Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Минеральные воды Кельбаджарского синклинория Малого Кавказа

ВАК РФ 04.00.06, Гидрогеология

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Ибрагимова, Ирада Шахмар кызы

Введение.J+

1. Физико-географические условия.fQ I.I. Рельеф.fQ i 1.2. Климат.ff

1.3. Гидрография./

1.4. Почвы и растительность.fg

2. Обзор геологической и гидрогеологической изученности района. .г/

3. Геологическое строение.2$

3.1. Стратиграфия и литология.2д

3.2. Тектоника.VY

3.3. История геологического развития.

3.4. Геоморфология.

4. Гидрогеологические условия.

I 4.1. Пресные воды.<$

4.2. Минеральные воды.$$

5. Гидрогеохимические особенности и классификация минеральных вод. .// 5.1. Основной ионный состав.//<?

5.2. Газовый состав./У/

5.3. Микрокомпонентный состав./УУ

5.4. Минерализация./YS

5.5. Температура минеральных вод.fY&

5.6. Классификация минеральных вод.

6. Закономерности распространения и формирования минеральных вод./5Э

7. Перспективы использования гидроминеральных ресурсов и прогнозирование гидрогеологических исследований.

Введение Диссертация по геологии, на тему "Минеральные воды Кельбаджарского синклинория Малого Кавказа"

Актуальность исследования. Для экономического и социального развития суверенной Азербайджанской Республики следует развивать все отрасли ее народного хозяйства, в том числе здравоохранение. В

I . С}':этих вопросах большое внимание уделяется мероприятиям, направленным на укрепление здоровья населения, где особое место в системе предусмотренных мер занимает развитие лечебно-профилактических и санаторно-курортных учереждений, потребляющих различные типы минеральных вод. Одним из регионов Азербайджанской Республики, обладающим более благоприятными природно-климатическими условиями и богатым ресурсами минеральных вод для развития ' санаторно-курортного строительства, является верховье бассейна реки Тертер -Кельбаджар-Истисуинская синклинальная полоса Малого Кавказа. Эти курортные богатства на протяжении многих лет были предметом пристального внимания целого ряда исследователей. Однако, до настоящего времени условия формирования и закономерности распространения этих вод изучены недостаточно, что в значительной мере препятствует успешному поиску новых источников минеральных вод и развитию в этом регионе санаторно-курортных служб.

Цель работы. Основной целью исследований явилось изучение условий формирования и закономерностей распространения минеральных вод верховья бассейна реки Тертер и выявление 'перспектив их комплексного использования.

Эта цель достигалась решением следующих задач:

- изучением природно-геологических условий и структурно-тектонических факторов, влияющих на формирование минеральных вод;

- установлением закономерностей пространственного размещения различных типов минеральных вод;

- проведением типизации минеральных вод;

- выявлением условий формирования химического, в том числе микрокомпонентного и газового составов минеральных вод; выбором и обоснованием первоочередных объектов для •проведения детальных гидрогеологических | исследований с целью расширения использования гидроминеральных ресурсов в лечебных целях и различных отраслях народного хозяйства.

Предмет и методика исследования. В основу диссертации легли данные фондовых материалов и опубликованных работ, а также результаты личных исследований автора в период 1988-1995 гг. При изучении структурно-тектонических особенностей этого региона, автором исследованы более 100 минеральных источников, 13 из которых выявлены впервые.

Для оценки генезиса ионно-солевого, микрокомпонентного и газового составов минеральных вод, характера взаимосвязи пресных грунтовых и напорных вод с минеральными водами применены геолого-гидрохимические методы. На этой основе проведены наблюдения за режимом дебита, температурой, химическим составом, отобраны свыше 70 проб воды и более 50 проб газа для полного химического анализа.

Научная новизна. Впервые в верховье бассейна реки Тертер были детально исследованы все месторождения минеральных вод; оценена роль структурно-тектонических факторов в формировании минеральных вод и установлена приуроченность их выходов преимущественно к тектоническим нарушениям общекавказского направления; определено влияние геолого-литологических факторов и глубины циркуляции минеральных вод на их химический и газовый составы; разработана генетическая классификация минеральных вод региона; осуществлено районирование месторождений минеральных вод по их химическому составу и степени минерализации; определены объекты для проведения детальных гидрогеологических исследований для выявления новых и увеличения запасов существующих месторождений минеральных вод.

Защищаемые положения. В работе обоснованы и защищаются следующие основные положения:

1. Установлена активная роль дизъюктивных дислокаций, интрузивных и субвулканических образований в размещении минеральных источников. :

2. Прослежены зависимости изменений гидродинамических и гидрохимических параметров от геолого-тектоничесих условий и литолого-петрографических особенностей п^род и роль древних вулканических очагов и постмагматического метаморфизма в происхождении углекислого газа и закономерности формирования ионно-солевого и газового составов минеральных вод.

3. Разработка генетической классификации и основных типов минеральных вод.

4. Гидрогеологическое районирование месторождений минеральных вод верховья бассейна реки Тертер по ионно-солевому составу и степени их минерализации.

5. Выявлена возможность использования более 100 минеральных вод в бальнеологии и в различных отраслях народно:, э хозяйства; рекомендовано строительство новых курортов на базе минеральных вод Нижний Истису и Кельбаджары, бальнеолечебниц регионального значения - Шаплар, Гештек, Бояглы, а также расширить действующий по розливу минеральных вод завод Нижний Истису и построить новые на месторождениях Гештек и Бояглы; определена задача дальнейших гидрогеологических исследований в целях выявления новых типов минеральных вод и увеличения дебитов ныне существующих источников.

Практическая ценность работы.

I. Проведенные исследования позволяют выявить гидрогеохимические особенности и гидрогеологические условия формирования месторождений минеральных вод исследуемого региона. , 2. Разработанная генетическая классификация минеральных вод позволяет более полно отобразить разнообразие типов минеральных вод горно-складчатых областей, выявить роль литологических структурно-тектонических и других факторов в их формировании и научно определить направления поисково-разведочных работ для выявления новых месторождений минеральных вод.

- 3. Полученные результаты, имея прикладное значение, позволяют полно, обоснованно и целенаправленно решать задачи использования гидроминеральных ресурсов в бальнеологии и в народном хозяйстве, разработать мероприятия по рациональному освоению и охране месторождений минеральных вод от загрязнения и истощения.

4. Результаты проведенных исследований позволяют прогнозировать возможность проведения детальных гидрогеологических исследований с целью выявления новых типов минеральных вод и увеличения запасов существующих месторождеьлй.

Реализация работы. Полученные результаты исследований применялись в Гидрогеологическом Управлении Азербайджанского Государственного Комитета по геологии и минеральным ресурсам, республиканской экспедиции "Азгеокаптажминвод", Аз.НИМ медицинской реабилитации и природных лечебных факторов, акционерным обществом "Курорт", кафедре "Общая геология и гидрогеология" Бакинского Государственного Университета имени М.Э.Расулзаде, кафедре "Общая, историческая геология и гидрогеология" Азербайджанской Государственной Нефтяной Академии при проведении научных исследований, а также составлении теоретических и практических яанятий, разработке курсовых и дипломных проектов, планов и программ разведки и освоения месторождений минеральных вод.

Апробация работ. Основные результаты и положения работы в различное время обсуждались на заседаниях и научных семинарах кафедры "Общая, историческая геология и гидрогеология" АГНА, .докладывалиь на научных конференциях аспирантов и молодых ученых АГНА (I99I-I995), Республиканской научной конференции аспирантов и молодых ученых министерства образования Азербайджанской Республики (I992-1995), итоговых годовых научно-практических конференциях геолого-разведочного факультета АГНА (1993-1995), на Международном научном семинаре "Экологическая гидрогеология стран Балтийского моря" (Санкт-Петербург, 1993), научной конференции "Современные проблемы Каспийского моря" (Баку, 1993), научной конференции, посвященной 75-летию Иркутского Государственного Университета (Иркутск, 1993), республиканской конференции "Подземные воды Азербайджанской Республики, их охрана и перспективы использования" (Баку, 1995).

Публикации. Результаты проведенных исследований, содержащие основные научные положения, выводы и рекомендации автора, опубликованы в 7 научных работах, в том числе две за пределами Азербайджана, и отражены в двух гидрогеологических отчетах.

Структура работы и ее объем. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, выводов и практических рекомендаций, списка использованной литературы. Общий объем работы юо страниц машинописного текста, включая 22 рисунка, 21 таблиц. Биография состоит из %Qt наименований опубликованных работ, в том числе Sjfe за пределами республики.

Заключение Диссертация по теме "Гидрогеология", Ибрагимова, Ирада Шахмар кызы

ВЫВОДЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Проведенные практические работы и теоретические исследования геолого-структурных и гидрогеологических особенностей месторождений минеральных вод Кельбаджарского синклинория:Малого Кавказа позволяют сформулировать следующие основные выводы:

1. Исследуемая территория развития углекислых вод Малого Кавказа, относящаяся к горно-складчатым сооружениям Кавказского сегмента альпийской геосинклинали, является широко охваченной процессами регионального метаморфизма, достигшего местами конечной его стадии - ультраметаморфизма, и проявившегося интенсивным магматизмом. Следствием процессов регионального метаморфизма и гидротермальной деятельности является постоянная генерация и отделение такого геохимически важного продукта эндогенных процессов, как углекислота.

2. Кельбаджар-Истисуинская синклинальная зона осложнена мелкими пологими складками и довольно крупными глубокозаложенными разрывами. Центральная часть этой структуры, соответствующая при-долинной части р.Тертер, разбита многочисленными трещинами растяжений, а в полосе шириной 2-2.5 км - грабенообразно значительно опущена.

3. Исследуемый регион является одним из наиболее сложно построенных геолого-тектонических районов Малого Кавказа и в гидрогеологическом отношении тесно связан с геологическим строением, а также с разнообразными физико-географическими и геоморфологическими особенностями.

4. Наиболее крупной и водообильной гидрогеологической структурой верховья р.Тертер является Кельбаджар-Истисуинская синклиналь7 ная зона, особенности строения которой позволяют выделить в ее пределах довольно крупный артезианский бассейн, приуроченный к карбонатной толще верхнего сенона-нижнего палеогена.

5. Северная часть Кельбаджар-Истисуинской синклинальной зоны (отрезок Нижний Истису-Кельбаджар) по сравнению с южной в палеогене и позже, в миоплиоцене, испытывала значительное погружение, в связи с чем отмеченная выше карбонатная толща здесь располагается на большой (>1500 м) глубине. Это положение и условие гчлегания данной толщи позволяют определенно говорить о возможности вскрытия здесь довольно крупного месторождения гипотермальных вод.

6. Исследование геолого-структурных особенностей месторождений минеральных вод Кельбаджар-Истисуинской синклинальной зоны Малого Кавказа позволило детально охарактеризовать условия их распространения и формирования, провести гидрохишческое районирование, основанное на структурно-гидрогеологическом принципе.

7. Минеральные воды, встречающиеся за пределами Кельбаджар-Истисуинской синклинальной зоны, классифицируются как трещинно-жильный тип, приурочиваясь к глубинным разломам и оперяющим их разрывам. Наиболее водоносной и перспективной из них является Исти-булах-Агятагская зона разлома, к которой приурочены Готурлинская, Карасуинская и Мозчайская группа минеральных источников.

8. Минеральные источники в рассматриваемом районе существовали до галоценовой вулканической активизации Малого Кавказа. Они действовали в основном вдоль Тертерской, Башлыбельской и Истибулах-Агятаг-Готурлинской зон разломов.

9. Минеральные воды как холодные, так и термальные, локализованы в северо-восточных и в северо-западных разломах, особенно в узлах пересечения общекавказской и антикавказской структур. В распределении этих источников первостепенное значение имеет характер строения и глубина заложения разломов. Эти особенности структур рассматриваемого региона имеют значение и в отношении размещения преимущественно молодых магматических образований и отложений из гидротермальных растворов (золото, молибден, полиметаллы, радиоактивные элементы и др.) и телетермальных (ртуть и др.).

10. В формировании химического состава минеральных вод основную роль играют история геологического развития региона, геологическая среда, геоструктура, гидрометеорологические и гидродинамические факторы, которые, воздействуя на отдельные локализованные участки природных вод, видоизменяют их химический состав.

11. Газовый состав минеральных вод в основном представлен углекислотой, формирование которой осуществляется по многочисленным тектоническим дислокациям, узлам пересечения разнонаправленных тектонических нарушений. Происхождение углекислого газа связано с непосредственным выделением его из вулканических очагов и с региональным развитием постмагматического метаморфизма. Содержание его составляет 99.0% от общего объема всех газов.

12. Эвакуация эндогенной углекислоты в верхние горизонты земной коры, где она участвует в формировании углекислых минеральных вод, осуществляется по многочисленным тектоническим дислокациям, в разной степени способствующим разгрузке эндогенных газово-жидких флюидов. При сопоставлении карты минеральных вод со схемой разломной тектоники обнаруживается, что все газовые аномалии тяготеют к тектоническим дислокациям или узлам пересечения разнонаправленных тектонических нарушений, известных по геологическим данным.

13. Рассмотрены предполагаемые закономерности изменения изотопного состава газово-жидких продуктов регионального метаморфизма, на основе которых возможно установление генетических связей между вещественным составом воды и насыщающей ее углекислоты (по изотопам общего элементе - кислорода).

14. Гидроминеральные ресурсы исследуемой территории представляют исключительную ценность. По 'химическому и газовому составам, физическим и лечебным свойствам они, в соответствии с принятой в бывшем СССР классификацией, относятся ко второй (углекислой) бальнеологической груше. Разнообразный химический состав минеральных вод с содержанием большого количества углекислоты, благоприятное географическое расположение являются предпосылкой для широкого использования их в лечебных целях и в различных отраслях народного хозяйства. На базе месторождения минерал!чых вод Багырсах, Бояглы, Шаплар, Нижний Мстису, Гештек, Тутхун, Кельбаджар и др. возможно создание новых санитарно-курортных учреждений подобных курортам Кавказских Минеральных вод, а также рациональное и всестороннее использование гидроминеральных ресурсов в целях строительства заводов по розливу минеральных вод и выработки углекислого газа, а также извлечения ряда минеральных солей и редких микроэлементов.

15. Охрана и научно-обоснованное рациональное использование гидроминеральных ресурсов региона требует разработки конкретной программы по строгому контролю за осуществлением комплекса работ по охране, добыче и потере минеральной воды, а также по предупреждению их от загрязнения и истощения. В этой связи составление проектов зон горно-санитарной охраны для основных месторождений минеральных вод, совершенствование прогнозирования влияния антропогенных факторов и учет всех возможных последствий являются весьма актуальными и необходимыми мероприятиями.