книги / Учебная геологическая практика

Подземные воды

Недра Пермского края богаты подземными водами различных типов: пресными, минеральными и промышленными. Их роль в экологическом и социальном развитии территории проявляется в следующем:

–широкое использование пресных вод для хозяйственнопитьевого водоснабжения населения;

–использование минеральных вод для курортно-санаторного лечения (бальнеология) и в качестве лечебно-столовых вод;

–использование промышленных вод для извлечения из них ценных микрокомпонентов (йод, бром, литий, стронций и др.).

Город Пермь для хозяйственно-питьевого водоснабжения ис-

пользует в основном поверхностные воды и только 1,8 % подземных. Потребность г. Перми в воде составляет порядка 500–600 тыс. м3/сут. Водоснабжение г. Перми в полном объеме за счет подземных вод потребует поисков и оценки нескольких месторождений в районе Западного склонаУрала(район г. Губахи).

В пределах Пермского края широко развиты минеральные лечебные и лечебно-столовые воды различного назначения. Сульфатные кальциевые, магниево-кальциевые, натриево-кальциевые, каль- циево-натриевые воды с минерализацией 2–5 г/л приурочены к шешминскому терригенному комплексу и к кунгурской (иренской) сульфатно-карбонатно-терригенной свите. Они вскрываются скважинами на глубинах 50–150 м и относятся к Краинскому, Кашинскому и близким к ним по составу типам. Воды этого класса разведаны на месторождениях Верхне-Муллинское, Широковское, Полазненское, Лесная вода, Ключевское, Говыринское.

Хлоридно-сульфатные и сульфатно-хлоридные натриевые, кальциево-натриевые, натриево-кальциевые, магниево-кальциево- натриевые воды с минерализацией 2,3–6,5 г/л приурочены к казан- ско-татарскому, иногда к шешминскому терригенным водоносным комплексам. Они вскрываются скважинами в интервале глубин 50–200 м, относятся к Ново-Ижевскому, Угличскому, Хиловскому,

31

Феодосийскому, Отрадненскому типам. Подобные минеральные воды разведаны на месторождениях Усть-Качка, Осинское, Ананьевское, Тепловское, Майское.

В целом Пермский край обладает практически неограниченными ресурсами минеральных вод сульфатного, хлоридносульфатного и сульфатно-хлоридного состава, пригодных для лечебных целей и розлива, йодобромных вод, сульфидных вод (как невысокой минерализации, так и рассолов), используемых в бальнеологических целях.

Государственным балансом учитывается Краснокамское месторождение йодобромных вод. Йодобромные рассолы имеют минерализацию 265–270 г/л и содержание брома 680–800 мг/л, йода 8–10 мг/л. На месторождении выделяются Оверятский и Григорьевский участки. Оверятский участок разрабатывается ОАО «Йодобром». Разведанные эксплуатационные его запасы составляют 30,1 тыс. м3/сут. Запасы Григорьевского участка того же месторождения в количестве 21,5 тыс. м3/сут находятся в государственном резерве.

Медь

Медное оруднение в верхнепермских отложениях приурочено к уфимскому ярусу. Медная минерализация представлена малахитом, азуритом, купритом, борнитом, халькозином, халькопиритом, реже самородной медью.

Промышленная эксплуатация пермских медистых песчаников началась в XVIII в., когда были построены Егошихинский (1723 г.), Добрянский (1752 г.), Хохловский (1755 г.) и др. медеплавильные заводы. Использовались богатые окисленные руды, залегающие в виде мелких гнезд в сероцветных песчаниках шешминской свиты на небольших глубинах выше базиса эрозии. Залежи медистых песчаников неправильной линзовидной формы, обычно небольшого размера. Длина их 20–100 м, редко до 600 м, ширина 10–85 м, мощность 0,1–1,6 м. Медеплавильные заводы работали до 60-х гг. XIX века, после чего добыча меди стала падать и

32

вскоре прекратилась. Причинами прекращения добычи меди явились: разбросанность залежей, их небольшие запасы, низкое содержание меди, а также отсутствие даровой рабочей силы после отмены крепостного права. Отвалы старых медных рудников сохранились на водоразделе рек Камы и Сылвы, в долине р. Гайвы и в других местах. При проведении поисков меди в 1960–1965 гг. промышленных залежей меди не выявлено.

Глина кирпичная

На территории г. Перми разрабатываются три месторождения кирпичной глины: Гусевское, Молотовское (Пермское) и Лесная дача. Балмошевское месторождение находится в резерве. Месторождения приурочены к рыхлым четвертичным отложениям смешанного происхождения: аллювиально-делювиальным или элювиально-делювиальным. На базе месторождений работают кирпичные заводы и цеха, принадлежащие местным организациям. Обеспеченность запасами по месторождениям более 100 лет. Почти по всем месторождениям возможен прирост запасов за счет увеличения их площади.

Гусевское месторождение является типичным месторождением кирпичной глины. Оно расположено в 6 км северо-западнее ж.-д. ст. Старые Ляды. Месторождение приурочено к делювиальным и перигляциальным отложениям четвертичного возраста. Продуктивная толща сложена красно-бурыми и бурыми глинами и представляет собой пластообразную залежь мощностью от 4,3 до 20,2 м. Месторождение не обводнено.

Молотовское (Пермское) месторождение расположено в 6 км к востоку от ж.-д. ст. Пермь-I близ поселков 1-я и 2-я Вышки, в междуречье Мотовилихи и Язовки. Месторождение приурочено к полигенетическим отложениям четвертичного возраста. Продуктивная толща сложена бурыми и темно-бурыми суглинками, содержащими гравий, и представляет собой пластообразную залежь мощность от 3,65 до 14,15 м (средняя – 0,9). Подсти-

33

лающими породами являются песчано-галечниковые отложения. Месторождение не обводнено.

Месторождение Лесная Дача расположено в 5 км к юговостоку от центра г. Перми и в 5 км к северо-востоку от ж.-д. ст. Бахаревка, на левом берегу р. Егошихи. Месторождение приурочено к полигенетическим отложениям четвертичного возраста. Продуктивная толща сложена коричневато-бурыми и желтоватосерыми глинами тонкодисперсными и представляет собой пластообразную залежь со средней мощностью 3,4 м. Подстилающие породы представлены песчано-гравийными отложениями. Горнотехнические условия благоприятны для разработки месторождения открытым способом.

Глина керамзитовая

В пределах г. Перми выявлено одно промышленное месторождение – Костаревское, приуроченное к аллювиально-перигля- циальным отложениям четвертичного возраста.

Костаревское месторождение расположено в Мотовилихинском районе г. Перми, в 5,5 км на восток от центра от центра. Продуктивная толща сложена бурыми и темно-бурыми глинами и суглинками плотными, вязкими и пластичными и представляет собой пластообразную залежь площадью 2,8 км2 со средней мощностью 6,5 м; вскрыша мощностью 0,2–0,4 м. Установлена пригодность глин месторождения для производства керамзитового гравия. Месторождение крупное, разрабатывается открытым способом Пермским заводом КПД. Проектная производительность предприятия 146 тыс. м3 керамзитового гравия. Обеспеченность запасами – более 100 лет. Прирост запасов возможен к северозападу и северо-востоку от месторождения.

Песчано-гравийная смесь

В черте г. Перми находятся четыре месторождения: Чукаевское, Закамское-1, Гайвинское, Пролетарское. Из них разрабаты-

34

вается только Гайвинское. Пролетарское месторождение числится как отработанное.

Гайвинское месторождение расположено в 2 км от плотины КамГЭС между пос. Ширяиха и Верхняя Курья. Полезная толща является русловой фацией современного аллювия. Она сложена гравийно-песчаным материалом. Вследствие частичной выработанности залежь очень изменчива по мощности. Песок-отсев кремнисто-кварцевый, хорошо окатанный; гравий-отсев состоит из кремнистых пород, кварцита, кварца, известняка, окатанность обломков средняя. Полезная толща полностью обводнена.

Песок строительный

Пески в окрестностях г. Перми распространены довольно широко, главным образом на правом берегу р. Камы. По минеральному составу пески преимущественно кварцевые, развиты в основном среди отложений первой надпойменной террасы р. Камы. Мощность пластов и линз песка – до 15–20 м.

Пролетарское месторождение кварцевого песка расположено на правом берегу р. Камы в 1,5 км северо-восточнее ж.-д. станции Пермь-Сортировочная. Месторождение разведано в 1950–1952 гг. Месторождение приурочено к четвертичным аллювиальным отложениям первой надпойменной террасы р. Камы. Продуктивная толща сложена песками светло-желтыми, серыми и белыми, представляет собой пластообразную залежь со средней мощностью 6,5 м. Пески пригодны для строительных работ, а также для использования в строительных растворах. Месторождение не обводнено, горнотехнические условия благоприятны для разработки экскаватором. Месторождение разрабатывается ОАО «Пермский завод силикатных панелей».

Закамское месторождение расположено в Кировском районе г. Перми, в 10 км к востоку от ж.-д. ст. Курья, на правом берегу р. Камы. Месторождение приурочено к четвертичным аллювиальным отложениям первой надпойменной террасы р. Камы. Продуктивная толща сложена песками кремнисто-кварцевыми,

35

желтыми, буровато-серыми, в верхней части – мелкозернистыми, в нижней части – среднезернистыми, с тонкими лингами глин, и представляет собой пластообразную залежь, состоящую из двух частей: сухой, мощностью 13 м, и обводненной, мощностью 7 м. Протяженность залежи 1400 м, ширина 900 м. Горнотехнические условия благоприятны для разработки месторождения гидромеханизированным способом и с применением экскаватора.

Торф

Месторождения торфа связаны с современными болотными отложениями, приуроченными к долинам рек Камы, Гайвы, Ласьвы и др. Залежи торфа в основном низинного типа. Залежи имеют пластообразную или линзообразную форму, средние их мощности составляют 0,9–5,7 м. Торф большинства месторождений высокого качества, однако добыча торфа ведется только для сельскохозяйственных нужд: он используется в качестве удобрения или как подстилка для скота.

Ласьвинское-II (Ильяхинское) месторождение находится на правом берегу р. Камы в 6,5 км северо-западнее г. Перми, в 1 км западнее ж.-д. ст. Курья. Расположено оно на первой надпойменной террасе р. Камы, В нулевой границе месторождение занимает площадь 1715 га, в границе промышленной глубины залежи 1168 га; максимальная мощность торфяного пласта – 5,50 м, средняя – 1,98 м. Торфяная залежь низинного типа, вид ее – лесной и лесотопяной. В районе озера Заборское на месторождении имеются отложения сапропеля на площади 184 га. При средней мощности пласта 1,54 м объем сапропеля определен в 2797 тыс. м3. Месторождениеразрабатывалось в1948–1950 гг. пермским ООО «Гортоп».

Пролетарское месторождение находится в правобережной пойме р. Камы в 2,5 км севернее ж.-д. ст. Пермь-II. В нулевой границе площадь месторождения – 558 га, в границе промышленной глубины – 403 га. Максимальная мощность торфяной залежи – 4,0 м, средняя – 1,87 м. Залежь низинного типа, вид ее – лесной и осоковолесной. Месторождениеразрабатывалось в 1934–1951 гг.

36

5. МЕТОДИКА ПОЛЕВОГО ИЗУЧЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Наблюдения за геологическими объектами проводят по учебным геологическим маршрутам. Геологические маршруты выполняются составом студенческих бригад по 4–6 человек во главе с руководителем.

Полевой период практики включает в себя непосредственно выходы в однодневные геологические маршруты. В полевой период студенты приобретают навыки ориентирования на местности, ведения полевого дневника, изучения и документирования обнажений горных пород. Маршрут сопровождается глазомерной привязкой обнажений и элементов рельефа. При этом расстояния измеряются шагами, а угловые величины – горным компасом. Камеральный период включает в себя составление абриса маршрута в масштабе, ли- толого-стратиграфических колонокобнажений, составления отчета.

Измерение длин и расстояний на местности парами шагов

Для глазомерной привязки различных объектов на местности расстояния измеряются шагами, а точнее – парами шагов. Длина пары шагов зависит от индивидуальных особенностей человека и у каждого имеет своё собственное значение.

Для измерения длины пары шагов используют рулетку, с помощью которой производят замер пары шагов на ровном месте. Расчет пройденного на местности расстояния определяется умножением длины пары шагов на их количество. Для удобства пользования длинойпарышаговнапервых порах можно составитьтабличку перевода паршаговвметры. Примерподобнойтаблицыприведенниже:

37

При измерении расстояний необходимо считать пары шагов, а записи в полевом дневнике делать в метрах, мысленно переводя пары шагов в метры. Необходимо учитывать, что при подъеме длина шага становится больше (соответственно, количество пар шагов в ста метрах меньше), а при спусках, наоборот, длина шага будет меньше, и количество пар шагов в 100 м будет больше. Кроме того, на длину шага влияет характер обуви и вес заплечного груза. Обычно при шагомерном измерении расстояний ошибка составляет порядка 5 %. При большой длине хода, чтобы не спутаться в количестве пар шагов, рекомендуется после каждой сотни пар брать в руки веточку или камешек. Когда ход завершен, остается только посчитать количество предметов (веточек, камешков) в руке и определить длину пройденного хода.

Работа с компасом

Главным инструментом для определения угловых величин выходов коренных пород на дневную поверхность является горный компас (рис. 4). Горным компасом измеряются азимуты маршрутных ходов, направление вытянутых форм рельефа, элементы залегания горных пород.

Рис. 4. Определение азимута направления при помощи горного компаса

38

Компас состоит из корпуса, выполненного из алюминиевого сплава. Внутри корпуса имеется лимб с делениями от 0 до 360°, расположенными в порядке, обратном ходу часовой стрелки, с целью удобства непосредственного отсчета азимутов. В центре лимба находится игла, на которой помещается магнитная стрелка. Северный конец стрелки окрашен в белый (иногда в синий) цвет. Для определения вертикальных углов в компасе имеется клинометр (отвес), снабженный шкалой (полулимбом) с делениями от 0 до 90° в обе стороны от середины полуокружности. Для проверки горизонтальностиположения компасана корпусе имеетсяуровень.

Правила работы с горным компасом:

1.При работе с горным компасом необходимо, чтобы в момент снятия замеров по магнитной стрелке все железные предметы, в частности геологический молоток, находились не ближе 1–2 м от горного компаса.

2.При снятии замеров по магнитной стрелке необходимо следить за тем, чтобы «0» на шкале лимба всегда находился в направлении «от себя».

3.Замеры снимаются по северному концу магнитной стрелки. При этом нужно помнить, что точность замера азимутов по магнит-

ной стрелке составляет ± 5°. Поэтому полученные замеры необходимо сразу же округлятьдо 5° вбольшуюилименьшуюстороны.

4. При снятии замера магнитного азимута необходимо вносить поправку на магнитное склонение и записывать в полевую книжку уже исправленное значение азимута. В районе практики магнитное склонение восточное, следовательно, всегда будет с плюсом (+) и округленно составляет величину порядка 15°.

Измерение азимутов маршрутных ходов и направлений вы-

тянутых форм рельефа. Для измерения азимута становятся лицом в измеряемом направлении. Вдали отыскивается ориентир, которым может быть дерево, столб, край обрыва, скалы или ка- кой-либо другой хорошо заметный предмет. Компас берется в руку на уровне пояса нулем всегда «от себя», в направлении на-

39

меченного ориентира. Стрелка компаса освобождается от стопора и после того, как она более или менее успокоится, по ее северному концу берут отсчет магнитного азимута, в который тут же вводят поправку на магнитное склонение.

Рис. 5. Замеры элементов залегания горных пород горным компасом

Измерение элементов залегания горных пород. При замере элементов залегания пласта выбирают на нем ровную поверхность, совпадающую со слоистостью пород. Приводят компас в горизонтальное положение и прикладывают к выбранной поверхности (север лимба должен быть направлен в сторону падения пласта) так, чтобы уровень установился в горизонтальном положении. Пользуясь ребрами корпуса как линейкой, прочерчивают вначале горизонтальную линию (линию простирания), а затем, положив компас на поверхность пласта, прочерчивают наклонную линию (линию падения). Далее, освободив магнитную стрелку, вновь придают корпусу горизонтальное положение и, не отрывая его от линии простирания, производят отсчет азимута падения пласта по северному концу стрелки. Затем придают компасу вертикальное положение и, не от-

40