Анотація
Климчук О. Б. Гідрогеологічні умови розвитку і генезис карстових порожнин в неогенових сульфатних відкладах Волино-Подільского артезіанського басейну. – Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.06 – Гідрогеологія. – Інститут геологічних наук НАН України, Київ, 1999.
Дисертація присвячена дослідженню генези найбільших в світі карстових порожнин в гіпсах та їх ролі в гідрогеології неогенових відкладів південно-західної околиці Волино-Подільського артезіанського басейну. Виділені обстановки формування підземних вод міоценової товщі, що мають еволюційно-стадійний характер. Встановлено, що великі лабіринтові печерні системи в гіпсах сформовані в умовах напорного водоносного комплекса за рахунок розсіяного живлення від базального горизонта, при загальному вісхідному водообміні через гіпсову товщу. Розроблені загальна та регіональна моделі артезіанського спелеогенезу, що базуються на уявленнях про велику роль вертікальної фільтрації через слабопроникні верстви в поверхових водонапорних системах та інверсію гідрогеологічної функції елементів геофільтраційного розтину протягом спелеогенезу. Уявлення про структуру та еволюцію вообміну в міоценовом водоносном комплексі з урахуванням ролі спелеогенезу в гіпсах складають нову основу для вирішення низки пов’язаних з карстом проблем гідрогеології, інженерної геології, геохімії та охорони навколишнього середовища регіону.
Ключові слова: сульфатний карст, карстові порожнини, спелеогенез, формування підземних вод, Волино-Подільський артезіанський басейн.
Klimchouk, A.B. Hydrogeological conditions of development and genesis of the karst cavities in the Neogenic sulphate deposits of the Volyno-Podilsky artesian basin. – Manuscript.
Thesis for a candidate degree by speciality 04.00.06 – Hydrogeology. – The Institute of Geological Sciences of National Academy of Science of Ukraine, Kyiv, 1999.
The dissertation investigates the genesis of the largest gypsum caves in the world and their role in the hydrogeology of the Neogene sequence in the southwestern outskirts of the Volyno-Polilsky artesian basin. Evolutionary-stadial settings of the formation of groundwater of the Miocene thickness are marked out. It is found that the large maze cave systems in the gypsum are formed under conditions of a confined aquifer system due to dispersed recharge from a basal aquifer, under general ascending circulation through the gypsum layer. The general and regional models of artesian speleogenesis are elaborated, based on ideas about a substantial role of transverse percolation through dividing layers in multi-layer artesian systems, and about inversion of hydrogeological function of elements of a geo-filtration section during speleogenesis. The concepts on structure and evolution of groundwater circulation in the Miocene aquifer system, which account for the role of speleogenesis in the gypsum, constitute a new basis for solving a number of practical problems of hydrogeology, engineering geology, geochemistry and environment in the region.
Key words: sulphate karst, karst cavities, speleogenesis, groundwater formation, Volyno-Podilsky artesian basin.
Климчук А.Б. Гидрогеологические условия развития и генезис карстовых полостей в неогеновых сульфатных отложениях Волыно-Подольского артезианского бассейна. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата геологических наук по специальности 04.00.06 – Гидрогеология. – Институт геологических наук НАН Украины, Киев, 1999.
Диссертация посвящена исследованию генезиса крупнейших в мире карстовых полостей в гипсах и их роли в гидрогеологии неогеновых отложений юго-западной окраины Волыно-Подольского артезианского бассейна. Выделены обстановки формирования подземных вод миоценовой толщи, имеющие эволюционно-стадийный характер. Они представляют собой последовательные стадии раскрытия, дренирования и денудации исходного напорного водоносного комплекса и соответствующей эволюции водообмена. В плиоцен-четвертичное время обстановка напорного комплекса последовательно смещалась к границе с прогибом, вытесняясь более раскрытыми и сдренированными условиями, тяготеющими к долинам Днестра и его левых притоков. Распространенные представления о водоупорности сульфатной толщи тирасской свиты в области артезианского стока и ее роли как раздельного слоя в миоценовом водоносном комплексе являются ошибочными и обусловлены недоучетом генезиса и гидрогеологи-ческой функции карстовых систем. Эта толща играла роль раздельного слоя лишь на ранних стадиях современного инфильтрационного этапа. Спелеогенез обусловил эволюцию ее гидрогеологических свойств от водоупора до карстового коллектора с каналовой водопроницаемостью, с соответствующими изменениями структуры водо-обмена в комплексе. Коллекторские свойства гипсоангидритов и степень взаимосвязи горизонтов комплекса неравномерны по площади и подчинены закономерностям закарстования. Карстовые системы в гипсоангидритах обеспечивают водообмен между горизонтами миоценового водоносного комплекса, определяя его структуру.
Все изученные спелеологическими методами лабиринтовые пещеры являются реликтовыми по отношению к современным условиям района их распространения (гипсовая толща полностью или частично раскрыта и сдренирована). Установлено, что формирование пещер происходило в условиях напорного водоносного комплекса за счет рассеянного питания от базального горизонта, и связано с восходящей фильтрацией в зонах пъезоминимумов, где происходила разгрузка вод комплекса на участках формирующихся эрозионных врезов в глинистую покрышку. С раскрытием напорного комплекса и углублением базисов дренирования происходили инверсия схемы питания/разгрузки, смена режима подземных вод и переход пещер в реликтовое состояние.
Разработаны общая и региональная модели артезианского спелеогенеза, основанные на представлениях о большой роли вертикальной фильтрации через слабопроницаемые слои в этажных водонапорных системах и инверсии гидрогеологической функции элементов геофильтрационного разреза в ходе спелеогенеза. Формирование лабиринтовых пещер в гипсах возможно исключительно при вертикальном водообмене через карстующийся слой в слоистой водонапорной системе. Спелеогенез в гипсах в открытых гидрогеологических условиях и при латеральном движении вод возможен лишь при высокой начальной раскрытости трещин и приводит к образованию линейных и (слабо)древовидных пещерных структур. Структура пещерных систем определяется гидрогеологическими условиями их инициирования и раннего развития, а также структурой спелеоинициирующей трещиноватости. Эволюция пещер в артезианской обстановке может охватывать длительные геологические эпохи, в течение которых условия изменяются постепенно (стадии инициирования и основная артезианская). Резкое изменение условий связано с последующим раскрытием водонапорной системы, что приводит к ступенчатой интенсификации водообмена и ускорению спелеогенного развития каналов (поздняя артезианская стадия). Пещеры артезианского происхождения не обнаруживают функциональной связи с современным рельефом и характеризуются рядом типичных морфологических черт, а также преобладанием хорошо сортированных глинистых водномеханических отложений. Гипсовые пещеры Западной Украины являются наиболее выразительным примером полостей артезианского происхождения из известных в мире пещер.
Встественная эволюция водообмена в миоценовом водоносном комплексе тесно связана с дифференцированными неотектоническими движениями, геоморфологическим развитием территории и развитием карстовых систем в гипсах. Техногенные воздействия, связанные с водоотбором из напорного водоносного комплекса, приводят к радикальным изменениям водообмена, его резкой активизации или даже инверсии и интенсификации карстообразования в гипсоангидритах в 4-70 раз.
Представления о структуре и эволюции водообмена в миоценовом водоносном комплексе с учетом роли спелеогенеза в гипсах составляют новую основу для решения ряда связанных с карстом практических проблем гидрогеологии, инженерной геологии, геохимии и охраны окружающей среды региона.
Ключевые слова: сульфатный карст, карстовые полости, спелеогенез, формирование подземных вод, Волыно-Подольский артезианский бассейн.
| 
