Введение к работе
Актуальность темы. Развитие горнодобывающей промышленности,
оиски и разведка полезных ископаемых и подземных вод .для водо-набжения, мелиоративные работы и другие направления хозяйствен-ого освоения Чукотки создали необходимость комплексных гидро-tеокриологических исследований еще в 30-х годах. Тем не менее ;о настоящего времени проводились.лишь специальные гидрогеологические исследования на участках разведки или строительства,в зоставе которых результаты немногочисленных гидрохимических опробований имели описательный характер. Не был изучен химический состав атмосферных осадков, как основного источника питания поверхностных и грунтовых вод, не изучался состав криолитогенных пород, позволяющий реконструировать палеогидрохимическив условия и прогнозировать гидрохимическую обстановку.
Закономерности криогенного преобразования химического состава природных вод изучались многими специалистами в различных районах криогенной области (Н.П.Анисимовой, С.М.Фотиевым, А.В.Ивановым, Н.И.Бельминой, О.Н.Толстихиным, Р.С.Кононовой, Н.Н.Романов-ским, В.П.Волковой и др.), но на Чукотке подобные исследования проводились крайне мало. Известны лишь работы А.Я.Стремякова по восточным районам и Г.Н.Елисофенко по Анадырскому бассейну.
Тем не менее, опыт гидрогеокриологических исследований показывает, что изучение закономерностей формирования и криогенного преобразования химического состава и минерализации природных вод необходимо для решения многих практических и теоретических задач.
Цель работы - изучить закономерности формирования и крио -генного преобразования химического состава и минерализации природных вод Чукотки, как в современных гидрогеокриологических условиях, так и в процессе формирования криогенной толщи. Это оп -ределило круг задач, решаемых в настоящей работе:
-
Проанализировать природные условия Чукотки с целью выявления основных факторов и процессов, оказывающих влияние на формирование и преобразование химического состава природных вод.
-
Изучить особенности формирования химического состава и минерализации атмосферных осадков, как основного источника питания поверхностных и грунтовых вод.
-
Выявить и изучить закономерности формиро^чия и криоген-
ного преобразования химического состава поверхностных и грунто!
вых вод. I
-
Установить закономерности криогенного преобразования xl мвческого состава подземных вод в процессе многолетнего промер-1 зания четвертичных отложений различного генезиса. I
-
Исследовать современные криогидрохиыические условия на I застроенных территориях.
Основные результаты исследований и их' научная новизна за -шшчаются в следующем:
-
Проанализированы природные условия Чукотки и выявлены природно-климатические факторы и процессы, оказывающие влияние на формирование и криогенное преобразование химического состава и минерализации природных вод.
-
Изучен химический состав атмосферных осадков и установлены закономерности его формирования в различных районах Чукотки.
-
Изучен химический состав и минерализация поверхностных
и грунтовых вод и выявлены региональные закономерности их формирования.
-
Выявлены закономерности криогенного преобразования химического состава и минерализации пресных и соленых поверхностных и грунтовых вод при их промерзании.
-
Изучен состав и содержание растворимых солей в подземных льдах и водных вытяжек из четвертичных отложений различного генезиса.
-
Выявлены закономерности криогенного преобразования химического состава и минерализации подземных вод в процессе многолетнего промерзания четвертичных отложений.
-
Исследованы современные криогидрохимические условия на застроенных территориях.
Практическая значимость работы. Результаты выполненных исследований служат научной основой .для прогноза и реконструкции гидрохимических условий на севере Дальнего Востока.
Материалы, содержащиеся в настоящей работе, использованы Научно-исследовательским Центром "Чукотка" ДВО РАН:
при составлении рекомендаций по рациональному использованию осушенных озерных котловин под луговые угодья;
.для прогноза эксплуатации водовода Анадырской ТЩ;
при составлении рекомендаций по предотвращению техногенного наледеобразования.
Результаты специальных исследований переданы так же в институт "Ленгидропроект" и использованы для прогноза эксплуатации плотины на р.Казачке.
Личный вклад автора. Основу диссертационной работы составил фактический материал криогидрохимических исследований, выполненных лично автором за период с 1983 по 1993 год в ходе экспедицибнных работ на значительной части территории Чукотки. Проводились режимные наблюдения на стационарах на юге Ыихне-Анадарской низменности и побережье Анадырского лимана. Автором отобрано более 1200 проб воды, льда, грунта, значительная часть которых проанализирована лично в полевых и стационарных условиях. Проведены экспериментальные исследования по изучению про -цессов криогенного преобразования химического состава природных вод и засоленности пород. Обобщены и проанализированы фондовые материалы по теме исследований.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на конференциях молодых ученых и аспирантов Северо-Восточного комплексного НИИ РАН (1985), кафедры геокриологии МГУ (1990), Института Земной Коры (г.Иркутск, 1985), на Ш совещании по подземным водам Сибири и Дальнего Востока (г.Томск, 1991), на научном семинаре секции "Криолитогенез" Междуведомственного Литоло-гического комитета РАН (г.Анадырь, 1991).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, еще 3 находятся в печати.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и'содержит 158 страниц машинописного текста, который иллюстрируется 38 графиками, схемами, картами, разрезами и 22 таблицами. Список использованной литературы включает 157 названий работ отечественных и зарубежных авторов.
Диссертационная работа выполнена в Научно-исследовательском Центре "Чукотка" ДВО РАН в период обучения в заочной аспирантуре в Производственном и научно-исследовательском институте по инженерным изысканиям в строительстве под руководством доктора геолого-минералогических наук С.М.Фотиева.
Автор глубоко благодарен научному руководителю, оказывавшему на протяжении всего периода работы постоянное внимание;, поддержку и дававшему ценные рекомендации. Большую пс:ощь в практи-
ческом решении поставленных задач оказали сотрудники НИЦ "Чукої ка" к.г.-м.н. А.Н.Котов, к.г.-м.н. Тишин, к.г.-м.н. А.Г.Шумов-ский, сотрудник Чукотского отдала СеввостТИСИЗ Н.Н.Демчук, Ю.А. Попов, З.Ф.Чубарова, главный геолог ЧНГРЭ Д.И.Агапитов. Ценные советы получены автором от к.г.-м.н. В.Е.Глотова, В.К.Рябчуна (СВК НИИ ДВО РАН), д.г.н. А.В.Иванова (ИВЭП ДВО РАН). Автор так же благодарен инженеру Э.А.Александровой, техникам Г.М.Силатье-вой, Т.А.Гараевой, Л.Ф.Корейской, принявшим участие в выполнени гидрохимических анализов и оформлении рукописи.