ГидрогеоЛогические условия и соляной карст

ВКМКС находится в пределах Предуральского артезианского бассейна. На территории Прикамья.. И.Н. Шестов выделяет три гидрогеологические области: Уральскую, Предуральскую и Камскую. В свою очередь, в Предуральской гидрогеологической области выделаются 4 гидрогеологических района, в том числе и Соликамский, который территориально соответствует Соликамской впадине.

Особенностью Верхнекамского месторождения является, безводность соляных, отложений, и обильная обводненность пород, вмещающих соляную залежь. В связи с разнообразием литологического состава надсолевых пород и разной степенью их трещиноватости водоносность покрывающих пород изменчива как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Верхний пласт каменной соли переходной пачки (нижняя часть соляномергельной толщи) является водоупором, предохраняющим калийные рудники от затопления.

Мощность ВЗТ на всей площади участка удовлетворяет требованиям (т.е. более 50 м над пластом Кр II).

Водозащитная толща – это совокупность горных пород, залегающих над рабочими пластами, не содержащих и не проводящих подземных вод. Полный объем развит в мульдах и синклиналях, а сокращенный на сводах соляных куполов. В зонах соляного карста ВЗТ уменьшается в объеме и на отдельных участках отсутствует совсем. Верхняя граница ВЗТ представляет собой скользящую границу и проводится по поверхности соляного карста, на котором обнажаются породы сильвинит-карналлитовой литозоны и покровной соли, или же по кровле второго сверху пласта каменной соли, залегающей в верхней переходной литозоне или нижней части соляно-мергельной толщи.

Соляная толща месторождения, являясь водоупором, разделяет подземные воды на 2 этажа - нижний (подсолевой) и верхний (надсолевой). В соответствии с этим на месторождении выделяются надсолевые и подсолевые воды.

Надсолевые воды:

Вся серия надсолевых отложений Верхнекамского месторождения (вплоть до соляного зеркала),за исключением примыкающих к речным далинам и оврагам незначительных дренируемых участков, полностью насыщена водой. Фациальная невыдержанность надсолевых отложений и субвертикальные зоны трещиноватости явились причиной образования единого водоносного комплекса. Отдельные водоносные горизонты его слабо изолированы друг от друга прослоями водонепроницаемых пород, являющихся относительными водоупорами. Надсолевой комплекс пород характеризуется хорошо выраженной гидродинамической и гидрохимической зональностью.

Водоносные горизонты

Верхний водоносный горизонт составляют четвертичные отложения, шешминская свита, верхнесоликамская и нижнесоликамские подсвиты.

1) Водоносный горизонт четвертичных отложений.

Водообильность четвертичных отложений изменяется в широких пределах и зависит от гранулометрического состава пород. Моренные отложения, покровные суглинки и аллювиально-делювиальные наносы слабо водоносны. Флювиогляциальные пески, расположенные на водоразделах, пологих склонах и в долине р.Камы, при наличии водоупоров водоносны, а при залегании на трещиноватых породах – водоносны лишь в периоды весеннего снеготаяния и дождей. Уровни подземных вод обычно следуют дневной поверхности. Воды пресные, гидрокарбонатно-кальциевые.

Воды аллювиальных отложений достаточно обильны. Алювий является водоносным по всей его мощности. Воды аллювия пресные, по составу сходные с водами рек. Питание аллювиального горизонта происходит за счёт атмосферных осадков и разгрузки вод других толщ. Воды аллювия большую часть года дусла. А паводковые периоды -вижутся в сторону – в противоположном направлении.

2) Шешминский водоносный горизонт.

Приурочен к отложения пестроцветной толщи, водоносность которой весьма незначительна. Наиболее водообильными являются трещиноватые разности алевролитов и песчаников. Слабо водоносны аргиллиты, прослои которых на отдельных участках являются относительными водоупорами. В большинстве случаев в пестроцветной толще развиты локальные водоносные линзы. Воды обычно имеют свободный уровень.

Питание горизонта обычно осуществляется через четвертичные отложения, но в ряде мест, где породы пестроцветной толщи выходят на поверхность, происходит непосредственная инфильтрация атмосферных осадков. Дебит источников может достигать нескольких литров в секунду. Воды преимущественно гидрокарбонатно-кальциевого состава. В долине р.Камы несколько засолены.

3) Верхнесоликамский водоносный горизонт. Развит в породах терригенно-карбонатной толщи и является основным коллектором пресных подземных вод. Он распространён повсеместно, за исключением отдельных участков в пределах соляных поднятий. В речных долинах горизонт в той или мере имеет гидравлическую связь с поверхностными грунтовыми и грунтовыми водами. В региональном плане прослеживается общее уменьшение степени водопроницаемости и водообильности пород терригенно-карбонатной толщи в направлении с севера на юг. Максимальные значения величины удельного дебита скважин в подавляющем большинстве случае приурочены к участкам сопряжения крыльев положительных отрицательных структур.

4) Нижнесоликамский водоносный горизонт. Развит в породах соляно-мергельной толщи и имеет повсеместное распространение. Химический состав вод соляно-мергельной толщи определяется её промежуточным положением между соляной толщей и наиболее водоносной толщей плитняков. В верхней части обычно циркулируют пресные гидрокарбонатно-кальциевые воды, которые ниже сменяются более минерализованными сульфатно-кальциево-магниевым, а ещё ниже-хлор-натриевыми рассолами.

Карст:

На месторождении выделяется 2 типа соляного карста-зоны сплошного и локального карстообразования. Карстовые зоны локального развития пространственно располагаются на сводах положительных структур . Однако развитие карста наблюдается в основном только на тех структурах, которые на поверхности сопряжены с водотоками. Так, в северной части месторождения на поднятиях отсутствуют как водотоки ,так и закарстованность. Зоны сплошного развития карста расположены вблизи западной и восточной границ северной части калийной залежи. На этом участке наблюдается общее высокое залегание соляных пород,исключая районы.где соленое зеркало понижается.

Карстовые процессы протекали неравномерно. На отдельных этапах в зависимости от тектонической обстановки и физико-географических условий они затухали или почти полностью останавливались. В периоды активизации карста выщелачивание солей происходило в основном в одних и тех же участках.

По геологическому и литолого-стратиграфическому разрезам можно сделать вывод об интенсивности карста в нескольких скважинах.

Соляной карст замечен в скважинах 8,11,13. В скважине №8 мощность карста = 23,89. В скважине №11 мощность карста = 24,4. В скважине №1 мощность карста = 23,89м.