8.2 Режим источников

Под режимом источника понимается изменение его параметров во времени. Дебит, температура, химический состав, минерализация, газонасыщенность – эти данные позволяют оценивать баланс и ресурсы подземных вод, условия питания и разгрузки водоносного горизонта, устанавливать роль различных режимообразующих факторов. По отношению минимального дебита к максимальному (Q_min/Q_max) М. Е. Альтовский выделяет пять групп источников:

Qmin/Qmax	1:1	1:1-1:2	1:2-1:10	1:10-1:30	1:30-1:100
Источники	Весьма постоянные	Постоянные	Переменные	Весьма переменные	Исключительно переменные

Наблюдения за дебитом источников дополняют результатами исследований химического и газового состава вод, минерализации и температуры, которые позволяют установить зависимость этих показателей вод от воздействия атмосферных факторов (осадков, температуры и др.). На основании такого комплексного обследования источники делят на категории постоянно действующих, сезонно зависящих и ритмически функционирующих.

В головке источника часто наблюдаются его отложения, представляющие собой охры, натеки, налеты, туфы, соли, грязи. Их изучение дает представление о химическом и температурном режиме вод источника. В неострых случаях с их помощью можно определять генезис источников, а иногда устанавливать практическую ценность его отложений.

Большое практическое значение имеет разделение источников на категории и классы и по температуре (табл. 9).

Таблица 9

Классификация источников по температуре воды

Класс	Источники	t0С
1	исключительно холодные	ниже 0
2	Весьма холодные	0-4
3	Холодные	4-20
4	Теплые	20-37
5	Горячие	37-42
6	Весьма горячие	42-100
7	Исключительно горячие	>100

8.3 Опробование источников. Изучение их новообразований

При рекомендации выбора источника для водоснабжения эксплуатационный дебит обосновывается по данным колебаний за несколько лет или данным минимального дебита, установленного за сезонный или годовой периоды наблюдений.

Большое значение имеет правильное описание источников и точное нанесение их на карту при гидрогеологических съемках.

К особым элементам изучения источников можно отнести изучение газов и минеральных новообразований.

Газы различают свободно выделяющиеся из воды в виде пузырьков (спонтанные) и растворенные в воде. Диагностика СО₂ – гасит свечу, углеводородные - горят, Н₂S имеет характерный запах.

Отбираются пробы газа объемом 0,5-1,0 л для анализа из каждой струи воды с дубликатом. Отбор производят с помощью воронки большого диаметра.

В целях получения данных для оценки перспектив нефтегазоносности необходимо изучать также и растворенные в воде газы.

К минеральным отложениям (или новообразованиям) источников относятся: охры, натеки, налеты, туфы, соли, грязи, которые всесторонне изучаются. Проводятся химические и спектральные анализы. Данные наносятся на том же плане, что и источник. Они могут говорить о многом, а именно: о происхождении источника, состава воды и ее изменениях.

Ученые из Германии и Новой Зеландии обнаружили самую горячую подземную воду на планете. Температура так называемой сверхкритической жидкости в гидротермальных источниках на дне Атлантического океана составляет 407 градусов по Цельсию. Работа ученых опубликована в журнале Geology.

При увеличении давления и температуры вода переходит из жидкого состояния в газообразное. Однако при достижении определенных критических значений обоих параметров вода приобретет новые свойства, не характерные ни для газов, ни для жидкостей. Так, вещество в этом состоянии является более плотным, чем газ (и для него не соблюдаются газовые законы), но менее плотным, чем жидкость (и обладает иными свойствами).

Ученые умеют получать сверхкритическую жидкость в лабораторных условиях, однако в природе вода в таком состоянии до сих пор обнаружить не удавалось. Группа исследователей обнаружила гидротермальные источники в Атлантическом океане к югу от экватора. Измеряя температуру воды, вырывающейся из источника, ученые получили значение 407 градусов по Цельсию. В короткие моменты после выброса (около 20 секунд) жидкость сохраняла температуру до 464 градусов по Цельсию.

Компьютерное моделирование показало, что перед тем, как выйти из-под поверхности, вода в этих источниках проходит по трещинам в морском дне, которые уходят достаточно глубоко и прогреваются от магмы. Именно в трещинах нагретая до 407 градусов вода, находясь под давлением в 300 бар (296 атмосфер), переходит в сверхкритическое состояние.

Вода в таком состоянии вымывает металлы и другие элементы из горных пород гораздо лучше, чем в жидком. Вместе с водой из-под поверхности в океан вырываются золото, медь, железо, сера, марганец и некоторые другие. Из-за сульфидов (солей серы), оседающих вокруг источников, вода и камни окрашиваются в черный цвет. Поэтому такие гидротермальные источники получили название «черных курильщиков». В данной работе ученым удалось обнаружить самую горячую воду в «черных курильщиках» Две Лодки (Two Boats) и Сестринский Пик (Sisters Peak).