Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [ 13 ] 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84

ления (древних морях и озерах) и прошедшие с породами стадии естественных изменений-литогенеза. В нижних частях зоны появляются элизионные воды -отжатые из пластичных вьппе- и нижезалегающих пород под воздействием геостатической нагрузки - веса толщи пород. Возраст подземных вод близок или несколько меньше возраста пород и может колебаться от сотен тысяч до десятков миллионов лет. Водообмен может происходить преимущественно между нижними горизонтами зоны свободного водообмена и горизонтами зоны затрудненного водообмена, и внутри зоны. Для захоронения жидких отходов могут использоваться проницаемые горизонты практически всей зоны.

Зона застойного режима занимает нижние части осадочного чехла и залегает на глубинах от полутора до двух тысяч метров и более. Природа энергетического потенциала-геостатическая и тектоническая. Напоры подземных вод в значительной степени определяются геостатическим давлением и тектоническими напряжениями, изменения которых в результате естественного развития земной коры обуславливает перемещение подземных вод, носящее тектоногидравли-ческий характер. Скорость движения -сантиметры в год, направление движения может неоднократно меняться в течение геологических эпох. Воды содержат большое количество солей и обычно представляют собой рассолы, являются седимен-тационными. В нижних частях зоны увеличивается доля элизи-онньпс вод и вод, образовавшихся при гидратации глинистых минералов. Эти явления приводят к образованию инверсии-когда ниже рассолов, отделенные от них водоупорными слоями, залегают воды с меньшим солесодержанием. Существование зон инверсии - залегание менее солесодержащих и, соответственно, менее плотных вод под более плотными является свидетельством хороших изолирующих свойств слабопроницаемых слоев глубоких горизонтов.

Возраст подземных вод близок к возрасту вмещающих пород, т. е. оценивается временем десятков, сотен и тысяч миллионов лет. Водообмен происходит в основном между горизонтами и водоносными комплексами самой зоны, а также с водами трещиноватых зон нижезалегающего фундамента (кристаллического основания) в результате проявлений современных тектонических движений и формированием областей опускания, поднятия, сжатия, растяжения. С поверхностными и неглубокозалегающими водами зона застойного режима практически не связана. Определенную роль в формировании вод зоны может И1рать зона затрудненного водообмена.



Проницаемость водоносных пород зоны застойного режима с глубиной уменьшается, а изолирующие свойства толщ глинистых пород ухудшаются вследствие потери пластичности в условиях повышенных давлений и температур (литофйка-ции), возникновения трещиноватости, в связи с чем для захоронения жидких отходов предпочтительнее использовать верхнюю и среднию части зоны.

Зоны подземных вод обычно разделены водоупорными комплексами, являющимися региональными водоупорами, в пределах каждой зоны также выделяются водоупорные горизонты, играющие большую роль в формировании гидродинамической и гидрогеохимической зональности.

Критериями выделения различных зон являются состав подземных вод, напорный режим, глубина залегания и характеристики водовмещающих пород. Важными показателями являются состав растворенных газов и особенно присутствие гелия, возраст подземных вод, определяемый по содержанию и отношению содержаний различных изотопов, в том числе трития, углерода-14, урана, дейтерия, гелия, аргона и др.

Вместе с тем, известны нарушения закономерностей зональности подземных вод, например, когда на сравнительно небольших глубинах встречаются воды с признаками глубинных и древних-повышенное солесодержание л характерные для вод замедленного водообмена и застойного режима компоненты, повышенные содержания гелия, аномалии напорного режима и температурного поля. Эти явления присущи для участков глубинных тектонических нарушений (разломов), с проницаемой по вертикали плоскостью, по которым осуществляется связь между этажно расположенными водоносными комплексами и горизонтами, или участков повышенной трещиноватости тектонического происхождения. Подобные явления обычно приурочены к областям границ геоблоков, шовных зон, рифтов, авлакагентов и других проявлений глубинных тектонических структур земной коры.

Очевидно, что области развития подобных тектонических нарушений неблагоприятны для глубинного захоронения жидких РАО и промышленных сгоков. Предвари гельные исследования позволяют достаточно уверенно определить степень изолированности водоносных горизонтов и комплексов изучаемого разреза, выявить признаки взаимосвязи горизонтов и избежать создания глубинных хранилищ в неблагоприятных условиях.

Далеко не все тектонические нарушения, развитые в платформенных областях и секущие толщи осадочных пород, водоносные комплексы и горизонты различных гидродинамических зон, являются каналами вертикальной связи. В большинстве



случаев они являются экранами, вертикальная связь по которым отсутствует.

Вертикальная зональность подземных вод широко распро-сгранена в пределах России: это практически вся Русская платформа. Прикаспийская впадина, Уральский краевой прогиб, Западно-Сибирская плита. Области вертикальной зональности хорошо совпадают с районами, благоприятными для глубинного захоронения промышленных сточных вод в соответствии с Картой масштаба 1:2 500 ООО, подготовленной Министерством геологии в 1969 г. под руководством академика А. В. Сидоренко.

2.2. КОЛЛЕКТОРСКИЕ И ИЗОЛИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД

Характерной особенностью большинства пород является их естественная пустотность -наличие в породах пор или трещин различного размера, сообщающихся между собой. Благодаря этому пористые породы определенного типа способны вмещать воды и растворы различных веществ. В естественных условиях поры проницаемых пород заполнены подземными водами, способными перемещаться в них под влиянием градиента давления (рис. 2).



Рис. 2. Структура осадочных пород.

а) песчано-глинистая порода

1-песчаные зерна; 2 -мелкие пылеватые зерна; 3 -глинистые частицы; 4 -поры.

б) карбонатная порода (известняк органогенно-шламовый) 1-блоки; 2-трещины.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [ 13 ] 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84