ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В ЗОНЕ СЕЙСМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ В РЕСПУБЛИКЕ АЛТАЙ

В.Г.Ушакова, Т.В.Больбух

Горно-Алтайский государственный университет, г.Горно-Алтайск

Как известно, живая и неживая (неорганическая) материя представляют собой довольно сложный конгломерат химических соединений от самых простых до суперорганизованных наномолекул. Любое значительное изменение внешних условий, сопровождающееся прямым, высокоимпульсным воздействием на материю (тепловое, электромагнитное, механическое и др.) неизбежно приводит к деформации динамического равновесия химических соединений, разрыву связей, образованию новых структур и веществ.

Особенно чувствительны к такому воздействию поверхностные и подземные воды районов сейсмической неустойчивости. В результате разогревания мантии в астеносфере, изменений магнитного поля, таяния вечной мерзлоты и подъёма глубинных подземных вод к поверхности Земли химический состав водных источников может меняться тем значительнее, чем интенсивнее внешнее воздействие.

В настоящее время необходимо изучение гидрохимических, гидрологических и геохимических исследований в районах повышенной сейсмической активности на территории Республики Алтай:

В процессе многолетних мониторинговых наблюдений химического состава и гидрохимического режима поверхностных и подземных вод Кош-Агачского и Улаганского районов была досконально изучена биогеохимическая специфика основного химического состава как подземных, так и поверхностных вод этой территории.

Высокогорные источники Кош-Агачского района (Бугузун, Кам-Тытыгем и ряд других источников) располагаются в нерасчленённых отложениях нижнего и среднего отделов кембрия, и с более древними образованиями нижнего кембрия имеют контакты по тектоническим нарушениям. Разрез нижне-среднекембрийских отложений отмечается в тектонических блоках южной части территории района, в бассейнах рек Бугузун, Тытыгем, Кокури и др.:

Рельеф территории очень сложен. Например, только в южной части отмечается 10 форм и рельефов от денудационно-эрозионной (палеогенового возраста) поверхности выравнивания до ледниково-аккумулятивного современного рельефа. Сложность рельефа обусловлена историей геологического развития, литологическим составом горных пород и амплитудой современных и древних тектонических движений.

За многолетний период наблюдений (с 1990 г.) установлено, что большинство подземных вод региона являются гидрокарбонатно-кальциево-магниевыми или гидрокарбонатно-магниево-кальциевыми с минерализацией в пределах 0,02-0,25 мг/дм3, с рН от 7,0 до 8,4 ед. Здесь же имеется ряд источников, имеющих гидрокарбонатно-натриевый состав с повышенным содержанием хлоридов до 310,5 мг/дм3.

Содержание сульфатов в исследованных подземных водах в среднем составляет 2,0-9,5 мг/дм3. Исключение составляют источники с высокой минерализацией, в которых содержание хлоридов и сульфатов достигает более высоких значений (Чаган-Узунский, Джегитай и др.)

В районе, прилегающем к эпицентру, расположен родник, вода которого в период исследований до землетрясения являлась хлоридно-натриево-кальциевой с содержанием сульфатов 8,5 мг/дм3.

Поверхностные воды региона также являются гидрокарбонатно-кальциево-магниевыми с низким содержанием сульфатов, в среднем до 8,5 мг/дм3, и хлоридов до 4,8 мг/дм3, с рН в среднем 8,2-8,5 ед.

Летом 2003 г. был отмечен факт резкого изменения химического состава как подземных, так и поверхностных вод в районе: заметно увеличилось (в 2,0-2,7 раза) содержание сульфатов и снизилось содержание хлоридов в подземных и поверхностных водах.

Некоторые воды (как поверхностные, так и подземные воды) приобрели запах сероводорода, и в них обнаруживались сульфид-ионы.

Исследованиями, проведёнными в период после землетрясения, установлено следующее:

Таблица 1. Изменение дебита и химического состава воды родников в окрестностях с. Ортолык до и после землетрясения 27.09.03

Изменение химического состава воды, особенно её закисление, губительно сказывается на гидробионтах. Известно, что при рН 5,5 гибнут такие виды рыб как сиг, хариус, а при рН 5,0 - окунь, щука. Понижение рН в поверхностных водах, по-видимому, послужило причиной миграции рыбы из районов бедствия. Этому могло способствовать и увеличение сульфатов в воде рыбохозяйственных водоёмов (ПДК - 100 мг/дм3).

Анализ наблюдений по всем показателям, характеризующим подземные и поверхностные воды в районе исследования были зафиксированны изменение химического состава. Перед и после землятресения происходили колебания концентрации сульфатов, гидрокарбонатов и двуокиси углерода и величины рН амплитуда которых выходила за пределы фоновых значений.