 |
|
|
Архитектура Астрономия Аудит Биология Ботаника Бухгалтерский учёт Войное дело Генетика География Геология Дизайн Искусство История Кино Кулинария Культура Литература Математика Медицина Металлургия Мифология Музыка Психология Религия Спорт Строительство Техника Транспорт Туризм Усадьба Физика Фотография Химия Экология Электричество Электроника Энергетика |
Геотермические условия
Начиная с 2006 г. на территории распространения надмерзлотно- межмерзлотного комплекса подземных вод в районе источника Улахан-Тарын возобновлены режимные наблюдения за динамикой температурного состояния горных пород. Для выявления закономерностей формирования температурного режима горных пород в пределах области питания и транзита надмерзлотно – межмерзлотных подземных вод заданы несколько скважин оборудованных для температурных наблюдений датчиками автоматической регистрации. По отдельным скважинам в летний и осенний сезоны проводятся термометрические наблюдения. Данные о мощности ММП в пределах развития межмерзлотного комплекса разноречивы. Межмерзлотные и надмерзлотно-межмерзлотные талики вскрыты скважинами на глубине 20-30 м. Глубина распространения таликов обычно не выходит за пределы рыхлой толщи и ограничивается кровлей карбонатных пород (глубина 50 и более метров). Температура горных пород, перекрывающих межмерзлотный водоносный горизонт на глубине 20-30 м колеблется около 0°С (Анисимова, 1971; Шепелев, 1978; Бойцов, 1996 и др.). Современный температурный режим пород на водосборной площади ручей Улахан-Тарын изучается по пяти скважинам. В 2006 г. между озерами Хатылыма и Улахан-Тенгюте была пробурена скважина 9-22. По данным геофизических работ здесь предполагалось вскрыть межмерзлотный водоносный горизонт на глубине 15 м. Бурением было установлено, что слой сезонного протаивания к началу августа составляет около 4 м, глубже (до 15 м) залегают мерзлые пески. Скважина была обсажена полиэтиленовыми трубами до глубины 10 м для дальнейших измерений температуры. По данным геотермических наблюдений мощность деятельного слоя совпадает с глубиной годовых теплооборотов и равна 5,5 м (рис. 5.28, табл. 5.1). Ниже этой глубины среднегодовая температура пород составляет -0,1˚С.
Скважина 2-07Т глубиной 42 м была задана в предполагаемой области транзита межмерзлотных вод. При ее бурении в сентябре 2007 г. талые породы были вскрыты до глубины 3,8 м (сезонноталый слой), глубже залегают многолетнемерзлые породы. По данным геотермических наблюдений в скважине 2-07Т глубина сезонного оттаивания пород составляет 4 м, глубина годовых теплооборотов – 5 м, температура мерзлых пород ниже глубины годовых теплооборотов в среднем равна -0,5˚С (рис. 5.29, табл. 5.2).
Скважина 1-09Т глубиной 20 м пробурена в марте 2009 г. в 15 м от бровки бестяхской террасы. Бурением была вскрыта кровля межмерзлотного водоносного горизонта на глубине 16 м. По данным геотермических замеров глубина сезонного оттаивания пород здесь составляет 4 м и совпадает с подошвой слоя годовых теплооборотов. Температура мерзлых пород на глубине ниже годовых теплооборотов -0,1˚С (рис.5.30, табл. 5.3).
В 1987 г. в скважине 34 (рис. 5.4) были проведены измерения температуры по стволу скважины в восходящем потоке жидкости до глубины 320 м (Бойцов, 2009). Основные результаты этих наблюдений сводятся к следующему: температура в стволе скважины с глубиной повышается, в кровле водоносного горизонта она составляет около 3.50 С, а на забое должна превышать 4.00 С; ниже 92 м поток воды движется при постоянном сечении ствола скважины, однако, термические градиенты неодинаковы в различных интервалах единого геологического разреза; наибольшее его значение – (0.80/100 м) отмечается в интервале 150-200 м. Несмотря на то, что измерения температуры проведены в потоке жидкости, хотя и слабом, они свидетельствуют о высоких температурах пород в подмерзлотном водоносном горизонте, которые не соответствуют глубине залегания выделенной при бурении подошве мерзлых толщ. По-видимому, она должна находиться значительно выше. Повышенный градиент температуры в средней части разреза может свидетельствовать о наличии здесь мерзлого горизонта. Подошва межмерзлотного талика, определенная по результатам бурения, в действительности может залегать значительно ниже кровли карбонатных отложений, а мощность криолитозоны меньше установленной. На основании анализа этой работы (Бойцов, 2009), ее автором высказано весьма смелое предположение о существовании «криолитозоны» с положительными температурами. Вода изливающаяся из скважины содержит растворенный сероводород в количестве 1,96 г/дм3, который активно выделяется на устье. Как известно, гидрат этого газа устойчив при относительно низких давлениях и положительной температуре, а по внешнему виду очень похож на обычный лед (Макагон, 2003). Фактического подтверждения этой гипотезы пока не получено, поскольку газогидраты и их свойства до сих пор мало изучены. Анализируя весь участок распространения водоносного комплекса, воды которого разгружаются в долине руч. Улахан-Тарын, можно заключить, что температурный режим пород, как в области питания, так и в области разгрузки подземных вод, идентичен. Разница в температурах пород на 0,4˚С обусловлена небольшим различием поверхностных верхних граничных условий территории этих областей и наличием или отсутствием межмерзлотного водоносного горизонта. Сравнение данных температурных наблюдений проведенных в середине прошлого века и в настоящее время позволяет сделать вывод о стационарном состоянии мерзлых пород в течение полувекового периода. Источник Булуус Источник Булуус, в переводе с якутского означающий «ледяной подвал», находится в 110 км от г. Якутска (рис. 5.31). Выходы подземных вод располагаются у правого склона вытянутого распадка, врезанного на 25-30 м в борта песчаных отложений бестяхской террасы. Длина распадка около 1,5 км. Склоны его в основном задернованы или покрыты сосновым лесом. Лишь на участках разгрузки подземных вод они обнажены. Верховье распадка заболочено. Здесь берет начало небольшой ручей, носящий название Булус-Юрях, средний расход которого равен 5-7 л/с. Ниже места разгрузки подземных вод ручей имеет четко выраженное единое русло и впадает в старичное озеро, расположенное на первой надпойменной террасе р. Лены. Разгрузка подземных вод происходит в виде нисходящих струй и группируется на двух участках, объединяющих несколько родников, приуроченных к правому борту долины ручья. Наиболее крупнодебитные источники расположены в средней части склона. Вдоль борта встречаются и одиночные небольшие выходы подземных вод, количество, местоположение и водообильность которых изменяются в годовом и многолетнем циклах. Разгрузка подземных вод происходит на контакте четвертичных песков и кембрийских карбонатных отложений.
Рис. 5.31. Общий вид долины ручья Булуус-Юрях
В 1982 г. в рамках работ по поискам подземных вод в районе проектируемой железной дороги Беркакит - Якутск сотрудниками Якутской поисково-съемочной экспедиции в районе источника в 90 м от бровки бестяхской террасы была пробурена разведочная скважина глубиной 87 м (Писаренко и др., 2006). На глубине 15 м скважиной был вскрыт водоносный межмерзлотный горизонт мощностью 35 м. Водовмещающими являются пески и песчано-галечные отложения (до глубины 26,5 м) и верхняя трещиноватая часть известняков кембрийского возраста. Межмерзлотные воды на этом участке имеют следующий химический состав: В 1996 году фирмой Якутводмелиорация МГП «Бурфок» с правого борта распадка (в 30 м от уступа террасы), была пробурена гидрогеологическая разведочно-эксплуатационная скважина 2/96, прошедшая мерзлые отложения до глубины 15 м, и вскрывшая подземные воды в интервале 19,48-67 м (рис. 5.32.). Верхняя часть геологического разреза сложена песками и песчано-галечниковыми отложениями, начиная с 20 м разрез, представлен карбонатными породами различной трещиноватости и плотности.
Рис. 5.32. Геолого-технический разрез разведочно-эксплуатационной Скважины № 2/96
Помимо родника Булуус был исследован и источник Находка, расположенный в 500 м к югу от руч. Булуус - Юрях. Подземные воды выходят у основания склона бестяхской террасы из песчано-галечных отложений и образуют небольшой ручей с расходом 10-12 л/с. Ручей длиной около 15 м впадает в оз. Булуус. Температура разгружающихся вод в грифонах диаметром от 2-3 см до 10 см летом составляет 3,5°С. В зимний период в месте выхода подземных вод образуется полынья, температура воды в которой составляет 2°С (рис.5.33). По химическому составу подземные воды источника Находка схожи с источником Булуус.
Рис. 5.33. Источник Находка, фиксируется в зимнее время образуемой им полыньей (апрель 2010 г.)
Поиск по сайту: |
Рис. 5.28. Изменение температуры пород в зависимости от глубины (скв. 9/22)
Рис. 5.29. Изменение температуры пород в зависимости от глубины (скв. 2-07)
Рис. 5.30. Изменение температуры пород в зависимости от глубины
(скв. 1-09)
.
