Формирование подземных вод Горного Крыма. Режим и баланс трещинно-карстовых вод верхней юры

 

ФОРМИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД КРЫМА

 

 

Формирование подземных вод Горного Крыма. Режим и баланс трещинно-карстовых вод верхней юры

 

СОВРЕМЕННЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

 

Для. Горного Крыма характерно наличие двух структурных этажей, существенно различающихся по своим гидрогеологическим особенностям. Верхний структурный этаж сложен мощной толщей верхнеюрских отложений, в основном известняков и местами подстилающих их конгломератов и песчаников. С ними связаны трещинно-пластовые и трещинно-карстовые подземные воды, свободно сообщающиеся с дневной поверхностью и находящиеся в движении под дренирующим воздействием поверхностных эрозионных процессов. Нижний структурный этаж сложен водоупорной толщей сланцев с прослоями песчаников (средне- юрских и главным образом таврической серии), лишь местами содержащими маломощные трещинные воды.

 

Значительный интерес представляют трещинно-карстовые воды известняков верхнего структурного этажа. Выявление особенностей формирования их режима и расчет баланса имеют большое практическое значение, поскольку эти воды являются основным источником водоснабжения многих населенных пунктов и курортов Южного берега Крыма. В режиме карстовых вод находят отражение сложные условия их залегания и динамики; поэтому рассмотрению формирования подземных вод Горного Крыма предпосылается краткая характеристика их режима и баланса.

 

Режим и баланс трещинно-карстовых вод верхней юры

 

Режим источников Горного Крыма с 1945 г. систематически изучается Крымской оползневой и гидрогеологической станцией. По ряду источников имеются наблюдения за период 30—50 лет. Наиболее изучены источники Южного берега Крыма, от г. Алушты до мыса Айя. Здесь описаны почти все известные источники и по главнейшим из них ведутся многолетние наблюдения за расходами, температурой и изменением химического состава. На северном склоне гор и в восточной части Горного Крыма наблюдениями, начатыми главным образом в последние годы, охвачено небольшое число источников. Изучаются источники в основном карстового характера с весьма непостоянным режимом. Наибольшим постоянством дебита отличается группа карстовых источников Кастельского района (западнее и северо-западнее г. Алушты), выходящих в зонах контакта сланцев таврической серии с изверженными породами.

 

По условиям выхода источники юрских отложений можно разделить на несколько типов: источники, выходящие непосредственно из верхнеюрских известняков или их отторженцев; источники из известково-глыбового навала у подножия горных массивов; источники из делювиальных накоплений и, наконец, источники из аллювиальных отложений речных долин.

 

 

Источники этих типов отличаются и по особенностям режима, обусловленного различными факторами: количеством выпадающих атмосферных осадков и временем их выпадения, рельефом, своеобразием карста и .геолого-тектоническими особенностями. Из числа этих факторов наиболее динамичным и в короткий срок оказывающим воздействие является климатический фактор.

 

Колебания расходов источников разных типов, выходящих в различных районах, в общем имеют синхронный характер. Общей закономерностью режима источников является то, что максимальный дебит их фиксируется весной и минимальный в конце лета и осенью. Максимальные и минимальные расходы как отдельных источников, так и групп источников в течение ряда лет не остаются одинаковыми. Колебания их в разные годы указывают на расходование или пополнение основных запасов подземных вод. Величины этих колебаний довольно значительны; на протяжении отдельных лет они зависят от количества осадков и испарения. Изменение дебита источников, расположенных на большей высоте от подножия Главной гряды, связанное с выпадением атмосферных осадков, происходит быстрее, чем источников, находящихся значительно ниже. Увеличение дебита последних запаздывает во- времени по сравнению с первыми источниками, что находится в прямой связи с большей их удаленностью от горного массива.

 

Анализ режима источников Южного берега Крыма, проведенный В. А. Протасовым, позволил ему выделить четыре группы источников ( 17). За основу выделения групп источников было принято сходство кривых их расходов. Так, к источникам первой группы относятся Аян-Су, Карстовый, Хастабаш, выходящие из верхнеюрских известняков, а также источник Шан-Кая, приуроченный к отторженцам известняков и др. Эта группа источников в годовом разрезе характеризуется наличием нескольких фаз в изменении их дебита: постепенное увеличение его, максимальное значение, спад и резкий минимум. Источники этой группы связаны с обширными площадями подземных водосборов в верхнеюрских известняках. Вторую группу составляют источники, выходящие из мощного известняково-глыбового навала, имеющего небольшую площадь распространения. К этой группе относятся источники Абарка в районе Голубого залива, Суат в Алуштинском районе и др. Расходы источников второй группы быстро изменяются в связи с выпадением атмосферных осадков.

 

Примерами источников третьей группы могут служить Фасбурла, Оджа-Чашме (Симеизский район) и Кречь III (с. Лучистое, Алуштинского района), выходящие из известняково-глыбового навала. Дебиты источников этой группы изменяются в связи с выпадающими осадками через более продолжительное время по сравнению с источниками первой и второй групп (спустя три-четыре месяца после выпадения обильного количества осадков).

 

К четвертой группе относятся источники Курпи Верхний в районе д. Мухалатки (западная часть Южного берега Крыма), Топ-Кая-Чок- рак в Гурзуфском районе и др. Она объединяет источники, выходящие из известнякового делювия, с часто изменяющимися дебитами. Дебиты источников этой группы наиболее «чувствительны» к изменениям, происходящим в количественном распределении осадков. Питание источников данной группы, видимо, осуществляется за счет подземных вод, формирующихся в верхней части склона Южного берега, а также за счет выпадающих здесь осадков.

 

Дебиты всех групп источников колеблются в широких пределах — от 0,03 до 65 л/сек; у источников первой группы амплитуда колебания дебитов наименьшая — от 4 до 19 л/сек.

 

Соответствующие благоприятные геолого-карстологические условия способствуют тому, что некоторые источники Горного Крыма, видимо, получают питание из естественных регулирующих подземных резервуаров. Сток таких источников (например, Скельского, Аяна, Краснопе- щерского и др.) формируется не только за счет осадков текущего года, но и за счет расходования запасов предыдущих лет. И. Г. Глухов (1948, 1960) отвечает, что не все осадки идут на образование подземного стока данного года. Часть их поступает на пополнение запасов подземных вод. После засушливого года осадки вначале поступают на восстановление запасов, а потом на формирование подземного стока данного года.

 

В засушливый период функционируют лишь наиболее крупные источники, через которые осуществляется дренаж самых глубоких частей закарстованных известняковых массивов. Таким образом, карст играет большую регулирующую роль в стоке. «Затрудняя сток в реки карст, однако, не уменьшает суммарной величины стока (поверхностного), а лишь растягивает этот сток во времени» (Филенко, 1949, 1950). И. Г. Глуховым (1960) на основании анализа расходов источников и атмосферных осадков за период 1878—1957 гг. установлена 16-летняя периодичность стока карстовых вод. За это время было пять периодов с чередованием засушливых и водообильных лет.

 

По температуре воды большинство источников указанных групп холодные. Амплитуда годовых колебаний температуры воды источников составляет 0,5—2° С (температура колеблется от 7—8 до 9—11°). Однако во всех группах встречаются отдельные источники и с большими колебаниями температуры воды. Источники с низкой и более постоянной температурой воды расположены выше по склону и характеризуются большим дебитом. Источники с более высокими температурами и резкими их колебаниями расположены ниже по склону и обычно малодёбитны.

 

Наблюдения за химическим составом подземных вод проводятся по 127 источникам. На протяжении года минерализация вод изменяется мало. Обычно минерализация вод несколько уменьшается в паводок и при больших ливнях и возрастает в межень. Однако степень минерализации воды изменяется при этом очень незначительно и не во всех источниках.

 

 

К содержанию: ГИДРОГЕОЛОГИЯ СССР. ТОМ 8. КРЫМ

 

Смотрите также:

 

Гидрология и гидрохимия  С геологическим молотком по Крыму 

 

Геология Крыма  Геологические экскурсии по Крыму  Строение Крыма отложения таврической серии