Введение к работе
Актуальность работы. Постановка исследований верхнемеловых отложений, как источника пресных и слабосолоноватых подземных вод на юге Западной Сибири, была продиктована принятыми правительством СССР "Долговременной программы, мелиорации земель..." и "Основных направлений экономического и социального развития СССР на 1986-1990 гг. и на период до 2000 г." В настоящее время для южной части Западной Сибири, поверхностные источники кондиционных питьевых и технических вод исчерпаны. Поэтому все большее внимание привлекают к себе подземные воды, ресурсы которых по общегеологическим соображениям значительны. На сегодняшний день в регионе сложилось чрезвычайное положение с использованием и эксплуатацией подземных вод верхнемеловых отложений. Без научно обоснованной модели, базирующейся на знаниях о гидрогеологических закономерностях верхнемеловых отложений, невозможно создание системы рационального, сбалансированного использования подземных вод для решения вопросов их охраны от истощения на региональном уровне.
Цель работы. Изучить региональные закономерности распространения и формирования подземных вод верхнемеловых отложений /в объеме сеноманского и коньяк-сантонского ярусов/ на основе фациальной зональности водовмещающих отложений и оценить возможность их использования в водоснабжении сельскохозяйственного производства.
Задачи исследо-ваний:1- выявление фациальной зональности коньяк-сантонского и сеноманского седиментацион-ных бассейнов; 2 - изучение региональной гидродинамики к гидро-геохимий водоносных горизонтов коньяк-сантонского и сеноманского прусов; 3 - выявление связей между продуктивностью водоносных' горизонтов, содержанием основных компонентов в подземных водах и фациями водовмещающих отложений; 4 - проведение типологического гидрогеологического районирования верхнемеловых отложений юга Западно-Сибирского артезианского бассейна на основе фациальной зональности.
Материалы и методика исследова-
ни й. В работе использованы результаты собственных гидрогеологических исследований, проведенных автором в СНИИГГиМСе в 1980-1989 гг., обобщены фондовые материалы производственных геологических и водопоисковых организаций, привлечены литературные источники. Проанализированы' результаты гидрогеологического опробования и стандартного каротажа 1200 скважин, расположенных в регионе, а также описание керна по 53 скважинам, любезно предоставленное А.М.Казаковым.
Методика исследований включала в себя гидрогеологическое опробование эксплуатационных скважин, традиционные методы анализа вод /пламенно-фотометрический и потенциометрический/, литоло-го-фациальный и тектоно-седиментационный анализы геологической информации, гидродинамический и гидрогеохимический .анализы гидрогеологической информации. Анализ гидрогеологических условий верхнемеловых отложений строился на основе фациального подхода к выделению гидрогеологических объектов, корректность выделения которых проверялась методами математической статистики с использованием ЭШ ЕС-ЮЗЗ.
При названии химического состава подземных вод, минералогического состава пород, фаций, доминирующие составляющие ставились в конце.
Научная новизна: I- установлены закономерности распределения водоносных пластов среди континентальных при-брежно-морских и морских отложений; 2 - выделены древние долины стока, служащие в настоящее время главными транзитными зонами подземных вод сеноманского водоносного горизонта; 3 - установле.-но, что в условиях древних аккумулятивных равнин проявляется и статистически подтверждается связь гидрогеологических параметров водоносных горизонтов и признаков фаций; 4 - выявлено, что фа-циальные особенности разрезов и их изменчивость по латерали определяют гидродинамику и гидрогеохимию верхнемеловых отложений юга Западно-Сибирского артезианского бассейна; 5 - впервые проведено типологическое гидрогеологическое районирование сеноманского и коньяк-сантонского водоносных горизонтов на основе фаци-альной зональности.
Защищаемые положения: I- фациальная зональность водовмещающих отложений сеноманского и коньяк-сантонского ярусов определяет основные региональные закономерности распространения и формирования подземных вод; 2 - геохимическая
зональность подземных вод, определяясь условиями и степенью водообмена, отражает фациальную зональность водовмещающих отложений; 3 - фациальная зональность коньяк-сантонского и сеноманского ярусов верхнего мела, определяющая региональные закономерности распространения и формирования заключенных в них подземных вод, является корректной основой типологического гидрогеологического районирования для целей сельхозводоснабжения.
Практическая з. начимость. Представленная геолого-гидрогеологическая модель верхнемеловых отложений юга Западно-Сибирского артезианского бассейна позволяет разработать систему рационального, сбалансированного использования подземных" вод на региональном уровне, а также решать частные задачи: проводить прогнозную оценку площадей по использованию подземных вод верхнемеловых отложений при проектировании региональных схем ирригации территории рискованного земледелия, прогнозировать продуктивность водоносных тал и качество заключенных в них вод, прогнозировать устойчивость работы эксплуатационных скважин, вести целенаправленно поиски и разведку подземных вод.
Реализация и апробация-работы. Основные результаты работы использованы в двух научно-исследовательских отчетах СНИЖТиМС /№ ГР 01.86.0067328 к № ГР0І.88.003160/ а также внедрены в УС "Новосибирскмелиоводстрой", "Запсибгипро-водхозе", ПС0 "Востокбурвод". Общий условный экономический эффект по внедрениям составил I 097 125 руб.
Основные положения диссертации докладывались на IX Геологической научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Сибири /Новосибирск, 1984/, на XI Всесоюзном совещании по подземным водам Сибири и Дальнего Востока /Чита, 1985/, на Региональном совещании "Геология и география' агрохимического сырья Западной Сибири и пути его использованш" /Новосибирск, 1986/, на Всесоюзном научном семинаре "Региональные гидрогеологические, инженерно-геологические и геокриологические исследования в целях охраны геологической среды" /Москва, 1989/, на научном семинаре кафедры гидрогеологии и инженерной геологии ТПИ, на секции Региональной геологии Ученого Совета СНИШТиМС, изложены в четырех публикациях.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит НО страниц машинописного текста, 21 таблицу, 26 рисунков. Список использованной литературы вклю-
чает 83 наименования.
В процессе работы над диссертацией ценными были консультации с гидрогеологом И.М.Земсковой, кандидатами геолого-минералогических наук А.М.Казаковым,- М.Б.Букаты, С.П.Кузьминым. Особую признательность автор выражает кандидату геолого-минералогических наук В.И.Стасову за постоянные консультации в области региональной геологии и стратиграфии. С искренней благодарностью автор вспоминает кандидата геолого-минералогических наук И.Г.Зальцмана, своего первого наставника в области стратиграфии и региональной геологии Западной Сибири. Большую помощь в оформлении диссертации оказала Л.П.Яковлева. Автор признательна Л.А.Солобоевой и доктору географических наук А.Д.Арманду, оказавшим содействие в получении собственных фактических материалов.
Научное руководство осуществлялось доктором геолого-минералогических наук С.Л.Шварцевым, которому автор выражает благодарность за постоянные консультации и поддержку, способствовавших _ завершению работы.