Статьи

Год 2007.

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА ТЕРРИТОРИИ ЭВЕНКИЙСКОГО АО

Т.Н. Кадамцева

ГП ЭАО «ТЦ «Эвенкиягеомониторинг», г.Красноярск, ktn@evgm.ru

   Эвенкийский автономный округ расположен в условиях криолитозоны, охватывая как южную, так и северную зоны развития многолетнемерзлых пород. На территории округа интенсивно развивается нефтегазовый комплекс. В южной части созданы основы сырьевой базы двух наиболее крупных нефтедобывающих районов – Юрубчено-Тохомского и Собинско-Тэтэринского. На их территории выявлено 5 нефтегазовых и нефтегазоконденсатных месторождений, на 3-х из которых (Юрубчено-Тохомском, Куюмбинском и Пайгинском) осуществляется пробная эксплуатация. Дальнейшее развитие нефтегазодобывающей отрасли повлечет за собой широкомасштабное строительство, и в конечном итоге потребуется решение вопросов хозяйственно-питьевого водоснабжения. Потенциальные эксплуатационные ресурсы подземных вод на территории Эвенкийского АО в рамках выполненной в 1997-1999 гг. оценки обеспеченности населения России ресурсами подземных вод ФГУП «Красноярскгидрогеология» определены в количестве 17,8 млн. м³/сут., обеспеченность прогнозными ресурсами 962 м³/сут на одного человека, модуль общих прогнозных эксплуатационных ресурсов в среднем по региону вне зоны вечной мерзлоты 0,27 л/с с км², степень разведанности прогнозных ресурсов 0,008. В настоящее время оценить достоверность приведенных цифр даже в приближенном варианте в силу слабой и весьма неравномерной гидрогеологической изученности территории практически невозможно. Имеющиеся по локальным участкам сведения характеризуют отдельные структуры или их части, требуют увязки и систематизации. Территории округа в структурном плане приурочена к Тунгусскому (значительная часть) и Котуйскому артезианским бассейнам Восточно-Сибирской артезианской области. Существенным фактором, влияющим на режим и деятельность подземных вод, является наличие многолетнемерзлых пород, которые определяют формирование надмерзлотных и подмерзлотных водоносных горизонтов. С одной стороны, являясь водоупорной толщей, ММП ограничивают поступление соленых вод в вышележащие водоносные толщи. С другой стороны, наличие ММП обуславливает небольшие мощности зон развития пресных вод и, соответственно, их ограниченные ресурсы.

Кроме того, для территории Эвенкийского АО характерна весьма сложная гидрохимическая обстановка. В пределах Тунгусского артезианского бассейна под неравномерной и маломощной толщей пресных вод повсеместно залегают минерализованные (минеральные и промышленные), вплоть до крепких рассолов. Подземные воды Котуйского артезианского бассейна до глубины более 400 м проморожены, ниже известны только соленые воды и рассолы, пресные воды могут быть только в таликовых зонах. Даже при наличии пресных вод в пределах этих структур эксплуатационные возможности выявленных месторождений ограничены.

Основные водоносные комплексы и горизонты, содержащие пресные подземные воды, находятся в условиях свободного водообмена и приурочены к отложениям верхнего палеозоя и триаса Тунгусского артезианского бассейна. Водовмещающими отложениями преимущественно являются карбонатно-терригенные отложения кембрия и ордовика, терригенно-карбонатные отложения карбона и терригенно-туфогенные нижнего триаса. По условиям залегания и циркуляции выделяются пластовые, трещинно-пластовые, трещинные и трещинно-жильные воды. Четвертичные отложения на территории Эвенкийского АО маломощные, обводнены неравномерно и незначительно. По отношению к многолетнемерзлым породам воды четвертичных отложений являются либо надмерзлотными, либо представлены грунтовыми водами при-и подрусловых таликов. В зонах прерывистого или сплошного развития многолетнемерзлых пород воды таликов в условиях Эвенкии можно рассматривать в качестве практически безальтернативного источника пресных подземных вод. В каждом конкретном случае необходимы специальные исследования, так как малая мощность аллювия, широкое развитие тектонических нарушений, отсутствие регионально выдержанных водоупорных толщ зачастую способствуют проникновению соленых вод в грунтовые воды таликов, ухудшая их качественный состав.

Широким развитием по площади Эвенкийского АО пользуется туфогенно-осадочный водоносный комплекс нижнего триаса. В южной части Эвенкии верхняя часть разреза нижнего триаса представляет значительный практический интерес для организации питьевого водоснабжения. Основную роль в формировании подземных вод играют атмосферные осадки и надмерзлотные воды. Мощность горизонта зависит от мощности зоны трещиноватости пород. Глубина залегания подземных вод колеблется от первых до десятков метров, в отдельных случаях наблюдается самоизлив. Обводненность пород неравномерная, наиболее характерные удельные дебиты скважин от 0,2 до 1,0 л/с. По химическому составу воды нижнего триаса до глубины 100 м (реже 165 м) обычно гидрокарбонатные или хлоридно-гидрокарбонатные с повышенным содержанием железа до 0,8 мг/дм³ и минерализацией до 0,4-0,6 г/дм³.

Трапповые отложения триаса обводнены незначительно и локально. Водовмещающие породы представлены долеритами, интенсивно трещиноватыми в зоне выветривания до глубины 60 м. В пределах зоны выветривания тип вод трещинный, в зонах разломов - трещинно-жильный. Чаще всего воды траппов гидрокарбонатные кальциевые, кальциево-натриевые с минерализацией около 0,4-0,8 г/дм³, трещинно-жильные воды достаточно пестрые по составу и минерализации.

На отдельных участках представляют интерес в качестве источника питьевого водоснабжения подземные воды каменноугольных отложений. Водосодержащими являются песчаники с прослоями алевролитов и конгломераты. Воды преимущественно трещинно-пластовые, пресные в верхней части разреза. Использование водоносных комплексов карбона ограничивается незначительным развитием их по площади и невысокой мощностью зоны трещиноватости.

Широко развиты в пределах Тунгусского артезианского бассейна водоносные карбонатно-терригенные комплексы нижнего ордовика и среднего – верхнего кембрия. Водосодержащими являются известковистые песчаники, алевролиты, известняки и доломиты. Кровля водоносного комплекса залегает на глубинах от 10 до 108 м, мощность обводненной зоны в зависимости от степени трещиноватости и закарстованности пород составляет в среднем 26-60 м, редко до 80 м. Наиболее проницаемые отложения находятся в верхней части разреза. Удельные дебиты, чаще всего, 4-6 л/с. Дебиты родников от 1,0-6,0 до 20 и более л/с. К верхней части разреза приурочены обычно пресные воды гидрокарбонатные, реже сульфатно-гидрокарбонатные, смешанные по катионам. Минерализация от 0,3-0.5 г/дм³ до 0,8 г/дм³. С глубиной минерализация увеличивается за счет подтоков соленых вод нижележащих горизонтов.

Средне-верхнекембрийские водоносные комплексы широко распространены в пределах Юрубчено-Тохомской нефтегазоносной провинции (юго-западная часть Эвенкийского АО). Литологический состав водовмещающих пород разнообразен, характерным является карбонатно-терригенный разрез с прослоями гипса и ангидрита. В зависимости от морфологической приуроченности и литологического состава породы характеризуются различной степенью обводненности. Водопроводимость отложений оценивается в 100-500 м²/сут. Воды обычно пластовые и трещинно-пластовые. Статический уровень находится на глубинах от 19 до 130 м в зависимости от рельефа. Дебиты водозаборных скважин составляют 2,2-3,6 л/с, дебиты родников изменяются в широких пределах: от десятых долей л/с до 397-511 л/с, увеличиваясь на участках, приуроченных к ослабленным в тектоническом плане зонам. По химическому составу подземные воды преимущественно гидрокарбонатные магниево-кальциевые или сульфатно-гидрокарбонатные кальциевые. Наиболее пестрые по составу воды также приурочены к зонам тектонических нарушений. По родникам отмечаются хлоридно-гидрокарбонатные или даже хлоридные воды смешанные по катионам с минерализацией 0,4-2,1 г/дм³. Таким образом, по контактовым зонам трапповых интрузий и многочисленным зонам разломов происходит разгрузка комплексов солевой и подсолевой гидрогеологических формаций. На поверхность они не выходят, но играют весьма заметную роль в питании и формировании химического состава вод вышележащих гидрогеологических подразделений. Водовмещающие отложения солевой формации представлены трещиноватыми либо кавернозными доломитами и известняками, переслаивающимися с пластами каменных солей. Обводненность отложений локальная и низкая. Состав вод формаций преимущественно хлоридный натриевый и хлоридный натриево-кальциевый, концентрация солей в рассолах около 300, реже до 400 г/л. Установлено, что пластовые давления в солевой формации весьма изменчивы и определяются высокой изолирующей способностью солей. По мнению некоторых исследователей, это создает препятствия для проникновения инфильтрационных вод со стороны Енисейского кряжа как возможной области питания.

В целом природно-климатические условия, геологическое и тектоническое строение территории не являются благоприятными для формирования значительных запасов пресных подземных вод. Сложные гидрогеологические условия, их слабая изученность, отсутствие достоверных данных о глубине и мощности залегания пресных подземных вод не способствуют широкому использованию подземных вод. Забор подземных вод по Эвенкийскому АО из подземных источников в пересчете на 1 человека составляет 56 м³/сутки, для водоснабжения используется всего 24 скважины. И почти по всем скважинам отмечается нарушение санитарных норм и правил эксплуатации водозаборных сооружений, что вместе со слабой защищенностью водоносных комплексов с поверхности привело к загрязнению подземных вод. На настоящее время неоднократно фиксировался высокий уровень их загрязнения фенолами, нефтепродуктами, бенз(α)пиреном, тяжелыми металлами, в т.ч. кадмием, свинцом, марганцем и железом. И если наличие в подземных водах последних двух элементов обусловлено природными факторами, то решающая роль в загрязнении подземных вод нефтепродуктами, бенз(α)пиреном, кадмием, свинцом принадлежит антропогенной деятельности. Сохранение качества подземных вод и их рациональное использование в условиях Эвенкийского АО уже сейчас весьма актуально, а в связи с перспективами развития территории эта проблема выйдет на новый уровень.