На участке глубокого погружения (> 250 м от поверхности) водоносных горизонтов в северовосточной части области формируются высокоминерализованные рассолы в основном хлоридного натриевого или хлоридного натриево-кальциевого состава с минерализацией 32, 3–135, 7 г/дм3 и более, сопровождаемые накоплением брома от 100 до 306, 4 мг/дм3 и йода от 1 до 6 мг/дм3. Минеральная вода слабо газирует азотом и углеводородными газами [1–5, 7, 9, 10, 22, 24, 29, 30].
Геохимические закономерности распространения минеральных вод определили выделение гидроминеральных (гидрогеохимических) зон с основными месторождениями и участками, показанными на карте минеральных вод Воронежской области [19].
1. Зона условно-минеральных вод типов гидрокарбонатно-хлоридного или хлоридно-гидрокарбонатного класса кальциево-натриевого или натриево-кальциевого подкласса с минерализацией 0, 6–1, 0 г/дм3. Это слабощелочные холодные воды с невысоким содержанием органического вещества, сходные с бальнеологической группой вод без «специфических» компонентов и свойств и отличающиеся только величиной минерализации и химическим классом. Представителем гидроминеральной зоны является вода «Клиническая», вскрытая скважиной на территории поликлиники № 2 г. Воронежа. Экспериментальными исследованиями сотрудников Воронежской медицинской академии и Воронежского университета показана возможность ее применения при лечении урологических заболеваний. Минеральные воды обнаружены в песчано-глинистых отложениях среднего и верхнего девона на глубине от 76, 2 до 164 м. По химическому составу имеется ее близкий аналог – это воды минеральных источников «Березовская» и «Ессентуки» (район Кавказских минеральных вод).
Бальнеологическим заключением Центрального научно-исследовательского института курортологии и физиотерапии Министерства здравоохранения СССР (в настоящее время – Российский научный центр восстановительной медицины и курортологии Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации) «Клиническая» вода была рекомендована как лечебностоловая для лечения хронических желудочно-кишечных и урологических заболеваний. Подобная вода вскрыта скважиной в прибрежной части Воронежского водохранилища на территории санатория им. Горького [11, 18, 19, 31].
2. Тип вод без «специфических» компонентов и свойств сульфатно-хлоридного или хлоридно-сульфатного класса и преимущественно кальциевого или натриево-кальциевого подкласса с минерализацией от 1 до 10 г/дм3. Широко известны минеральные воды «Икорецкая» и «Углянческая». Вода «Икорецкая» эксплуатируется скважиной на территории санатория им. Цюрупы близ села Средний Икорец Лискинского района. Воды циркулируют в песчаниках старооскольского горизонта среднего девона, вскрыты на глубине 68, 8–86, 0 м, а также в трещиноватых архейско-протерозойских породах коры выветривания кристаллического фундамента на глубине 90–122 м. Эти воды слабощелочные с минерализацией 1, 89–2, 3 г/дм3, класса – сульфатно-хлоридного натриево-кальциевого. В воде присутствует фтор – 0, 2–1, 0 мг/дм3, бром – 2, 3–1, 0 мг/дм3. Тяжелые металлы – железо, марганец, кобальт, цинк – не превышают предельно допустимых концентраций.
Отмечено присутствие стронция и лития.
Бальнеологическим заключением «Икорецкая» вода рекомендуется для употребления как лечебностоловая для лечения хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта.
Минеральная вода «Углянческая» приурочена к мосоловским песчаникам среднего девона и к трещиноватой зоне докембрийских кристаллических пород фундамента. Эти воды напорные, вскрываются скважинами на глубине 247, 4–307, 0 м на территории санатория «Углянец». Вода слабощелочная, с минерализацией 3, 2 г/дм3, по химическому типу – сульфатно-хлоридная смешанного катионного состава. В воде в малых концентрациях имеются: бром (4 мг/дм3), фтор (0, 7 мг/дм3), литий (0, 1 мг/дм3), стронций (5 мг/дм3). Вода жесткая (24 ммоль/дм3), присутствует кремневая (6, 6 мг/дм3) и борная (25 мг/дм3) кислоты. Углянческая вода рекомендуется для лечения заболеваний, связанных с обменом веществ и желудочно-кишечного тракта [19].
3. Зона бромных вод хлоридного класса натриевого и кальциевого подкласса с минерализацией от 10 до 50 г/дм3. Представителем является минеральная вода «Белая Горка». Из скважины осуществляется её самоизлив с высотой 2, 4 м выше земной поверхности. Пьезометрический уровень устанавливается на отметке 72 м, а величина напора изменяется от 150 до 160 м. Общий дебит скважины составляет 108 м3/сут.
Концентрация брома составляет 36, 8–48, 9 мг/дм3 (при норме 25 мг/дм3). В малых концентрациях отмечается фтор – 0, 5 мг/дм3, литий – 0, 3 мг/дм3 и стронций – 21, 0–25, 0 мг/дм3. Количество железа достигает 0, 5 мг/дм3, характерна невысокая окисляемость – от 0, 6 до 7, 36 мг/дм3. Вода очень жёсткая (величина жёсткости 83, 9–87, 9 ммоль/дм3). Имеется кремневая кислота – 0, 8 мг/дм3. В небольших количествах присутствует йод – 0, 4 мг/дм3. Вода слабо газирует азотом и углекислым газом. В 2002 году на базе источника минеральных вод «Белая Горка» открыта водолечебница [7, 19, 29, 30].
4. Зона бромных и йодо-бромных рассолов хлоридного класса кальциево-натриевого подкласса с минерализацией от 50 до 135 г/дм3 и более. Представителем вод этой зоны является минеральная вода «Ильменская», вскрытая скважинами на северо-западном берегу озера Ильмень в поймер. Хопер. Бромные рассолы с концентрацией солей до 32, 3 г/дм3 и содержанием брома – 160 мг/дм3 вскрыты на глубине 184–216 м. Они приурочены к озерско-хованскому горизонту, представленному известняками, доломитами с прослойками песков, глин и мергелей. В низах разреза залегает ангидритово-доломитовая пачка с пластами гипса. В бромном рассоле определены йод – 1 мг/дм3, фтор – 1, 8 мг/дм3, свободная углекислота – 22 мг/дм3. Имеется железо, медь, свинец, цинк, мышьяк. Воды напорные с высотой напора около 113 м, удельный дебит скважины составляет в среднем около
0, 72 м3/сут. Бромные рассолы с концентрацией брома от 100 до 304, 4 мг/дм3 вскрываются скважинами ниже по разрезу во всех горизонтах девонских отложений [9, 10, 13, 15, 17, 19, 26].
В бассейне среднего течения р. Хопер известно порядка 12 самоизливающихся скважин бромных и йодо-бромных минеральных вод и рассолов, из которых восстановлено и изучено только 4 (Новоильменская, Карбовская, Горелая Ольха, Елань-Коленовская), находящихся в Новохоперском районе (рис.).
5. Зона радоновых вод сульфатно-хлоридного класса кальциево-натриевого подкласса с минерализацией от 1 до 2 г/дм3. Эти воды приурочены к тектоническому разлому кристаллического фундамента, проходящему вблизи г. Лиски. Воды напорного характера вскрываются скважинами на глубинах от 75–120 м и 230–280 м. Концентрация радона колеблется от 120 до 128 nКu/дм3. В воде помимо радона имеются радиоактивные элементы – уран, радий. Минерализация вод составляет – 1, 8–1, 9 г/дм3, а химический тип воды устанавливается как хлоридносульфатный натриево-кальциевый. В воде присут- ствует бром (1–8 мг/дм3), йод (0, 1–0, 75 мг/дм3), фтор (3, 27–6, 38 мг/дм3), имеются медь, стронций, цинк и другие микроэлементы [19].
Радоновые воды Лискинского месторождения могут использоваться для лечения опорно-двигательной и сердечно-сосудистой систем организма. В России исследуемым водам имеются природные аналоги: Липовские радоновые воды (Средний Урал) – это слаборадоновые и среднерадоновые воды. Радоновые воды Лискинского месторождения обладают большими запасами ценных вод. Общий водозабор может достигать из двух скважин 415 м3/сут.
Радоновые воды формируются путём перетекания вод из девонских отложений в трещины кристаллических пород фундамента с последующим эманированием радона из кислых пород гранитного состава, содержащих радиоактивные элементы. Присутствие радоновых вод возможно и в Таловском районе вблизи Артюшкинского граносиенитового массива, также специализированного на радиоактивные элементы. Следует отметить, что и Лискинский, и Артюшкинский гранитоидные массивы расположены в пределах Острогожско-Новохоперского субширотного разлома.
Формирование лечебно-столовых и лечебных минеральных вод в Воронежском крае происходит под воздействием сложных природных процессов. Всё это представляет чрезвычайно широкое поле деятельности для дальнейшего изучения подземных вод, в ходе которого могут быть получены новые данные по генезису минеральных вод и открыты новые месторождения минеральных источников. Наиболее ценные результаты могут быть получены с помощью комплексных геологических и физико-химических методов исследования подземной гидросферы, включая поиски и оценку ресурсов минеральных вод, их охрану от истощения и загрязнения.
Список литературы
1. Бабкина О. А. Бизнес-проект «Использование йодо-бромных рассолов минерального источника Ильменьский» (Среднее Прихоперье) / О. А. Бабкина // Тезисы докл. Байкал. Междунар. форум «Безопасность развития региона». – Иркутск, 1996. – С. 159.
2. Бабкина О. А. Эколого-геохимическая характеристика минеральных вод северо-восточной части Воронежской области / О. А. Бабкина // Проблемы интеграции экономической, хозяйственной и социальной политики. Матер. III Тамбов. науч.- практ. конф. Ч. 2. – Мичуринск : Мичуринск. сельхоз. академ., 1997. – С. 33–34.
3. Бабкина О. А. К вопросу о перспективности поисков минеральных йодо-бромных вод юго-восточного склона Воронежской антеклизы / О. А. Бабкина // Проблемы геологии и освоения недр: Матер. Второй Междунар. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых им. акад. М. А. Усова. Ч. 1 – Томск : Томск. ун-т, 1988. – С. 110.
4. Бабкина О. А. Эколого-бальнеологические свойства йодо-бромных минеральных вод в восточной части Воронежской области / О. А. Бабкина // Вопросы региональной экологии. Тез. докл. III регион. науч.-тех. конф. – Тамбов : Тамбов. ун-т, 1998. – С. 45.
5. Бабкина О. А. Характеристика минеральных йодо-бромных вод на примере источника в районе г. Борисоглебска (Воронежская область) / О. А. Бабкина // Современные проблемы геологии. Мат. науч. сес. геол. ф-та Воронеж. ун-та. – Воронеж, 1998. – С. 48–49.