Гідрогеологічні дослідження мінеральних вод у зв'язку з будівництвом санаторію "Пролісок"

26

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступ

географічний орогідрографія геологічний тектоніка

Дипломна робота виконана за матеріалами переддипломної практики, що проходила у складі гідрогеологічної партії Харківській геологорозвідувальної експедиції. Було виконано спеціальні інженерно-геологічні дослідження мінеральних вод в Драбівському районі Черкаської області у зв'язку з побудовою лікувального комплексу.

Актуальність роботи. Вивчення та спостереження за дослідженнями мінеральних вод є актуальними проблемами для всієї України, а, насамперед, для бальнеології.

Мета дослідження:дослідження мінеральних вод у Драбівському районі та доцільна їх експлуатація.

Дипломна робота оформлена у одинадцяти основних розділах. У першому розділі розкрита фізико-географічна характеристика досліджуваного регіону. У другому розділі наведено історію геологічного розвитку району дослідження. Наступний розділ присвячений аналізу геологічної будови району вивчення. У четвертому розділі розкриті гідрогеологічні умови району. З п'ятого по десятий розділи ви можете побачити саме ті дослідження, які були зроблені при вивчені мінеральних вод Драбівського району. Техніка безпеки підчас проведення досліджень розкрита у одинадцятому розділі.

Отримана під час досліджень інформація була порівняна із фондовим матеріалом та літературою, результат чого відображений у дипломній роботі.

1. Фізико-географічна характеристика району

1.1 Клімат

Клімат у цьому районі помірно-континентальний. Він характеризується теплим літом та не дуже холодною зимою.

Згідно з даними Черкаської метеостанції максимальна середньомісячна температура повітря за багаторічний період є 20.6 С^0.

В середньому, за рік територія Черкаської області отримує близько 100 ккал/см² сонячної радіації, яка поступає за весняно-літній період. Радіаційний баланс позитивний. В році, найбільші величини радіаційного балансу приходяться на літній період.

Основні опади приносять циклони, переважно атлантичного походження. Річна сума опадів знижається з північного заходу на південний схід.

Зима у цьому районі триває від 55 до 75 днів і характеризується великими змінами температури повітря. Висота сніжного покриву близько 30 см. Весною швидко зростає температура повітря. Літо тепле. Осінь характеризуються сухою погодою, але в другій частині з'являються опади.

1.2 Орогідрографія

Територія відноситься к лівобережній частині Придніпровської низовини та представляю собою рівнину, зайняту древніми і молодими терасами річок: Дніпра, Сули, Оржиці. На півночі, Придніпровська низовина межує з Поліською низовиною і приурочена до Дніпровсько-Донецької тектонічної западини.

Абсолютні відмітки поверхні близько від 90 до 140 метрів над рівнем моря. Оглядову карту району досліджень, можно побачити на рис. 1.



Рис. 1 Оглядова карта району досліджень

Найбільш великими елементами рельєфу є тераси: заплавна, 1 надзаплавна (борова чи піщана), 2 надзаплавна (однолесової), 3 надзаплавна (двулесова), 4 надзаплавна (морена).

З невеликих форм рельєфу на території зустрічаються: яружно-балочна мережа, заболочені стариці, степні блюдця та конуси виносу.

Всі форми рельєфу, які зустрічаються на цій території зв'язані з ерозійно-акумулятивною діяльністю Дніпра.

Річна мережа належить до басейну річки Дніпро, яка протікаю у південно-західній частині території и складається з притоку рік Супой, Сула, Золотоношка, Крапивна, Чумчак, Ковраєць.

Треба звернути увагу на головну водну артерію - річку Дніпро. Це третя ріка в Європі по довжині. З загальної довжини Дніпра 2285 км приходиться на Україну. З них 316 км русла знаходиться на території Черкаської області. Басейн Дніпра займає половину країни. В Черкаській області є декілька водосховищ.

Середня густина річної мережі в Черкаській області - 0.25 км на 1 квадратний кілометр. Ріки переважно снігового живлення. Норма стоку близько 3 дм³/с. Річки замерзають на 3-4 місяці. Основну масу наносів ріки переносять під час весіннього повінню. Води рік Черкаської області використовуються для водопостачання й зрошення. Головний постачальник водних ресурсів - Дніпро - 53.5 км³ в середній по водоносності рік. Атмосферні опади складають 660 мм/рік, на повний річний стік приходиться 83 мм. В річному об'ємі річний стік складає 15%. Поверхневий стік приходиться на весняну повінь. Щоб урегулювати стік на Дніпрі створенні ставки й водосховища. Корисна ємкість водосховищ Дніпра більше 18 км². Вони можуть затримувати 1/3 стоку Дніпра, що дозволяє використовувати його води на зрощення, водопостачання міст, промислових підприємств, регулювати режим паводків.

Річки на цій території за своїм режимом відносяться до типу рівнинних рік з сніговим живленням. Помітну участь в їх живленні приймають грунтові води. Зимою та влітку ріки повністю переходять на грунтове живлення, а незначні водотоки й верхні частини крупних рік пересихають влітку чи промерзають взимку.

Початок льодоставу починаються у кінці листопада - початок грудня. Середня тривалість льодоставу 2-3 місяці. Тривалість паводку - 1-2 місяці. Розподілення річного стоку нерівномірне. Велика його частина (50-85%) відбувається весною, а влітку період річний стік знижається до 20%, а зимою лише 10%. Інтенсивність випаровування з водною поверхні у різни роки неоднакова: максимальна - 830-900 мм., середня - 650-750 мм., мінімальна - 480-530 мм. Найбільша величина випаровування - в липні и складає 120-135 мм.

1.3 Економіка

В адміністративному відношенні район відноситься до Драбівського району Черкаської області.

Найближчими населеними пунктами є обласний центр - місто Черкаси та районний центр - місто Золотоноша. Є асфальтні дороги між цими містами та Київом, також є Одеська залізна дорога. Географічне положення району робіт представлене координатами: 49^о58^, - 50^о 00^, ПШ; 32^о08^, - 32^о10^, СД.

Район робіт характеризується великою щільністю населення. Найближчими селами є села: Шрамковка, Великий Хутор, Безбородьки. Мають між собою гарно розвинену мережу автомобільних доріг з твердим покриттям.

Населення замається сільським господарством. Незначна частина населення є обслуговуючим персоналом санаторія «Пролісок».

Основну роль в економіці району грає тваринництво та землеробство. Тому щільність населення незначна. За останній період було побудовано 3 хімкомбінату - «Азотні добрива», «Хімволокно», «Хімреактив».

2. Історія дослідження району

Район робіт в геологічному та гідрогеологічному відношенні дуже добре вивчений.

Планомірне вивчення геологічної будови та гідрогеологічних умов району почалось у кінці 60-х років, коли в 1958-1960 роках А.М. Безуглий завершив комплексну геолого-географічну зйомку масштабу 1:200000.

Декілька пізніше, у 1965-1972 роках В.М. Строєв, В.А. Голубєв, О.Н. Цимбал, В.Т. Санін виконують комплексну гідрогеологічну зйомку.

В 1971-77 роках Л.С. Крижановський та інші виконують роботу по перспективній оцінки експлуатаційних запасів підземних вод Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну.

В 1972 році В.А. Голубєв зробив зведення по промисловим водам Черкаської області і мапу існуючих родовищ водопостачання.

В 1978 року свердловинами в байосських відкладеннях юри були вскриті хлоридно-натриєві води.

В 1983-1985 роках А.П. Гаркуша, В.С. Поліщук та інші виконують роботи за попередньою розвідкою підземних вод мінерального складу для санаторія «Мошногорьє».

В 1985-1988 роках проведена детальна розвідка Мошногорського видобутку мінеральних вод для санаторія «Мошногорьє» и «Жемчуг» в Черкаській області.

В 1996-1997 роках почалась детальна розвідка Драбівського родовища мінеральних вод для санаторія «Пролісок».

3. Геологічна будова району

Район робіт розташований в межах Дніпровсько-Донецької западини. Докембрійський фундамент перекритий потужною товщею осадових утворень пермі, тріаса, юри, крейди палеогену і відкладеннями четвертинної системи.

Кристалічні породи утворюють щільний докембрійський фундамент. Потужність відкладень мезо-кайнозоя виключенням четвертинної системи зростають в сторону занурення ДДЗ. Більш детальну інформацію ви можете побачити на геологічній мапі району (рис. 2).

Геологічна карта району робіт (рис. 2)

3.1 Стратиграфія

Кристалічні відкладення на території представлені біотито-плагіоклазовими гнейсами, гранітами, мігматитами і корою вивітрювання.

Архейська ератема

Найбільш древніми породами на території району є біотито-плагіоклазові гнейси. Частіше за все гнейси зеленовато-сірі, зеленовато - чорні.

Граніти користуються широким поширенням. Граніти представлені сіровато-красними велико-зернистими, іноді пегматоідними масивними різновидами.

Мігматити поширені широко на даній території. Вони представляють собою продукти метаморфічного перетворення порід гнейсової серії гранітами житомирсько-кіровоградського комплексу. Це буровато-красні неравномірнозерністі породи.

Кора вивітрювання вскрита свердловинами на контакті с породами осадового чохла.

Мезозойська еротема (Mz)

Мезозойські відкладення на території розвинені усюди і представлені утвореннями тріасової, юрської і крейдовою систем.

Тріасова система (Т)

Нижній відділ(Т₁)

Нижній відділ тріасової системи складаються з відкладень шебелінської, кореневської, радченкоської і миргородської світ.

Шебелінська світа (Т₁sb) розвинена усюди. Відкладення шебелінської світи знаходяться на кристалічних породах та покриваються відкладеннями кореневської світи. Вони представлені пісками і глинами. Забарвлення порід строката, з переважанням червоно-бурого. Піски зазвичай дрібнозернисті, кварцові. Потужність відкладень змінюється від 50 до 120 метрів. Глибина залягання від 340 до 980 метрів

Кореневска світа (T₁ kr). Відкладення кореневської світи мають повсюдне поширення і залягають суцільним покривом на опадах шебелинської світи. Кореневска світа представлена ??світло-блакитно-сірими і червоноколірними пісками з прошарками піщанистих вапняків.

Потужність відкладень змінюється від 30 до 100 метрів. Глибина залягання від 320 до 900 метрів. Залягання відкладень кореневської світи на відкладеннях шебелинської світи незгодні.

Радченківська світа (T₁ vd). Відкладення радченківської світи становить основну частину розрізу тріасу. За літолого-фаціальними ознаками вони, в свою чергу, діляться на 2 товщі: нижню-піщану і верхню-глинистий. Піщана товща, що складають більшу частину світи, залягає на верхній приміських відкладень. Товща складена пісками кварцовими світло-сірими та блакитно-сірими, від дрібнозернистих до гравелістих. Потужність пісків змінюється від 70 до 130 метрів. Глибина залягання від 250 до 760 метрів.

Глини, що складають верхню частину світи, цегляно-червоні, червоні, жирні. Потужність глинистої товщі становить 50 метрів. Загальна потужність радченківської світи досягає 150 метрів.

Миргородська світа (T₁ mv). Відкладення цієї світи, на досліджуваній території, поширені повсюдно. Вони представлені в нижній частині піску з прошарками пісковиків світло-сірий з зеленуватим відтінком, верхньої частини тіла червоними, в'язкими, жирними. Потужність відкладень змінюється від 80 до 200 метрів. Потужність глин змінюється від 50 до 100 метрів. Глибина залягання від 180 до 500 метрів.

Юрська система (I)

Відкладення юрської системи залягають на розмитій поверхні тріасових відкладень. Перекривають їх відкладення крейдової системи, породи кайнозойської групи четвертинних відкладень.

В межах описуваного району виділені світи середнього і верхнього відділів юрської системи - це байосського, батського, келловейського і оксфордський ярусу. Потужність відкладень становить 200 метрів. Глибина залягання відкладень змінюється від 100 до 230 метрів.

Середній відділ(I₂)

Байосський ярус (I₂ b). Відкладення цього ярусу мають майже повсюдне поширення. Представлені переважно глинами, меншою мірою пісками. Потужність відкладень змінюється від 25 до 90 метрів. Глибина залягання відкладення від 160 до 590 метрів. Байосські відкладення - зеленувато-сірі глини і сірі піски дрібно-тонкозернисті.

Батський ярус (I₂ bt). Відкладень батського ярусу в районі поширені повсюдно, до складу батського ярусу входять глини сірі, темно-сірі. Глибина залягання відкладень від 80 до 370 метрів.

Відкладення батського ярусу залягає на відкладеннях байосського ярусу і перекриваються відкладами келловейського ярусу. Залягання відкладень батського ярусу згідне.

Верхній відділ (I₃)

Келловейський ярус (I₃ k). Відклади поширені практично повсюдно. Відкладення келловея залягають згідно на відкладеннях батського ярусу. Перекриті відкладеннями оксфордського ярусу, нижньої і верхньої крейди, а в місцях відсутності крейдяних відкладень - палеогеновими і четвертинними відкладеннями.

Відкладення келловейського ярусу представлені темно-сірими, зеленувато-сірими глинами, алевритами. Потужність відкладень коливається від 20 метрів до 120 метрів і зростає в бік занурення ДДЗ. Глибина залягання до 120 метрів і зростає в бік занурення ДДЗ. Глибина залягання порід змінюється від 100 до 220 метрів.

Оксфордський ярус (I₃o). Відкладення оксфордського ярусу розповсюдженні майже усюди, відсутні в південно-західній частині розглянутої території. Відкладення залягають згідно на відкладеннях келловейського ярусу і перекриваються крейдовими відкладеннями.

Відкладення представлені блакитно-сірими глинами з тонкими прошарками піску. Потужність відкладень коливається від декількох метрів до 30 м. Глибина залягання від 130 до 220 м.

Крейдова система (К)

Відкладення крейдяної системи незгодні залягають на верхньоюрських породах і повсюдно перекриваються піщаними відкладеннями палеогенової системи. У їх складі виділяються морські альбські відкладення і сеноманські верхньої крейди.

Нижній відділ-К₁

Альбський ярус - К₁ al. Відкладення альбського ярусу поширені лише в центральній частині території. Залягають незгідно на відкладеннях оксфордського ярусу і перекриті верхньокрейдовими сеноманськими відкладеннями.

Представлені сірувато-зеленими різнозерністими пісками. Потужність відкладень становить 20 метрів. Глибина залягання порід до 200 метрів.

Верхній відділ-К₂

Сеноманський ярус - К₂ s. Відкладення сеноманського ярусу розповсюджені практично усюди, за винятком південно-західного району, де вони розмиті.

Залягають згідно на відкладеннях альбського ярусу, перекриваються палеогеновими відкладеннями.

Залежно від літологічного складу порід, сеноманський ярус підрозділяється на под'яруса: нижній і верхній.

Нижній представлений товщею глауконітових пісків з прошарками глин. Потужність відкладень змінюється від декількох метрів до 90 метрів. Глибина залягання від 100 до 140 метрів.

Палеонтологічні дослідження: Actinocamax plenus (Морозова Н.С.)

Відкладення верхнього под'яруса представлені білою щільною крейдою. Широке поширення має у східній частині району. Потужність відкладень змінюється від 20 до 70 метрів. Глибина залягання 130 метрів.

Кайнозойська ератема (Kz)

Палеогенова система (Р)

Серед відкладень палеогенової системи на досліджуваній території виділяються відкладення канівської, бучацької та київської свит еоцену і межигірської свити нижнього і середнього олігоцену.

Еоцен Р₂

Канівська свита - P₂ kn. Відкладення канівської свити мають широке поширення, крім південно-західній частині, де вони розмиті. Незгідно залягають на крейдових відкладеннях і перекриваються бучакською та київською свитами.

Представлені канівські відкладення пісками сірими, дрібно-середньозернистими. Потужність відкладень становить 30-40 метрів. Глибина залягання змінюється від 80 до 140 метрів.

Бучакська свита - P₂ bc. Відкладення бучакської свити мають широке поширення, відсутні лише в південно-західній частині розглянутої території. Вони згідно залягають на відкладеннях канівської свити, перекриваються київськими мергелями.

Представлені різнозерністими зеленувато-сірими пісками. Потужність відкладень змінюється від декількох метрів до 30 метрів, а глибина залягання відкладень змінюється від 50 до 80 метрів.

Київська свита - P₂ kv. Відкладення київської свити поширені в північно-східній частині розглянутої території. Вони згідно залягають на відкладеннях бучакської свити, перекриваються породами межигірської свити, а також відкладеннями четвертинної системи. Представлені мергелями блакитно-сірими, потужність відкладень від декількох метрів до 40 метрів. Глибина залягання змінюється від 30 до 60 метрів.

Олігоцен Р₃

Межигірська свита - P₃ mz. Відкладення межигірської свити мають обмежене поширення. Поширенні в північно-східній частині описуваного району.

Залягають згідно на відкладеннях київської свити, перекриваються четвертинною товщею.

Представлені відкладення пісками сірими, кварцовими, дрібнозернистими, іноді з прошарками пісковиків. Потужність відкладень змінюється від 2-3 метрів до 20 метрів. Глибина залягання відкладень становить 40 метрів.

Четвертинна система (Q)

Відкладення четвертинної системи поширені повсюдно, залягаючи на розмитій поверхні палеогенових відкладень. Загальна потужність четвертинних відкладень складає 50 метрів і більше.

У віковому відношенні четвертинні відклади представлені нижньо четвертинними, середньо четвертинними, верхньо четвертинними сучасними відкладеннями.

Нижньо четвертинні відкладення (Q₁)

Нижньо четвертинні відклади поширені в межах 4 надзаплавної тераси річки Дніпро і представлені алювіальними відкладеннями. Алювіальні відклади представляють собою потужну товщу переважно піщаних різниць. Залягають вони на відкладеннях верхнього палеогену. Це різнозернисті кварцові піски. Потужність їх коливається від 3 до 14 метрів.

Середньо четвертинні відкладення (Q₂)

До середньо четвертинних відкладень відносяться водно-льодовикові і алювіально-флювіогляціальні відкладення дніпровського горизонту. Водно-льодовикові відкладення залягають в підставі дніпровського льодовикового горизонту на 4 надзаплавної терасі. Представлені різнозернистими пісками. Потужність відкладень змінюється від 5 до 25 метрів.

Алювіально-флювіогляціальні відкладення мають широке поширення в долині річки Дніпро, залягає на корінних породах палеогену, в основі товщі алювіальних піщаних утворень, що складають зрозумію. Представлені кварцовими пісками світло-сірого кольору. Потужність відкладень коливається від 2 до 12 метрів.

Верхньо четвертинні відкладення (Q₃)

Алювіальні відкладення 2 надзаплавної тераси залягають в підставі верхньо четвертинних утворень і поступово переходять до низу. Представлені жовтувато-сірими і світло-сірими різнозернистими кварцовими пісками з прошарками суглинків та супісків. Потужність відкладень змінюється від 0.5 до 28 метрів.

Сучасні відкладення (Q₄)

До сучасних відкладеннях відносяться алювіальні відкладення заплав річок та днищ балок. Алювіальні відкладення мають широке поширення в заплаві Дніпра і його приток. Представлені русловим кварцовими пісками, супісками, суглинками.

У долинах Дніпра і його приток сучасний алювій залягає на аллювільно-флювіогляціальних пісках середнього відділу четвертинних відкладень. Потужність сучасних алювіальних відкладень в заплавах Дніпра та його притоків варіює в широких межах: від часток метра на вододілах до десятків метрів в межах дніпровської долини.

3.2 Тектоніка

Територія району більшій своїй північно-східною частиною розташовується в межах південного схилу ДДЗ, а меншій, південно-західною половиною охоплює частині східного крила головного і північну частини Смілянської антиклінальної ділянки Українського кристалічного щита. Більш детальну інформацію ви побачите на тектонічній карті.



Рис. 3 Тектонічна карта України

Ділянка Українського кристалічного щита характеризується розвитком тектонічних структур двох структурних поверхів - нижнього, складеного породами докембрію і утворює фундаменту, і верхнього, утвореного малопотужним чохлом осадових порід мезо-кайнозою. Для нього характерна незначна роль верхнього структурного поверху в загальному будові.

Нижній структурний поверх утворений складнопобудованними складчастими спорудами, які розбиті розломами на ряд блоків самого різного розміру.

Гранітоїди Кіровоградсько-житомирського комплексу утворюють складки, що мають субмеридіональне простягання в західній частині району.

Вісь Смілянсько-Кіровоградської антиклінарної ділянки проходить в субмеридіональному напрямку приблизно через центральну частину території району. Цьому комплексу підпорядкований Корсунській-Миргородський плутон.

Поверхня кристалічних порід має слабкий загальний нахил на схід і північний схід і досить розчленований рельєф з відносним перевищенням від 30-40 до 60 метрів. При цьому характер поверхні фундаменту нагадує рельєф денної поверхні осадових порід. Освіта депресій фундаменту пов'язане з найдавнішими ерозійно-денудаційним процесами і розривними порушеннями. Максимальні відмітки поверхні докембрійських порід встановлені в західній частині території і досягають +136 метрів, мінімальні відносяться до схилу ДДЗ на сході району та опускаються до -522 метра.

Найбільш великими розломами є: Ядловський-Трактеміровскій, Придніпровський. Вони перетинають всю центральну територію району в субмеридіональному напрямку. З великих субширотних розломів виділяються: Межиріцький і Яблоновський-Межіріческій.

Верхній структурний поверх території району, що відноситься до щита, який складений осадовими утвореннями мезозою і кайнозою, які залягають майже горизонтально. Слабкі плікативні порушення з'являються вже за межами щита і відносяться до комплексу структур верхнього поверху ДДЗ.

Рис. 4 Тектонічна карта Черкаської області

Ділянка ДДЗ також розділена на два структурних поверхи - нижній, докембрийский і верхній - осадовий, мезозойський. Тут добре проглядається Канівського-Трахтемирівський горст, що простягається в субмеридиональном напрямку і бере початок в межах Українського кристалічного щита. Поверхня горсту порівняно рівна по фундаменту і має слабкий нахил на північ. Достовірно встановлено факт відображення будови горсту у верхньому структурному поверсі і в рельєфі денної поверхні, ускладненою ерозійними процесами більш пізнього часу.

Поверхня кристалічних порід і в присхиловій частині ДДЗ має пологе падіння на північний схід і схід під кутом менше 1 градуса.

Верхній структурний поверх присхиловій частини ДДЗ має досить складну будову, а також ділянки, як Канівський і Мощногорскій відрізняються дуже складним взаємовідношенням між окремими тектонічними елементами.

Характерною особливістю будови осадового чохла є наявність позитивних структурних елементів на тлі загального занурення порід на північний схід, що свідчить про дію сил стиснення між Дніпровсько-Донецької западини та Українським кристалічним щитом.

До них відносяться Остерського-Золотоніський вал і вал в північно-східному куті території району.

Крім цих двох структур у верхньому поверсі виділяються Канівський і Мощногорскій складно дислоковані ділянки, а також Переясловська-Черкаська депресія.

Довжина Переясловська-Черкаської депресії, що проходить уздовж Дніпра - 85-90 км, ширина від 6 до 15 км, а глибина - 130-150 метрів. Депресія заповнена потужною товщею (100-110 метрів) алювіально-флювіогляціальних опадів нижньої половини середнього відділу антропогену і більш молодими відкладеннями четвертинного віку потужністю 30-40 метрів і більше.

За своїм генезисом депресія відноситься до тектонічних утворень середньо четвертинного прильодовикового віку.

Район Канівських дислокацій розташований на правому схилі долини Дніпра, в північно-західному куті району і має ширину від 2.8-3 км в своїй північній частині до 9-10 км - в південній частині розглянутого району. Найголовнішими структурними формами тут є складки-надвиги і складки-взброси, осі яких майже скрізь паралельні один одному. Характер залягання складок вказує на переміщення осадових товщ з північного сходу на південний захід. Вся осадова товща залягає на глинах батського ярусу і представлена відкладеннями юри, крейди, палеогену і четвертинними дольодовикової відкладенням.

Льодовикові, післяльодовиковий відкладення всюди лягають на розмиту поверхню дислокованих порід і залягають горизонтально, не беручи участі в дислокаціях.

Більшість дослідників вважають Канівські і Мошногірські дислокації наслідком тектонічних рухів фундаменту дуже складного характеру і відкидають переважаючі раніше твердження про льодовиковому їх походження.

Мошногірські дислокації розташовані в центрі району. Відрізняються вони від Канівських тільки по напрямку тектонічних рухів. Тут переважав рух з боку південної ділянки надвигового клина, утвореного між Ірдинським скидання-зрушенням і південним фланговим зрушенням.

Рельєф фундаменту підтверджує наявність тут тектонічних зрушень досить значною амплітуди, що торкнулися всіх осадових відкладень аж до четвертинних.

У висновку потрібно сказати, що по часу утворення всі молоді тектонічні явища і явища четвертинного часу, що мають місце на території району, слід віднести до тектонічному циклу тектогенеза, який розглядається окремо від альпійського циклу і розвиток якого, очевидно, перебуває у своїй початковій стадії.

3.3 Геоморфологія

У сучасному рельєфі територія характеризується плоскою, похилою на південний захід поверхнею, порізаною неглибокими, слабкомеандруючими річковими долинами з пологими схилами річок Супій, Чумчак, Золотоношка, Кропивна, Ковраець.

Найбільш великою річкою на території ділянки є річка Супій. Ширина її заплави сягає чотирьох кілометрів, спостерігається добре виражена 2 надзаплавна тераса шириною 0.8 - 2.6 км.

Всі річки течуть у південному напрямку, заплави їх рівні, широкі. У долинах річок Чумчак і Гнила Оржиця спостерігається заболоченість. Перебіг річок повільний. Слабкомеандруючи русла річок цих зазвичай маловодні, у спекотні місяці місцями пересихають.

Третя надзаплавна тераса Дніпра простежується в південно-західній частині описуваної території.

Четверта надзаплавна тераса Дніпра займає всю описувану територію.

Абсолютні відмітки поверхні 119-120 м над рівнем моря. Повний же інтервал абсолютних відміток досліджуваного району, який складає частину Придніпровської низовини і являє собою рівнину, зайняту древніми і молодими терасами річки Дніпро, коливається від 90 до 140 км.

Тераси є найбільш великими елементами рельєфу: заплавна, 1 надзаплавна або борова, або піщана, 2 надзаплавна або однолесова, 3 надзаплавна або двулесова, 4 надзаплавна або моренна.

З дрібних форм рельєфу на розглянутій території зустрічаються: яружно-балочна мережа, заболочена стариці, кучугури пісків, степові блюдця і конуси виносу в гирлах великих балок. Всі названі форми рельєфу, як великі, так і дрібні в тій чи іншій мірі пов'язані з ерозійно-акумулятивний діяльністю Дніпра і його приток.

Ерозійно-акумулятивний рельєф приурочений до долин річок. Ерозійні процеси розвинені незначно, але все ж таки більше у верхів'ях річок. Переважають же в середньому і в нижній течії річок акумулятивні процеси. Відзначається невідповідність похованого рельєфу докембрійського фундаменту Придніпровської низовини і сучасного рельєфу цієї ділянки.

Річка Дніпро та його притоки на даній території мають приголосні долини, консеквентні по відношенню до структури Дніпровсько-Донецької западини в цілому. Зсув водотоку Дніпра по четвертинного періоду зі сходу на захід в результаті більшого підмивання правого берега було обумовлено різними причинами і, в першу чергу, зануренням східних околиць Українського кристалічного щита, спрямованим розмивом в епоху заповнення Придніпровської низовини льодовиковими масами.

Залежно від розвитку долини Дніпра, притоки його виробляли собі ложа відповідні. Це положення показало єдність гіпсометричних терасових рівнів у межах Лівобережної низовини, а також геоморфологічний тип терас. Найбільшої глибини ерозія досягла за час додніпровского розвитку. Подальші розмиви вже не досягали початкового рівня. Відкладаються з часом алювіальні опади накладалися на товщу раннього аллювія. В результаті цього молодші тераси зайняли не тільки нижчу гіпсометричну висоту, але і меншу площу.

Тому кожен геоморфологічний район відзначається своєрідними рисами, мало схожими на риси інших районів.

3.4 Історія геологічного розвитку

Погана видимість порід не дозволяє виявити подробиці геологічного розвитку досліджуваної території.

Як всяка геосинклінальна зона, Український щит пройшов етапи накопичення терригенно-вулканічних відкладень, складчастості і інтрузій магми, розломів і жильних впроваджень.

У перебігу нижнього архею вся область щита представляла рухливу зону. У верхньому археї або нижньому протерозої рухлива зона виникала в середній і східній частинах щита.

До верхнього протерозою вся територія щита вступила в платформену стадію розвитку, коли накопичилося полого дислокована, що не дуже потужна овручска товща і по розломах проникали габро, лабродориту і ріпакової з пегматитами і порфірітових дайок. У цей час Український щит з'єднався з Воронезьким масивом в єдине кристалічна освіту, якому Н.С. Шацький дав назву Сарматського щита. З девону воно почало розпадатися у зв'язку з виникненням Дніпровсько-Донецької западини з герцинською рухомою зоною в Донецькому басейні.

Отже, між північним схилом Української щита на південному заході і Воронезької антеклизи на північному сході утворився найбільший на Східно-Європейській платформі Дніпровсько-Донецький авлакоген, що тягнеться в схід - південно-східному напрямку від басейну Прип'яті до Донецького кряжу. Східне продовження цього авлакогена - Донецька авлакогеосинклінальна зона, що перетворилося в кінці палеозою в інтрактратонну складчасту зону, належить до Донецько-Североустюртскої метаплатформенної області. Основу структури авлакогена утворила Прип'ятської-Дніпровська зона грабенообразних занурень кристалічного фундаменту довжиною до 900 кілометрів і шириною 100 -150 кілометрів. Вона складається з трьох поперечних сегментів, що розрізняються за глибиною залягання фундаменту, повноті і потужності розрізу, що виконують відкладень і ширині: Прип'ятської западини, Брагінський-Чернігівської сідловини та Дніпровської западини.

Дніпровська грабенообразна западина відрізняється великою протяжністю (400 кілометрів) і глибиною (5-10 кілометрів у західній частині до 15 км східний), тривалістю і складністю розвитку. По покрівлі фундаменту вона має форму ступеневого грабена з найбільш опущеною внутрішньої зоною шириною до 50-70 кілометрів, в якій за сейсмічними даними передбачається присутність комплекс відкладень, проміжного між породами фундаменту і середнього палеозою. Цей комплекс, мабуть, відносяться до верхнього протерозою. Передбачуваним західним закінченням цього історичного прогину є Овруцька синкліналь в північно-західній частині Українського щита. Таким чином, середня і східна частини Дніпровсько-Донецького авлакогена були, ймовірно, закладені значно раніше, ніж його західна частина, і пізній девон з'явився для них епохою тектоно-магматичної регенерації.

3.5 Корисні копалини

У Черкаській області видобуваються такі корисні копалини: буре вугілля, торф, бентонітові глини, каоліни, граніти, глинисті породи, карбонатні осадові породи (крейда, мергель), осадові уламкові породи (пісковики). Великі запаси прісних і мінеральних підземних вод.

Поклади високогліноземністих сировин представлені на досліджуваній території родовищем каолінів піздньо крейдового і ранньо палеогенового віку, розташованого в Золотонішському районі на кордоні Дніпровсько-Донецької западини і Українського кристалічного щита.

Каолінові глини відомі також у нижньо тріасових відкладеннях.

Величезні запаси писального крейди, що представляє сировину для багатьох галузей промисловості, пов'язані з верхньо крейдовими, переважно верхньо сеноманськими відкладеннями Української синеклізи. Також великі запаси мергелю як в крейдяних відкладеннях, так і у відкладеннях палеогенової системи (київська свита P₂ kv).

Родовища цінних видів декоративного та будівельного каменю - гранітів і кварцитів - приурочені до утворень архейсько-нижньопротерозойського фундаменту на Українському кристалічному щиті.

У зв'язку із зростанням темпів будівництва в м. Черкаси величезне значення набула розробка кар'єрів для видобутку піску і глини, що використовуються для виробництва цегли та інших будматеріалів.

Особливо слід відзначити мінеральні води.

Мінеральні води

Район робіт, виходячи із його геолого-гідрогеологічних особливостей по В.В. Іванову і Г.А. Невреєву, характеризується розвитком мінеральних вод без специфічних компонентів і властивостей, лікувальне значення яких визначається, головним чином, їх іонним складом і загальною мінералізацією.

Карта мінеральних вод (рис. 5)

Це, насамперед, хлоридно-натрієві води з мінералізацією від 1.7-3.5 до 7.5-30 г./дм³. Головною областю поширення цих вод є Дніпровсько-Донецький артезіанський басейн.

Мінеральні води приурочені до тріасових і юрських відкладів, а також порід кристалічного фундаменту в присхилових частинах щита. Глибина залягання мінеральних вод, залежно від глибини залягання підошви регіонального водоупору (бат-байосські глини) змінюється від 70-90 м на правобережжі Дніпра до 160 м і більше - на лівобережжі. У цьому напрямку збільшується і їх мінералізація.

На стадії пошукових робіт Черкаської геологорозвідувальної експедицією на території санаторію «Пролісок» Драбівського району були зустрінуті мінеральні води на глибині 470 м. Від верхнього поверху прісних вод, приурочених до четвертинних, палеогеновим і крейдових відкладень, мінеральні води відокремлюються потужною товщею юрських (байосс, бат і келловей) глин. Потужність їх змінюється від 10-30 см на правобережжі до 200 м і більше - на лівобережжі р. Дніпро. Велика товща глин перешкоджає розвантаженню мінеральних вод в верхні горизонти, чим створюються умови сталості їх сольового і іонного складу в часі. Дебіт свердловини 2874 при відкачці склав 0.42 дм³/с при зниженні 67.46 м. За хімічним складом води хлоридно-натрієві з мінералізацією 5.9 г./дм³.

На стадії попередньої розвідки свердловиною 3031 на території санаторію «Пролісок» Драбівського району були розкриті мінеральні води на глибині 580 м. Дебіт свердловин 3031 склав при відкачці 2 дм³/с при зниженні 37.7 м. За хімічним складом води хлоридно-натрієві з мінералізацією 27 г. / дм³.

Прояв мінеральних вод хлоридно-натрієвого типу є в районі міста Золотоноша. Тут в свердловині 2502 на глибині 230 м в пісковиках тріасу були розкриті води з мінералізацією 7.1 г./дм³ миргородського типу. Дебіт свердловин склав 3.1 дм³/с при зниженні 44.4 м. Абсолютна відмітка рівня - 91 м, що на 4 м вище рівня грунтових вод верхніх горизонтів. Аналогічного складу на глибині 387,2 м були зустрінуті води свердловиною 3209 в с. Безбородькі Драбівського району. Тут мінералізація води становила 14.4 г./дм³. Води відносяться до Будапештського (Чернівецькому) типу. Дебіт свердловини склав 1.37 дм³ /с при зниженні 14.4 м.

У підніжжя Мошногорського кряжу, біля с. Будіще геологічної свердловиною 5779 в кристалічних породах протерозою (граніти-ріпаківі) на глибині 190-309 метрів виявлені хлоридно-натрієві води з мінералізацією 1.6 г./дм³. Свердловина пробурена при виробництві геологічної зйомки масштабу 1:50 000 Н.Ф. Піддубним. В даний час ведеться вивчення хімічного складу. Вода може бути використана для розливу.

На території санаторію «Мошногір'я» є дві свердловини, які каптують мінеральну воду байосських відкладень юри. В свердловині 1 мінералізація становить 2.3 г./дм³, а в свердловині 2 - 3.4 г./дм³. Склад води хлоридно-натрієво-кальцієвий і хлоридно-натрієвий, відповідно. В даний час експлуатується свердловина 2. Вода її використовується для внутрішнього застосування: добовий водовідбір - 30-80 м³.

У м. Черкаси, на машзаводі в 1972 році Черкаської геологічною експедицією була пробурена свердловина на воду №253. Глибина свердловини - 171 метр - до тріасових пісків. Фільтр в свердловині встановлений в інтервалі 70-77 метрів в юрських пісках, мають потужність 5.5 м і залягають під юрськими глинами потужністю 8 метрів. Дебіт свердловини склав 6.25 дм³/с при зниженні 12.5 м, склад води - хлоридно-натрієвий з мінералізацією 7.8 г./дм³. Свердловина не використовується.

У кристалічних породах свердловиною 7 в районі с. Лубенци Чигиринського району, на правому схилі р. Тясмін, виявлена ??хлоридно-натрієво-кальцієва вода з мінералізацією 1,6 г/дм³. Вода не використовується, тому що дебіт свердловини склав 0.1 дм³ /с при зниженні 37.7 м.

Наведені дані про прояви мінеральних вод в описуваному районі свідчить про повсюдне їх розповсюдженні в прибережній частині правобережжя Дніпра і на всій території лівобережжя. Незважаючи на те, що води мають лікувальні властивості і можуть з успіхом застосовуватися як лікувальні та лікувально-столові, до теперішнього часу вони практично не знайшли застосування.

У цехах розливу міст Черкаси, Золотоноша, Драбова та інших раніше розливаються прісні підземні води. Лише тільки після отримання завдання на розвідку мінеральних вод для санаторію «Мошногір'я», в експедицію надійшли листи облхарчпрому, Черкаського пивзаводу та міжколгоспного санаторію «Пролісок» в пгт. Драбів Черкаській області на розвідку мінеральних вод або буріння свердловин для розливу і лікувальних цілей.

Особливий інтерес, на мій погляд, заслуговують мінеральні води на лівобережній частині Дніпра, де мінералізація їх збільшується до 7-8 г./дм³ і більше. На базі цих вод в прибережній частині Дніпра можливе будівництво санаторно-курортних установ і профілакторіїв для оздоровлення людей.

4. Гідрогеологічні умови

Досліджуваний район розташований у прибортової частини Дніпровсько-Донецької западини, яка характеризується заляганням водоносних горизонтів, розділених водотривкими товщами.

Кристалічні породи докембрію утворюють фундамент, що перекривається потужною товщею осадових порід кайнозою, мезозою і палеозою. Потужність відкладень мезо-кайнозою зростає в бік занурення ДДЗ. Необхідно також відзначити, що досліджуваний район знаходиться на території Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну першого порядку та Дніпровського артезіанського басейну другого порядку.

Відповідно до геологічною будовою в межах району визначені наступні водоносні горизонти:

- Водоносний горизонт в сучасних алювіальних відкладеннях заплав річок та днищ балок (a_IY);

- Водоносний горизонт верхньо четвертинних алювіальних відкладень (a_III);

- Водоносний горизонт середньо четвертинних алювіальних флювіогляціальних і перекривають їх середньо-верхньо четвертинних відкладень (a, f_II, f_IIdn);

- Водоносний горизонт в нерозчленованих ніжно четвертинних алювіальних і перекривають їх середньо четвертинних воднольодовикових відкладень (a_I, f_IIdn);

- Водоносний горизонт в межигірських відкладеннях (P₃mz);

- Водоносний горизонт в канівських і бучакського відкладеннях (P₂kn + P₂bc);

- Водоносний горизонт в альбских і сеноманських відкладеннях (K₁al + K₂s);

- Водоносний горизонт у відкладеннях байосського ярусу (I₂b);

- Водоносний горизонт у відкладеннях нижнього відділу тріасової системи (T₁vd + T₁mv);

- Водоносний горизонт у відкладеннях шебелінської і кореневської свит (Т₁sb + T₂ kr)

- Води тріщинуватою зони докембрійських кристалічних порід;

Гідрогеологічна карта району робіт (рис. 6)

Водоносний горизонт в сучасних алювіальних відкладеннях заплав річок та днищ балок (a_IY)

Водовмісні породи відрізняються різкою зміною механічного складу як в горизонтальному, так і у вертикальному напрямках. У підставі водоносного горизонту залягають більш великі різниці.

Потужність товщі водовмісних порід коливається від 3-6 метрів у заплавах дрібних річок і днищ балок до 15-25 м у заплаві р. Дніпро і деяких його приток. Абсолютні позначки - 75-120 метрів, підошви - 55-110 м. Водоносні горизонт вміщує грунтові води, рівні яких в колодязях встановлюються на глибинах 0.5-1.5 метра нижче денної поверхні. Дебіти джерел коливаються від 0.05 до 0.07 дм³ / с.

За хімічним складом води даного горизонту переважно гідрокарбонатні кальцієві і гідрокарбонатні магнієво-кальцієві з мінералізацією 0.32-0.85 г. / дм³ і величиною загальної жорсткості - 5-11 мг-екв / дм³. Жорсткість, переважно, переборна. Реакція підземних вод даного горизонту слабколужна, рН змінюється в межах 7.1-7.5. Води прозорі, безбарвні.

Відсутність витриманих водоупорів як у покрівлі водовмісних порід горизонту, так і в підошві, сприяє інтенсивному його харчування за рахунок інфільтрації атмосферних опадів і забезпечує гідравлічну зв'язок з водоносними горизонтами в четвертинних палеогенових відкладеннях.

Водоносний горизонт в сучасних алювіальних відкладеннях заплав річок та днищ балок, у зв'язку з незначною потужністю водовмісних порід, слабкою його водообільністтю і порівняно легким забрудненням вод з поверхні, може використовуватися лише дрібними індивідуальними водоживленням.

Водоносний горизонт верхньо четвертинних алювіальних відкладень (a_III)

Водоносний горизонт має обмежене поширення, приурочений до долини р. Супой. Водовмісні породи представлені пісками з прошарками суглинків, супісків і глин.

Потужність водоносного горизонту змінюється від 4 до 15 метрів.

Водоносний горизонт безнапірний. Глибина залягання рівнів коливається від 6 до 10 метрів. Водоносний горизонт стелить четвертинними відкладеннями. Покрівлею служать суглинки.

На досліджуваної території води експлуатуються окремими свердловинами і шахтними колодязями. Продуктивність свердловини 19 становить 5 дм³ / с при зниженні на 1 м. Середній водовідбір з колодязів складає 0.2-2 м³.

За хімічним складом води гідрокарбонатні магнієво-кальцієві, мінералізація 0.2-0.9 г. / дм³. Реакція вод нейтральна і слабо лужна (рН 6.8-8.3).

Харчування водоносного горизонту відбувається за рахунок інфільтрації атмосферних опадів. Через обмеженого поширення використовується лише дрібними споживачами за допомогою одиночних свердловин і шахтних колодязів.

Водоносний горизонт середньо четвертинних алювіальних флювіогляціальних і перекривають їх середньо-верхньо четвертинних відкладень (a, f_II, f_IIdn)

Поширений лише в південно-західній частині розглянутої території і приурочений до I, II і III надзаплавних терасах Дніпра та Супій.

Водовмісні породи даного горизонту представлені пісками кварцовими сірими, світло-сірими різнозерністими, переважно дрібнозернистими.

Крім алювіальних пісків, що складають даний горизонт в розрізі, присутні еолово-делювіальні, частково обводнені, суглинки, води яких експлуатуються шахтними криниць. Водовмісні породи виходять на денну поверхню, підстилаються водоносними піщаними четвертинними утвореннями, а також місцями водоносними і водотривкими породами межигірської та київської свит.

Абсолютні відмітки покрівлі розглянутих відкладень знаходяться в межах 80-120 метрів, підошви - 30-80 метрів. Потужність водомістких порід коливається від 20 до 70 м, складаючи в більшості випадків 30-40 метрів.

Підземні води описуваного горизонту безнапірні. Рівні їх, за даними ряду колодязів та свердловин, встановлюються на глибинах від 2.6 до 21.5 метрів від денної поверхні.

Дебіти свердловин складають 2.01 дм³ / с. Продуктивність колодязів змінюється від 0.5 до 2 дм³ / с.

За хімічним складом води розглянутого горизонту відносяться, головним чином до гідрокарбонатних магнієво-кальцієві. Мінералізація вод змінюється від 0.15 до 0.75 г. / дм³. Жорсткість їх становить 4-18 мг-екв / дм³ і є переважно усуненою. Реакція вод змінюється від слабокислою до слаболужною, однак, переважають значення рН 7 (7.1-8).

Харчування водоносного горизонту відбувається повсюдно за рахунок інфільтрації атмосферних опадів. Даний водоносний горизонт широко експлуатується за допомогою свердловин і шахтних колодязів.

Водоносний горизонт в нерозчленованих ніжно четвертинних алювіальних і перекривають їх середньо четвертинних воднольодовикових відкладень (a_I, f_IIdn)

Водоносний горизонт має широке поширення. Відсутня лише в південно-західній частині розглянутої території.

Водовмісні породи представлені у верхній частині суглинками лессовидними, супесями, у нижній - кварцовими різнозерністими, переважно дрібнозернистими пісками з прошарками суглинків, іноді гравію. Більш водообільною є нижня частина товщі, складена пісками, що володіють хорошою водовіддачею. Водоносний горизонт залягає на водотривких відкладеннях київської свити або на відносинах піщаних відкладеннях олігоцену. Глибина залягання покрівлі водоносного горизонту коливається від 6 до 12 метрів. Потужність водомістких порід - від 30 до 50 метрів. Водоносний комплекс містить грунтові та слабонапірні води. Рівні вод встановлюються на глибинах 8-15 метрів. Абсолютні відмітки рівнів змінюються від 123 до 92 метрів.

Водоносний горизонт експлуатується свердловинами і шахтними колодязями. Дебіти свердловин змінюються в межах від 1-8.5 дм³ / с при відповідних пониженнях 2-9 м. Добові водовідбору з колодязів, в середньому, складають 0.01-0.5м³.

Хімічний склад вод гідрокарбонатно-магнієво-кальцієві. Мінералізація - від 0.3 до 0.8 г. / дм³.

Води, в основному, жорсткі і помірно жорсткі. Величина загальної жорсткості - 5.6-8.6 мг-екв / дм³. Реакція нейтральна, рідше слабколужна (рН - 6.8-7.8). Водовмісні піски мають гарну водовіддачею.

Описуваний водоносний горизонт гідравлічно пов'язаний з вище розташованими водоносними горизонтами в четвертинних відкладеннях і з нищележащим водоносним горизонтом у межигірських відкладеннях. Харчування його відбувається за рахунок інфільтрації атмосферних опадів, розвантаження здійснюється в долинах річок.

Описуваний водоносний горизонт використовується для господарсько-побутових потреб за допомогою шахтних колодязів та каптованих джерел, а також для централізованого водопостачання.

Водоносний горизонт в межигірських відкладеннях (P₃mz)

Водоносний горизонт розвинений в північно-східній частині описуваної території. Водовмішуюча товща порід даного горизонту складена пісками світло-сірими різнозерністими, глинистими, глинисто-алеврітними, що містять малопотужні прошарки слабо зцементованих пісковиків. Потужність змінюється в таких межах, при цьому спостерігається її збільшенні в північно-східному напрямку: від 5-8 метрів до 50-60 метрів в північно-східній частині розглянутої території. Водовмісні породи залягають під четвертинними водоносними відкладеннями, подстилаються глинами і мергелями київської свити.

Водообільність розглянутого водоносного горизонту знаходиться в прямій залежності від літологічного і механічного складу водовмісних порід. Через це, дебіти свердловин коливаються від 0.2 дм³ / с при зниженні рівня на 1 м до 4.8 дм³ / с при зниженні його на 14.5 м.

За хімічним складом підземні води в межигірських відкладеннях переважно гідрокарбонатні магнієво-кальцієві, рідше - хлоридно-гідрокарбонатні кальцієво-натрієві і сульфатно-гідрокарбонатні кільціево-натрієві з мінералізацією 0.3-0.5 г. / дм³. Загальна жорсткість коливається в межах 4.5-5.5 мг-екв / дм³ і є переважно усуненою. Реакція підземних вод змінюється від слабо кислої (рН 6) до слабо лужної (рН 7.8).

Харчування водоносного горизонту відбувається, головним чином, за межами досліджуваної території, на північно-східному крилі Дніпровсько-Донецької западини. Тут водопроникні відкладення межигірської свити виходять на денну поверхню та живлення горизонту здійснюється за рахунок фільтрації атмосферних опадів.

Даний водоносний горизонт має гідравлічну зв'язок з горизонтами, приуроченим до вище розміщених четвертинним відкладенням і, володіючи напірними властивостями, до деякої міри підживлює їх. Зважаючи обмеженого поширення, водоносний горизонт у відкладеннях межигірської свити може експлуатуватися спільно з водоносними горизонтами в четвертинних відкладеннях.

Водоносний горизонт в канівських і бучакських відкладеннях (P₂kn + P₂bc)

Водоносний горизонт має повсюдне поширення даної території. Виняток становить невеликий за площею ділянку, приурочений до сучасної долині Дніпра, що знаходиться в даний час під водами Кременчуцького водосховища, де даний горизонт відсутній.

Водовмісні породи канівської і бучакської свит представлені пісками сірими різнозерністими, переважно дрібнозернистими. Водовмісні породи описуваного горизонту залягають на глибинах 40-90 м під обводненими опадами четвертинного віку і під водотривкими мергелями київської свити. У міру занурення на північний схід водовмісні породи канева та бучака подстилаются водоносними і водотривкими відкладеннями крейдового віку.

Потужність водовмісних порід збільшується з південного заходу на північний схід. Вона коливається в межах від 18 до 70 метрів, складаючи в середньому 40-50 метрів.