмож ностей использования характеристик последнего для количественной оценки ресурсов подземных вод в зоне активного водообмена. На 68 Э.А. Зальцберг основе природно-ландшафтного, гидрологического и гидрогеологи ческого районирования территории были определены ресурсы под земных вод для всего штата, его отдельных природных провинций, гидрогеологических зон и административных единиц. Основой для количественной оценки ресурсов были среднемноголетние годовые и месячные минимальные значения речного стока. В последние годы упор сделан на определении восполняемых ресурсов подземных вод в пределах всего штата и его отдельных природных и административ ных единиц [16].

Заключение Региональные гидрогеологические исследования в России начались гораздо раньше, чем в США. На протяжении многих десятилетий они занимали важное место в деятельности российских и советских геологи ческих организаций, тогда как в США значительный интерес к регио нальным гидрогеологическим исследованиям появился лишь с 1980-х годов. Региональная оценка запасов и ресурсов подземных вод выпол нялась в СССР/России несколько раз: в 1960-е и 1970-е годы [5, 6, 7, 8, 10], при подготовке монографии «Гидрогеология СССР» [3, 4, 11] и в 1990–2000-е годы [1, 2]. Все эти работы, в особенности последняя, мо гут во многих отношениях служить примером для американских коллег в их исследованиях общенациональных ресурсов подземных вод на тер ритории США.

В бывшем СССР и современной России существуют детально раз работанные методики проведения региональных гидрогеологических съемок и картирования, включая требования к количеству наблюда тельных точек (в том числе скважин) на единицу картируемой площади.

В США таких общенациональных методик и требований нет, поэтому региональные карты составляются здесь на основании уже имеющейся информации, которая зачастую распределена на исследуемой террито рии весьма неравномерно.

В бывшем СССР преобладал подход «от общего – к частному», т.е., от построения мелкомасштабных региональных карт для крупных ре гионов и всей страны к крупномасштабным картам для отдельных тер риторий. В США, как правило, используется противоположный подход, то есть, на основании данных, полученных для решения местных про блем, строятся мелкомасштабные региональные карты.

Советские и российские региональные гидрогеологические иссле дования и картирование преследовали и практические, и научные цели.

К последним относились особенности формирования подземных вод, их режима, баланса и химического состава от разнообразных природ Теоретические и прикладные аспекты региональной гидрогеологии ных факторов, пространственное и вертикальное гидрогеологическое районирование, палеогидрогеологические реконструкции и др. Боль шинство американских региональных гидрогеологических исследова ний направлены на решение определённых практических задач: оценку запасов и восполняемых ресурсов подземных вод, учет влияния соци ально-экономических и климатических факторов на изменение запасов и ресурсов подземных вод в настоящем и будущем.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 15 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.