Гідрогеологічне районування території України

Гідрогеологічному районуванню України присвячені роботи Б.Л. Лічкова, В.І. Лучицького, К.І. Макова, О.К. Ланґе, Н.І. Толстіхіна, А.Є. Бабинця, Ф.А. Руденка та ін. Ними бралися до уваги різноманітні природні фактори, що визначають закономірності формування, розподілу, складу і умов експлуатації підземних вод.

Районування полягає у виділенні гідрогеологічних структур різних рівнів – від першого до четвертого. Гідрогеологічні райони першого рівня охоплюють найбільші геоструктури, такі, як, наприклад, Український щит, Дніпровсько-Донецька западина тощо. В межах цих районів, також за геоструктурним принципом, виділяються гідрогеологічні райони другого порядку, наприклад Донецький і Донський водонапірні басейни другого порядку у Дніпровсько-Донецькому водонапірному басейні, водонапірні басейни Зовнішньої зони і Самбірсько-Рожнятівський Передкарпатського водонапірного басейну тощо.

Райони третього порядку виділялися в межах геоструктур другого порядку, наприклад схили і центральні частини структур другого порядку (Північний і Південний борти та грабен Дніпровського басейну та ін.).

Райони четвертого порядку є найдрібнішими таксонометричними одиницями районування. Вони виділяються за гідрогеологічними ознаками, серед яких головною є розповсюдження водоносних горизонтів з урахуванням можливості їх практичного використання. Остання визначається глибиною і умовами залягання вод, їх якістю, водозбагаченістю водоносних горизонтів, умовами живлення, циркуляції і розвантаження.

До районів першого порядку належать водонапірні басейни: Волинсько–Подільський (А), Передкарпатський (Б), Закарпатський (В), Причорноморсько-Азовський (Г), Дніпровсько-Донецький (Д) та гідрогеологічні масиви тріщинних і тріщинно-порових вод – Карпатський складчасто-покривний (Є), Українського щита (Ж), Донецький складчастий (З), Гірського Криму (І) (рис. 9.7).

Волинсько–Подільський водонапірний басейн розташований між Українським щитом на сході і Передкарпатським водонапірним басейном на південному заході. На півдні басейн продовжується на території Молдови, на півночі – Бєларусі і Литви, на заході – Польщі.

Ложе басейну занурюється від схилів Українського щита і Білоруського підняття на південь і захід, особливо стрімко по системі розломів на широті Володимира Волинського і Рівного. Водоносні горизонти відповідно до занурення ложа нахилені на захід і південний захід. Вони приурочені до протерозойських, палео–, мезо– і кайнозойських утворень і часто утворюють єдині водоносні комплекси. Верхні горизонти повсюдно містять прісні води. Від Українського щита, де розташована область живлення, до Передкарпатського водонапірного басейну зі збільшенням глибини мінералізація вод зростає і в нижній частині розрізу з’являються міцні солянки. Глибина розповсюдження прісних вод в басейні змінюється у різних його частинах в широких межах. Якщо у вапняках девону південної частини басейну на глибині 500 м ще розповсюджені прісні води, то води Львівської кам’яновугільної мульди на глибинах 175–400 м містять солені води з мінералізацією 35 г/дм³. Високою водозбагаченістю і великими запасами підземних вод відзначаються водоносні горизонти і комплекси у північній та центральній частинах басейну, на відміну від південної, де значна глибина ерозійної мережі сприяє дренуванню підземних вод, несприятливому для їх нагромадження.

Для водопостачання використовуються майже усі водоносні горизонти і комплекси басейну. Найбільше води відбирають з крейдових, неогенових і четвертинних горизонтів.

Передкарпатський водонапірний басейн розташований між Волинсько–Подільським на північному заході та Карпатським складчастим масивом на південному сході. З геологічного боку він являє глибокий передгірський прогин, складений неогеновою моласою і четвертинними відкладами. Особливістю басейну є нафтогазоносність його глибоких горизонтів, наявність соленосних порід, особливо у південно-західній частині та насувна будова. Ложе басейну являє еродовану різновікову поверхню – від рифейських до мезозойських утворень. Водоносність неогенових відкладів дуже низька. Підземні води переважно високо мінералізовані, непридатні для водопостачання. Підземні води хорошої якості зустрінуті в алювіальних відкладах, які служать основним джерелом водопостачання, в тому числі централізованого, багатьох, навіть великих, населених пунктів (наприклад водозабір на р. Стрий).

Підземні води глибоких горизонтів басейну збагачені йодом, бромом, іншими мікроелементами і можуть використовуватися як цінна гідромінеральна сировина.

Закарпатський водонапірний басейн розташований на південний захід від Карпатського гірського складчасто-покровного масиву. Він приурочений до Закарпатського прогину, що складається з Чоп-Мукачівської і Солотвинської западин. У розрізі басейну беруть участь водоносні комплекси неогенових піщано-глинистих соленосних і вулканогенних утворень та алювіальних відкладів долини р. Тиси і її допливів.

У алювіальних відкладах і ефузивній товщі порід розповсюджені прісні води, що успішно застосовуються для водопостачання. В окремих випадках води збагачені сірководнем або діоксидом вуглецю і належать до мінеральних. Піщано-глинисті і соленосні відклади неогену, переважно, слабко водозбагачені, містять солені води і солянки. У породах ложа басейну залягають міцні хлоридні натрієві і кальцієво-натрієві солянки.

Закарпатський водонапірний басейн належить до перспективних на пошуки термальних вод. Температура на глибині 2000 м тут перевищує 100^оС.

З відкладами карпатію, баденію і сармату пов’язані невеликі родовища сухого метанового газу та родовище діоксиду вуглецю (Карпатська..., 2004).

Причорноморсько–Азовський водонапірний басейн охоплює південну частину моноклінального схилу Українського щита, Рівнинний Крим та акваторії північно-західного шельфу Чорного і Азовського морів.

Основні водоносні горизонти басейну приурочені до осадових порід крейди, палеогену, неогену і антропогену. Рух підземних вод спрямований від області живлення на північному борті басейну на південь, де, ймовірно в зоні широтних тектонічних порушень під дном Чорного моря відбувається їх розвантаження. У цьому ж напрямі зростає мінералізація підземних вод. З іншого боку підземні води глибоких горизонтів рухаються від найбільше зануреної частини басейну – Михайлівської депресії – на північ, захід, південь і схід (Колодій В., Лебединець, Колодій І., 1999. Таким чином у басейні наявні генетично відмінні водонапірні системи – елізійна та інфільтраційна зі спільними осередками розвантаження вод.

Зона прісних вод у басейні розповсюджена не повсюдно. На окремих ділянках суттєво мінералізованими є навіть ґрунтові води. Прісні і солонуваті води, насамперед неогенових відкладів басейну, широко використовуються для водопостачання півдня України.

Причорноморсько-Азовський водонапірний басейн є нафтогазоносним. Окрім цього у Рівнинному Криму тут розкриті термальні води, перспективні для отримання геотермальної енергії.

Дніпровсько-Донецький водонапірний басейн розташований у північно-східній частині України. На заході й півдні його межа умовно проводиться по виходах кристалічних порід Українського щита. У південно-східній частині він межує з Донецьким басейном, на півночі і сході басейн простягається на територіях Бєларусі і Росії.

Водоносні горизонти басейну приурочені до палеозойських, мезозойських і кайнозойських відкладів загальною товщиною понад 10 км. У басейні розвинуті потужні соленосні товщі у девонських і пермських відкладах. Водоносні горизонти басейну відзначаються різною водозбагаченістю, хімічним складом і мінералізацією.

Товщина зони прісних вод досягає в центральних частинах басейну 350-400 м, а на схилах Українського щита і Воронізького масиву збільшується до понад 500 м, охоплюючи майже усю товщу мезо- кайнозою. Прісні води на схилах Українського щита (Київ, Черкаси та ін.) розповсюджені у відкладах верхнього палеозою. Це зумовлене тим, що схили кристалічних масивів є областями живлення водоносних горизонтів осадової товщі.

В міру занурення водоносних товщ до центральної частини басейну умови водообміну поступово погіршуються, завдяки чому на великих глибинах повсюдно формуються високо мінералізовані води і солянки. На цих глибинах залягають численні родовища нафти і газу, сумарні розвідані запаси яких є найбільшими в Україні.

Для водопостачання найбільш широко використовуються хорошої якості підземні води палеогенових, крейдових і юрських відкладів. Дебіти окремих свердловин сягають 50 л/с. Інші водоносні горизонти з прісними водами суттєвого значення не мають. У випадку великих міст продуктивність водозаборів недостатня для забезпечення населення якісними підземними водами.

Карпатський гірський масив у геоструктурному відношенні відповідає складно побудованій покривно-складчастій споруді, розташованій між Передкарпатським і Закарпатським водонапірними басейнами. Його межі проводяться за тектонічними контактами флішових утворень палеогенового і крейдового віку з неогеновими і четвертинними відкладами прилеглих депресій. Здебільш прісні підземні води масиву приурочені до верхньої тріщинуватої зони корінних порід, яка розповсюджується до глибин 80–100 м, часом більших. Водозбагаченість порід невелика. Поряд з прісними у південно-західній частині масиву широко розповсюджені мінеральні вуглекислі води, приурочені до зон тектонічних дислокацій. В долинах рік розповсюджені води в алювіальних відкладах, серед яких також зустрічаються залізисті вуглекислі води.

Глибоким пошуковим бурінням на нафту і газ тут розкриті солені води і солянки та нафтові і газові скупчення.

Масив тріщинних вод Українського щита займає в Україні центральне положення і є природним вододілом, що розмежовує підземні води Дніпровсько-Донецького басейну і Донецького складчастого масиву на сході, Північнопричорноморсько-Азовського водонапірного басейну на півдні та Волино-Подільського – на заході.

Рух підземних вод в межах Українського щита спрямований, головним чином, із північного заходу на південний схід і від центральної частини в бік прилеглих водонапірних басейнів, проте на цьому фоні відбуваються найрізноманітніші напрямки руху вод від вододілів до долин рік (Гидрогеология..., 1971).

Особливо важливою для гідрогеології району є роль тріщинно-жильних вод кристалічних і метаморфічних порід. Дебіти води у свердловинах рідко перевищують 1, 5 – 3, 0 л/с, але в окремих випадках збільшуються до 14, 0 – 16, 5. В зоні неглибокого залягання підземні води змінюють мінералізацію від дуже прісних на північному заході до солонуватих на південному сході. В районах м. Хмельника, Кривого Рога на глибині кількох сотень метрів мінералізація підвищується до 5, 0–6, 0 г/дм³. До кристалічних порід місцями приурочені радіоактивні води. По периферії масиву практичного значення набувають порово–пластові підземні води з мінералізацією до 3 г/дм³.

Донецький складчастий масив в Україні представлений його західною частиною, розташованою між Дніпровсько–Донецьким водонапірним басейном і Українським щитом на півдні і південному заході. Масив являє собою складно побудований антиклінорій, що складається із системи антиклінальних і синклінальних складок палеозою, на яких відносно спокійно залягають відклади мезокайнозою, загальною товщиною 10–12 км.

У верхній частині масиву розвинуті, головним чином, прісні і слабко солонуваті води. У пермських соленосних відкладах поширені міцні солянки.

Найбільшою водозбагаченістю відзначаються тріщинуваті крейда і мергелі сенон-туронського та вапняки нижньокам’яновугільного віку. На експлуатації цих вод базується водопостачання багатьох населених пунктів і промислових підприємств Донбасу.

Масив тріщинних вод Гірського Криму включає Головну гряду Кримських гір, південний берег Криму і частину прилеглої акваторії Чорного моря. Вважають, що дві інші гряди Кримських гір належать до південного крила Північнопричорноморсько–Азовського водонапірного басейну (Гидрогеология..., 1971).

У районі розповсюджені тріщинно-карстові води верхньоюрських утворень і, частково, порово-пластові води крейдових і четвертинних відкладів. Поряд з прісними водами, придатними для водопостачання, водоносні горизонти Гірського Криму містять сірководневі мінеральні і термальні води, що мають бальнеологічне значення.

1. У чому полягає гідрогеологічне районування великих територій і з якою метою воно проводиться?

8. Схарактеризуйте найбільші гідрогеологічні структури в Україні