Принципы составления гидрогеохимических карт и профилей

Принципы составления гидрогеохимических карт и профилей

Правильные гидрогеохимические выводы могут быть сделаны лишь в том случае, если собранные фактические данные будут тщательно систематизированы и обработаны. Одним из важнейших приёмов систематизации гидрогеохимических материалов является графический. Это гидрогеохимические карты, профили и разрезы.

Гидрогеохимические карты являются частным случаем гидрогеологических карт. На гидрогеологических картах отображаются подземные водоносные системы, комплексы, горизонты. Содержание гидрогеологического картографирования определяется его масштабом. В зависимости от масштаба топографической и геологической основы, на которой строится гидрогеологическая карта, различают следующие виды гидрогеологических карт: 1) обзор­ные (мельче 1 : 1 000 000), 2) мелкомасштабные (1 : 1 000 000 – 1 : 500 000), 3) среднемасштабные (1 : 200 000  1 : 100 000), 4) крупномасштабные (1 : 50 000 – 1 : 25 000) и 5) детальные (1 : 25 000 и крупнее). По целевому назначению гидрогеологическое картирование может быть общим, отраслевым или частным.

В качестве основных и обязательных элементов, отображаемых на общей гидрогеологической карте, принято считать водоносные и водоупорные толщи, водопроницаемость и водообильность пород, положение уровней и направление движения подземных вод, степень их минерализации и состав, водопункты (источники, скважины). Такая карта даёт комплексную количественно–качественную характеристику подземных водоносных систем.

Частные карты отображают лишь некоторые гидрогеологические параметры. К таким картам можно отнести динамические, показывающие напоры, давления и направление движения подземных вод; гидрогеотермические, показывающие распределение температур подземных вод; гидрогеохимические, которые мы рассмотрим ниже; гидрогеологические карты отдельных водоносных горизонтов.

Когда частная гидрогеологическая карта преследует вполне определённую практическую цель, она становится отраслевой. Таковы, например, карты основных горизонтов подземных вод, пригодных для питьевого водоснабжения.

При гидрогеологических исследованиях составляются карты самого различного масштаба и целевой направленности. Однако их основой всегда являются обзорные гидрогеологические карты общего назначения. На них в качестве главного элемента картирования, который наносится цветным фоном, обычно показывается площадь распространения первых от поверхности водоносных горизонтов и водоупоров.

Перейдём к собственно гидрогеохимическим картам. Они преследуют цель, показать графическими средствами закономерности распространения подземных вод различного состава и происхождения, а также характер гидрогеохимических процессов. Поскольку эти процессы по–разному протекают в различных водоносных системах (комплексах, горизонтах, зонах), то на гидрогеохимических картах обычно показывают соответствующую информацию в рамках определённых водоносных систем.

Общая гидрогеохимическая карта должна прежде всего дать ясное представление: 1) об условиях залегания подземных вод, что показывается изогипсами кровли и подошвы основных водоносных комплексов; 2) о направлении движения подземных вод, что показывается гидроизогипсами, гидроизопьезами и стрелками; 3) о распространении подземных вод различного химического состава (минерализации и типа вод), что показывается цветом и штриховкой. Пресные гидрокарбонатные воды принято показывать голубым цветом, сульфатные — жёлтым, хлоридные — красным. Чем выше общая минерализация, тем темнее тон.

Так как всю необходимую гидрогеохимическую информацию часто трудно показать на одной общей карте, применяют так называемый метод параллельных карт. Т.е. для одного и того же водоносного комплекса или горизонта строят несколько карт, например, минерализации, типов вод, содержания отдельных ионов, соотношения отдельных ионов, газового состава, интенсивности гидрогеохимических процессов (например, выщелачивания горных пород) и т.д.

Широко при гидрогеохимическом картировании используется метод изолиний: линий равной минерализации (изоминеры), равных концентраций каких–либо растворённых компонентов (изоконы).

Нередко построение гидрогеохимических карт требует серьезной подготовительной, в том числе математической, работы с данными химического анализа подземных вод. В частности речь идёт о том, что часто приходится картировать какой–либо гидрогеохимический показатель (минерализацию, концентрацию отдельных ионов) для водоносного комплекса достаточно большой мощности, в разрезе которого величина этого показателя может существенно изменяться. Например, не так давно нам пришлось строить гидрогеохимические карты для межсолевых и подсолевых отложений девона Припятского прогиба. Мощность межсолевого комплекса, к примеру, достигает 500 м в нормально осадочных фациях (ни говоря уже о вулканогенно–осадочных, где она значительно больше). В пределах этих 500 м минерализация и состав рассолов существенно меняются. Поэтому нам приходилось искать математические зависимости минерализации и состава от глубины, которые в разных зонах прогиба оказывались разными, и с помощью найденных математических выражений определять величину картируемого показателя для кровли комплекса и картировать его именно для кровли. При этом на построенной карте мы показывали графическое и математическое выражение зависимости гидрогеохимического показателя от глубины, чтобы можно было по карте определить величину показателя в любой точке объёма комплекса.

Вообще же гидрогеохимические карты очень разнообразны по сути и масштабу в зависимости от конкретных целей, которые преследуются картографированием.

Строятся, например, поисковые карты качества подземных вод, на которых показывают поля загрязнения вод разными компонентами и оконтуривают зоны, в пределах которых концентрации компонентов ниже предельно допустимых по ГОСТу. Таким образом, определяют зоны, которые по качеству подземных вод могут рассматриваться как перспективные для водоснабжения.

Существуют карты минеральных вод. Известной картой такого рода является карта провинций минеральных вод СССР, составленная под руководством Н.И. Толстихина. Эта карта не только иллюстрирует закономерности распространения главнейших типов минеральных вод, но и облегчает решение некоторых вопросов поисков месторождений полезных ископаемых.

На некоторых картах изолиниями показывается положение гидрогеохимических зон, например, подошвы пресных вод или кровли рассолов.

Для анализа гидрогеохимических условий больших территорий составляют карты–срезы на различных глубинах (100, 200, 400 м  и т.д.).

Строятся всевозможные палеогидрогеохимические карты, на которых даётся информация о распределении минерализации, химических и генетических типов подземных вод в прошлые отрезки геологического времени.

При гидрогеохимических поисках рудных месторождений составляются карты гидрогеохимических ореолов рассеяния соответствующих элементов.

Нами недавно для многих водоносных комплексов Беларуси построены оригинальные карты степени насыщенности подземных вод по различным минералам (кальциту, доломиту, гипсу, ангидриту, портландиту, галиту и сильвину). Основным картируемым параметром на этих картах является соотношение произведения активностей ионов и произведения растворимости минералов (методику расчёта степени насыщенности вод мы рассматривали в одной из лекций). Эти карты помогают изучить распределение в разрезе и по площади подземных вод разной степени агрессивности по отношению к породам и разной способности высаживать вторичные минералы, что важно для прогнозирования карстовых явлений, для целей подземного строительства, для оценки кольматации пород–коллекторов и предсказания процессов кольматации бурового оборудования, а также для изучения особенностей формирования подземных вод.

В настоящее время в геологическое картографирование стал активно внедряться метод компьютерного построения карт. Это очень прогрессивный метод, который позволяет быстро перепробовать различные варианты построения, что часто бывает нужно в практической работе. Вместе с тем, компьютерные карты требуют “ручной” корректировки геологом, так как в картографических программах трудно учесть многочисленные факторы, влияющие на распределение подземных вод, например, тектонические разломы.

Важными приёмами обработки и подачи гидрогеохимической информации являются кроме карт гидрогеохимические профили и разрезы. Одно из наиболее важных гидрогеохимических построений — гидрогеохимический профильный разрез. Такие разрезы позволяют установить закономерности в распределении подземных вод разного состава по пласту и в вертикальном направлении, выявить аномальные гидрогеохимические участки и установить причины появления последних, что важно для решения практических и теоретических задач. Строятся гидрогеохимические профильные разрезы на структурно–тектонической или литолого–фациальной основе. На разрезах могут показываться или отдельные моменты геохимии подземных вод (катионы, анионы, минерализация, микроэлементный состав и др.), или относительно полные сведения о химическом составе воды, или районирование территории по принципу использования подземных вод в практических целях. В качестве примера гидрогеохимического (гидрогеологического) профильного разреза приведём разрез в районе сочленения Микашевичско–Житковичского выступа и Припятского прогиба, где установлены железистые минеральные воды.

22 октября 2012 /
Похожие новости
Организация основных видов геолоразведочных работ
Процессы катагенеза, управляемые преимущественно изменениями гидрогеологической обстановки
Гидрогеохимическая зональность
Гидрогеологическое районирование земной суши (континентов)
Региональная гидрогеология
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Полужирный Наклонный текст Подчеркнутый текст Зачеркнутый текст | Выравнивание по левому краю По центру Выравнивание по правому краю | Вставка смайликов Выбор цвета | Скрытый текст Вставка цитаты Преобразовать выбранный текст из транслитерации в кириллицу Вставка спойлера
Вопрос:
Столица России?
Ответ:*
Введите код: