Брестский гидрогеологический бассейн

Брестский ГГБ пространственно совпадает с Подлясско-Брестской впадиной и занимает юго-западную часть территории Беларуси.

По особенностям рельефа центральная часть территории принадлежит к области равнин и низин Предполесья, образующих переходную орографическую ступень между возвышенностями западной Беларуси на севере бассейна и Полесской низменностью на юге.

Северная часть бассейна характеризуется денудационным грядово-холмистым рельефом с пологими и расчлененными равнинами, распространены краевые ледниковые возвышенности. К югу от этой области в переходной зоне широко распространены зандровые равнины, ограничивающие возвышенности. Еще южнее простирается Полесская низменность – область широкого развития сильно заболоченных аллювиальных и озерно-аллювиальных равнин. Только в междуречье рр. Ясельда и Пина монотонность и однообразие поверхности равнин нарушается повышенными участками краевых ледниковых образований водно-ледниковой равнины Загородья. Абсолютные отметки земной поверхности достигают 175 м.

Наиболее высокие абсолютные отметки 200–220 м иногда 250 м находятся в северных и до 190–195 м в западных районах бассейна. На низинных равнинах абсолютные высоты поверхности колеблются в пределах 140–160 м. Самые низкие абсолютные отметки (105–125 м) приурочены к урезам воды в реках.

Гидрографическая сеть на западе бассейна представлена р. Западный Буг, на севере - р. Неман, в центральной и восточной частях бассейна - р. Припять. Наиболее крупные озёра: Выгоновское, Бобровичское, Черное, Споровское, Ореховское.

Годовое количество осадков составляет 540–645 мм. Среднегодовая температура воздуха +7,4°С.

Значительную часть Брестского ГГБ занимает Подлясско-Брестская впадина, вытянутая в субширотном направлении. На севере она отделена Свислочским разломом от Белорусской антеклизы, на юге – Северо-Ратновским разломом от Луковско-Ратновского горста. Общее погружение поверхности фундамента наблюдается с востока на запад от 600 до 1600 м и более.

Восточная часть бассейна принадлежит Полесской седловине, разделяющей Подлясско-Брестскую впадину и Припятский прогиб. Глубина залегания фундамента в осевой части седловины составляет 300 м, к западу увеличивается до 500 м.

В геологическом разрезе Брестского ГГБ выделяются два стуктурных этажа. Нижний кристаллический фундамент архейско-нижнепротерозойского возраста, представлен биотитовыми гнейсами, амфиболитами, гранитами, гранодиоритами и габбро-норитами. Верхний – осадочный чехол – сложен отложениями верхнего протерозоя (рифей, венд), кембрия, ордовика, силура, девона, перми, триаса, юры, мела, палеогена, неогена и четвертичными общей мощностью более 1600 м.

Гидрогеологическая стратификация геологического разреза. Геологический разрез Брестского ГГБ представлен отложениями всех геологических систем разнообразного литологического состава и различной мощности. Среди доминирующих осадочных пород, широко распространены эффузивные (базальты, дациты, липариты) и вулканические туфы, образующие слабопроницаемую толщу.

В целом для разреза характерно преобладание терригенных образований в нижней его половине и карбонатных (исключая кайнозой) в верхней.

Блоковое залегание водоносных горизонтов в наиболее погруженной юго-западной части бассейна, обусловливает значительное колебание глубин, что в свою очередь приводит к изменению напоров, химического состава вод, установлению гидравлической взаимосвязи между горизонтами.

Характерной особенностью осадочного чехла бассейна является хорошая промытость (выщелоченность) пород. В континентальный период развития гидрогеологической структуры имели место многократные инфильтрационные этапы, которые обеспечивали глубокое проникновение древних инфильтрационных вод и формирование современной мощной (более 1000 м) зоны пресных вод.

Подземные воды пород фундамента связаны с зоной выветривания. Ее мощность, составляет 40 м. Воды преимущественно пресные, гидрокарбонатного кальциевого состава. С тектоническими нарушениями фундамента связаны термальные источники.

В осадочном чехле Брестского ГГБ выделяются: рифейский и вендский водоносные горизонты, водоносный комплекс кембро-силурийских отложений, водоносный комплекс пермско-триасовых отложений, подземные воды юрских отложений, подземные воды меловых отложений, палеоген-неогеновый водоносный комплекс и водоносные горизонты и комплексы четвертичных отложений. Роль разделяющих водоупорных толщ выполняют вендские вулканогенные породы и нижнекембрийские глины.

Гидродинамическая зональность. Современные гидродинамические условия Брестского ГГБ формировались в процессе неоднократных и длительных перерывов в осадконакоплении и сопутствующих им инфильтрационных этапов.

Инфильтрационный режим подземных вод захватывает гидрогеологический разрез на всю его мощность.

Важным фактором, наряду с другими, определяющим особенности региональной гидродинамики бассейна, является близость внешних областей питания, Белорусской антеклизы (на севере), Луковско-Ратновского горста (на юге), Полесской седловины (на востоке), оказывающих решающее влияние на направленность подземного стока.

Движение подземных вод в рифейском водоносном горизонте направлено от склонов Белорусской антеклизы и Луковско-Ратновского горста к центру, в область локальной разгрузки (р. Ясельда, оз. Черное, Белое).

Заметная разгрузка подземных вод наблюдается в долинах рр. Западный Буг, Мухавец и др., что также указывает на движение подземных вод от областей инфильтрационного питания к западной части бассейна.

Величина среднегодового модуля подземного стока увеличивается с юга на север от 0,75 до 3 л/(с·км²).

Гидрогеохимическая и гидрогеотермическая зональность. В гидрогеохимическом разрезе Брестского ГГБ выделяются две зоны: пресных вод (минерализация до 1 г/дм³) и солоноватых и соленых вод – 1–35 г/дм³.

Зона пресных вод развита широко, глубина ее развития зависит от гипсометрического положения и соотношения различных частей водоносных комплексов. Максимальная мощность пресных вод характерна для центральной части бассейна, где достигает 1000 м. В краевой восточной части на западном склоне Полесской седловины, подошва ее достигает поверхности фундамента и прослеживается на глубину 170–200 м.

На юге территории, в пределах Луковско-Ратновского горста, где сплошное залегание пород нижних (до юры) водоносных комплексов нарушено разломной тектоникой и имеет место их блоковое строение, мощность зоны пресных вод изменчива и на отдельных блоках составляет 485 м.

На северо-востоке бассейна в области приподнятой поверхности фундамента – Ивацевичского погребенного выступа, мощность зоны пресных вод сокращается до 160 м, нижняя граница ее прослеживается в вендском водоносном горизонте.

В химическом составе пресных вод, в зависимости от минерализации, выделяются гидрокарбонатные кальциевые и магниево-кальциевые (до 0,3 г/дм³), гидрокарбонатные натриево-кальциевые и кальциево-натриевые (0,3–0,5 г/дм³) и хлоридно-гидрокарбонатные натриево-кальциевые и кальциево-натриевые (0,5–1 г/дм³). Площади их распространения и взаимные переходы от одного гидрогеохимического типа к другому, определяются составом и фильтрационными свойствами пород, геоструктурными особенностями водоносных комплексов, степенью их изоляции и дренирования. Наиболее широкое развитие имеют гидрокарбонатные кальциевые и магниево-кальциевые воды.

Зона солоноватых и соленых вод распространена преимущественно в рифейском и вендском водоносных горизонтах, кембро-ордовикско-силурийском водоносном комплексе. Наибольшая ее мощность (до 800 м) характерна для внутренней наиболее погруженной части бассейна. К бортам она сокращается до 500–600 м. В пределах Луковско-Ратновского горста мощность зоны изменяется от 180 до 300 м.

Воды зоны имеют гидрокарбонатно-хлоридный натриевый (1–2 г/дм³) и хлоридный натриевый (2–34 г/дм³) состав.

Характерными особенностями современного геотермического режима Брестского ГГБ являются относительно низкие температуры на кровле кристаллического фундамента и значительные различия в абсолютных значениях температур и тепловых потоков в пределах периферической и внутренней его областей. В пределах Брестского ГГБ выделяются три гидрогеотермических зоны – холодных (до 20°С), теплых (20–35°С) и горячих (35–42°С) вод.

Зона холодных вод распространена до глубины 800–1000 м, в отложениях мезо-кайнозоя, палеозоя и венда. В окраинных частях бассейна она захватывает породы рифея и фундамента.

Зона теплых вод ограничена в площадном распространении и развита на западе бассейна. Подошва ее залегает на глубине 1200–1300 м в отложениях венда.

Зона горячих вод приурочена к глубокозалегающим отложениям вендского комплекса и тяготеет к крайней западной части. Мощность зоны составляет 400 м.