title-icon
Яндекс.Метрика
» » Верхний гидрогеодинамический этаж осадочных бассейнов

Верхний гидрогеодинамический этаж осадочных бассейнов

Охватывает верхнюю часть разреза осадочных бассейнов, в пределах которой подземные воды тесно взаимосвязаны с поверхностью земли и получают инфильтрационное питание за счет атмосферных (осадков) или поверхностных вод (вод океанов, морей, озер).
Верхний этаж в областях суши приурочен к зоне современного гипергенеза, в пределах которой развиты в основном кислородно-азотные и азотные инфильтрационные воды атмосферного питания, участвующие в современном климатическом кругообороте природных вод. Мощность этажа в естественных условиях в этих областях зависит в значительной мере от глубины вреза гидрографической сети и колеблется обычно от нескольких десятков (в пределах низменных равнин) до нескольких сотен метров (на холмистых равнинах и плоскогорьях). Нижняя граница его определяется обычно положением уровня регионального базиса эрозии, для прибрежных бассейнов — уровнем океана. В осадочных бассейнах с развитием мощной многолетней мерзлоты верхний этаж часто полностью проморожен (за исключением надмерзлотных и межмерзлотных вод). Существенно возрастает (до 1—3 км и более) мощность этажа в бассейнах с проявлениями современного вулканизма, а также с активным техногенным воздействием (глубокие действующие шахты; глубокие эксплуатационные скважины на нефть и воду и т. п.).
В верхнем этаже в областях суши движение жидких свободных инфильтрационных подземных вод подчинено действию гравитационных сил и имеет в основном нисходящий характер. Положение верхней границы подземных вод (а соответственно и распределение гидростатических напоров) в субаэральных условиях в рассматриваемом этаже определяется в основном рельефом земной поверхности. Потоки подземных вод возникают здесь вследствие разностей гравитационной энергии — гидростатических напоров — в областях их питания и разгрузки и направлены обычно от водоразделов к долинам рек и морским побережьям. Скорости их в целом довольно резко убывают с глубиной, особенно в слаборасчлснснных бассейнах и при чередовании в разрезе пластов хорошо проницаемых (пески, песчаники, закарстованные известняки и др.) и плохо проницаемых (глины, каменная соль и др.) пород. На глубину эти гравитационные потоки, обусловленные негоризонтальностью верхней границы подземных вод, реально распространены в пластовых водоносных горизонтах осадочных бассейнов в основном до региональных базисов дренирования. В более глубокие водоносные горизонты инфильтрационные воды атмосферного питания не поступают, хотя гидростатически они могут быть и взаимосвязаны.
Газовый состав подземных вод в пределах суши в верхнем этаже бассейнов обычно кислородно-азотный и азотный, отношение Не/Аr достигает 0,001—0,005, реже 0,1. Изотопный состав кислорода и водорода этих подземных вод весьма близок к их концентрациям в поверхностных водах регионов. В этих водах постоянно присутствуют аэробные бактерии (тионовые, метанокисляющие и др.), использующие для своего развития свободный кислород.
В осадочных бассейнах суши с гумидным климатом в результате процессов выщелачивания водами атмосферного питания в терригенных, терригенно-карбонатных и карбонатных толщах формируются в основном пресные (до 0,3—0,5 г/кг), воды гидрокарбонатного магниево-кальциевого состава.
В осадочных бассейнах суши с аридным климатом в разных типах пород (терригенных, терригенно-карбонатных и др.) широко распространены соленые воды (в основном 3—15 г/кг) реже рассолы (до 50—100 г/кг и более) хлоридно-сульфатного (и сульфатно-хлоридного) магниево-натриевого состава, формирующиеся в результате процессов континентального засолонения.
В субаквальных условиях (в пределах ложа океанов, морей, озер) верхний гидрогеодинамический этаж в осадочных бассейнах приурочен к толще осадков, находящихся в основном на окислительной стадии диагенеза. Мощность его определяется здесь глубиной инфильтрации в осадки придонных морских вод, в которых концентрация кислорода (воздушного генезиса) достигает часто 3—5 мг/л. Водообмен с морскими водами в зоне диагенеза субаквальных бассейнов охватывает обычно, по-видимому, лишь самые верхние части разреза (до глубин 0,5—1 м). На это указывают, в частности, особенности распространения микрофлоры в современных осадках (см. выше). Водообмен в этой зоне взаимосвязан с процессами уплотнения пород и газообразования, а также с восходящей миграцией подземных вод (и газов) из более глубоких частей разреза. Так же как и в осадочных бассейнах на суше, здесь резко возрастает (до 1—3 км и более) мощность верхнего этажа при проявлениях современного вулканизма с образованием конвективных (рециклинговых) систем.
Газовый состав подземных вод здесь преимущественно метаново-азотный и азотно-метановый, а при проявлениях современного вулканизма — сероводородно-углекислый и углекислый. По химическому составу подземные воды представляют собой обычно незначительно видоизмененные (в результате процессов десульфатизации, разложения органического вещества и др.) воды бассейнов седиментации.

title-icon Подобные новости