• ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования. Для экономического и социального развития суверенной Азербайджанской Республики следует развивать все отрасли ее народного хозяйства, в том числе здравоохранение. В 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 нас-у тоящего 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 объектн 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, бальнеолечебшщ 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 гидрогеохимичес-
7
кие 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 месторождений.
Реализация работы. Полученные результаты исследований применялись в Гидрогеологическом Управлении Азербайджанского Государственного Комитета по геологии и минеральным ресурсам, республиканской экспедиции "Азгеокаптажминвод", Аз.НИИ медицинской реабилитации и природных лечебных факторов, акционерным Оществом "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 занятий, разработке курсовых и дипломных проектов, планов и программ разведки и освоения месторождений минеральных вод.
8
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 (1992-1995), 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 200 страниц машинописного текста, включая 22 рисунка, 21 таблиц. Биография состоит из lot наименований опубликованных работ, в том числе $8 за пределами республики.
Работа выполнена на кафедре "Общая, историческая геология и гидрогеология" АГНА под научным руководством доктора геолого-минералогических наук Ф.М.Гаджиева и кандидата геолого-минералогических наук, доцента А.М.Бабаева, которым автор выражает глубокую
благодарность за проявленное внимание и ценные советы.
Постоянную и разностороннюю помощь диссертанту оказали Ф.Ш.Алиев, Р.М.Кулиев, А.Д.Асланов, М.М.Тагиев, консультации в процессе исследований получены со стороны Т.А.Мамедова, А.М.Магерамозой, Ш.М.Аллахвердиеваа, О.М.Ахмедовой, Б.А.Гаждиева, Ш.А.Панахи, Ч.М.Халифа-заде, Ф.Д.Ханларова. Содействие в сборе первичного материала оказали сотрудники научно-исследовательских и производственных организаций: А.Б.Алекперов, Г.М.Алиев, С.А.Алиев, М.М.Багиров, Р.М.Хакиев. Считаем своим долгом выразить искреннюю благодарность всем, принявшим непосредственное участие и оказавшим содействие в выполнении работы.
J;
to
ГЛАВА I
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Исследуемая территория входит в Кельбаджарский административный район и находится в пределах центральной части Малого Кавказа (юго-западная часть Азербайджанской республики) в верховьях бассейна р.Тертер и представляет собой высокогорье с вулканогенно-тектаногенными хребтами, крупными щитовидными массивами, лавовыми плато и межгорными котловинами.
I.I Рельеф. Большая роль в формировании современного рельефа верховья бассейна р.Тертер принадлежит палеовулканической деятельности.
Характерная особенность в вулканической деятельности исследуемого региона заключается в том, что мелкие центры извержений не были длительно действующими и многократно перемещались (возникновение новых очагов) на новые муста, образуя множество шлаковых конусов.
На фоне спокойного рельефа с мягкими контурами вулканических конусов выделяются глубоко врезанные в лавовые плато каньоны (глубиной до 100 м и более) с отвесными скалистыми бортами, что является следствием молодых четвертичных поднятий, приведших к омоложению рельефа.
Стекающие с привершинного плато реки и ручьи образовали долины, глубоко врезанные в склоны массива, что обусловило характерное для него радиальное эрозионное расчленение.
Сочетание эндогенных и экзогенных факторов привело к развитию в современном рельефе верховья бассейна р.Тертер разнотипных изверженных пород.
К эндогенным факторам относятся вулканические процессы большой
интенсивности, имевшие место в начале четвертичного периода, и альпийские дислокационные процессы, сопровождающиеся магматическими извержениями, а к экзогенным факторам - эрозия и различные виды выветривания.
1.2 Климат. Значительная высота над уровнем моря (1000-3000 м и выше) и своеобразие орографических условий определяют в рассматриваемом районе климат с холодной зимой, прохладным летом, небольшим количеством осадков в зимний сезон и преобладающими осадками весной и в начале лета.
Температура воздуха, несмотря на значительную высоту, не достигает таких низких пределов, как на некоторых высокогорных курортах Грузии (Абастумани, Бакурайнами), где минимальная температура в зимнее время нередко понижается до минус 30°С. Среднегодовая температура воздуха исследуемого региона по многолетним данным, равна 5.9°С (табл.т.I) и распределяется неравномерно (рис.1.1). Небольшие изменения (5-6°С) отмечаются при переходе от марта к апрелю и от октября к ноябрю. Самым холодным месяцем является январь со средней температурой воздуха минус 2.6°С, а в отдельные дни и до минус 20°С. Но при интенсивном солнечном прогреве температура воздуха может подниматься до 13°С тепла даже в январе.
Весеннее повышение температуры воздуха начинается в конце марта - начале апреля. Однако до конца апреля почти ежегодно отмечаются заморозки, которые затягиваются иногда до июня. Наиболее высокие температуры воздуха наблюдаются в июле-августе до 30-35°С. >
Осадки. Минимум осадков выпадает зимой, а максимум - весной и в начале лета. Годовая сумма составляет 493.2 мм (по ст.Кельбаджар), половина которой выпадает в мае-августе. Число дней с осадками в среднем составляет 116, а в отдельные годы изменяется
Р. >=1
I--
_г I
¦е-х
ей
7-
3
700
300
V
2-200
1901 11902ТТ9е~3"|19841 10п5|"19пб"11907 pi986 |
19901 ТЭ91
199Э
осадки
---------температура воздуха
---------дефицит влажности
График колебания температуры воздуха, дефицита влажности и количества атмосферный осадков по ст. Кельбадмсар.
/3
от 96 до 159 дней. (табл.1.2 и 1.8). Преобладающее количество осадков достигает до 5 мм в сутки и более. За последнее десятилетие максимум осадков был отмечен в 1983 г., а минимум - 1981 г. (рис.1.1).
Основная часть осадков' выпадает в жидком виде, а в холодное полугодие с отрицательной температурой воздуха - в виде снега и снежных образований. Снежный покров появляется во второй половине ноября и удерживается с перерывами до апреля. Число дней в году со снежным покровом за последнее десятилетие составляет 54, высота снежного покрова является небольшой и в среднем за декаду составляет 0.3-5.0 см, а максимальная высота его за то же десятилетие - 30 см.
Влажность. Среднегодовая величина абсолютной влажности в рассматриваемом регионе за многолетний период составляет 7.2 мб (табл.1.3). В отдельные годы дефицит влажности воздуха изменяется от 5.6 (1988 г.) до 7.3 мб (1981 г.). Наибольшая абсолютная влажность воздуха наблюдается в июле-августе (13.5 мб), а наименьшая - в январе-феврале (1.6 мб).
Относительная среднегодовая влажность воздуха как за многолетний период, так и за последнее десятилетие составляет 60% (табл.1.4). Наибольшая величина ее (от 67 до 74%) наблюдается в теплую половину года, а наименьшая (53-63%) - в холодную. Понижение влажности воздуха в отдельные дни составляет ЗЬ/о и ниже, что является результатом воздействия фенов в холодное время года и суховеев в теплое.
Ветровой режим характеризуется наибольшими скоростями ветров и преобладанием северных, повторяемость которых в среднем за год составляет 36%. Ветры юго-западного и северо-западного направлений имеют меньшую повторяемость, соответственно 18-16% (рис.1.2).
»ИМА f »1СН*
У1—_, —.* %-/ V '*
О* к / > \ в ^
«tto с ОС1Ик> '
\. / с ^^^
* ~ih — ь » — /
UITXOM э \ ' ШТМАИ'ЛМ*?* о \ . ¦
ГОАОЬАЯ
» _ о — с*о»ч>сть 1мкм-»*«н
рис.1.?.. Роза ветров по ст.Кельбаджа!'
is
Среднегодовая скорость ветра небольшая и составляет за многолетний период 1.6 м'/сек (табл. 1.5), а максимальная - до 20 м/сек.
Атмосферное давление. Среднегодовая величина атмосферного давления за многолетний период составляет 344.1 мб (хаблЛ.6) и в течение года распределяется неравномерно. Наибольшая высота его отмечается с октября по декабрь, изменяясь за месяц от 842.3 до 850.1 мб, а наименьшая - с января по апрель (837.9-847.1 мб).
Облачность. Среднегодовая величина облачности за многолетний период составляет 5.7 балла (табл.1.7). В течение го/.з она распределяется неравномерно: наибольшая наблюдается в весенне-летний период (6.0-6.7 балла), а наименьшая - в зимний период (4.7-5.2 балла). В среднем за год наблюдается 7 дней с туманами (по многолетним данным), в основном весной и осенью. В течение суток туман чаще всего бывает утром и вечером. Количество грозовых дней достигает 20, которые в основном отмечаются с мая по сентябрь.
1.3. Гидрография. Самой крупной рекой описываемой территории является р.Тертер. До г.Кельбаджар в нее впадают небольшие, но многочисленные притоки рек Багырсах, Мамедсафи, Заглик, Гештек, Шаплар и др., среди которых особенно выделяются его левые притоки Левчай и Тутхунчай.
Река Тертер - один из самых больших притоков р.Куры, исток которой находится на стыке Конгур-Алангезского и Карабахского хребтов на высоте 3220 м над уровнем моря. Общая длина ее - 184 км, а площадь водосбора - 1650 км2. Отложения долины рекм и ее притоков оказывают заметное влияние на густоту водных артерий. В верховье р.Тертер осадки выпадают почти равномерно, до г.Кельбаджар густота водных артерий составляет 100 км/км2, а артерии рек Левчай и Тутхун - 150-200 км/км2.
fS
( Таблица I.I.
Средняя температура воздуха за многолетие (I98I-I993).
I II III IV V, VI VII
-2.6 -2.6 0.2 4.9 9.6 II.5 14.8
VIII IX X XI XII Среднее за многолетие
14.9 II.5 6.4 2.6 -0.6 ' 5.9
Таблица 1.2. ! Средняя сумма осадков (мм) за многолетие (I98I-I993).
I II III IV V VI VII
15.9 18.4 29.9 43.1 55.7 97. V 58.2
VIII IX X XI XII Среднее за многолетие
61.5 41.5 34.8 14.7 14.7 493.2
Таблица 1.3.
Среднемесячная абсолютная влажность воздуха (мб) за
многолетие (I98I-I993).
I II III IV V VI VII
2.7 2.7 3.5 5.2 7.6 9.9 II.9
VIII IX X XI XII Среднее за многолетие
12.1 9.6 6.6 4.4 2.8 7.2
Таблица 1.4.
Среднемесячная относительная влажность воздуха
за многолетие (I98I-I993).
I-H II III IV V VI VII
52 55 58 62 65 71 71
VIII IX X XI XII Среднее за многолетие
74 75 69 60 53 60
Таблица 1.5.
Среднемесячная скорость ветра (м/сек) за многолетие (I981-1993).
I II III IV V VI VII
1.7 1.8 1.8 ¦ 1.6 1.5 1.5 1.4
VIII IX X XI XII Среднее за многолетие
1.4 1.3 1.5 1.6 1.5 1.6
Таблица 1.6.
Среднемесячное давление воздуха (мб) за многолетие (I98I-I993).
I II III IV V VI . VII
842.8 841.7 841.4 842.7 844. F 844.5 843.6
VIII IX X XI XII Среднее за Киюголетие
844.7 846.1 847.6 846.1 844.9 844.1
Таблица 1.7.
Среднемесячная облачность (баллы) за многолетие (1981-19^3).
I II III IV V VI VII
4.7 4.8 6.0 6.8 6.5 6.3 6.5
VIII IX X XI XII Среднее за многолетие
6.1 6.1 6.3 5.0 4.7 5.7
Таблица 1.8. Сезонное распределение осадков за 1987 г.
Зима Весна Лето Осень Год
мм % мм % мм % мм % мм
79.8 15. I 132.1 25 .0 ] 83.4 34 ,6 134,0 25 .3 529.3