Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Часть II
Подземные воды территории развития многолетнемерзлых пород
9.1. Основные закономерности влияния многолетнего промерзания горных пород на гидрогеологические условия криолитозоны
Влияние многолетнего промерзания на гидрогеологические условия весьма значительно и многообразно. Формирование криолитозоны отразилось на условиях питания, движения и разгрузки подземных вод, их химическом составе, тепловом режиме и ресурсах. В настоящее время мерзлые породы прослеживаются до глубин 500-700 м, а в недавнем геологическом прошлом их подошва опускалась значительно ниже – до 1000-1200 м. Именно в этом интервале глубин многолетнее промерзание влияло и влияет на гидрогеологическую обстановку.
Промерзание верхних горизонтов литосферы приводит к переходу водопроницаемых и водосодержащих горных пород в мерзлые водонепроницаемые, поскольку образующийся лед заполняет поры и трещины. Относительно проницаемыми для воды и воздуха могут оставаться породы повышенной пористости и трещиноватости, слагающие возвышенные участки рельефа, промерзание которых происходило в условиях дренирования, в осушенном состоянии, т. е. при наличии мощной зоны аэрации.
Появление криогенных водоупоров ухудшило взаимосвязь поверхностных и подземных вод (питание и разгрузка водоносных горизонтов), привело к расчленению гидрогеологического разреза и к снижению емкостей водоносных структур. В суровых условиях криолитозоны отдельные массивы горных пород оказались полностью промороженными, и в них практически отсутствуют подземные воды в жидкой фазе (Анабарский щит). В то же время криогенные водоупоры являются весьма динамичными геологическими образованиями (по Романовскому, 1983), они могут формироваться, исчезать, менять свои параметры за весьма короткие геологические отрезки времени. Следствием этих процессов происходит изменение самих гидрогеологических структур и подземных вод, содержащихся в них. Поэтому знание геокриологической обстановки периода плейстоцена и голоцена помогает выявить основные закономерности развития водоносных горизонтов в криолитозоне.
В результате замерзания воды ее объем, как известно, увеличивается. В связи с этим, некогда безнапорные грунтовые воды переходят в напорные, а в артезианских структурах увеличивается пластовое давление. Дополнительный напор, вызванный промерзанием горных пород, называется криогенным. При деградации мерзлой толщи наблюдается обратный процесс – снижение напоров и даже переход напорных вод в безнапорные, грунтовые. Многолетнее промерзание−протаивание водоносных отложений может привести к формированию как аномально высоких, так и аномально низких пластовых давлений (АВПД и АНПД). Первые обнаруживаются в тех случаях, когда высота напора соизмерима с весом (в метрах водного столба) осадочных отложений, перекрывающих водоносные горизонты и комплексы. АВПД широко распространены в нефтегазоносных провинциях различных регионов и обусловлены различными причинами – тектоникой, метаморфизмом пород и пр.
АНПД приурочены к участкам, на которых уровень воды в гидрогеологических скважинах устанавливается ниже меженного уровня основной дренирующей водной артерии и даже ниже уровня Мирового океана. Например, в отдельных гидрогеологических скважинах Центрально-Якутской низменности (Вилюйская синеклиза) зафиксированы уровни подземных вод на абсолютных отметках минус 150-200 м и ниже (Подземные воды…, 2003). Причины появления АНПД до конца не выяснены, существует много гипотез их формирования. Некоторые авторы (Матусевич, 2005) склонны объяснять это явление тектоникой плит – растяжением (и сжатием) отдельных участков земной коры. Гидрогеологи-мерзлотоведы поддерживают мнение Н.И. Толстихина и В.М.Максимова (1955) о том, что низкие уровни подмерзлотных вод связаны с многолетней деградацией мерзлой толщи, при ее оттаивании снизу. Этот процесс в настоящее время преобладает над аградацией на всей территории Сибири. Скорость протаивания мерзлых пород (по Балобаеву, 1991) достигает 1-2 см/год. Появившийся при таянии льда свободный объем не успевает заполниться водой из-за низких фильтрационных свойств отдельных блоков горных пород, изолированных в силу разных причин (в том числе и промерзания) от источников питания.
Определенную роль в формировании АНПД должны играть, на наш взгляд, газогидраты – соединения природных газов с водой; их образование и распад. Во-первых, эти соединения могут длительное время находиться в метастабильном состоянии в среде, неблагоприятной для их образования − в области положительных температур; во-вторых, распад газогидратов приводит к появлению свободного газа в пустотном пространстве горных пород и снижению плотности столба жидкости, т.е. его веса, определяющего напор. Всем известен закон сообщающихся сосудов: если в них налита однородная жидкость, то уровень ее в сосудах установится на одинаковых отметках. Этим свойством нередко пользуются строители, когда для определения единого уровня используют гибкий шланг, наполненный водой. Однако, если в систему попадает воздух, положение уровня в разных коленах будет неодинаковым, в чем легко можно убедится на практике. В связи с этим явлением можно неправильно рассчитать напорный градиент в водоносной структуре, который вызывает движение (а, следовательно, и перераспределение) подземных вод.
Иногда аномальные высокие и низкие пластовые давления отмечаются в одной крупной геологической структуре, например, в Енисей-Хатангской нефтегазоносной области (Сурнин, 2002).
Многолетнее промерзание и протаивание пород сопровождается изменением химического и газового состава подземных вод. При промерзании водоносных пород происходит перераспределение солевого состава между образующимся льдом и жидкой фазой подземных вод. Наиболее подвижные и легко растворимые соли уходят из зоны льдовыделения в непромерзшую часть гидрогеологического разреза, в которой минерализация воды увеличивается (вплоть до формирования соленых вод). При оттаивании многолетнемерзлой толщи снизу под подошвой мерзлоты формируется слой опресненных вод. Неоднократное промерзание−оттаивание горных пород приводит не только к изменению минерализации, но и химического состава подземных вод, поскольку отдельные соли выпадают в осадок, консервируются во льду, а при таянии последнего не возвращаются в раствор. Процесс изменения химического состава и минерализации подземных вод в результате криогенеза принято называть криогенной метаморфизацией химического состава (Анисимова, 1981).
Охлаждение земных недр в криогенные эпохи приводит к понижению температуры подземных вод. Если за пределами многолетней криолитозоны температура подземных вод, извлекаемых скважинами с глубины 500-600 м, составляет порядка 15-20°С, то в областях сплошного развития многолетнемерзлых толщ она будет близка нулю или равняться нескольким градусам. Вместе с тем в районах криолитозоны, где наблюдается повышенная новейшая тектоническая активность, встречаются и горячие источники с температурой выше 37-40°С (бассейн реки Олекмы в Южной Якутии; Чукотский п-ов и др.).
В гидрогеологических структурах, содержащие пласты солей или вмещающих воды морского генезиса, под подошвой собственно мерзлой толщи находятся отрицательно-температурные соленые воды – криопэги (криогалинные воды, по Н.Н.Романовскому). Температура этих вод может опускаться до минус 10-12°С, а минерализация достигать 300-400 г/дм3. Криопэги распространены не только глубоко в недрах, но и достаточно часто приурочены к слою годовых колебаний температур на антропогенно нарушенных территориях (Якутск, Норильск, Анадырь и т.д.).
Изменение агрегатного состояния воды сопровождается значительным выделением или поглощением тепла при фазовых переходах – 335 кДж/кг. Поэтому наибольшее многолетнее промерзание горных пород (при равной величине теплового потока) происходит на тех участках, геологический разрез которых сложен монолитными слабовлажными породами или подземная вода имеет очень высокую минерализацию. Неслучайно максимальная мощность криолитозоны – 1450 м зафиксирована в западной части Якутского артезианского бассейна (долина реки Мархи), в котором водоносный комплекс с солеными водами залегает вблизи дневной поверхности. Собственно мерзлые породы в этом районе развиты до глубины 250-300 м.
Необходимо отметить еще одно важное обстоятельство, связанное с процессом многолетнего промерзания−оттаивания – это повышение трещиноватости и открытой пористости горных пород. В результате опусканий и поднятий подошвы мерзлоты, связанных с длиннопериодными колебаниями климата, перехода воды в лед и обратно, под мерзлой толщей возникает зона повышенной трещиноватости (криогенная дезинтеграция). Формирование на контакте талых и мерзлых толщ таких зон приводит к повышенному обводнению скальных и полускальных пород, способствует усилению водообмена в водоносных структурах.
Наличие в верхней части геологического разреза регионально выдержанного криогенного водоупора способствует усилению процессов внутригрунтовой конденсации паров воды воздуха. Конденсационная влага пополняет ресурсы приповерхностного водоносного горизонта и может достигать величины 20-30% от инфильтрационной составляющей атмосферных осадков (Рейнюк, 1959; Климочкин, 1975; Шепелев, 1978 и др.).
Подземные воды, в свою очередь, оказывают влияние на тепловой режим горных пород, начиная с момента проникновения в породы в местах питания и кончая их выходом на поверхность в очагах и зонах разгрузки (по Романовскому, 1983). Тепловое воздействие подземных вод проявляется в следующем: 1) в процессе своего движения воды изменяют теплофизические свойства пород; 2) их движение обуславливает возникновение конвективных потоков и перераспределение тепловой энергии в водоносных горизонтах и зонах; 3) подземные воды нередко являются основной причиной существования таликов.
Подземные воды в значительной степени определяют криогенное строение мерзлых толщ; с ними главным образом связано формирование пластовых залежей инъекционных и сегрегационных льдов, протекание большинства криогенных геологических процессов и, в первую очередь, таких как наледеобразование, пучение грунтов и пр.
9.2. Изменение гидрогеологических структур под воздействием многолетнего промерзания недр
Гидрогеологическая структура (ГГС) – это часть земной коры, в пределах которой подземные воды связаны в единую зональную систему и характеризуются общими условиями формирования и размещения (Кирюхин, Толстихин, 1987). Решающими факторами размещения подземных вод являются геологические и физико-географические: геологические определяют размещение и строение гидрогеологических структур, а физико-географические – особенности жизни подземных вод каждой гидрогеологической структуры в отдельности. По характеру залегания выделяют ГГС с пластовыми и трещинными водами, а по основному направлению движения – структуры с центростремительным стоком (от периферии к центру) и структуры с центробежным стоком (от центра к периферии).
Выделяются три основных типа ГГС: 1) артезианские бассейны; 2) гидрогеологические массивы и 3) вулканогенные бассейны.
Артезианские бассейны (АБ) состоят из осадочного чехла и кристаллического фундамента. Для этой структуры характерен пластовый тип вод и преимущественно центростремительный характер стока.
Гидрогеологические массивы (ГМ) сложены изверженными или метаморфизованными породами, подземные воды которых циркулируют в различного рода трещинах горных пород. ГМ могут перекрываться чехлом четвертичных отложений. Характер движения подземных вод – центробежный, поскольку в рельефе такие структуры выражены преимущественно положительными формами рельефа.
Вулканогенные бассейны (ВБ) – сложные структуры, образованные покровами вулканогенных пород, перекрывшими ГМ и АБ, т.е. это молодые по геологическим меркам образования. Для них характерно наличие трещинных вод при подчиненной роли пластовых. Вулканогенные бассейны, распространенные значительно меньше, чем ГМ и АБ, имеют разнообразные и часто сложные гидрогеологические условия.
Между АБ и ГМ существует ряд переходных структур, основными из которых являются гидрогеологические адмассивы (ГАМ) и адартезианские бассейны (АдАБ). Адмассивы по своему строению близки ГМ, они сложены древними осадочными и вулканогенными породами, сильно метаморфизованными и смятыми в складки. Однако в адмассивах наряду с трещинными сохраняются и пластовые подземные воды, в отдельных из них возможен и центростремительный сток. В адартезианских структурах осадочный чехол уплотнен и разбит системой трещин, поэтому в них кроме пластовых циркулируют трещинные и трещинно-жильные воды. В гипсометрически приподнятых АдАБ центростремительный характер стока может иногда меняться на центробежный.
Некоторые гидрогеологи (А.М.Овчинников, А.А.Карцев, Е.В.Пиннекер, В.М.Матусевич) выделяют только «гидрогеологический бассейн», избегая терминов «артезианский бассейн» и «гидрогеологический массив (Матусевич, 2005, стр.14). Последний они называют бассейном трещинных вод. При этом само понятие «артезианские воды» остается. Все подземные водные резервуары территории суши этими исследователями подразделяются на бассейны трещинных и трещинно-жильных вод и бассейны пластовых вод. По условиям движения в бассейнах выделяются геогидродинамические системы. Приведенная классификация гидрогеологических структур детально разработана для Западно-Сибирского мегабассейна.
9.2.1. Промерзание гидрогеологических массивов и адмассивов.*1
Сплошное глубокое промерзание гидрогеологических массивов и адмассивов привело к различным гидрогеологическим последствиям, связанным с вещественным составом водоносных пород, их сложением и характером промерзания. Возможны следующие мерзлотно-гидрогеологические ситуации.
1. Мощность мерзлой зоны (мерзлой толщи) значительно больше мощности региональной трещиноватости горных пород (МЗ>>ЗРТ). В этих условиях возможны только локальные скопления подземных вод. Поскольку большая часть разреза, обладающая региональной водоносностью, проморожена, то они потеряли свое первоначальное гидрогеологическое значение и перешли в не содержащие воду геологические структуры. Такие массивы при региональном мерзлотно-гидрогеологическом картировании названы криогеологическими (КГМ) (Карта мерзлотно-гидрогеологического…, 1984).
В качестве примера КГМ можно назвать Анабарский щит, расчетная мощность мерзлой толщи которого достигает 1000 м, а также водораздельные гранитоидные массивы Верхояно-Чукотской горной страны.
2. Мощность мерзлой зоны больше или сопоставима с мощностью региональной трещиноватости горных пород (МЗ>ЗРТ). При этом максимальная глубина промерзания – до 1000 м отмечается под горными водоразделами и уменьшается до 100-300 м под днищами долин. Отличительной чертой таких гидрогеологических массивов является то, что на смену региональной водоносной зоне, характерной для гидрогеологических структур, не подвергшихся промерзанию, возникают линейные водоносные зоны, наследующие основные открытые тектонические нарушения – разломы. В условиях ограниченной неотектонической активности водоносные гидрогеологические линеаменты могут быть разобщены, и в массиве возникает несколько водонапорных систем. Преобладающим типом скопления подземных вод в этих массивах будет трещинно-жильный, а основные их ресурсы сосредотачиваться в речных долинах.
3. Мощность мерзлой зоны меньше зоны региональной трещиноватости горных пород (МЗ>ЗРТ). В этом случае влияние маломощной мерзлой толщи на гидрогеологическую обстановку будет сказываться в локализации областей питания и разгрузки подземных вод и формировании криогенных напоров. Многочисленные гидрогеологические окна (сквозные талики) обеспечивают надежное питание подземных горизонтов поверхностными водами.
9.2.2. Промерзание адартезианских бассейнов
Поскольку адартезианские бассейны отличаются от гидрогеологических массивов преимущественно центростремительным направлением подземного стока, их многолетнее промерзание происходит в условиях высокой обводненности пород и ограниченной расчлененностью рельефа. В зависимости от глубины промерзания этих структур можно выделить следующие ситуации.
1. Мощность мерзлой зоны больше мощности региональной трещиноватости, но сопоставима с глубиной вреза речной сети. Нижняя граница мерзлоты в условиях плато и плоскогорий, при относительно малой расчлененности рельефа, повторяет в сглаженном виде его рисунок. Через сквозные талики, существующих в долинах, заложенных преимущественно по зонам разломов, осуществляется взаимосвязь подземных и поверхностных вод.
В результате многолетнего промерзания и протаивания водонасыщенных пород вблизи нижней границе мерзлой толщи возникает зона дезинтеграции горных пород с высокой проницаемостью и водоносностью. Мощность ее составляет от 10-15 до 30 и более метров. Такие зоны вскрывались скважинами в пределах Верхояно-Колымской складчатой области.
2. Адартезианские бассейны более глубокого промерзания, когда зона дезинтеграции не формируется или оказывается промороженной. В этом случае эти бассейны будут близки промороженным гидрогеологическим массивам. Локально обводненные участки могут наблюдаться в прирусловых частях речных долин.
3. Мощность мерзлой зоны в адартезианских бассейнах меньше мощности региональной трещиноватости. В этом случае происходит локализация участков питания и разгрузки подземных вод по широко развитым сквозным таликам. Гидрогеологические параметры таких бассейнов мало отличаются от аналогичных структур, расположенных за пределами криолитозоны.
9.2.3. Промерзание артезианских бассейнов
Основным критерием выделения мерзлотно-гидрогеологических особенностей этих структур является соотношение мощности мерзлой зоны с мощностью осадочного чехла и содержащегося в нем пояса пресных вод.
1. Артезианские бассейны, осадочный чехол которых полностью проморожен и не содержит вод в жидкой фазе. Подземные воды могут быть вскрыты в трещиноватой зоне фундамента. Поскольку теряется основной признак артезианского бассейна – наличие межпластовых вод, то такие структуры принято называть криогеологическими бассейнами. Водоносность таких бассейнов определяется в основном несквозными таликами.
2. Артезианские бассейны или их части, мощность мерзлой зоны в которых меньше мощности осадочного чехла, но равна или больше мощности пояса пресных вод. В этом случае под нижней границей мерзлой толщи распространены высокоминерализованные подземные воды с отрицательной температурой. Отдельные линзы криопэгов могут находиться и внутри мерзлой зоны. Наличие сплошной толщи мерзлых пород затрудняет взаимосвязь подземных и поверхностных вод. Однако в оставшейся непромерзшей части разреза происходят различные гидрохимические процессы, приводящие к изменению химического состава и минерализации подземных вод. Происходят и гидродинамические изменения, связанные с промерзанием (протаиванием) областей питания и стока. В таких структурах нередко наблюдается разгрузка водоносных горизонтов, выводящих на дневную поверхность соленые воды (бассейн р. Вилюй в Западной Якутии).
3. Артезианские бассейны или их части, где мощность мерзлой зоны меньше мощности осадочного чехла и пояса пресных вод. В подобных АБ под подошвой многолетнемерзлой толщи развиты пресные подземные воды. Такие условия возникают в случаях, когда мощность криолитозоны невелика, или в осадочном чехле бассейна существует большой мощности пояс пресных подземных вод (Западно-Сибирский мегабассейн, например).
Гидрогеологическая обстановка подобных артезианских структур определяется главным образом характером прерывистости мерзлой зоны. При наличии большого количества гидрогеологических «окон» многолетнемерзлые породы не будут оказывать существенного влияния на режим и ресурсы подземных вод. В случае сплошного в плане распространения мерзлой зоны в области распространения артезианского бассейна в нем могут наблюдаться гидродинамические аномалии, связанные как с деградацией, так и аградацией мерзлоты. Наличие аномалий способствует усилению интенсивности водообмена в подмерзлотных водоносных горизонтах. Рассмотрим это явление более подробно.
Например, в процессе протаивания мерзлой толщи за счет глубинного потока тепла в верхних, ближних к ней водоносных горизонтах будет наблюдаться падение пластовых давлений, а в глубоко лежащих горизонтах, давление остается продолжительное время высоким и соответствует предыдущему максимальному промерзанию недр. Наличие градиента давлений создает условия для движения воды снизу вверх. Другой случай. Более интенсивно промерзание горных пород наблюдается при низких тепловых потоках, а при высоких потоках тепла идет медленнее. Поэтому в зонах тектонических нарушений, в которых тепловые потоки, как правило, выше, чем на прилегающих участках, величина пластового давления в результате многолетнего промерзания пород будет меньше, чем на удалении от разлома. Следовательно, будут создаваться условия для движения подземных вод в сторону тектонического нарушения. Подобная картина будет наблюдаться и при деградации мерзлой толщи.
Таким образом, динамика развития мерзлой зоны способствует усложнению гидрогеодинамической структуры артезианских бассейнов.
9.2.4. Промерзание вулканогенных бассейнов.
Вулканогенные бассейны представляют собой наложенные структуры, состоящие из вулканогенного чехла и фундамента. Последний может быть представлен чехлом осадочных пород артезианского бассейна или другими гидрогеологическими структурами. В криолитозоне вулканогенные бассейны встречаются довольно редко: Олюторский ВБ первого порядка (Корякско-Камчатская гидрогеологическая складчатая область); Путоранский ВБ второго порядка и Норильский ВБ третьего порядка (Тунгусский АБ первого порядка Восточно-Сибирской артезианской области) и некоторые другие.
В зависимости от степени промерзания ВБ можно выделить следующие ситуации.
1. Вулканогенные бассейны, чехол которых полностью проморожен. В таком случае подземные воды существуют в подстилающих вулканогенный покров гидрогеологических структурах. Поскольку мощность вулканогенного чехла обычно невелика, то в нем имеют локальное развитие сквозные талики, а гидрогеологическая обстановка в целом будет определяться особенностями подстилающих гидрогеологических структур.
2. В вулканогенном бассейне (по аналогии с артезианским) глубина промерзания пород может быть меньше мощности чехла, но больше мощности пояса пресных вод. В чехле таких бассейнов будут развиты солоноватые и соленые подземные воды с отрицательной температурой.
3. В условиях, когда мощность мерзлой зоны меньше мощности вулканогенного чехла и пояса пресных вод, в таком бассейне формируются скопления трещинно-пластовых и трещинных вод. Наличие значительного количества сквозных таликов обеспечивает взаимосвязь подземных и поверхностных вод и нередко большие ресурсы пресных подземных вод в подмерзлотных горизонтах.
9.3. Классификация подземных вод по отношению к мерзлым толщам
В основе классификации подземных вод как в криолитозоне, так и за ее пределами лежит принцип единства (Романовский, 1983). В первую очередь по единым признакам выделяются гидрогеологические структуры (см. разд. 10.1), а подземные воды в них подразделяются на водоносные слои, горизонты, комплексы, водоносные трещиноватые зоны и т.д. Только в рамках этих единиц гидрогеологического разреза подземные воды подразделяются по их отношению к мерзлым породам.
Первое подразделение подземных вод по их отношению к ММП было предложено Н.И. Толстихиным (1941). Им выделено три категории подземных вод: надмерзлотные, межмерзлотные и подмерзлотные. В дальнейшем, по мере накопления фактического материала мерзлотно-гидрогеологических исследований и его анализа, предложенная классификация была доработана Н.Н. Романовским и в настоящее время она выглядит следующим образом (рис.9.1):
Рис.9.1. Схема различных категорий подземных вод.
А – СТС; Б – сквозного дождевально-инфильтрационного талика; В – несквозного (надмерзлотного) подозерного талика; Г – сквозного подруслового талика; Д – внитримерзлотные; Е – межмерзлотные; Ж – подмерзлотные неконтактирующие безнапорные; З – подмерзлотные неконтактирующие напорные; И – подмерзлотные контактирующие напорные; К – надмерзлотного радиационно-теплового талика.
Надмерзлотные воды СТС существуют сезонно, в течение летне-осеннего периода и промерзают зимой. Они циркулируют как в пористых, так и трещинных породах. Надмерзлотные воды СТС могут рассматриваться как «мерзлотная» разновидность верховодки, хотя некоторые авторы «надмерзлотной верховодкой» называют подземные воды, формирующиеся вверху оттаивающегося сезонномерзлого слоя в начале теплого периода и исчезающие к зиме. Надмерзлотные воды СТС распространены практически повсеместно, мощность обводненного слоя может изменяться от нескольких см до 1.0-1.5 м, редко больше. Наибольшая мощность наблюдается на пониженных участках рельефа, а на склонах и нешироких водоразделах сезонноталый слой часто бывает обводненным только в дождливый период. Подземные воды СТС питаются преимущественно атмосферными осадками, поэтому это в основном пресные и даже ультрапресные воды разнообразного химического состава, легко поддающиеся антропогенному загрязнению.
Надмерзлотные воды несквозных таликов существуют на участках глубокого многолетнего протаивания мерзлых пород. Они развиты в четвертичных отложениях и в верхней зоне коры выветривания. В летний период воды обычно имеют свободный уровень, а зимой в процессе сезонного промерзания кровли водоносного горизонта приобретают временный криогенный напор, величина которого может значительно превосходить отметки поверхности земли. Более детально условия формирования и режим вод надмерзлотных таликов рассмотрен в разделе 10.2.
Воды сквозных таликов охватывают разнообразные категории подземных вод, имеющие различный характер и направление движения, химический состав, гидродинамический режим и пр. В сквозных таликах движение воды имеет преимущественно вертикальное направление: в зонах питания глубоко залегающих водоносных горизонтов – нисходящее, на участках разгрузки – восходящее. Сквозные талики широко распространены в южной геокриологической зоне.
Подмерзлотные воды – воды первого от подошвы мерзлой толщи водоносного горизонта, комплекса или водоносной трещиноватой зоны (Романовский, 1983). Эти воды подразделяются на собственно подмерзлотные, контактирующие и неконтактирующие (разделенные литологическим водоупором) с мерзлой толщей, и глубинные, взаимодействия которых с мерзлыми породами не происходит. Неконтактирующие подмерзлотные воды имеют, как правило, положительную температуру и являются напорными. Они могут быть как пресными, так и солеными. Контактирующие подмерзлотные воды всегда обладают напором. Они могут иметь положительную температуру – пресные и слабо соленые и отрицательную температуру – соленые и рассольные воды. Соленые воды с отрицательной температурой называют криогалинными (по Романовскому, 1983) или криопэгами. Криогалинные воды вместе с вмещающими их горными породами входят в состав криолитозоны.
Межмерзлотные водоносные горизонты (слои, пласты и пр.) находятся внутри мерзлой зоны и ограничены в кровле и подошве мерзлыми породами. Последние могут окружать водоносную зону не только по простиранию, но и с боков. Собственно межмерзлотные воды всегда имеют гидравлическую связь с другими категориями вод мерзлой зоны.
Внутримерзлотные воды, находящиеся в различных слоях или линзах, в отличие от межмерзлотных окружены со всех сторон мерзлыми породами и не имеют гидравлической связи с другими водами.
Условия формирования и особенности режима подземных вод выделенных категорий достаточно детально рассмотрены Н.Н. Романовским в учебном пособии (1983).
1 Этот и следующий параграфы подраздела 9.2 составлены по работе О.Н. Толстихина «Изменение гидрогеологических структур под воздействием глубокого промерзания недр» (Мерзлотно-гидрогеологические условия…, 1984).
PAGE 147