Вопрос «на какую глубину бурить» звучит в каждом первом разговоре с подрядчиком, и честный ответ на него — «зависит от участка». Это не уклончивость, а особенность территории: юг Кузбасса лежит на стыке двух разных геологических структур, и то, что покажет разрез на одном дворе, необязательно повторится через дорогу. Разбираем территорию послойно — от неглубоких речных отложений до глубоких трещиноватых пород — и объясняем, откуда берётся эта неоднородность.

Две структуры на стыке

Схема открывается крупно по клику.

По гидрогеологическому районированию территории России южная часть Кемеровской области попадает в Алтае-Саянскую складчатую гидрогеологическую область. Внутри неё выделяются два самостоятельных блока: Кузнецкий межгорный артезианский бассейн, который занимает большую часть городов юга — Новокузнецк, Прокопьевск, Киселёвск, Белово, Ленинск-Кузнецкий, Полысаево, Междуреченск, Осинники, Калтан, Мыски, — и Алтае-Томский гидрогеологический массив южнее и юго-западнее, в районе Горной Шории и Салаирского кряжа: Таштагол, Шерегеш, Салаир, Гурьевск.

Это два принципиально разных устройства недр. Бассейн — это толща угленосных осадочных пород, где вода заполняет поры и трещины песчаников, алевролитов и самих углей. Массив — это более древние и жёсткие карбонатные и терригенные породы, где вода движется по трещинам скального массива, а водообильность зависит не столько от глубины, сколько от степени трещиноватости конкретного участка. Поверх обеих структур в речных долинах лежит собственный, третий слой — рыхлые четвертичные наносы.

Четвертичные отложения речных долин — верхний и самый уязвимый слой

Первое, что встречает бур в долинах Томи, Кондомы, Мрас-Су и Усы, — аллювиальные отложения: пески, галечники, гравий. По данным регионального доклада о состоянии подземных вод, мощность этих отложений обычно 1–10 м, чаще 5–7 м, местами до 12–16 м, а вода в них залегает у самой поверхности — на глубине 0–5 м. Водообильность неравномерная, но местами высокая: средние удельные дебиты скважин колеблются от 1–3 до 10–15 л/с, а в долине Томи, где водопроводимость отложений достигает 1000 м²/сут и больше, — это один из самых надёжных водоносных слоёв региона. Именно на нём стоит часть централизованного водоснабжения Новокузнецка.

Обратная сторона той же особенности — уязвимость. Горизонт лежит у поверхности и напрямую связан с ней: он быстро реагирует на осадки и паводки, но так же быстро принимает на себя то, что просачивается сверху — с полей, дорог, канализации соседних участков. Поэтому выбор точки бурения и обустройство устья скважины, вскрывающей этот горизонт, требуют особого внимания к тому, что расположено рядом на поверхности, — тема, которая заслуживает отдельного разбора. Для Новокузнецка и его пригородов, где этот тип отложений особенно распространён, есть частный разбор площадок города: геология участков в Новокузнецке.

Пермские угленосные толщи — основной рабочий горизонт юга области

Под четвертичными наносами на большей части городов юга Кузбасса залегают пермские и нижнекаменноугольные угленосные отложения кольчугинской и балахонской серий — те самые толщи, которые разрабатывают многочисленные шахты и разрезы региона. Водовмещающие породы здесь — песчаники, алевролиты, аргиллиты и сами угольные пласты, обладающие высокой трещиноватостью в верхней, наиболее выветрелой зоне. Эта зона распространяется до глубины 130–150 м, суммарная мощность обводнённых интервалов в ней составляет порядка 70–90 м; глубже трещиноватость и водообильность падают.

Дебиты здесь скромнее, чем в речных наносах: обычно 0,5–3,5 л/с, коэффициенты фильтрации 0,6–1, местами до 3 м/сут. Показательна интенсивность разработки этого горизонта человеком: суточный объём воды, который откачивают из угленосной толщи шахты и разрезы региона, по данным доклада колеблется от 2,5 до 35–50 тыс. м³/сут — то есть скважина для частного дома на юге Кузбасса чаще всего вскрывает тот же горизонт, который в промышленном масштабе непрерывно осушают рядом стоящие угольные предприятия.

Отдельно в этой же структуре выделяется Заломнинская депрессия в районе Белово и Ленинска-Кузнецкого, где расходы самоизливающихся скважин достигают 8–46 л/с, чаще 17–25 л/с, — редкий для региона случай, когда вода поднимается по стволу сама, без откачки. Особенности грунтов и геологии именно Беловского района разобраны отдельно: грунты и вода в Беловском районе.

Алтае-Томский массив — карбон и девон Горной Шории и Салаира

В районе Таштагола, Шерегеша, Салаира и Гурьевска картина иная: здесь для водоснабжения используются подземные воды каменноугольных и девонских отложений Алтае-Томского гидрогеологического массива. Воды преимущественно гидрокарбонатные кальциевые, величина сухого остатка — 0,2–0,9 г/дм³.

Наибольшей водообильностью среди пород массива обладают закарстованные известняки: их удельные дебиты достигают 12,7–13,4 л/с, а расходы родников — 5–10, местами до 15 л/с. Наиболее обводнена верхняя, выветрелая часть разреза мощностью 50–90 м, распространяющаяся обычно до 150 м, а в зонах тектонических нарушений — до 170–230 м. Терригенные породы — песчано-глинистые сланцы, аргиллиты, песчаники — обводнены заметно скромнее. И здесь есть важная для планирования глубины деталь: на глубинах более 150–250 м минерализация подземных вод массива начинает расти — местами до 3,5 г/дм³, а на отдельных участках глубже 300–350 м вода меняет химический состав на сульфатно-хлоридный. Погоня за глубиной сама по себе не гарантирует ни лучшего дебита, ни лучшего качества воды — после определённой отметки то и другое может, наоборот, ухудшаться. Геологическая история именно Салаирского кряжа с его палеозойскими породами разобрана отдельно: геология Салаирского кряжа и вода.

Отдельная научная работа 2007 года (диссертационное исследование по эколого-геохимическому состоянию вод зоны активного водообмена юга Кузбасса) даёт характеристику природного фона на тот момент: мощность зоны активного водообмена — от нескольких метров в речных долинах до 300–400 м на водоразделах, минерализация 0,1–0,9 г/л, pH 6,0–8,6, состав преимущественно гидрокарбонатный кальциевый, содержание железа выше нормативов уже тогда. Эти цифры стоит воспринимать как историческую точку отсчёта, а не как срез сегодняшнего дня — актуальное состояние отслеживает государственный мониторинг недр, и по отдельным районам оно успело заметно измениться.

Природный фон: железо, марганец, жёсткость и дефицит фтора

Независимо от того, какой из трёх горизонтов вскрывает скважина, у подземных вод юга Кузбасса есть общая черта. По выводу регионального доклада, подземные воды области в естественном, ничем не потревоженном состоянии отличаются умеренной или повышенной жёсткостью, как правило — повышенным содержанием железа и марганца, а также недостатком или отсутствием фтора. Для обеспечения питьевого водоснабжения в этих условиях обычно требуется обезжелезивание, удаление марганца, снижение жёсткости и обогащение фтором — то есть это не брак отдельной неудачной скважины, а фоновая характеристика подземных вод региона в целом, от мелких аллювиальных горизонтов до глубоких карбонатных толщ.

Подтвердить фактический состав воды на конкретном участке можно только лабораторным анализом уже после бурения — какой конкретно набор показателей стоит проверять и когда, разобрано в статье анализ воды из скважины.

Как угледобыча меняет картину

Помимо природного фона, на химический состав подземных вод юга Кузбасса заметно влияет открытая и шахтная добыча угля — ведущая отрасль в регионе. В 2024 году, по данным доклада, загрязнение зафиксировано на 45 участках наблюдения, большинство из них — в зоне влияния промышленных объектов. Повсеместно в подземных водах всех отложений вблизи угольных разрезов отмечается рост минерализации до 2,7 ПДК и жёсткости до 4,9 ПДК по сравнению с фоновыми значениями.

Есть и локальные, куда более выраженные случаи. В Калтане, в зоне влияния золоотвалов Южно-Кузбасской ГРЭС, в подземных водах продолжает фиксироваться превышение по фенолам — 1,5–8,5 ПДК. В зоне влияния оросительных систем Ленинска-Кузнецкого зафиксированы повышенные концентрации аммония — 4,97 ПДК. Отдельная и системная проблема — затопленные после отработки горные выработки: обогащаясь железом, марганцем, азотистыми соединениями, сульфатами, фенолами и нефтепродуктами, они превращаются в собственные очаги загрязнения, а мониторинг ликвидированных выработок недропользователями, по прямому указанию доклада, ведётся не всегда.

При этом важно не переносить эти локальные цифры на весь регион: по общему выводу доклада, отмеченное загрязнение подземных вод локализуется вблизи источников техногенного воздействия и стабильно ослабевает по мере удаления от них, а на качество подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения в целом по области, на данный момент заметного влияния не оказывает. Это не повод игнорировать близость к разрезу, отвалу или затопленной выработке при выборе точки бурения — но и не повод считать, что вся вода в регионе загрязнена угледобычей. Как именно оценивать этот риск на участке рядом с действующим разрезом, разобрано отдельно на примере Прокопьевска и Красного Брода.

Что это значит для конкретного участка

Всё это объясняет и то, почему два дома через дорогу иногда получают воду с разных горизонтов. В угленосной толще трещиноватость распределена неравномерно: соседние скважины могут попасть в разные по водообильности прослои даже на одинаковой глубине. В карбонатном массиве разброс ещё резче — обводнённость там прямо зависит от степени трещиноватости конкретной точки, а закарстованные зоны с дебитами в разы выше фоновых чередуются с почти безводными участками той же породы буквально в десятках метров друг от друга. А там, где речная терраса подходит к краю долины, мощность рыхлых наносов может за несколько десятков метров смениться с 10–15 м на почти ноль — и одна скважина ещё стоит на аллювии, а другая уже бурится в подстилающей коренной породе. Показания соседней скважины — полезный ориентир, но не гарантия повторения.

Всё это — не повод бояться бурения, а объяснение, почему при первом разговоре с инженером звучит не готовая цифра глубины, а вопрос об адресе и особенностях участка. Технология проходки тоже подбирается под то, какой горизонт предстоит вскрывать: рыхлые породы и трещиноватый скальный массив проходятся по-разному, и то, чем отличаются методы, разобрано в статье роторное и ударно-канатное бурение.

Перевести всё это в конкретную задачу — сколько метров и какого горизонта достаточно именно для дома или дачи — помогает отдельный разбор: какая глубина скважины нужна дому.

На практике инженер перед выездом уже опирается на какой-то массив данных: архивные скважины в районе, опыт соседних объектов компании, общее представление о том, в какую из трёх структур попадает конкретный адрес. Но всё это — рабочая гипотеза, а не готовый ответ. Точную картину даёт только сама проходка с фиксацией разреза на этом конкретном участке: где кончился рыхлый слой, на какой глубине показалась трещиноватая порода, какой мощности оказался водоносный пласт. На юге Кузбасса, с его чередованием структур и локальной изменчивостью внутри каждой из них, это не формальность, а единственный способ узнать, что на самом деле находится под ногами. Оценить это можно при заказе бурения скважины на воду.

Геология юга Кузбасса: почему глубина везде разная