- •Введение
- •Часть 1 Общая гидрогеология
- •1. Гидрогеология как наука, научные методы и задачи гидрогеологии. История развития науки
- •1.1. Гидрогеология как наука, научные методы и задачи гидрогеологии
- •1.2. История развития науки
- •1.3. История гидрогеологических исследований в Беларуси
- •2. Место и роль подземных вод в гидросфере Земли
- •2.1. Общие сведения о гидросфере Земли
- •Наиболее важные физические аномалии воды и их географическое значение
- •2.2. Вода как вещество, ее молекулярная структура и изотопный состав
- •2.3. Виды воды в горных породах
- •2.4. Строение подземной гидросферы
- •2.5. Круговорот воды в недрах земли
- •3. Физические и водно-физические свойства горных пород
- •3.1.Физические свойства горных пород
- •Виды скважности (пустотности) горных пород в зависимости от размеров
- •Значения коэффициента пористости горных пород
- •3.2. Водно-физические свойства горных пород
- •Характерные значения влагоемкости и влажности горных пород
- •Классификация грунтов по степени проницаемости
- •Высота капиллярного поднятия в некоторых грунтах
- •4. Гидрогеологические классификации
- •Классификация подземных вод по условиям залегания
- •5. Происхождение подземных вод и формирование их химического состава
- •5.1. Происхождение подземных вод
- •5.2. Свойства, химический состав подземных вод и процессы его формирования
- •6. Залегание и распространение вод в подземной гидросфере
- •6.1. Грунтовые воды и воды зоны аэрации
- •6.1.1. Воды зоны аэрации
- •6.1.2. Грунтовые воды
- •6.2. Межпластовые воды
- •6.3. Глубинные воды
- •6.4. Основные типы подземных вод области распространения многолетнемерзлых пород (ммп)
- •7. Формы питания и разгрузки подземных вод
- •7.1. Условия питания и распространения грунтовых вод
- •7.2. Разгрузка грунтовых вод
- •По постоянству существования:
- •По химизму воды:
- •По температуре:
- •8. Основы динамики подземных вод
- •8.1. Движение подземных вод
- •8.2. Линейный закон фильтрации Дарси
- •9. Гидрогеохимия
- •9.1. Физические свойства и химический состав подземных вод
- •9.1.1. Физические свойства подземных вод
- •9.1.2. Химический состав подземных вод
- •Содержание микрокомпонентов в минеральных водах
- •9.2. Формы выражения химического состава подземных вод
- •9.2.1. Анализ воды и формы его выражения
- •9.2.2. Формы выражения химического состава подземных вод
- •9.3. Классификации подземных вод по химическому составу
- •Коэффициенты, характерные для генетических типов подземных вод
- •9.4. Гидрохимическая зональность подземных вод
- •9.4.1. Особенности химического состава подземных вод
- •9.4.2. Гидрохимическая зональность подземных вод
- •10. Режим и баланс подземных вод
- •10.1. Режимообразующие факторы. Классификация режима подземных вод
- •Факторы формирования режима подземных вод
- •10.2. Баланс подземных вод
- •10.2.1. Режим и баланс уровня грунтовых вод
- •10.2.2. Режим температуры грунтовых вод
- •10.2.3. Гидрохимический режим грунтовых вод
- •10.2.4. Режим межпластовых вод
- •11. Подземный сток и методы его определения
- •11.1. Понятие о подземном стоке и его основные параметры
- •11.2. Потоки подземных вод
- •11.3. Взаимодействие поверхностных и подземных вод. Роль подземных вод в питании рек.
- •12. Гидрогеологические структуры и гидрогеологическое районирование
- •12.1. Принципы гидрогеологического районирования
- •Классификация скоплений подземных вод
- •12.2. Гидрогеологические массивы
- •12.3. Артезианские бассейны платформенного типа
- •12.4. Гидрогеология складчатых областей
- •12.4.1. Артезианские бассейны межгорного типа
- •12.4.2. Вулканогенные массивы
- •12.5. Гидрогеологические структуры дна морей и Мирового океана
- •13. Ресурсы подземных вод
- •13.1. Понятие о запасах и ресурсах подземных вод
- •13.1.1. Ресурсы подземных вод по частям света и странам мира
- •Современная обеспеченность водными ресурсами частей света
- •Водные ресурсы шести крупнейших по территории стран мира
- •13.1.2. Ресурсы подземных вод в Беларуси
- •13.2. Основные типы подземных вод
- •13.2.1. Подземные воды хозяйственно-питьевого назначения
- •Объем тела пресных подземных вод на территории Беларуси
- •13.2.2. Минеральные подземные воды
- •13.2.3. Промышленные воды
- •13.2.4. Теплоэнергетические воды
- •Часть 2 Гидрогеология беларуси
- •14. Гидрогеологическое районирование территории Беларуси
- •14.1. Основные водоносные горизонты и комплексы
- •Основные гидрогеологические параметры межморенных водоносных горизонтов
- •14.2. Закономерности распространения подземных вод
- •14.2.1. Гидродинамическая зональность
- •Гидродинамическая зональность осадочного чехла Беларуси
- •14.2.2. Гидрогеохимическая зональность
- •Гидрогеохимическая зональность осадочного чехла территории Беларуси
- •Белорусский гидрогеологический массив
- •Припятский гидрогеологический бассейн
- •Оршанский гидрогеологический бассейн
- •Брестский гидрогеологический бассейн
- •14.3. Разновидности подземных вод по практическому использованию
- •14.3.1. Распространение и использование минеральных вод
- •Минеральные воды и рассолы без специфических активных компонентов химического состава и физико-химических свойств (с общим солесодержанием более 1 г/дм3)
- •Бромные и йодо-бромные воды и рассолы
- •Радоновые воды
- •Минеральные воды с высоким содержанием органического вещества
- •Борные воды
- •Железистые воды
- •Сульфидные и сероводородные (гидросульфидные) воды и рассолы
- •Новые типы минеральных вод
- •Кремнистые минеральные воды
- •Ультрагипотонические минеральные воды
- •Фторсодержащие воды
- •Селенсодержащие воды
- •14.3.2. Перспективы использования минеральных вод Брестская область
- •Витебская область
- •Гомельская область
- •Гродненская область
- •Минская область
- •Могилевская область
- •14.4. Промышленные рассолы и термальные воды
- •Часть 3 Экология подземной гидросферы
- •15. Охрана подземных вод
- •15.1. Охрана запасов подземных вод от истощения
- •15.2. Виды и источники загрязнения подземных вод
- •15.3. Понятие о защищенности подземных вод
- •15.4. Охрана и защита подземных вод от загрязнения
- •К физико-химическим методам очистки относятся:
- •15.5. Гидрогеоэкологическое районирование территории Беларуси и рекомендации рационального и экологобезопасного использования подземной гидросферы
- •Состав гидрогеоэкологических областей и соотношение геологических, гидрогеологических и гидрогеоэкологических таксонов Беларуси
- •Северо-Западная (Гродненско-Браславская) гидрогеоэкологическая область
- •Витебско-Могилевская гидрогеоэкологическая область
- •Припятская гидрогеоэкологическая область
- •Брестская гидрогеоэкологическая область
- •Пинская гидрогеоэкологическая область
- •Гомельско-Костюковичская гидрогеоэкологическая область
- •5.6. Загрязнение подземных и поверхностных вод и здоровье населения
- •Причины заболеваний человека, связанные с использованием воды
- •15.7. Стандартизация качества поверхностных и подземных вод
- •15.8. Мониторинг подземной гидросферы
- •Распределение пунктов наблюдений оптимизированной сети мониторинга подземных вод по речным бассейнам
- •Параметры мониторинга подземных вод в Беларуси
- •16. Водообеспечение. Типы водозаборных сооружений
- •16.1. Понятие о водообеспечении
- •16.1.1. Горизонтальные водозаборы
- •16.1.2. Шахтные колодцы
- •16.1.2. Трубчатые колодцы
- •16.1.3. Лучевые водозаборы
- •16.1.4. Водозаборные скважины
- •16.1.5. Каптажные водозаборные сооружения
- •16.2. Искусственное пополнение запасов подземных вод
- •16.3. Особенности водопотребления
- •Использование ресурсов подземных вод мира по секторам экономики
- •16.3.1. Особенности водопотребления в Беларуси
- •Основные показатели водопользования в Республике Беларусь
- •16.3.2. Совершенствование технологий водопользования
- •Литература Основная
- •Дополнительная
Борные воды
Минеральные воды, содержащие ортоборную кислоту (H3BO3), впервые в республике были обнаружены в Ушачском районе Витебской области. Из девонских пярнуско-наровских отложений получена сульфатно-хлоридная натриево-кальциевая минеральная вода небольшого солесодержания (3,4 г/дм3) и с концентрацией ортоборной кислоты 40 мг/дм3. В породах вендского возраста вскрыта высокоминерализованная (25,3 г/дм3) минеральная вода с таким же содержанием борного компонента. Нижний предел лечебного содержания ортоборной кислоты – 35 г/дм3, что дает основание классифицировать эти минеральные воды в бальнеологический тип борных вод.
Железистые воды
В пределах Беларуси минеральные лечебные воды, содержащие более 20 мг/дм3 железа, выявлены на западе Припятского ГГБ, в зоне сочленения Микашевичско-Житковичского выступа и Припятского прогиба.
При проведении геологоразведочных работ на месторождении строительного камня «Микашевичи», на южном склоне Микашевичского горста скважинами в интервале глубин 50–178 м были вскрыты железистые воды, перспективные для использования в бальнеолечении (лечение железодефицитных анемий).
Отложения пинской свиты верхнего протерозоя, к которым приурочены железистых вод, представлены песками и песчаниками с прослоями (до 6 см) глин общей мощностью 122 м.
По химическому составу минеральные воды хлоридные кальциево-натриевые с минерализацией 4,5 г/дм3. Содержание двухвалентного железа достигает 86 мг/дм3, что позволяет отнести их к крепким железистым водам. Из других бальнеологических активных компонентов установлен бром – до 5 мг/дм3. Отмечается невысокое содержание гидрокарбонатов и почти полное отсутствие сульфатов (0,1%-экв). Воды холодные (13°С), слабокислые (рН 6,0–6,5). Характерной особенностью железистых вод является наличие в их составе свободной углекислоты (30,8–44,0 мг/дм3).
Сульфидные и сероводородные (гидросульфидные) воды и рассолы
Сероводородные воды в пределах территории Беларуси развиты локально. Естественные источники сероводородных вод известны на западе Белорусского ГГБ в районе д. Видзы Ловчинские в Браславском районе. По составу – это гидрокарбонатные натриево-магниево-кальцие-вые воды пресные (0,64 г/дм3), холодные (10°С). Содержание сероводорода значительное – 35 г/дм3.
Сероводородные воды формируются в разрезе четвертичных отложений в результате взаимодействия SO42- из разреза девонских отложений с органическим веществом погребенных торфов четвертичного возраста. Бурением поисковых скважин на четвертичный водоносный горизонт глубиной до 100 м сероводородные воды могут быть выведены на земную поверхность, что откроет принципиальные возможности создания первого в республике санаторно-курортного комплекса типа «Арчман» (Туркмения), «Кемери» (Латвия) с профилирующим лечением кожных заболеваний и заболеваний опорно-двигательного аппарата.
В пределах Жлобинской седловины сероводородные воды вскрыты на глубине 355–424 м в отложениях старооскольского горизонта среднего девона.
Производительность скважины 346 м3/сут при понижении 6,1 м. Пьезометрический уровень установился на глубине 2 м. По химическому составу воды хлоридные кальциево-натриевые с минерализацией 18 г/дм3. Основные компоненты составляют хлор (83%-экв), натрий (67%-экв) и кальций (21%-экв). Второстепенные представлены сульфат-ионом (16%-экв), гидрокарбонат-ионом (1,3%-экв) и магнием (12%-экв). Содержание сероводорода достигает 35 мг/дм3, присутствует также бром до 26 мг/дм3. Воды холодные (14°С), слабокислые (рН 6,25).
Выявленные сероводородные воды представляют большой интерес с лечебной точки зрения и используются в санатории-профилактории «Пролеска» (Жлобинский район).
В Припятском ГГБ известные проявления сероводородных вод локализуются вблизи г. Ельск. Вблизи д. Богутичи сульфидные рассолы с минерализацией 323,6 г/дм3 и очень высоким содержанием сероводорода (более 214 мг/дм3) и углекислоты (до 326 мг/дм3) вскрыты из нефтеносных песчаников на глубине 2783,4 м. Дебит скважин при самоизливе составил около 1680 м3/сут. Температура воды на устье скважины 40–42°С. По концентрации сероводорода и рН (5–5,2) воды относятся к крепким сероводородным. По химическому составу – типичные хлоридные натриевые рассолы. Отмечается кальций и незначительное количество магния. Сульфаты и гидрокарбонаты практически отсутствуют. В рассолах присутствуют (в мг/дм3): бром – 53, йод – 0,4, бор – 4,5, стронций – 84 и нафтеновые кислоты – 1,1. В составе растворенного газа сероводород и метан, а также небольшое количество азота и редких газов.
Близкие по составу рассолы с максимальным содержанием сероводорода (до 372 мг/дм3) были выведены с глубины 2555 м самоизливом. Минерализация рассолов 313,3 г/дм3. Отмечается высокое содержание брома (1143 мг/дм3), в составе газов преобладают азот, сероводород и углекислый газ.
Характерная особенность сероводородных рассолов Ельской площади - высокие концентрации аммония. Так, по данным М.А. Гательского, содержания аммония в рассолах составляют 3840–5216,4 мг/дм3, по другим данным фиксируются его еще большие концентрации – 204–22778,9 мг/дм3.
