CC BY
70
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2015, том 58, №11_
ГЕОЛОГИЯ
УДК 556.36 (575.3)
Ф.С.Салихов, Т.А.Киреева*, А.Ю.Бычков* СОСТАВ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД ИСТОЧНИКА «ФИРУЗА МГУ»
(СЕВЕРНЫЙ ПАМИР)
Филиал МГУ им. М.ВЛомоносова в г.Душанбе, МГУ им. М.ВЛомоносова, Москва
(Представлено членом-корреспондентом АН Республики Таджикистан А.Р.Файзиевым 19.06.2015 г.)
В статье приводятся новые данные о макро- и микрокомпонентном составе минеральных вод источника «Фируза МГУ» (Северный Памир).
Ключевые слова: минеральные воды, состав, Северный Памир, «ФирузаМГУ».
Источник минерализованных вод «Фируза МГУ» расположен на Северном Памире, в долине р.Баландкиик, на левом борту р.Джайловкумсай, на месте слияния её с рекой Баландкиик (рис.1), на высоте 3925 м. Источник представляет собой выход слабоминерализованных вод в аллювиальных отложениях (переотложенные моренные образования) левого борта поймы р.Джайловкумсай. Устье источника - углубление подковообразной формы размером 5м х 2м и глубиной 1.4 м, заполненное прозрачной водой. Температура источника невысока (+14оС), но всё же теплее на 6°С, чем в соседствующих реках Джайловкумсай и Баландкиик. Вкус воды пресный, со слабо уловимой карбонатной солоноватостью. Дебит - 7л/сек.
Рис. Схема расположения источника.
Адрес для корреспонденции: Салихов Фарид Салохиддинович. 734002, Республика Таджикистан, г. Душанбе, ул.Бохтар, 35/1, Филиал МГУ в г.Душанбе. E-mail: ffaarriidd@mail.ru; Татьяна Алексеевна Киреева, Бычков Андрей Юрьевич. 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д. 1, МГУ, геологический факультет. E-mail: ta_kireeva@mail. ru; bychkov@geol. msu. ru
Изливающаяся из устья источника вода веерообразно растекается по широкой дуге системой неглубоких ступенчатых бассейнов, сложенных известковистыми туфами. Эта система бассейнов образует линейно вытянутую площадь развития известковистых туфов длиной около 130 м и максимальной шириной до 65 м с общей высотой отложений 14 м. Все они образуют каскады и природные бассейны, как правило, неглубокие (до 30 см), различной конфигурации и размеров, заполненные чистой водой [1]. Площадь развития известковистых туфов и бассейнов около 5000 м2, что позволяет считать источник «Фируза МГУ» самым крупным по площади развития травертинов минеральным источником в Таджикистане [2].
Анализ химического состава вод углекислого источника «Фируза МГУ» был выполнен доцентом Т.А.Киреевой и профессором А.Ю.Бычковым в химических лабораториях кафедр гидрогеологии и геохимии геологического факультета МГУ им М.В.Ломоносова (Москва). Определение содержания макрокомпонентов (Ca+2, Mg+2, О-, SO4-2, HCO3-) проводилось методами объёмного титрования по стандартным методикам. Определение микрокомпонентного состава было выполнено на масс-спектрометре высокого разрешения с ионизацией в индуктивно-связанной плазме ELEMENT2 -метод ICP-MS. Пределы обнаружения элементов при использовании данного метода составляют 0.01 мкг. Результаты исследования приведены в табл. 1 и 2.
Таблица 1
Макрокомпонентный состав вод некоторых углекислых источников Памира и Дальнего Востока
Компоненты, мг/л Источник Фируза МГУ Источник Гарм-Чашма [8] Дальний Восток, месторождение, Горноводное, скв. [9] Дальний Восток, месторождение Шмаковка, уч. Медвежий [9]
СО2 св 145.2 285.0
Са+2 160.2 157.6 303.0 272.0
ЫМ+2 19.2 81.6 17.90 118.0
Na+K 118.22 682.4 61.03 21.4
SO42- 54.72 171.9 27.2 1.2
а- 113.6 400.0 3.5 1.5
НСО3- 634.4 1692.1 1158.0 1148.0
Ыинерализация 1100.34 3470.6 1660.0 1562
рН 6.7 6.8 7.5 6.01
Формула ионного состава HCO3 70 а 22 SO4 8 Ca54 (№+^35 HCO365 а27 SO48 (№+К)67 Са18 Mg15 HCO397 SO4 3 Са79 (№+К)14 Mg7 HCO3100 Са56 Mg40(Na+К)4
По величине общей минерализации (1.1 г/л) и макрокомпонентному составу воды источника «Фируза МГУ» относятся к маломинерализованным гидрокарбонатно-кальциевым, значение рН нейтральное (6.7). В качестве сравнения в табл. 1 приведены составы вод самого известного углекислого источника Памира - «Гарм-Чашма», а также воды углекислых источников некоторых месторождений минеральных вод Дальнего Востока. Воды источника «Гарм-Чашма» более минерализованы (3.5 г/л), а по составу гидрокарбонатно-натриевые. Следует отметить, что на этом месторождении есть выходы гидрокарбонатно-кальциевых, менее минерализованных (0.5-1.5 г/л) вод, по соотношению компонентов более близких к источнику «Фируза МГУ».
Таблица 2
Микрокомпонентный состав (мг/л) некоторых углекислых источников Памира и Дальнего Востока
К Аз*10-3 гп*10-3 Си Мп и*10-3 РЪ Ва
1 5.8 н/о 5 0.7 н/о 2.4 0.1 25
2 н/о н/о 0.002
3 2,9 23.7 0.4 4.14 0.13
4 3.4 0.18 0.30 0.003
Ы ЯЪ* 10-3 Сэ*10-3 Ag*10-3 Мо*10-3 8г В В/С1
1 0.2 26 31 0.6 12 0.8 1.1 0.01
2 5.0 0.01
3 0.26 11.7 3 1.93 0.02 0.006
4 0.16 1.4 0.1 0.07
1. Памир, источник Фируза МГУ, Т=14оС, рН=6,7 (данные по[1]).
2. Памир, источник Гарм-Чашма, Т=60оС, рН=6,8 (данные по [8]).
3. Дальний Восток, месторождение Горноводное, скв.1, Т=7.5оС, рН=7.5 (данные по [9]).
4. Дальний Восток, месторождение Шмаковка, участок Медвежий, Т=8-10оС, рН=5-6 (данные по [9]).
Сравнительный анализ (табл. 2) показывает, что в источнике «Фируза МГУ», по сравнению с источниками углекислых вод Дальнего Востока, значительно увеличено содержание бария (более чем в 10 раз), цезия (более чем в 2 раза), молибдена (в 4 раза), бора (более чем в 10 раз), свинца (в 100 раз). Вместе с тем содержание цинка, марганца, стронция понижено.
Содержание урана в природных водах было подробно изучено А.Н.Токаревым [10]. Согласно его систематизации, воды зоны активного водообмена содержат урана в среднем 5.0 мкг/л, зоны затрудненного водообмена - 2 мкг/л, воды тектонических трещин - 4.0 мкг/л. Следовательно, содержание урана, равное 2.4 мкг/л, в водах источника «Фируза МГУ» близко к значению для вод затрудненного водообмена.
Интересно, что такой элемент, как мышьяк, полностью отсутствует, хотя его повышенные содержания очень характерны для углекислых термальных вод. Это объясняется существенно кальциевым составом вод источника «Фируза МГУ», так как мышьяк мигрирует в виде анионов мышьяковой и мышьяковистой кислот, кальциевые соли которых малорастворимы, в отличие от достаточно растворимых натриевых. Содержание же калия и лития в водах источников Памира и Дальнего Востока очень близки. Вместе с тем повышенные значения содержаний цезия, бария и, особенно, бора свидетельствуют о глубинных условиях формирования вод источника «Фируза МГУ». Известно, что для высокотемпературных гидротерм районов современной вулканической деятельности характерны резко повышенные содержания редких щелочей (литий, рубидий, цезий) - до п мг/л, а бора - до десятков мг/л при общей минерализации до 1-8 мг/л [3,4]. При этом отношение В/С1, увеличение которого вулканологи рассматривают как признак формирования вод в высокотемпературных условиях (привнос бора глубинными эндогенными флюидами) в источниках Памира («Фируза МГУ» и «Гарм-Чашма»), составляет 0.01. Для сравнения, в пластовых водах зон затрудненного водообмена этот показатель составляет около 0.0003-0.0007 (т.е. на два порядка ниже), в термальных источниках областей активного вулканизма его значения изменяются в пределах 0.04-0.007 [5], а в газопаровых выбросах действующих вулканов увеличивается до 0.1 [3]. Таким образом, по величине отношения В/С1 воды источника «Фируза МГУ» близки к термам областей активного вулканизма и температура их формирования не может быть ниже 100оС. В водах углекислых источников Дальнего Востока (табл.
2) этот показатель иногда даже выше, чем для источников Памира, но это не может считаться объективным критерием, так как в этих водах крайне мало хлора и, в результате, отношение явно завышено. Более объективным критерием следует считать отношение Б/Бг [6], но, к сожалению, пока определить содержание брома в водах источника «Фируза МГУ» не удалось. Расчёт же этого показателя для единичных анализов источника «Гарм-Чашма» показал значения от 42.9 до 10.8, что близко к аналогичным значениям для высокотемпературных гидротерм (19-97) и резко отличается от отношения Б/Бг для океанической воды, седиментогенных хлоридных пластовых рассолов и рассолов поверхностного испарения, в которых оно составляет 0.1-0.3 [7]. Исходя из того, что отношение Б/Бг в источнике «Гарм-Чашма» близко к этому показателю для глубинных гидротерм, а отношения Б/О в источниках «Фируза МГУ» и «Гарм-Чашма» одинаковы, можно предположить глубинное формирование вод источника «Фируза МГУ» в высокотемпературных условиях.
Поступило 23.06.2015 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Салихов Ф.С. Минеральный источник в долине р.Баландкиик (Северный Памир). - ДАН РТ, 2015, т.58, №4, с.338-342.
2. Чуршина Н.М. Минеральные воды Таджикистана. - Душанбе: Дониш, 1992, 186 с.
3. Трухин Ю.П. Геохимия современных геотермальных процессов и перспективные геотехнологии. -М.: Наука, 2003, 376 с.
4. Арсанова Г.И. К геохимии цезия: источник цезия в термальных водах и кислых вулканитах. -http://www.geokniga.org/bookfiles/geokniga-2013arsanova-gik-geohimii-cs-istochnik-v-termalnyh-vodah-i-kislyh-vulkanita.pdf
5. Иванов Б.В. Современная гидротермальная деятельность в районе вулканов Карымской группы. -Гидротермальные минералообразующие растворы областей активного вулканизма. - Новосибирск: СО Наука., 1974, с. 32-38.
6. Киреева Т.А. К методике оценки эндогенной составляющей глубоких подземных вод. - Вестник МГУ, сер.4, Геология, 2009, №1, с.54-57.
7. Киреева Т.А. Гидрогеохимические особенности инверсионных вод, в связи с нефтеносностью глубоких горизонтов осадочного чехла. - 2-я Всеросс. науч. конф. с междунар. участием «Геологическая эволюция взаимодействия воды с горными породами». - Владивосток, 6-11 сентября 2015 г.
8. Дислер В.Н. Углекислые воды Тань-Шаня и Памира. - Труды Центрального научно-исследовательского института курортологии и физиотерапии, т. 34. - Вопросы гидрогеологии минеральных вод. - М., 1977, с. 192-218.
9. Харитонова Н.А. Углекислые минеральные воды северо-востока Азии: происхождение и эволюция.- Автореф. дисс... д.г.-м.н. - Владивосток, 2013.
10. Токарев А.Н., Щербаков А.В. Радиогидрогеология. - М.: Госгеолтехиздат, 1956, 264 с.
Ф.С.Солех,ов, Т.А.Киреева*, А.Ю.Бычков* ТАРКИБИ ОБИ МИНЕРАЛИИ ЧАШМАИ «ФИРУЗА МГУ»
(ПОМИРИ ШАРЦЙ)
Филиали ДДМ ба номи М.ВЛомоносов дар ш.Душанбе, *ДДМ ба номи М.ВЛомоносов, Москва
Дар макола маълумоти нав оид ба таркиби микро- ва макрок,исматх,ои оби минералии чашмаи «Фируза МГУ», вокеъ дар Помири Шаркй, оварда шудааст. Калима^ои калиди: обуои минералы, таркиб, Помири Шарцй, «Фируза МГУ».
F.S.Salikhov, T.A.Kireeva*, A.Y.Bychkov* MINERAL WATERS COMPOSITION OF THE «FIRUZA MSU» SPRING
(NORTHERN PAMIR)
The Branch of Lomonosov Moscow State University in Dushanbe, *Lomonosov Moscow State University (Moscow) New data about macro- and microcomponent composition of the «Firuza MSU» spring mineral waters (Northern Pamir) is given.
Key words: mineral spring, macro- and microcomponent composition, Northern Pamir, «Firuza MSU».
