О происхождении углекислых вод Киргизии

06 апрель 2015 /
О происхождении углекислых вод Киргизии


Вопрос о происхождении углекислых вод относится к числу наиболее спорных в гидрогеологии и является узловым в проблеме формирования минеральных вод.

Гипотеза вулканического происхождения углекислых вод связана с бесспорным наличием углекислого газа в составе извержений вулканов и в термальных водах областей современного вулканизма. Факт постоянного сопровождения вулканических процессов выделениями свободной углекислоты освобождает от необходимости доказывать ее источник в УМВ. Многие европейские геологи принимают вулканическую обусловленность появления С02 св. в минеральных водах Восточных, Польских и Чехословацких Карпат и даже Рейнских сланцевых гор, где нередко встречаются углекислые источники, но совершенно отсутствуют признаки современного вулканизма.

В Киргизии тоже нет современных вулканов и, казалось бы, нечего говорить о возможности образования источников УМВ этим путем. Дело в том, что на территории нашей республики есть безусловные случаи магматических излияний совсем недавнего (с геологической точки зрения, конечно) прошлого — в начале новейшего тектонического этапа ее развития, в конце первой (палеогеновой) эры современной (кайнозойской) геологической эпохи, чуть больше 25 млн. лет назад. Пласты излившейся на поверхность магмы можно встретить по дороге из Бишкека в Балыкчы в Боомском ущелье, у подножья гор Кунгей-Алатоо у с. Тору-Айгыр на северном берегу оз. Иссык-Куль, в урочище Уселек, в горах Торугарт-Тау и в некоторых других местах. При этом, если в первых двух случаях никаких углекислых вод близко нет, то на участке Уселек имеются сильно минерализованные богатые углекислым газом водопроявления, наличие которых можно связать с кайнозойским магматизмом хотя бы пространственно.

То, что магма на глубине есть не только в местах современного вулканизма, признается подавляющим числом специалистов и подтверждается материалами геофизических исследований. Не имея путей выйти на поверхность земли «собственной персоной», по мнению некоторых геологов, она вполне может выделять часть своего состава, способного за счет высокой подвижности пробиться наверх. Естественно предположить, что такой хорошо мигрирующей частью магматического расплава может быть углекислый газ, который, как уже отмечалось, обычно сопровождает магматические излияния.

Большой знаток минеральных вод земного шара, выдающийся советский гидрогеолог А. М. Овчинников (1904— 1969), оказавший значительное влияние на развитие советской школы изучения минеральных вод, считал, что в современную эпоху углекислые воды появляются только там, где имеются явные или скрытые новейшие интрузии (магматические тела), не делая никакого исключения и для территории Киргизии, где, несмотря на разностороннюю геологическую изученность с привлечением глубинных геофизических методов, никаких новейших интрузий не установлено, за исключением упомянутых выше излившихся магматических тел, которые, строго говоря, среди геологов считаются эффузивными телами, а не интрузивными, остывшими в отличие от первых на глубине. Но новейшая магматическая интрузия не обязательно должна сама выделять углекислый газ. Достаточно того, считают некоторые специалисты, что под влиянием высокой ее температуры прогреваются и, прогреваясь, начинают выделять углекислый газ породы иного состава, например, осадочные, состоящие нередко из карбоната кальция, богатого возможностями выделения С02 св. В других случаях в качестве ведущего фактора предполагается участие высокого давления, также способствующего коренному перерождению состава и строения пород. Такое перерождение называется метаморфизмом, а выделившаяся при этом углекислота — продуктом термального или динамического метаморфизма.

Наряду с глубоким перерождением пород на больших глубинах в природе существуют процессы меньшего их изменения на сравнительно небольших глубинах (сотни метров и первые километры), приводящие, однако, к существенным изменениям, например, к превращению песка в песчаник. Этот процесс у геологов называется диагенезом и довольно широко распространен в местах накопления молодых осадков. При диагенезе тоже установлено выделение углекислого газа, в определенных условиях, вероятно, способного сформировать УМВ. Именно такое объяснение признали справедливым специалисты, обнаружившие повышенные концентрации С02 св. в воде скважины, вскрывшей 900-метровую толщу неогеновых осадков в Словакии. Главную же роль в признании справедливости диагенетического пути появления газа сыграло то, что по мере углубления скважины концентрация его в воде снижалась.

К числу типичных гипотез близповерхностного происхождения С02 св. в подземных водах относится гипотеза биохимического его генезиса, разработанная известным ташкентским гидрогеологом Б. А. Бедером, в основном, по материалам его исследований на территории Киргизии па юго-западном склоне Ферганского хребта.

Одной из наиболее распространенных точек зрения на образование в земной коре свободной углекислоты является химическая гипотеза. Известный пропагандист этой гипотезы, геолог и геохимик академик А. В. Щербаков на основе богатых личных наблюдений и разнообразных литературных источников установил, что в современную эпоху образование углекислого газа в земной коре часто связано с экзогенными процессами, среди которых в зоне проникновения кислорода (так называемой зоне окисления) ведущая роль принадлежит экзогенному метаморфизму. Его сущность заключается в окислении в самом широком смысле — в горении, в медленном (нормальном) окислении битумов, угля, сульфидов. Автором гипотезы рассмотрены факты обогащения подземных вод и подземной атмосферы углекислым газом в горных выработках и в естественных полостях Криворожья, Кузбасса, Донбасса, Урала, Тянь-Шаня и многих других мест в таких обстоятельствах, что предположение о его экзогенной химической природе представляется нередко единственно возможным. Но здесь же следует подчеркнуть, что в большинстве рассмотренных автором случаев общее количество генерирующейся окиси углерода, невелико и, как правило, к формированию месторождений углекислых вод не приводит.

Наряду с только что рассмотренными гипотезами существуют иные или различные вариации этих. Большинство из них имеет вполне научное обоснование и своих стойких сторонников. В этом положении важно обоснование двух утверждений: во-первых, в природе, очевидно, существует не один и даже не два-три четких процесса, приводящих к образованию УМВ и, во-вторых, проблема формирования этих вод сложна и далека от окончательного решения.

В пределах же Киргизии наблюдаются УМВ различного происхождения, обязанные своим существованием как эндогенным, так и экзогенным факторам. Так, месторождение Бешбельчир-Арашан, вероятно, обусловлено поступлением энергии и части состава минеральных вод с очень больших глубин. Свидетельством этому служат следующие обстоятельства: разгружаясь в зоне многолетней мерзлоты, подземные воды, тем не менее, имеют температуру около + 20° С; в составе микроэлементов повышено содержание таких, как литий, рубидий, считающихся некоторыми специалистами типичными для вод, связанных с магматическими очагами; в составе газа минеральных вод этого месторождения необычно много Гелия для УМВ Тянь-Шаня — типичного газа больших глубин; структурно месторождение связано с участком сложного тектонического строения, в контурах которого проявляются признаки кольцевой структуры, возможно, являющейся Проявлением таких особенностей глубинного строения участка, которые способствуют образованию УМВ. При наличии приведенных доводов «за», фактов, отрицающих-глубинность этих УМВ, пока нет.

Для большой группы месторождений углекислых вод Киргизии наиболее приемлемо признание химического экзогенного окисления А. В. Щербакова. Речь идет об источниках углекислых вод приосевой части Ферганского хребта, когда при широком развитии угленосных пород, сильно трещиноватых из-за тектонической дробленности создаются условия проникновения в глубь кислорода как с дождевой водой, так и в потоках воздуха. В итоге это приводит к образованию многочисленных, но небольших групп углекислых и железистых вод с температурой, повышенной относительно фоновой в 2—4 раза. Для газового состава таких проявлений УМВ характерно практическое отсутствие гелия и заметное количество азота с нарушенной пропорцией его содержания в воздухе; кислород расходовался на окисление, азот же, как известно, газ инертный и сохранился или появился как продукт биохимических процессов.

Для некоторых участков проявления УМВ наиболее вероятным процессом генерации углекислого газа следует признать диагенез обогащенных органикой отложений. Подобное объяснение уместно для группы Карашоринских месторождений, где в составе газов, наряду с углекислым газом и азотом, широко представлен метан — типичный газ процесса углефикации таких пород и превращения каменного угля в антрацит.

Не для всех месторождений нашей республики причины появления углекислого газа минеральных вод устанавливаются более или менее убедительно. Так, например, газовые выделения месторождения УМВ Аксу почти нацело состоят из углекислого газа при практически полном отсутствии гелия. Это служит признаком вероятно метаморфического его происхождения.

И это, конечно, не одиночный случай.

Специалисты собирают новые и интерпретируют старые факты, добывая все новые и новые доказательства все более полного и правильного понимания явлений, происходящих в природе, приводящие к раскрытию ее секретов. Придет, конечно, время, когда прекратятся споры о происхождении углекислых вод Киргизии.

Популярные новости
Углекислая вода Кара-Киче
Категория: Минеральные воды
Читать полностю →
Углекислая вода Кара-Киче
Углекислая вода Кара-Киче является самой сульфатной среди углекислых минеральных вод республики и по соотношению макрокомпонентов очень близка к составу самого популярного в стране Кисловодского
Углекислые родники Уселек
Категория: Минеральные воды
Читать полностю →
Углекислые родники Уселек
Углекислые родники Уселек — самые высоко расположенные выходы углекислых минеральных вод Киргизии — они выходят на абсолютной высоте более 3600 м в том же районе, что и Чатыр-Кульское месторождение,
Углекислые воды
Категория: Минеральные воды
Читать полностю →
Углекислые воды
На территории Киргизии в настоящее время известно 28 месторождений и проявлений углекислых вод, содержащих свободную углекислоту в количестве 500 и более мг/л. Большая часть из них находится на
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • winkwinkedsmileam
    belayfeelfellowlaughing
    lollovenorecourse
    requestsadtonguewassat
    cryingwhatbullyangry
Введите два слова, показанных на изображении: *