Лечение и отдых на лучших курортах России

Кавказские Минеральные Воды Ессентуки Геологические и гидрогеологические условия района Ессентуков

Геологические и гидрогеологические условия района Ессентуков

Курорт Ессентуки расположен в районе Кавказских Минеральных Вод, примыкающем к северным склонам Кавказского хребта. Предгорья Кавказского хребта, среди которых расположен курорт, состоят из ряда платообразных участков, постепенно снижающихся на север.

В районе Кавказских Минеральных Вод среди ровной степной местности поднимаются 17 куполообразных гор различной высоты, напоминающих архипелаг островов.

Расположены они то совершенно изолированно друг от друга, то небольшими группами. Эти оригинальные горы в науке получили название «лакколитов», они являются «неудавшимися» вулканами, — магме, поднимающейся из недр земли, не удалось здесь прорваться на поверхность, и она лишь подняла в виде куполов слои земной коры. Поверхность некоторых из этих гор, как например Бештау, Змейки, Развалки, Железной и других, размыта водными потоками, в силу чего у них обнажаются изверженные породы; другие, как Машук, Лысая, Юца, представляют лакколиты, магматические ядра которых ещё скрыты под оболочкой куполообразно приподнятых осадочных пород. Осадочные горные породы, покрывающие лакколиты, образовались на дне морских бассейнов путём осаждения тонкого обломочного материала.

Внедрение магмы в осадочные породы района Кавказских Минеральных Вод, с точки зрения геологической истории, происходило не так давно.

Сложен район Кавказских Минеральных Вод из осадочных пород, главным образом, морского происхождения; они представлены в основном глинами, мергелями, песчаниками, известняками и доломитами. Фундаментом для них служат метаморфические сланцы, т. е. горные породы магматического и осадочного происхождения, подвергшиеся глубоким изменениям под влиянием давления, развивающегося при горообразовательных процессах. Осадочные и метаморфические горные породы, слагающие район Кавказских Минеральных Вод, в результате горообразовательных процессов получили некоторый наклон по направлению на северо-восток и разбились сбросовыми трещинами.

Морские горные породы, слагающие район Кавказских Минеральных Вод, покрыты с поверхности наносными отложениями, образовавшимися в геологическом отношении сравнительно недавно. Это — отложения водных и дождевых потоков, которые когда-то протекали по поверхности района, где теперь расположены курорты Кавказских Минеральных Вод. Состоят они из хорошо окатанных галек, гравия, песка и глин. Наибольшее значение в образовании запасов минеральных вод этого района имеет отложение известняков и доломитов. Оба эти водоносные горизонта подстилаются водоупорными породами. Оба горизонта в более южных районах выходят на поверхность земли в пределах обширных площадей, которые обеспечивают их питание атмосферной водой. В эти известняковые и доломитные породы атмосферная вода проникает с поверхности земли через трещины и воронки, доходит до водоупорных горизонтов и, в силу наклона горных пород, устремляется под земную поверхность, где и заполняет трещины и пустоты. На дневную поверхность такая подземная вода поднимается либо по трещинам и сбросам в горных породах, покрывающих водоносные горизонты, либо по искусственным выработкам — буровым скважинам, как это имеет место на курорте Ессентуки.

Магматическая порода, вызвавшая образование пятигорских «неудавшихся» вулканов, горлакколитов, называется трахитом, а некоторые изменения её — трахилипаритами.

Значительную роль в образовании подземных вод играют и наносные отложения, которые более или менее толстым слоем покрывают поверхность горных пород, слагающих район Кавказских Минеральных Вод.

Месторождение минеральных вод Ессентукского курорта приурочено к широкой долине реки Подкумок, к его левому берегу, на высоте от 600 до 700 метров над уровнем моря.

Эксплуатируемые курортом источники сосредоточены главным образом в Лечебном парке, на дне и на левом склоне небольшой долины некогда протекавшего здесь ручья Кислуши, образовавшегося от стока воды минеральных и пресных источников.

После кэширования минеральных и пресных источников, т. е. устройства сооружения, захватывающего подземную воду на глубине для вывода её на поверхность земли, ручей Кислуша в пределах Лечебного парка был взят в закрытый коллектор.

К северу от долины Кислуши расстилается обширная, полого поднимающаяся равнина, часть которой, расположенная между Кислушей и Капельными родниками, называется Щелочным плато, откуда местность, непосредственно примыкающая к склонам долины Кислуши, зовётся Щелочной горой.

Геологическое строение Ессентуков в самых общих чертах представляется в следующем виде.

Непосредственно под наносными глинистыми и песчано-галечниковыми отложениями залегают слои серого мергеля, достигающего толщины до 150 метров.

Мергели разбиты системой правильных, почти вертикальных трещин, по которым просачивается на поверхность земли небольшими струйками сильно газированная ессентукская соляно-щелочная вода источников № 17 и №4.

Первые естественные выходы этой воды расположены были по крутому склону долины Кислуши. Минеральная вода улавливалась здесь примитивно устроенными каптажными сооружениями, долгое время использовалась для лечебных целей.

Однако дебит (т. е. количество воды в источнике, поступающее в единицу времени) у естественных источников был небольшой, а сама вода загрязнена поверхностными стоками

Поэтому в начале XX века в Ессентуках для облегчения выхода воды на поверхность стали бурить скважины различной глубины. Благодаря этому общий приток углекислой соляно-щелочной воды увеличился с нескольких сот до десятков тысяч литров в сутки, улучшилось и качество воды.

Распространение углекислых соляно-щелочных вод в Ессентуках не ограничивается территорией Лечебного парка, а выходит далеко за его пределы. Разведочными скважинами по берегам реки Бугунты и ручья Капельного выведены за последнее время несколько минеральных источников типа № 17 и № 4.

Ессентукские минеральные источники питаются тремя водоносными горизонтами. Выход воды источников № 20 и Гаазо-Пономарёвского приурочен к наносным песчано-галечниковым отложениям; источники типа № 17 и № 4 связаны с толщей серых мергелей и залегающим под нею пластом песчаников, воды глубоких буровых поступают из белых известняков, находящихся на глубине свыше 300 метров.

Источники № 20, Гаазо-Пономарёвский и буровая № 505 представляют собой смесь пресной грунтовой воды, идущей в наносных отложениях долины Подкумка, и минеральных углекислых соляно-щелочных вод, излившихся в галечники с глубины из многочисленных трещин в мергелях.

Вода лечебных источников называется минеральной потому, что в своём составе она содержит большее или меньшее количество разных солей минералов, а также газов. Наибольшее практическое значение в лечебной практике имеют минеральные воды с наличием углекислого газа, сероводорода и радона.

Происхождение сероводорода в серно-щелочной воде связано с разложениями сернокислых солей биохимическим путём.

Качество и количество солей в минеральной воде различно.

Основную массу растворённых в минеральной воде веществ составляют натрий, кальций, железо, хлор, азот, кислород, водород, углерод и кремнезём. В состав минеральной воды входят и радиоактивные элементы: радий, эманация радия — радон, торий.

Среди газообразных составных частей минеральных вод различают спонтанные газы, которые в виде отдельных пузырьков различной величины непрерывно свободно выделяются из воды, и растворённые газы, которые заключены в растворе.

Содержащийся в воде газ представляет смесь нескольких газов. В ессентукских источниках он, например, состоит из углекислоты, азота, метана, кислорода.

По химическому составу минеральные воды разнообразны и, в зависимости от химического состава, делятся на семь классов:

  1. Маломинерализованные воды, имеющие минерализацию, не превышающую 0,6 г на 1 л воды и содержащие углекислоту в количестве менее 0,5 г на 1 л воды.
  2. Специфические воды, содержащие в своём составе вещества, оказывающие на организм определённое специфическое действие.
  3. Углекислые воды, содержащие в 1 л не более 1 г твёрдых составных частей и не менее 1 г углекислоты.
  4. Гидрокарбонатные воды, с преобладанием кислых углекислых солей.
  5. Кальциевые воды, с содержанием значительного количества солей (хлоридных, сульфатных, карбонатных) кальция.
  6. Хлоридные или солёные воды, имеющие в своём составе в основном хлористонатриевую (поваренную) соль.
  7. Сульфатные воды, главным образом содержащие натриевую и магниевую сернокислую соль.

Минеральную воду на курортах употребляют или только для питья, как, например, Ессентуки № 17 и № 4, или для питья и ванн (кисловодский нарзан), или, главным образом, для ванн (сернистые воды Пятигорска).

Основными лечебными средствами Ессентукского курорта являются углекислые соляно-щелочные минеральные источники № 17, 4 и 20. Значительную роль играют и серно-щелочные источники — Гаазо-Пономарёвский, буровая № 505 и так называемые «Ессентукские нарзаны» — буровая № 1 и 2, которые используются для ванн.

Температура воды зависит от условий выхода, глубины захвата и циркуляции в горных породах. Более высокую температуру — 22—24° имеют глубокие буровые № 1 и 2, выводящие воду из глубины 340—440 метров. Температура воды Коренной струи источника № 17 и источника № 4, бювет 2, поступающий из глубины 112—172 метров, колеблется в пределах 13—16°. В источниках №20, Гаазо-Пономарёвском и буровой № 505 постоянная температура воды 10—11°.

По химическому составу ессентукские воды делятся на две группы: первая — наиболее ценная в лечебном отношении — представляет углекислые соляно-щелочные воды для питья. По степени минерализации их разделяют на две подгруппы: первая подгруппа — высокоминерализованные воды типа источника № 17 с сухим остатком от 8,5 до 10 граммов на литр. Сюда относятся источники № 17, Коренная струя, № 18, бювет 2 и буровая № 24; вторая подгруппа меньше минерализована — это углекислые соляно-щелочные воды типа источника № 4, с сухим остатком от 6 до 7 граммов на литр воды. В эту подгруппу включают и глубокие буровые № 1 и № 2, отличающиеся от источника № 4 меньшей минерализацией и наличием сероводорода.

В источниках первой группы содержится в наибольшем количестве поваренная соль и сода, в наименьшем — кальций, магний, железо и совсем мало лития, стронция, бария, йода, брома, цинка и меди. Отдельные источники этой группы отличаются друг от друга только различной концентрацией солей.

Вторую группу составляют источники поверхностного происхождения — № 20, Гаазо-Пономарёвский и буровая № 505, в противоположность источникам первой группы, богатые магнием и кальцием.

Содержание углекислоты в источниках поверхностного происхождения колеблется в пределах 150—600 мг на литр, и в глубинных источниках — в пределах 1 500—2 500 мг на литр.