Бештаугорская группа источников. Пятигорские источники. Гора Машук. Пятигорский Провал. Нарзан в источниках

 

  Вся электронная библиотека >>>

 Кавминводы: справочник по курортам >>>

    

 

КАВКАЗСКИЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОДЫ


Раздел: Научно-популярная литература

   

Бештаугорская группа источников

  

Обзор Бештаугорской группы источников мы начнем с Пятигорских, которые вытекают на склонах горы Ма- шука—одного из группы лакколитов Пятигорья,

До начала моих исследований строение последнего считали весьма простым. Предполагали, что он представляет из себя куполообразный свод, сложенный из верхне-меловых и третичных известняков и мергелей и заключающий внутри себя ядро изверженных пород,

В действительности, картина строения Машука оказалась более сложной. Образование его сопровождалось не только вздутием осадочных пород под влиянием напора изверженных масс, поднявшихся из недр земли, но и разрывом их по различным направлениям,при чем по этим трещинам разрыва произошли вертикальные перемещения целых комплексов напластований. В частности, в результате этих перемещений, верхнемеловь:е известняки, которые при нормальном залегании должны были бы находиться в Пятигорске на глубине нескольких сот метров под земной поверхностью, были выдвинуты исполинскими силами кверху и образовали центральную часть Машука.

Одна из трещин разрыва, эта рваная рана в земной коре, охватывающая центральную часть Машука и имеющая вид неправильной кривой, хорошо прослеживается с южной,юго-западной и, отчасти, юго-восточной сторон его.

Пласты осадочных пород, поднятые внутри линии разрыва, сохранили довольно пологое падение. Вне же ее они были круто загнуты кверху и, прислонившись к центральной части Машука, образовали склоны этой горы. Строение их не везде одно и то же. В восточной и южной частях южной половины Машука мы видим, как непосредственно к центральному массиву его, сложенному в своей нижней части из крепких серых меловых известняков, примыкают круто поставленные пласты таких же известняков, образующие хребтовид- ные отроги Машука. Ниже по склону на эти известняки налегают тоже круто поставленные третичные сланцеватые мергели, которые в более верхних горизонтах переходя1!' в сланцеватые глины. В западной части южной половины Машука склоны имеют более мягкие очертания, и хребтовидные отроги отсутствуют. Мергели и глины поднимаются здесь значительно выше, чем на востоке и местами даже примыкают непосредственно к центральной части Машука.

Кроме указанной выше главной трещины разрыва, на южных склонах Машука можно видеть и другие трещины, по которым произошли вертикальные перемещения осадочных пород. Следует отметить вместе с тем, что породы, составляющие Машук, разбиты также и многочисленными диаклазами, обычными для всего района Кавказских Минеральных Вод и прилегающей к нему местности. В зависимости от состава и строения различных пород, трещины эти проявляются то в большей, то в меньшей степени. Особенное развитие они имеют в крепких верхнемеловых известняках и непосредственно налегающих на них мергелях. В более же верхних горизонтах, состоящих из пород глинистых, они развиты значительно меньше.

Изверженные породы, поднявшие Машук, нигде на земную поверхность не выходят. Но надо думать, что они лежат не глубоко от нее. На это указывает ряд изменений, которые претерпели осадочные породы под влиянием находящихся под ними изверженных масс.

Кроме пород коренных, в строении склонов Машука большую роль играют делювиальные отложения* и ключевые известковые осадки, достигающие местами значительной мощности и сильно затрудняющие изучение коренных пород.

Делювиальные отложения состоят из глины и щебня известняков и мергелей. Иногда щебень бывает сцементирован ключевыми осадками и образует весьма крепкую брекчиевидную породу.

Травертины имеют громадное развитие на Машуке, покрывая, как плащом, все его склоны, за исключением западного. Местами травертиновый покров образует хребтовидные отроги, из которых наиболее значительный называется Горячей горой.

До последних лет Пятигорские минеральные источники употреблялись почти исключительно для ванн, ни целебном значении которых еще не так давно основывалась вся слава Пятигорска. Основными источниками, которые употреблялись для этой цели, были Алексан/- ро-Ермоловский, Сабанеевский и Товиевский, дающие серную горячую воду с температурой 46°—49'.

Кроме того издавна уже пользовались для ванн так называемыми Теилосерными источниками, вода из которых обладает несколько иными свойствами: она имеет меньшую минерализацию, лишена сероводорода, бедна свободной углекислотой и обладает радиоактивностью, измеряемой несколькими десятками единиц Махе.

Исследования, которые я вел в Пятигорске, показали, что ресурсы радиоактивной воды на этом курорте не ограничиваются той водой, которую дают Теплосер- ные источники, и что на склонах Машука можно иметь радиоактивную воду со значительно большей активностью. В результате работ, намеченных мною, такая вода была выведена и вытекает в настоящее время в количестве около 200.000 литров в сутки. Ее радиоактивность значительно больше, чем вТеплосерных источниках. В среднем она равна около 238 ME, отдельные же струи воды имеют радиоактивность до 1000 ME. К сожалению, вновь выведенная ценная вода теряется, непроизводительно стекая в ja. Подкумок, так как до сих пор не построена радиолечебница для ее использования.

За последнее время Пятигорск к своей прежней славе купального курорта прибавил еще громкую известность и в качестве питьевого. Для питья употребляется, главным образом, Теплый Нарзан имени академика И. П. Павлова и три Красноармейских источника. Все они были открыты мною при геологических исследованиях. Меньшее значение имеет Холодный Нарзан и ист. Академический.

Питьевые источники отличаются от серных терм несколько пониженной температурой и отсутствием сероводорода. Кроме того отличительным свойством

Красноармейских источников является значительное содержание в них железа, делающее их специфическими железистыми водами.

Итак, в настоящее время в Пятигорске мы имеем:

1)        Сероводородные термы.

2)        Бессероводородные питьевые источники, в том числе железистые.

3)        Радиоактивные или, вернее, радоновые воды.

Этими водами не ограничиваются, однако, гидроминеральные ресурсы Пятигорска. Во время гидрогеологических исследований мною были еще открыты: горькая вода и вода солено-щелочная. Вода последнего типа была также встречена при последних разведочных работах, производившихся в 1934 году. Поскольку, однако, эти воды пока не используются, я не буду их касаться при изложении условий происхождения Пятигорских источников.

 

Пятигорск Горячим Нарзан.

 

Рассмотрим прежде всего происхождение серных терм Пятигорска, а затем перейдем и к другим типам вод на этом курорте.

Присутствие в коренной минеральной сероводородной воде Пятигорска некоторых элементов, характерных для вулканических эксгаляций, высокая температура ее, большое содержание свободной углекислоты и, наконец, вулканическое происхождение Машука, все это давало много оснований прежним исследователям считать эту воду чисто ювенильной, выходящей из недр земли со всеми физико-химическими особенностями. Произведенные мною исследования показали, однако, что картина происхождения даже коренной Пятигорской воды не так проста, и что в жизни Пятигорских источников, кроме глубинных явлений, име^от большое значение также явления и другого рода.

В результате этих исследований прежде всего выяснилось, что в трещинах известняков и мергелей по всему южному склону Машука циркулируют минеральные воды, которые везде поднимаются до одного определенного уровня. Там, где водоупорные глины, налегающие на известняки и мергели, залегают ниже этого горизонта, минеральная вода может выходить наружу и образует источники. Видимо, раньше таких выходов было значительно больше, но впоследствии они были закупорены отложениями травертина, т. е. источники сами себя закупорили. Там, где глины поднимаются выше уровня стояния минеральной воды в известняках и мергелях,— вода, вообще говоря, не имеет возможности выходить наружу, и выходы ее появляются лишь в том случае, если толща водоупорных пород разорвана трещиной разлома или пробита буровой скважиной.

Далее разведочные породы показали, что минеральная вода, циркулирующая в коренных породах, не везде имеет одну и ту же минерализацию: в одних она более, в других менее минерализована. Вместе с тем вода одного и того же источника или одной и той же буровой меняет двою минерализацию в продолжение известного периода времени. Особенно резко проявляется это явление в „Провале".

„Провал", это — небольшое озеро на дне глубокой воронки, образовавшейся по трещине разрыва. К озеру в настоящее время ведет специально устроенная штольня. Вода в „Провале" минеральная, углекисло-сероводо- родная, но минерализация ее не всегда одна и та же. Иногда она доходит до 4-х грамм на 1 литр, иногда падает до 1,2 грамма. Вместе с тем и уровень воды в озере меняется: весной он поднимается настолько, что вода в значительном количестве вытекает наружу через штольню, а затем уровень ее снова начинает постепенно опускаться до нового весеннего под'ема. Падение минерализации совпадает с под'емом воды в „Провал".

Характер изменений в минерализации воды позволяет думать, что опреснение происходит от подтока пресных вод, циркулирующих в верхнемеловых известняках.

Наблюдения над режимом Пятигорских источников показали, что их дебит изменяется совершенно аналогично изменению уровня воды в „Провале." Совершенно также изменяется и уровень воды в буровых, проведенных на южном склоне Машука. Отсюда ясно, что пресная вода, понижающая минерализацию воды в „Провале", имеет влияние на весь режим минеральной воды, протекающей в породах Машука. Правда, мы не замечаем резких изменений минерализации в других источниках, кроме „Провала," но явление это об'ясняется тем, что усиленный подток пресных вод, благодаря соответствующим условиям, направляется в „Провал," а в других источниках создает только подпор.

Известное постоянное подмешивание пресных вод к минеральной воде существует, впрочем, не только в „Провале." Меньшая минерализация воды в Холодном и Теплом Нарзанах и в некоторых других источниках является, очевидно, также результатом этого подмешивания.

Таким образом мы видим, что верхнемеловые воды играют определенную роль как в формировании, так и в режиме коренных Пятигорских терм. Но в какой степени они разбавляют наиболее минерализованные Пятигорские источники, например Товиевский, мы точно сказать не можем, и, быть может, струя минеральной воды ниже горизонта верхнемеловых известняков имеет уже значительно большую минерализацию, чем эти источники.

Характер минерализации минеральной струи от подмешивания верхнемеловой воды не должен значительно меняться, так как последняя минерализована весьма слабо.

Какого происхождения струя минеральной воды ниже верхнемеловых известняков? Можно ли ее считать уже глубинной водой? Видимо, нет. Согласно нормальному разрезу горных пород в районе КМВ внизу меловых отложений мы должны иметь горизонт гипсовых под, циркулирующих по доломитам и в нижележащей толще. Сопоставляя это обстоятельство с большим количеством сульфатов, принимающих участие в минерализации Пятигорских вод, можно думать, что обогащение сульфатами происходит именно на этом горизонте. Ниже его вода должна характеризоваться, главным образом, гидрокарбонатными и хлористыми соединениями. Те и другие, очевидно, связаны уже с толщей древних метаморфических пород, лежащих в основании нашего разреза, а также с магматическими породами, прорывающими эту толщу. В данном случае определенный отпечаток на характер минерализации минеральной струи должны накладывать трахилипаритовые магматические породы, которые вызвали образование Машука.

Итак, какая-то основная струя, выходящая из толщи метаморфических пород, лежащих в основании осадочных пород, подмешивание к ней сульфатных вод в низах нижнего мела и новое подмешивание слабоминерализованной воды в верхнем меле—вот основная схема происхождения коренных серных терм Пятигорска.

Так как вадозные воды подмешиваются на весьма большой глубине, то они сами имеют сравнительно высокую температуру, и поэтому заметно не охлаждают воду, поднимающуюся из более глубоких горизонтов.

Важной и существенной частью Пятигорских терм является углекислый газ и сероводород. Углекислый газ, очевидно, глубинного происхождения. Его генезис связан с вулканической деятельностью, вызвавшей образование лакколитов. Нельзя с такой же уверенностью говорить о происхождении сероводорода. Его происхождение может быть связано не только с магматическими процессами, но и с целым рядом других явлений. Сероводород может быть получен уже при простом воздействии углекислой горячей (около 300) воды на застывши^ магматические породы. Возможно образование сероводорода в результате действия горячей углекислой воды на многосернистые соединения, которыми так богаты некоторые осадочные породы нашего разреза. Нельзя, наконец, не упомянуть о возможности получения сероводорода из сульфатов биохимическим путем.

Итак, мы видим, что вода коренных Пятигорских серных терм имеет весьма сложное происхождение, и что в формировании этих источников принимают участие как элементы глубинного происхождения, так и те, которые связаны со сравнительно неглубокими горизонтами земной коры.

Каков же путь движения минеральной воды, которая, зарождаясь в глубокой вулканической лаборатории, постепенно приобретает все более и более сложный состав?

Этот путь, очевидно, необходимо разбить на две части. Первая—это та часть пути, по которой вода и газы поднимаются до ядра лакколита. Вторая же находится уже выше ядра. Надо думать, что в первой части своего пути вода и газы получили возможность подниматься в результате тех же причин, которые вызвали и под'ем магмы. По всей вероятности, под'ем этот был обусловлен наличием в данном месте какой-то тектонической трещнны разлома.

Движение же воды выше ядра происходит уже по трещинам, образовавшимся как в своде, так и по склонам лакколита в результате внедрения магматических пород в осадочные.

Перейдем теперь ко второй группе Пятигорских источников—к питьевым. По своему солевому составу они ничем не отличаются от основных терм Пятигорска. Характерной особенностью их является лишь отсутствие в них сероводорода, повышенное содержание свободного растворенного углекислого газа и несколько пониженная температура.

Об'яснение всех этих отличительных свойств, тесно связанных друг с другом, можно найти в условиях циркуляции минеральной воды в различных породах, слагающих склоны Машука.

Выше я указывал, что вода серных терм поднимается по трещинам разлома, образовавшимся при внедрении магматической породы в осадочные. Из трещин разлома вода попадает в многочисленные трещины отдельности, которые развиты в верхнемеловых известняках и непосредственно налегающих на них 1 мергелях. Все эти трещины насыщены горячей водой, которая, заполнив их, не находит себе выхода, так как выше лежат водоупорные породы. Только там, где последние не доходят на склонах,Машука до уровня стояния воды, в трещинах, или там, где водоупорная толща разорвана трещиной, вода вытекает на земную поверхность и дает тот или другой источник.

Местами вода проникает в водоупорную толщу по небольшим трещинкам и весьма медленно совершает по ним свой путь. Найдя в этой толще какой-либо горизонт, более трещиноватый, она заполняет его. Естественно, что при медленном движении отдельных отпрысков горячей серной воды, вода в этих отпрысках несколько охлаждается. А так как растворимость газа увеличивается с понижением t°, то естественно, что такая охлажденная вода содержит больше растворенного углекислого газа, чем коренные серные термы.

Наряду с понижением t° и повышением растворенной СО,, вода при своей циркуляции в некоторых случаях испытывает и другие изменения. К числу этих изменений относится и потеря сероводорода. Последняя зависит оттого, что вода на своем пути встречает иногда горизонты железистых пород, которые обладают свойством связывать сероводород. Наличию такого процесса способствует и понижение ta, так как разложение многосернистого железа происходит только при t° в 45 .

Посмотрим теперь, как получаются радоновые воды в Пятигорске, на которые возлагается столько бальнеологических надежд.

Пятигорские коренные термы почти не содержат эманации радия, но зато в них мы находим сравнительно значительное количество солей радия. Выше я указывал, что к склону Машука примыкает так называемая Горячая гора, состоящая из известковых отложений, образовавшихся из минеральной воды и имеющая хребтовидную форму. Такие известковые отложения имеются и к югу от этого хребта среди пород, из которых сложена одна из террас долины реки Подкумка.

При выпадении осадков из воды, вместе с ними выпа дает и некоторое количество радия. При благоприятных условиях, говорить о которых я здесь подробно не буду, такое выделение радия происходит с особенной интенсивностью, в результате чего образуются известковые отложения источника, богатые радием. Если эти отложения недавнего происхождения, то радий там до настоящего времени не успел распасться.

Подобного рода сравнительно молодые отложения минеральной воды, богатые радием, и находятся как-раз в составе отложений, из которых сложена терраса, расположенная к югу от Горячей горы. Они и являются источником обогащения некоторых вод Пятигорска эманацией радия. Что касается самой воды, то она попадает в радионосные отложения террасы из трещин и пустот Горячей горы. Это, так сказать, побочные отпрыски коренной серной воды. При своем движении от Горячей горы до места выхода на склонах террасы вода не только насыщается эманацией радия.— она теряет при этом также сероводород и углекислый газ, смешивается с грунтовыми водами и несколько изменяет свой солевой состав. Вместе с тем понижается ее температура.

На этом я закончу краткую характеристику происхождения Пятигорских источников, различные типы которых, как мы имели возможность убедиться, зависят от той или другой метаморфизации основных коренных терм Пятигорска, которые в свою очередь также представляют из себя сложный продукт целого ряда процессов, происходящих в более глубоких слоях земной коры.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  КАВКАЗСКИЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОДЫ

 

Смотрите также:

 

смерть Лермонтова. Дуэль с Мартыновым

Столыпин и Глебов уехали в Пятигорск, чтобы распорядиться перевозкой тела, а меня с Трубецким оставили при убитом.

 

Ставропольский край. Город Пятигорск. Герб Пятигорска

Город Пятигорск. Герб Пятигорска. Щит рассечен червленью и лазурью.
Утвержден исполнительным комитетом Пятигорского городского Совета народных депутатов 12...

 

РОССИЯ. Гербы российских городов

Изобильный. Ставропольский край. Пятигорск. Тамбовская область. Тамбов.

 

...из гестаповского застенка пятигорска

Когда в третий раз она появилась на улицах Пятигорска, ее арестовали. В застенке пятигорской тюрьмы ее пытали офицеры полка «Бергманн» при участии...