Погружение фундамента в сторону Прикаспийской впадины происходит ступенеобразно по серии разрывных нарушений. По геофизическим данным прослеживается до 3 ступеней, амплитуда сбросов достигает 2-3 км. Ширина ступеней составляет 20-30 км, поверхность их полого наклонена к центру Прикаспийской впадины. Пересечение этих сбросов обусловливает сложное блоковое строение фундамента. Самое глубокое (18 км) залегание кровли докембрийского кристаллического фундамента фиксируется в центральной части региона. По оконтуривающей изогипсе (-12 км) вырисовывается юго-западная периклиналь обширной впадины, уходящей за пределы рассматриваемого региона. На юго-востоке изучаемого района прослеживается Астраханский выступ, имеющий по оконтуривающей изогипсе (-8,0 км) размеры 200x150км и амплитуду около 1,0 км. В гравитационном поле выступу соответствует региональный максимум силы тяжести, отделенный от Прикаспийского минимума зоной высоких градиентов силы тяжести. Вдоль современного русла реки Волги прослеживается глубинный разлом, ориентированный в субширотном направлении. В периферийной части выступа фиксируются сбросы, по которым происходит ступенчатое погружение фундамента (Воронин Н.И. и др., 1997).
В западной части исследуемой территории поверхность фундамента моноклинально воздымается в сторону Воронежской антеклизы. На отдельных участках плавный подъем сменяется ступенеобразным, обусловленным наличием разломов. Ориентировку их установить пока невозможно в связи с ограниченностью фактического материала.
Таким образом, по результатам региональных геофизических исследований в пределах юго-западной части Прикаспийской впадины прослеживаются субширотные и субмеридиональные нарушения, разбивающие докембрийский фундамент на ряд приподнятых и опущенных блоков и выступов. В центральной части района прослеживается обширный прогиб, раскрывающийся в северном направлении. На западе фиксируется моноклиналь, а на юго-востоке - крупный Астраханский выступ. Возможно, что при сгущении региональных профилей в юго-западной части Прикаспийской впадины будут выявлены новые разломы и выступы фундамента. При сопоставлении морфоструктурных особенностей кровли фундамента юго-западного и юго-восточного бортов Прикаспийской впадины отмечается много общих черт. Фундамент также ступенеобразно погружается с юго-востока на северо-запад. В восточной части бортовой зоны по кровле докембрийского фундамента фиксируется прогиб, отделяющий выступы во внутренней части синеклизы от ее борта в районе сочленения платформ (Бродский А.Я. и др., 1994).
Разломы, выступы и блоки фундамента, активно развивающиеся длительное время, оказали существенное влияние на формирование палеозойского структурного плана.
В мощной толще осадочного чехла юго-западной части Прикаспийской впадины выделяются два структурных этажа: подсолевой, сложенный мощной толщей карбонатно-терригенных пород палеозойского возраста, и солянокупольный, представленный галогенно-терригенными породами от кунгурского до четвертичного возраста включительно. По особенностям развития и структурной выраженности во втором этаже намечаются три структурных яруса: кунгурско-триасовый, юрско-палеогеновый и верхнеплиоценово-четвертичный (Гольчикова, 2005).
Отложения подсолевого структурного этажа моноклинально погружаются с юга на север и с запада на восток: глубина залегания колеблется от 2 км в южной части описываемой территории до 8 км в северной части.
В юго-восточной части региона выявлен Астраханский свод, имеющий форму сегмента, обращенного выпуклой стороной в центр Прикаспийской впадины. К северо-западу от Астраханского свода прослеживается Сарпинский прогиб, который раскрывается в северо-восточном направлении.
В юго-западной части Прикаспийской впадины перед герцинскими сооружениями мегавала Карпинского типичный краевой прогиб отсутствует, а сочленение происходит по системе краевых швов. В период инверсии герпинской миогеосинклинали осуществлялось регрессивное заполнение унаследованной топографической депрессии Прикаспийской впадины последовательным рядом дельтообразно залегающих толщ, смещающихся к центру Прикаспийской впадины. Первой в этом ряду явилась терригенная флишоидная толща, слагающая нижнепермскую аккумулятивную террасу (Судариков Ю.А., 1990).
Таким образом, подсолевой комплекс в общих чертах повторяет структуру докембрийского фундамента, здесь четко выделяются Астраханский свод, Сарпинский прогиб, Карасальская моноклиналь и Каракульский вал. Последний состоит из цепочки валов и представляет собой тектоно-седиментационную структуру.
Подземные воды Калмыкии изучены еще недостаточно. В этом разделе приведено описание гидрогеологических условий на территории республики, заимствованное из монографии Т.И. Бакиновой, Н.П. Воробьевой и Е.А. Зеленской «Почвы республики Калмыкии» (Элиста, 1999).
В гидрогеологическом отношении республика находится в пределах 4-х артезианских бассейнов (АБ): Ергенинского, Северокаспийского, Восточно-Предкавказского и Азово-Кубанского. Зона сочленения перечисленных артезианских бассейнов находится на территории республики, что придает ей своеобразие и гидрогеологическую уникальность.
В гидрогеодинамическом отношении все АБ являются зонами замедленного и пассивного водообмена. Прогноз эксплуатационных запасов подземных вод на территории республики, выполненный геологическим предприятием «Калмнефтеразведка», а также распределение этих запасов по АБ показаны в табл. 3.4.1.
Табл. 3.4.1.
| Артезианские бассейны | Административные районы | Прогнозные эксплуатационные запасы, тыс.м3/сут. | |||
| Всего | с минерализацией (г/дм3) | ||||
| до 1,5 | до 3,0 | 3-10 | |||
| Азово-Кубанский | Городовиковский, Яшалтинский | 20,8 | - | 20,8 | - |
| Восточно-Предкавказский | Черноземельный (южная часть), Ики-Бурульский, Приютненский | 220,3 | 46,0 | 174,3 | |
| Прикаспийский | Лаганский, Черноземельский, Яшкульский, Юстинский, Октябрьский, Кетченеровский, Малодербетовский, Сарпинский, Целинный | 188,9 | - | 16,8 | 172,1 |
| Ергенинский | Малодербетовский, Сарпинский, Кетченеровский, Целинный (западные части) | 543,5 | 145,9 | 228,2 | 169,4 |
| Итого | 973,5 | 145,9 | 311,8 | 515,8 | |
Ергенинский АБ расположен в западной части Калмыкии и занимает Ергенинскую возвышенность, он охватывает западную часть Кетченеровского и Сарпинского районов, центральную и северную части Целинного района и г. Элисту.
В ергенинском гидрогеологическом районе распространены водоносные горизонты и комплексы четвертичной, неогеновой, палеогеновой, меловой и юрской систем. Формирование подземных вод четвертичных отложений происходит в условиях малого количества атмосферных осадков и интенсивного испарения, поэтому химизм вод этих отложений зависит от химического состава суглинков, подвергающихся процессам выщелачивания. В верховьях и на склонах балок, где суглинки более промытые, подземные воды пресные и слабоминерализованные с сухим остатком 0,5-3 г/л. На водораздельных участках вода более минерализованная. Здесь развиты два водоносных горизонта - эолово-делювиальных и аллювиальных отложений. Эолово-делювиальный водоносный горизонт приурочен к водораздельным пространствам и их склонам. Глубина его залегания колеблется в зависимости от рельефа местности и глубины залегания водоупорных прослоев от 6 до 53 м. Наименьшая глубина залегания отмечена в лощинах, на склонах водоразделов и в степных блюдцах. Вода этого горизонта солоноватая и соленая. Величина сухого остатка изменяется от 0,3 до 21 г/л, чаще 3-6 г/л. Подземные воды с минерализацией менее 3 г/л развиты в верховьях балок, под степными блюдцами. По характеру минерализации воды смешанные, преобладают сульфатно-хлоридные натриевые (при минерализации свыше 3 г/л), реже гидрокарбонатные кальциево-натриевые (при минерализации менее 3 г/л). Режим описываемого горизонта непостоянен. Уровень залегания подземных вод в летне-осенний период уменьшается, весной - повышается. Практического значения не имеет, однако в совхозах Целинного района он эксплуатируется для водопоя скота.
Водоносный горизонт аллювиальных отложений приурочен к балкам восточного и южного склона Ергеней. Залегает на глубине от 0,4 до 20 м. Минерализация грунтовых вод пестрая. В верховьях и средних частях балок минерализация не превышает 0,4-3 г/л. Это объясняется подпитыванием их водами Ергенинского водоносного горизонта. К низовьям балок минерализация грунтовых вод усиливается до 6 г/л. Для балок южного склона Ергеней, начиная с верховьев, характерно высокое засоление грунтовых вод. Режим этого горизонта аналогичен предыдущему. Питание характеризуемых водоносных горизонтов происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков.
Основным водоносным горизонтом в описываемом гидрогеологическом районе является ергенинский, водовмещающие породы – древнеаллювиальные пески плиоценового возраста. Область питания водоносного горизонта находится на западном склоне Ергеней (бассейн р.Дона), на восточном склоне возвышенности горизонт дополнительно подпитывается в речных долинах. Разгрузка водоносного горизонта на западе осуществляется в речную сеть притоков р.Дона. На востоке подземные воды ергенинского горизонта разгружаются в низовьях малых рек и частично подпитывают водоносные пласты Прикаспийского АБ в зоне их сочленения. Глубина его залегания в зависимости от рельефа местности колеблется от 2,7 до 139 м. Наименьшая глубина залегания до 10 м отмечается по склонам балок, наибольшая в Яшкульской мульде (100-130 м). Водоупором служит толща плотных глин майкопской серии, а в Яшкульской мульде - глины Яшкульской свиты. Воды ергенинских отложений пресные и солоноватые. Величина сухого остатка изменяется от 0,3 до 7,2 г/л. При минерализации до 3 г/л воды гидрокарбонатные натриево-кальциевые, хлоридно-гидрокарбонатные натриевые, сульфатно-хлоридные натриевые. При минерализации 3-7,2 г/л воды хлоридные натриевые. Питание горизонта происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков в период весеннего снеготаяния и летних дождей. В меньшей степени в питании участвуют процессы конденсации влаги. Участками интенсивного питания являются выходы ергенинских песков на поверхность. Режим Ергенинского водоносного горизонта зависит от климатических условий. Максимальный подъем уровня бывает в апреле-мае, самое низкое положение - зимой.