Трещинные и карстовые воды

Все скальные горные породы (магматические, метаморфические и осадочные) разбиты системой трещин, происхождение которых, размеры, форма и положение в пространстве самые различные.

В верхней части земной коры под действием выветривания (тем­пературы, воды и ветра) в скальных породах образуются тре­щины выветривай и я иногда значительных размеров. Глубина этих трещин определяется мощностью наиболее интенсив­ной зоны выветривания и, как правило, не превышает нескольких десятков метров, достигая иногда глубины 100 м и более. В зависи­мости от физико-географических и геологических условий, а также от состава скальных пород в трещинах выветривания может иметься то или другое количество подземных вод — безнапорных или напорных.

Литогенетические трещины, развивающиеся в эффузивных породах, имеют нередко значительные размеры и вклю­чают мощные потоки грунтовых вод. В Грузии и Армении трещино­ватые лавы четвертичного возраста обычно выполняют неровности древнего рельефа; коренные, более древние породы являются водо- упорами, что создает благоприятные условия для образования бас­сейнов и потоков грунтовых вод, выходящих в виде мощных нисхо­дящих источников в местах, где лавовые потоки вскрываются мест­ной эрозионной сетью, обычно глубоко врезанной; такие источники широко используются для водоснабжения.

Пластово-трещинные воды приурочены к трещи­нам скальных осадочных пород (песчаникам, известнякам и т. п.), залегающим между водоупорными породами, которыми обычно являются аргиллиты или глинистые сланцы. Пластово-трещинные воды широко распространены на месторождениях каменных углей Донецкого, Кузнецкого, Карагандинского и других бассейнов, а также в обширных артезианских бассейнах (Подмосковном, Днепровско-Донецкой впадине и др.).

Тектонические трещины обычно являются путями циркуляции подземных вод в значительных количествах. Сбросы нередко сопровождаются брекчиями трения в зонах раздавленных пород, по которым подземные воды циркулируют наиболее свободно.

Напорные воды в тектонических трещинах земной коры назы­ваются жильными водами; они характеризуются глубокой циркуляцией но породам различного состава и возраста.

Нередко напор трещинных вод обусловливается давлением газа, поступающего из более глубоких зон земной коры, а также давле­нием водяных паров; последний случай имеет место тогда, когда горячая вода с температурой более 100° С вырывается из глубин на поверхность земли, что наблюдается на Камчатке, в Исландии, в Новой Зеландии и других местах. Подобные выходы трещинных горячих вод и газа называются гейзерами.

К глубоким трещинам приурочены многие минеральные и тер­мальные источники, часто имеющие лечебное значение. Воды подоб­ных источников иногда выносят на поверхность земли в растворен­ном виде элементы, не встречающиеся в подземных водах, циркули­рующих в верхних зонах земной коры.
Карстовые воды
Под карстом понимают совокупность явлений, связанных с дея­тельностью подземных вод и выражающихся в растворении, выщела­чивании и механическом размыве горных пород (известняков, доло­митов, гипса, ангидритов и солей) и образовании в них пустот (каналов, пещер и т. п.). Карст представляет собой явление, подчиня­ющееся в основном региональным условиям — климату, тектонике и морфологии местности, где распространены породы, способные растворяться и выщелачиваться в воде, что является главным факто­ром процессов карстообразования.

Карстовые области обычно бедны поверхностными водотоками, гак как многие ручьи и реки уходят в подземные пустоты. В карстовых районах поглощение атмосферных осадков происходит очень быстро через зияющие трещины и воронки, куда вода устремляется с большой скоростью; образующиеся подобным путем подземные поды называются и н ф л ю а ц и о н н ы м и (проваливающимися).

Характерными особенностями режима карстовых вод являются: тесная и активная связь с атмосферными осадками; большая ампли­туда колебаний уровней воды и дебитов источников, вплоть до пол­ного иссякания; легкая возможность загрязнения, в том числе орга­ническими веществами.

Проведение выработок в закарстованных и трещиноватых породах требует особого внимания во избежание непредвиденных прорывов подземных вод. Иногда гидрогеологические условия некоторых месторождений в карстовых районах таковы, что исключают возмож­ность разработки полезного ископаемого ниже уровня подземных под.

В связи с широким распространением карстовые воды имеют большое народнохозяйственное значение. Они широко используются для водоснабжения населения и промышленных предприятий. При ведении горных работ подземным и открытым способами и районах распространения трещинных, особенно закарстованных пород необходим детальный исчерпывающий анализ существующих гидрогеологических условий месторождения в целях учета их при проектировании горных работ и разработке месторождения.