Формирование и оценка ресурсов подземных вод межгорного артезианского бассейна Хэйхэ (северо-западный Китай)

Глава 2. Геологические условия межгорной впадины Хэйхэ.

Тектоника. Горная система Циляньшань в Центральной Азии на территории Китая состоит из ряда высоких параллельных хребтов и разделяющих их межгорных впадин. Эти хребты простираются в основном с запада, северо-запада на восток, юго-восток. Протяженность горной системы около 800 км при ширине от 200 км до 400 км. С севера и северо-востока Циляньшань ограничена пустыней Алашань, по границе которой проходит так называемый Ганьсуйский коридор (или коридор Хэси), а на юго-западе и западе - бессточной Цайдамской впадиной, которая на значительном протяжении является соляной пустыней.

Межгорная впадина Хэйхэ является частью Ганьсуйского коридора (Хэси), и относится к части обширной Гобийской депрессии, относительное опускание которой с начала плейстоцена составило около тысячи метров. Об этом свидетельствует мощность отложений плейстоцена, которая в центральной части впадины составляет более 600-800 м. Горные обрамления контактируют с впадиной в основном в виде сложных систем многочисленных надвигов.

Геология дочетвертичных образований. В пределах горного обрамления впадины Хэйхэ распространены горные породы широкого геохронологического диапазона - от докембрия до современных четвертичных отложений различного генезиса. Следует отметить, что палеозойские и мезозойские образования распространены на поверхности и изучены только в пределах складчатого обрамления межгорной впадины Хэйхэ.

Представлены эти отложения вулканогенными и вулканогенно-осадочными (граниты, базальты, андезиты, туфы и др.) и метаморфическими (гнейсы, кварциты, сланцы, филлиты и др.) образованиями, осадочными в разной степени метаморфизованными породами (песчаники, мраморизованные известняки, гравеллиты, углистые сланцы, алевролиты и др.). На ограниченных участках (миоцен, плиоцен) они представлены слабо метаморфизованными и рыхлыми отложениями (песчанистые глины, песчаники, пески, гравийно-галечниковые образования и др.).

В пределах собственно межгорной впадины Хэйхэ эти породы образуют складчатый фундамент и практически не изучены.

Четвертичные отложения. В пределах рассматриваемой территории четвертичные отложения развиты повсеместно, но их распространение, генезис, литологический состав и мощности существенно различны в пределах горного обрамления и на территории собственно межгорной впадины Хэйхэ.

На склонах южного горного обрамления четвертичные отложения представлены песками и супесями, являющимися аллювиальными отложениями горных рек голоценового возраста, делювиальными и эоловыми отложениями (лёсс, супеси) верхнего плейстоцена. Мощность изменяется в пределах 30-50 м. На склонах северного горного обрамления, в связи с отсутствием постоянных поверхностных водотоков, четвертичные отложения преимущественно представлены лессами эоловых отложений голоцена и верхнего плейстоцена. Только в оврагах, где формируются временные водотоки в дождливый период, распространены аллювиально-пролювиальные отложения, представленные супесями и песками. Мощность этих отложений составляет менее 30 м.

На территории межгорной впадины Хэйхэ комплекс отложений четвертичного возраста образует верхний структурный этаж, мощность которого в южной части впадины достигает 600-800 м, сокращаясь в северной части до 100-200 м и менее, и полностью выклиниваясь в северном <замыкании> впадины.

Формирование четвертичных отложений вызвано интенсивными горообразовательными процессами, в результате которых шло накопление продуктов разрушения воздымающихся горных хребтов. Стратиграфическое подразделение четвертичных отложений основано на региональных ритмах седиментации, связанных с изменением климатических, гидрологических и оротектонических условий. Фациальная закономерность распределения осадков подчиняется следующей общей зональности: от предгорных областей конусов выноса до центральных равнин бассейна происходит изменение гранулометрического состава отложений от гравийно-песчаных образований, до разнозернистых песчаных и до мелкозернистых песчаных с невыдержанными прослоями суглинисто-глинистых пород.

Под влиянием тектонических и геоморфологических условий фациальные характеристики и литологический состав четвертичных отложений разнообразны, даже в одной фациальной зоне. В связи с различием в сортированости литологический состав может сильно отличаться на коротких расстояниях. В конусах выноса малых горных рек Тунцзыбахэ, Суюхэ и др. литологический состав осадочных пород очень разнообразен, содержание глинистых отложений относительно больше; а в конусах выноса крупных рек Хэйхэ и Лиюаньхэ, сортированность осадков лучше и содержание глинистых отложений значительно меньше.

Изученность четвертичных отложений в межгорной впадине Хэйхэ является относительно слабой, в связи с этим расчленение разреза четвертичных отложений выполнено, главным образом, на основании геолого-геоморфологического анализа (Cao, 1996). Выделены четыре стратиграфических комплекса (нижний, средний, верхний плейстоцен и голоцен), поддающихся расчленению в полосе предгорий, где хорошо фиксируются условия, соответствующие четырем циклам осадконакопления. Расчленение четвертичных отложений в буровых скважинах весьма затруднено, так как ритмы осадконакопления вследствие сходства литологического состава осадков четко не проявляются; кроме того, при значительной мощности отложений информации по глубоким частям разреза относительно мало.