Геология

Геологическое строение Приморского месторождения

В геологическом строении Приморского месторождения янтаря принимают участие породы третичного (палеоген и неоген) и четвертичного периодов.

Все отложения представлены в сводной литолого-стратиграфической колонке:

Наибольший интерес представляет так называемая «голубая земля», в которой сосредоточены все утвержденные запасы янтаря.

Мощность «голубой земли» на Приморском месторождении изменяется от 0,5 до 17,5 м и составляет в среднем 7,5 м. В продуктивном пласте четко выделяются четыре слоя:

h – мощность слоя, м
α – содержание янтаря, кг/м3
1 – серовато-зеленый сильно песча-нистый, слюдистый алеврит;
2 – зеленовато-темно-серая, почти темно-бурая, слюдистая, очень плотная, трудно размываемая глина;
3 – буровато-зеленый, песчанистый, слюдистый, глауконитовый алеврит с многочисленными темно-бурыми пятнами тонко-пластичной глины, заполнившей остатки ходов илоедов (к этому слою приурочен наиболее крупный янтарь и наибольшие его концентрации);
4 – зеленовато-бурый, песчанистый, слюдистый алеврит, содержащий желваки и конкреции фосфоритов и окатанные зерна серого и белого кварца.

Продуктивную толщу покрывает «верхний плывун» – зеленовато-серые, мелко- и среднезернистые, кварцево-глауконитовые водонасыщенные пески. Подстилает толщу «дикая земля» – зеленовато-бурый, глауконитовый, слюдистый, песчанистый алеврит с включением желваков и конкреций фосфоритов и незначительным содержанием янтаря.

Гидрогеологическая характеристика Приморского месторождения

На площади месторождения развиты три основных водоносных горизонта, приуроченных к пескам четвертичного, миоценового и верхнеэоценового возрастов.

Кроме того, в период эксплуатации карьера во внутренних отвалах сформировался отвальный (антропогенный) водоносный горизонт.

1. Водоносный горизонт четвертичных отложений имеет широкое рас-пространение. Мощность отложений колеблется от 9 до 98 м.
   Водовмещающими породами горизонта являются внутриморенные и подморенные пески с включением гальки.
   • Внутриморенные отложения залегают в виде линз и прослоев в валунных глинах, число которых изменяется от 1 до 10 с мощностью от 0,3 до 10 м. Коэффициент фильтрации внутриморенных песков составляет 0,4 – 3,4 м/сутки.
   • Под валунной глиной почти повсеместно по всей площади месторож-дения залегает мощный подморенный горизонт. Глубина залегания составляет 12–60 м, мощность – от 2 до 46 м (наиболее распространенная – 15–20 м).
   Водовмещающими породами горизонта являются разнозернистые пески с включениями гальки и гравия мощностью от 0,5 до 36 м.

   Почти по всей площади месторождения наблюдается связь четвертичного водоносного горизонта с миоценовым и олигоценовым в зависимости от глубины ледникового размыва.

   Воды в водоносных горизонтах преимущественно напорные. Величина напора изменяется в пределах от 0,5 до 18–20 м. По химическому составу воды четвертичного водоносного горизонта относятся к гидрокарбонатному-кальциевому типу с повышенным содержанием в некоторых местах SO4 до 75,3 г/л, характеризуются небольшой минерализацией (сухой остаток 234 – 245 мг/л) и небольшой жесткостью до 13,15°.

   К настоящему времени горизонт существенно сдренирован за исключением зон глубоких размывов, вскрытие которых вызывает суффозионные явления, что приводит к нарушению устойчивости уступов карьера.

2. Водоносный горизонт миоценовых отложений распространен практически повсеместно, выклиниваясь у северо-западной границы.

   Глубина залегания колеблется от 7 до 68 м. Мощность водоносных песков в среднем составляет 16 м (0,3–37 м), увеличиваясь к юго-востоку до 30 м. Водоносный горизонт представлен мелкозернистыми песками, с прослоями и линзами глин.

   Коэффициент фильтрации миоценовых песков, по данным геологического отчета, изменяется от 4,4 до 40,0 м/сутки.

   Водообильность песков неравномерная, сравнительно небольшая и зависит от литологического состава.

   Воды в водоносном горизонте напорные. Величина напора изменяется от 0,5 до 36,4 м. Уровни подземных вод залегают на глубинах от 0,6 до 20 м и имеют абсолютные отметки от +4 до +40,13 м. Направление движения подземных вод происходит с северо-востока на юго-запад. По химическому составу воды миоценового водоносного горизонта относятся к гидрокарбонатно-сульфатно-кальциевому типу, слабощелочные со слабой минерализацией (сухой остаток 224–786 г/л) и несколько повышенной жесткостью (9,76°). Содержание сульфатов значительно – до 362 мг/л.

   В зоне, примыкающей к выработанному пространству карьера, водоносные пески существенно сдренированы. Разгрузка горизонта происходит в направлении моря. Питание горизонта происходит на северо-востоке месторождения.

   Нижним водоупором горизонта служат коричневые глины.

3. Верхнеэоценовый водоносный горизонт слоем глин разделяется на надпродуктивный и подпродуктивный горизонты.

   • Надпродуктивный водоносный горизонт, так называемый «плывун», широко развит на месторождении. Глубина залегания песков от дневной поверхности изменяется с северо-запада в южном и восточном направлении от 28,1 до 64,5 м. Мощность изменяет в пределах 0,35–24 м. Увеличение мощности происходит с запада на восток.

     Водовмещающими породами горизонта являются разнозернистые пески.

     Коэффициент фильтрации горизонта в зависимости от гранулометрического состава песков изменяется от 4,6 до 18,1 м/сутки, в среднем составляя 10 м/сутки.

     Водообильность песков незначительна.

     Воды в водоносном горизонте напорные. Величина напора от 22 до 61 м. увеличение напора происходит с запада на восток и частично на юг. Уровни подземных вод залегают на глубинах от 1,2 до 33,3 м и имеют абсолютные отметки от –1,57 до +40,13 м, направление движения подземных вод в пределах месторождения с севера-востока на юго-запад. По химическому составу воды относятся к гидрокарбонатно-кальциевому типу, характеризуются слабой минерализацией (сухой остаток 184–748 мг/л) и несколько повышенной жесткостью (9–28°).

     В настоящее время водоносные пески дренируются непосредственно бортами карьера. Также разгрузка горизонта происходит в сторону моря. Область питания расположена на северо-востоке месторождения.

     Сверху горизонт перекрыт слоем алевритов «белой стены», нижним водоупором являются глины «голубой земли».

   • Подпродуктивный водоносный горизонт «нижний плывун» имеет по-всеместное распространение в пределах рассматриваемого месторождения. Глубина залегания 47,5–9 м. Мощность изменяется в пределах 10,7–21,4 м.

     Водовмещающими породами являются средне- и мелкозернистые пески.

     Коэффициент фильтрации песков, по данным геологического отчета, изменяется от 2,2 до 14,5 м/сутки.

     Воды в горизонте напорные. Величина напора составляет 25–71 м. Направление движения подземных вод происходит в северо-восточном и юго-западном направлениях. По химическому составу воды данного водо-носного горизонта гидрокарбонатно-кальциевые, характеризующиеся не-большой жесткостью 12–15°.

     Для безопасного ведения горных работ необходимо поддерживать остаточный напор подпродуктивного водоносного горизонта не более 15 м. Остаточный напор в естественном режиме в районе ведения горных работ составляет 18–25 м, а при выемке продуктивного пласта значительно уменьшается мощность водоупора. При высоких напорах происходит увеличение перетока через водоупор и создается дополнительное обводнение внутренних отвалов, которые в результате теряют устойчивость. Главная опасность высоких остаточных напоров – прорыв подземных вод подпродуктивного горизонта в выработанное пространство (выпор подошвы карьера).

В настоящее время в связи с работой системы водопонижающих скважин водоносный горизонт существенно сдренирован.

Сверху на водоносном горизонте залегает слой так называемых сланцеватых глин.

Подземные воды рассмотренных выше водоносных горизонтов по своему гидрохимическому и бактериологическому составу хозяйственно-питьевого качества. Питание подземных вод осуществляется в основном за счет атмосферных осадков и поверхностных вод.

Отвальный (антропогенный) водоносный горизонт сформирован за счет отсыпки внутренних отвалов. В связи с развитием горных работ происходит увеличение отвального горизонта по площади и мощности.