Средний сармат, форштадтская свита (N31s2fr). Представлена тонко- и мелкозернистыми кварцевыми песками. В нижней части разреза пески глинистые, встречаются тонкие прослои и линзы глин. Мощность песков форштадтской свиты составляет 30-32 м. В пределах города кровля форштадтских песков размыта.
Средний сармат, холоднородниковская свита (N31s2chr). Отложения этой свиты сохранились в западной части территории города и протягиваются полосой с севера на юг в верховьях балок Гремучки, Мамайки и Ташлы. Свита представлена светло- и желто-серым известняком. Известняк раковистый, плотный, часто переслаивается с известковистыми песчаниками. Мощность отложений свиты достигает 6 м.
Верхний сармат (N31s3). Этот комплекс фаунистически не охарактеризован и поэтому выделен без более дробного деления. Отложения верхнего сармата сохранились в западной части города и представлены глиной серой и серовато-зеленой, плотной, вязкой, с включениями тонких прослоев известковистых песчаников и мергелей. Мощность этих отложений порядка 15 м. вскрытая достигает 11 м.
Четвертичные отложения /QIV/ на территории города Ставрополя имеют широкое распространение и отличаются большим разнообразием по генезису и литологическому составу.
К четвертичным отложениям относятся: покровные лессовидные суглинки и глины; делювиальные суглинки и супеси с включениями грубообломочных продуктов разрушения известняков и песчаников; элювий коренных пород; аллювиальные отложения; оползневые накопления.
Покровные и лёссовидные суглинки и глины широко распространены на поверхности Ставропольского плато, на водораздельных участках территории города и на пологих склонах долин рек и балок.
Лессовидные суглинки содержат много пылеватых частиц, обладают высокой пористостью, сохраняют очень крутые и высокие откосы в сухом состоянии и склонны к просадочным явлениям. Мощность лессовидных суглинков местами достигает 12 м и более.
Делювиальные отложения имеют повсеместное распространение на склонах долин речек Мамайки, Мутнянки, Желобовки, Ташлы, Члы и их притоков. Они представлены суглинками разного состава, глинами и супесями с включением крупных, мелких обломков и глыб известняка и песчаника. Мощность делювиальных отложений колеблется от 1-2 м в верхних частях склонов до 20 и более метров в нижних.
Элювии коренных пород повсеместно распространен на территории города. Состав и мощность пород элювиальной зоны зависят от первоначального состава материнской породы и от условий ее залегания. Элювиальная зона известняков представлена желто-бурой известковистой глиной, обломками известняков, раздробленной трещиноватой частью толщи известняков. Элювий крипто-мактровых глин имеет несколько генераций и представлен теми же глинами, обогащенными в результате процессов выветривания карбонатами, гипсом и т.п. В результате выветривания глины приобретают окраску и структуру, отличные от материнских глин. Мощность элювия изменяется от 1.0 м до 15-20 м.
Аллювиальные отложения распространены в долинах рек Мамайки. Мутнянки, Желобовки и Ташлы, где они слагают русла этих рек, пойменные и надпойменные террасы. Представлены илистыми глинами, супесями и песками, галечниками окремнелых известняков, песчаников и мергелей, содержащими органические остатки и раковины современной пресноводной фауны. Мощность аллювиальных отложений изменяется от 1-2 м в верховьях до 12-15 м в среднем и нижнем течении.
Оползневые отложения представляют собой сместившиеся по склону породы разного генезиса, находящиеся либо в состоянии полной стабилизации (древние оползни), либо в состоянии медленного движения (старые активизировавшиеся и новые оползни).
В зависимости от характера смещения они состоят или из пачек (блоков) смещенных коренных пород, сохранивших свою первоначальную структуру, текстуру и состав, по с нарушением элементов залегания, или из хаотического нагромождения перемятых и сильно видоизмененных пород, насыщенных водой до текучего состояния.
Оползневые накопления имеют широкое распространение на склонах долин рек и балок. Мощность их изменяется от I до 30-40 м.
Гидрогеологические условия
На территории г. Ставрополя существует сеть стационарных гидрогеологических скважин и свыше 250 действующих грунтовых колодцев, результаты обследования и опробования которых положены в основу данного раздела. Всего в процессе работы обследовано и опробовано 80 скважин, 175 колодцев и 8 родниковых выходов грунтовых вод.
Обследование территории и опробование водопунктов по городу выполнено в основном в апреле - мае 1993г. Поэтому проведённые замеры уровня грунтовых вод (УГВ) в скважинах и колодцах отражают период наиболее высокого положения УГВ в годовом разрезе. Результаты замеров явились основным материалом для построения схематической карты гидроизогипс грунтовых вод.
Гидроизогипсы на карте строились методом интерполяции и проводились через 10 м. Однако характер уровенной поверхности, в целом, повторяет характер дневной поверхности, в связи с чем окончательно гидроизогипсы на карте нанесены через 20 м.
Методом интерполяции выделены и границы зон с различной глубиной залегания УГВ. К подтопленным участкам отнесены площади с глубиной до УГВ менее 3.0 м, т.к. в пределах этой глубины заложены фундаменты строений и основные подземные инженерные коммуникации. Кроме того, в пределах этой зоны дополнительно выделены максимально подтопленные участки, где глубина УГВ составляет менее 1.0 м и для которых, очевидно, требуется разработка инженерных защитных мероприятий в первую очередь.
Аналогичным образом построена и схематическая гидрохимическая карта грунтовых вод. В основу карты положены результаты химического анализа проб грунтовых вод, отобранных из скважин, колодцев и родников в процессе обследования территории города. Химический анализ проб воды выполнен в специализированной лаборатории СКФ ПНИИИС и включил определение содержания 6 главных ионов: хлора, сульфата, гидрокарбоната, натрия, кальция и магния, а также сухого остатка, общей минерализации, рН, азотистых соединений (нитратов, нитритов, аммония) и пяти тяжёлых металлов - цинка, кадмия, никеля, свинца и меди.
Зоны распространения грунтовых вод различного химического состава выделены по классификации С.А. Щукарева, основывающейся на принципе преобладания одного или нескольких анионов (Cl-, SО42-, НСО3-) и катионов (Na+, Са2+, Мg2+). Принадлежность вод к тому или иному классу определяется содержанием перечисленных ионов в количестве более 25%-экв.
По степени минерализации в соответствии с классификацией М.С. Гуревича и Н. И. Толстихина на карте выделены зоны пресных (минерализация менее 1 г/л), слабосолоноватых (1.0-3.5 г/л), сильносолоноватых (3.5-10 г/л) и солёных (более Юг/л) грунтовых вод.
Характеристика загрязненности грунтовых вод на карте отражена указанием содержания нитратов и нитритов, а также токсичных микроэлементов. При этом на карте указаны лишь те микроэлементы, содержание которых составляет не менее 1 ПДК, установленной ГОСТом для питьевой воды и для водоемов культурно-бытового назначения.
Гидрогеологическая обстановка и химический состав грунтовых вод на территории г. Ставрополя, в основном, определяются геоморфологическими условиями и литологическим составом водовмещающих пород.
Западная и северо-западная часть территории города занимает водораздельную поверхность Ставропольского плато и его восточные склоны, сложенные песчано-глинистыми отложениями с типичной среднесарматской фауной. Геологическое строение плато характеризуется благоприятными условиями для формирования довольно мощного грунтового потока. Водоупором для него служит мощная толща глин криптомактровой и частично (нижняя пачка) ясеновской свит, которая имеет выдержанное, почти горизонтальное площадное распространение.
Водовмещающими отложениями (снизу вверх) являются песчано-глинистая слоистая пачка верхней части ясеновской свиты, трещиноватые известняки карабиновской свиты, пески форштадтской свиты, разделяемые тонкими (до 0.15-0.20 м) песчано-известковистыми и глинистыми прослоями, и песчано-известковистая толща холоднородниковской свиты. Почти повсеместно комплекс среднего сармата перекрыт четвертичными образованиями различной мощности, из которых по площади наиболее распространены делювиальные суглинки и элювий коренных пород.
Верхняя часть ясеновских отложений представлена глинистыми песками мощностью 5-7 м, проницаемость которых характеризуется коэффициентом фильтрации до 1.9 м/сут.
Мощность трещиноватых карабиновских известняков 4-6 м, коэффициент фильтрации составляет свыше 10 м/сут.
Отложения форштадтской свиты по составу в разрезе подразделяются на два слоя, нижний из которых представлен пылеватым глинистым песком с прослойками глин, а верхний - тонкозернистыми до пылеватых песками с прослоями (0.05-0.10 м) известковистых песчаников и известняков. Суммарная мощность форштадтской свиты составляет 30-49 м, средние значения коэффициента фильтрации 1-2 м/сутки.
Песчано-известковистая толща холоднородниковской свиты общей мощностью до 6 м представлена слоем известняка с прослоями песчаников с типичной среднесарматской фауной и линзами тонкозернистых песков мощностью до 1 м. В основном отложения холоднородниковской свиты безводны.
Суммарная мощность водоносного горизонта отложений комплекса с типичной среднесарматской фауной составляет 30-40 м.
Толща водоупорных глин практически безводна, за исключением тонких (до 0.1 -0.15м) и слабодебитных прослоев мергелей. Глубина залегания водоупора от поверхности земли изменяется от 50-60м на водораздельной части плато (микрорайоны №№ 16, 17, 19, 20, 21, 24, 25, 27, 30), до 1.5-2.0 м на восточных склонах (микрорайоны 16, восточная часть 18,5,8,9). В соответствии с этим изменяется изложение уровня грунтовых вод: до 15-20м и более в крайних западных частях территории города и менее 1.0 м в восточной, что довольно отчетливо отражается в степени подтопленности территорий.