Введение к работе
Актуальность темы. Развитие горнодобывающей промышленности, поиски и разведка полезных ископаемых и подземных вод для водоснабжения, мелиоративные работы' и другие направления хозяйственного освоения Чукотки создали необходимость комплексных гидрогеокриологических исследований еще в 30-х годах. Тем не менее до настоящего времени проводились лишь специальные гидрогеологические исследования на участках разведки или строительства, в составе которых результаты немногочисленных гидрохимических опробований имели описательный характер. Не был изучен химический состав атмосферных осадков, как основного источника питания поверхностных и грунтовых вод, не изучался состав криолитогенных пород, позволяющий реконструировать палеогидрохимические условия и прогнозировать гидрохимическую обстановку.
Закономерности криогенного преобразования химического состава природных вод изучались многими специалистами в различных районах криогенной области (Н.П.Анисимовой, С.М.Фотиевым, А.Б.Ивановым, Н.И.Бельминой, О.Н.Толстихиным, Р.С.Кононовой, Н.Н.Романов-ским, В.П.Волковой и др.), но на Чукотке подобные исследования проводились крайне мало. Известны лишь работы А.Я.Стремякова по восточным районам и Г.Н.Еяисофенко по Анадырскому бассейну.
Тем не менее, опыт гидрогеокриологических исследований показывает, что изучение закономерностей формирования и криогенного преобразования химического состава и минерализации природных вод необходимо для решения многих практических и теоретических задач.
Цель работы - изучить закономерности формирования и крио -генного преобразования химического состава и минерализации природных вод Чукотки, как в современных гидрогеокриологических условиях, так и в процессе формирования криогенной толщи. Это оп -ределило круг задач, решаемых в настоящей работе:
-
Проанализировать природные условия Чукотки с целью выявления основных факторов и процессов, оказывающих влияние на формирование и преобразование химического состава природных вод.
-
Изучить особенности формирования химического состава и минерализации атмосферных осадков, как основного источника питания поверхностных и грунтовых вод.
-
Выявить и изучить закономерности формирования и криоген-
ного преобразования химического состава поверхностных и грунтовых вод.
-
Установить закономерности криогенного преобразования химического состава подземных вод в процессе многолетнего промерзания четвертичных отложений различного генезиса.
-
Исследовать современные криогидрохимические условия на застроенных территориях.
Основные результаты исследований и их натчная новизна за -ключаются в следующем:
-
Проанализированы природные условия Чукотки и выявлены природно-климатические факторы и процессы, оказывающие влияние ' на формирование и криогенное преобразование химического состава и минерализации природных вод.
-
Изучен химический состав атмосферных осадков и установлены закономерности его формирования в различных районах Чукотки.
-
Изучен химический состав и минерализация поверхностных
и грунтовых вод и выявлены региональные закономерности их формирования.
-
Выявлены закономерности криогенного преобразования химического состава и минерализации пресных и соленых поверхностных и грунтовых вод при их промерзании.
-
Изучен состав и содержание растворимых солей в подземных льдах и водных вытяжек из четвертичных отложений различного генезиса.
-
Выявлены закономерности криогенного преобразования химического состава и минерализации подземных вод в процессе многолетнего промерзания четвертичных отложений.
-
Исследованы современные криогидрохимические условия на застроенных территориях.
Практическая значимость работы. Результаты выполненных исследований служат научной основой .для прогноза и реконструкции гидрохимических условий на севере Дальнего Востока.
Материалы, содержащиеся в настоящей работе, использованы Научно-исследовательским Центром "Чукотка" ДВО РАН:
при составлении рекомендаций по рациональному использованию осушенных озерных котловин под луговые угодья;
.для прогноза эксплуатации водовода Анадырской ТЭЦ;
при составлении рекомендаций по предотвращению техногенного наледеобразовация.
Результати специальных исследований переданы так же в институт "Ленгидропроект" и использованы для прогноза эксплуатации плотины на р.Казачке.
Личный вклад автора. Основу диссертационной работы соста-вил фактический материал криогидрохимических исследований, выполненных лично автором за период с 1983 по 1993 год в ходе экспедиционных работ на значительной части территории Чукотки. Проводились режимные наблюдения на стационарах на юге Нижне- Анадырской низменности и побережье Анадырского лимана. Автором отобрано более' 1200 проб воды, льда, грунта, значительная часть которых проанализирована лично в полевых и стационарных условиях. Проведены экспериментальные исследования по изучению про -цессов криогенного преобразования химического состава природных ' вод и засоленности пород. Обобщены и проанализированы, фондовые материалы по теме исследований.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на конференциях молодых ученых и аспирантов Северо-Восточного комплексного НИИ РАН (1985), кафедры геокриологии МГУ (1990), Института Земной Коры (г.Иркутск, 1985), на ХШ совещании по подземным водам Сибири и Дальнего Востока (г.Томск, 1991), на научном семинаре секции "Криолитогенез" Междуведомственного Литоло-гическрго комитета РАН (г.Анадырь, 1991).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, еще 3 находятся в печати.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и содержит 158 страниц машинописного текста, который иллюстрируется 38 графиками, схемами, картами, разрезами и 22 таблицами. Список использованной литературы включает 157 названий работ отечесзвенных и зарубежных авторов.
Диссертационная работа выполнена в Научно-исследовательском Центре "Чукотка" ДВО РАН в период обучения в заочной аспирантуре в Производственном и научно-исследовательском институте по инженерным изысканиям в строительстве под руководством доктора геолого-минералогических наук С.М.Фотиева.
Автор глубоко благодарен научному руководителю, оказывавшему на протяжении всего периода работы постоянное внимание,, поддержку и дававшему ценные рекомендации. Большую по-ющь в практи-
ческом решении поставленных задач оказали сотрудники НИЦ "Чукотка" к.г.-м.н. А.Н.Котов, к.г.-м.н. Тишин, к.г.-м.н. А.Г.Щумов-ский, сотрудник чукотского отдела СеввостТИСИЗ Н.ЇЇ.Демчук, Ю.А. Попов, 3..Чубарова, главный геолог ЧНГРЭ Д.И.Агапитов. Ценные советы получены автором от к.г.-м.н. Б.Е.Глотова, В.К.Рябчуна (СВК НИИ ДВО РАН), д.г.н. А.В.Иванова (ИВЭБ ДВО РАН). Автор так же благодарен инженеру Э.А.Александровой, техниками.М.Силатье-вой, Т.А.Гараевой, Л.Ф.Корейской, принявшим участие в выполнена гидрохимических анализов и оформлении рукописи.