Минеральные воды

      Минеральные воды  этих месторождений, в отличие  от вод месторождений платформенного  типа, при откачках характеризуются  меньшей стабильностью химического  и газового состава. В этом  случае, особенно при больших понижениях уровня, возможен подток к скважине вод иного состава из других горизонтов через многочисленные тектонически ослабленные зоны, всевозможные литолого-фациальные «окна», а в ряде случаев и через водоупорные прослои. Кроме того, высока степень вероятности быстрого перемещения к водозабору гидрохимической границы между кондиционными и некондиционными водами.

      2 тип.  Месторождения артезианских бассейнов  и склонов, связанные с зонами  разгрузки глубинных минеральных  вод в вышележащие напорные водоносные горизонты («гидроинжекционный» тип).

      Эти месторождения имеют много общих черт с месторождениями 5 типа. Поэтому главнейшие их особенности будут изложены несколько ниже. В отличие от очаговых месторождений 5 типа месторождения зон разгрузки минеральных вод в горизонты напорных вод характеризуются упруго-водонапорным режимом и здесь можно ожидать наличие упругих запасов минеральных вод.

      Характерной чертой  описываемой группы месторождений,  связанной с геолого-тектоническими и геотермическими особенностями глубоких недр, являются нередко весьма высокие газонасыщенность и температура минеральных вод.

      4 тип. Месторождения трещинно-жильных водонапорных систем.

      Довольно распространенная группа месторождений минеральных вод, приуроченных к магмотогенно-метаморфическим массивам, характеризуется тем, что здесь обычно встречаются очень ограниченные сечения основных водоносных зон и, следовательно, сосредоточенные потоки минеральных вод. Такие зоны, как правило, генетически связаны с тектоническими нарушениями, реже обусловлены карстом.

      Ввиду того, что  одно и то же тектоническое  нарушение в различных частях  имеет различную проводимость (что  обусловлено притертостью стенок  или наличием открытых его  полостей, наличием или отсутствием минеральных заполнителей и др.), а также в связи с тем, что в месторождениях рассматриваемого типа имеется большое количество часто взаимопересекающихся разрывных тектонических нарушений, пути движения минеральных вод очень прихотливы.

      5 тип. Месторождения, приуроченные к зонам разгрузки напорных потоков в бассейне грунтовых вод.

      Наиболее сложный тип месторождений минеральных вод (в геолого-структурном и гидродинамическом отношении) обнаруживается в местах пересечения тех или иных гидрогеологически активных тектонических нарушений с другими водоносными зонами и горизонтами.

      Такие месторождения  имеют широкое распространение  в пределах массивов магматогенно-метаморфических  пород, где к верхней элювиальной  трещинной зоне обычно приурочены пресные грунтовые потоки, в которых по тектоническим нарушениям разгружаются минеральные воды. К этому же типу относятся месторождения зон разгрузки минеральных вод по нарушениям в замковых частях сильно разрушенных антиклинальных структур.

      Во всех  случаях разгружающиеся по тектоническому  нарушению минеральные воды контактируют  с водами иного состава, движущимися  в зоне или горизонте, куда  осуществляется разгрузка. В результате  здесь наблюдается подвижное  равновесие между водами различного химического состава. Вследствие  этого опытные гидрогеологические и разведочные работы, нарушая первоначальные гидродинамические соотношения, часто приводят к сильному искажению фактически существующей на глубине картины.

      Установлено,  что внедрение в водоносные горизонты сосредоточенных глубинных потоков приводит к формированию среди грунтовых вод устойчивого во времени гидродинамического купола, как бы венчающего гидрогеологически активное тектоническое нарушение.

      6 тип. Месторождения грунтовых минеральных вод.

      Этот тип месторождений связан с зонами выветривания магматогенных, метаморфических или карстующихся массивов, с участками локализации в породах тех или иных биологически активных компонентов, которые выщелачиваются грунтовыми водами.

      Для  таких месторождений характерны  обычно небольшие площади развития  кондиционных минеральных вод,  относительно ограниченные их  эксплуатационные запасы и часто  значительная неустойчивость состава  вод во времени.

      Следует  подчеркнуть, что такое выделение типов месторождений производится исходя из тех макропоказателей, которые характерны для больших групп месторождений и которые играют доминирующую роль в формировании гидродинамики каждого объекта, а следовательно, должны приниматься во внимание при поисково-разведочных работах. В то же время при этом не исключена возможность наличия особых черт, при этом не исключена возможность наличия особых черт, присущих каждому конкретному месторождению, что выясняется при детальных исследованиях.

     Необходимо специально отметить, что выделение типов в какой-то мере может рассматриваться условно, так как в природе приходится обычно сталкиваться с огромными гидравлически едиными системами подземных резервуаров. Так, например, обычно месторождения 5 типа по существу являются краевыми частями месторождений трещинно-жильного типа (4 тип), а месторождения 3 типа могут сочленяться с месторождениями 2 или 1 типа (в зависимости от приуроченности к тому или иному региону), и наоборот (приложение 7). Однако для проведения геологоразведочных работ с целью получения воды какого-то определенного состава требуется локализация района исследований. Поэтому особенно важен учет таких показателей, по которым можно отличить данную часть структурно-гидродинамической системы от других ее частей, т.е. выделять отдельные месторождения минеральных вод. [8]  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 3: Минеральные  воды Волго-Уральской области (на примере  источников Самарской области).

      К сожалению, минеральные  воды Волго-Уральской области до последнего времени остаются слабоизученными. Большинство авторов ограничиваются в основном описанием отдельных источников и скважин, вскрывших минеральную воду или воды, которые, по их предположению, могут представлять интерес в бальнеологическом отношении. Некоторыми авторами описываются минеральные воды сравнительно небольших районов. Поэтому оценка перспектив территории на поиски и разведку минеральных вод, на данной стадии ее геологической и гидрогеологической изученности может быть дана, исходи главным образом из общих геологических и гидрогеологических соображений.

      В соответствии  со схемой структурно-тектонического  районирования Волго-Уральской области  в пределах последней выделяются  два крупных района развития  минеральных подземных вод: первый приходится на юго-восточную окраину Русской платформы, второй приурочен к Предуральскому прогибу (приложение 8). В пределах Предуральского прогиба наиболее перспективной на поиски минеральных вод являются центральная его часть и менее перспективная – окраинная надгорная часть прогиба. В пределах юго-восточной окраины Русской платформы наиболее перспективными на поиски и разведку минеральных вод являются сероводородные сульфатно-кальциевые, сульфатно-хлоридно-натриевые и хлоридно-натриевые воды, залегающие в пермских и каменноугольных отложениях на глубине 200-400 м.[9]

      В своей работе я подробно остановлюсь на тех минеральных источниках, которые находятся на территории нашей области. Это Сергиевские, Ермаковский, Исаклинский, Чапаевские, Усольские, Шигонский, Березовские источники.

 

1. Сергиевские минеральные источники.

      Сергиевская  минеральная вода по своему  химическому составу  относится  к сероводородным сульфатно-кальциевым (гипсовым) водам, с постоянной, не  меняющейся от времени года температурой в 8 . Постоянен также и дебит источников, дающих 6 миллионов литров воды в сутки. По своей концентрации сергиевские минеральные воды приближаются к мацестинским (к типу Мацесты средней концентрации). Они содержат на 1 литр 83-85 мг общего сероводорода и 50-55 мг свободного. Одновременно воды источников содержат 500 мг/л общей углекислоты и 160 мг свободной. В настоящее время наукой установлено, что сульфидные воды являются продуктом происходящих на большой глубине процессов восстановления сульфатов в сульфиды при помощи особых бактерий. Эти сульфиды (т.е. газ сероводород или соединения сероводорода с другими элементами), а также спутники сероводорода, в виде углекислоты, минерализуя подземные воды, появляются на поверхности в виде серных источников. [9]

      Сергиевские минеральные воды широко используются на Серноводском курорте. Ценные терапевтические свойства Сергиевских минеральных вод ставят их в разряд первостепенных курортов. На Серноводском курорте у Серного озера выходят четыре источника, три из которых каптированы. Источники выходят у основания склона из известняков спириферового горизонта в виде концентрированных струй на протяжении 100 м. Суммарный дебит источников, по данным К.А. Ксенофонтовой равен 70 л/сек.

      Серноводский  источник №1 является основным  источником, воды которого используются  для водолечебницы Серноводского  курорта. Источник каптирован  штольней длиной 34 м, заполненный  бутом. В устье штольни вдоль  склона горы построена подпорная стенка длиной 28 м. К стенке примыкает полукруглый бетонный бассейн радиусом 1,7 м. Из штольни вода стекает в бассейн, из которого она поступает в ванное здание, а избыток ее стекает в Серное озеро. До устройства каптажей дебит источника равнялся 20,8 л/сек, а после их устройства он повысился до 32,5 л/сек. Вода сульфатно-кальциевого типа с резким запахом сероводорода. Формула Курлова:

.

      Сероводородный  источник №2 каптирован каменным  бассейном  сечением 2,3 2,5 м и глубинной 1,5 м. Одна из стен бассейна служит подпорной стенкой коренного берега. Из бассейна по каналу вода через каптажный павильон стекает в Серное озера. Дебит источников до и после устройства каптажа не изменился и составляет 23,2 л/сек. Вода сульфатно-кальциевого типа с сильным запахом сероводорода. Формула Курлова:

 

      Серноводский  источник №3 каптирован круглым  бетонным бассейном диаметром  2,13 м, высотой 2 м. Бассейн имеет  три выходных отверстия, одно  находится на уровне дна и служит для спуска воды; два других расположены на уровне водоотводных каналов. Вокруг бассейна прорыты две дренажные канавы для устранения заболоченности вокруг источника. Дебит источника до каптирования и после устройства каптажа не менялся и равен 3,8 л/сек, температура воды 7,5 С. Формула Курлова:

 

      Серноводский  источник №4 не каптирован. Он  является первым источником, который  начал использоваться на курорте.  Источник расположен на склоне горы, сложенной известняками. Вода, выходя из известняков, скапливается в небольшом углублении, откуда в виде ручейка стекает в Серное озеро. Дебит источника не определялся. Формула Курлова:

      Как  видно из формул, состав воды четырех Серноводских источников довольно постоянный. Такое постоянство состава минеральной воды объясняется, по-видимому, высоким (близким к насыщению) содержанием в воде сульфата кальция, что является характерным для большинства минеральных источников, расположенных в пределах Серноводского района. Небольшие колебания сухого остатка минеральных вод во времени происходят скорее всего в результате разбавления их в месте выхода грунтовыми водами.[9]

 

3.2  Исаклинский  минеральный источник.

      Исаклинский  источник находится в 6 км к  юго-западу от поселка Исаклы, ниже дороги, идущей из Серноводска  на Исаклы. Источник не каптирован. Вода выходит у основания склона  из известняков. Дебит источника  небольшой, порядка 0,2 л/сек, вокруг выхода источника местность заболочена и покрыта налетами белых солей. Вода стекает отдельными небольшими струями по ручью в долину р. Сок, температура ее 7,5 С. Формула Курлова:

[9]

 

      3.3Ермаковский минеральный источник.

      Ермаковский  минеральный источник находится  в 500 м на юг от деревни  Старо Ермаково, на левом берегу  р. Сок. Источник восходящий, в  месте выхода образует небольшое  углубление диаметром около 1,5 м. На дне углубления, сложенного  песком, наблюдаются небольшие пузырьки сероводорода. Из воронки вода поступает в р. Сок. Русло ручья, образуемого источником, покрыто черным осадком, а берега реки в месте впадения ручья покрыты налетом белых солей. Вода источника прозрачная, светлая, с сильным запахом сероводорода. Формула Курлова:

[9]

3.4 Чапаевские минеральные источники.

      Эти  минеральные воды верхнекаменноугольных  отложений имеют минерализацию  15-20 г/л и повышенное содержание сероводорода, широко используются для лечебных целей на Чапаевском курорте, где для этих целей используется вода Соколовогорской скважины. Чапаевский курорт обеспечивается минеральной водой двух источников (№ 1 и 2) и одной скважиной, пробуренной для лечебного водоснабжения.

      Чапаевский  минеральный источник №1 каптирован бетонными кольцами диаметром 1,25 м, опущенными на глубину 3 м. Вода в колодец поступает со дна известняков карбона, слабо газирует сероводородом и имеет температуру 10 С. Химический состав следующий (формула Курлова):

      Кроме  того, вода содержит бор в количестве 5,5 мг/л и железо 2,5 мг/л. Дебит источника составляет 0,65 л/сек.

      Чапаевский  минеральный источник №2 также  расположен у уреза воды р.  Бол. Кушум в 25 м выше источника №1. Этот источник каптирован деревянным срубом глубиной 25 м, над которым построен павильон. Дебит источника достигает 14,5 л/сек. Вода из источника перекачивается в специальные чаны, откуда после подогрева поступает в ванное здание. Всего у ванного здания построено три чана общим объемом 35 м .

      По химическому  составу минеральная вода этого  источника аналогична воде источника  №1, но она менее минерализована  вследствие опреснения ее речными  водами. По данным А.В. Смирновой,  вода имеет следующий химический состав (формула Курлова):