Введение к работе
Актуальность работы. Верхнее Приамурье – сложно построенный регион с крупнейшими на Дальнем Востоке внутриконтинентальными орогенными поясами, вулканогенными зонами и обширными областями континентального осадконакопления, которые явились прообразом разнообразных по генезису и строению водоносных систем – гидрогеологических массивов, вулканогенных, адартезианских и артезианских бассейнов. Они формировались в условиях активных неотектонических процессов, высокой сейсмичности, криогенеза, с участием различных по проницаемости разрывных нарушений, в разнообразных палеогеографических обстановках и определили неоднородность водовмещающей среды, локальное распространение подземных вод и обусловили сложности в решении водохозяйственных задач региона. Гидрогеологические проблемы региона охватывают как научные, так и прикладные стороны подземной гидросферы: от условий формирования подземных вод в различных типах гидрогеологических систем до конкретного использования подземных вод в народном хозяйстве. Они являются важными также вследствие пограничного с КНР расположения исследуемой территории, где существует угроза загрязнения подземных вод. В связи с этим, весьма актуальным является совершенствование научных подходов для более углубленного изучения закономерностей распространения подземных вод, включая прогнозирование участков локализации обводненных зон и совершенствование эффективных методов их поисков.
Цель исследований. Установление закономерностей формирования и размещения обводненных зон в горно-складчатых и платформенных областях Верхнего Приамурья на примере Байкало-Алданской и Амуро-Охотской гидрогеологических систем.
Задачи исследований:
- изучить тектонические, геодинамические и палеогеографические условия формирования гидрогеологических систем Верхнего Приамурья;
- усовершенствовать принципы типизации гидрогеологических систем в горно-складчатых и платформенных областях;
- выявить критерии обводненности емкостной среды для различных типов гидрогеологических резервуаров с учетом влияния неотектоники, криогенеза, сейсмичности и особенностей осадконакопления;
- определить наиболее эффективный комплекс методов для выявления проницаемых и обводненных зон в генетически разнородных гидрогеологических системах;
- оценить гидрогеологическую роль разломов в распределении областей питания, разгрузки и локализации подземных вод;
- выделить обводненные зоны, перспективные для использования подземных вод в целях водоснабжения.
Научная новизна
1. Выявлены основные критерии обводненности гидрогеологических резервуаров, сформировавшихся в условиях криогенеза, активной неотектоники, высокой сейсмичности и в разнообразных палеогеографических обстановках.
-
Впервые для выявления зон повышенной проницаемости Верхнего Приамурья использованы гелиеметрические, атмохимические методы и анализ сейсмичности.
-
Получены новые данные о сейсмогенных зонах Верхнего Приамурья, их флюидодинамике, цикличности дегазации и геоэкологических последствиях активизации сейсмических процессов.
Защищаемые положения:
-
Закономерности формирования подземных вод в горно-складчатых и платформенных областях Верхнего Приамурья, разнообразие типов гидрогеологических систем, их многоступенчатая иерархия, особенности строения и обводненность являются следствием геологического развития региона, отражением его неотектонической активизации, сейсмических процессов и проницаемости разломов.
-
Локализация подземных вод в гидрогеологических системах Верхнего Приамурья имеет дифференцированный характер. В гидрогеологических массивах наиболее обводненные емкости приурочены к зонам разломов и узлам их пересечений, развивавшихся в условиях растяжения, в платформенных областях к осевым (центральным) частям малых артезианских бассейнов, совпадающих с русловыми ложбинами палео-Амура и палео-Зеи.
-
Выявление проницаемых и обводненных зон наиболее эффективно на основе комплексирования традиционных и нетрадиционных методов: гелиеметрических, атмохимических, анализа сейсмичности в сочетании с геофизическими исследованиями, оценкой геодинамических напряжений, а также реконструкции палеогеографических условий и др.
-
Неотектонические процессы, особенно сейсмичность, усиливают дегазацию и флюидодинамику недр и отражаются в подземной гидросфере очагами разгрузки минеральных вод, аномалиями водорастворенных и сорбированных в породах газов, среди которых гелий в условиях Верхнего Приамурья признан наиболее информативным.
Исходные материалы и личный вклад в решение проблемы. В основу диссертационной работы положены фактические материалы, полученные непосредственно автором в 1968-1980 гг. при среднемасштабном гидрогеологическом картировании Зейско-Буреинского артезианского бассейна, поисков подземных вод для станций БАМ и городов Амурской области.
Данная работа является итогом многолетних исследований по планам НИР лаборатории водных проблем Института геологии и природопользования ДВО РАН, которые выполнялись лично автором с 1981 по настоящее время. Автор принимал участие в научных исследованиях по региональным программам «Амур», «Комплексное освоение минерально-сырьевых ресурсов Дальнего Востока», «Качество питьевых вод Приамурья». Аналитические работы выполнялись в лабораториях Дальневосточного геологического управления (г. Хабаровск), Испытательном центре природных лечебных ресурсов (г. Москва), Дальневосточного института минерального сырья (г. Хабаровск), в Институтах РАН (гг. Хабаровск, Владивосток, Черноголовка), ЗабНИИ МинГео РФ (г. Чита), ВСЕГЕИ (Санкт-Петербург).
Практическая значимость. Выявленные закономерности формирования, распространения и локализации подземных вод, рассмотренные для двух генетически и морфологически разнородных областей: горно-складчатой (Байкало-Алданской) и платформенной (Амуро-Охотской), составляют основу научного гидрогеологического прогнозирования и регионального водохозяйственного планирования. Они позволяют более целенаправленно решать проблемы, связанные с поисками и разведкой подземных вод, рациональным их использованием, охраной от загрязнения, разрабатывать программы комплексного освоения природных ресурсов.
Результаты работ автора отражены в «Комплексной региональной программе обеспеченности населения Амурской области ресурсами подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения», на картах современного состояния подземных вод и условий их использования, отчетах по поискам и разведке подземных вод для водоснабжения городов Амурской области (Благовещенск, Свободный), станций БАМ (Олекма, Усть-Нюкжа, Дюгабуль, Чильчи), сельскохозяйственных объектов в южных районах Амурской области, оценке качества подземных вод и разведки минеральных вод.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации опубликованы в одной монографии, в 29 печатных работах, в том числе в 7 статьях в ведущих рецензируемых российских журналах из Перечня ВАК. Кроме этого, автором, в процессе подготовки диссертации проработано более 200 единиц фондовых материалов. Теоретические положения по вопросам районирования, типизации гидрогеологических систем нашли отражение при составлении автором и в последствии изданных пяти Государственных гидрогеологических карт масштаба 1:200000 территории Верхнего Приамурья.
Материалы исследований докладывались на Всесоюзных и Всероссийских совещаниях по подземным водам Сибири и Дальнего Востока (Хабаровск, 1970; Улан-Удэ, 1976; Южно-Сахалинск, 1988; Томск, 1991; Новосибирск, 2000; Красноярск, 2003; Иркутск, 2006, Томск, 2007), Всесоюзных гидрогеологических конференциях (Москва, 1982, 1985), региональных совещаниях (Свободный, 1975; Благовещенск, 1978; Хабаровск, 2001; Владивосток, 2003).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения, 292 стр. текста в т.ч. 61 рис., 17 табл. Список литературы включает более 200 наименований.
Диссертация выполнена в Институте геологии и природопользования ДВО РАН (г. Благовещенск).
Автор выражает искреннюю признательность своему научному консультанту д.г.-м.н., профессору Б.И. Писарскому. На разных этапах отдельные положения работы плодотворно обсуждались с докторами г.-м.н. К.П. Каравановым, В.А. Кирюхиным, В.В. Кулаковым, И.С. Ломоносовым, С.И. Шерманом, В.И. Флешлером. Существенная помощь а интерпретации геологических и геофизических материалов была оказана чл.-корр. А.П. Сорокиным. Особая признательность О.А. Бушковской и Т.В. Артеменко за техническую помощь на всех этапах подготовки диссертации. Всем вышеуказанным коллегам автор выражает самую глубокую благодарность.
