2.3. Тектоника и сейсмичность
В последние годы в Республике Татарстан актуален вопрос построения системы геодинамической безопасности населённых пунктов и промышленных объектов. Особую опасность представляют геодинамические процессы в земной коре.
Основной причиной землетрясений на территории Республики Татарстан являются тектонические движения в зонах активных разломов кристаллического фундамента.
Город Болгар расположен в южной части Волго-Уральской антеклизы, где согласно районированию по подошве плитного чехла сочленяются ее крупные тектонические элементы - Казанская седловина и Мелекесская впадина.
Разработанные карты сейсмического районирования территории Восточно-Европейской платформы (масштаб 1: 2500000) и территории Республики Татарстан (1: 500000) утверждены в качестве нормативных документов.
Указанный комплект карт позволяет оценивать на трех уровнях степень сейсмической опасности, предусматривает осуществление антисейсмических мероприятий при строительстве объектов и отражает 10% (карта А), 5% (карта В), 1% (карта С) вероятность возможного превышения в течение 50 лет указанных на картах значений сейсмической интенсивности.
Согласно изменения № 5 к СНиП 11-7-81* «Строительство в сейсмических районах», действующего в настоящее время, для средних грунтовых условий территория г. Болгар относится к 6-балльной (карта В) и к 7-балльной (карта С) зоне сейсмичности при возведении объектов повышенной ответственности.
2.4. Гидрогеологические условия
В соответствии с гидрогеологическим районированием для Государственного водного кадастра территория города расположена в пределах Восточно-Русского сложного бассейна пластовых и блоково- пластовых вод и приурочена к Волго-Сурскому артезианскому бассейну второго порядка.
Гидрогеологическое расчленение разреза проведено с учетом геологических и структурных особенностей строения района и в соответствии со сводной легендой Средне-Волжской серии листов Государственной гидрогеологической карты России масштаба 1:200 000. На рассматриваемой территории выделены (сверху-вниз) следующие гидростратиграфические подразделения (рис.2):
Водоносный нижнечетвертично-современный аллювиальный и аллювиально-флювиогляциальный комплекс a, af QI-IV;
Водоносный (локально-слабоводоносный) плиоценовый терригенный комплекс (N2).
Слабоводоносная локально-водоносная уржумская карбонатно-терригенная свита (P2ur);
Слабоводоносный локально-водоносный верхнеказанский терригенно-карбонатный комплекс (P2kz2).
Слабоводоносный локально-водоносный нижнеказанский карбонатно-терригенный комплекс (P2kz1).
Водоупорный локально-слабоводоносный сакмарский карбонатно-сульфатный комплекс (P1s).
Водоносный нижнечетвертично-современный аллювиальный
и аллювиально-флювиогляциальный комплекс (a,af QI-IV)
Отложения комплекса слагают вторую, третью, четвертую надпойменные террасы, пойму и погребенную венедскую свиту долины р.Волги. Комплекс залегает первым от поверхности и ограничен сверху зоной аэрации, сложенной преимущественно суглинками. Подошва комплекса граничит с верхнепермскими и неогеновыми отложениями, представленными терригенными и карбонатными породами. Мощность комплекса изменяется от 45 до 71,5 м, максимальная отмечается на участках тальвега венедской палеодолины.
Водовмещающими породами комплекса являются разнозернистые кварцевые пески русловой фации с включениями гравия и гальки. В разрезе также присутствуют глины, суглинки, супеси пойменной и старичной фаций, залегающие в верхней его части. В тыловых частях аллювиальных террас доля глинистых пород в разрезе существенно возрастает. В верхней части разреза присутствуют суглинки и глины мощностью от 2-5,8 м до 10 м.
Основное питание комплекс получает за счет инфильтрации атмосферных осадков, область питания совпадает с областью его распространения. В зоне подпора Куйбышевского водохранилища питание водоносного комплекса периодически происходит за счет поверхностных вод водохранилища, а на остальной территории - путем поглощения поверхностного стока речной сети. В питании комплекса принимают участие подземные воды, локализованные в подстилающих отложениях. В прибрежной части Куйбышевского водохранилища это слабосолоноватые воды верхнепермских образований, на участках развития неогеновых отложений – пресные воды водоносного плиоценового комплекса.
Проницаемость песков различна. Коэффициент фильтрации изменяется от 0,2 до 20,2 м/сут, преобладающие значения 4-8 м/сут.
Воды комплекса напорные. Глубина залегания уровня грунтовых вод непостоянна, в зависимости от характера рельефа и условий залегания водовмещающей толщи, она изменяется от 4,0 до 36,0 м. Поток грунтовых вод направлен к Куйбышевскому водохранилищу, абсолютные отметки уровней изменяются от 53 до 66 м.
Водообильность комплекса неравномерная, характерные значения водопроводимости в районе г. Болгар около 100 м2/сут, в районе с.с. Три Озера и Ржавец – 400-500 м2/сут.
Формирование химического состава подземных вод связано с инфильтрацией атмосферных осадков и вод Куйбышевского водохранилища. Фильтрация вод Куйбышевского водохранилища в паводковый период распространяется на 2,0 км от берега.
Воды комплекса весьма пресные с минерализацией 0,3-0,5 г/л, преимущественно гидрокарбонатные магниево-кальциевые. Величина общей жесткости изменяется от 5,0 до 7,4, редко достигая 12,0 ммоль/л. Содержание микрокомпонентов в подземных водах в пределах нормы, за исключением железа, содержание которого составляет 0,1-6 мг/л., редко до 9,6 и марганца – 0,2 – 0,56 мг/л.
Водоносный нижнечетвертично-современный аллювиальный и аллювиально-флювиогляциальный комплекс является основным источником водоснабжения г. Болгар.
Водоносный (локально-слабоводоносный) плиоценовый терригенный комплекс (N2)
Отложения комплекса приурочены к палеоврезу р.Волги и ее палеопритоку, сложенным образованиями плиоцена. Комплекс характеризуется сложной литологической неоднородностью слагающих его пород. Озерные отложения комплекса слагают каньенообразные палеодолины. Образовавшиеся в условиях слабопроточного и застойного водоемов отложения на 60-70% представлены слабопроницаемыми глинами и алевритами.
Водовмещающими породами являются пески разнозернистые от мелко- до крупнозернистых с примесью гравия и галечника. Мощность водовмещающих пород составляет 10-43 м, значительно уменьшаясь к склонам палеодолин, где прослои песков залегают среди глин и алевритов.
Поток подземных вод плиоценового водоносного комплекса направлен от водоразделов к долине Куйбышевского водохранилища.
Плиоценовый водоносный комплекс получает преимущественно инфильтрационное питание. Разгрузка комплекса осуществляется в долины рек малодебитными родниками и мочажинами и в нижележащие отложения.
Водообильность отложений меняется от склонов палеоврезов к переуглубленной части палеорусла. Удельные дебиты скважин составляют 0.09-1.24 л/с, чаще 0.1-0.2 л/с.
По химическому составу подземные воды плиоценового комплекса преимущественно гидрокарбонатные магниево-кальциевые, кальциево-магниевые, либо смешанные по катионам с минерализацией 0.1-0.6 г/л. В результате подтока подземных вод из пермских отложений, обогащенных сульфатами, в тальвегах палеодолин формируются гидрокарбонатно-сульфатные, сульфатно-гидрокарбонатные и сульфатные воды с минерализацией 1.2-2.1 г/л.
Подземные воды комплекса используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения путем эксплуатации одиночных водозаборных скважин.
Слабоводоносная, локально-водоносная
уржумская карбонатно-терригенная свита (P2ur)
Свита широко распространена на северо-западе и востоке района, отсутствуя в центральной части. На всей площади распространения она перекрыта четвертичными отложениями.
Водовмещающими породами являются песчаники, песчаные алевролиты и известняки, залегающие среди мощной (до 85%) толщи водоупорных глин и алевролитов. Отдельные водоносные прослои не выдержаны по простиранию, мощность их, как правило, не превышает 0,8-1,6 м. По условиям залегания и типу циркуляции воды трещинно-поровые, пластовые, напорные.
Водообильность свиты незначительна. Удельные дебиты скважин составляют 0,012-0,15 л/с. Коэффициент водопроводимости изменяется от 0,1 до 19 м2/сут.
Подземные воды по химическому составу разнообразны. В верхней части свиты формируются гидрокарбонатные кальциево-магниевые и кальциево-натриево-магниевые воды с минерализацией 0,3-0,5 г/л. В нижней части свиты формируются сульфатно-гидрокарбонатные воды с минерализацией 0,7-1,0 г/л, что обусловлено загипсованностью нижней части разреза.
Свита получает питание, в основном, за счет инфильтрации атмосферных осадков, на отдельных участках за счет подтока подземных вод водоносного верхнеказанского комплекса.
Практического значения для целей водоснабжения подземные воды свиты не имеют из-за невысокой водообильности отложений.
Слабоводоносный (локально-водоносный) верхнеказанский терригенно-карбонатный комплекс (P2kz2)
Комплекс распространен практически повсеместно.
Осадконакопление происходило в условиях прибрежной части мелководного бассейна. Отложения комплекса представлены переслаивающимися загипсованными известняками, доломитами, глинами, песчаниками, гипсами и ангидритами. В кровле комплекса залегают гипсы, доломиты и глины. Пачки гипсов и ангидритов, мощностью 5-12 м, распределены по всему разрезу и часто выдержаны по площади распространения комплекса. Прослои песчаников незначительной мощности (2-4 м) приурочены к подошве комплекса. Глины и алевролиты залегают среди доломитов, известняков и гипсов в виде линз или маломощных прослоев.
Водовмещающими являются известняки, доломиты, и песчаники. Статические уровни устанавливаются на глубине 10,9-56,9 м. Воды комплекса напорные. Удельные дебиты поисковых скважин изменяются от 0.01 до 2.24 л/с. Коэффициенты фильтрации составляют от 1 м/сут до 11 м/сут, водопроводимость комплекса изменяется от 27 м2/сут до 216 м2/сут.
Питание комплекса осуществляется путем инфильтрации атмосферных осадков, а на отдельных участках путем перетока подземных вод из выше и нижележащих водоносных комплексов. Разгрузка происходит в долину Куйбышевского водохранилища.
Химический состав подземных вод характеризуется значительным разнообразием от гидрокарбонатных 0.83-1.13 г/л, на участках неглубоко залегания комплекса или в условиях опреснения подземными водами, локализованными в четвертичных и плиоценовых отложениях, до гидрокарбонатно-сульфатных с минерализацией 1.3-3.4 г/л, сформированных в загипсованных породах верхнеказанских отложений. Для подземных вод характерно повышенное значение окисляемости, ввиду наличия в разрезе доломитов пропитанных битумом.
Подземные воды верхнеказанского комплекса практического интереса для организации крупного водоснабжения не представляют вследствие повышенной минерализации и могут быть использованы как лечебно-столовые в бальнеологических целях.
Слабоводоносный (локально-водоносный) нижнеказанский карбонатно-терригенный комплекс (P2kz1)
Почти по всей территории комплекс перекрывается отложениями верхнеказанского подъяруса, реже неоген-четвертичными и залегает на отложениях сакмарского яруса. Глубина залегания кровли определяется структурно-тектоническими особенностями территории и гипсометрической поверхностью рельефа.
На севере территории в разрезе нижнеказанских отложений преобладают терригенные породы (алевролиты, глины, песчаники), к югу доля карбонатных пород возрастает. К подошве комплекса доля карбонатных пород увеличивается, а степень загипсованности уменьшается.
Водовмещающие породы представлены трещиноватыми песчаниками, алевролитами, доломитами, известняками, суммарная мощность которых составляет 10 – 58 м.
Комплекс характеризуется слабой водообильностью, удельные дебиты скважин составляют 0.03-0.7 л/с м. Значения водопроводимости составляют около 10 м2/сут.
Питание нижнеказанского комплекса осуществляется путем инфильтрации атмосферных осадков и частично путем перетока подземных вод из выше и нижезалегающих водоносных подразделений.
Химический состав подземных вод комплекса разнообразен от сульфатно-гидрокарбонатных с минерализацией от 0.7 до 0.9 г/л, на участках неглубокого залегания комплекса и в условиях гидравлической связи с подземными водами неоген-четвертичных отложений, до хлоридно-сульфатных с минерализацией до 2.4 г/л.
Подземные воды комплекса используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения очень ограниченно, для организации крупного централизованного водоснабжения непригодны, т.к. имеют повышенную минерализацию. Практический интерес представляют для использования в качестве лечебных минеральных вод.
Водоупорный локально- слабоводоносный сакмарский
карбонатно-сульфатный комплекс (P1s)
В разрезе комплекса доминируют водоупорные ангидриты и гипсы (76-85% разреза). Сакмарские отложения образуют довольно выдержанную по площади распространения водоупорную толщу, отделяющую подземные воды верхнепермских отложений от нижележащих напорных вод нижнепермских каменноугольных и девонских отложений. Мощность сакмарского водоупора составляет от 19 до 89 м. Подземные воды приурочены к маломощным линзовидным прослоям кавернозных, слабо трещиноватых доломитов, мощностью 0,4-4,8 м, которые залегают преимущественно в верхней части разреза. По имеющимся данным суммарная мощность составляет 2,0-10,5 м. По условиям залегания и типу циркуляции подземные воды комплекса напорные пластово-трещинные. В зоне неглубокого залегания величина напора составляет 58,8 м, с погружением напластований она увеличивается и ориентировочно по данным структурного бурения может достичь 350,0 м.
Подземные воды сульфатные и хлоридно-сульфатные кальциево-натриевые и натриевые с минерализацией 8,0-10,9 г/л.
|
