КАВКАЗСКИЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОДЫ

Раздел: Научно-популярная литература

Ессентукские источники, отличаясь большим разнообразием состава, в начале нашего века обладали весьма небольшим, даже скудным дебитом. Все разведочные работы не приводили к увеличению дебита, так что одно время был даже поставлен вопрос о закрытии Ессентукского курорта.

Переломным годом в отношении получения новых ресурсов минеральной воды на этом курорте оказался 1905 год, В этом году автор настоящей статьи начал в Ессентуках небольшие разведочные работы и вскоре, применив особый метод разведок, получил в одной из буровых до 450 литров в сутки минеральной воды того же состава, что и в других источниках. По ессентукским масштабам это количество было уже довольно значительным само по себе*, но, главное, факт получения новой воды, разрушал прежний пессимистический взгляд на возможность нахождения новых гидроминеральных ре сурсов в Ессентуках.

В дальнейшем я не имел возможности продолжать разведочные работы на Ессентукском курорте, будучи принужден сосредоточить свое внимание на Нарзане в Кисловодске. Работы в Ессентуках через некоторое время взял на себя Я. В, Лангваген. Результаты его долголетних изысканий оказались весьма плодотворными, и сейчас Ессентуки обладают источниками, дебит которых измеряется неизмеримо большими количествами, чем это было до начала моих работ.

Все минеральные источники Ессентуков до геологических работ сосредоточивались на дне и на левом склоне небольшой ложбнны, называющейся долиной Кислуши. Долина эта, открытая на восток, ограничивается с севера и запада довольно крутыми склонами, совпадающими вместе с тем с левым берегом широкой аллювиальной долины р. Подкумка. Правый склон Кислуши выражен весьма слабо лишь небольшим, едва заметным поднятием местности.

За годы работы Я. В. Лангвагена курорт обогатился еще целым рядом новых источников, из которых некоторые расположены уже вне района прежних.

Коренной породой для Ессентуков является третичный мергель. Пласты его падают весьма полого на северо- восток и разбиты целой системой круто падающих трещин с северо-восточным простиранием. Большей частью трещины эти весьма тонки. Мергель непосредственно на земную поверхность выходит лишь в немногих местах. Между прочим, выходы его имеются на левом склоне долины Кислуши, известном под названием Щелочной горы. В большинстве же случаев коренная порода в Ессентуках скрыта под различными наносными отложениями, в состав которых входят глины, галечники, иногда сцементированные в конгломерат, гравий и т. д. Мощность третичных мергелей около вершины долины Кислуши равняется 147 м. Ниже лежат верхнемеловые породы, вверху которых находится толща песчаников, мощностью 25 м. Под ней залегают мергели и известняки.

В Ессентуках различают три группы минеральных источников: 1) источники солено-щелочные, 2) источник № 20 и 3) источники серно-щелочные.

Источники первой группы являются наиболее ценными и представляют основу Ессентукского курорта. Вода, получаемая из них, характеризуется присутствием в ее составе весьма значительных количеств хлористого и углекислого натрия. Нельзя не обратить также внимания и на значительную насыщенность этой минеральной воды свободным растворенным углекислым газом.

Солено-щелочная вода выходит в Ессентуках из третичных мергелей, но на земную поверхность или в каптаж поступает не всегда непосредственно из этих пород Иногда ей приходится предварительно пройти через наносы, лежащие на коренных отложениях.

В существующих каптажах имеются примеры захвата воды в мергелях и в наносах. Буровые разведочные скважины, эксплоатируемые теперь в качестве источников, выводят щелочную воду уже всегда непосредственно из третичных мергелей.

Солено-щелочная вода, получаемая из источников и буровых скважин, не везде совершенно одна и та же по своему составу. Прежде всего бросается в глаза резкая разница в степени минерализации. Так, в некоторых случаях вода имеет сухой остаток выше 9 граммов на 1 литр, в других—всего только 6 с десятыми грамма. Различная минерализация замечается не только в тех водах, которые выходят из различных пород, но и в водах, выходящих или захваченных буровыми скважинами в одной и той же коренной породе—третичных мергелях. При всем различии в степени минерализации, вода в целом ряде солено-щелочных источников сохраняет, в общем, один и тот же характер состава. Отдельные источники отличаются друг от друга только различной концентрацией солей, входящих в состав их. Автор настоящего очерка выяснил, что подобное изменение степени минерализации солено-щелочных вод Ессентуков вызвано различным разбавлением основной струи сильно минерализованной воды слабо минерализованной водой, которая циркулирует в толще верхнего мела.

Некоторые изменения состава отдельных струй соле- но-щелочной воды могут также происходить и после выхода из коренных третичных пород уже в наносах, покрывающих последние.

В общем, схема происхождения солено - щелочных источников может быть представлена в таком роде. Из глубоких горизонтов идут углекислые струи сильно-минерализованной воды. Эти струи, попав в верхне-меловые отложения, встречают здесь слабо-минерализованную пресную воду, с которой смешиваются в различных пропорциях и поднимаются затем по трещинам до песчаников, лежащих между меловыми известняками и третичными мергелями.

На этом горизонте происходит некоторый растек минеральной воды в горизонтальном направлении, но для дальнейшего под'ема кверху условия здесь делаются уже неблагоприятными, так как мергельная толща является водоупорной, а трещины в ней, хотя и в высшей степени многочисленны, но обладают ничтожными поперечными размерами. Однако, все же вода пробивается по ним, разбиваясь при этом на ряд отдельных небольших струек. Выходы этих струек на земную поверхность и дают отдельные источники, различным образом опресненные. Вода, циркулирующая в трещинах мергелей и песчаников, может быть выведена и искусственно при помощи буровых скважин. В каждом из этих выходов вода также имеет различную минерализацию в зависимости от степени разбавления солено-щелочной воды водой верхне-меловой.

Выйдя из мергелей, солено-щелочная вода, различным образом опресненная, может выйти или непосредственно на земную поверхность, или в наносы, покрывающие Щелочную гору, или, наконец, в наносы долины р. Кис- луши. В первом случае солено-щелочная вода никаких изменений больше не испытывает, во втором она меняется в своем составе от подтока грунтовых вод, циркулирующих в наносах Щелочной горы. Это происходит, между прочим, со старым № 17 и старым № 4. Наконец, в третьем случае, вода смешивается с грунтовым потоком в наносах долины и отчасти теряется для нас, а отчасти, как мы увидим дальше, входит в состав эксплоатируемого серно-щелочного источника.

Такова схема происхождения солено-щелочных источников выше верхне-меловых пород. Посмотрим теперь, что можно сказать о происхождении струй воды, идущих из земных глубин ниже ее.

Если мы обратим внимание на состав солено-щелочных Ессентукских вод, то сразу же заметим, что в них почти отсутствуют сульфаты. Трудно предположить, чтобы это могло быть, если бы струя солено-щелочной воды проходила через гипсоносные водоносные горизонты, находящиеся в низах меловых отложений. Очевидно, она не встречает этого горизонта. Причины этого могут быть различны.

Видимо генезис солено-щглочной воды в Ессентуках связан непосредственно с древним метаморфическим фундаментом и магматическими породами, которые его прерывают. Надо думать, что последние имеют щелочной характер и обогащают воду содой. Что касается хлористого натрия, то эта соль присутствует во всех водах, выходящих из древних метаморфических сланцев.

Углекислый газ Ессентукских источников, подобно тому, как и во всех других источниках нашего района, конечно, глубинного происхождения.

Вода источника № 20 ни в химическом, ни в генетическом отношениях не имеет ничего общего с соле- но-щелочными источниками. Минерализация ее сравнительно очень небольшая: доходит максимум до 3,378 гр. на 1 л. Преобладающее значение имеют сульфаты, которые, как мы видели выше, почти отсутствуют в солено-щелочных источниках. Углекислых и хлористых солей, наоборот, в двадцатом номере имеется весьма немного. Отношение между катионами тоже существенно иное, чем в солено-щелочных водах. Свободная углекислота почти совершенно отсутствует.

Расположен источник № 20-й на дне долины Кислуши, почти в самой вершине ее. Каптаж состоит из колодца, прорезающего наносные отложения долины и

доходящего до коренного мергельного дна ее. Вода в колодец поступает из наносов сквозь пустые швы в его стенках. Для того, чтобы в колодец воды попадало побольше, он установлен в углу глиняной барражной стенки, возведенной на мергельном ложе долины.

По своему составу вода № 20 сходна, а во многих случаях почти тождественна, с водой многочисленных колодцев Ессентукской станицы, проведенных в наносах долин Подкумка и Бугунты. Это обстоятельство в связи с описанным устройством каптажа источника № 20 дает право предполагать, что в последнем мы тоже имеем обыкновенную грунтовую воду, циркулирующую и минерализирующуюся в наносах Бугунтинско-Подкум- ской долины.

Поверхностным происхождением двадцатого номера об'ясняется крайняя неустойчивость его в химическом отношении. Изменение общей минерализации доходит в этой воде до 30,9 проц. по отношению к наибольшему сухому остатку (3,378 гр. на 1 литр) и до 44,7°/о по отношению к наименьшему (2,334 гр. на 1 литр).

Вода третьего типа, так называемая серно-щелоч- ная, получается из Гаазо-Пономаревского источника, расположенного в долине р. Кислуши ниже № 20. Каптаж его состоит из каменного колодца.

По своему химическому составу серно-щелочная вода отличается от других Ессентукских вод присутствием сероводорода. Что же касается ее солевого состава, то последний по общему своему характеру похож на состав воды № 20 и отличается от него лишь несколько другим распределением катионов и анионов.

Подобно источнику № 20, вода Гаазо-Пономаревско- г'0 источника представляет собой грунтовую воду, идущую по наносам долины Кислуши. Различие в составе этих двух источников об'ясняется, во-первых, несколько иным химическим составом грунтовых вод, и, во-вторых, подмешиванием солено-щелочной воды, выходящей по трещинам из мергельного дна долины Кислуши.

В прежнее время, когда вместо Гаазо-Поиомаревско- го источника были другие источники, расположенные хотя и по соседству, но несколько в другом месте, вода в них имела совершенно другой состав. Видимо, солено- щелочная вода играла тогда в ее образовании большую роль.

Что касается сероводорода, имеющегося в серно- щелочной воде, то происхождение его об'ясняется разложением сернокислых солей воды биохимическим путем.

Мне остается упомянуть еще вкратце о той воде, которая в настоящее время получена в Ессентукских глубоких буровых скважинах. Вода эта получена из верхнемеловых известняков. По своему составу она несколько отличается от обычных вод, связанных с этим горизонтом. Видимо на этом составе сказывается уже влияние солено-щелочных струй. Во всяком случае присутствие мало-минерализованных водна горизонте верхнемеловых пород вполне подтверждает мою теорию о смешанном составе Ессентукских солено-щелочных вод и вместе с тем заставляет с особой осторожностью подходить ко всем работам при помощи глубокого бурения.