РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ФОРМИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД КРЫМА

Водоносный комплекс мэотическо-понтических отложений. Движение подземных вод. Чегерчинская мульда

Мэотические и понтические известняки и пески разделены водоупорными прослоями незначительной мощности и в большинстве случаев составляют единый водоносный комплекс ( 12). Только на Керченском полуострове водоносные горизонты в мэотических и понтических отложениях, приуроченные к отдельным синклиналям, имеют самостоятельное значение.

В пределах Новоселовского поднятия мэотические и понтические водопроницаемые отложения лишены подземных вод. В Альминском бассейне эти породы обводнены только в погруженной его части. Сплошное распространение водоносный комплекс имеет в пределах Белогорского и Северо-Сивашского бассейнов и антиклинального перегиба между ними.

Водовмещающие породы представлены преимущественно пористыми известняками-ракушечниками, реже оолитовыми и мергелистыми в различной степени закарстованными известняками с прослоями мергелей. В Белогорском бассейне обводнены преимущественно .кварцевые и ракушечные пески и песчаники с прослоями глины, значительно реже встречаются ракушечные известняки.

Подстилается описываемый водоносный комплекс нижнемэотическими глинами, мергелями и мергелистыми известняками. Однако, как отмечалось выше, в некоторых местах (северное крыло Альминского бассейна, отдельные участки Новоселовского поднятия и др.) водоупорные отложения нижнего мэотиса отсутствуют и водоносный комплекс здесь развит в сарматских и мэотических отложениях, а понтические и мэотические известняки служат зоной аэрации грунтовых вод сарматских отложений.

Водоупорной кровлей водоносного комплекса местами служат мергели верхнепонтического возраста, но большей частью они размыты и на понтических отложениях залегают песчано-глинистые отложения среднего и верхнего плиоцена. На отдельных участках южного крыла Белогорского бассейна, района Тарханкутских складок и Новоселовского поднятия мэотическо-понтический водоносный комплекс залегает под маломощным покровом четвертичных суглинков и не имеет водоупорной кровли.

Суммарная мощность водоносных отложений мэотиса и понта колеблется от 7 до 65 м. Мощность слоя грунтовых вод в мэотических отложениях в пределах Тарханкутских складок варьирует от 6 до 10 ж, глубина залегания 2—12 ж. Мэотическо-понтический водоносный комплекс вскрыт при бурении на глубинах от 3 до 244 ж. Наибольшая глубина его залегания отмечена в Белогорском бассейне, наименьшая — в южной части Новоселовского поднятия в районе с. Охотниково.

Воды мэотиса и понта на большей части площади их распространения напорные и только на крыльях бассейнов, а также в южной части Новоселовского поднятия свободные. Статический уровень воды колеблется от 4 ж выше поверхности земли до 63 ж ниже нее. Самоизлив наблюдается на морском побережье в погруженных частях Альминского, Белогорского и Северо-Сивашского бассейнов (здесь напор вод максимальный, а отметки рельефа наиболее низкие). Уровень воды в мэотическо-понтическом комплексе устанавливается на 2—35 ж ниже уровня вод сармата и на 1—25 ж выше уровня вод в средне- и верхнеплиоценовых отложениях (см.  32). Таким образом, на участках, где между этими комплексами отсутствует достаточно надежный водо- упор, возможен перелив вод сарматских отложений в мэотические. Однако в большинстве случаев они разобщены. В то же время там, где понтические водоносные известняки непосредственно перекрываются песчаными фациями среднего плиоцена, происходит перелив вод из понтических отложений в среднеплиоценовые; это отмечается, например, в юго-восточной части Белогорского бассейна.

Движение подземных вод в мэотических и понтических отложениях направлено от района Внешней гряды, являющейся областью их питания, на север и северо-восток. Абсолютные отметки гидроизопьез уменьшаются от 8—18 м. в районе Внешней гряды до 2—4 м на побережье Азовского моря и до 0 на берегу Каркинитского залива. Другой областью питания является северная часть Тарханкутского плато, откуда воды движутся в северном и северо-восточном направлениях. По подсчету Е. А. Ришес (1958), в районе балки Чатырлык расход потока напорных вод составляет 440 тыс. м?/сутки, из них 414 тыс. м3/сутки поступает со стороны Тарханкутского плато.

В антиклинальном перегибе между Белогорским и Северо-Сиваш- ским бассейнами сплошной поток напорных вод не нарушается, а лишь происходит их растекание в направлении к Азовскому (воды Белогорского бассейна) или Черному (воды Северо-Сивашского бассейна) морям. Разгрузка напорных вод происходит в основном в Азовское и Черное моря через толщу песчано-глинистых отложений среднего и верхнего плиоцена.

П. Н. Ефремов считает, что в северную часть Крыма воды могут поступать с севера от долины Днепра. Однако имеющиеся в настоящее время данные не подтверждают этого предположения. Потоки вод, движущихся с севера и юга, встречаются в районе Перекопского перешейка и создают зону взаимного подпора, от которой воды растекаются к Каркинитскому заливу и Азовскому морю.

В Альминском бассейне движение вод мэотическо-понтического комплекса происходит в сторону Черного моря, в пределах которого они, очевидно, разгружаются. Грунтовые воды в южной части Новосе- ловского поднятия, на участке выявленной Г. А. Лычагиным Калинов- ской синклинали (район с. Охотниково), движутся в направлении с восток-северо-востока на запад-юго-запад. На юге эти воды подпираются Джага-Кущинским и Сасык-Сивашским озерами. Поток этих вод в районе с. Охотниково обусловил сильную закарстованность известняков.

Водообильность пород существенно изменяется в зависимости от их водопроницаемости и условий питания. Наиболее водообильны эти отложения в Северо-Сивашском бассейне и антиклинальном перегибе между этим бассейном и Белогорским, а также в районе с. Охотниково. Здесь мэотические и понтические отложения представлены пористыми закарстованными ракушечными известняками и дебит скважин достигает обычно 25—60 л/сек при понижении уровня воды на 0,5—1 м. Весьма изменчива водообильность мэотических отложений в пределах Тарханкутских складок, удельный дебит скважин колеблется от 0,05 до 63 л!сек. Здесь максимальная водообильность приурочена к синклиналям (скв. 244, 290, 289, а также источник вблизи оз. Джарылгачс расходом около 40 л/сек), а минимальная к антиклиналям.

Минерализация вод на большей части Равнинного Крыма колеблется от 0,3 до 1,0 г/л, в их составе преобладают гидрокарбонаты кальция ( 35). Более высокой минерализацией (до 2,5 г/л) воды характеризуются в основном только на севере Крымского полуострова и на побережьях Сасыкского и Джага-Кущинского озер. В приосевой части Северо-Сивашского бассейна минерализация вод увеличивается до 14 г/л; состав их хлоридный магниево-натриевый и кальциево-натрие- вый.

Минерализация грунтовых вод в мэотических отложениях на южном склоне Северо-Сивашского бассейна колеблется большей частью от 1 до 3 г/л, иногда снижается до 0,7 г/л, а на побережье Каркинитского залива й Донузлавского озера она достигает местами 20— 32 г/л. По составу воды хлоридные кальциево-натриевые. Высокая минерализация грунтовых вод в прибрежной зоне объясняется проникновением в них морских вод и последующей концентрацией солей.

Отложения мэотиса на Керченском полуострове не имеют повсеместного распространения, а залегают в отдельных мелких брахисин- клиналях (мульдах): Чегерчинской, Маяк-Салынской, Керченской, Ке- зенской, Баксинской, Эльтиген-Ортельской, Яныш-Такильской и Кыз- Аульской, Камыш-Бурунской. Наиболее крупные из них следующие: Че- герчинская площадью 220 км2, Керченская—114 км2, Камыш-Бурунс- кая — 80 км2 и Маяк-Салынская — 80 км2. Площади остальных бассейнов составляют от 5 до 25 км2. Они представляют собой обособленные малые артезианские бассейны, имеющие собственные области питания, стока и разгрузки, и расположены в непосредственной близости друг от друга. Границы распространения подземных вод обычно почти совпадают с геологическими границами мэотических отложений.

Характерна частая литологическая изменчивость пород как по площади, так и в разрезе. Ближе к крыльям мульд развит преимущественно единый пласт ракушечного известняка с различной степенью цементации. К центральной части мульды известняки выклиниваются, распадаясь на ряд пластов небольшой мощности и замещаясь глинистыми разнозернистыми песками. Здесь водоносные породы обычно переслаиваются с водоупорными глинами. Подчиненную роль играют мшанковые (мембранипоровые) известняки. На крыльях мульд они находятся часто непосредственно под ракушечными известняками, в центральных же частях мшанковые известняки залегают ниже песков и обычно отделены от последних пластом глин. Наиболее развиты мшанковые известняки в Маяк-Салынской мульде.

Трещиноватость и закарстованность в тех и других известняках обычно не проявляется, за исключением юго-западной части Камыш- Бурунской мульды, где залегающие с поверхности или под покровными отложениями ракушечные известняки сильно выщелочены и закарстованы. Карстовые полости имеют высоту 0,1—0,2 м при ширине 0,5— 0,7 м, вытянуты по напластованию. Скважинами были вскрыты карстовые полости сечением до 1 м, почти полностью заполненные песчано-глинистым материалом с обломками известняков.

Весьма непостоянна и общая мощность водоносных слоев, которая колеблется в пределах от 1 до 80 ж и в среднем составляет 10—40 м. Обычно мощность водоносного горизонта увеличивается к центральным частям мульд. Наибольшая мощность водоносных пород (60—80 м) встречена в Керченской и Баксинской мульдах. Мощность прослоев глин обычно от 1 до 10 ж, но иногда она возрастает до 15—20 м (Яныш- Такыльская и Керченская мульды). Подстилаются водоносные мэоти- ческие известняки и пески мощной толщей глин нижнего мэотиса и верхнего сармата. Водоупорной кровлей служат обычно глины верхнего мэотисд (мощностью 10—25 м) и понта (мощностью 10—30 м). Иногда в кровле горизонта залегают киммерийские железные руды (Керченская мульда) и отложения глинистой брекчии (Баксинская мульда).

В большинстве мульд воды залегают на глубинах до 150 м на абсолютных отметках от 50 до 100 м. Наиболее близко от поверхности земли эти воды находятся в областях питания и в пониженных участках рельефа, к которым зачастую приурочены очаги их разгрузки.

Общей закономерностью для всех мульд является быстрое погружение водоносных горизонтов от крыльев к центрам мульд. В Баксинской мульде отмечается погружение водоносного горизонта под углом до 30° и более и уже в 1—2 км от области питания воды залегают на глубинах свыше 260 м (абсолютная отметка вскрытия вод 160 м). В центре мульды скважина глубиной 340 м не достигла известняков и вскрыла лишь мощную толщу древних сопочных брекчий, переслаивающихся с нормальными морскими отложениями плиоцена. В Чегерчинской мульде скважина на Приазовской низменной равнине вскрыла воду на глубине 287 м в мшанковых известняках нижнего мэотиса.

В центральных частях мульд напор вод составляет от 70 м (Ка- мыш-Бурунская мульда) до 124 м (Маяк-Салынская мульда), а в Че- герчинской мульде — до 300 м. Статические уровни устанавливаются большей частью на глубинах 15—50 м, однако, близ областей питания, на крыльях мульд, глубины возрастают до 60 м и более (Керченская, Камыш-Бурунская мульды). В ряде случаев (Чегерчинская, Маяк-Салынская мульды) наблюдается фонтанирование скважин, расположенных в пониженных участках рельефа, причем фонтаны достигают 9— 15 м выше поверхности земли. В 1945 г. отмечалось фонтанирование скважин и в Керченской мульде (Ришес, 1958), но за истекшие 20 лет уровень вод значительно снизился и в настоящее время статические уровни здесь повсеместно ниже поверхности земли. Абсолютные отметки уровней обычно закономерно уменьшаются к морскому побережью или к пониженным участкам рельефа. Пределы изменения статического уровня в мульдах колеблются от 0 до 45 м. Наиболее низкое положение уровней (от +1 до +4 м) отмечается на большей части площади Камыш-Бурунского артезианского бассейна. В Баксинской мульде статические уровни находятся на абсолютных отметках от 72 до 84 м, занимая наиболее высокое положение на полуострове.

Дебиты скважин составляют обычно 1—10 л/сек при понижениях уровня на 8—13 м. Наибольшей водообильностью отличаются юго-западная часть Камыш-Бурунской мульды (дебит скважин 36 л/сек при понижении 1 м), западная часть Керченской мульды (дебит 5 л!сек при понижении 0,02 м), северная и центральная часть Маяк-Салынской мульды (дебит 27—37 л/сек при понижении 8—12 м). Наименее водо- обильной являются Эльтиген-Ортельская и восточная части Баксинской мульды, где дебиты скважин измеряются долями литра в секунду. Коэффициенты фильтрации отложений мэотиса на большей части площади их распространения составляют от 1 до 6 м/сутки. Однако в ряде мест наблюдаются аномально высокие коэффициенты фильтрации. Так, на юго-западе Камыш-Бурунской мульды коэффициенты фильтрации „закарстованных известняков превышают 250 м/сутки. В центре и на северном крыле Маяк-Салынской мульды коэффициенты фильтрации мшанковых известняков достигают 40 м/сутки, доходя до 100 м/сутки.

По химическому составу воды отличаются большой пестротой (см.  35). Общая минерализация вод колеблется в пределах от 0,5 до 70 г/л. Преобладают слабосолоноватые сульфатно-хлоридные магниево-натриевые, а в областях питания — хлоридно-сульфатные воды. В центральных частях мульд воды нередко содержат сероводород. В погруженной части Камыш-Бурунской мульды встречены рассолы с минерализацией до 65—70 г/л, сероводородные, хлоридные магниево-натриевые. Сильно минерализованные воды приурочены обычно также к мшанковым известнякам на участках их погружения. Отличными от других вод мэотических отложений Керченского полуострова являются воды Баксинской мульды. Здесь встречены пресные (около 1 г/л) сульфатно-гидрокарбонатные магниево-натриевые воды. С глубиной минерализация вод возрастает до 2 г/л и более и они переходят в хлоридно-гидрокарбонатные натриевые. Своеобразная вода содержится в глубоких частях Чегерчинской мульды — солоноватая сероводородная, с содержанием аммония 10 мг/л и температурой на выходе 23° С. Это единственный известный случай нахождения термальных вод в мэотисе Керченского полуострова; обычно температура вод мэотических отложений составляет 12—14° С. Из микрокомпонентов в водах мэотиса почти повсеместно за исключением зоны наиболее пресных вод близ областей питания присутствует бром. Рассолы Камыш-Бурунской мульды содержат 125 мг/л брома и 1—5 мг/л йода.