Н. ТҰЯҚ баев т к. Арыстанов б. ӘБішев жалпы геология курсы

жолмен шайылған шөгінділер тасымалдана келе салмағына қарай іріктеліп мұздық шөгінділер қалыптасады.

Мұздық шөгінділер мореналық, сулық-мұздық болып бөлінеді. Мореналық шөгінділер қалың мұз массасы ерігеннен кейін, оның құрамьшдағы кесек бөлшекті жыныстардың шоғырланып бір жерге жиналуына байланысты тұзіледі. Олар дөңбек тас, қоймаңдай тас, бал-шық, саздақ, құмдақ секілді борпылдақ жыныстардан тұрады. Бұл шөгінділер шеткі мореналық белестер мен жағалық мореналар, төбелер мен төбешіктер түріндегі жиналған аккумуляциялық бедер пішіндерін кұрайды.

Сулық-мұздық шөгінділер мұздықтардың ішінде немесе оның шеткі жақтарындағы ойықтарда мореналық шөгінділердің еріген сулары есесінен іркіліп қайт,а жиылуына байланысты түзіледі. Сулы-мұздық шөгінділер: мұздық-өзендік (флювиогляциалдық), көлдік-мұздық (лимногляциалдық) түрлерге ажыратылады. Ағын сулар әсерінен жиылатын флювиогляциалдық шөгінділер құмдардың, қиыршық тастардың, малта тастардың қиғаш немесе көлбеу орналасқан қабаттарынан тұрады. Мұздықтың өз ішінде немесе мұздыққа таяу орналасқан көлдерде жиылатын лимногляциалдық шөгінділер таспа саздардан құралады. Флювиогляциалдық шөгінділерден төмендегі бедер түрлері қалыптасады:

Оз — бұрынғы мұздықтардың қозғалған бағытына қарай созылып жатқан қазіргі бел-қырқалар. Ұзындығы 30—40 км, ені бірнеше метрден 2—3 км-ге, биіктігі ондаған метрге жетеді. Құм, қиыршық, қойтас, малта тастан түзіледі.

Друмлиндер — ұзынша, созыла біткен төбелер мен төбешіктер. Ішкі ядросы түп жыныстардан немесе құмдардан түзіледі. Биіктігі 45 м-ге, үзындығы жүздеген метрден 2,5 км-ге дейін, кейде одан да артық болады, ені 150—400 м.

Зандр — мұздықтардың шеті мен етек жағындағы мореналық материалдың (жібіген тоң шайылып) қайта шөккен қалдықтары. Олар құмбаскан кеңістік құрайды.

Кам — бүрыс пішінді келген биіктігі 10—20 м-лік төбелер. Олар әр түрлі қүмдардан, қиыршық тастардан, малта тастардан, таспалы балшықтан, койтастардан түзілген. Бір-бірімен өте күрделі түрде ұштасып жата-

94

тын мұздық шөгінділер мұздық кешендер мен формациялар құрайды.

Көбінесе антропоген жүйесіне тән болып келетін мұздық шөгінділер қазіргі полярлық және қоңыржай белдеулік зор аймақтарды алып жатыр. Докембрий, ордовик және жоғарғы палеозойлық шөгінділер арасынан тығыздалып цементтелген, кейде метаморфизм әрекеттеріне ұшыраған мүздық шөгінділер табылады. Қаратаудың метаморфизм әрекеттеріне ұшыраған жыныстар қимасынан “тиллиттер” деп аталатын мұздық шөгінділерінің қабаттары кездесіп қалады. Қазақстан жерінде Солтүстік Тянь-Шань таулы аймақтарында (мысалы, Іле Алатауы), Алтай тауларында қазіргі мұздықтармен байланысты мұздық шөгінділер кездеседі.

Мұздық шөгінділер құрамында қорымды (шашыранды) кендер кездесуі мүмкін.

VI. 1. 6. Жер асты суларының геологиялық әрекеті

Жер асты сулары қатты, сұйық және газ күйінде жер бетінен төмен литосфера қабатында, тау жыныстарымен бірге кездеседі. Олар өзен, көл, теңіз және мұхит суларымен бірге Жер шарыньщ гидросфера қабатын құрап, жалпы су айналымына қатысады. Қазіргі кездегі көзқарас бойынша, жер асты сулары жер беті сулары мен тікелей байланысты. Гидросфера қабатын құрайтын алғашқы мұхит сулары литосфера қабатын құрайтьщ алғашқы магмалық тау жыныстарын шайьщ ерітеді. Соньщ нәтижесінде пайда болған тұнба шөгінділер мұхит түбіне қабатталып жиналып тығыздала келе, ең соңында цементтеліп шөгінді тау жыныстарына айналады. Алғашқы шөгінді тұнбалардьщ құрамындағы сулар (90%-ке дейін), кейінірек шөгінді тау жыныстарының құрамында сақталып, жинала береді. Осындай жолмен жер асты суларының негізгі құрамы калыптасады. Бұл процесс осы уақытқа дейін тоқтаусыз жүріп жатыр деуге болады.

Жер асты сулары инфильтрациялық (жерге сіңу) жолмен атмосфералық сулардың есебінен де көбейіп отырады. Мысалы, атмосфералық жаңбыр суларының құмға сіңіп, жоқ болатынын инфильтрациялық процес-тің бір көрінісі деуге болады. Кейде инфильтрациялық және седиментациялық сулар аралас кездеседі. Сонын, нәтижесінде тұщы және ащы (тұзды) сулар құралады. Әдетте, жер қыртысының жоғарғы қабаттарында әрі тұщы, әрі жас сулар (атмосфералық), тереңірек — ми-

95

нералды немесе ескі сулар, ал ең төменгі қабаттарда — ащы немесе тұзды сулар түзіледі.

Атмосфералық тұщы сулар төмен караи сарқылып, жер қыртысынық жоғарғы қабаттарына жиналады, ал терең қабаттарда ескі теңіз сулары (қалдық сулар) сақталады. Тұзды сулар, кейбір болжамдар бойынша, мантия қабатынан жоғары көтеріліп пайда болады, ал басқа бір гипотеза бойынша, тұщы сулар тұзды қабаттар арқылы ағып өткенде жолай оларды ерітіп, өзіне қосып алып тұзды суға айналады.

Жер асты сулары химиялық кұрамына қарай сілтілі, жұмсак,, қатты және қышқыл сулар болып ажыратылады. Ал минералды сулар — көмірқышқылды, күкіртті сутекті, радиоактивті және ыстық сулар болып бөлінеді. Көмірқышқылды сулар — жас вулкандық аудандарда және тектоникалық жарықтар мен жарықшақтар бойында көбірек кездеседі. Мысалы, Қавказдың атақты минералды суларын (Қисловодск, Пятигорск, Баржоми) атап өтуге болады.

Күкіртті-сутекті сулар шөгінді тау жыныстарымен бірге хлорлы-натрийлі, хлорлы-сульфатты және сульфатты сулар түрінде кездеседі. Радиоактивті сулар радонды және радийлі болып кездеседі. Олар курорттарда емдеу мақсатында, яғни шипа су ретінде қолданылады. Ыстық (термалды) сулар жылы (20—37°С), ыстық (37— 42°С) және өте ыстық (42°С) болып ажыратылады.

Соңғы жылдары әр түрлі мақсатта пайдаланылатын судың көлемі жылдан жылға арта түсуде. Сондықтан жер асты суларының маңызы қазіргі кезде өте зор. Олар бір жағынан жұмсалып жатса, екінші жағынан жер беті сулары және ювенилді сулар есесінен әрі жаңарып, әрі ТОЛЫРЫП отырады.

“Ювенилді сулар” австриялық геолог Э. Зюсстың гипотезасы бойынша, алғашкы магманың құрамындағы су буынан пайда болған. Олар жер бетінде су айналымына әлі қатыспаған жердегі терең мантия қабатынан жоғары қарай жаңадан ғана көтеріліп келе жатқан жас сулар деп саналады. Ал жер бетіне жақын орналасқан, планеталық күрделі су айналымына қатысатын барлық суларды “вадоз сулары” деп атайды. Планетамыздың жалпы су балансында ювенилді сулардың алатын орны ерекше.

Жер асты сулары өзен аңғарларында, жыраларда бедердің еңіс жағына қарай бағытта жер бетіне бұлақ

а) төмен құламалы ақпа бұлақ, б) жоғары шапшып атқылай аратын атпа бұлақ

а — гигроскопиялық; б — пленкалық; в — капиллярлық; г — гравитациялық; 1 — тау жыныстарыныц түйіршіктері; 2 — су.

VI. 21-сурет. Маусымдық жер асты сулары (қалқымасу) және топырақ сулары мен грунттық еспе сулардың орналасу схемасы:

1 — құмдар; 2 — саз балшықтар; 3 — грунттық еспе судың деңгейі (ашық беті).

ерігіш тау жыныстарының құрамында (ізбестас, гипс, доломит және т. б.) кездессе карст сулары деп ажыратылады.

Тереңдік жағдайларына қарай олар үстіңгі қалқыма су, грунт суы және артезиан сулары деп бөлінеді.

Қалқыма су кішігірім ойыстарда, құмшағылдар арасында атмосфералық жаңбыр мен қар немесе тасыған өзен суларының топырақ қабатына сіңуі нәтижесінде уақытша пайда болған және жер бетіне ең жақын орналасқан сулар болып саналады (VI. 21-сурет).

Бұл сулардың тұрақты болу-болмауына ауа-райының өзгерістері үлкен әсерін тигізеді. Шөл далаларда, құмайт жазықтарда немесе тақырларда құрғақшылық болғанда олар құррап, кеуіп қалады, ал жауын-шашын мол болып, өзен қатты тасығанда және қыста қар қа-лың болып жауғанда, қалқыма сулар қайтадан пайда болады.

Грунтты топырақ суларыньщ қоры қалқыма суға қарағанда тұрақты болып келеді. Олар жер бетіне жақын орналасқан жер асты суларынан (кеуек-қуысты, жарық, карст сулары) құралады. Бұл суларды “құдық суы” деп те атайды. Мұндай сулар жер бетінен 1—

5 м-ден 50

VI. 22-сурет. Мульда тәрізді немесе шұңгыл ойпат түрінде (I) және моноклиналь немесе бір бетке қарай құлай орналасқан (II) тау жыныстарының артезиандық бассейндер қимасындағы көрінісі:

а — қоректену алқабы; б — тегеурінді (қысымды) алқап; в — жеңілдену, азаю алқабы; Н_І және Н₂ — қысым, М — артезиандық пластық қалыңдығы; 1 — сулы жыныстар; 2 — су өткізбейтін жыныстар; 3 — пьезометрикалық деңгей; 4 — су ағысының бағыты.

70 м-ге дейінгі тереңдікте кездеседі. Қейде олар өзен, көл, теңіз маңына жақын жерлерде, сайлар мен тау-төбелерде және қырат бөктерлерінде бұлақ көздері түрінде жер бетіне өздігімен еркін шығып та жатады. Грунтты топырақ сулары жер бетіне өте жақын орналасқан жағдайларда, олардың деңгейі ауа райының өзгешеліктеріне сәйкес жиі өзгеріп отырады.

Жер асты сулары барлық елдерде қалалар мен өндіріс орындарын және ауыл шаруашылығын сумен қамтамасыз етудің негізгі қоры болып отыр.

Жер асты сулары тоқтаусыз қозғалыс үстінде болады. Олар жолында кездескен әр түрлі тау жыныстарымен химиялық реакцияларға араласып, сулы қосындылар құрайды (гидратация), карбонаттанады, қышқылды тотықтар және сілтілік ерітінділер түзеді. Мұндай ерітінділер бір орыннан екінші орынға тасымалданып (орын ауыстырып) жаңадан шөгінді қосындылар пайда болады. Осындай процестердін, нәтижесінде карст-суф-фозиялық құбылыстар жиі байқалады.

Жер асты суларының геологиялық әрекеттеріне байланысты құрамында тұзы мол сазды жыныстардьщ ері-

99

VI. 23-сурет. Қарст пішіндерінщ схемалық көріністері:

1-карралар; 2 - карстық ойық шұңқыр; 3 - апан шұққыр (понор); 4-карстык құдык; 5-карстық шахты; 6 - карстық саңылау (полость); 7-үңгір (пещера).

ген бөлшектері сумен шайылып ағып кетеді де, топырақ дабаты төмен шөгіп отырады немесе жылжып ойысады.

Мұндай әрекеттер суффозиялық (латын тілінде “суффозио” — қазу деген мағынада) процестер деп аталады. Суффозиялық ойыстар онша терең болмайды. Олар орманды дала, шөл, шөлейтті аймақтарда жиі кездеседі.

Құрамы гипс немесе карбонатты цементпен цементтелген тау жыныстарында (кұмтастар, конгломераттар және т б.) цемент ролін атқарушы материалдар (жер беті және жер асты суларының бірлескен әрекеттері нәтижесінде) сумен шайылып ерітінді турінде ағып кетеді де кұмтастың және т. б. жыныстардың жекеленген ұсақ бөлшектері механикалық жолмен орын ауыстырады. Осындай әрекеттердің нәтижесінде жер бетінде кар, 1 қазан-шұңқыр, табиғи құдық және т. б., ал жер астында үңгірлер мен апандар, жарықтар мен жарылыстар пайда болады (VI. 23-сурет). Үңгірдерде сталактиттер мен сталагмиттер түзіледі (VI. 24-сурет). Қарстық апан-шұңқырлар суға толып карстық көлдер пайда болады.

Кейде тау беткейлерінде, оны кұрайтын сазды жыныстардың ауыр массалары салмақ күшіне қарай жылжып ығысады немесе ойысу-сырғу әрекеттері байкалады. Бас-

100

VI. 24-сурет. Сталактит (а) пен сталагмиттіқ (б) көлденен, қимасы

каша айтқанда, сщщлмалар пайда болады (VI. 25-сурет). Олар сырғанау бетін құрайтын жазықтық пен горизонталь жазықтық аралығындағы бұрыштың шамасына қарай жайпақ (5°-қа дейін), көлбеу (5°— 10°), тік (15°—45°), аса тік (45°-тан артық) болып ажыратылады.

Сырғымалар (сырғанау бетінің тереңдігіне қарай) беткі (~1 м-дей), тайыз (5 м-ге дейін), терең (20 м-ге дейін) және өте терен, (20 м-ден астам) болып бөлінеді.

Әдетте, нөсер жаңбырдан кейін тау жыныстарының физикалық күйжағдайлары өзгеріп (меншікті салмағы, ылғалдығы және қозғалысқа араласу мүмкіндігінің артуы және т. б. қасиеттерінің өзгеруі), тау беткейіндегі тепе-теңдік бұзылған жағдайларда байқалады.

Жер асты сулары коршаған ортаның бір бөлігі ретінде басқа табиғат компоненттерімен тығыз байланысты. Мысалы, жер асты суларын есепсіз көп пайдалану жер бетінің төмен шөгіп жоғарыда айтылғандай карсты-суффозиялық процестердің кушті дамүына әкеліп соғады.

Жер бетінің төмен шөгуі мұнай мен газ қабаттарын игеру кезінде де байқалады. Бұл проблема, қазіргі кезде халықаралық проблемалардың біріне айналып отыр, 1969 жылы Жапонияда (Токио қаласында) осы проблемаға арналған алғашқы симпозиум, ал 1976 жылы екінші симпозиум Америкада (Анахайм қаласы) болып өтті. Біздің елімізде жер асты суларын ретсіз пайдаланудын,

.