534 гидрогеологических характеристик зоны пресных подземных

гидрогеологических характеристик зоны пресных подземных вод ЗСМБ и другим
вопросам гидрогеологии Западной Сибири. Результаты его научной работы широко
используются в учебном процессе в качестве учебных пособий и в работе
производственных организаций. Ю.К. Смоленцев – ответственный редактор и автор
учебных пособий и многих методических указаний.
Ю.К. Смоленцев – участник различных Международных и Всероссийских
съездов, конференций и совещаний. Долгие годы Ю.К. Смоленцев являлся членом НТС
и ТКЗ Главтюменьгеологии, экспертом ТКЗ. За успехи в работе он награжден медалями
«За доблестный труд», «В ознаменование 100-летия со дня рождения В.И. Ленина»
(1970 г.) и «Ветеран труда» (1990 г.). В 1998 г. он награжден знаком «Почетный
работник высшего профессионального образования России».
Строгий учитель, опытный руководитель, известный ученый, добропорядочный
гражданин и великолепный семьянин, Юрий Константинович прошел трудный и
интересный жизненный путь. К сожалению, тяжелая болезнь прервала его жизнь, но
его творческий след, светлая память о нем еще надолго сохранятся в умах и сердцах
научной общественности.
ТИПИЗАЦИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД ПОДЗЕМНЫХ
И ПОВЕРХНОСТНЫХ ИСТОЧНИКОВ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
Н.Г. Мязина
Оренбургский государственный университет, Россия
E-mail: [email protected]
Нижнее Поволжье – контрастный регион юго-, юго-востока ВосточноЕвропейской платформы. Территория исследования в структурно-гидрогеологическом
отношении неоднородна. Это регион сочленения трех крупных тектонических
элементов: Воронежской антеклизы и Прикаспийской впадины в пределах ВосточноЕвропейской платформы с докембрийским фундаментом, кряжа Карпинского
с палеозойским основанием и Скифо-Туранской эпигерцинской платформы.
Проведенная типизация подземных вод и рассолов дает представление
о минеральных водах как поверхностных, так и подземных источников, которые
встречаются на исследуемой территории.
Установление аналогов отдельных типов минеральных вод, обнаруженных
на территории, выполнялось с помощью классификационной таблицы В.В. Иванова и
Г.А. Невраева [3]. Поиск аналогов местных минеральных вод сводился
к последовательному определению среди них группы (по наличию специфических
биологически активных элементов), подгруппы
(по газовому составу), класса
(по анионному составу), подкласса (по катионному составу) и типа (по совокупности
гидрогеохимических показателей). При определении последнего учитывались
минерализация вод, ее температура, рН и концентрация специфических
компонентов [5]. Для выявления типов минеральных вод были также использованы
«Кадастр подземных минеральных вод» [4] и ГОСТ Р 54316-2011 «Воды минеральные
природные питьевые» [1], Классификация минеральных вод и лечебных грязей для
целей их сертификации [6] и «Основные критерии оценки химического состава
минеральных вод» [2].
Типизация минеральных вод Нижнего Поволжья приведена в таблице 1. В ней
показаны аналоги реально существующих в регионе типов минеральных вод (клетки,
обведенные жирными линиями), типы, существование которых возможно
(не обведенные клетки) и типы природных вод, геохимически «запрещенные» для
исследуемого региона (темные клетки).
534
Таблица 1
Типизация минеральных вод Нижнего Поволжья
Классы и
подклассы
Классы
Подклассы
Группы вод
Без
«специфических»
компонентов
и свойств
N2
HCO3
Сульфидные
N2
Подгруппы
CH4
Железис
тые
«полиметальные»
N2
Бромные,
йодные,
борные
N2
М,
г/л
CH4
до 1
Mg-Ca
Na
Mg-Ca
HCO3SO4
Mg-Ca-Na
HCO3-Cl
SO4HCO3
1-2
Ca-Na
Na
Ca-Na
SO4
Al-Mg-Ca
SO4HCO3-Cl
Mg-Na-Ca
Na
Ca-Na
SO4-Cl
Mg-Ca-Na
Кишиневский
Айвазовский
1-3
Варницкий
1-2
Гайский
5-10
Луганский
1-3
Чартакский
1-5
Каспийский
5-10
Алма-Атинский
1-5
Ергенинский
5-8
Хиловский
1-5
Солигаличский
10-20
Феодосийский
1-5
Нижне-Ивкинский
7-10
Na
Cl -SO4
Ca-Na
Угличский
3-5
Mg-Na
Лысогорский
15-22
Ижевский 1
2-6
Mg-Ca-Na
Na
Cl
Миргородский
Нижнесергинский
Минский
1-5
Талицкий, Вr
5-10
Старорусский 1
Ca-Na
10-36
Друскининкайский
Усольский
Na
Cl
Рассолы
Талгинский
Красноусольский
Усть-Качкинский
Ишимбайский
Ca-Na
(Mg-Na)
3-36
Вологодский
Вr
Московский
36-150
УстьКачкинский
Чартакский
535
150330
150330
Ергенинский
– тип минеральной воды, установленной в Волгоградской
области
– тип минеральной воды, существование которого
возможно
– геохимически запрещенный тип воды
Кишиневский
– тип минеральной родниковой воды, установленный в
Волгоградской области
К геохимически «запрещенным» типам минеральных вод, для формирования
которых на территории области нет реальных геологических предпосылок, относятся,
как уже отмечалось, углекислые и кремнистые термальные воды, которые вообще не
включены в классификационную таблицу.
Всего в подземной гидросфере Волгоградской области и Нижнего Поволжья
обнаружено 32 типа минеральных лечебных вод, из которых 22 относятся к группе
без «специфических» компонентов и свойств. В этой группе наиболее широко
представлены кислородно-азотные воды.
Большое разнообразие типов отмечается в сульфатно-хлоридном и хлоридносульфатном классе минеральных питьевых вод. Здесь установлены близкие аналоги
Чартакского,
Каспийского,
Алма-Атинского,
Ергенинского,
Хиловского,
Феодосийского, Угличского, Ижевского типов и.т.д. Типы хлоридных соленых вод и
рассолов представлены Миргородским, Минским, Друскининкайским.
Клетки, закрашенные зеленым цветом (табл. 1), отражают
типизацию
минеральной родниковой воды, установленной в Волгоградской области. Всего в
подземной гидросфере области обнаружено 12 типов минеральных лечебных вод,
которые относятся к группе без «специфических» компонентов и свойств.
Минеральные воды без «специфических» компонентов и свойств применяются
для лечения желудочно-кишечных заболеваний, болезней обмена веществ,
хронических заболеваний печени и др.
В среде сероводородных (сульфидных) вод бальнеологического (наружного)
назначения установлено 4 типа, отличающиеся друг от друга концентрацией H2S,
ионно-солевым, газовым составом и величиной минерализации. Они относятся
к Красноусольскому,
Талгинскому
или
Мацестенскому,
Усть-Качкинскому,
Ишимбайскому типам (табл. 1). Чаще используются воды с небольшими
концентрациями сероводорода (25–100 мг/л) при заболеваниях сердечно-сосудистой
системы, а с более высокими концентрациями H2S до 250 мг/л при заболеваниях
периферических сосудов, нервной системы, опорно-двигательного аппарата и т.д.
Йодо-бромная группа минеральных вод в исследуемом регионе представлена
азотными и азотно-метановыми хлоридными натриевыми водами и кальциевонатриевыми рассолами, относящимися к Талицкому, Вологодскому, Московскому,
Усть-Качкинскому типам. В первую очередь, они представляют интерес
в бальнеотерапевтическом отношении для лечения многих болезней сердечнососудистой, нервной, костно-мышечной систем, кожных и других заболеваний.
В разбавленном состоянии (до 10–15 г/л) бромные рассолы могут быть использованы и
для лечебно-питьевых целей при условии сохранения кондиционных количеств
элемента (>25 мг/л).
536
В артезианских бассейнах в области распространения сульфатно-галогенной
формации кунгурского яруса нижней перми (Приволжско-Хоперском, СевероКаспийском, Сыртовском, Доно-Донецком) бор накапливается в хлоридных натриевых
и хлоридных магниево-натриевых рассолах нижнепермских и верхнепермских
отложений и средне- и верхнекаменноугольных отложений. Эти рассолы могут быть
использованы для приготовления лечебных ванн. Бор участвует в обменных реакциях,
обладает антимикробными свойствами и способствует лечению кожных заболеваний.
Воды бальнеотерапевтические, используемые для приготовления лечебных ванн
(сероводородных, йодо-бромных и др.), не должны иметь минерализацию более 150 г/л.
Встречаются бальнеологические воды, которые не отражены в типизации автора.
Таким примером являются воды, выведенные скважиной № 32 с глубины 658–700 м
из известняков среднедевонских отложений (D2nr2) Новоаннинского района,
хлоридного натриево-магниево-кальциевого состава с минерализацией 68,6 г/л и
содержанием брома до 290 мг/л. Химический состав представлен формулой Курлова:
Cl 100
M 68 .6
pH 7.0
2
Ca 44Mg 2 33Na 23
В настоящее время возрос интерес к экологически чистой питьевой пресной и
минеральной воде, как основе жизнедеятельности человека. Воды родников
используются ограничено местным населением, хотя по производительности и
качеству воды они могут быть основой крупных производств по розливу ценной
природной питьевой и минеральной воды. К сожалению, в продаже нет местной
минеральной родниковой воды питьевого качества. В настоящее время
в Волгоградской области не существует промышленного розлива минеральной
родниковой воды. Нет родника или группы родников, для которых были бы
подсчитаны
эксплуатационные
запасы.
Производительность
родника
при
соответствующем каптаже может быть доведена до 3–5 л/с, это 300 тыс. л/сут, или 260–
430 м3/сут родниковой воды. Реализация вод принесла бы весомый вклад в экономику
области и оказала благотворное влияние на здоровье населения.
Минеральные
озера
являются
своеобразными
поверхностными
месторождениями минеральных вод. К ним относятся озера, вода которых имеет
общую минерализацию свыше 1 г/л. По генезису формирующихся в озерах солей
на территории Поволжья, как правило, встречаются континентальные (материковые)
озера. Воды минеральных озер имеют различный химический состав, в районе
Прикаспийской синеклизы озера по составу хлоридные натриевые (оз. Баскунчак),
магниевые (оз. Эльтон) с минерализацией до 300 г/л и более [8].
Донные отложения минеральных озер представлены илами-пелодами, которые
используются на многих курортах как лечебные грязи.
На протяжении последнего столетия природные ресурсы Мёртвого моря
разрабатываются с нарастающей интенсивностью. Использование ресурсов Мертвого
моря составляет 1/5 в экономике Израиля. Налажена целая индустрия по извлечению
брома, получению оксида магния, изготовлению фармацевтических и косметических
средств, а также удобрений. Все предприятия построены с учетом экологических
требований, что позволило создать вдоль Мертвого моря санаторно-курортную зону
международного значения с грязелечением, климатотерапией и гелиотерапией [7].
Несмотря на уникальность гидроминеральных ресурсов Мертвого моря и в связи
с назревающей экологической катастрофой этого региона, регион Нижнего Поволжья
обладает огромным рекреационным потенциалом и возможностью популяризации
бальнеологических и климатических курортов озер Эльтон и Баскунчак, хотя бы
в масштабах России. В Заволжье в пределах Прикаспийской низменности расположено
несколько крупных горько-соленых озер – Боткуль, Горько-Соленое, Эльтон, которые
537
могут служить и служат источниками для бальнеологии (грязи, рапа) и для
минералогического и химического производства (извлечение брома, оксида магния,
лечебной косметологии и т. д.).
В регионе Западной и Восточной Сибири представлены минеральные воды всех
семи групп классификационной таблицы В.В. Иванова, Г.А. Невраева. Регион обладает
огромным рекреационным потенциалом и возможностью использования минеральных
вод в бальнеологии и для розлива.
Литература
1. ГОСТ Р 54316-2011. Воды минеральные природные питьевые. – М.:
Стандартинформ, 2011.
2. Иванов В.В. Основные критерии оценки химического состава минеральных вод. –
М.: Центрсоветкурорт, 1982. – 93 с.
3. Иванов В.В., Невраев Г.А. Классификация подземных минеральных вод. – М.:
Недра, 1964. – 167 с.
4. Кадастр минеральных вод СССР. – М.: Центрсоветкурорт, 1987. – 111 с.
5. Куликов Г.В., Желваков А.В., Бондаренко С.С. Минеральные лечебные воды СССР.
– М.: Недра, 1991. – 399 с.
6. Классификация минеральных вод и лечебных грязей для целей их сертификации,
методические указания № 2000/34 РНЦ восстановительной медицины и курортологии
Минздрава России. – М.: 2000. – 75 с.
7. Мязина Н.Г. Сопоставление гидрохимических особенностей озера Эльтон и
Мертвого моря // Водные ресурсы. – Екатеринбург. – № 1. – 2013. – С. 52–59.
8. Мязина Н.Г. Закономерности формирования и распространения минеральных вод в
гидрогеологических структурах Волгоградской области. – Волгоград: Изд-во ВолГУ,
2008. – 212 с.
МИКРОКОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ СОЛЕНЫХ ОЗЕР
УБСУНУРСКОЙ КОТЛОВИНЫ (ЮГО-ВОСТОЧНАЯ ТУВА)
1
1
2
Ч.К. Ойдуп , Р.Ш. Донгак , С.С. Щацкая
1
Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, Кызыл, Россия
2
Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия
E-mail: [email protected]
В работе приводится микрокомпонентный состав донных отложений соленых
озер на тувинской части Убсунурской котловины. Тувинская часть Убсунурской
котловины представляет собой южный опустыненно-степной район Тувы и охватывает
территорию, расположенную к югу от хр. Танну-Ола и юго-западу от хр. Сангилен
вплоть до государственной границы с МНР. Основным элементом территории района
являются равнины, лежащие на 750–1000 м над уровнем моря (рис. 1). Бессточная
Убсунурская котловина мезо-кайнозойского возраста с северо-востока граничит
с крупной геологической структурой Тувино-Монгольского субконтинентального
массива
(ТММ),
представленного
раннепалеозойскими
литийсодержащими
пегматитовыми
полями
(Сольбельдирские
и
Тастыгские)
и
среднепозднепалеозойскими щелочно-гранитоидными образованиями с редкометальнойредкоземельной (Улуг-Танзекский массив) специализацией.
538