21. Воды районов современного вулканизма

Характеризуются в ряде случаев аномальным геотермическим режимом и специфическим химическим и газовым составом, связанными с вулканической деятельностью. В верхней части разреза в трещиноватых лавах и пирокластических образованиях формируются инфильтрационные маломинерализированные (0,1-0,25 г/л) подземные воды, гидродинамический режим и химический состав которых типичен для этих пород. В районах воздействия активных вулканических очагов и на участках гидротермального изменения г.п. в зонах современного тектонического дробления и контактов существуют условия для формирования термальных вод глубинной (1 500-2 000 м, возможно более) циркуляции, имеющих специфический химический и газовый состав.

Основными факторами, определяющими формирование подземных вод этого типа, являются:

1.наличие кислых высокотемпературных вулканических газов, поднимающихся на поверхность и частично смешивающихся с подземными водами;

2.влияние интенсивных термометаморфических процессов в зонах, примыкающих к магматическим очагам;

3. наличие аномально высоких температур на относительно небольших глубинах;

4.формирование высокопроницаемых новейших разломов, обеспечивающих, с одной стороны, возможности глубокой инфильтрации атмосферных вод, и с другой – выход на поверхность высоконапорных термальных вод, а в зонах воздействия активных вулканических очагов и высокотемпературных вулканических газов.

Выходы высокотемпературных подземных вод на поверхность проявляются в виде термальных, нередко «кипящих» источников и пароводяных струй, в ряде случаев с гейзерным режимом фонтанирования. Дебиты крупных термальных источников достигают 10-15 л/с, в отдельных случаях – 50-100 л/с. Температуры подземных вод на выходе изменяются от 20-35 до 100 ⁰С (Восточная Камчатка). На глубинах 1000-1 500 м температуры подземных вод достигают 200-350 ⁰С и более (Камчатка, Япония, Мексика, Италия).

Химический состав и минерализация подземных вод в зависимости от глубины циркуляции и влияния вулканических газов изменяются в широких пределах. Воды термальных источников имеют преимущественно слабую минерализацию (2,0-5,0 г/л). Высокие (60-80 г/л и более) значения минерализации характерны только для природных конденсатов вулканических газов. Состав подземных вод преимущественно SO₄, SO₄-Cl и Cl. Наиболее специфическим является катионный состав подземных вод, связанных с действующими вулканическими проявлениями, в котором в ряде случаев преобладают ионы Al, H, Fe, NH₄. Характерным также является кислый состав этих вод с pH от менее 1 до 2,9-3,3. Исключением являются азотно-углекислые и азотные термы, образующие крупные месторождения высокотемпературных подземных вод, которые проявляются на поверхности мощными (до 50-100 л/с и более) группами источников. Минерализация этих вод изменяется от 0,4-1,5 г/л (азотные термы) до 2,0-5,0 г/л, состав преимущественно Cl, SO₄-(Na+K), Cl-(Na+K), pH 8-9,2. Газовый состав подземных вод районов современной вулканической деятельности может быть представлен сероводородом, азотом, углекислым газом, реже метаном и водородом. Большинство типов подземных вод районов вулканической деятельности являются современными инфильтрационными водами. Высокие температуры подземных вод связаны с их глубокой (до 1 000-2 000 м, возможно глубже) фильтрацией вблизи магматических очагов по системам новейших тектонических разломов. Относительно низкая минерализация подземных вод объясняется слабой растворимостью (даже при высоких температурах) основных типов вулканогенных пород. Специфический химический и газовый состав этих вод и низкие величины pH связаны с выщелачиванием минеральных включений и главным образом с процессами смешения (в различных пропорциях) с конденсатами вулканических газов. Благодаря специфическому химическому и газовому составу, а также высоким температурам многие типы подземных вод областей современного вулканизма являются минеральными лечебными и термоэнергетическими водами.