Министерство природных ресурсов российской Федерации

Методическое письмо

по подготовке схем гидрогеологической стратификации

Заместитель руководителя

Департамента геологии,

Гидрогеологии и геофизики

М.В. Кочетков



УДК 556.3(47+57)(044.4)

Методическое письмо по подготовке схем гидрогеологической стратификации. – М.: Министерство природных ресурсов Российской Федерации, - 1999, - 17с.

В методическом письме изложены методико-технологическая схема подготовки схем гидрогеологической  стратификации, правила присвоения наименований и индексов гидрогеологических подразделений, организация работ.

Методическое письмо предназначено для  работников геологической службы Рос-сии и использования при разработке местных сводных легенд гидрогеологических, инженерно-геологических и других карт различных масштабов, при ведении мониторинга геологической среды и решении других гидрогеологических задач.

Составители: М.В.Кочетков, Л.В. Леоненко, Л.А.Островский, С.Л. Пугач

Редактор: М.В. Кочетков


Введение

Министерством природных ресурсов Российской Федерации 3 декабря 1998г. утверждены «Принципы гидрогеологической стратификации и районирования территории России»

Настоящее письмо дополняет эти «Принципы…» и представляет собой методико-технологическую основу подготовки схем гидрогеологической стратификации. Оно содержит требования к составлению таких схем, обеспечивает единство подходов к выделению и унификации гидрогеологических таксонов различного типа и иерархического уровня, а также позволит произвести корреляцию новой и существующей схем стратификации.

Методология,  изложенная в методическом письме, предусматривает преемственность существующих стратификационных схем, что значительно сократит объем работ, сроки их выполнения, позволит создать единую шкалу гидрогеологических подразделений для территории России и на ее основе подготовить классификатор подземных водных объектов.

Разработка указанных схем гидрогеологической стратификации не исключает продолжения работ по пересмотру и уточнению существующих Сводных легенд серий, составленных для подготовки к изданию Государственных гидрогеологических карт масштаба 1:200000. эта работа, как показала практика, может быть завершена не ранее чем через 3-5 лет.

1. Методико-технологическая основа подготовки схем гидрогеологической стратификации

В основу подготовки схем гидрогеологической стратификации должны быть положены:

 - действующие Сводные легенды серий гидрогеологических карт масштаба 1:200000;

 - Сводные легенды серий гидрогеологических карт масштаба 1:200000, использовавшиеся до 1988 года;

 - легенды гидрогеологических карт масштаба 1:1000000;

 - новые легенды, составленные к настоящему времени по отдельным территориям в соответствии с «Принципами…», утвержденными МПР России 03.12.98г.;

 - другие имеющиеся материалы по гидрогеологической стратификации.

При составлении схем целесообразно применить следующую технологию работ.

1. Привести в соответствие  действующую и новую  схемы гидрогеологической  стратификации. Для этого  рекомендуется использовать корреляционную схему соотношения гидрогеологических подразделений новой и действующих схем стратификации (табл. 1)

Следует отметить, что в Сводных легендах серий при выделении гидрогеологических подразделений используются наименования и индексы местных стратиграфических шкал. В указанных легендах в составе гидрогеологических подразделений выделяются таксоны, имеющие местное ограниченное распространение, которые также индексируются в соответствии с местной стратиграфической шкалой. При этом, одновозрастные подразделения в разных сериях зачастую имеют различные наименования и индексы,

что не позволяет составить единую унифицированную схему стратификации, в которой каждое гидрогеологическое подразделение имело бы однозначное определение (наименование и индекс) и которую можно было бы использовать при производстве различных гидрогеологических работ.

Поэтому. Для отражения особенностей гидрогеологического разреза конкретных территорий и более полной увязки новой и действующей схем гидрогеологической стратификации появилась необходимость выделения в новых схемах более мелкой таксономической единицы – подгоризонта.

Подгоризонт – гидрогеологическое тело, имеющее местное распространение, выделяемое в разрезе водоносного горизонта.

По гидрогеологическим особенностям выделяются следующие типы подгоризонтов:

 - водоносный подгоризонт;

 - относительно водоносный подгоризонт;

 - относительно водоупорный подгоризонт;

 - водоупорный подгоризонт.

Выделение подгоризонтов следует рассматривать как методическое дополнение к «Принципам гидрогеологической стратификации и районирования территории России», утвержденным МПР России 3.12.987г.

С учетом указанного дополнения на рис.1 приведена схема общей гидрогеологической стратификации.

2.Таксономические единицы низшего уровня объединяются в водоносные комплексы по общности гидродинамического режима, условий питания, движения и разгрузки подземных вод, наличию в разрезе водоупорных и относительно водоупорных пород, определяющих взаимосвязь подземных вод между смежными водоносными подразделениями.

Водоносные комплексы включают несколько водоносных горизонтов или горизонтов и зон, а также разделяющие их водоупорные и относительно водоупорные  горизонты. Водоносные комплексы, как правило, разделяются региональным водоупорным или относительно водоупорным горизонтом, который отделяет его от смежного водоносного комплекса. В недостаточно изученных регионах, где в настоящее время не представляется возможным выделить отдельные водоносные и водоупорные подразделения, водоносные комплексы устанавливаются, до некоторой степени условно, по наличию водоупорных пород, имеющих региональное распространение. В дальнейшем при повышении гидрогеологической изученности таких регионов в пределах водоносных комплексов могут быть выделены водоносные горизонты , водоупорные, относительно водоупорные горизонты. При этом общая схема стратификации не6 будет нарушена.

Таблица 1

Соотношение таксономических единиц новой и действующей (до 1999г.) схем гидрогеологической стратификации

Гидрогеологические стра-тоны нижнего иерархиче-ского уровня новой схемы Гидрогеологические стратоны существующей (до 1999года) схемы
Зона аэрации

 - проницаемый безводный горизонт

 - слабо проницаемый безводный горизонт

Безводный проницаемый горизонт (сдренированный)

- проницаемый безводный горизонт

 - слабо проницаемый безводный горизонт

Водоносный горизонт, под-горизонт

 - водоносный горизонт, комплекс, свита, серия

 - слабоводоносный горизонт, комплекс, свита, серия

 - водоносный локально водоупорный горизонт, комплекс, свита, серия

 - проницаемый локально водоносный горизонт, комплекс, свита, серия

 - проницаемый периодически водоносный горизонт, комплекс, свита, серия

Водоносная зона  - водоносная зона
Относительно водоносный горизонт, подгоризонт

 - слабопроницаемый локально водоносный горизонт, комплекс, свита, серия

 - слабопроницаемый периодически слабоводоносный горизонт, комплекс, свита, серия

 - слабоводоносный горизонт, комплекс (для четвертичных отложений)

Относительно водоупорный горизонт, подгоризонт

- водоупорный локально водоносный горизонт, комплекс, свита, серия

 - водоупорный локально слабо водоносный горизонт, комплекс, свита, серия

Водоупорный горизонт, подгоризонт  - водоупорный горизонт, комплекс, свита, серия

3. Несколько водоносных комплексов объединяются в водоносный этаж по общности условий формирования и водообмена подземных вод. Водоносные этажи разделяются мощными водоупорными горизонтами, через которые взаимосвязь между соседними водоносными горизонтами и комплексами может осуществляться в геологическом масштабе времени.

Общую схему гидрогеологической стратификации рекомендуется представлять в виде таблицы (табл. 2). Пример заполнения таблицы показан для гидрогеологического разреза каменноугольных отложений Московской и Брянско-Воронежской серии, утвержденных НРС Мингео СССР при ВСЕГИНГЕО в 1989г.

Рис. 1. Схема гидрогеологической стратификации

Таблица 2

Предварительная корреляционная схема общей и местной схем гидрогеологической стратификации каменноугольных отложений Московской и Брянско-Воронежской серий.

Новая (рекомендуемая) общая схема гидрогеологической стратификации Действующая местная схема гидрогеологической стратификации в соответсвии со сводной легендой 1989года
Водоносный этаж Водоносный комплекс Гидрогеологическое подразделение нижнего иерархического уровня Гидрогеологические подразделения
наименование индекс
1 2 3 4 5
Этаж 13PZ2 Водоносный верхнекаменноугольный комплекс 12С3 Водоносный гжельско-сакмарский горизонт 3(C3g-P1s)

Водоносный гжельско-ассельский карбонатный комплекс (серия) - C3g-P1a

Водоносный амеревско-тастубский карбонатный комплекс  (серия) - C3am-P1ts

Водоносная гжельская терригенно-карбонатная свита - C3g

 

 

Водоупорный щельковский терригенный горизонт - C3sc

Водоупорный локально водоносный Щелковский карбонатно-терригенный комплекс (серия) - C3sc

Водоупорный гжельский горизонт

Относительно водоупорный гжель-ский горизонт

11 C3g

10 C3g

 

   

1 2 3 4 5
Этаж 13PZ2 Водоносный верхнекаменноугольный комплекс 12С3 Водоносный касимовско-гжельский горизонт 3(C3k-P1g)

Водоносный касимовский карбонатный горизонт (комплекс) - C3ksm

Водоносная касимовская терригенно-карбонатная свита - C3ksm

 

Первый водоносный касимовско-гжельский подгоризонт 4(C3k-P1g)1 Водоносный русавскинский карбонатный комплекс (серия) - C3rs
Первый относительно водоупорный касимовско-гжельский подгоризонт 10(C3k-P1g)1 Водоупорный локально слабоводоносный трошковский карбонатно-терригенный комплекс - C3trs
Второй водоносный касимовско-гжельский подгоризонт 4(C3k-P1g)2 Водоносный измайловский терригенный горизонт - C3izm
Втрой водоупорный касимовско-гжельский подгоризонт 7(C3k-P1g)2 Водоупорный мещерский терригенный горизонт - C3msc
Третий водоносный касимовско-гжельский подгоризонт 4(C3k-P1g)3 Водоносный перхуровский карбонатный комплекс (серия) - C3prh
Третий водоупорный касимовско-гжельский подгоризонт 7(C3k-P1g)3 Водоупорный неверовский терригенный горизонт - C3nvr
Четвертый водоносный касимовско-гжельский подгоризонт 4(C3k-P1g)4 Водоносный ратмировский карбонатный комплекс (серия) - C3rt

1 2 3 4 5
Водоносный верхнепалеозойский этаж 13PZ2 Водоносный верхнекаменноугольный комплекс 12С3 Водоносный касимовский горизонт 11С3k

Водоупорный кревякинский (Воскресенский) терригенный горизонт - C3kr

Водоупорная локально слабоводоносная кревякинская (Воскресенская) карбонатно-терригенная свита (комплекс) - C3kr

Водоносный московско-касимовский горизонт 3(C2m- C3k)

Водоносная каширско-кревякинская (суворовская) терригенно-карбонатная свита – C2ks-C3k

Водоносная локально водоупорная каширская терригенно-карбонатная свита - C2ks

Первый водоносный московско-касимовский местный подгоризонт 4(C2m- C3k)1 Водоносный подольско-кревякинский (суворовский) карбонатный комплекс – C2pd-C3kr
Первый относительно водоупорный московский местный подгоризонт 6C2m1

Водоупорная локально водоносная лопаснинско-смедвинская (ростиславльская) карбонатно-терригенная свита – C2sm2-lp3

Водоупорный локальноводоносный лопаснинско-смедвинский (ростиславльский) терригенный комплекс - C2sm2-lp3

Водоносный лопаснинский карбонатный комплекс (серия) - C2lp

Второй водоносный московский подгоризонт 4C2m2
Второй относительно водоупорный московский подгоризонт 11C2m2 Водоупорная локальноводоносная нижнелопаснинская  карбонатно-терригенная свита – C2lp1
Третий водоносный московский подгоризонт 4C2m3

Водоносный нарский карбонатный комплекс (серия) – C2nr

Водоносный циниско-нарский карбонатный комплекс – C2zn- nr

Водоупорный московский подгоризонт 11C2m

Водоупорный верейский терригенный горизонт (комплекс)  - C2vr

Водоупорная локально водоносная верейская карбонатно-терригенная свита - C2vr

Относительно водоносный башкирский горизонт 9C2b

Водоносный (слабоводоносный0 локально водоупорный азовский терригенный комплекс - C2as

Водоносная локально водоупорная башкирская терригенно-карбонатная свита - C2b


1 2 3 4 5
  Водоносный верхнекаменноугольный комплекс 12С1 Водоносный визейско-серпуховский горизонт 1v-s

Водоносная алексинско-протвинская терригенно-карбонатная свита – C1al-pr

Водоносный алексинско-тарусский терригенно-карбонатный комплекс (свита) - C1al-tr

Водоносная алексинско-лознинская терригенно-карбонатная свита - C1al-ls

Водоносная окско-тарусская терригенно-карбонатная свита - C1ok-tr

Первый серпуховский водоносный подгоризонт 4C1s1

Водоносный протвинский (протвинско-запалтюбинский) карбонатный комплекс (серия) - C1pr(C1pr-zp)

Водоносный протвинско-лознинский карбонатный комплекс (серия) - C1pr-ls

Первый относительно водоупорный  серпуховский подгоризонт 6C1s1 Водоупорная локально водоносная стешевская карбонатно-терригенная свита - C1st
Второй водоносный визейско-серпуховский подгоризонт 4(С1v-s)2 Водоносная (слабоводоносная) веневско-таурусская свита - C1vn-tr
Второй водоупорный визейский подгоризонт 1v2 Водоупорный михайловский терригенный комплекс - C1mh
Третий водоносный визейский подгоризонт 1v3 Водоносная (слабоводоносная) алексинская терригенно-карбонатная свита - C1al
Третий относительно водоупорный  визейско-серпуховский подгоризонт 6(С1v-s)3 Водоупорная локально водоносная алексинско-сташевская карбонатная свита - C1al-st
Четвертый водоносный визейский подгоризонт 1v4

Водоносный локально водоупорный радаевско-тульский терригенный комплекс - C1rd-tl

Водоносный бобриковско-тульский терригенный комплекс - C1bb-tl


1 2 3 4 5
Водоносный верхнепалеозойский этаж 13PZ2 Водоносный нижнекаменноугольный комплекс 12С3 Водоносный турнейский горизонт 1t Водоносный малевско-ильичевский карбонатный комплекс - C1ml-il
Первый водоносный турнейский подгоризонт 4C1t1 Водоносный Чернышевский карбонатный комплекс - C1cn
Первый относительно водоупорный турнейский местный подгоризонт 6C1t1 Водоупорный локально слабоводоносный агеевский терригенный комплекс - C1ag
Второй водоносный турнейский подгоризонт 4C1t2

Водоносный упинский карбонатный комплекс (серия) – C1up

Водоносная (слабоводоносная) упинская терригенно-карбонатная свита - C1up

Водоупорный турнейский  горизонт 11C1t

Водоупорный Малевский терригенный горизонт – C1ml

Водоупорная локально водоносная Малевская карбонатно-терригенная свита - C1ml


Примечание: При составлении корреляционной схемы гидрогеологической стратификации в графе 5 указываются новые наименования и геологические индексы гидрогеологических подразделений, соответствующие местной стратиграфической шкале, действующей на данный момент времени.


2. Правила установления наименований и гидрогеологический индексов объектов гидрогеологической стратификации

С целью составления единой унифицированной схемы гидогеологической стратификации, необходимо для производства региональных гидрогеологических, инженерногеологических и геоэкологических работ, картографирования, проведения обощающих сводок и обзоров, систематизации материалов ГМГС на федеральном уровне, обмена информацией между различными территориальными центрами, передачи данных ГМГС на федеральный уровень и др., названия и геологические индексы объектов гидрогеологической стратификации следует проводить только по общей (международной) стратиграфической шкале в соответствии со Стратиграфическим кодексом, утвержденным Межведомственным стратиграфическим комитетом (МСК) 31.01.91 года (ВСЕГЕИ, С-Петербург, 1992)

Учитывая, что Сводные легенды серий гидрогеологических карт масштаба 1:200000 основаны на использовании местных стратиграфических подразделений,  необходимо составить корреляционную схему международных и местных гидрогеологических подразделений (табл.2) по международной и местным геологическим шкалам.

Недопустимо присваивать названия гидрогеологическим стратонам по местной и международной шкалам, объединяя названия местного горизонта с международным ярусом. Так, например, на гидрогеологических картах выделяется водоносный алексинско-башкирский горизонт. Такой подход позволит увязать объекты подземных вод по всей территории России, которые будут понятны гидрогеологам, работающим на Русской платформе, Скифской плите или Восточно-Сибирской платформе.

В существующих гидрогеологических легендах символьное обозначение подразделений обозначается только геологическим индексом водовмещающих пород. К сожалению, не отражается гидрогеологическая сущность  (смысл) различных таксонов – их гидрогеологический тип. При этом, если учесть, что нередко одновозрастные подразделения могут быть водоносным горизонтом, водоносной зоной, водоупорным горизонтом и др., возникают проблемы при компьютерном картографировании, а также при составлении параметрических карт (гидродинамической, гидрохимической, ресурсной и др.), на которых гидрогеологические подразделения показываются границами (линиями) распространения водовмещающих пород и их геологическим индексом. Кроме того, гидрогеологический индекс любого подразделения должен адекватно соответствовать его полному наименованию и являться в какой-то мере символьным кодом, позволяющим однозначно определить его в любой системе. Поэтому он должен обязательно состоять из индекса гидрогеологического типа подразделения (табл. 3) и геологического индекса водовмещающих или водоупорных пород. Например, водоносный визейско-башкирский горизонт – 3C1v- C2в.

Если в разрезе одного яруса выделяются несколько водоносных (относительно водоносных) и водоупорных горизонтов перед названием ярусов записываются (сверху вниз) порядковый номер (первый, второй и т.д.), а в индексе гидрогеологического подразделения в конце указывается соответствующая цифра.. При этом водоносные и водоупорные подразделения номеруются отдельно. В сложном символьном обозначении гидрогеологического подразделения, состоящем из индексов двух ярусов, последние заключаются в скобки. Аналогично устанавливаются наименовании и обозначения подгоризонтов (табл.2).

Зона аэрации указывается для соответствующего водоносного подразделения. Например, водоносный верхнечетвертичный горизонт – 3Q3; зона аэрации водносного верхнечетвертичного горизонта – 1Q3

Таблица 3

Типы гидрогеологических подразделений

Индекс

типа

Наименование типа
1 Зона аэрации
2 Безводный проницаемый горизонт
3 Водоносный горизонт
4 Водоносный подгоризонт
5 Относительно водоносный подгоризонт
6 Относительно водоупорный подгоризонт
7 Водоупорный подгоризонт
8 Водоносная зона
9 Относительно водоносный горизонт
10 Относительно водоупорный горизонт
11 Водоупорный горизонт
12 Водоносный комплекс
13 Водоносный этаж

3. Организация работ

С целью оперативного составления указанных схем определены базовые организации, которые по соответствующим регионам (табл.4) должны обеспечить выполнение этих работ в 1999г.

Таблица 4

Перечень базовых организаций и регионов по подготовке схем гидрогеологической стратификации

Базовые организации Регионы
Центральный региональный геологический центр Центрально – Европейские регионы
Северо-Западный региональный геологический центр Северо – Западный регион
Северо-Кавказский региональный геологический центр Кавказ
Территориальный центр «Томскгеомониторинг» Западная и Восточная Сибирь
ГУП «Волгагеология» Средние и нижневолжские регионы
ГУП «Уралгеология» Урал
Территориальный центр «Дальгеомониторинг» Северо – Восточный, Приморский, Дальневосточный регионы
ОАО «Полярноуралгеология» Северный регион

Исполнителями разработки новой схемы гидрогеологической стратификации ВСЕГИНГЕО и Госцентром «Геомониторинг»  будет оказана методическая помощь. Разработанная в соответствии с новыми «Принципами…» гидрогеологическая стратификация в рабочем порядке подлежит апробации специалистами ВСЕГИНГЕО и Госцентра «Геомониторинг».

Обобщение и увязка материалов базовых организаций, составление схемы гидрогеологической стратификации в целом по территории России с подготовкой классификатора объектов гидрогеологической стратификации будут выполнены Госцентром «Геомониторинг» с привлечением высококвалифицированных специалистов других организаций в первом полугодии 2000г.

Схема гидрогеологической стратификации будет представлена на утверждение в секцию гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии НРС МПР России при ВСЕГИНГЕО, и затем направлена во все геологические организации для практического использования.

После завершения составления Сводных серийных легенд к гидрогеологическим картам масштаба 1:200000 на основе «Принципов…» и данного методического письма в схему гидрогеологической стратификации территории России могут быть внесены необходимые дополнения и изменения.

Заключение

Предложенная методико-технологическая основа схем гидрогеологической стратификации имеет геосистемную природу и является научно методическим обоснованием выделения в геологическом разрезе различных типов объектов подземных вод.

Такая стратификация позволит решать широкий круг вопросов практического использования подземных вод и подземного пространства, а также различных геоэкологических задач. Она будет являться обязательным нормативным документом при производстве региональных гидрогеологических, инженерно-геологических, геоэкологических, поисково-оценочных работ на подземные воды, твердые полезные ископаемые, нефть и газ, при ведении государственного мониторинга геологической среды и специальных исследований.