ТРІЩИНУВАТІСТЬ І ПРОНИКНІСТЬ КРИСТАЛІЧНИХ ПОРІД ТА ЇХ РОЗЛОМНИХ ЗОН, ГІДРОГЕОЛОГІЧНИЙ АСПЕКТ

Fractured rock aquifers are regarded as of particular scientific and practical interest because of their importance for underground water supply, energy storage and safety radioactive waste disposal. The study of fissure waters of crystalline rocks in the context of global warming to address issues of drinking water supply is highly relevant today. It has potential practical importance for the future.The sustainable use of groundwater in fractured rock aquifers requires a detailed knowledge of their hydraulic properties. The complexity of hydrogeological conditions in massive fractured rocks results from uncertainties about the configuration of the fractures, while the potential for groundwater movement in such rocks is primarily determined by their permeability and, consequently, hydraulic conductivity. Fractures (fracture networks) have different permeability properties, which is one of the key parameters required for understanding and predicting fluid and water flow. This paper reviews and analyses the results of global studies of fracturing and permeability of crystalline rock massifs and the fault zones occurring in them. Since the study of permeability of crystalline rocks concerns many disciplines — including structural geology, tectonophysics, petrophysics, hydrogeology, and hydrology — this review highlights information about the distribution of groundwater in fractured crystalline rocks in the context of their potential exploitation. This study consists of two parts: generalization of research results concerning fracturing and permeability of crystalline rocks, and particularities of structure of fracture zones in crystalline rocks and of the presence of groundwater in them. Based on this review of the structure and development of fracture zones (including their evolution under the influence of weathering and other secondary processes), recommendations are given for using tectonophysical reconstructions to improve hydrogeological field works and mathematical modeling.
Підземні води тріщинуватих порід привертають особливу увагу завдяки практичній та науковій значущості щодо водопостачання, використання у ролі джерела енергії та при вирішенні питань безпечного захоронення радіоактивних відходів. Вивчення тріщинних вод кристалічних порід у контексті глобального потепління з метою вирішення питань питного водопостачання є вкрай актуальним на теперішній час і у перспективі має практичне значення. Cтале використання підземних вод тріщинуватих відкладів вимагає глибоких знань про властивості проникності тріщинуватих порід. Складність гідрогеологічних умов у масивах тріщинуватих порід пов’язана із невизначеностями щодо тріщинуватості та обводненості порід, тоді як можливість руху підземних вод у породах насамперед визначається їх проникністю і, відповідно, водопровідністю. Дана робота являє собою огляд та аналіз результатів міжнародних досліджень тріщинуватості і проникності масивів кристалічних порід та розломних зон, які знаходяться в цих породах. Оскільки дослідження проникності кристалічних порід стосується багатьох дисциплін – структурної геології, тектонофізики, петрофізики, гідрогеології та інших, то аналіз представленого матеріалу переслідував мету виокремити відомості про розповсюдження підземних вод тріщинуватих кристалічних порід у контексті можливостей їх експлуатації. Дане дослідження умовно розділене на дві частини: узагальнення результатів досліджень тріщинуватості і проникності кристалічних порід та особливості будови розломних зон кристалічних порід і знаходження в них підземних вод. У відповідності до отриманих результатів щодо розвитку загальної тріщинуватості (в тому числі під впливом вивітрювання й інших вторинних процесів) та будови розломних зон даються рекомендації щодо оптимізації гідрогеологічних польових робіт і математичного моделювання з активним використанням тектонофізичних реконструкцій.