CC BY
6Особенности метаморфизма вод в Калмыкии
Сангаджиев Мерген Максимович,
доцент, кандидат геолого-минералогических наук, кафедра строительства, инженерно-технологический факультет ФГБОУ ВО «Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городо-викова», smm54724@yandex.ru
Онкаев Виктор Аджиевич
кандидат технических наук, доцент кафедры строительства, инженерно-технологического факультета, ФГБОУ ВО «Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова», vik.onkaev@yandex.ru
Гермашева Юлия Сергеевна,
кандидат технических наук, доцент, кафедра ПООС инженерно-технологический факультет ФГБОУ ВО «Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова», smm54724@yandex.ru
Мутырова Алла Санджиевна,
к.п.н., доцент кафедры технологии и менеджмента профессионального образования, инженерно-технологический факультет, ФГБОУ ВО «Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова», allmut.v@yandex.ru
Онкаев Адик Викторович,
аспирант кафедра водное хозяйство, инженерные сети и защита окружающей среды Южно-Российского государственного политехнического университета, onkaev.adik08@yandex.ru
Проблема формирования и образования подземных вод имеет свою длинную историю. Когда человек начал интересовать вопросами возникновения родников, ручьев, рек и других водоемов. Животным, растениям и человеку нужна вода. Без нее все живое отмирает. Образуются пустыни, их территория с каждым годом увеличивается, образуют своеобразный Сахельский пояс. Целью представленной работы была поставлена задача по системе образования подземных вод в недрах земли, особенности процесса метаморфизма вод на территории Республики Калмыкия. Это проблема наиболее актуальна в гидрологии разрешающая многие проблемы генезиса подземных вод, его метаморфизм. Геологическая деятельность подземных вод способна решать многие вопросы по подземным и поверхностным водам. Их влияние на природную среду и экологию в регионе. Геологически подземные воды, с одной стороны растворяют в ней вещества, с другой, могут влиять на ландшафт территории, образование оврагов, провалов и т.д., т.е. идти своим обособленным путем. Вода работает как растворитель минералов, например, соли. Растворенные в ней соли часто имеют различное происхождение. Вода за счет конденсации (осадки разные), попадает в земную кору из атмосферы, а растворенное вещество заимствуется в основном из горных пород расположенных в верхней части литосферы. В такой очень сложной проблеме формирования подземных вод наметились два главнейших направления: гидродинамическое и гидрохимическое, или гидрогеохимическое. Основной задачей которой является установление закономерностей формирования запасов подземных вод в различных геологических и гидрогеологических условиях. Для решения поставленной цели была изучена история геолого-географического формирования территории Прикаспийской низменности, район современного расположения Республики Калмыкия. В тектоническом аспекте район изучения расположен на стыке Европейской и Скифской платформы. Были проведены серия экспедиций по районам Калмыкии, где изучены вопросы ландшафта, оврага образования и русла рек в Калмыкии, процесс меандрирования и разрушения береговой линии поверхностных водоемов. Отдельно были изучены водные скважины и колодцы.
Ключевые слова: метаморфизм, подземные и поверхностные воды, эндогенные, экзогенные, тектоника, литосфера, Калмыкия.
На территории Республики Калмыкия (РК) все поверхностные воды сильно минерализированы. Качественный состав воды в водоприемниках характеризуется высокой минерализацией от 4 г/л до 33 г/л. В основном он характеризуется высоким содержанием сульфатов и хлоридов. Содержание элементов как свинец, ртуть, цинк, мышьяк, хром, фенола, нефтепродуктов находится в пределах допустимых концентраций (ПДК) нормы.
Единственный водный объект, на территории Калмыкии, в котором содержание кадмия (0,023 мг/л) превысило ПДК (0,01 мг/л) расположен на открытых водоемах в Сарпинский водоприемнике, относящийся к Калмыцко-Астраханской рисовой оросительной системы. Они поступают с принимающего коллекторно-дренаж-ного стока с рисовой оросительной системы и СПК «Иджил» Октябрьского района Калмыкии, в то же время содержание кадмия в коллекторно-дренажном стоке Главного коллектора - сброса равно 0,0047, что в пределах нормы. Это все антропогенные факторы, которые влияют на экологическую ситуацию в регионе [1].
Ранее в монографии Капустина И.Н. и соавторов были рассмотрены вопросы геологического состояния в Калмыкии и нефтегазоносность [2]. Это связано с тем, что при поисковом бурении, да и при бурении часто используют подземные воды. Бурят не далеко от нефтяной скважины, скважину на воду. Вода, в основном техническая используется для создания дополнительного напора, повышения давления в скважине, также используют воду при проведении капитального ремонта скважин на нефтегазовых месторождениях, фото 1,2. Все фотографии были получены в период экспедиционных маршрутов по районам Калмыкии, Сангаджиевым М.М. [9,10].
Фото 1. Капитальный ремонт скважины
Вероятнее всего, превышение минерализации воды в водоприемнике произошло в результате накопления солей на фоне интенсивного испарения.
Водный и гидрохимический режим водных объектов в прибрежной зоне Каспийского моря находится в большой зависимости от сгонно-нагонных явлений. Однако существенную роль здесь оказывает фактор опреснения Северного Каспия стоком р. Волги и других малых рек. В связи, с чем минерализация воды в судоходном
X X
о
го А с.
X
го т
о
2 О
м
Сл>
со см о см
со
о ш т
X
3
<
т о х
X
морском канале Лаганский банк незначительна и колеблется от 0,4 г/л до 2,0 г/л при нагонах соленых морских вод (п. Джалыкова).
Для оценки изменения состояния водных объектов в РК, необходимы исследования их текущих гидрологических и гидрохимических характеристик.
На фото 2, представлен момент забора воды для фазового анализа состава с колодца. Ранее тут была водная скважина, но со временем, вода почти ушла. Были проведены развернутые анализы на базе КалмГУ и других лабораториях.
В настоящее время гидрологические характеристики водотоков восточного склона Ергеней могут быть определены по реке-аналогу Амта-Бургуста, на которой расположен действующий гидрологический пост Гидромета. Гидрологический пост расположен в поселке Кет-ченеры, через который протекает река Амта-Бургуста. Водность реки характеризуется кратковременным весенним паводком и отсутствием стока в летний период времени. В связи с отсутствием снежного покрова зимой 2008 - 2009 года весеннего паводка на реках восточного склона Ергененской возвышенности в последние годы не наблюдалось. В 2023 году прогнозируется повышении уровня вод на низинных территориях Ергеней в связи с обильными снегопадами.
Весь сток рек аккумулируется в многочисленных прудах или стекает в лиманы, находящихся в устьях многих рек. Вода в прудах в весенний период пресная, а к концу лета, ввиду высокой испаряемости, солонеет. Пруды многолетнего регулирования, построенные на реках Ар-шань-Зельмень, Нугра, Хар-Зуха имеют высоко минерализованную воду малопригодную для использования для сельскохозяйственного водоснабжения и орошения. Систематические наблюдения за качеством поверхностных вод в прудах и водоемах на реках восточного склона Ергеней не велись и не ведутся на данное время.
По определению метаморфизм это взаимодействие воды (рассола) с окружающей средой в данных условиях, ведущее к направленному изменению химического состава воды (рассола). Поскольку все воды можно разделить на три основных химических типа: карбонатный, сульфатный и хлоридный, то процесс метаморфизация какого-либо из этих типов вод приводит к постепенному изменению солевого состава воды и переходу в другой тип.
Гидрологическая характеристика Каспийского моря достаточно хорошо изучена. На побережье Каспийского
моря имеется ряд гидрологических постов, на которых ведутся гидрологические, измерения. Один из них находится в г. Лагань РК. В связи с подъемом уровня Каспийского моря, проходившего в последние десятилетия, произошло изменение береговой линии, затопление сельскохозяйственных угодий и подтопление населенных пунктов в прибрежной полосе. Федеральное госучреждение «Калмкаспвод» МПР России ведет строительство защитных сооружений г. Лагань, с. Красинское и с. Джалыково в прибрежной полосе Каспийского моря. В настоящий момент построена защитная дамба «пионерного» типа на отметке - 24,00 м, протяженностью 25 км, с необходимыми гидротехническими сооружениями.
В связи с отсутствием систематизированных данных химического состава воды исследуемых объектов за прошлые годы невозможно отследить динамику изменения минерализации в них. Однако приведенные данные наглядно показывают, что минерализация воды в водных объектах в значительной мере определяется минерализацией поступающих в них стоков, режимом их наполнения и сработа.
Подача в Чограйское водохранилище преимущественно пресного стока р.Терек в 2008-2009 годах и значительная сработка водохранилища в летний период привела к опреснению водохранилища. Если ранее минерализация воды в Чограйском водохранилище в конце оросительного периода достигала 2,5-3.0 г/л, то теперь она снизилась до 1,1г/л (20.11.2009). На данное время минерализация повышается (до 25 г/л).
Однако подача высоко минерализованного коллек-торно-дренажного, хозяйственно бытового стока в замкнутые водоприемники (оз. Маныч Гудило, оз. Сарпа, Сарпин-ский водоприемник Калмыцко-Астраханской рисовой оросительной системы) при значительном испарении с их поверхности приводит к накоплению солей в них, что делает непригодными эти водоемы для хозяйственного использования. Переполнение оз. Маныч Гудило в отдельные годы приводит к значительному затоплению прибрежных сельскохозяйственных угодий, засолению и исключению их из сельскохозяйственного оборота.
В целом качественный состав воды в водоприемниках характеризуется высокой минерализацией от 4,44 г/л (пруд на р. Элиста) до 32,4 г/л (оз. Маныч Гудило), высоким содержанием сульфатов, хлоридов, в то же время содержание токсичных элементов (свинца, ртути, цинка, мышьяка, хрома), фенола, нефтепродуктов находится в пределах нормы. Более подробная картина описана в работах Орловой Т.Н., Посохова Е.В. [3,4]. Часто проводятся конференции по метаморфизму вод, так и других минералов и горных пород [5, 6, 12, 14].
Влияние на поверхностные воды оказывает климат, пустыня, песок, суховеи и сильные почти ураганные ветра [7,8,11,13]
В заключение надо отметить, что береговая линия всех поверхностных вод в республике сложена зарослями камыша (рогоза). Ширина их достигает от несколько метров до 1 км и более. Наибольшая ширина наблюдается на побережье Каспия.
Усилить контроль качества подземных и поверхностных вод за счет проведения химического анализа на базе КалмГУ.
Литература
1. Банкурова, Р. У. Влияние антропогенных факторов на динамику экосистем Северо-Западного Прика-спия / Р. У. Банкурова // Молодой ученый. - 2015 - № 23. - С. 401-404.
2. Геологическое строение и нефтегазоносность Калмыкии, (И. Н. Капустин, Л. Г. Кирюхин, Г. Н. Молодых и др.); Под общ. ред. Л. Г. Кирюхина, И. Н., Эльварты-нова. — Элиста: Калмыцкое книжное издательство, 1986. - 155 с. с ил.
3. Орлова, Т. Н. Химия природных и промышленных вод: учеб. пособие / Т. Н. Орлова, Д. А. Базлов, В. Ю. Орлов; Яросл. гос. ун-т им. П. Г. Демидова. — Ярославль : ЯрГУ, 2013. — 120 с. ISBN978-5-8397-0974-4
4. Посохов Е.В. Формирование химического состава подземных вод (основные факторы). / Гидрометеорологического издательства, Ленинград 1966 - 258 с.
5. Сангаджиев, М.М. Типоморфизм состава и упорядоченности полевых шпатов различных типов горных пород [Текст] / М.М. Сангаджиев. - Элиста: Из-во Калм. ун-та, 2014. - 108 с. - Библиогр.: 66-72. ISBN 978-591458-133-3.
6. Сангаджиев, М.М. Некоторые особенности структурного типоморфизма полевых шпатов горных пород разреза Кольской сверхглубокой скважины [Текст]. / М.М. Сангаджиев - Элиста, ЗАОр «НПП «Джангар», 2010, 77 с. ISBN 978-5-94587-387-2
7. Сангаджиев, М.М. Пустыни Калмыкии: / монография; Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова. СПб: Сциентиа, 2022 - 108 с. ISBN 978-56045762-7-4
8. Сангаджиев, М.М. Песок Калмыкии /Антропогенная трансформация геопространства: история и современность [текст] материалы Всероссийской научно-практической конференции г. Волгоград, 28-29 апреля 2014 года / редкол.: С.Н. Конищев (отв.ред.) [и др.]; Фе-дер.гос.авт.образоват.учреждение высш.проф.образо-вания «Волгоград. Гос. Ун-т». - Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2014. - 504 с. - С.142-146.
9. Сангаджиев, М.М., Манджиева, Т.В., Битяева, Г.Е., Цатхлангова, Э.А. Результаты экспедиционных маршрутов, проведенных в южных районах Республики Калмыкии: проблемы водоснабжения и опустынивания. // В сборнике: Экология России: на пути к инновациям. Межвузовский сборник научных трудов. Составитель Т.В. Дымова. Астрахань, 2020. - С. 68-76.
10. Сангаджиев, М.М., Муджиков, Н.Л., Аржуева, А.В., Киселева, А.М., Яванова, Н.Ц. Геолого-географические и экологические характеристики меандр в Калмыкии на примере реки Яшкуль. // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. Материалы I международной научной конференции «Проблемы науки и научного познания». 2015. № 4-4. - С. 192-197.
11. Сангаджиев, М.М., Эрдниева, Г.Е., Эрдниев, О.В., Лиджиева, Н.С., Манджиева, А.И. Анализ климатических особенностей в Республике Калмыкия, Россия. // Open science 2.0: collection of scientific articles. Vol.3. Raleigh, North Carolina, USA: Open Science Publishing, 2017. - pp. P. 98-106.
12. Современные проблемы геохимии: Материалы конференции молодых ученых. - Иркутск: Издательство Института географии СО РАН, 2007. - 198 с.
13. Титкова, Т.Б. Изменения климата полупустынь Прикаспия и Тургая в XX веке/ Т.Б. Титкова// Известия РАН, Серия геогр., 2003. - №1. - С. 106-117.
14. Яковлев Л.Е. Инфильтрация воды в базальтовый слой земной коры. - М.: Наука, 1999. - 200 с. (Тр. ГИН РАН; Вып. 497) ISBN 5-02-003654-4
Features of water metamorphism in Kalmykia
Sangadzhiev M.M., Onkaev V.A., Germasheva Yu.S., Mutyrova A.S., Onkaev A.V.
Kalmyk State University. B.B. Gorodovikov, State Polytechnic University JEL classification: L61, L74, R53
The problem of formation and formation of groundwater has a long history. When a person began to be interested in the emergence of springs, streams, rivers and other reservoirs. Animals, plants and humans need water. Without it, all living things die. Deserts are being formed, their territory is increasing every year, forming a kind of Sahel belt. The purpose of the presented work was to set a task on the system of groundwater formation in the bowels of the earth, the peculiarities of the process of water metamorphism on the territory of the Republic of Kalmykia. This problem is most relevant in hydrology, solving many problems of the genesis of groundwater, its metamorphism. Geological activity of underground waters is able to solve many issues on underground and surface waters. Their impact on the natural environment and ecology in the region. Geologically, groundwater, on the one hand, dissolves substances in it, on the other, it can affect the landscape of the territory, the formation of ravines, sinkholes, etc., i.e. go its own separate way. Water works as a solvent of minerals, for example, salts. The salts dissolved in it often have different origins. Water due to condensation (precipitation is different) enters the Earth's crust from the atmosphere, and the dissolved substance is borrowed mainly from rocks located in the upper part of the lithosphere. In such a very complex problem of groundwater formation, two main directions have emerged: hydrodynamic and hydrochemical, or hydrogeochemical. The main task of which is to establish the regularities of the formation of groundwater reserves in various geological and hydrogeological conditions. To achieve this goal, the history of the geological and geographical formation of the territory of the Caspian lowland, the area of the modern location of the Republic of Kalmykia, was studied. In the tectonic aspect, the study area is located at the junction of the European and Scythian platforms. A series of expeditions were conducted in the regions of Kalmykia, where the issues of landscape, ravine formation and riverbed in Kalmykia, the process of meandering and destruction of the shoreline of surface reservoirs were studied. Water wells and wells were studied separately. Keywords: metamorphism, underground and surface waters, endogenous,
exogenous, tectonics, lithosphere, Kalmykia. References
1. Bankurova, R.U. Influence of anthropogenic factors on the dynamics of
ecosystems of the North-Western Caspian / R.U. Bankurova // Young scientist. - 2015 - No. 23. - S. 401-404.
2. Geological structure and oil and gas potential of Kalmykia, (I. N. Kapustin,
L. G. Kiryukhin, G. N. Molodykh, etc.); Under total ed. L. G. Kiryukhina, I. N., Elvartynova. - Elista: Kalmyk book publishing house, 1986. - 155 p. from ill.
3. Orlova, Tatyana Nikolaevna. Chemistry of natural and industrial waters:
textbook. allowance / T. N. Orlova, D. A. Bazlov, V. Yu. Orlov; Yaroslavl state un-t im. P. G. Demidov. - Yaroslavl: YarGU, 2013. - 120 p. ISBN978-5-8397-0974-4
4. Posokhov E.V. Formation of the chemical composition of groundwater (main
factors). / Hydrometeorological publishing house, Leningrad 1966 - 258 p.
5. Sangadzhiev, M.M. Typomorphism of the composition and ordering of
feldspars of various types of rocks [Text] / M.M. Sangadzhiev. - Elista: From Kalm. un-ta, 2014. - 108 p. - Bibliography: 66-72. ISBN 978-591458-133-3.
6. Sangadzhiev, M.M. Some features of the structural typomorphism of
feldspars of rocks from the section of the Kola Superdeep Borehole [Text]. / MM. Sangadzhiev - Elista, CJSC "NPP "Dzhangar", 2010, 77 p. ISBN 978-5-94587-387-2
7. Sangadzhiev, M.M. Deserts of Kalmykia: / monograph; Kalmyk State
University B.B. Gorodovikov. St. Petersburg: Scientia, 2022 - 108 p. ISBN 978-5-6045762-7-4 8. Sangadzhiev, M.M. Sand of Kalmykia / Anthropogenic transformation of geospace: history and modernity [text] materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference, Volgograd, April 28-29, 2014 / editorial board: S.N. Konishchev (editorin-chief) [and others]; Federal State Institution of Higher Professional Education "Volgograd. State. Univ. - Volgograd: Publishing House of VolGU, 2014. - 504 p. - P.142-146.
9. Sangadzhiev, M.M., Mandzhieva, T.V., Bityaeva, G.E., Tsathlangova, E.A.
Results of expedition routes conducted in the southern regions of the Republic of Kalmykia: problems of water supply and desertification. // In the collection: Ecology of Russia: on the way to innovations. Interuniversity collection of scientific papers. Compiled by T.V. Dymov. Astrakhan, 2020. - S. 68-76.
10. Sangadzhiev, M.M., Mudzhikov, N.L., Arzhueva, A.V., Kiseleva, A.M., Yavanova, N.Ts. Geological-geographical and ecological characteristics of meanders in Kalmykia on the example of the Yashkul River. // Actual problems of the humanities and natural sciences. Proceedings of the I International Scientific Conference "Problems of Science and Scientific Knowledge". 2015. No. 4-4. - S. 192-197.
11. Sangadzhiev, M.M., Erdnieva, G.E., Erdniev, O.V., Lidzhieva, N.S., Mandzhieva, A.I. Analysis of climatic features in the Republic of Kalmykia, Russia. // Open science 2.0: collection of scientific articles. Vol.3. Raleigh, North Carolina, USA: Open Science Publishing, 2017. - pp. P. 98-106.
12. Modern problems of geochemistry: Proceedings of the conference of young scientists. - Irkutsk: Publishing house of the Institute of Geography SB RAS, 2007. - 198 p.
13. Titkova, T.B. Changes in the climate of the semi-deserts of the Caspian Sea and Turgay in the XX century / T.B. Titkova// Izvestiya RAN, Geogr. Series, 2003. - No. 1. - S. 106-117.
14. Yakovlev L.E. Water infiltration into the basalt layer of the earth's crust. - M.:
Nauka, 1999. - 200 p. (Tr. GIN RAS; Issue 497) ISBN 5-02-003654-4
X X
о го А с.
X
го m
о
2 О
м
CJ
