Гурдова Г.
Туркменский государственный
институт нефти и газа
Региональные
особенности распространения и формирования
минеральных
вод альпийской области складчатости
Туркменистана
Вопросы районирования минеральных вод на
исследуемой территории в той или иной
мере рассматривались в работах Н.И.Толстихина (1938, 1948), В.В.Иванова,
А.М.Овчинникова и Л.А.Яроцкого (1960), Л.Г.Соколовского, В.Ф.Казакова (1964),
Л.Г.Соколовского, Л.Г.Борзасековой (1966), А.Б.Авдеевой, М.Н.Гончарова (1967),
В.Ф.Казакова (1968, 1972), И.К.Зайцева, Н.И.Толстихина (1972). По условиям
формирования минеральных вод, распределения их в геологическом разрезе и по
площади на территории Туркменистана выделяются провинции, области и районы.
По А.И.Дзенc-Литовскому и Н.И.Толстихину (1937-1946) под
провинцией минеральных вод понимается территория, в пределах которой развиты
определенные группы минеральных вод. Применительно к условиям Туркменистана
нами предлагается понятие провинция как территория, характеризующаяся развитием
определенных ассоциаций подгрупп минеральных вод. Ассоциация подгрупп
минеральных вод отличает одну провинцию от другой.
В пределах провинции выделяются области
минеральных вод. Под областью понимается территория, характеризующаяся
общностью геолого-структурных и гидрогеологических условий, обусловливающих
гидрогеохимическую зональность минеральных вод данной области.
Области подразделяются на районы. Под
районом мы понимаем часть территории области, обладающую некоторыми
особенностями геологического строения и гидрогеологических условий,
обусловливающими изменение характерной в целом для области вертикальной
зональности минеральных вод.
На основании вышеизложенного выделены две
провинции, семь областей и шестнадцать районов минеральных вод.
Южно-Туркменская
провинция сероводородных, йодных,
йодо-бромных, бромных и без «специфических компонентов и свойств» минеральных
вод охватывает восточную часть Южно-Каспийской межгорной впадины,
горноскладчатое сооружение Копетдага и Большого Балхана. На территории
провинции выделяются Южно-Каспийская, Копетдаг-Болышебалханская,
Южно-Каракумская, Восточно-Каракумская и Юго-восточно-Каракумская области
минеральных вод.
Южно-Каспийская область (А) минеральных вод располагается в пределах восточной
части Южно-Каспийской межгорной впадины и в гидрогеологическом отношении
соответствует одноименному гидрогеологическому бассейну. На территории области
преимущественным распространением в изученном разрезе пользуются азотно-метановые
и метановые бромные, йодные и йодо-бромные воды.
Копетдаг-Большебалханская область (Б) минеральных вод включает в себя Копетдагское
складчатое сооружение с Малым и Большим Балханами на северо-западе и Горным
Бадхызом на юго-востоке.
Ниже рассмотрим
особенности формирования отдельных типов минеральных вод (особенно
сероводородных и йодных), которые распространены в пределах исследуемой
территории.
Сероводородные
воды. В зависимости от условий формирования выделяются две основные
группы месторождений сероводородных вод. Первая группа охватывает месторождения
сероводородных вод горно-складчатых областей. Вторая группа включает в себя
месторождения сероводородных вод гидрогеологических бассейнов.
Отличительной чертой месторождения первой группы является
расположение их в областях современной инфильтрации, что определяет
специфические особенности формирования сероводородных вод в этих районах. В
горно-складчатых областях в зависимости от положения зоны сероводородных вод в
разрезе, а также источника сульфатов и их количества в водах, формируются
месторождения разнообразных по химическому составу, минерализации и
концентрации сероводорода минеральных вод.
В
горно-складчатых областях образование сероводорода происходит, главным образом,
биохимическим путем в гидрогеохимической зоне сульфатсодержащих вод,
характеризующихся относительно замедленным, а иногда и существенно замедленным
водообменом, с использованием рассеянного в породах органического вещества и
газообразных углеводородов, поступающих снизу из погруженных частей разреза.
Сероводородные воды здесь связаны с очагами рассеянной скрытой (Копетдагская
«Термальная зона», Большой Балхан) или сосредоточенной открытой и скрытой
разгрузкой углеводородных газов (Гяурсдагская, Арчиньянская, группа источников
Шор в Западном Копетдаге и др.).
В гидрогеологических бассейнах
формирование сероводородных вод происходит в несколько иных гидрогеохимических
и гидродинамических условиях.
Сероводородные воды верхних горизонтов
разреза гидрогеологических бассейнов приурочены, как правило, к зонам разрывных
нарушений и связаны с открытой или скрытой разгрузкой глубинных относительно
сероводородного комплекса подземных вод, насыщенных углеводородными газами.
Генерация сероводорода происходит в зоне смешения сульфатсодержащих подземных
вод неглубокой циркуляции с глубинными водами, несущими с собой углеводороды.
Так в Южно-Каспийском гидрогеологическом
бассейне (Челекен, Боядаг, Небитдаг, грязевые вулканы Западный и Розовый
Порсугель, Акпатлаук, Кеймир, Кипящий Бугор) сероводородные воды формируются
в условиях открытой естественной
разгрузки углеводородных газов.
Очаги скрытой разгрузки углеводородных
газов и связанные с ними сероводородные воды в Южно-Каспийском
гидрогеологическом бассейне приурочены к тектоническим нарушениям и погребенным
грязевым вулканам, что подтверждается
наличием многочисленных
серопроявлений в отложениях четвертичного возраста (Готурдепе, Тургайдаг,
Гогерендаг).
Между тем, нахождение сероводорода в
составе природных газов и подземных вод на глубинах, где температура нередко
превышает 100ºС, явление довольно распространенное и имеет место в
различных районах бывшего СССР и за рубежом.
Бромные,
йодные и йодно-бромные минеральные воды.
Одним из основных источников поступления этих элементов в подземные воды
являются йод- и броморганические соединения горных пород. Что касается
процессов, приводящих к концентрированию йода
и брома в подземных водах, то по этому поводу высказываются самые
различные мнения.
Так в пределах Центрально-Каракумской,
Южно-Каракумской, Восточно-Каракумской и Юго-восточно-Каракумской областей
верхней границей распространения бромных вод служат отложения турона, иногда
сенона. В Южно-Каспийской области бромные воды встречаются практически по всему
разрезу среднего и верхнего плиоцена, где общая минерализация вод составляет
95-100 г/л. Подземные воды Южно-Каспийской области в основной своей массе
являются седиментогенными (Красинцева и
др., 1963; Колодий, 1972 и др.). Эта точка зрения о седиментогенном
происхождении преобладающей части метановых бромных вод разделяется и
нами. Содержание брома возрастает с
увеличением минерализации и метаморфизации вод.
Характерной особенностью йодных и
йодо-бромных минеральных вод, по
сравнению с бромными, является их меньшая минерализация и метаморфизация, что обусловлено, очевидно, специфическими
условиями формирования.
В Южно-Каспийской области минерализация
йодных и йодо-бромных вод изменяется от 3,8 до 84,6 г/л при преобладании
значений 23-37 г/л. Характерной чертой залегания маломинерализованных вод
является их приуроченность к зонам крупных тектонических нарушений и грязевого
вулканизма.
По
мнению В.В.Колодия (1961, 1972) присутствие маломинерализованных вод в разрезе
челекенской толщи следует увязывать с разбавлением первичных седиментогенных
рассолов конденсационной влагой, содержащейся в углеводородных газах, и водами,
отжимаемыми из пелитовых пород. Наибольшая интенсивность этих процессов
свойственна тектонически-активным территориям, и поэтому пространственная связь
сравнительно маломинерализованных вод с тектоническими нарушениями не случайна.
Высокие концентраций йода в подземных
водах области внутренних складок Западного Копетдага достигающие 50-493
мг/л связаны с зонами глубинных разломов, что дает основание предполагать, что
наблюдаемое содержание йода в подземных водах связано с влиянием эксгаляций,
поднимающихся из очагов термометаморфического изменения пород и рассеянного в
них органического вещества (Кудельский). Наблюдаемый характер количественного
распределения йода в подземных водах Западного Копетдага следует увязывать с
одной стороны с геохимическими особенностями образования осадков, а с другой
стороны с палеогидрогеологическими и современными условиями формирования
подземных вод.
Минеральные
воды без «специфических компонентов и свойств». Минеральные воды этой подгруппы в основной своей
массе представляют собой воды выщелачивания, формирование которых в большинстве
случаев происходит в верхней гидродинамической зоне. Ионный состав, минерализация
минеральных вод в значительной степени определяются литологией и ионно-солевым
комплексом пород.
При наличии в разрезе гипса или ангидрита
инфильтрационные воды насыщаются сульфатами и формируются сульфатные
минеральные воды. На территории исследования сульфатные воды приурочены к карбонатно-сульфатным породам
верхнеюрско-неокомского (Восточный и Центральный Копетдаг) возраста. С
осадками, почти полностью отмытыми от хлоридов и представленными чередованием
ангидритов, известняков и доломитов, связаны сульфатные кальциево-магниевые и
кальциево-магниево-натриевые воды (Восточный Копедаг-ист.Ходжабаба;
Фирюза-скв1г, 2г; Берзенги-скв.7м; Бахарден-скв.6, 7). Минерализация их
несколько выше и составляет 3-5 г/л.
Азотно-метановые (метаново-азотные)
хлоридные натриевые минеральные воды без «специфических компонентов и свойств»
связаны с областями перетоков напорных хлоридных натриевых вод, содержащих
углеводородные газы, в верхние горизонты геологического разреза и смешения их с
водами атмосферного происхождения (Сумбар - скв.1400г). Минерализация вод
сравнительно невысокая (4-6 г/л), степень метаморфизации низкая (rNa/Cl + 0,95-1,1).
Следует отметить, что для минеральных вод
без «специфических компонентов и свойств», залегающих на небольших глубинах, в целом характерны слабо
восстановительные условия среды и процессы десульфатизации (Копетдаг). Но
наблюдаемое небольшое количество органических соединений в водах, а в ряде
случаев и некомпенсированный расход сульфатов, не способствуют образованию
значительных количеств сероводорода.
Литература:
1.
Казаков В.Ф. Минеральные
воды и лечебные грязи. Гидрогеология СССР том ХХХVIII. Туркменская ССР. М. Недра, 1972.
2.
Колодий В.В., Кудельский
А.В. Гидрогеология горных стран, смежных прогибов и впадин. Киев Наукова Думка,
1972.
3.
Овчинников А.М.
Минеральные воды. Москва, Геолтехиздат 1963.
4.
Соколовский Л.Г.,
Казаков В.Ф. Минеральные воды Туркменской ССР Тр. ГПГК Туркменской ССР, вып. 2,
Ашхабад, 1964.