Гидрогеология район КМВ

В гидрогеологическом отношении регион Кавказских Минеральных Вод представляет собой часть Северо-Кавказского артезианского бассейна. Для территории Кавказских Минеральных Вод характерно наклонное (моноклинальное) залегание осадочных пород на север и северо-восток и перекрытие древних отложений более молодыми.

Породы осадочного чехла образуют своеобразный «слоеный пирог», южная часть которого приподнята на высоту 3 — 4 км у Эльбруса, а северная лежит на отметках 300 — 350 м над уровнем моря и простирается на глубину полтора-два километра. Южный торец этого «пирога» в горной части района впитывает в себя (инфильтрует) атмосферные осадки и они начинают двигаться по наклонным пластам на север.

В связи с тем, что осадочные породы КМВ не однородны, а сложены известняками, песчаниками, глинами и т. д., то одни из них являются водопроводящими (песчаники, трещиноватые известняки), а другие — водоупорными (глины). Чередование водопроницаемых и водоупорных пластов способствует формированию напорных водоносных горизонтов и комплексов, по которым движутся подземные воды от области питания в горной части.

Так как осадочный чехол разбит многочисленными тектоническими нарушениями (трещины, разломы) и прорван «молодыми» (7 — 8 млн. лет) интрузиями гор-лакколитов (Юца, Джуца, Машук, Бештау и др.), то при этом формируются условия перетока поземных вод из одних водоносных комплексов в другие.

Таким образом, на режим подземных вод существенно влияют: моноклинальная структура осадочного чехла, способствующая сбору и однонаправленной фильтрации большого объема подземных вод; система пересекающихся разломов и зон трещиноватости, обеспечивающая гидродинамическую связь и концентрацию вод в дизъюнктивных узлах; магматические диапиры с кольцевыми разломами, служащие источниками глубинных флюидов, коллекторами и каналами разгрузки минеральных вод .15

Как установлено научными исследованиями, к зонам глубоких тектонических нарушений приурочено поступление углекислого газа из пород фундамента, образующегося на больших глубинах (десятки километров) в результате термометаморфических процессов (преобразование пород в условиях высоких температур). Попадая в осадочную толщу, углекислый газ (С02) растворяется в подземных водах, образуя угольную кислоту, под влиянием которой активизируются процессы растворения и выщелачивания горных пород и насыщения подземных вод минеральными солями, т. е. формируются минеральные воды.

Химический состав образующихся минеральных вод зависит главным образом от набора пород, наличия или отсутствия древних захороненных морских вод и солевых комплексов, температуры и давления в условиях горизонта, а также от скорости движения подземных вод и других процессов (смешение, сульфатредукция, обменные процессы, радиоактивность и т. п.).

Подземные воды в пределах КМВ приурочены в основном к титон-валан-жинскому, апт-альбскому и верхнемеловому водоносным комплексам.

В области питания титон-валанжинского комплекса (образовался 130 — 140 миллионов лет назад) имеются многочисленные родники пресных и маломинерализованных вод, а в области его погружения — минеральные углекислые воды, эксплуатируемые на Кисловодском, Кумском и Бештаугорском месторождениях.

К апт-альбскому водоносному комплексу (возраст 90 — 100 миллионов лет) приурочены в основном термальные (горячие) пресные и маломинерализованные воды. В тектонически нарушенных зонах происходит переток углекислых вод из нижележащего титон-валанжинского комплекса в апт-альбский и формирование таких месторождений минеральных вод, как Пятигорское и Железноводское.

В области питания верхнемелового комплекса (сложился 70 — 80 миллионов лет назад) приурочены многочисленные источники пресных вод. При погружении пород комплекса в монолитных блоках сохранились высокоминерализованные воды в виде горных растворов. В зонах тектонических нарушений, в которых создаются благоприятные условия для активного движения инфильтрационных вод, высвобождения горных растворов, инъекции вод нижележащих комплексов, их смешения и метаморфизации под действием углекислоты, температуры и других факторов. В таких условиях сформированы основные месторождения минеральных вод — Пятигорское, Ессентукское, Железноводское и Нагутское.

Палеогеновые породы на большей части района являются водоупором и лишь в тектонически нарушенных зонах к ним приурочены выходы минеральных вод на поверхность земли в виде естественных источников.

[15] Годзевич Б.Л. Геолого-гидрологическая система Кавказских Минеральных Вод// Тезисы Третьей международной конференции «Состояние и охрана воздушного бассейна и водно-минеральных ресурсов курортно-рекреационных регионов», посвященной 200-летию Кавказских Минеральных Вод, 200-летию города Кисловодска, 25-летию Кисловодской высокогорной научной станции ИФА им. А.М.Обухова РАН. – Кисловодск: ИФА РАН: ГНИИК: АКМВ: АК, 2003. – С. 45-46.