Межпластовыми водоносными горизонтами

1.

Межпластовыми водоносными горизонтами (межпластовыми
водами, просто "пластовыми" водами, что является неверным)
называются водоносные горизонты, залегающие между двумя
слабопроницаемыми пластами.
Схема
условий
залегания
межпластовых горизонтов.
1 – межпластовый водоносный
горизонт;
2
–
слабопроницаемые
породы
кровли и подошвы; 3 –
пьезометрический
уровень
межпластовых напорных вод;
4 – направление движения
межпластовых
вод;
5
–
скважина (стрелка – величина
пьезометрического напора); 6
– поверхность земли.
Распространение: в геологических структурах, сложенных
слоистыми осадочными отложениями – от 10 м до 7 км; в глубоких
платформенных структурах – до 15-20 км.

2.

Проницаемые пласты, залегающие между двумя водоупорами в
верхней
части
геологического
разреза
выше
уреза
поверхностных вод основных дрен территории и насыщенные
водой не на всю мощность называются межпластовыми
безнапорными горизонтами.
Нормальное гидростатическое давление – пластовое
давление примерно соответствующее высоте столба воды от
уровня залегания
водоносного горизонта до
поверхности земли.
Расстояние от кровли
водоносного горизонта до
установившегося уровня
воды называется напором
над кровлей водоносного
горизонта.

3.

Линии, соединяющие (на разрезе) точки установившегося уровня
напорных межпластовых вод, называются пьезометрической
кривой; поверхность, до которой поднимаются уровни напорных
вод, - пьезометрической поверхностью.
Линии, соединяющие точки с одинаковой абсолютной отметкой
установившегося
уровня
напорных
вод,
называются
гидроизопьезами или линиями равных напоров.
Гидродинамическая сетка потока
подземных вод
1 — линии равного напора; 2 — линии
токов; 3 — лента тока; 4 — точки с
измеренной величиной напора (H)
подземных вод

4.

Гидроизопьезы - линии на карте, соединяющие точки с одинаковой
величиной напоров подземных вод
Схематическая карта
гидроизопьез
верхнефранско–фаменского
водоносного горизонта на
территории Брянской
области (по данным
Брянского ТЦ ГМСН, ФГУП
«Геоцентр-Москва»)
1 – наблюдательная скважина
и ее номер; 2 – гидроизопьеза
и ее отметка; 3 – область
распространения водоносной
верхнефранско-фаменской
терригенно-карбонатной
свиты; 4 – населенные пункты

5.

Условия формирования, динамика и режим межпластовых вод
определяются
главным
образом
глубиной
залегания
водоносного горизонта и характером связи со смежными
гидрогеологическими элементами разреза.
Условно выделяются три основные схемы формирования
потока межпластовых подземных вод:
"артезианская",
схема с перетеканием (схема А.Н. Мятиева),
схема с формированием элизионного режима межпластовых
вод

6.

"Артезианская"
схема
движения
межпластовых
вод
формируется на участках с наклонным залеганием слоев главным
образом в верхней части геологического разреза.
1 – водоносные (проницаемые) породы; 2 – породы
слабопроницаемые; 3 – уровень грунтовых вод; 4 –
пьезометрический уровень межпластовых вод; 5 – источники; 6 –
направление движения межпластовых вод.

7.

Питание
в
результате выходов пластов на поверхность на
возвышенных территориях – гидравлически открытые
области питания – инфильтрация атмосферных осадков и
поглощения поверхностных вод или за счет нисходящей
фильтрации из грунтового водоносного горизонта.
Разгрузка:
в понижениях рельефа (крупные речные долины, озерные
котловины);
в виде «открытой» разгрузки при непосредственном вскрытии
межпластового горизонта эрозионными врезами;
перетекание
через перекрывающие слабопроницаемые
породы и по «гидрогеологическим окнам»

8.

Разгрузка в речных долинах
Разгрузка подземных вод на дне
морей и океанов

9.

Разгрузка подземных вод в Средиземное море вблизи
г. Кассис (Франция):
а) инфракрасный тепловой снимок района субмаринных
источников Порт-Миу и Бестуан, обозначение:
1 – граница распространения пресных подземных вод в
море;
б) схематическая гидрогеологическая карта района,
обозначения:
1 – аллювиальные отложения, 2 – сеноман-туронские
известняки, 3 – верхнемеловые породы морского генезиса,
4 – известняки урбоменской фации, 5 – карбонатные
породы нижнего мела и юры, 6 – субмаринный источник,
7 – направление движения подземных вод, 8 – разлом;
в) схема карстовой галереи выхода субмаринного
источника Порт-Миу, обозначения: 1 – известняки,
2 – пресные подземные воды, 3 – морские воды,
4 – направление движения воды, 5 – плотина (Потье, 1973).

10.

Использование субмаринных источников
для водоснабжения

11.

Схема формирования потоков межпластовых вод с перетеканием
(межпластовым взаимодействием) впервые рассмотрена А.Н. Мятиевым
(1947), который показал, что для слоистых толщ, представленных
чередованием водоносных и слабопроницаемых пород, в верхней части
гидрогеологического разреза характерны следующие закономерности
распределения напоров подземных вод:
в пределах возвышенных участков территории с высоким положением
уровня грунтовых вод (центральные части междуречных пространств и
др.) величины напоров подземных вод уменьшаются с увеличением
глубины залегания водоносного горизонта;
на пониженных участках территории, где уровень грунтовых вод
занимает относительно низкое положение в связи с наличием близко
расположенных участков разгрузки, величины напоров увеличиваются с
увеличением глубины залегания водоносных горизонтов;
в пределах каждого водоносного горизонта (грунтовые воды, I и II
межпластовые горизонты и глубже) величина напора уменьшается в
направлении от центральной части междуречных пространств к дренам.

12.

1 – водоносные (проницаемые) породы; 2 – породы слабопроницаемые;
3 – уровень грунтовых вод; 4 – пьезометрический уровень
межпластовых вод; 5 – источники; 6 – направление движения
межпластовых вод; 7 – направление межпластовых потоков подземных
вод (перетекание); 8 – скважина, стрелка – величина пьезометрического
напора межпластовых подземных вод.

13.

Самоизливающаяся скважина

14.

Деформация общей схемы межпластовых потоков может быть связана
главным образом с :
наличие "гидрогеологических окон" в разделяющих слабопроницаемых
пластах,
сокращение их мощности слабопроницаемых отложений,
изменения проницаемости, связанные с зонами тектонических нарушений,
фациальным замещением слабопроницаемых пород и др.

15.

Схема "элизионного" движения межпластовых вод по существующим
представлениям формируется в тех случаях, когда баланс элемента
межпластовой системы определяется главным образом поступлением
поровых растворов, отжимающихся из уплотняющихся осадочных горных
пород или воды, формирующейся при дегидратации породообразующих
минералов
1 – водоносные (проницаемые) породы; 2 – породы слабопроницаемые; 3 – уровень
грунтовых вод; 4 – пьезометрический уровень межпластовых вод; 5 – источники; 6 –
направление движения межпластовых вод; 7 – направление межпластовых потоков
подземных вод (перетекание); 8 – скважина, стрелка – величина пьезометрического
напора межпластовых подземных вод; 9 – направление движения элизионных вод,
отжимающихся из слабопроницаемых пород.

16.

Питание: поскольку интенсивность процессов уплотнения и
отжатия поровых вод и дегидратации минералов в общем случае
определяется
ростом
геостатического
давления
(массой
вышележащих горных пород) и увеличением температуры,
предполагается, что максимальные объемы "элизионного" питания
формируются на участках интенсивного прогибания (погружения).