Изотопный состав подземных минеральных вод района КМВ
ISOTOPIC COMPOSITION OF UNDERGROUND MINERAL WATERS IN THE KMW REGION
Цель. Описание изотопного состава вод и газов минеральных вод региона КМВ.
Методы исследования. Обзор результатов изотопных исследований подземных минеральных вод региона КМВ с середины двадцатого века по настоящее время.
Полученные результаты. В регионе Кавказских Минеральных Вод (КМВ) изотопные исследования подземных минеральных вод начали широко применяться, вероятно, с 1966 года, когда ВСЕГИНГЕО были определены концентрации дейтерия в минеральных водах Ессентукского месторождения. При повторных изотопных исследованиях минеральных вод Ессентукского месторождения через 10–14 лет в 1976–1980 годах уже определялся не только дейтерий, но кислород 18.
В 1980–1983 годах Кавминводская гидрогеологическая экспедиция и Пятигорский НИИ курортологии и физиотерапии проводили комплексное изучение гидроминеральных ресурсов на территории Большого района Кавказских Минеральных Вод. При этом наряду с физико-химическими исследованиями был изучен изотопный состав атмосферных, поверхностных и подземных вод района по стабильным изотопам водорода (D), кислорода (18О), углерода (13С), радионуклидов (222Rn, 238U, 226Ra). Определение углерода-13, дейтерия и кислорода-18 выполнено в лаборатории гидрогеологической изотопной партии ВСЕГИНГЕО. Химические и радиологические анализы вод и газов проведены в лаборатории физико-химии минеральных вод и лечебных грязей Пятигорского НИИ КиФ и в Центральной химической лаборатории ПГО «Севкавгеология». Результаты этих и более поздних исследований опубликованы в работах Зорькина Л.М. и др. — 1983; Ляшенко С.И., Потапова Е.Г. — 1984; Кучер М.И. и др. — 1984; Полякова В.А. — 1984; Федорова Ю.А. и др. — 1986–1989, Войтова Г.И. и др. — 1989–1999, Лаврушина В.Ю. и др. — 2002–2023; Абрамова В.Ю. и др. — 2010–2014; Потапова Е.Г., Дубининой Е.О. — 2017–2019; Барановской и др. — 2020–2022 и многих других.
Изучение изотопного состава поверхностных и подземных вод, атмосферных осадков в районе КМВ позволило выделить на диаграмме в координатах δD–δ18О области преимущественно инфильтрогенных и седиментогенных вод. Отмечено «утяжеление» изотопного состава с ростом глубины залегания подземных вод и величины минерализации, что указывает на повышение влияния седиментогенных вод в химическом составе минеральных вод в условиях замедленного водообмена в северной части региона КМВ.
По данным изотопных исследований основного бальнеологического компонента углекислых минеральных вод — диоксида углерода (СО2 ) было установлено, что доминирующими процессами его формирования являются региональный термометаморфизм карбонатсодержащих пород при подчиненной роли мантийных флюидов и деструкции органических веществ водовмещающих пород. Изучению изотопного состава серы пород и подземных минеральных вод района КМВ посвящены работы Р.Г. Панкиной с соавторами — 1966 и Е.Г. Потапова с соавторами — 2017, 2018.
Выводы. Разнообразные геолого-гидрогеохимические условия формирования химического и газового состава подземных минеральных вод региона КМВ в значительной мере влияют на характеристики стабильных изотопов в этих водах.