Минеральные воды

А.И. Дзенис-Литовским и Н.И. Толстихиным выделены и показаны на схематической карте природных минеральных вод СССР (приложение 5) следующие провинции и области минеральных вод:

Первая провинция щелочноземельных гидрокарбонатных вод, газирующих углекислым газом, приуроченная к альпийской складчатой зоне, именно к тем ее частям, где имеются проявления молодого угасшего вулканизма в виде обильных выходов углекислого газа. В ее пределах выделены области:

1) Кавказская (Кавказ и Закавказье);

2) Южного Памира и Южного Тянь-Шаня;

3) Восточного Саяна;

4) Забайкалья (Даурская);

5) Сихоте-Алиня;

6) Анийско-Анадырьская (выделено условно по геологическим соображениям).

Вторая провинция натриевых сульфатных, хлоридных, гидрокарбонатных и смешанных вод, термальных, газирующих азотом или метаном, поднимающихся из недр по глубоким водоносным трещинам. Выделены области:

1) Периферия Главного Кавказского хребта и часть Закавказья;

2) Туркмено-Харасанская;

3) Гиссаро-Алайская;

4) Тянь-Шаньская;

5) Алтайско-Саянская;

6) Байкало-Олекминская;

7) Ингодино-Чилойская;

8) Буреинская;

9) Сахалинская;

10) Побережье Охотского моря и Восточная Якутия;

11) Особая Камчатско-Корякская область современного вулканизма с проявлением вулканических и прочих вод;

12) Чукотская.

Третья провинция соленых, горько-соленых и сульфатных вод высокой минерализации, холодных, слабогазирующих азотом или метаном вод гидрогеологических бассейнов открытого или замкнутого типа, приуроченных к комплексу осадочных отложений на платформах. Выделяются несколько крупных областей:

1) Волго-Двинская (Западная);

2) Печорская;

3) Азово-Черноморская и Арало-Каспийская (Южная);

4) Обская (Центральная);

5) Лено-Енисейская (Восточная).

На карте подземных минеральных вод СССР, составленный В.В. Ивановым, А.М. Овчинниковым и Л.А. Яроцким выделено 5 провинций, характеризующихся распространением сходных по химическому составу и гидрогеохимическим условием формирования групп минеральных вод. Вторая, третья и четвертая в основном соответствуют провинциям, выделенным А.И. Дзенс-Литовским и Н.И. Толстихиным.

I. Провинция сероводородно-углекислых, углекислых и азотно-углекислых терм областей современного вулканизма.

Эта провинция высоко-термальных вод включает в Росси Курильские острова и Юго-Восточную Камчатку. Аналогичные термы развиты и в других областях современного вулканизма – Японии, Индонезии, Новой Зеландии, Италии, Исландии и др.

В сфере современных вулканических очагов, в восстановительных условиях формируются сильно перегретые преимущественно азотно-углекислые, термальные воды, которые при выходе на поверхность образуют кипящие источники и мощные гозо-паровые и паро-водяные струи. В верхней окислительной зоне под непосредственным воздействием вулканических газов образуются весьма кислые, сероводородно-углекислые воды, отличающиеся высоким содержанием металлов (Fe, Al и др.) и наличием свободных серной и соляной кислот. Довольно широко распространены в этой провинции также углекислые термы, в которых отмечается повышенное содержание бора и мышьяка.

II. Провинция углекислых вод областей молодой магматической деятельности.

В пределах этой провинции в СССР выделяют 10 областей распространения углекислых вод – Малый Кавказ, Памир, Тянь-Шань, Восточный Саян, Забайкалье, Приморье, Южный Сахалин, Камчатка (южная часть Срединного хребта и Озерновский полуостров).

Территория провинции отличается весьма разнообразными и сложными геологоструктурными условиями, характерными для альпийской складчатой зоны, а также и для области герцинской складчатости и более древних платформ, затронутых молодыми тектоническими движениями и магматическими процессами. С последними связано обогащение подземных вод углекислым газом, возникающим, по-видимому, в результате термометаморфизма пород. В результате такого обогащения в кристаллических породах и хорошо промытых осадочных отложениях образуются слабо минерализованные гидрокарбонатные и сульфатно-гидрокарбонатные магниево-кальциево-углекислые воды типа нарзана, а при наличии условий, благоприятных для протекания обменно-адсорбционных процессов (в глинистых и флишевых породах), - гидрокарбонатные натриевые воды типа боржоми.

При поступлении углекислого газа в различной степени метаморфизованные и разбавленные древние воды морского генезиса или воды атмосферного происхождения, выщелачивающие засоленные породы, формируются углекислые, хлоридно-гидрокарбонатные натриевые, хлоридные, натриевые воды и воды более сложного состава (типа ессентуки, арзни и др.). При наличии в углекислых водах азота, метана или сероводорода образуются азотно-углекислые, метаново-углекислые воды и воды более сложного газового состава.

III. Провинции азотных щелочных терм областей новейших тектонических движений.

Эта провинция включает значительные по площади территории Юга и Востока бывшего СССР (Тянь-Шань, Алтай, Прибайкалье и др.), находящиеся в области интенсивных четвертичных и современных поднятий и местных опусканий, характеризующихся большими градиентами и развитием крупных разрывных дислокаций.

Области эпигерцинских и более древних платформ, лишенные чехла осадочных отложений, сложенные метаморфическими породами, являются областями распространения азотных слабо минерализованных (до 1 г/л) щелочных кремнистых натриевых терм (древне инфильтрационного происхождения).

Термальные воды этого типа встречаются также в зоне альпийской складчатости, где они приурочены к породам нижнего структурного яруса. В некоторых случаях такие термы образуются и в породах верхнего структурного яруса – в гидрогеологически раскрытых структурах, сложенных хорошо промытыми осадочными отложениями или мощными толщами эффузивных пород, например, юго-восточная часть Кавказа, Малый Кавказ, хр. Срединный (Камчатка).

Особенно часто термы связаны с массивами гранитоидных пород, в зонах тектонических дроблений которых создаются открытые пути подъема воды с глубин иногда более 1,5-2 км, что приводит к появлению высокотемпературных (до 90-95) источников (Хаджа-Оби-Гармские, Кульдурские, Горячинские и др.). Другую группу азотных термальных вод представляют более высокоминерализованные (до 35 г/л) хлоридные кальциево-натриевые воды. Например, на Чукотском полуострове встречены хлоридные кальциево-натриевые термы такого типа. По своему происхождению эти термы являются вероятно, древними сильно измененными (и разбавленными) водами морского типа, выходящими на поверхность по зонам тектонических разрывов из трещин изверженных или метаморфических пород (источники Нешкенские, Таватумские и др.).

III. Провинции азотных, азотно-метановых и метановых артезианских бассейнов платформ, краевых прогибов и складчатых областей.

Распределение отдельных типов минеральных вод внутри артезианских бассейнов подчинено общей гидрогеохимической зональности, которая в ряде бассейнов может осложняться в зависимости от литологического состава пород, палеогидрогеологических и иных условий.

В пределах описываемой провинции выделяются участки: а) все минеральные (лечебные) воды обладают минерализацией менее 10 г/л; б) воды с минерализацией до 50 г/л; в) воды разнообразной минерализации, в том числе рассолы (более 50 г/л).

В зависимости от газового состава воды рассматриваемой провинции разделяются на две основные группы: азотные и метановые (и азотно-метановые).

Важнейшая особенность газового состава значительной группы минеральных вод IV провинции – присутствие в них сероводорода, образующегося в результате биохимических процессов восстановления сульфатов.

V. Провинция кислородно-азотных и азотных радоновых слабо минерализованных вод коры выветривания кислых кристаллических пород.

Воды этой провинции, распространенные в Карелии, на Урале, в Украинском кристаллическом массиве, Центральном Казахстане, на Алтае, в Забайкалье и на Дальнем Востоке (местами на территории II и III провинций), представляют собой трещинные грунтовые или слабо напорные воды коры выветривания кислых кристаллических пород. Они отличаются низкой температурой, слабой минерализацией, преобладанием в составе ионов гидрокарбонатов кальция и магния и к минеральным водам относятся, как правило, только в случаях обогащения их радоном (Rn 10 ед. Махе). [7]

2.3 Месторождения минеральных вод.

В процессе миграции подземных вод образуются сложные динамические месторождения минеральных вод.

Под месторождением минеральных вод следует понимать пространственно оконтуриваемые скопления воды определенного состава (отвечающего установленным кондициям) в количествах, достаточных для экономически целесообразного их использования.

Месторождения минеральных вод имеют много общего с месторождениями полезных ископаемых, в частности, с рудными гидротермальными месторождениями, но твердые полезные ископаемые неподвижны, а минеральная вода находится в постоянном движении. Имеются существенные отличия месторождений минеральных вод и от месторождений нефти. По мере эксплуатации происходит постепенное уменьшение запасов нефти, в то время как ресурсы минеральной воды для многих месторождений могут рассматриваться как возобновляемые. Изменение условий формирования минеральных вод происходит обычно чрезвычайно медленно, и только некоторые типы месторождений заключают большую долю древних вод, возобновление которых в настоящее время практически не происходит. Однако подсчет ресурсов минеральных вод является трудной задачей, так как в их формировании часто участвуют воды различного генезиса и возраста, причем в зависимости от хода геологической истории может изменяться пропорция смеси или измениться направленность процесса (например, выщелачивание пород заменится выпадением солей).

Контуры месторождения минеральных вод постоянно изменяются под влиянием естественных, а также и искусственных причин. В связи с этим при разведке фиксируется состояние месторождения только на данный период.

Отдельные минеральные источники при изучении минеральных вод следует рассматривать лишь как естественное появление динамического месторождения минеральной воды. Во многих случаях месторождения вскрываются в результате буровых работ.

Рассматривая месторождения минеральной воды как сложный динамический комплекс, следует подчеркнуть следующие их основные признаки:

1) Геолого-структурные условия залегания месторождений минеральных вод, заключенных в пределах благоприятной геологической структуры в трещиноватой зоне или в водоносном пористом пласте, определяются геологической историей и динамикой подземных вод данного района.

2) Контуры месторождения зависят от литологических и тектонических условий залегания воды, стадии развития структурной формы, к которой оно приурочено, соотношения между пресными и минеральными водами; от степени расчлененности рельефа и глубины, на которую воздействуют поверхностные факторы или деятельность человека. Контуры месторождения минеральной воды могут быть во многих случаях выражены в количественных показателях.

3) Понятие о месторождении минеральной воды, как и о месторождениях всякого полезного ископаемого, имеет и экономический смысл, поскольку речь может идти о минеральной воде, которую целесообразно и выгодно эксплуатировать для организации курортов или иных целей.

Формирование месторождений происходит часто в течение довольно длительного времени и, вероятно, этим объясняется то, что минеральные воды в большинстве случаев располагаются в зоне замедленного и весьма замедленного водообмена, а также в пограничной полосе с пресными водами зоны интенсивного водообмена.

Следует учитывать, что обычно наблюдается сложное соотношение между динамическим месторождением воды и статическими месторождениями других полезных ископаемых или любой породы, которая так или иначе может являться источником поступления в минеральную воду тех или иных компонентов. Динамические месторождения минеральной воды бывают сдвинуты по отношению статического месторождения полезного ископаемого в направлении движения воды и, следовательно, при производстве поисково-разведочных работ следует учитывать положение областей питания и стока или разгрузки подземных вод.

Весьма интересны очертания динамических месторождений минеральных вод в очагах их совместной разгрузки с пресными водами; образующуюся в таких условиях более или менее четко выраженную границу между пресными и минеральными водами А.М. Овчинниковым было предложено называть «фронтом». Линия «фронта» в очаге разгрузки образуют «язык», который направлен острием к месту выхода воды на поверхность. Аналогичная картина наблюдается и в нефтяных месторождениях – в местах поступления нефти к забою скважин, находящихся у контура нефтяной залежи.

Контуры месторождения минеральных вод меняются в зависимости от хода геологической истории, климатических колебаний и степени эксплуатации месторождения. При интенсивной и нерациональной эксплуатации месторождение может преждевременно опресниться или может произойти изменение состава минеральной воды. В некоторых случаях необходимо очень осторожно эксплуатировать месторождение, чтобы не нарушить естественный ход гидрогеохимических процессов.

Наиболее ценными месторождениями являются углекислые, сероводородные, азотные, радиоактивные, которые широко используются для санаторного лечения (приложение 6). [7]

Многообразие месторождений минеральных вод обусловливает необходимость индивидуального подхода при изучении (разведке) каждого объекта. Но в то же время многие месторождения достаточно близки друг другу по отдельным показателям – чертам гидрогеологических и гидрогеохимических условий. Это дает возможность выделять группы месторождений с более или менее сходными условиями. Попытку типизации месторождений минеральных вод для целей разведки предприняли Г.С. Вартанян и Л.А.Яроцкий.

При сопоставлении гидрогеологических особенностей месторождений минеральных вод, как основы их типизации, принимаются во внимание те показатели, которые с наибольшей полнотой характеризует условия локализации минеральной воды, ее динамику и восполнение ресурсов. К числу таких показателей, помимо региональной гидрогеологической и гидрогеохимической обстановки, относятся геолого-структурные и гидродинамические условия самого месторождения.

В рассматриваемой ниже типизации наряду с учетом региональной гидрогеологической обстановки принимаются во внимание геолого-структурные особенности территории.

В горно-складчатых районах основными путями движения восходящих глубинных минеральных вод являются всевозможные тектонические нарушения типа нормальных сбросов, надвигов, взбросов и т.д., а также контакты пород различных литологических разностей.

Следует иметь в виду, что наиболее благоприятные условия для локализации минеральных вод в разрывных тектонических нарушениях образуются в известняках, на контакте известняков с пластичными породами, в интрузивных породах и песчаниках. Менее благоприятны условия для фильтрации подземных вод по тектоническим нарушениям в сланцах, филлитах и роговиках.

В платформенных районах отмечаются сравнительно простые геолого-структурные и гидродинамические условия, характеризующиеся наличием хорошо выдержанных пластов водоносных систем. В горно-складчатых областях типичные для платформ пластовые системы в большинстве случаев сменяются трещинными и трещинно-жильными системами и т.д.

Все множество разнообразных месторождений подземных минеральных вод может быть подразделено по основному гидродинамическому показателю и типу водовмещающей емкости на три большие группы: а) месторождения водонапорных пластовых систем; б) Месторождения водонапорных жильных систем; в) месторождения безнапорных водонапорных трещинных или пластовых систем.

В соответствии со структурно-гидродинамическими условиями территории, физико-химическими особенностями подземных минеральных вод и, как следствие, особенностями проведения поисково-разведочных работ выделяются шесть характерных месторождений.

1 тип. Пластовые месторождения платформенных артезианских бассейнов.

В настоящее время накоплен достаточно обширный материал о месторождениях минеральных вод платформенных артезианских бассейнов.

Для таких месторождений характерны значительные площади распространения минеральных вод, высокие избыточные напоры, достигающие нескольких десятков метров и обеспечивающие самоизлив этих вод. Вследствие широких площадей развития минеральных вод определенного состава, значительных емкостей водоносных горизонтов и наличия упругих запасов при опытных откачках (выпусках) и при эксплуатации в большинстве случаев химический состав отбираемых вод остается стабильным.

2 тип. Пластовые месторождения предгорных и межгорных артезианских бассейнов и артезианских склонов.

Характерной чертой месторождений этого типа являются весьма высокие избыточные напоры, часто достигающие сотен метров.

Большие перепады высот местности создают предпосылки для формирования значительных величин гидравлических градиентов, что при прочих равных условиях приводит к увеличению действительных скоростей движения минеральных вод в недрах. Месторождения минеральных вод этого типа по протяженности меньше платформенных.

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.

3.1 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 2,32,5 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 7,5С. 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 10С. 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):

В воде обнаружено также 34 мг/л брома. Расход скважины составляет около 10 л/сек, а напор воды достигает 40 м. [9]

3.5 Усольские минеральные источники.

Усольские соляно-серные источники впервые были описаны более трехсот лет тому назад А. Олеарием (1570), затем известным натуралистом Лепехиным (1769), а позднее – Палласом (1809). Они привлекали внимание, прежде всего как источники добычи соли, поэтому бальнеологической ценностью их не интересовались, и химизм этих источников раньше не исследовался.

Впервые полный химический анализ этих источников сделан Шиклеевым (1938).

Усольские источники лежат у подножия последнего восточного отрога Жигулевского хребта, близ речки Усолки. Все три источника лежат друг от друга на расстоянии 20-30 м. Все они находятся на правом берегу Волги в границах Шигонского района, который расположен в западной оконечности Самарской Луки. Северной границей Шигонского района служит северное плечо Самарской Луки. Правый берег реки Волги в этом участке образован Усольскими горами – северо-восточными отрогами Жигулевского хребта.

На всем протяжении затона, в который впадает речка Усолка, у самого уреза воды имеются многочисленные выходы пресных, солоноватых и соленых источников, которые обнаруживаются только при самом низком уровне затона, т.е. в июле-августе.

Большинство колодцев села Березовки обычно тоже имеют солоноватую или просто соленую воду, которой не всегда можно пользоваться для хозяйственных нужд. Близ устья, на правом берегу речки Усолки, видны выходы целой группы соляных ключей – небезызвестные Усольские источники. Выходы аналогичных источников, но только более заиленных и засоренных, попадаются на протяжении 3-4 км по правому берегу речки Усолки. Многие из этих источников выходят на дневную поверхность над уровнем воды Усолки, а некоторые – в долине речки у самого уреза. Эти источники сильно осолоняют речку Усолку, а местами в долине последней образуют топи, состоящие из типичных лечебных грязей.

Одним из наиболее минерализованных Усольских источников является Советский, который располагается между двумя другими источниками. Он настолько заилен, что почти перестал фонтанировать. Вокруг сруба навалено много утрамбованного щебня с грязью. Глубина колодца 1,75 м, толщина ила (грязи) 60-70 см. Цвет ила темный, резко пахнущий сероводородом. Вода сероватого цвета и сильно опалесцирует. Поверхность воды сплошь покрыта толстой пленкой из коллоидной серы. Вода из источника вытекает очень небольшой струйкой через щели сруба. Температура воды 8 С. В Советском источнике, как и в других Усольских источниках, обнаружены редкие элементы: литий, гелий и др., а также фосфорная кислота. Кроме того, вода Советского источника обладает высокой радиоактивностью.

Усольский восточный источник выходит на поверхность в 30-40 м восточнее Советского. Площадь сруба его значительно меньше двух других. Вода имеет голубовато-серую окраску. На стенках сруба и на поверхности имеется большое количество хлопьев коллоидной серы. Вода резкого сероводородного запаха и горько-соленого вкуса. Этот источник совершенно заилен. Сруб доверху наполнен илом, песком и щебнем. Вода с трудом просачивается через полутораметровую толщу ила на поверхность и маленькой струйкой вытекает из щели сруба. Из каптажа она вытекает в виде маленького ручейка в речку Усолку. Русло ручейка сплошь покрыто белыми хлопьями серы.

Восточный Усольский источник имеет общую минерализацию значительно меньшую, чем Советский, но процентное содержание веществ в нем ничем не отличается. Несомненно, что этот источник берет начало из того же горизонта, что и Советский, но имеет другое русло и при выходе опресняется.

Усольский Западный источник вытекает в 20-30 м западнее Советского. Каптаж его имеет форму колодца с довольно хорошо сохранившимся срубом. Вода с желтовато-бурым оттенком, на поверхности затянута тонкой светло-серой пленкой из коллоидной серы. Температура 8 С. Источник сильно заилен. Глубина колодца около 1,5 м, толщина грязи (ила) 25-30 см. Общая минерализация Западного источника в 4 раза меньше Советского. Несмотря на это процентное содержание CaCl и MgCl полностью совпадает, но NaCl на 5% меньше. Кроме того, несколько повышенное содержание карбонатов (точнее гидрокарбонатов) и сульфатов свидетельствует о том, что этот источник имеет свое русло, которое несколько отличается от русла Советского источника.

Кроме описанных, в районе устья Усолки обнаружен целый ряд других солоноватых источников. Выше по долине Усолки у самого села Усолья существовала еще одна группа источников, прекративших свою деятельность от заиления.

На основании анализов соль Усольских источников считают малопригодной вследствие большого содержания кальция, сульфатов и особенно магния. Наличие большого количества хлористого магния придает соли горьковатый вкус. Для засолки овощей, рыбы и пр. эта соль совершенно не пригодна. Усольскую соль можно использовать для добычи соды. [10,11]

3.6 Березовские минеральные источники.

Группа этих источников располагается по горному хребту Березовского затона и по правому берегу Волги между устьем реки Усы и селом Морквашами.

По всему горному берегу Березовского затона сочатся многочисленные небольшие источники различной солености. Многие из них фонтанируют под водой затона, а многие выходят на дневную поверхность, пробиваясь через большую толщу берегового ила и щебня.

Источник №5 располагается в западной половине горного берега, 1,5 км выше села Березовки у самого уреза воды затона. Резкий запах сероводорода чувствуется на расстоянии 20-30 м. Сток (ручеек) и фонтанирующая воронка источника покрыты сплошной хлопьевидной пленкой из коллоидной серы молочного цвета.

Источник №6 выбивает из земли на расстояние 5-7 м от источника №5. Фонтанирующая воронка около 10-15 см, дебит около 0,5 л/с. Температура 8 С. Оба источника (№5 и №6) по основным химическим элементам (градиентам) очень похожи. Несомненно, оба источника питаются из одного водоносного бассейна и имеют либо общее русло, либо параллельные, проходящие приблизительно через одинаковые минеральные породы.

Источник №7 находится в западной половине берега Березовского затона. Он сочится из известкового гравия. Дебит около 12-15 см. Температура 9 С . От источников №5 и №6 он отличается в три раза меньшим содержанием гипса, что свидетельствует о некоторой разнородности его русла и, возможно, об ином происхождении.

Источник №8 открыт на правом берегу Волги, 2-2,5 км ниже устья реки Усы. Источник выходит на дневную поверхность из щебня в 4-5 м от уреза воды Волги. Дебит источника небольшой.

Источник №9 фонтанирует на правом берегу Волги между селами Отважным и Яблоновым оврагом. Он пробивается из гравия у самого уреза Волги. Дебит около 1 литра в секунду. Температура 10 С.

Березовские соляно-серные источники отличаются от Усольских тем, что имеют значительно меньшую минерализацию и содержание сероводорода. Это связано главным образом с тем, что они при выходе на дневную поверхность больше опресняются. Кроме того, вполне вероятно, что они проходят через другие горные породы и по пути разбавляются пресной водой иного солевого состава. Березовские минеральные источники, несомненно, представляют бальнеологическую ценность. Местные жители села Березовки кустарным способом используют воды источников №5 и №6 для лечения ревматизма и других заболеваний. Березовские источники могут быть с успехом использованы для лечебных целей ближайшими больницами Шигонского и Ставропольского районов. [10,11]

3.7 Алексеевские минеральные источники.

Целая группа сернистых источников располагается на правом берегу реки Самарки против железнодорожной станции Падовки близ села Алексеевки, Кинельского района.

Первый источник лежит на линии приемной трубы водокачки у самого уреза воды реки Самарки. Температура источника 11,5 С, дебит 0,3 л/c.

Ложе ручейка сплошь покрыто коллоидной серой. Ниже этого источника на расстоянии 15-20 м фонтанирует второй подобный же источник. Дебит его около 0,25 л/с. Температура 14 С. Резко пахнет сероводородом.

Несколько подобных мелких источников имеется на протяжении 1,5-2 км по правому берегу реки Самарки от станции Падовки до села Алексеевки. В районе водокачки под уровнем реки Самарки выбивает из-под воды источник огромной силы. Дебит его, несомненно, очень большой. Резко пахнет сероводородом. Температура смешанной воды - 14С.

Местное население села Алексеевки кустарным способом лечится водой источника.

При анализе воды из первого источника в нем обнаружено значительное количество сероводорода () – до 45 мг в литре. Минеральный состав этого источника таков: сульфатов – 965,12 мг, гидрокарбонатов – 251,0 мг, хлора – 18,0 мг, кальция – 382,233 мг, магния – 55,154 мг, натрия – 27,03 мг и калия – 4,0 мг. Кроме того, обнаружено в небольшом количестве железо – 0,061 мг и азотная кислота – 1,2 мг.

Результаты анализа дают основание полагать, что Алексеевские серные источники могут быть с успехом использованы в лечебных целях. [10]

3.8 Шигонский минеральный источник.

Этот источник лежит на правом берегу р. Волги, двумя километрами ниже устья р. Усы. Осенью источник фонтанирует из щебня в 4-5 м воды р. Волги. Дебит источника приблизительно такой же, как и Березовского Восточного. Местные жители в 1919 и 1920 гг. они вываривали из этого источника соль, которая якобы была значительно вкуснее усольской соли.

Этот источник отличается от Советского меньшим процентом содержания CaCl и MgCl, но зато NaCl значительно больше. [11]

3.9 Федоровский минеральный источник.

Федоровский железистый источник находится на левом берегу реки Волги, 2-2,5 км ниже устья Федоровского затона (село Федоровка, Ставропольского района). Выходит он на дневную поверхность из красных глин отвесного берега Волги на высоте 0,5 м от уровня воды. Дебит источника около 0,25 литра в секунду, температура 8С.

Результаты химического анализа следующие: кальция – 27,0 мг, магния – 7,9 мг, железа – 41,04 мг, хлора – 4,0 мг, серной кислоты не обнаружено; гидрокарбонатов – 217,0 мг. Калий и натрий обнаружены в виде следов.

Неподалеку от этого источника из берега Волги сочатся небольшие, но многочисленные роднички примерно такого же химического состава.

Федоровский источник представляет исключительный интерес и должен привлечь внимание медицинской общественности нашей области. Не исключается возможность наличия других аналогичных источников в районе Самарской Луки. [10]

Таким образом, на территории Самарской области находится довольно много минеральных источников различного состава, которые являются ценными в бальнеологическом отношении.

ГЛАВА 4. Курорт Сергиевские Минеральные Воды и его лечебные факторы.

4.1 Краткая история развития курорта.

Санаторно-курортное лечение занимает значительное место в здравоохранении. Курорт Сергиевские Минеральные Воды, славящийся прекрасными естественными лечебными факторами (минеральной сероводородной водой и лечебной грязью), является одним из старейших курортов нашей страны. Его история насчитывает официально 169 лет, хотя первые сведения о Сергиевских источниках относятся к началу XVIII века. Первоначально источники использовались бессистемно местными жителями для лечения ряда заболеваний кожи.

В 1717 году Петр I направил в Сергиевскую крепость (ныне поселок Серноводск) штаб-лекаря Готлиба Шобера для оценки лечебных свойств воды. Но только через полвека, в 1768 году, русские ученые И.И. Лепехин, П.С. Паллас и Н.Я. Озерецкий обследовали воды и лечебные грязи и убедились в их уникальности. Однако, применение сероводородной воды продолжалось вестись бессистемно местными жителями и приезжающими больными. В 1829 году властью была введена на курорте должность «главного врача вод», а официальное открытие состоялось в 1832 году, когда были открыты «казенные ванники», мужской и женский.

В 1901 по 1916 г. на курорте проводятся первые научные исследования с анализом генезиса серных источников и тщательного изучения химического состава минеральной воды.

В начале XX века курорт Сергиевские Минеральные Воды (СМВ) приобретает известность. На международной выставке по бальнеологии в Бельгии ему присуждена премия и выдан диплом.

После упадка во время I Мировой войны развитие курорта продолжалось, увеличивалось количество врачей и его пропускная способность. В годы Великой Отечественной войны здесь был развернут госпиталь и санаторий для рабочих оборонной промышленности.

В послевоенные годы научная работа по изучению бальнеологических факторов СМВ велась особенно активно. Был достигнут очень хороший эффект лечения: 88-90% больных выписывались со значительными улучшениями.

История курорта СМВ связана с именами таких известных самарских ученых-медиков, как профессора А.М. Аминев, В.А. Климовицкий, А.Ф. Краснов, С.П. Шиловцев. [12]

4.2 Географические данные и климат.

Курорт СМВ расположен в степной зоне на высоте 95 м от уровня моря. Географические координаты 5055 с. ш. и 5116 в. д. Курорт находится на юго-западном склоне Серноводской возвышенности, вытянутой на несколько километров на северо-восток между реками Сок, Сургут и Шунгут. Зеленый массив смешанного леса или так называемая верхняя роща является любимым местом прогулок отдыхающих.

У подножья Серноводской возвышенности, на высоте 4 м над уровнем реки Сургут из известково-доломитовых пород бьют четыре сероводородных источника, стекающих в Серное озеро, которое не замерзают зимой.

По склону возвышенности наблюдаются глубокие воронки, образованные разрушающим действием подземных и поверхностных вод. В 2 км от курорта имеется пещера с лабиринтами ходов, а в 18 км от курорта в глубокой воронке образовалось озеро, со дна которой бьют источники сероводородной воды.

Климат носит черты, свойственные лесостепи Заволжья. Весна короткая, зимние дни резко сменяются теплыми, солнечными. Переход от лета к зиме более постепенный. Средняя годовая температура +4С. Осадками район курорта не богат, в среднем 300-400 мм. Средняя относительная влажность 71%. Ветра преимущественно южных направлений. Юго-восточные ветры приносят летом суховей, а зимой охлажденные массы воздуха с Приуральских степей. Летом увеличиваются ветры северных направлений, оказывая сдерживающее влияние на жару.

Основные природные лечебные факторы – минеральные сероводородные сульфатно-гидрокарбонатные кальциево-магниевые воды и сульфидная иловая грязь озера Молочка ( 30 км к юго-западу от курорта).

Таким образом, общеклиматические условия курорта СМВ являются благоприятными. Для них характерно большое количество солнечных дней, относительная сухость климата, умеренные ветра, устойчивость погоды. [12]

4.3 Бальнеологические факторы.

Богатство природных лечебных факторов позволяет лечить на курорте больных с самыми разнообразными заболеваниями. Их лечебное действие обусловлено наличием в минеральной воде и грязи солей, углекислого газа, сероводорода, азота, быстро распадающихся радиоактивных веществ (радона). Назначаются минеральные воды в виде питья и наружно (общие ванны), а также для полоскания, ингаляций, промывания желудка и кишечника, орошения слизистых оболочек.

Курорт Сергиевские Минеральные Воды является многопрофильной здравницей, где высока эффективность лечения больных с заболеваниями органов движения, кровообращения, нервной системы, гинекологическими и кожными заболеваниями. На курорте имеются специализированные отделения для лечения больных с последствиями травм и заболеваний спинного мозга, вибрационной болезнью, заболеваниями периферических сосудов конечностей, кожных и гинекологических заболеваний. В летние месяцы (июнь-август) в течении двух заездов на курорте проводится лечение подростков, страдающих заболеваниями органов кровообращения. [12]

Заключение.

Итак, в заключении можно сделать вывод: к минеральным (лечебным) водам относятся природные воды, которые могут оказывать на организм человека лечебное действие, обусловленное либо повышенным содержанием полезных, биологически активных компонентов ионно-солевого или газового состава, либо общим ионно-солевым составом воды. Минеральные воды не являются каким-либо определенным генетическим типом подземных вод. К ним относятся воды весьма различные по условиям формирования и отличаются по химическому составу. В лечебных целях используют воды с минерализацией от долей грамма на 1 л до высококонконцентрированных рассолов, разнообразного ионного, газового и микрокомпонентного состава, различной температуры. Среди подземных вод, относящихся к минеральным, выделяют инфильтрационные и седиментационные, а также воды, в той или иной мере связанные с современной магматической деятельностью. Они распространены в различных гидродинамических и гидротермических зонах земной коры, в условиях разнообразной геохимической обстановки и могут быть приурочены к водоносным горизонтам, распространенным на обширных площадях или могут представлять собой строго локализованные трещинно-жильные воды. [8]

К сожалению, очень мало литературы посвящено конкретно минеральным водам Самарской области. Краткие сведения о наших источниках помещены в описание минеральных вод Волго-Уральской области. Печально также, что эти сведения несколько устарели и, возможно не соответствуют действительности.

Страницы: 1, 2