Трещинные воды

Трещинные подземные воды являются основным типом сво­бодных (гравитационных) вод в изверженных, метаморфических, сильно литифицированных осадочных и вулканогенных породах, фильтрационные и емкостные свойства которых определяются развитием трещиноватости (трещин) различных генетических типов.

Как было показано выше (см. гл. 6), трещиноватые породы могуг быть отне­сены к определенным типам и подтипам трещинных сред, для которых характер­ны существенные различия пространственного распределения и величин фильт­рационных и емкостных параметров.

В зависимости от интенсивности трещиноватости, раскрытия трещин, наличия или отсутствия заполнителя (вторичные мине­ралы, или рыхлый материал) проницаемость трещиноватых пород (даже одного состава) может изменяться практически от 0 до п • 10² м/сут и более. Гравитационная емкость трещиноватых по­род в отличие от поровых сред всегда является более низкой и не превышает, как правило, 1,0—5,0% (0,01—0,05).

В качестве подтипов трещинных вод (выделенных по генезису и характеру распространения трещиноватости) обычно рассмат­риваются (см. табл. 6.2): 1) регионально распространенные тре­щинные преимущественно грунтовые воды верхней зоны вывет­ривания массивов скальных пород; 2) линейно-локальные потоки трещинно-жильных вод зон тектонических нарушений (тектони­ческого дробления горных пород); 3) напорные трещинные воды локальных зон глубинной трещиноватости (разуплотнения) гор­ных пород (тектоническая, метаморфогенная, криогенная трещи­новатость и др.); 4) пластовые трещинные (порово-трещинные) воды, связанные со слоистыми сильно литифицированными или метаморфизованными породами осадочного чехла платформ и горно-складчатых областей; 5) трещинные и порово-трещинные подземные воды вулканогенных и вулканогенно-осадочных пород областей молодого вулканизма (Зайцев, 1986).

Основными типами, наиболее широко распространенными и относительно хорошо изученными, собственно трещинными, яв­ляются подземные воды верхней зоны выветривания и трещин­но-жильные воды зон тектонических нарушений. Другие подти­пы трещинных вод кратко рассмотрены ниже (см. гл. 11).

Трещинные подземные воды зоны экзогенной трещиноватости распространены повсеместно в верхней части массивов скальных пород различного состава. Мощность верхней зоны с интенсив­

ной экзогенной трещиноватостью в зависимости от состава и воз­раста горных пород, степени их дислоцированное™, рельефа, климатических факторов значительно изменяется: от нескольких до 100—150 м. Однако собственно экзогенный тип трещин, свя­занных с процессами выветривания горных пород, может быть развит на значительно большую глубину (до 500 м и, вероятно, глубже). Интенсивность трещиноватости, трещинная скважность и проницаемость горных пород в верхней зоне также меняются в широких пределах, однако в большинстве случаев изменение этих свойств в разрезе может быть охарактеризовано кривыми, приведенными на рис. 9.1. Общий вид этих кривых свидетельству­ет о том, что в зоне экзогенной трещиноватости массива скальных пород могут быть выделены гри характерные подзоны: 1) верхняя (до 10—15 м)^I с относительно высокой проницаемостью трещи­новатых пород, которая в зависимости от их состава и других факторов изменяется от 0,5 до 30 м/сут и более. В самой верхней части подзоны проницаемость может резко снижаться за счет кольматации трещинного пространства глинистым материалом, образующимся при выветривании скальных пород; 2) средняя (60—80 м, иногда больше), для которой характерно постепенное уменьшение проницаемости до КГ^II—КГ^III м/сут; 3) нижняя, для которой в связи с ‘‘затуханием" экзогенной трещиноватости ха­рактерна в целом относительно низкая проницаемость горных пород (рис. 9.1, а).

Естественно, что зависимость, приведенная на рис. 9.1, более или менее хо­рошо прослеживается в однородных разрезах и может резко нарушаться при на­личии слоистости или контактов пород разного состава в связи с зонами текто­нических нарушений, интенсивными проявлениями складчатости и лр.

Несмотря на несколько условный характер кривых (рис. 9.1), они позволяют сделать три принципиально важных вывода.

1. В зоне экзогенной трещиноватости собственно водоносный горизонт может быть связан только с ее верхней частью (подзоны 1 и 2), причем фильтрационные и в определенной мере емкостные свойства даже пород одного состава во всех случаях могут резко изменяться на коротких расстояниях в связи с различной глубиной залегания уровня грунтовых вод.

2. В однородных (неслоистых) разрезах относительно слабопро­ницаемой подошвой водоносного горизонта зоны экзогенной тре­щиноватости могут являться породы того же состава и возраста.

а

О 2 4 6 8 10 12 К, м/сут

Рис. 9.1. Характер изменения проницаемости трещиноватых порол с увеличением ыубпны залегания: а — кембрийских террпгенных и метаморфических порол, бассейн р. Чусовой (Ср. Урал): 6 — карбонатных палеозойских пород, бассейн р. Чусовой: в — среднего удельного дебита скважин в метамор­фических породах С'тейсвилла. США (по Р. Девису и Д. де Уисту,

1976). Цифры — количество точек опробования

I II III Рис. 9.2. Различные схемы строения

зоны аэрации массивов трещиноватых пород: / — трещиноватые скальные по­роды, 2 — рыхлые хорошо проницае­мые отложения, 3 — рыхлые — слабо­проницаемые, 4 — уровень грунтовых вод; 5 — местный напор фунтовых вод

геологического разреза, включая разрез (мощность, состав) рых­лых четвертичных или более древних образований, перекрывающих трещи­новатые скальные породы (рис. 9.2).

В разрезах первого типа трещинные воды верхней зоны по ус­ловиям залегания всегда являются грунтовыми со свободной по­верхностью. В разрезах второго типа при неглубоком залегании уровня трещинные воды образуют единый водоносный горизонт с водами рыхлых отложений (также грунтовые воды со свободной поверхностью). При глубоком залегании уровня трещинных вод хорошо проницаемые рыхлые отложения образуют верхнюю часть разреза зоны аэрации, что в решающей мере определяет условия формирования инфильтрационного питания трещинных вод, вели­чины питания и их распределение во времени. В разрезах третьего типа при неглубоком залегании уровня слабопроницаемые породы играют роль относительно водоупорной кровли горизонта трещин­ных вод, в связи с чем последние приобретают местный напор, ве­личина которого в зависимости от рельефа, состава и мощности рыхлых отложений и других факторов может достигать 10—15 м и более. При глубоком залегании свободного уровня трещинных вод наличие слабопроницаемых пород в верхней части разреза резко ухудшает условия их инфильтрационного питания. На пла­тообразных и относительно выровненных участках в этом случае возможно формирование (в рыхлых отложениях) локальных водо­носных горизонтов типа верховодки, а в зоне избыточного увлаж­нения — обширных верховых болот, “подвешенных” относительно уровня водоносного горизонта зоны экзогенной трещиноватости (Средний и Северный Урал, Кольский п-ов и др.).

В случае, когда зона экзогенной трещиноватости скальных по­род перекрыта толщей рыхлых и слабосцементированных осадоч­ных отложений, мощность которых достигает нескольких сотен метров и более, она содержит, как правило, напорные и высокона­порные трещинные воды. Однако в этих условиях проницаемость пород верхней зоны трещиноватости обычно резко сокращена

за счет процессов цементации трещинного пространства и уплот­нения от давления вышележащих пород.

В районах с избыточным увлажнением (умеренные и тропиче­ские широты) при формировании значительных (до 100 м и более) образований коры выветривания в зоне экзогенной трещинова­тости нередко образуются мощные (до 30—50 м и более) пачки слабопроницаемых пород (глины коры выветривания). Наличие слабопроницаемых глинистых отложений приводит к формирова­нию над ними локальных водоносных горизонтов типа верховод­ки, а под ними в собственно трещиноватых породах — напорных и слабонапорных подземных вод зоны экзогенной трещиноватости.

На территориях с умеренным или недостаточным увлажнени­ем участки с глубинами залегания уровня трещинных вод более 50—60 м нередко являются практически безводными или содер­жат сезонные водоносные горизонты, существующие только в пе­риоды интенсивного выпадения атмосферных осадков. При ма­лой мощности (10—15 м) зоны экзогенной трещиноватости в районах с недостаточным увлажнением эта закономерность про­является еще более резко (табл. 9.1).

Таблица 9.1

Характеристика трещинных вод докембрийских гранитов Южной Африки

(средние значения) (Маринов и др., 1978)

Питание трещинных грунтовых вод формируется за счет ин­фильтрации атмосферных осадков практически на всей площади массива. В пределах равнинных и низкогорных территорий сред­ние годовые величины питания тесно связаны с проявлением широтной климатической зональности (см. гл. 7), в средне- и вы­сокогорных районах — высотной климатической поясности.

Однако даже в единых климатических условиях величины ин­фильтрационного питания грунтовых трещинных вод, как прави­ло, резко меняются на коротких расстояниях в зависимости от рельефа и типа строения зоны аэрации. Так, на территории Коль­ского п-ова средние величины инфильтрационного питания, в пре­делах площадей речных бассейнов изменяются от 10 до 300 мм/год и более. Наиболее благоприятные условия инфильтрации харак­терны для равнинных, платообразных и других плоских участков (особенно при наличии замкнутых микропонижений рельефа), сложенных непосредственно с поверхности трещиноватыми по­родами или хорошо проницаемыми рыхлыми образованиями (см. рис. 9.2, I- и 2-й типы разреза). На склонах, особенно если трещиноватые породы перекрыты относительно рыхлыми сла­бопроницаемыми образованиями (3-й тип разреза), значительная часть выпадающих атмосферных осадков расходуется на форми­рование поверхностного (склонового) стока, что резко снижает воз­можности инфильтрационного питания грунтовых вод. На высо­ких элементах рельефа с большими глубинами залегания уровня грунтовых трещинных вод возможно также формирование их пи­тания за счет поглощения поверхностных вод верховьев гидрогра­фической сети и временных водотоков.

Движение грунтовых вод зоны экзогенной трещиноватости всегда тесно связано с современным рельефом территории. В пре­делах каждого поверхностного водосбора (речного бассейна) фор­мируется гидравлически обособленный поток грунтовых вод, на­правленный от приподнятых водораздельных участков к местным эрозионным понижениям. Границы потоков примерно совпадают с современными поверхностными водоразделами территории.

Разгрузка грунтовых вод зоны экзогенной трещиноватости фор­мируется как в виде открытых выходов (родники), так и скрыто в гидрографическую сеть или непосредственно из трещиноватых пород, или через рыхлые аллювиальные (аллювиально-пролюви- альные, озерные и др.) отложения. Большинство открытых выхо­дов подземных вод (родников) являются депрессионными, по­скольку эрозионные врезы не вскрывают полностью разрез зоны экзогенной трещиноватости (рис. 9.3). Дебиты источников обычно составляют десятые доли, реже до 2—3 л/с и более.

Характерными видами разгрузки являются рассредоточенные высачивания и субфлювиальные выходы, формирующиеся в ниж­них частях склонов и в верховьях современной гидрографической сети.

Дсбиты скважин обычно изменяются от 0,1—0,5 до 2—3 л/с (см. табл. 9.1). На пониженных участках территории при наличии в верхней части разреза слабопроницаемых пород (3-й тип разреза) скважины нередко вскрывают напорные самоизливающиеся тре­щинные воды, разгрузка которых осуществляется путем затруд­ненной вертикальной фильтрации (рис. 9.3). Притоки в горные выработки в зависимости от климата территории, типа горных пород и мощности верхней зоны трещиноватости изменяются в широких пределах: от 3,0—5,0 до 500—1000 мУч и более. При этом практически во всех случаях отмечается, что при условии отсутствия связи с поверхностными водами водопритоки с увели­чением глубины горных выработок постепенно увеличиваются до глубины порядка 100 м. В дальнейшем при углублении горных выработок величины водопритоков практически не возрастают.

Грунтовые воды со свободной

Формирование химического состава грунтовых вод зоны экзоген­ной трещиноватости определяется двумя основными факторами: 1) короткими (местными) путями фильтрации и в целом высокими скоростями движения грунтовых вод; 2) отсутствием, как правило, в верхней зоне массивов скальных пород легкорастворимых мине­ральных соединений. В этих условиях формируются преимущест­венно ультрапресные и маломинерализованные (до 150—200 мг/л, реже более) фунтовые воды гидрокарбонатного кальциевого (каль­циево-магниевого, реже кальциево-натриевого) состава. Воды суль­фатного и хлоридного состава с минерализацией до 2,0—3,0 г/л и более могут формироваться в зоне экзогенной трещиноватости гипс-ангидритовых и интенсивно загипсованных пород. В отдель­ных случаях в зоне экзогенной трещиноватости (Южный Урал, Аравийская пустыня и др.) возможно формирование Cl—Na, S0₄, Cl—Са, Na подземных вод с минерализацией до 10—30 г/л и бо­лее. Наличие этих вод может быть связано с процессом конти­нентального засоления при разгрузке грунтовых вод испарением, с участками восходящей разгрузки более глубо­ких трещинных вод, ан­тропогенным загрязне-

Рис. 9.3. Схема разгрузки грун­товых вод зоны экзогенной трещиноватости: / — трещи­новатые скальные породы, 2 — рыхлые слабопроницае­мые отложения, 3 — уровень грунтовых вод, 4 — источни­ки, 5 — скважина, стрелка — величина местного напора под­земных вод

нием и др. При распространении в верхней части разреза засо­ленных отложений (соленосный флиш Карпатской складчатой области) непосредственно в верхней зоне возможно формирова­ние хлоридных вод с минерализацией до 50—70 г/л и более. При наличии полиметаллического оруденения трещинные воды верх­ней зоны могут содержать Fe, Mn, Zn, Pb в концентрациях до 10 мг/л и более.

Режим грунтовых вод зоны экзогенной трещиноватости фор­мируется под воздействием климатических (метеорологических) факторов и в целом характеризуется значительной изменчивостью, особенно на участках, где непосредственно с поверхности распрост­ранены интенсивно трещиноватые породы. В периоды весеннего снеготаяния или обильного выпадения жидких атмосферных осад­ков здесь формируется интенсивное (быстрое) инфлюационное питание, которое при низких значениях гравитационной емкости трещиноватых пород (см. гл. 3) приводит к резкому подъему уровня грунтовых вод, в отдельных случаях до 10—15 м и более. В периоды отсутствия атмосферного питания в связи с наличием близко расположенных участков разгрузки происходит достаточно быстрое снижение уровня грунтовых вод. Резкие колебания уров­ня обусловливают соответствующие изменения дебитов источни­ков вплоть до полного исчезновения многочисленных депресси- онных выходов при значительном снижении уровня грунтовых вод (рис. 9.4).

Основные изменения химического состава и температуры тре­щинных вод также связаны главным образом с периодами фор­мирования интенсивного атмосферного питания: поступление химических компонентов (N0,, N0/, СГ и др.) с поверхности или из почвенного слоя, которое может быть особенно значи­тельным в условиях антропогенного загрязнения, фильтрация значительных объемов холодных вод в период весеннего снего­таяния и др.

В периоды отсутствия питания при постепенном снижении уровня грунтовых вод химический состав, минерализация и тем­пература трещинных вод являются, как правило, относительно стабильными. На участках, где породы верхней трещиноватой зоны перекрыты рыхлыми отложениями значительной мощности (2- и 3-й типы разреза), эти отложения в связи с их высокими значениями гравитационной емкости оказывают существенное

Рис. 9.4. Характер изменения дебита источника и температуры грунтовых вод зоны экзогенной трещиноватости (терригенные породы кембрийского возраста, Ср. Урал): / — дебит источника: 2 — температура грунтовых вод; 3 — распреде­ление атмосферных осадков

Эо ‘nttoa edAiedauiAiai ° со со cn о

1 1 1 1 1 г^-

1968 ' 1969 ' 1970

o/Lf Чидэу ww ‘ихйеэо

регулирующее влияние, сглаживая резкие колебания уровней и температур, характерные для участков поверхностного распростра­нения трещиноватых пород. Особенно заметно это проявляется на участках распространения слабопроницаемых рыхлых образо­ваний, где инфильтрационное питание грунтовых трещинных вод осуществляется со значительно меньшими скоростями.

Использование грунтовых вод зоны экзогенной трещиноватости связано главным образом с организацией индивидуального (кап­таж родников, колодцы) и мелкого централизованного (одиночные скважины) водоснабжения, поскольку в условиях верхней зоны, как правило, не формируются значительные запасы пресных под­земных вод. Исключение составляют участки, где верхняя зона скальных пород образует единый водоносный горизонт с залегаю­щими выше рыхлыми преимущественно песчаными отложениями значительной мощности (речные долины, озерные котловины и др.).

Трещинно-жильные воды зон тектонических нарушений. Зоны тектонических нарушений при определенных условиях характери­зуются значительно более интенсивной трещиноватостью в срав­нении с горными породами массива. Однако трещинная скважность и проницаемость горных пород, так же как мощность (ширина) трещиноватых зон и глубины, до которых они сохраняют относи­тельно повышенную трещинную проницаемость, резко изменя­ются в зависимости от типа и возраста нарушения, типа горных пород и других факторов.

В большинстве случаев породы в зонах нарушений характери­зуются относительно высокой проницаемостью главным образом в верхней части разреза в пределах зоны развития экзогенной трещиноватости и несколько глубже (до 150—200 м, в отдельных случаях до 500 м и более), поскольку в пределах зоны нарушения (тектонической раздробленности горных пород) процессы вывет­ривания распространяются на относительно большую глубину. Воздействие процессов выветривания усугубляет тектоническую трещиноватость, приводит к расширению трещин, растворению и выносу минерального заполнителя, определяя тем самым относи­тельно более высокие значения трещинной скважности и прони­цаемости горных пород в зоне тектонического нарушения именно в верхней части разреза.

Наряду с этим материалы глубокого бурения и косвенные дан­ные свидетельствуют о том, что в ряде случаев относительно по­вышенная трещинная скважность и проницаемость горных пород в зонах тектонических нарушений сохраняется до значительных глубин. Так, Кольская сверхглубокая скважина вскрыла несколько относительно (в сравнении с массивом) проницаемых и обводнен­

ных зон тектонических нарушений в интервале глубин 9—И тыс. м (см. гл. 12). Гидрогеохимические и гидрогеотермические данные свидетельствуют о том, что глубины циркуляции подземных вод по зонам тектонических нарушений достигают 4,0—5,0 км и бо­лее. Предположительно в отдельных случаях эти глубины могут достигать нескольких десятков километров (Зайцев, 1986). Однако весьма часто, даже в верхней части разреза, породы в зонах текто­нических нарушений не характеризуются относительно повышен­ной проницаемостью в сравнении с породами зоны экзогенной трещиноватости.

Трещинно-жильные подземные воды по условиям залегания не формируют единого водоносного горизонта, а образуют локальные (линейно-локальные) субвертикальные потоки подземных вод, ограниченные собственно зоной тектонического нарушения. Гид­равлическая связь таких потоков между собой может практически отсутствовать или осуществляться достаточно сложно при пересе­чении зон тектонических нарушений, наличии глубинных зон трещиноватости и др. Расходы потоков, направления и скорости фильтрации, глубины циркуляции подземных вод могут быть раз­личными.

Однако, как было указано выше, основной объем трещинно­жильных вод формируется обычно в верхней части разреза (до глубин 300—500 м, реже более). На высоких элементах рельефа (области питания) воды, как правило, грунтовые с отметками по­верхности, соответствующими уровню водоносного горизонта зоны экзогенной трещиноватости. В глубоких частях разреза воды на­порные, на пониженных участках нередко самоизливающиеся.

Питание трещинно-жильных вод формируется за счет инфильт­рации атмосферных осадков (локально) и за счет притока грунтовых вод из водоносного горизонта зоны экзогенной трещиноватости. Характерным также является наличие участков интенсивного со­средоточенного питания за счет поглощения поверхностных вод. Наиболее интенсивное поглощение поверхностных вод формиру­ется в тех случаях, когда высокопроницаемая зона нарушения (верхняя часть разреза) соединяет относительно близко располо­женные поверхностные водотоки с существенно различными от­метками уровня поверхностных вод. При этом наиболее частыми являются "внутрибассейновые” перераспределения стока: от вер­ховьев гидрографической сети к более глубоко врезанным участ­кам дрен. В районах с резко расчлененным рельефом возможны также межбассейновые перераспределения стока, связанные с не­совпадением поверхностных и подземных водоразделов, “пере­хватом” притоков соседнего речного бассейна и др.

С зонами тектонических нарушений, имеющими глубокое (де­сятки километров) заложение, могут быть связаны не только меж- бассейновые, но и межструктурные перераспределения подземных вод, а также поступление (приток к поверхности) глубинных флюидов, образование которых связывают с процессами мета­морфизма горных пород и с магматической деятельностью.

Разгрузка трещинно-жильных вод осуществляется в виде род­ников, субаквальных выходов непосредственно в русла рек или в аллювиальные, озерные и другие отложения на участках, где эро­зионные понижения в рельефе вскрывают зоны тектонических нарушений. Часто наблюдаются групповые выходы источников, линейные выходы, ограниченные зоной нарушения (см. рис. 5.5), восходящие источники, связанные с разгрузкой напорных тре­щинно-жильных вод. Дебиты родников и суммарные расходы на участках скрытой разгрузки в зависимости от проницаемости пород, мощности и характера обводненности зоны нарушения изменяются в широких пределах — от литров в I с (наиболее рас­пространенные значения) до сотен литров и кубометров в I с на участках разгрузки крупных потоков трещинно-жильных вод. Часто при пересечении обводненной зоны нарушения дреной от­крытые выходы (источники) составляют только незначительную часть (10—20%) от суммарного расхода потока, а основная раз­грузка происходит скрыто: непосредственно в русло или в рых­лые отложения.

При гидрогеологических съемках и маршрутных исследовани­ях картирование обводненных зон тектонических нарушений чаще всего связано с выявлением участков разгрузки трещинно­жильных вод. Относительно реже фиксируются участки сосредото­ченного поглощения поверхностных вод, как правило, в верховьях гидрографической сети. С разгрузкой трещинно-жильных вод из верхней части гидрогеологического разреза обычно связано фор­мирование крупнодебитных (до 10 л/с и более) источников, груп­повых выходов со значительными суммарными расходами пресных подземных вод, локальных участков крупной русловой разгрузки и др. Участки разгрузки трещинно-жильных вод глубинной цирку­ляцией, расходы которой могут быть относительно небольшими, чаще проявляются в изменениях минерализации, химического состава и температуры подземных вод, не характерных для вод зоны экзогенной трещиноватости. Выходы высокоминерализо­ванных, термальных и других вод в трещиноватых породах прак­тически всегда являются показателем разгрузки глубоких трещин­но-жильных вод. Однако их отсутствие еще не свидетельствует об отсутствии такой разгрузки, поскольку минерализация и темпера­тура глубоких вод могут существенно изменяться в связи со сме­шением их с мощными потоками трещинно-жильных вод верхней зоны. В этом случае показателем наличия разгрузки глубоких тре­щинно-жильных вод могут являться даже незначительные изме­нения химического состава подземных вод, не характерные для верхней зоны района: наличие в подземных или поверхностных водах даже относительно невысоких содержаний специфических микрокомпонентов (В, Br, F, I и др.) или газов глубинного про­исхождения (H₂S, Не, СО, и др.).

Химический состав и минерализация трещинно-жильных вод определяются главным образом глубинами, на которых формиру­ются их потоки. В верхней части разреза (до глубин 500—800 м, в отдельных случаях глубже) воды преимущественно пресные гидро­карбонатные кальциевые (кальциево-натриевые и др.). Состав вод примерно соответствует составу грунтовых вод зоны экзогенной трещиноватости, минерализация может быть несколько выше (до 300—500 мг/л и более) в связи с относительно более глубоким за­леганием. Вниз по разрезу происходит постепенное увеличение минерализации трещинно-жильных вод до 10—15 г/л на глубинах 1—3 км и до 150—200 г/л и более на глубинах 4—5 км. Состав вод хлоридный, преимущественно натриевый, натриево-кальциевый. Закономерности изменения минерализации и состава трещинно­жильных вод с глубиной проявляются весьма неоднозначно в за­висимости от типа геологических структур, состава водовмещаю­щих пород, наличия или отсутствия притока глубинных вод, их генезиса и др. (Зайцев, 1986). В общем случае они зависят от глу­бины циркуляции подземных вод, наличия в зоне нарушения легкорастворимых соединений и их состава, интенсивности раз­бавления пресными водами верхней зоны и др.

Температура трещинно-жильных вод, формирующихся в верхней зоне, как правило, примерно соответствует температуре грунтовых вод зоны экзогенной трещиноватости, при глубине циркуляции до 500 м и более может несколько превышать общий фон темпера­тур грунтовых вод (на 10—15°С). Участки разгрузки глубоких тре­щинно-жильных вод (в зависимости от величины разбавления) могут характеризоваться различными температурами, в некоторых случаях весьма высокими (до 80—90°С и более). Можно считать, что в верхней части гидрогеологического разреза все проявления термальных вод, парогидротермы, следы гидротермальной дея­тельности всегда связаны с субвертикальными восходящими по­токами глубинных трещинно-жильных подземных вод, за исклю­чением районов современной вулканической деятельности, где при определенных условиях относительно высокие температуры могут быть характерны и для подземных вод неглубокого залега­ния (см. гл. 15).

Режим трещинно-жильных вод также определяется главным образом глубиной их залегания. В верхней части разреза режим этих вод примерно аналогичен режиму грунтовых вод зоны экзо­генной трещиноватости. Резкие изменения дебитов источников и температуры характерны для потоков, формирующихся в зонах поглощения поверхностных вод при наличии близко располо­женных участков разгрузки. С увеличением глубины залегания (до 500—800 м и более) режим трещинно-жильных вод становит­ся практически стабильным в связи с отсутствием воздействия поверхностных режимообразующих факторов. Однако материалы специальных режимных наблюдений свидетельствуют о том, что для глубоко залегающих трещинно-жильных вод в ряде случаев характерны достаточно резко выраженные изменения давлений, химического и газового состава. Такие изменения могут быть связаны с проявлением геологических режимообразующих факто­ров (возникновение и релаксация тектонических напряжений, землетрясения, вулканическая деятельность). На этом основаны многочисленные попытки использования режима подземных вод при прогнозах землетрясений (Основы гидрогеологии, 1980; и др.). Режим глубоких трещинно-жильных вод на участках их поверх­ностной разгрузки помимо возможного влияния геологических факторов в решающей степени определяется характером гидрав­лической связи с грунтовыми водами верхней зоны. При отсут­ствии заметно!) связи дебиты восходящих источников (минерали­зация, температура и др.) могут относительно мало изменяться во времени. При наличии такой связи изменения во времени пропор­ций смешения глубоких и приповерхностных вод могут обусловли­вать достаточно резкие (в каждом конкретном случае различные) изменения химического состава, минерализации, температуры подземных вод и др.

В зависимости от состава трещинно-жильные подземные воды могут использоваться в качестве пресных питьевых, минеральных пли термальных (см. гл. 14, 15). Во многих районах (массивы кристаллических пород, складчатые области) часто единственным промышленным типом месторождений пресных подземных вод с производительностью до 10 тыс. м³/сут и более являются место­рождения, связанные с интенсивно обводненными зонами текто­нических нарушений (Н.И. Плотников). Выявление и изучение обводненных зон тектонических нарушений являются одной из важнейших задач гидрогеологических исследований при разведке и разработке многих типов месторождений твердых полезных ис­

копаемых, поскольку вскрытие горными выработками тектони­ческих нарушений с мощными потоками трещинно-жильных вод неизбежно приводит к формированию значительных (в ряде слу­чаев катастрофических) водопритоков.

Пластово-трещинные подземные воды связаны со слоистыми толщами сильно литифицированных или частично мегаморфизо- ванных осадочных пород. В этом случае наряду с чисто трещин­ной скважностью фильтрационные свойства горных пород (про­ницаемость, емкость) в той или иной мере всегда определяются наличием (частичным сохранением) первичной седиментогенной пористости. В связи с этим воды такого типа обычно рассматри­ваются как порово-трешинные.

Распространение пластово-трещинных подземных вод наибо­лее характерно для нижних частей разреза осадочных отложений артезианских бассейнов платформенного типа и для адартезиан- ских бассейнов (см. гл. 10, 11). Фильтрационные и емкостные свойства порово-трещинных сред (если не учитывать степень сохра­нения седиментогенного порового пространства) определяются литогенетической трещиноватостью, связанной с процессами уп­лотнения и цементации осадочных пород, а также наличием зон тектонических нарушений и соскладчатой трещиноватости, наибо­лее интенсивно формирующейся в сводовых частях и на крутых крыльях положительных структур разных порядков.

В отличие от поровой скважности и литогенетической трещи­новатости трещинная скважность, связанная с зонами тектони­ческих нарушений и положительными структурами, проявляется локально, формируя резко выраженную плановую неоднородность трещинных сред этого типа. Необходимо также отметить, что формирование приразломной и соскладчатой трещиноватости определяет значительное увеличение проницаемости и слабопро­ницаемых осадочных пород (аргиллитоподобные глины, гипс-ан- гидритовые толщи и др.), что имеет определяющее значение для условий межпласгового взаимодействия подземных вод.

Формирование питания и разгрузки пластово-трещинных вод, химический состав и минерализация определяются главным об­разом условиями (глубинами) их залегания (см. гл. 8).