Гидрогеологические сьемки

02 апреля

Изучение общей гидрогео­логической обстановки района — рельефа, слагающих местность пород, их водоносности и т. п.— носит название гидрогеологической съемки. В зависимости от заданий, гидрогеологическая съемка может быть различной: мар­шрутной, общей, детальной и специальной.

Каков бы ни был характер задания, прежде чем присту­пить к полевому гидрогеологическому исследованию, необ­ходима подготовительная работа. Она сводится к учету и изучению уже имеющихся материалов различного характера, касающихся областей, в которых предполагается исследование. В первую очередь сюда отно­сятся учет и изучение картографического материала. Даже для маршрутного исследования необходимо собирать воз­можно более полпый материал, который мог бы дать пред­ставление о рельефе исследуемой местности.

Для гидрогеологических работ могут использоваться карты масштаба 1 : 500 000 и крупнее. Чем крупнее мас­штаб карт, тем лучше они передают рельеф. Наиболее при­годны для исследования карты, выполненные при помощи линий равных высот, или изогипс. Эти карты дают не только общее представление о рельефе, но и об относительных превышениях одних пунктов над другими. Карты, выпол­ненные штриховкой или растушевкой, дают по существу только общее представление о рельефе.

Кроме карт, необходимо собрать весь тот материал, кото­рый может дать представление о высотных условиях данной местности. Часто этот материал бывает выполнен на раз­личной основе, поэтому прежде чем сопоставлять разроз­ненные данные, необходимо их увязать между собой. Нахождение общей основы, введение поправок, которые помогли бы весь разнородный высотный (гипсометрический) материал свести в одно целое, требуют иногда очень боль­ших усилий.Далее необходимо изучить литературный материал, касающийся данной области. Изучается не только специаль­ная геологическая и гидрогеологическая литература, но и литература географическая, геоботаническая, почвенная, статистическая, экономическая и т. д., потому что и в этих работах очень часто встречаются весьма ценные геологиче­ские и гидрогеологические данные, которые могут быть очень полезны для исследования.Если есть возможность ознакомиться с краеведческим материалом данной местности, необходимо его не только осмотреть, но по возможности и изучить, так как он даст более конкретное представление о литологическом составе пород изучаемой местности. Большую ценность представ­ляют материалы бурения, шурфовки, раскопок и пр. Иногда и на месте работ у любителей естествознания можно встре­тить коллекцию горных пород и окаменелостей. Их также нужно внимательно просмотреть и учесть.Вторым моментом является подготовка к выполнению полевых работ. Эта подготовка заключается в рациональном снаряжении. Готовится снаряжение техническое, матери­альное и личное.

Под техническим снаряжением подразумевают всякого рода инструменты, буровые комплекты, горные компасы, анероиды, фотографические аппараты, походные химические лаборатории и пр. Кроме того, геологические и гидрогеоло­гические экспедиции снабжаются автомобилями. Последние должны быть тщательно проверены с точки зрения их тех­нического состояния. Автомобили могут быть также при­способлены к проведению некоторых буровых работ, гео­физических и т. д.Под материальным снаряжением подразумевают всякого рода вспомогательные материалы: реактивы, фотографиче­ская бумага, чертежные принадлежности, канцелярские принадлежности и пр. Под личным снаряжением подразумевают экипировку исследователя.

Если работы намечаются в мало доступной местности, необходимо подумать и о хозяйственном снаряжении, куда входят всякого рода провиант, посуда, палатки и другие походные принадлежности. Все снаряжение должно быть своевременно заготовлено, осмотрено и опробовано. Характер снаряжения в значительной мере зависит от особенностей района исследований. Снаряжение для работ в равнинном районе, более или менее равномерно заселенном, или в гор­ном, мало доступном, или в полупустынных степях будет, конечно, различным. Полезно посоветоваться с людьми, которые уже работали в аналогичной обстановке.

Большое значение имеет также опрос местных жителей и краеведов перед работами и во время работы о всех сто­ронах природы исследуемого района. Путем расспросов можно получить часто очень интересные сведения о ключах, колодцах, каменоломнях, буровых скважинах и т. п. Без указания местных жителей такого рода сведения часто могут быть пропущены, особенно при работах маршрутного или общего съемочного характера.

Полевые маршрутные работы, называе­мые иногда также рекогносцировочными, проводятся для получения ориентировочного материала общего характера. Эти исследования охватывают обыкновенно довольно круп­ные площади. На период полевой работы в четыре-пять месяцев площадь рекогносцировки может достигать 10—15 тыс. км2.

Целью подобного рода исследования являются общий учет и регистрация геологических и гидрогеологических материалов. Маршрутные исследования сопровождаются в самой минимальной степени разведочными, буровыми и шурфовыми работами; в результате составляется только карта маршрута, а не сплошная карта всего исследованного района.

Съемочные исследования общие (обзорные) и детальные ведутся в различных масштабах. Для общих (обзорных) исследований обычны масштабы:    1 : 500 000 и 1 : 200 000, для детальных — 1 : 100 000, 1 : 50 000 и 1 : 25 000. В зависимости от масштаба работ определяется и площадь, которую исследователь может охватить в течение полевого периода. При гидрогео­логической съемке масштаба 1 : 500 000, которая иногда называется обзорной, месячная норма может быть принята примерно от 600 до 800 км2. При съемке масштаба 1 :100 000 эта площадь должна быть не более 75 или 100 км2 в месяц. Чем детальнее съемка, тем полнее сопровождается она раз­ведочными и опытными работами.

При работах в масштабе 5 или 2 км в 1 см обычно не ведут наблюдений над режимом грунтовых вод; эти исследования носят учетный характер. Более детальные исследования сопровожаются наблюдениями над режимом грунтовых вод. В состав последних исследований входят также и некоторые опыты над грунтами и грунтовыми водами, проводимые в поле.В результате всех работ должны быть даны сплошные карты района — геологическая и гидрогеологическая. Поэтому чрезвычайно важно при выполнении работ самым тщательным образом обдумывать направление маршрутов. Маршруты должны быть распределены таким образом, чтобы они дали возможность ознакомиться с наибольшим количеством пунктов района при наименьшей затрате времени. Изучаемые пункты должны быть в достаточной мере густо и равномерно рассеяны по всей площади.

Чтобы облегчить последующую обработку полевых запи­сей при геологических и гидрогеологических работах, уста­навливают обычно определенный порядок описания местно­сти и по возможности придерживаются его в течение всей работы. Так, например, рекомендуется описывать обнаже­ние всегда сверху вниз, овраги и балки — от вершины до устья. Если при работе в поле иногда и приходится обойти ряд балок, начиная от устья к вершине, то все же по окончании дневной работы желательно в дневнике дать описание в принятом порядке.Регистрацию и описание родников, колодцев, буровых скважин удобнее вести по готовым бланкам. Существуют разнообразные типы бланков.Все образцы горных пород, ископаемых и вод должны быть снабжены этикетками, причем бланки этикеток жела­тельно заготавливать по определенному образцу и заносить в них только самое необходимое.

Распределение полевых работ на этапы

Первый этап — топографическое, геологическое и гид­рогеологическое описание района. Исследователь самым тщательным образом сверяет карты, находящиеся в его распоряжении, с истинным рельефом местности, выясняет закономерность в распределении различных типов рельефов в районе в зависимости от геологических, физико-географи­ческих и гидрогеологических фактов. Далее следует изуче­ние геологического строения района, для чего необходимо изучить и описать возможно подробнее существующие в районе выходы горных пород, как естественные — по берегам рек, балок и оврагов, так и искусственные — в канавах, карьерах, дорожных выемках, каменоломнях, рудниках, колодцах и пр.

Количество обнажений, которое исследователь в состоя­нии описать, зависит от детальности работы, от того, какую площадь геолог должен заснять за полевой период. Чем детальнее съемка, тем полнее должны быть регистрация и изучение имеющихся разрезов или обнажений. Следует по возможности полно собрать образцы, характеризующие литологический состав отложений данного района, и иско­паемые организмы. Особенно тщательно следует отнестись к выбору образцов воды, которые должны быть проанализи­рованы в поле или впоследствии в лаборатории. Образцы воды должны быть взяты в заранее заготовленные бутылки; их следует еще раз хорошенько ополоснуть в воде, которая будет взята для анализа. Бутылки должны быть закупо­рены хорошей, чистой пробкой; иногда рекомендуют зали­вать пробку сургучом. Удобны для использования также детские резиновые соски; последние обыкновенно втыкаются в горлышко бутылки острым концом, а нижний конец навертывается на горлышко бутылки.

В последнее время в аптекарском деле для заливки пробок пользуются особым составом, который можно реко­мендовать к употреблению и в геологической практике. На бутылку должна быть наклеена этикетка, на которой указывается время и место взятия воды и подпись лица, взявшего пробу. К горлышку бутылки необходимо привя­зать дощечку или плоскую щепку, на которой проставляет­ся номер, под каким эта проба записана в полевой книжке наблюдателя, и его инициалы.

При геологическом описании необходимо особенное внимание обратить на изучение физико-геологических явлений: поверхностный размыв (эрозия), подземный раз­мыв (суффозия), оползни, провалы, воронки, явления раз­вевания песков, аккумулятивные (наносные) процессы, совершающиеся как в пределах речных долин и русел, так и на междуречных пространствах — на водоразделах в междуречьях и склонах.

Гидрогеологическое описание заключается в регистра­ции естественных (родники, выпоты и пр.) и искусственных (колодцы, буровые скважины, шурфы и пр.) выходов под­земных вод, описании условий, в которых наблюдаются эти выходы, и практического использования вод для тех или иных целей.

Второй этап гидрогеологических исследований заклю­чается в исследованиях, носящих опытный характер: поле­вые химические испытания воды, наблюдения над направле­нием и скоростью подземного потока, опыты над гидрогео­логическими свойствами слагающих местность пород, опыт­ные откачки, опыты над просачиванием воды в породу, над оседанием породы, определение ее влагоемкости и пр.

В состав стационарных работ входят наблюдения над режимом грунтовых вод: наблюдения над колебаниями уровня воды (в колодцах и буровых скважинах), наблюдения над изменением расходов родников или источников, изме­нениями температуры воды, изменениями ее химического состава, выяснение влияния климатических условий на ко­лебания грунтовых вод, выяснение источников питания подземных вод, выяснение влияния осушения или ороше­ния, вызывающих либо понижение уровня грунтовых вод, либо, наоборот, его повышение за счет так называемых возвратных оросительных вод (под именем возвратных оро­сительных вод подразумевают воды, которые при орошении просачиваются в глубину, повышают уровень грунтовых вод и дают усиленное питание родникам, а в некоторых случаях являются причиной местных заболачиваний).

Продукция