Исследование минеральных источников кремнистого состава Баргузинской долины

STUDIES OF THE MINERAL SPRINGS OF SILICEOUS COMPOSITION

IN THE BARGUZIN VALLEY

Ulzetueva Irina D., candidate of geography sciences, Baikal Institute of Nature Management SB RAS

• 6,    Sakhyanovoy, Ulan-Ude, 670047, Russia, e-mail: idulz@mail.ru

Khakhinov Vyacheslav V., doctor of chemical sciences, Professor, Baikal Institute of Nature Management SB RAS

• 6,    Sakhyanovoy, Ulan-Ude, 670047, Russia, 6, e-mail: khakhinov@mail.ru

Budaeva Victoriya S., student, Buryat State University

Минеральные источники Баргузинской долины (Республика Бурятия РФ) относятся к азотным термальным кремнистым водам Байкальской гидроминеральной области. Формирование химического состава вод связано с геоструктурными, гидрохимическими и геотермальными условиями. Высокая сейсмичность района обусловлена разломами, активизированными на современном этапе геологического развития. Об активности зон глубинных рельефообразующих бортовых разломов свидетельствует обилие термальных и минеральных источников, расположенных на пересечениях этих зон горными речными долинами [1, 2].

Кремнистые воды источников имеют разнообразный химический состав, но объединяет их наличие в составе условно эссенциального микроэлемента – кремния. Формы соединений кремния весьма разнообразны. В минеральных водах содержание растворенного кремнезема в виде метакремние-вой (редко ортокремниевой) кислоты может достигать половины общей минерализации, что не может не сказаться на их физико-химических свойствах. Поступление кремния в раствор происходит за счет процессов растворения кремнийсодержащих пород и минералов, которые имеют различную растворимость. При обычных температурах растворимость кварца (6–14 мг/дм3) меньше растворимости аморфного кремнезема (100–120 мг/дм3). В подавляющем большинстве природные воды являются ненасыщенными по отношению к кремнезему. Кремний может образовывать коллоидные растворы, возникающие при высоких содержаниях в воде за счет процессов полимеризации. Нижняя граница концентрации растворенного кремнезема, при которой в воде начинают появляться полимерные формы, разными авторами приводится по-разному. Примером природных растворов, в которых кремнезем может находиться в полимерных формах, являются воды термальных источников, имеющих глубинное происхождение в условиях повышенного давления. Щелочная среда, повышенная температура и давление способствуют накоплению этого компонента в термальных водах. Процессы накопления могут усиливаться в присутствии в воде насыщенных растворов фтористого натрия.

Несмотря на широкое распространение кремния в природных водах и существенную роль его в протекании многих физико-химических процессов, количественному определению этого компонента уделяется мало внимания. Количество кремниевой кислоты по требованиям Государственного стандарта на питьевые минеральные воды должно быть не менее 50 мг/дм3, верхняя граница лечебной концентрации для внутреннего потребления составляет 120–130 мг/дм3, для наружного использования может достигать до 300 мг/дм3 [3, 4]. Подробные сведения о содержании кремнезема в природных водах необходимы не только для оценки масштабов миграции этого компонента, но и для решения вопроса, касающегося интенсивности выветривания пород, проблемы их происхождения.

В работе рассмотрен ряд кремнистых термальных вод минеральных источников Баргузинской долины. Характерной особенностью вод минеральных источников Баргузинской долины является наличие в их составе высоких концентраций кремниевой кислоты и фторид-иона.

Термальные источники Алла расположены у подножья Баргузинского хребта при выходе из горного массива. Высота над уровнем моря 706 м. Максимальная температура составляет 57–72 оС, дебит до 80 м3/сут. Вода поднимается по тектоническим трещинам на поверхность, охлаждается, смешиваясь в песчано-галечных отложениях с грунтовыми водами. По органолептическим показателям вода с пресным вкусом, прозрачная, без цвета, с сероводородным запахом, без осадка. Преобладающими анионами, определяющими состав воды, являются гидрокарбонат-ионы в концентрации 122,5 мг/дм3 и сульфат-ионы в концентрации 39,6 мг/дм3. Из катионов преобладают ионы натрия (суммарно с калием) в количестве 108,6 мг/дм3. Минерализация составляет 430 мг/дм3, рН 9,3. В воде источника выявлена метакремниевая кислота в количестве 115,1 мг/дм3. Содержание сероводорода составляет 8,2 мг/дм3. В соответствии с критериями оценки минеральных вод вода источника является природной минеральной термальной кремнистой лечебной водой для наружного применения и может быть отнесена к 4-й группе бальнеологических вод (подгруппа 4.2, Уш-Бельдирский тип).

Умхейские термальные источники находятся на севере Баргузинской впадины. Очаг разгрузки минеральных вод приурочен к пересечению разнонаправленных разломов, перекрытых четвертичными отложениями. Высота над уровнем моря 603 м. Максимальная температура достигает 50 оС. По органолептическим показателям вода с пресным вкусом, прозрачная, без цвета, с сероводородным запахом, без осадка. Преобладающими анионами являются гидрокарбонат-ионы в концентрации до 120,5 мг/дм3 и сульфат-ионы до 76,5 мг/дм3, хлорид-ионы до 12,8 мг/дм3. Из катионов преобладают ионы натрия (суммарно с калием) в количестве до 102,9 мг/дм3. Минерализация составляет 400–420 мг/дм3, рН 9,4–9,6. В воде источника выявлена метакремниевая кислота в количестве 90–103,4 мг/дм3, сероводород в количестве 9,1–12,8 мг/дм3. В соответствии с критериями оценки минеральных вод вода источника является природной минеральной термальной кремнистой слабосероводородной лечебной водой для наружного применения и может быть отнесена к 4 группе бальнеологических вод.

Кучигерские термальные источники выходят на поверхность у северо-западного борта Баргузин-ской впадины. Очаг разгрузки минеральных вод приурочен к пересечению разнонаправленных разломов, перекрытых четвертичными отложениями. Геологическое строение месторождения термальных вод представлено глинистыми отложениями, которые характеризуются повышенной минерализацией, наличием свободного сероводорода и температурой 37–40 оС. Общий дебит источников со- ставляет 10–11 л/с. По органолептическим показателям вода с пресным вкусом, прозрачная, без цвета, с сероводородным запахом, без осадка. Преобладающими анионами являются гидрокарбонат-ионы в концентрации 94,5–105,0 мг/дм3 и сульфат-ионы 77,0–97,5 мг/дм3, хлорид-ионы 9,8–16,1 мг/дм3. Из катионов преобладают ионы натрия (суммарно с калием) в количестве 101,7–111,7 мг/дм3. Минерализация составляет 420–470 мг/дм3, рН 9,05–9,55. Из биологически активных компонентов, достигающих бальнеологически значимой нормы, в воде источника выявлена метакремниевая кислота в количестве 99–117,1 мг/дм3 и сероводород в количестве 21,2–29,0 мг/дм3. В соответствии с критериями оценки минеральных вод вода источника является природной минеральной термальной кремнистой слабосероводородной лечебной водой для наружного применения и может быть отнесена к 4-й группе бальнеологических вод.

Источник Гарга вытекает из гор Икатского хребта. Дебит источника около 5 л/с, температура на изливе составляет 64–65 оС. По органолептическим показателям вода с пресным вкусом, прозрачная, без цвета, без запаха, без осадка. Преобладающими анионами являются гидрокарбонат-ионы в концентрации 189,5–210,5 мг/дм3 и сульфат-ионы в концентрации 218,4–260,5 мг/дм3, хлорид-ионы 47,0– 49,5 мг/дм3. Из катионов преобладают ионы натрия (суммарно с калием) в количестве 264,6–277,5 мг/дм3. Минерализация воды на уровне 860–930 мг/дм3, рН 7,30–7,55. Из биологически активных компонентов, достигающих бальнеологически значимой нормы, в воде источника выявлена метак-ремниевая кислота в количестве 88,7–107,4 мг/дм3. В соответствии с критериями оценки минеральных вод вода источника является природной минеральной термальной кремнистой лечебной водой для наружного применения и может быть условно отнесена к 4-й группе бальнеологических вод (подгруппа 4.1, Кульдурский тип).

Воды Уш-Бельдирского типа в виде ванн используются при болезнях системы кровообращения (ревматические пороки сердца, гипертония и т. д.), костно-мышечной системы (артопратия, остепа-тия и др.), нервной системы (воспалительные болезни нервной системы, функциональные болезни нервной системы и т. д.), эндокринной системы, мочеполовой системы и кожных болезнях (дермит, экзема и др.).

Воды Кульдурского типа в виде ванн используются при болезнях системы кровообращения (ревматические пороки сердца, гипертония и т. д.), костно-мышечной системы (артопратия, остепатия и др.), нервной системы (функциональные болезни нервной системы и т. д.), эндокринной системы (ожирение), мочеполовой системы и кожных болезнях (дермит, экзема, рубцы и др.).

Таким образом, минеральные воды кремнистого состава источников Баргузинской долины содержат в своем составе биологически активные компоненты (кремниевая кислота, сероводород, фтор), достигающие бальнеологически значимой нормы, обладают выраженным лечебным действием.