В пределах Западно-Туркменского артезианского бассейна (Прикаспийская низменность) четвертичные отложения распространены широко. С ними связан ряд водоносных комплексов.
Водоносный комплекс бакинских отложений
Естественные выходы подземных вод из бакинских отложений известны только на Челекене, где зафиксировано несколько малодебитных родников восходящего типа. На остальной территории Прикаспийской низменности водоносный комплекс бакинских отложений вскрывается на глубине от 150 до 400 м.
Водопроявления, связанные с песчаными горизонтами, неоднократно фиксировались при проходке скважин на нефть (Худай-Даг, Камышлджа, Окарем, Адам-Кудук). Расходы воды при самоизливах составляют 0,3-2,3 л/сек.
В бакинских отложениях Аладаг-Мессерианского района по данным бурения выделяются две глинисто-песчаные толщи (интервал105-139 и 147-173 м) с напорными водами. Величина напора около 95 м, установившийся пьезометрический уровень достигает 102 м выше поверхности земли. Воды хлоридные натриевые с минерализацией от 33 до 126 г/л, содержат йод и бром, что указывает на их возможную связь с водами подстилающих плиоценовых отложений. Производительность скважин от 0,08 до 0,2 л/сек при понижениях от 26 до 41 м.
В Кеймир-Чикишлярском районе (Аджи-Яб) из глинисто-песчаных пород с глубины 250-300 м зафиксирован газо-водяной выброс с начальным расходом 2,9-3,4 л/сек. Минерализация воды 23 г/л.
Водоносный комплекс пролювиальных нижне- и среднечетвертичных отложений
Ширина пролювиального шлейфа у подножий горно-складчатых сооружений Большого Балхана изменяется от нескольких сотен метров до 5 км. В пределах шлейфа Б. Ф. Костин различает три последовательно сменяющие друг друга зоны. Верхняя зона, непосредственно примыкающая к коренным отложениям, сложена толщей грубообломочного материала. Гипсометрически ниже располагается вторая (средняя) зона, сложенная переслаивающейся толщей галечников, гравия, разно- и тонкозернистых песков и глин. Третья, нижняя зона сложена морскими хвалынскими и новокаспийскими песчано-глинистыми породами с подчиненными линзами и прослоями гравийно-галечных пород, она охватывает полосу шириной до 5 км, иногда и более, непосредственно прилегающую к солончаку Кель-Кор.
Связанный с грубообломочными отложениями верхней зоны водоносный горизонт залегает на глубине более 60 м. В пределах второй зоны выделяются два разделенных глинистыми прослоями подгоризонта, залегающие на глубине 20-50 м. Величина коэффициента фильтрации для верхнего подгоризонта 30-60 м/сутки, удельные расходы скважин 10 л/сек, в южном направлении значение коэффициента фильтрации уменьшается до 3,5-5 м/сутки. В третьей, нижней зоне подземные воды залегают на глубинах от 2 до 15 м; 
< 5 м/сутки, удельные расходы скважин до 1 л/сек. Питание подземных вод осуществляется за счет дренирования вод из неокомских и верхнеюрских отложений Большого Балхана.
Низкие фильтрационные показатели отложений третьей зоны создают благоприятные условия для естественного «подпора» потока, идущего с гор, и накопления значительных запасов подземных вод в пределах первых двух зон.
Общей закономерностью в изменении минерализации является постепенное ее увеличение от областей питания вниз по потоку и с глубиной. В пределах верхних двух зон минерализация воды колеблется в пределах 1-7 г/л, в нижней зоне она составляет 7-15 г/л, а на границе с испарительными дренами (долины Узбоя, Актама, Кель-Кор) возрастает до 70 г/л.
По химическому (ионному) составу подземные воды пролювиальных отложений подгорного шлейфа смешанные. Общие динамические запасы подземных вод В. Ф. Костиным оцениваются величиной более 110 л/сек.
Водоносный комплекс хвалынских и хазарских отложений
Хвалынские и хазарские отложения почти повсеместно водоносны и представляют собой единый водоносный комплекс. На поверхность в основном выходят хвалынские отложения с грунтовыми водами, а хазарские, залегающие под ними, содержат межпластовые, часто напорные воды.
Водоносные породы представлены тонко- и мелкозернистыми песками с маломощными (0,2-3 м) линзовидными прослоями супесей, глин и суглинков. В хазарских аллювиально-дельтовых песках встречаются горизонты мелкого гравия и ракушняка. Мощность водоносного комплекса 120 м. Водоупором служат верхнебакинские глины. Питание подземных вод осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков и поверхностных водотоков. Важную роль в пополнении запасов подземных вод играет также приток из более глубоких горизонтов.
Грунтовые воды хвалынских отложений вскрываются на глубинах от 0,5 до 50 м. Минерализация подземных вод изменяется в широких пределах (0,5-60 г/л). Наибольших значений она достигает на такырной равнине на глубине 30-50 м, Где отсутствует инфильтрация пресных паводковых вод. Минерализация вод, вскрытых на Адам-Кудуке, не превышает 22 г/л.
Воды, пригодные для питья, встречаются только в местах интенсивной инфильтрации паводковых вод, на границе такыров с песками. Периодическое поступление поверхностных вод и их инфильтрация в хвалынские отложения вдоль восточных и северных границ песчаного массива Союн-Аксак и у западной границы Мешедских песков привели к образованию скоплений вод с минерализацией 7-15 г/л. У восточной границы союнаксакских песков известно около 15 колодезных систем, вскрывающих серию мелких скоплений вод с минерализацией от 0,5 до 3,3 г/л, плавающих на более соленых водах.
Гидрогеологические расчеты показывают, что в район Каракульских линз ежегодно поступает в среднем около 1 млн. м3 паводковых вод. Установлено также, что в зимние месяцы на инфильтрацию и питание подземных вод расходуется около 70% выпадающих атмосферных осадков.
Площадь Восточно-Каракульской линзы по контуру вод с минерализацией 2 г/л составляет 22,5 км2, Кемкуйминской 2,9 км2‚ Западно-Каракульской 7,8 км2. Наибольшие мощности пресных вод Восточно-Каракульской линзы 24 м, Кемкуйминской 19 м, Западно-Каракульской 39 м.
На участках временных озер минерализация подземных вод 0,5-0,8 г/л. С удалением от очагов питания и с глубиной она увеличивается до 2 г/л.
Пресные воды по составу смешанные, обычно гидрокарбонатные натриевые и кальциевые. Солоноватые воды (до 3,5 г/л) обычно хлоридно-сульфатные натриевые.
Межпластовые воды хазарских отложений вскрываются на глубинах от 190 м и более. Минерализация их изменяется в пределах 7-36 г/л, по составу они хлоридные натриевые. Воды насыщены углеводородными газами, содержат йод и бром.
Межпластовые воды хазарских отложений вскрываются на глубинах от 190 м и более. Минерализация их изменяется в пределах 7-36 г/л, по составу они хлоридные натриевые. Воды насыщены углеводородными газами, содержат йод и бром.
Наличие напоров, насыщенность вод горючими газами, обогащенность их микрокомпонентами свидетельствуют о гидравлической связи подземных вод хазарских отложений с нижележащими горизонтами и комплексами.
Водоносный комплекс верхнечетвертичных и современных пролювиальных отложений
В водоносный комплекс верхнечетвертичных и современных пролювиальных отложений объединены отложения пролювиальных шлейфов Малого Балхана и Западного Копет-Дага, содержащие грунтовые воды. Глубина залегания их у предгорий Малого Балхана 15-25 м. Подземные воды приурочены к мелкоразнозернистым пескам с частыми маломощными прослоями галечников.
Глубина залегания подземных вед предгорий Западного Копет-Дага постепенно изменяется от 80 до 20 м, уменьшаясь в западном направлении от гор. Водосодержащими породами являются тонкозернистые пески, нередко обогащенные суглинисто-песчаным материалом, залегающим в виде линз и прослоев мощностью до 5 м Наличие относительных водоупоров создает для вод местные напоры 2-5 м.
Следуя уклону поверхности предгорной равнины, подземные воды от гор сплошным потоком направляются к базисам разгрузки – солончакам Прибалханского района и прибрежной зоны Каспийского моря с уклоном 0,003-0,005. Общая минерализация вед 22-30 г/л, а между конусами выноса крупных водотоков она увеличивается до 40 – 60 г/л. Увеличение минерализации вед происходит по направлению движения потока и с глубиной. По солевому составу воды хлоридные натриевые.
Питание водоносного комплекса осуществляется посредством инфильтрации атмосферных осадков и временного поверхностного стока. Подземные воды в связи с высокой минерализацией, большой глубиной залегания и малой водообильностью не используются.
Водоносный комплекс верхнечетвертичных и современных аллювиальных отложений
Водоносный комплекс верхнечетвертичиых аллювиальных отложений широко распространен на Мессерианской равнине в пределах Агрек-Сумбарской дельты Подземные воды залегают на глубинах от 1 до 20 м. В верхней части дельты глубина возрастает до 50 м, в районе Чата более 50 м.
Водовмещающие породы – тонко- и мелкозернистые пески, переслаивающиеся с супесями, суглинками и песчанистыми глинами, мощностью до 15 м. Наличие глин обусловливает местные напоры вод до 5-15 м Производительность колодцев измеряется сотыми долями литра в секунду при понижениях от 0,4 до 1 м.
Общее направление движения подземных вод от замка к периферии дельты западное с уклоном 0,003-0,006. Питание водоносного комплекса осуществляется за счет подземного стока из отложений пролювиального шлейфа Западного Копет-Дага и в меньшей степени за счет инфильтрации атмосферных осадков и поверхностных вед р. Атрек и оросительных каналов Разгрузка грунтовых вод осуществляется в результате испарения с поверхности солончаков и интенсивного внутригрунтового испарения.
Минерализация вод дельты обычно около 30 г/л, в западном направлении она возрастает до 150 г/л, иногда более. В районе местного питания поверхностными ведами р. Атрек и под ирригационными каналами минерализация вод снижается до 7-10 г/л. По солевому составу воды хлоридные натриевые, хлоридно-сульфатные натриево-магниевые.
В виде отдельных мелких линз встречаются пресные и солоноватые воды. Запасы пресных и слабосолоноватых вод незначительны и, как правило, летом в колодцы подсасываются соленые воды.
Водоносный комплекс современных четвертичных отложений
Современные четвертичные образования представлены морскими новокаспийскими и аллювиальными отложениями. Последние приурочены к долине Узбоя.
Подземные воды связаны с тонко- и мелкозернистыми, нередко илистыми песками с гипсом и прослоями суглинков и супесей и залегают на глубинах до 5-10 м.
Минерализация подземных вод до глубины 40 м в большинстве случаев увеличивается от 50 до 120 г/л. Исключением являются пониженные части солончаков, где вскрываются рассолы (до 200 г/л). В старицах Узбоя, Актама и на солончаке Кель-Кор имеются озера с рапой (до 300 г/л).
Подземные воды современных отложений содержат бром, иногда йод.
Пополнение запасов подземных вод осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков и поступления вод из белое глубоких горизонтов и комплексов. Не исключено, что в расходной части баланса подземных вод превалирует испарение с солончаков, и лишь незначительная часть осадков достигает Каспийского моря [3].
Заключение
В геологическом строении Западно-Туркменского артезианского нефтегазоносного бассейна принимают участие плиоценовые и постплиоценовые терригенные породы морского и континентально-морского происхождения, среди которых выделяются отложения нижнего (понтический ярус), среднего (челекенская толща) и верхнего плиоцена (акчагыльский и апшеронский ярусы) и постплиоценовые образования. Нижнетретичные и мезозойские отложения, слагающие донную часть Западно-Туркменской впадины, залегают на глубинах до 6-8 км. Общая мощность мезо-кайнозойских осадочных образований в пределах впадины достигает 25 км.
Основные водоносные комплексы и г0ризонты связаны с песками и песчаниками плиоценовых и песками, реже галечниковыми образованиями четвертичных отложений. Наиболее водообильный в артезианском бассейне Западно-Туркменской впадины водоносный комплекс приурочен к отложениям челекенской толщи. Подземные воды этих отложений характеризуются высокой минерализацией (до 300 г/л), содержат йод и бром.
Пресные и маломинерализованные воды, приг0дные для питьевого и хозяйственного потребления, не имеют широкого распространения и связаны в основном с четвертичными, реже с акчагыл-апшеронскими отложениями. Залегают такие воды в виде линз, реже связаны с пролювиальными отложениями отдельных ущелий и конусов выноса в предгорьях Большого Балхана.
Установлено, что горные сооружения, окружающие Западно-Туркменскую впадину, не являются областями питания для водоносных комплексов плиоценовых отложений. Область питания пространственно совпадает с областью наибольших погружений плиоценовых отложений в западной части впадины. Пополнение запасов подземных вод происходит за счет уплотнения глинистых осадков и отжатия седиментациенных вод в песчанистые коллекторы. Другим существенным источником пополнения запасов подземных вед плиоценовых отложений, по мнению А. В. Кудельского и В. В. Колодия, являются процессы преобразования рассеянного органического вещества подстилающих мезозойских отложений в условиях высоких температур и давлений. Наряду с такими продуктами, как нефть и газ, в результате преобразования Сорг пород в недрах Западно-Туркменской впадины высвобождается и приобретает способность к миграции сложный комплекс металлов, галоиды (преимущественно, йод), пары воды и др.
В пределах большинства изученных положительных структур имеет место уменьшение минерализации подземных вед с глубиной от 80-300 г/л в верхнеплиоценовых отложениях и верхней части челекенской толщи до 10-40 г/л – в нижней части этой толщи и в понтических отложениях. Однако известны антиклинальные структуры, в гидрогеохимическом разрезе которых нижняя инверсия минерализации отсутствует или же в верхних частях разреза развиты слабосолоноватые, почти пресные веды. Все это свидетельствует о сложности гидрохимического разреза впадины и требует дальнейшего изучения.
Одной из интереснейших особенностей Западно-Туркменской впадины как крупной гидрогеологической структуры является отсутствие зоны интенсивного водообмена. Впервые на это обстоятельство обратили внимание С. И. Смирнов и А. В. Щербаков.