Сентябрьское землетрясение 2003 года в Кош-Агачском районе (М=7,5) и его афтершоки проявились самым неожиданным образом. Так, в г. Горно-Алтайске вышли на поверхность термальные, глубинные воды, повысилось содержание сульфатов в воде ряда природных родников и колонок, изменился дебит воды и особенности ее химического состава.

Исследования воды колонки по ул. Северная, (г. Горно-Алтайск) были начаты нами в июне 2004 года по просьбе владелицы колонки Богомоловой С.В. в связи с повышением температуры воды до 390 С, в то время как 48 лет вода в колонке оставалась холодной с температурой 5-70 С (в среднем).

Анализы проводись на базе аккредитованной научно-исследовательской химико-экологической лаборатории (НИХЭЛ) ГАГУ, в которой к этому времени интенсивно проводились работы по изучению воздействия сентябрьского землетрясения на поверхностные и подземные воды Кош-Агачского района. В силу этого аномальное изменение физико-химических показателей воды колонки вызвало определенный научный интерес.

Всего за период исследования было отобрано 98 проб и выполнено 882 анализа по 9 показателям химического состава воды, в том числе измерялись:
- значение температуры и расход воды;
- рН среды;
- концентрация сульфатов, хлоридов, гидрокарбонатов (как наиболее показательных гидрохимических предвестников готовящихся сейсмических событий);
- содержание углекислого газа;
- величина жесткости;
- содержание тяжелых металлов и др.

Рассчитывалась минерализация воды и определялся ее класс. Анализ результатов показал, что практически все гидрохимические показатели воды колонки претерпевают существенные изменения с определенными временными колебаниями и, по сравнению с фоновыми, находятся в состоянии непрерывной динамики.

Констатировано увеличение концентрации сульфатов с 8,5 мг/дм3 (фон, усредненное значение) до максимального значения 86,4 мг/дм3 (08. 09. 04), хлоридов с 4,9 мг/дм3 до 25,5 мг/дм3. Повысилась концентрация растворенной в воде углекислоты до 84,48 мг/дм3 (25.07.04). Содержание метакремниевой кислоты увеличилось до 25,7-54,9 мг/дм3.

Все отмеченные изменения носят довольно сложный характер, однако, пока выраженной остается тенденция к их росту.

Кроме того, за период наблюдений увеличилась минерализация воды и дважды менялся ее класс: с гидрокарбонатно-кальциевого на гидрокарбонатно-натриевый.

Следует отметить, что основной интерес к объекту вызвало повышение температуры воды за весьма короткий срок, практически сразу после афтершока (февраль 2004 года). За период проведенных нами исследований температура воды в колонке изменялась от 37,0° С (11. 06. 04) до 48° С (01. 10. 04). Причем наблюдалось скачкообразное изменение значений температуры с понижением до с 37,0° С (первый минимум) и еще два понижения с минимумами до 35,0° С (август) и 34,0° С (сентябрь). В настоящее время температура воды колеблется в пределах 36-37° С при фоновой температуре подземных вод 7-9° С.

Высказываемые предположения о техногенном воздействии на воду колонки (теплотрасса, водопровод с горячей водой) не выдерживают критики по следующим причинам:

1. Теплотрасса, равно как и водопровод с горячей водой, по самым простым техническим правилам должны быть изолированы, т.е. должно соблюдаться сохранение температуры внутри устройства. Эти два объекта ни в коем случае не должны являться нагревателями, т.е. не должны отдавать тепло в окружающую среду, чтобы сохранить подачу воды в горячем состоянии в коммунальные объекты.
2. В случае прорыва изоляции или трубопровода горячая вода поступит в твердую среду с достаточно низкой температурой, где будет происходить интенсивное понижение степени ее нагрева. К тому же, чтобы нагреть воду с 10,00 С (средняя температура подземных вод в летнее время) даже до 20,00 С потребуются значительные затраты тепла, не говоря уже о нагревании до 48,00 С.

С целью решения вопроса о влиянии техногенных воздействий на воду колонки нами был проведен простой эксперимент.

В 9 часов утра 16. 07. 04 воду из колонки начали откачивать с одновременным замером температуры, через определенное количество литров откаченной воды. Ниже приведены результаты:

откачено 10 л, t = + 36,0° С
откачено 35 л, t = + 36,8° С
откачено 70 л, t = + 37,1° С
откачено 180 л, t = + 37,3° С
откачено 250 л, t = + 37,6° С
откачено 450 л, t = + 37,8° С
откачено 500 л, t = + 38,0° С
и т.д до t = + 39,0° С

Полученные результаты показывают, что с увеличением расхода воды температура ее повышается практически на 3° С, что свидетельствует о поступлении воды из глубинных водоносных слоев уже нагретой.

К повышению температуры подземных вод могут приводить:
- глубинные радиоактивные процессы;
- деформационные механические процессы вследствие повышения сейсмической активности в регионе, а также афтершоковые деформационные процессы;
- усиление окислительно-восстановительных процессов, сопровождающих переход химических элементов в разное валентное состояние при контакте их с терминальными водами.

Анализ литературных данных показывает, что разрушительные землетрясения и сильные афтершоки зачастую приводят к вскрытию непроницаемых разломов в земной коре и выходу на поверхность термальных вод. [1, 2]

Основное отличие этого показателя от других гидрохимических заключается в том, что температура воды в объекте после землетрясения не возвращается в исходное состояние, а продолжает сохраняться на определенном уровне, что обусловлено ее глубинным термальным происхождением. Наблюдения за изменением гидрохимических показателей продолжаются.