Эксплуатационные ресурсы минеральных вод

Эксплуатационные ресурсы минеральных вод

Специального подсчета эксплуатационных ресурсов минеральных вод Советского Союза не производилось. Однако достаточно четкое представление о них может быть получено на основании данных о рас-пространении минеральных вод на территории СССР, об условиях их нахождения (залегания) и эксплуатационных ресурсах отдельных ме-сторождений.

Минеральные воды очень широко распространены на территории СССР (рис. 3), благодаря чему страна в целом богата этим полезным ископаемым. Такое представление ocHOBbiBaeTqn на разносторонних ма-териалах большого комплекса гидрогеологических исследований: госу-дарственных гидрогеологических съемок, региональных описаний под-земных вод, специальных исследований минеральных вод региональных и отдельных месторождений, а также на гидрогеологической информа-ции, получаемой при производстве геологоразведочных работ на другие полезные ископаемые, в особенности на нефть и газ. Выявленные этими исследованиями основные закономерности распространения минераль-ных вод на территории СССР в той или иной мере отражены в многочис-ленных обобщающих работах, к числу которых относятся работы Н. И. Толстихина (1938), А. М. Овчинникова (1934, 1963), И. К. Зай-цева и Н. И. Толстихина (1972) и многие другие, посвященные мине-ральным водам отдельных крупных территорий. Много сведений о рас-пространении минеральных вод содержится в томах монографии «Гид-рогеология СССР».

Следует отметить неравномерную степень изученности СССР в от-ношении распространения минеральных вод. Относительно хорошо изучены европейская часть СССР (кроме ее Крайнего Севера), Кавказ, Урал, Забайкалье, частично Западная Сибирь, Казахстан, Средняя Азия. Изученность этих территорий позволяет судить о перспективах выявления минеральных вод того или иного состава в конкретных районах или даже в отдельных пунктах. О минеральных водах других тер-риторий имеются лишь самые общие представления, основанные на ог-раниченном фактическом материале. Наконец, об относительном рас-пространении минеральных вод на таких значительных по площади тер-риториях, как северная часть Сибирской платформы, Верхояно-Колым-ская складчатая область, о-ва Новая Земля и другие арктические острова, можно лишь предполагать, основываясь на аналогии с другими областями, сходными в геоструктурном и гидрогеологическом отно-шении.

Весьма неравномерно и распространение минеральных вод в преде-лах Советского Союза. Четко разграничиваются территории широкого1 площадного распространения и области исключительно локального рас-пространения минеральных вод, где они образуют лишь изолированные очаговые и линейно-очаговые месторождения.

Наибольшие по площади кристаллические массивы второго типа приурочены к крупным положительным геоструктурным формам, харак-теризующимся выходом на поверхность или близким к ней залеганием преимущественно магматических и метаморфических пород складчатого основания древних и эпипалеозойских платформ и массивов в ядрах ан-тиклинориев в пределах складчатых областей.

В пределах этих территорий (Уральская, Центрально-Казахская, Тянь-Шаньская и другие гидрогеологические складчатые области на юге и востоке азиатской части СССР; Балтийский, Украинский, Ал-данский бассейны трещинных вод) месторождения минеральных вод формируются под влиянием различных факторов: процессов гипергене-за на участках обогащения пород сульфидными минералами; перехода железа в раствор в слабовосстановительной среде; насыщения воды ра-доном в зоне выветривания пород, обогащенных радиоактивными ми-нералами, и др. В результате этих процессов формируются слабоминера-лизованные железистые и радоновые воды, иногда сульфатные кислые воды рудничного типа. Большое значение в формировании локальных месторождений минеральных вод имеют геоструктурные и орографиче-ские проявления новейших тектонических движений. В пределах новей-шей геоструктурной области интенсивного горообразования, где широко развиты крупные молодые или «омоложенные» тектонические разрывы и где горообразование во многих случаях сопровождалось молодой маг-матической деятельностью, нередко формируются многочисленные ло-кальные проявления (чаще всего очаги разгрузки) двух весьма цен-ных групп минеральных вод: кремнистых щелочных, в большинстве случаев слабоминерализованных терм и разнообразных углекислых вод.

В связи с тем, что условия, способствующие развитию процессов формирования локальных проявлений минеральных вод, не представ-ляют исключительного явления, территории, в пределах которых регио-нально распространены только пресные воды, должны рассматриваться не как лишенные минеральных вод, а как территории их локального развития.

Широкое площадное распространение минеральных вод в выдер-жанных водоносных горизонтах и комплексах характерно для большей части территории СССР (большинство артезианских бассейнов плат-форм, крупных межгорных впадин и предгорных прогибов, а также многие пластовые и трещинные водонапорные системы горно-складча-тых областей, бассейны трещинных вод некоторых кристаллических массивов).

При этом для артезианских бассейнов платформенного типа харак-терно распространение однотипных минеральных вод, приуроченных к выдержанным водоносным горизонтам и комплексам. Смена одних минеральных вод другими в вертикальном разрезе отвечает обычно хорошо выраженной в бассейнах вертикальной гидрохимической зо-нальности — увеличению минерализации вод с глубиной. В одних круп-ных бассейнах (или частях их) вся регионально-водоносная часть гео-логического разреза (за исключением относительно маломощной зоны пресных вод) представлена зоной солоноватых и соленых минеральных вод, в других — ниже зоны таких вод залегают рассольные минераль-ные воды. На платформах они распространены в пределах синеклиз, впадин и прогибов, например Московской, Глазовской и Прикаспий-ской синеклиз, Днепровско-Донецкой впадины, Пачелмского прогиба.

Сплошное распространение на глубине рассольных минеральных вод полностью охватывает внешнюю зону Предуральского прогиба, ха-рактерно для большей части Скифской плиты и относительно неболь-шой части Западно-Сибирской плиты. Рассольные минеральные воды распространены на огромных -площадях юго-западной части Туринской плиты и почти всей Восточно-Сибирской плиты.

В горно-складчатых областях распространение рассолов приуро-чено к крупных межгорным впадинам и предгорным прогибам: Закар-патской впадине и Предкарпатскому прогибу, Азово-Кубанскому и Тер-ско-Каспийскому прогибам, Куринской, Араксинской и Западно-Турк-менской впадинам, внешней зоне Предкопетдагского прогиба, Ферган-ской, Нарынской, Текесской и Иссык-Кульской (восточная часть) впадинам. В пределах Саяно-Алтайской складчатой области рассоль-ные минеральные воды известные Минусинской впадине, в Централь-но-Казахстанской складчатой стране — в Тенизокой и Джезказганской впадинах.

Солоноватые и соленые минеральные воды распространены более широко. Они повсеместно развиты не только на площадях распростра-нения рассолов, но и на других больших пространствах. Это значитель-ные площади на Русской плите, почти вся Западно-Сибирская плита, территории ряда горно-складчатых сооружений (Карпаты, Крым, Кав-каз, Копет-Даг), ряда межгорных впадин Тянь-Шаня, Алтае-Саянской горной системы, Забайкалья и Верхояно-Чукотской складчатой обла-сти, Камчатки.

Солоноватые и соленые воды отличаются большим разнообразием химического состава и представлены многими разновидностями (ти-пами) минеральных ёод. Среди них преобладают хлоридные, хлоридно-сульфатные и сульфатные, нередко сероводородные разности, в мень-шей мере хлоридно-гидрокарбонатные (гидрокарбонатно-хлоридные), также часто сероводородные.

Распределение этих разновидностей минеральных вод обусловлено глубиной залегания и литологическим составом вмещающих пород. На-пример, на территориях широкого развития гипсоносных пород (перм-ских, каменноугольных и девонских на Русской плите, неогеновых — в Предкарпатье, нижнепалеозойских — на юге Восточно-Сибирской платформы и др.) преобладающее распространение имеют сульфат-ные и хлоридно-сульфатные минеральные воды. При этом первые раз-виты преимущественно на площадях, где гипсоносные породы залегают неглубоко, в условиях более или менее свободной связи с земной по-верхностью. Отмечается приуроченность хлоридно-гидрокарбонатных натриевых (соляно-щелочных), нередко сероводородных вод к перифе-рии артезианских нефтегазоносных бассейнов, сложенных комплексами песчано-глинистых битуминозных пород.

Оценивая распространение минеральных вод, нельзя забывать, что локальные проявления некоторых их разновидностей встречаются и в зоне пресных вод, охватывающей самые верхние части геологического разреза большого числа артезианских бассейнов, которые могут содер-жать или не содержать на глубине воды повышенной минерализации.

На ряде территорий, среди полей сплошного распространения ми-неральных вод того или иного состава и минерализации отмечается раз-витие химических разновидностей вод, несвойственных этим полям. На-иболее широко распространены разновидности, представленные угле-кислыми водами и термальными источниками. Обе разновидности, как отмечено выше, сосредоточены за редкими исключениями в пределах территорий, охваченных новейшим интенсивным горообразованием (пояс горно-складчатых сооружений юга, востока и крайнего северо-во-стока СССР). Отдельные звенья этого пояса представляют собой как бы самостоятельные области распространения указанных вод.

Областями распространения углекислых вод являются Карпаты, Большой и Малый Кавказ, Памир, Тянь-Шань, Восточные Саяны, Во-сточное Забайкалье, Сихотэ-Алинь, Сахалин, Курильские острова, Кам-чатка, Чукотский полуостров.

Области распространения естественных термальных источников, либо совпадают с областями распространения углекислых вод (Кавказ,. Памир, Тянь-Шань, Восточные Саяны, Сахалин, Курильские острова, Камчатка, Чукотский полуостров), либо представляют отдельные терри-тории (Копет-Даг, Прибайкалье, Западное Забайкалье, Буреинский хре-бет и Малый Хинган).

В табл. 32 перечислены основные группы минеральных вод, разви-тые на отдельных крупных территориях, соответствующих элементам общего гидрогеологического районирования СССР. Характер распреде-ления минеральных вод на этих территориях схематически отображен также на рис. 3 (см. вкладку).

Данные о распространении минеральных вод на территории СССР позволяют достаточно обоснованно оценить общие их ресурсы как несо-измеримо большие по сравнению с потребностью, определяемой совре-менными и планируемыми на ближайшее будущее масштабами лечеб-ного использования и розлива минеральных вод.

Эксплуатационные ресурсы отдельных месторождений в большин-стве случаев полностью удовлетворяют и даже превосходят современ-ную потребность в минеральной воде лечебных учреждений и заводов розлива, эксплуатирующих эти месторождения. Так, эксплуатационный расход минеральных вод на важнейших курортах СССР по отношению к эксплуатационным запасам этих вод, утвержденным ГКЗ или выяв-ленным длительными наблюдениями за режимом, редко приближается к 100%, чаще он составляет 40 — 60%.

Однако текущие и перспективные потребности некоторых отдель-ных курортов не обеспечиваются выявленными эксплуатационными ресурсами минеральных вод. В одних случаях такое положение созда-ется в результате того, что количество извлекаемой минеральной воды достигло в связи с развитием курорта уровня, определяемого эксплуа-тационными возможностями месторождения, в других — эксплуа-тационных ресурсов может не хватить вследствие недостаточной разве-данности месторождения. Интенсивность современной эксплуатации ме-сторождений полностью исчерпывает их эксплуатационные возможно-сти, например в Кисловодске и Ессентуках. Проблему обеспечения этих курортов ресурсами минеральной воды приходится решать соответст-венно за. счет Кумского и Нагутского месторождений, находящихся в 40 км от названных курортов. Аналогичное положение возникло на месторождении минеральной воды «Нафтуся» в Трускавце.

При оценке обеспеченности ресурсами минеральных вод необхо-димо подходить дифференцированно к различным их типам и к разным . районам распространения минеральных вод.

Таблица 32

Основные группы минеральных вод гидрогеологических областей СССР

Известно относительно немного территорий, которые характеризу-ются значительными ресурсами большого комплекса разнообразных ми-неральных вод. Чаще районы более или менее хорошо обеспечены огра-ниченным числом разновидностей минеральных вод, нередко одним ка-ким-либо основным типом.

Правильная оценка обеспеченности минеральными водами террито-рий может быть дана -при достаточно высокой степени их гидрогеологи-ческой изученности. Так, еще сравнительно недавно многие крупные районы Средней Азии оценивались как территории, небогатые ресур-сами разнообразных типов минеральных вод. Теперь эти районы могут считаться одними из богатейших минеральными водами в пределах страны.

Определению эксплуатационных запасов минеральных вод отдель-ных месторождений как важному условию разработки рациональной системы их эксплуатации уделяется большое внимание.

В настоящее время эксплуатационные запасы подсчитаны и ут-верждены ГКЗ более чем по 130 месторождениям минеральных вод СССР. При этом ежегодно в ГКЗ подсчитываются и утверждаются эк-сплуатационные запасы минеральных вод в среднем (за последние годы) по 10 — 12 месторождениям (преимущественно эксплуатируемым).

Величина утверждаемых запасов по промышленным категориям (А, В и Ci ) колеблется по отдельным месторождениям в широких пре-делах — от единиц до тысяч кубических метров в сутки. Преобладают месторождения, запасы которых исчисляются сотнями кубических мет-ров в сутки. Ниже приведены величины запасов некоторых крупных ме-сторождений минеральных вод (тыс. м3/сут).

Кисловодское и Березовское месторождения (A+B + С1).......1,9

Кумское и Подкумское (A+B + C1)............. . 2,4

Пятигорское (A+B+C1)............... 2,5

Ессентукское и скв. КМВ — опорная (А+В) . . . . . . . . . .0,8

Мацестинские и Хостинское (А+В).............5,3

Боржомское (А+В).................1,1

Кемери (A+B + C1)................. 3,3

Кашинское (А)....... ...........1,0

Кульдурское (А)................. . % . 1,9

Белокурихинское (А+В).................1,2

Ходжа-Оби-Гармекое (А+В)............. . 0,9

Анкаванское (А+В)................. 3,8

Оби-Гармское (А+В) ................5,36

Джалал-Абадское (В).................1,8

Горячинское (А)................ . . 1,2

Тамиское (А+В)................ . . 9,6

Арзнинское (А)..................1,6

Нагутское (А+С).................2,8

Показательно соотношение общих по СССР утвержденных ГКЗ эк-сплуатационных запасов минеральных вод по категориям A + B + С, равных 195 тыс. м3/сут, и ориентировочной потребности в них на 1980 г., составляющей около 70 — 80 тыс. м3/сут.

Приведенные выше краткие сведения о распростанении на терри-тории СССР минеральных вод, о их ресурсах и современном объеме потребления убедительно свидетельствуют о наличии в Советском Со-юзе весьма благоприятных условий для дальнейшего развития в боль-ших масштабах использования этих вод. Важнейшей предпосылкой яв-ляется чрезвычайно широкое распространение минеральных вод. По-этому на большей части территории страны (почти вся европейская часть СССР, Западная Сибирь, Южный Казахстан, Средняя Азия и Восточная Сибирь) внекурортное бальнеолечение может быть органи-зовано почти в любом месте, что в свою очередь определяет возмож-ность его планомерного развития. Практическая реализация такой воз-можности обусловливает необходимость своевременного обеспечения намечаемых объектов внекурортного бальнеолечения устойчивыми эк-сплуатационными ресурсами минеральных вод.

Такой же принцип выбора объектов для последующего освоения ресурсов минеральных вод, успешно применяемый при планировании курортного строительства, должен быть положен в основу разработки мероприятий по созданию в СССР густой сети заводов розлива мине-ральных вод местного значения.

Одна из важных задач геологоразведочных работ, требующая сроч-ного решения, — подготовка к эксплуатации уже известных месторожде-ний минеральных вод, являющихся дефицитными в стране или в том или ином крупном географо-экономическом районе и перспективными с точки зрения практического использования, например углекислых вод в Средней Азии, вод типа Боржоми и Ессентуки в Забайкалье и др.

Естественно, что следует продолжать и те работы, что направлены на поиски новых месторождений минеральных вод, главным образом некоторых особо ценных их типов.

Крупные задачи, стоящие перед поисками и разведкой месторожде-ний минеральных вод, обусловливают необходимость постоянного повы-шения эффективности этих работ, что в свою очередь определяет основ-ные направления научных исследований в области гидрогеологии мине-ральных вод: изучение условий формирования месторождений мине-ральных вод и закономерностей распространения различных типов ми-неральных вод на территории союзных республик и крупных экономи-ческих районов СССР, исследования условий и процессов формирования ионно-солевого и газового состава наиболее ценных типов минераль-ных вод.