Здравствуйте!
Общепринято источники
термальных вод приурочивать к областям активного вулканизма.
Первое сомнения в
этом у меня возникло в 1957 г., когда приехал учиться на 4-5 курсах Софийского
горно-геологического (минно-геоложкия) института в Болгарию. Естественно, после
длительной поездке на поезде из Москвы до Софии пойти в баню, лучше в
центральную. А горячая вода в ней, оказывается, подземная. Но действующих
вулканов в Болгарии нет.
Приехав на работу на
Сахалин, узнал, что на острове много источников горячих вод, но также
отсутствуют действующие вулканы. Сомнения, возросли. Пришлось ознакомиться с
картой распространения источников термальных вод тогда еще Советского Союза.
Оказалось вблизи Магадана есть санаторий Талая, Хабаровска – Кульдур,
использующие природные гидротермы. Однако вулканов там нет.
Окончательное
прояснение пришло, когда руководил разведкой месторождения парогидротерм Горячий
пляж на острове Кунашир у подножья вулкана Менделеева. В течение двух лет каждый
кратный трем день (3, 6, 9 и т. д.) измерялись дебиты (количество вытекающей
воды в л/сек) гидротерм из источников, их температура и раз в декаду –
химический состав вод. Работа эта трудная, потому что бывают тайфуны, туманы,
снегопады, подходы к источникам не асфальтированные, да и дорог нет. И зачем
такие подвиги, если и так понятно, что гидротермы исходят из остывающей на
глубине магмы, а потому дебиты источников в течение года будут постоянными, как
и химический состав. Но работы были выполнены, а результаты их оказались
необычными.
Для дебитов кривая
получилась синусоидой, как и для химических составов, но последняя – как бы
зеркальное отображение первой. Следовательно, в изменениях количеств вытекающих
горячих вод и их химсостава отмечается цикличность. Решили проверить, не связана
ли она с количеством выпавших атмосферных осадков. Совпадение оказалось почти
полным, но со сдвигом на 1-2 месяца увеличения дебитов после выпадения максимума
дождей. Чем больше выпадало дождей, тем больше вытекало горячей воды, а
минерализация ее, наоборот, уменьшалась.
Имевшиеся сомнения
позволили без особых стрессов принять, что большую часть гидротерм составляют
просочившиеся в почву выпавшие атмосферные осадки. Различий в изотопном составе
водорода и кислорода вод атмосферных осадков, поверхностных вод (ручьев) и
гидротерм не оказалось. Получалось, что влияние магматического очага на
формирование гидротерм района вулкана Менделеева отсутствует.
Возник вопрос: А
могут ли из магматического очага вообще выделяться гидротермы? На экзаменах в
институте отвечал, что после внедрения в окружающие горные породы магма начинает
остывать. В химический состав породообразующих минералов: полевых шпатов,
кварца, пироксенов и других вода не
входит. Пары воды накапливаются в верхней (апикальной) части магматического
очага. Когда давление их превысит литостатическое (массу вышележащих слоев),
пары устремляются к поверхности, вблизи которой конденсируются и делается
гидротермами. Поэтому природа термальных вод постмагматическая.
Если перейти в
реальный мир природы, то получается, пусть магма и есть, но она внедряется в
горные породы не сухие, а содержащие подземные воды. Эти подземные воды
нагревались бы, поднимались к поверхности и давали источники горячих вод. Из
магмы же до охлаждения ничего бы не уходило.
Вокруг магматического
очага из подземных вод образовалась бы паровая шапка, за ней область из пара с
водой. При охлаждении магмы давление паров в ней уменьшалось бы, и пар с
подземными водами устремились бы в магматический очаг, остудив его.
Получается,
термальные воды из магматического очага выделиться теоретически не могут. Это
придуманный человеком чувственно-наглядный образ, отсутствующий в реальности, а
имеющийся только в мозге головы человека, или симулякр – копия, не имеющая
оригинала.
В чем тогда причина
формирования термальных вод? Если пробурить в любом месте земного шара скважину
глубиной 2-3 км, то при достаточной обводненности горных пород получим
гидротермы температурой 500С и больше. С глубиной температура горных
пород, пусть и регрессивно - замедляясь, но возрастает, нагревая подземные
инфильтрационные воды - просочившиеся с поверхности воды из атмосферных осадков.
Регрессивный характер геотермического градиента указывает на отсутствие
глубинной (эндогенной) тепловой энергии, и, как следствия его, наличия магмы, ее
очагов.
Температура горных
пород с глубиной возрастает, потому что происходит их перекристаллизация с
увеличением размера кристаллов. Накопленная в глине солнечная энергия в виде
потенциальной свободной поверхностной, внутренней, затраченной на раздвижение
атомов, при перекристаллизации в гранит делается кинетической тепловой,
нагревающей подземные воды.
Если же горные породы
содержат органическое вещество (битумы), то при окислении его возникают горячие
источники. Примером служит район горы Янгантау в Башкиртостане в 150 км к
востоку от Уфы, где на базе термальных вод функционирует санаторий с
водолечебницей. Термальные источники расположены на правом плоском берегу реки
Юрюзань, спускающимся к ней 160-метровым крутым склоном. Сама гора Янгантау
сложена битуминозными мергелями пермского возраста со средним содержанием
органического вещества в них 4,3%. Из трещин в горе выделяются водяные пары и
сухие газы с температурой 40-1200С.
При бурении
гидротермального участка был установлен быстрый рост температуры, которая на
глубине 80 м достигла 4000С. Однако затем при достижении уровня реки
Юрюзань встречен горизонт холодных слабоминерализованных вод. Тем самым было
установлено, что тепловая газогидротермальная аномалия горы Янгантау
образовалась в результате окисления органического вещества горных пород в
приповерхностных условиях. Ранее же предполагалось нахождение на глубине
магматического очага.
Таким образом,
природа гидротерм в нагреве подземных инфильтрационных атмосферных или
седиментационных вод солнечной энергией в виде кинетической тепловой энергии,
выделяющейся при перекристаллизации горных пород с увеличением размера
кристаллов. Солнечная энергия, накопившаяся в глине и других продуктах
гипергенеза на поверхности литосферы в виде потенциальной свободной
поверхностной, внутренней, геохимической, с глубиной при перекристаллизации
переходить в кинетическую тепловую, которая и нагревает подземные воды.
Поэтому, термальные
источники на земном шаре распространены повсеместно, независимо от того, есть
там вулканы или нет.
После принятия
горячих природных ванных при отдыхе возникают различные приятные мысли, в
частности: кто такой человек, откуда он взялся на Земле? Генеалогическое древо
человека рассмотрено в части 19.