Материалы по обоснованию схемы территориального планирования (стр. 3 )

Неогеновая система

Неогеновая система представлена нижним – миоценовым и верхним – плиоценовым отделами (рисунок 2.2.1.2).

Рисунок 2.2.1.2 - Геологическая карта дочетвертичных образований района.

Миоцен

Нижний миоцен. Абросимовская свита (N1ab). Свита распространена в восточной части области. Вскрыта скважинами под четвертичными образованиями на глубинах 5-15 м. Свита представлена озерными серыми, зеленоватыми, голубоватыми, коричневатыми каолинит-гидрослюдистыми и монт-мориллонит-гидрослюдистыми глинами с прослоями кварцевых алевритов и песков, иногда с гравийным материалом, с остатками лигнитизированной древесины.

В верхней части разреза глины часто восковидные,.в нижней – с характерной обло-мочной текстурой. Абросимовская свита залегает несогласно на журавской свите и перекрывается несогласно бещеульской или светлинской свитами. Мощность свиты от нескольких метров до 38 м.

Средний миоцен. Бещеульская свита (N1bs). Николаевым в 1947 г. в Петоропавловском Приишимье. Распространена только к востоку от рек Юргамыш и Тобол. Вскрывается траншеями под четвертичными отложениями и скважинами на глубинах 5-30 м под светлинской свитой. Свита сложена белыми и светло-серыми кварц-полевошпатовыми глинистыми алевритами, разнозернистыми (до гравийных) песками и алевритистыми каолинит-гидрослюдистыми глинами, часто переслаивающимися между собой, с хорошо проявленной горизонтальной, реже косой и волнистой слоистостью. Иногда породы приобретают полосчатую и пятнистую окраску от желтого до красного цвета за счет гидроокислов железа, и содержат железистые бобовины размером до 10 мм. Бещеульская свита залегает несогласно на абросимовской свите и несогласно перекрывается светлинской свитой. Среднемиоценовый возраст принят по положению в разрезе, на основании среднемиоценовых палинокомплексов и растительных остатков в смежных районах и в соответствии с Легендой Зауральской серии. Мощность свиты 1-19 м.

Верхний миоцен. Светлинская (таволжанская) свита (N1sv). Распространена на всей рассматриваемой территории, но площади ее развития лучше сохранились в восточной части области, в западной же части картируются в виде изолированных пятен, вследствии уничтожения их более интенсивно проявленными процессами эрозии. Свита представлена озерно-аллювиальными гидрослюдисто-монтморилло-нитовыми пестроцветными и красноцветными восковидными глинами, часто с карбонатными конкрециями, друзами и кристаллами гипса, железистым бобовником, разнозернистыми кварцевыми песками и гравийниками. Светлинская свита на западе области залегает несогласно на наурзумской свите, на востоке – на бещеульской свите и несогласно с размывом перекрывается кустанайской свитой и лишь на самом крайнем востоке области – согласно павлодарской свитой. Органические остатки не обнаружены. На смежных территориях к северу светлинской свите соответствует таволжанская свита, к востоку – аральская свита. Позднемиоценовый возраст принят по положению в разрезе и в соответствии с Легендой Зауральской серии. Мощность свиты от 5 до 20 м.

Плиоцен

Нижний плиоцен. Павлодарская свита (N2pv). Представлена темно-серыми, черными и пестроцветными гидрослюдистыми и монтмориллонит-гидрослюдистыми глинами, нередко с мергелистыми стяжениями, лигнитизированным растительным детритом и обломками раковин остракод, кристаллами гипса и железисто-кремнистыми бобовинами. Глины восковидные, комковатые, часто имеют,,обломочную” текстуру (окатанные обломки глины гравийной размерности сцементированы таким же глинистым материалом). В основании свиты встречаются кварцевые алевриты и пески, иногда с гравием и галькой. Павлодарская свита несогласно с размывом залегает на светлинской, бещеульской и абросимовской свитах и несогласно перекрывается четвертичными отложениями. Содержит раннеплиоценовые палинокомплексы, комплексы пресноводных моллюсков и остракод. Мощность свиты около 18 м.

Средний плиоцен

Средний плиоцен. К среднему плиоцену относится кустанайская свита. Кустанайская свита (N2ks). Свита распространена на всей территории области. Представлена аллювиальными и озерными зеленовато-серыми, темно-серыми, коричневатыми и черными гидрослюдистыми и каолинит-гидрослюдистыми мергелистыми комковатыми, часто песчанистыми глинами, глинистыми кварцевыми, кварц-полевошпатовыми и полимиктовыми алевритами, песками, глинистыми гравийниками, галечниками. Отложения часто содержат обломки раковин, лигнитизированный древесный детрит, карбонатные конкреции и железистый бобовник. Кустанайская свита залегает несогласно с размывом на светлинской свите и более древних отложениях, перекрывается заложной свитой или четвертичными отложениями. Содержит пьяченский комплекс остракод и пресноводных моллюсков. Мощность свиты от первых метров до 21 м.

Четвертичная система (квартер)

Согласно схемы стратиграфии четвертичных образований Урала четвертичная система подразделяется на два надраздела: плейстоцен и голоцен. В плейстоцене выделяются два раздела: эоплейстоцен и неоплейстоцен. В первом из них два звена – нижнее и верхнее; во втором три звена – нижнее, среднее и верхнее. Голоцен соответствует надразделу общей шкалы. Среди генетических типов на площади Курганской области выделены аллювиальные, озерно-аллювиальные, озерные, палюстринные, озерно-палюстринные, элювиальные, элювиально-делювиальные, делювиальные, лессовидные и эоловые образования. Всего 29 стратогенов, 22 из которых встречается на территории белозерского района (рисунок 2.2.1.3) и описание которых в стратиграфической последовательности приведены ниже.

Рисунок 2.2.1.3 - Схема распространения четвертичных отложений на территории района

Рисунок 2.2.1.4 - Условные обозначения к карте четвертичных отложений

Эоплейстоцен

В региональной стратиграфической шкале нижнему эоплейстоцену соответствует увельский горизонт, верхнему – чумлякский горизонт. Соответствующие им осадки формируют увельскую аллювиальную свиту в долине р. Тобол и чумлякскую озерно-аллювиальную и озерную свиту, выстилающую эрозионные ложбины и древние озерные ванны на междуречьях.

Увельская свита нижнего эоплейстоцена (aEIuv) имеет фрагментарное распространение в долине р. Тобол. Из пород свиты были описаны серые пески, преимущественно кварцево-полевошпатовые, мелко-среднезернистые, хорошо окатанные, с волнистой и косой слоистостью, с линзами глин и гравия по слоистости. Галька и гравий хорошо окатанные, по составу – кварц, кремнистая опока, кремни, карбонатные и железисто-марганцовистые стяжения. В основании слоя (0,2м) базальный гравийно-галечный горизонт, сильно ожелезненный.

Чумлякская свита второй половины нижнего эоплейстоцена (lEčm) выстилает древние озерные ванны на междуречьях. Она представлена глинами темно-серыми до черных, с прослоями алевритов и кварцевых песков. В основании наблюдается базальный горизонт из кварцевых песков с гравием, мощностью до 10-20 см. Глины залегают с размывом на морских палеогеновых осадках и перекрываются сарыкульской свитой раннего неоплейстоцена, либо более молодыми осадками. Общая мощность свиты до 25 м.

Неоплейстоцен

Нижнее звено

К нижнему неоплейстоцену относятся сарыкульская, батуринская свиты и аллювиальные комплексы суерьской террасы.

Сарыкульская озерная (lIsr) свита приурочена к древним эрозионным ложбинам и озерным ваннам, слагая среднюю часть разреза. Она со слабым размывом залегает на чумлянской свите и перекрывается батуринской свитой. Разрез свиты начинается светло-серыми кварцевыми песками с редким гравием кварца (5-20 см) и сложен преимущественно алевритистыми глинами массивного, либо тонкослоистого сложения с линзами и прослоями алевритов и песков. Мощность 3-5 до 10 м.

Батуринская аллювиальная (aIbt) и озерная (lIbt) свита выполняет эрозионные мертвые прадолины и древние озерные ванны на междуречьях, слагая, нередко, верхнюю часть их разреза.

Прадолины батуринского заложения не выражены или слабо выражены в современном рельефе в виде слабых понижений с цепочкой мелких озер, либо заболоченных участков. Озерные осадки батуринской свиты выполняют озерные ванны и понижения палеорельефа. Они представлены зеленовато-серыми и буровато-серыми известковистыми глинами с прослоями пылеватых кварцево-полевошпатовых песков и алевритов. Глины гидрослюдистые или каолинитово-гидрослюдистые, с массивной текстурой, либо тонкослоистые (типа ленточных), нередко встречаются растительные остатки и обломки раковин моллюсков. Мощность до 20 м.

Суерьский аллювиальный комплекс (asI) распространен в долине рек Тобол и Суерь. Он имеет локальное распространение в левом борту долины Тобола и пересечен отдельными скважинами. Мощность до 25 м.

Среднее звено

К среднему звену относятся аллювиальные тобольская свита в долине Тобола, озерно-аллювиальная уйско-убаганская свита в долине Тобола и в низовьях крупных рек, а также озерная уйско-убаганская свита на междуречьях.

Тобольская аллювиальная свита (aIItb) выполняет переуглубления Тобола и Убагана. Отложения свиты представлены полимиктовыми глинистыми песками, с размывом залегающими на глинах чеганской свиты раннего олигоцена, и иловатыми алевритистыми глинами с линзами и прослоями алевритов. Перекрываются осадки перигляциальной уйско-убоганской свитой среднеуральского возраста. Мощность 20-30м.

Уйско-убоганская озерно-аллювиальная свита (laIIub) формирует III надпойменную аккумулятивную рельефообразующую террасу, сложенную супесчано-суглинистыми осадками перигляциального типа. Она широко представлена в долине р. Тобол, выполняя крупную меридиональную ложбину. Относительная высота поверхности террасы составляет 20-25 м, ширина 8-10 км, мощность до 50-60 м. Свита с размывом залегает как на коренных палеогеновых породах, так и на отложениях тобольской свиты, выстилающей ложе древней ложбины.

Уйско-убоганская озерная свита (lIIub) широко распространена на междуречьях. Она выполняет древние озерные ванны и понижения палеорельефа. Свита сложена преимущественно гидрослюдистыми зеленовато-серыми известковистыми глинами массивного, либо тонкослоистого сложения, с тонкими прослоями алевритов или тонкозернистых кварцевых песков. Мощность 5-10 м до 20 м.

Верхнее звено

К верхнему звену относятся аллювиальные комплексы камышловской и режевской надпойменных террас, озерные осадки кумлянской свиты, делювиальные, покровные лессовидные и элювиально-делювиальные образования.

Камышловский аллювиальный комплекс (akIII) имеет широкое распространение на всех реках Зауралья. Он формирует аккумулятивную II (камышловскую) надпойменную террасу с относительной высотой поверхности 8-15 м. В полных разрезах комплекса участвуют нижняя термохронная стрелецкая и верхняя криохронная патрушихинская свиты.

Кумлякская озерная свита (lIIIkm) широко распространена на междуречьях района. Она выполняет озерные ванны и понижения палеорельефа, слабо выраженные в современном рельефе. Осадки представлены тонко-мелкозернистыми кварцевыми иловатыми песками, алевритами и алевритистыми гидрослюдистыми и каолинитово-гидрослюдистыми зеленовато - и темно-серыми глинами, нередко с растительным детритом и раковинами пресноводных моллюсков. Мощность 3-5 до 8 м.

Режевской аллювиальный комплекс (arIII) формирует первую (режевскую) надпойменную аккумулятивную террасу современных речных долин. Относительная высота террасы 6-8м. В строении разреза аллювиального комплекса принимает участие нижняя термохронная невьянская свита и верхний криохронный перигляциальный аллювий полярноуральского возраста. Невьянская свита сложена полимиктовыми разнозернистыми песками с линзами иловатых синевато-серых глин, мощностью 5-10 м; перигляциальный аллювий – волнисто-слоистыми светло-бурыми песками с линзами гравия, супесей и глин, мощностью до 3-5 м.

Делювиальные образования полярноуральского возраста (dIIIpu) покрывают склоны малых рек и притоков, а также развиты на эрозионных склонах речных долин и перекрывают аллювиальный режевской комплекс у тылового шва одноименной террасы. Образования представлены светло-серыми суглинками и супесями, реже глинами, с включениями карбонатных стяжений, редкими гравием и галькой кварцевого состава и свежего мелкого щебня подстилающих пород. Нижняя граница обычно резкая, либо осложненная криогенными процессами. Мощность 1-2 м. Возраст установлен по сопряжению делювия с верхней перигляциальной свитой режевского аллювиального комплекса.

Делювиальные образования североуральского надгоризонта (dIIIsv) покрывают склоны речных долин, аллювий высоких эрозионно-аккумулятивных террас и камышловский аллювий при тыловом шве. Они представлены супесями, суглинками и глинами, часто макропористыми, бурого и коричневато-бурого цвета, среднеплотного сложения, с известковистыми журавчиками, с включениями редкой гальки кварца и щебня подстилающих коренных породМощность 2-5 м.

Лессовидные (полигенетические) образования (LIIIsv) покрывают тонким чехлом на междуречьях все более древние образования. Они представлены бурыми макропористыми суглинками или супесями, известковистыми, лессовидного облика. Мощность суглинков 2-4 до 7 м.

Элювиально-делювиальные образования (edIII) распространены на повышенных участках междуречий, по берегам некоторых озер и приурочены к верхним частям эрозионно-денудационных склонов речных долин. Они сложены супесями, суглинками и глинами со щебнем материнских подстилающих пород. Нижняя граница обычно постепенная или с криогенными нарушениями. Мощность 1-2 м.

Плейстоцен нерасчлененный

К этому возрасту отнесены элювиально-делювиальный стратоген.

Элювиально-делювиальные образования плейстоцена (edP) тонким плащем залегают на выравненных междуречьях Западно-Сибирской равнины. Они пространственно тесно связаны с элювием и фациально замещаются последним. Элювиоделювий представлен коричневато - и серовато-бурыми суглинками, супесями и глинами с сильно выветрелым щебнем подстилающих пород, с редкими зернами крупнозернистого песка и гравием. Мощность 1-3 м.

Голоцен

Горбуновский горизонт

К горбуновскому горизонту голоцена относятся аллювиальные, озерные и палюстринные образования, горбуновская озерно-биогенная и боровлянская эоловая свиты.

Аллювиальный комплекс горбуновского горизонта (aHgr) формирует промежуточные (боровую, сосновскую) надпойменные террасы, луговую (высокую пойму), низкую пойму и русла современных рек. Относительные высоты промежуточных террас 4-5 м, высокой поймы 3-4 м, низкой – 2-3 м.

Озерные осадки горбуновского горизонта (lHgr) имеют широкое распространение на междуречьях и в долинах рек. Крупные озера на междуречьях имеют низкую озерную террасу, сложенную хорошо промытыми кварцевыми песками с редким гравием кварца, береговые пляжи и косы, также сложенные песками. Донные осадки озер представлены иловатыми тонкозернистыми песками, алевритами и глинами, пелитолитами и сапропелями. Мощность осадков 3-5 м.

Горбуновская озерно-палюстринная свита (l, plHgr) и палюстринные (биогенные) образования (pl Hgr) горбуновского горизонта приурочены к зарастающим и отмершим озерным ваннам, распространенным как на междуречьях, так и в долинах рек. Горбуновская свита сложена двумя литологическими пачками: нижняя озерная – иловатые глины, известковистая гажа (мергель), сапропели; верхняя палюстринная (биогенная) – торф илистый, разной степени разложения. Мощность до 5-10 м.

Боровлянская эоловая свита нижней части горбуновского горизонта (vHgr1) распространена в восточной части Зпападно-Сибирской равнины. Ею сформированы небольшие гряды и дюны, поросшие сосновыми борами. Она представлена светло-серыми и желтовато-серыми полевошпатово-кварцевыми песками, тонко-среднезернистыми, пылеватыми, окатанностью 2-3 балла, с матовой поверхностью зерен (до 40%), с косыми линзами алевритов. Пески плащеобразно перекрывают поверхности междуречий с разными абсолютными отметками и в том числе перекрывают террасовую поверхность режевского аллювиального комплекса в нижнем течении р. Тобол. Эоловый генезис песков подтверждается грядово-дюнным рельефом, хорошей окатанностью зерен, матовостью и корродированностью их поверхности, дальним переносом фрагментов спикул губок, панцирей диатомовых водорослей и отсутствием в разрезе крупных частиц – крупнозернистых зерен песка и гравия.

В итоге, на территории района широко распространены различные по генезису и возрасту континентальные образования, многие из которых насыщены ископаемыми остатками фауны и флоры и стратиграфия их базируется на биостратиграфической и палеоклиматической основе. В долине Тобола наибольшее поднятие произошло в ранненеоплейстоценовое время, в которое фиксируется громадный (до 60 м) врез речной долины и ее расширение. Со среднего неоплейстоцена преобладает седиментация и выполнение корытообразной долины мелкокластическим материалом, интенсивность которого связаны с палеоклиматическими условиями. С аллювием высоких эрозионно-аккумулятивных террас связаны месторождения строительных песков и гравия; с перигляциальными образованиями аккумулятивных террас – месторождения кирпичного сырья.

2.2.2 Стратиграфия и литология.

Тектоника и магматизм

В соответствии с тектоническим районированием территория Белозерского района находится на стыке Тюменско-Кустанайской и Центрально-Казахстанской мегазон, где по латерали с запада на восток на домезозойской поверхности выделяются Валерьяновская, Боровская и Тобольско-Убаганская зоны (рисунок 2.2.2.1):

Рисунок 2.2.2.1 - Структурно-тектоническая схема домезозойского фундамента

Мегазоны и зоны: III – Тюменско-Кустанайская: III1 – Валерьяновская, III2 - Боровская; IV – Центрально-Казахстанская: IV1 – Тобольско-Убаганская; тектонические структуры: 10 – Валерьяновский синклинорий, 11 – Косолаповско-Гороховская антиклиналь, 12 – Курганский синклинорий, 13 – Тобольско-Убоганское поднятие; разрывные нарушения: 7 – Елизаветинский, 8 – Звериноголовский; интрузивные комплексы: 15 – Камаганская группа

Выделение этих зон обусловлено латеральной и вертикальной неоднородностью геологических образований.

В разрезе по участвующим в геологическом строении домезозойского фунда-мента стратиграфических и магматических образований выделяются следующие структурные ярусы, сформированные в соответствующие тектоно-магматические циклы и стадии развития земной коры: верхнепротерозойский (рифейский, или байкальский), средне-верхнепалеозойский (среднедевонско-пермский, или варисский). Последний структурный ярус делится на два подъяруса: эйфельско-башкирский и московско-пермский.

Домезозойский фундамент имеет складчато-блоковое строение и каждая из выделенных зон осложнена системами разрывных нарушений, из которых наиболее важное значение имеют региональные долгоживущие разломы, прослеживающиеся в северо-северо-восточном направлении на многие сотни километров, и, в большинстве случаев, являющиеся границами выделенных зон. Второстепенные разломы, главным образом, широтного и северо-западного направлений осложняют строение зон, разбивая их на множество блоков.

Тюменско-Кустанайская мегазона является крупным прогибом, разделяющим Зауральскую и Центрально-Казахстанскую мегазоны. В ней выделены две зоны: западная – Валерьяновская и восточная – Боровская. Границами прогиба являются региональные сбросо-сдвиги: на западе – Ливановский, на востоке –Звериноголов-ский (Центрально-Тургайский). На домезозойском уровне установлены только верхнедевонские и каменноугольные стратиграфические образования. Самыми древними отложениями являются ритмично переслаивающиеся песчаники, алевролиты, аргиллиты и иэвестняки верхнего девона (терригенно-карбонатная флишоидная толща), слагающие Косолаповско-Гороховскую горст-антиклиналь, и отделяющие образования базальт-андезитовой формации (матвеевская свита серпуховского яруса) Валерьяновской зоны от образований трахибазальт-трахиандезитовой формации нижнего-среднего карбона Боровской зоны. Мощность каменноугольных образований в Валерьяновской зоне достигает 8 км, в Боровской зоне не превышает 1-2 км. В первой зоне распространены каменноугольные гипабиссальные интрузии габбро-диоритовой формации (соколовско-сарбайский комплекс) и гранодиорит-гранитовой формации (милютинско-михайловский комплекс), сопровождающиеся скарново-магнетитовым оруденением, во второй – преимущественно раннепермские интрузии монцодиорит-гранитовой формации (ухановский комплекс), что обусловливает существенные раэличия в магматизме выделенных зон. Благодаря широкому развитию магматических образований Тюменско-Кустанайский прогиб характеризуется повышенными гравитационным и магнитным полями.

Центрально-Казахстанская мегазона граничит с Боровской зоной Тюменско-Кустанайской мегазоны по Звериноголовскому разлому, являющемуся северной ветвью Центрально-Тургайского глубинного разлома, и представлена на территории района Тобольско-Убаганской структурно-тектонической зоной. Нижний структурный ярус (верхнепротерозойский) представлен интенсивно переработанными в результате неоднократных дислокаций и метаморфизма (зеленосланцевой и альбит-эпидот-амфиболитовой фаций) преимущественно терригенных, реже вулканогенных пород (кварциты, мусковит-кварцевые, серицит-хлоритовые, хлоритовые, графит-кварцитовые, зеленые сланцы, порфиритоиды), выделяемые в качестве боровской свиты среднего рифея, сопоставляемой с алексеевской свитой Зауральской мегазоны. Эти образования выведены на домезозойский уровень в горстовых блоках.

Cредне-верхнепалеозойский (среднедевонско-пермский) ярус представлен двумя подъярусами: эйфельско-башкирским и московско-пермским. Нижний подъярус сложен вулканогенно-осадочной толщей среднего-верхнего девона, относимой к красноцветной вулканогенно-терригенной формации. Вулканогенные образования, представленные субщелочными эффузивами и их туфами, распространены преимущественно в Тобольско-Убаганском поднятии. В раннепермское время формирование средне-верхнепалеозойского яруса заканчивается в Центрально-Казахстанской мегазоне внедрением интрузий гранитовой формации.

Все стратифицированные образования Центрально-Казахстанской мегазоны в той или иной степени дислоцированы. Наиболее дислоцированы толщи, слагающие нижне-среднепалеозойский ярус, примыкающие к выступам докембрийских образований. По мере удаления от них складчатость затухает и образования верхнепалео-зойского яруса практически не дислоцированы, за исключением незначительной приразломной флексурообразной складчатости вблизи триасовых нарушений.

В разрезе платформенного чехла выделяются четыре яруса, слагающих плитный комплекс: триасово-нижнеюрский, среднеюрско-нижнемеловой (неокомовый), аптско-нижнеолигоценовый и верхнеолигоцен-четвертичный. Основание нижнего яруса, сложено преимущественно эффузивами (траппами) туринской серии нижнего-среднего триаса, приуроченными к структурно-тектоническим впадинам, врезанным в палеозойское основание. Верхняя часть яруса сложена терригенными отложениями челябинской серии, наращивающей разрез туринской серии, либо выполняющей самостоятельные эрозионно-структурные депрессии. Между туринской и челябинской сериями часто наблюдается угловое и азимутальное несогласие.

Среднеюрско-нижнемеловой (неокомовый) ярус сложен преимущественно морскими мелководными отложениями, накапливающимися в аридных условиях за счет сноса материала с близлежащей на западе молодой эпиварисской платформы.

Аптско-нижнеолигоценовый структурный ярус сложен морскими мелководными отложениями, в связи с новой трансгрессией эпиконтинентального моря с востока. Он установлен по всей территории и залегает с четким угловым и стратиграфическим несогласиями на породах нижележащих ярусов, вплоть до нижнепротерозойского.

Формирование верхнеолигоцен-четвертичного структурного яруса связано с отступлением моря, поднятием всей территории, дифференцированными вертикальными подвижками в неогене, резкими изменениями базиса эрозии, в результате чего образовалось огромное количество озер.

Весь ярус сложен преимущественно озерно-аллювиальными песчано-глинистыми отложениями.

2.2.3 Гидрогеология.

В схеме гидрогеологического районирования РФ территория Курганской области занимает часть юго-западной окраины Западно-Сибирского сложного артезианского бассейна пластовых вод. Последний на территории района представлен гидрогеологической структурой четвёртого порядка – Восточно-Тобольским артезианским бассейном (рисунок 3.9). Литолого-фациальные особенности геологического разреза этих бассейнов позволяют рассматривать их как сложную систему водоносных горизонтов и комплексов трещинно-пластового, пластово-порового и трещинно-жильного типов, погружающихся на северо-восток и разобщённых относительно водоупорными породами. По характеру гидравлической взаимосвязи, водообмена и гидрохимическим показателям в вертикальном разрезе этой слоистой системы выделяются три гидродинамические зоны: верхняя зона (активного водообмена), средняя зона (затруднённого водообмена) и нижняя (зона относительно застойного режима).

Рисунок 2.2.3.1 - Гидрогеологические условия района.

Зону активного водообмена представляют континентальные и морские водоносные отложения в возрастном диапазоне от верхнего мела до голоцена. Нижняя граница её «скользит» вверх по стратиграфическому разрезу с запада на восток, устанавливаясь по кровле чеганского водоупорного горизонта. Водоносные толщи хорошо дренируются местной гидрографической сетью, содержат преимущественно пресные (до 1,0-1,5 г/л) гидрокарбонатные и хлоридно или сульфатно-гидрокарбонатные воды, обогащённые ионами железа и марганца, в концентрациях, часто превышающих ПДК для питьевых вод.

Зоне затруднённого водообмена представлена водоносной толщей, заключённой между водоупорными глинами чеганской и кузнецовской свитами. Ей отвечает та часть гидрогеологического разреза, в которой осуществляется взаимодействие глубинных реликтовых, в первую очередь седиментационных вод с водами инфильтрационными, формирующимися в зоне активного водообмена.

Зона относительно застойного режима выделяется по распространению высоконапорных седиментогенных, с элизионным режимом, однообразных по составу хлоридных натриевых вод с минерализацией 6-15г/л. Она включает водоносные горизонты сеномана, нижнего мела, юры и приповерхностной части фундамента (2).

Осадки кустанайской, павлодарской, светлинской, бещеульской и абросимовской свит образуют неогеновый относительно водоносный горизонт (N1-2) мощностью до 10-40 м, получивший развитие в виде изолированных пятен на водораздельных пространствах. Гидрогеологическая роль его сводится к среде, через которую осуществляется питание нижележащих водоносных горизонтов.

Олигоцен-миоценовый водоносный горизонт (P3–N1) распространён на всей территории района. Литологически сложен толщей переслаивающихся между собой тонко и мелкозернистых песков, алевритов и глин абросимовской, журавской и куртамышской свит общей мощностью от 10-20 м до 30-60 м. Наиболее продуктивная часть разреза представлена осадками куртамышской свиты. Эрозионная расчленённость дневной поверхности обусловили разделение горизонта на многочисленные бассейны грунтовых вод с присущими им областями питания и разгрузки. Уровень воды на возвышенных участках залегает на глубинах 3-5 м, на склонах, в озёрных котловинах и долинах рек на глубинах 2-3 м и менее. Коэффициенты фильтрации водовмещающей толщи колеблются от 0,1-1,0 м/сутки – при тонком переслаивании алевритов, алевритистых песков и глин и до 3-5 м/сутки – при преобладании в её разрезе тонкозернистых и разнозернистых песков. В соответствии с фильтрационными характеристиками пород изменяется и их водоотдача: скважины, вскрывшие песчано-глинистые разрезы, имеют дебиты от сотых долей до 1-2 л/с, то же вскрывшие отсортированные пески повышенной мощности – от 2-3 л/с до 4-6 л/с.

По величине минерализации доминирующее положение занимают воды с минерализацией 1,5-3,0 г/л. Воды с меньшей минерализацией картируются в виде редких пятен, занимающих площади от 1,0-5,0 км2 до нескольких десятков квадратных километров.

Химический состав подземных вод горизонта весьма разнообразен, но преимущественное распространение имеют следующие типы:

гидрокарбонатные воды с минерализацией до 0,5 г/л:

М0,36-0,5	HCO3 68-75 SO4 15-20 Cl 4-17
Na 19-68 Ca 12-46 Mg 14-36

смешанные, преимущественно хлоридно-гидрокарбонатные воды с минерализацией до 1,0 г/л:

M0,5-1,0	HCO3 56-63 Cl 20-40 SO4 4-17
Na 50-64 Mg 24-27 Ca 12-25

смешанные, преимущественно гидрокарбонатно-хлоридные воды с минерализацией до 1,5 г/л:

М1,0-1,5	Cl 37-77 SO4 21-34 HCO316
Na 37-75 Mg 11-40 Ca 10-23

преимущественно хлоридные с минерализацией 1,5-3,0 г/л и более:

М1,5-3,0	Cl 60-84 SO4 6-24 HCO3 5-20
Na 55-77 Ca 12-25 Mg 10-25

Эксплуатационные ресурсы водоносного горизонта распределены по площади в следующих градациях:

0,1-0,5 л/с*км2 – на участках, где мощность водоносного горизонта менее 20 м при минерализации воды до 1,0 г/л;

0,5-1,0 л/с*км2 – на участках, где водоносный горизонт сложен преимущественно алевритистыми песками при мощности 20-30 м и минерализации воды до 1,5 г/л;

1,0-1,5 л/с*км2 – распространены в залесённой части бассейна р. Исеть, где горизонт литологически сложен преимущественно песками при минерализации воды до 1,0 г/л.

Водоупорный чеганский (Р2cg) и относительно водоупорный ирбитский (Р2ir) горизонты приурочены к глинам и диатомитам одноимённых свит, рассматриваютсякак единый региональный водоупор, разделяющий олигоценовый и залегающий ниже палеоцен–нижнеэоценовый водоносные горизонты Кровля водоупорной толщи слегка волнистая, испытывает слабое погружение на северо-восток, залегая на глубинах 10-40м (абс. отм. 1м). Общая мощность толщи колеблется в пределах 50-120м. Осадки чеганской свиты на всём пространстве значительно эродированы.

Водоносный палеоцен-нижнеэоценовый (серовский) горизонт (P1-2) имеет региональное распространение и приурочен к осадкам серовской свиты, представленным на востоке области преимущественно глинистыми опоками, алевролитами и. аргиллитами. Мощность свиты изменяется от 5 до 80м при средних значениях 40-60м. Кровлей водоносного горизонта служат диатомиты ирбитской свиты, перекрывающиеся затем глинами чеганской свиты. Нижняя граница водоносного горизонта проводится по кровле глин талицкой свиты палеоцена, которые вместе с глинами ганькинской свиты отделяют его от залегающего ниже верхнемелового водоносного горизонта. Исключение представляют западные районы, где глины талицкой и ганькинской свит фациально замещаются прибрежно - морскими песчаными породами. В этом случае палеоцен-нижнеэоценовый горизонт утрачивает самостоятельное значение и вместе с упомянутым выше верхнемеловым горизонтом образует гидравлически единый верхнемеловой-палеогеновый водоносный горизонт (К2-Р1-2) Учитывая прямую гидравлическую связь названных водоносных горизонтов с дневной поверхностью, последние в этой части района образуют бассейн грунтовых вод, содержащих гидрокарбонатные или сульфатно - гидрокарбонатные воды с минерализацией менее 1,0г/л. С появлением в кровле палеоцен-нижнеэоценового горизонта толщи диатомитов ирбитской свиты, а за тем и водоупорных глин чеганской свиты, он приобретает напорный режим. Глубина залегания кровли горизонта изменяется как с запада на восток, так и от водоразделов к долинам рек и составляет по району от 30-40 до 100-150м. Сокращение мощности перекрывающих горизонт стратиграфических толщ приводит к снижению литологических нагрузок на него и, как следствие, к разуплотнению водовмещающих пород данного горизонта и увеличению их проницаемости. При гидрогеологическом бурении установлено, что наиболее интенсивная трещиноватость пород отмечается в долинах рек, где водопроводимость горизонта достигает м2/сут, при удельных дебитах скважин до 10л/с; в направлении же водоразделов она снижается до 10-50м2/сут при удельных дебитах скважин до 0,1-0,3л/с.

В условиях напорного режима водоносный горизонт основное питание получает за счёт перетекания вод из залегающих выше неогенового и олигоцен-миоценового водоносных горизонтов, гипсометрическое положение уровней которых неизменно выше пьезометрических уровней данного горизонта. Вторым источником питания его служат воды верхнемелового водоносного горизонта, поступающие через толщу слабопроницаемых ганькинско-талицких глин.

Разгрузка горизонта осуществляется в долинах основных рек района и в приустьевых частях их крупных притоков (рр. Тобол, Исеть, Миасс, Теча и др.).. Свидетельством тому служит форма его пьезометрической поверхности, которая в сглаженном виде повторяет основные элементы дневной площади речных водосборов. Пьезометрические уровни горизонта на склонах и водораздельных пространствах устанавливаются на глубинах 10-40м, что соответствует отметкам110-120м, в поймах век они устанавливаются выше дневной поверхности на 2-10м.

Качество подземных вод палеоцен-нижнеэоценового водоносного горизонта в границах напорного режима отражает условия их питания и водообмена. Согласно радиоизотопным исследованиям проб воды концентрации изотопов трития и радиоуглерода возрастают снизу вверх, а минерализация воды, наоборот, возрастает сверху вниз – от 0,7-1,0г/л до 2,5-3,5г/л и более. Такая гидрохимическая зональность объясняется поступлением в горизонт сверху пресных гидрокарбонатных или сульфатно-гидрокарбонатных вод, а снизу хлоридных вод с минерализацией 2,0-6,0г/л. Таким образом, в верхней части разреза горизонта получили развитие преимущественно гидрокарбонатные и сульфатные воды переменного катионного состава с минерализацией 0,7-1,5г/л, в нижней – хлоридные натриевые с минерализацией 1,5-3,0г/л. В целом же по разрезу горизонта химический состав его вод претерпевает изменения в восточном направлении, которые заключаются в региональной смене пресных гидрокарбонатных или сульфатно-гидрокарбонатных вод, получивших развитие на площади до границы сплошного распространения чеганских глин, на слабосолоноватые и солоноватые гидрокарбонатно - хлоридные и - хлоридные воды, развитые под покровом последних. По мере роста минерализации увеличивается содержание в воде железа, брома и, бора, концентрация которых при минерализации более 1,0г/л нередко превышает ПДК, установленные для питьевых вод, а при более высокой минерализации она возрастает многократно.