Киргизиянын углекислоталуу сууларынын келип чыгышы
Углекислоттуу сулардын келип чыгышы гидрогеологияда эң талаштуу маселелердин бири болуп саналат жана минералдык суларды түзүү проблемасында түйүндүү болуп эсептелет.
Углекислоттуу сулар вулкандык келип чыгышы боюнча гипотеза, вулкандык жарылууларда жана азыркы вулканизм аймактарындагы термалды суларда углекислоттун бар экендиги менен байланыштуу. Вулкандык процесстердин дайыма углекислота бөлүнүп чыгышы, анын УМВдеги булагын далилдөө зарылдыгын жокко чыгарат. Көптөгөн европалык геологдор С02нин чыгышын чыгыштагы, Польшадагы жана Чехословакиянын Карпатында, ошондой эле Рейндин сланец тоолорунда, углекислоттуу булактар көп кездешип, бирок азыркы вулканизмдин белгилери жок экенин кабыл алышат.
Киргизияда да азыркы вулкан жок жана, көрүнгөндөй, УМВнын булагын бул жол менен түзүү мүмкүнчүлүгү жөнүндө сүйлөшүүгө негиз жок. Биздин республикабыздын аймагында геологиялык жактан жакынкы (жаратылыш жагынан алганда) өткөндө магматикалык агымдардын бар экендиги бар — жаңы тектоникалык этаптын башында, азыркы (кайнозойдук) геологиялык доордун биринчи (палеогендик) эринин аягында, 25 миллион жыл мурун. Бишкектен Балыкчыга бараткан жолдо, Боом капчыгайында, Кунгей-Алатоо тоолорунун этегинде Тору-Айгыр айылында, Ысык-Көлдүн түндүк жээгинде, Уселек капчыгайында, Торугарт-Тау тоолорунда жана башка жерлерде бетине чыккан магманын катмары кездешет. Бул жерде, эгер биринчи эки учурда углекислоттуу сулар жок болсо, Уселек участкасында углекислотко бай минералдашкан сулар бар, алардын болушу кайнозойдук магматизм менен байланыштуу болушу мүмкүн.
Магма тереңдикте гана эмес, азыркы вулканизмдин жерлеринде бар экендиги, адистердин көпчүлүгү тарабынан таанылат жана геофизикалык изилдөөлөрдүн материалдары менен тастыкталат. Эгерде ал жер бетине "өзүнүн жеке өзгөчөлүгү" менен чыга албаса, кээ бир геологдордун пикири боюнча, ал өзүнүн курамынан жогорку мобилдүүлүк менен жогорку жакка чыгып кетүүгө жөндөмдүү бөлүгүн бөлүп чыгара алат. Мындай жакшы миграцияланган магматикалык эритменин бөлүгү углекислот болушу мүмкүн, ал магматикалык агымдарды адатта коштоп жүрөт.
Дүйнөдөгү минералдык суларды мыкты билген, советтик гидрогеолог А. М. Овчинников (1904—1969), советтик минералдык суларды изилдөө мектебинин өнүгүүсүнө чоң таасир эткен, азыркы доордо углекислоттуу сулар тек гана ачык же жашыруун жаңы интрузиялар (магматикалык денелер) бар жерлерде пайда болот деп эсептейт, Киргизиянын аймагы үчүн эч кандай исключение жасалбайт, анткени ар тараптуу геологиялык изилдөөлөргө карабастан, терең геофизикалык методдорду колдонуу менен, жогоруда аталган магматикалык денелерден башка, эч кандай жаңы интрузиялар табылган эмес, алар геологдор арасында эффузивдик денелер катары эсептелет, интрузивдик эмес, биринчи тереңдикте муздаган. Бирок жаңы магматикалык интрузия углекислотту өз алдынча бөлүп чыгара бербеши керек. Кээ бир адистердин пикири боюнча, жогорку температуранын таасири астында башка курамдагы жыныстар, мисалы, кальций карбонатынан турган отложениелер, углекислотту бөлүп чыга баштайт. Башка учурларда, жогорку басым катышуусу негизги фактор катары каралат, бул да жыныстардын курамын жана түзүлүшүн өзгөртүүгө жардам берет. Мындай өзгөрүү метаморфизм деп аталат, ал эми бөлүнгөн углекислот термалды же динамикалык метаморфизмдин продукты болуп саналат.
Тереңдикте жыныстарды терең өзгөртүүдөн тышкары, табиятта салыштырмалуу аз тереңдикте (жүздөгөн метрлер жана биринчи километрлер) жыныстарды аз өзгөртүү процессери бар, бирок бул процесс, мисалы, кумдун кумташка айлануусуна алып келет. Геологдор мындай процессти диагенез деп аташат жана жаш отложениелердин топтолгон жерлеринде кеңири таралган. Диагенез учурунда да углекислоттун бөлүнүшү белгилүү, белгилүү шарттарда УМВ түзүүгө жөндөмдүү болушу мүмкүн. Мындай түшүндүрмөнү адистер кабыл алышты, алар С02нин жогору концентрацияларын Словакиядагы 900 метр тереңдикте неогендик отложениелерди ачкан скважинада табышкан. Диагенетикалык жол менен газдын пайда болушунун тууралыгын кабыл алууда негизги роль, скважина тереңдеген сайын, суудагы концентрациянын төмөндөшү болду.
Киргизиядагы жер астындагы суларда С02нин келип чыгышы боюнча типтүү гипотезалардын бири биохимиялык генезис гипотезасы болуп саналат, ал белгилүү ташкенттик гидрогеолог Б. А. Бедер тарабынан, негизинен, Фергана хребетинин түштүк-батыш капталындагы Киргизия аймагындагы изилдөөлөрүнүн материалдарына таянып иштелип чыккан.
Жер кыртышында эркин углекислоттун пайда болушу боюнча эң кеңири таралган көз караш химиялык гипотеза болуп саналат. Бул гипотезанын белгилүү пропагандисти, геолог жана геохимик академик А. В. Щербаков, бай жеке байкоолордун жана ар түрдүү адабий булактардын негизинде, азыркы доордо углекислоттун пайда болушу көбүнчө экзогендик процесс менен байланыштуу экендигин аныктады, алардын арасында кислороддун кирүүсү зонасында (ошол эле оксиддешүү зонасы) экзогендик метаморфизм негизги роль ойнойт. Анын мазмуну эң кеңири мааниде оксиддешүүдө — күйүүдө, битумдардын, көмүрдүн, сульфиддердин жай (нормалдуу) оксиддешүүсүндө жатат. Гипотезанын автору жер астындагы суларды жана жер астындагы атмосфераны углекислот менен байыту фактысын, Криворожье, Кузбасс, Донбасс, Урал, Тянь-Шань жана башка көптөгөн жерлерде тоо казууларында жана табигый боштуктарда, ушундай шарттарда, экзогендик химиялык табиятын болжолдоо көп учурда жалгыз мүмкүн болгон деп эсептейт. Бирок, бул жерде автор тарабынан каралган учурларда, углерод оксидинин жалпы саны аз жана, адатта, углекислоттуу суларды түзүүгө алып келбейт деп белгилениши керек.
Жогоруда каралган гипотезалардан тышкары, башка же ушул гипотезалардын ар кандай варианттары да бар. Алардын көбү илимий негиздемеге ээ жана туруктуу тарапкерлерине ээ. Бул жагдайда эки билдирүүнү негиздөө маанилүү: биринчиден, табиятта, көрүнүп тургандай, УМВнын пайда болушуна алып келген бир же эки-үч так процесс жок; экинчиден, бул суларды түзүү маселеси татаал жана акыркы чечимден алыс.
Киргизиянын аймагында ар кандай келип чыгышы бар УМВлар байкалууда, алар өзүнүн бардыгына эндогендик жана экзогендик факторлорго байланыштуу. Мисалы, Бешбельчир-Арашан кенинин келип чыгышы, балким, минералдык сулардын энергиясы жана курамынын бөлүгүн абдан тереңдиктен кирүүсү менен байланыштуу. Бул үчүн төмөнкү жагдайлар күбө болот: көп жылдык тоңдурулган зонада бошотулганда, жер астындагы сулар, ошол эле учурда, +20° С чамасында температурага ээ; микроэлементтердин курамында литий, рубидий сыяктуу элементтердин жогору мазмуну бар, аларды кээ бир адистер магматикалык очоктор менен байланышкан сулар үчүн типтүү деп эсептешет; бул кендин минералдык суларында гелийдин адаттан тыш көптүгү бар, Тянь-Шандын УМВлары үчүн — тереңдиктердин типтүү газы; структуралык жактан кен татаал тектоникалык түзүлүш менен байланыштуу, анын контурларында шакектик структуранын белгилери көрүнөт, бул, балким, УМВнын пайда болушуна жардам берген тереңдиктин түзүлүшүнүн өзгөчөлүктөрүнүн көрүнүшү. Жогорудагы "жакшы" аргументтер бар болсо, бул УМВлардын тереңдигине каршы фактылар азырынча жок.
Киргизиядагы углекислоттуу сулар кендеринин чоң тобу үчүн А. В. Щербаковдун химиялык экзогендик оксиддешүүсүн кабыл алуу эң ылайыктуу. Бул Фергана хребетинин приосевой бөлүгүндөгү углекислоттуу сулар жөнүндө болуп жатат, анда угленос жыныстары кеңири таралган, тектоникалык бөлүнүү себептүү катуу жарылган, кислороддун тереңдикке кирүүсүнө шарт түзөт, жамгыр суусу жана аба агымдары аркылуу. Натыйжада, бул көптөгөн, бирок кичинекей углекислоттуу жана темир суларды түзүүгө алып келет, температурасы фондук температурадан 2-4 эсе жогору. Ушундай УМВлардын газ курамында гелийдин практикалык жоктугу жана абадагы мазмунунун пропорциясы бузулган азотдун байкалышы мүнөздүү; кислород оксиддешүүгө сарпталган, ал эми азот, белгилүү болгондой, инерттүү газ болуп, биохимиялык процесс катары продукт катары сакталат же пайда болот.
Кээ бир участкаларда УМВнын пайда болушунун эң мүмкүнчүлүү процесс катары органикалык заттарга бай отложениелердин диагенезин таануу керек. Мындай түшүндүрмө Карашорин кендери тобу үчүн ылайыктуу, анда углекислот жана азот менен катар метан кеңири таралган — мындай жыныстарды углефикациялоо процессинин типтүү газы жана таш көмүрдүн антрацитке айлануусу.
Республиканын бардык кендери үчүн минералдык сулардагы углекислоттун пайда болушунун себептери бир нече же андан да аз ишенимдүү белгиленет. Мисалы, Аксу УМВ кениндеги газ бөлүнүүлөрү дээрлик толугу менен углекислоттон турат, гелийдин дээрлик жоктугу менен. Бул, балким, метаморфикалык келип чыгышын көрсөтөт.
Албетте, бул жалгыз учур эмес.
Адистер жаңы фактыларды чогултуп, эскилерин интерпретациялап, табиятта болуп жаткан көрүнүштөрдү, анын сырларын ачууга алып келген жаңы жана жаңы далилдерди табууда. Киргизиядагы углекислоттуу сулардын келип чыгышы боюнча талаштар токтогон убакыт келет, албетте.
