В кальдере вулкана - Геннадий Александрович Карпов
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Центральное озеро имеет глубину от 0,5 до 1,5 м. С северного берега до середины озера дно медленно углубляется от 0,2 до 0,6 м. Затем на протяжении около 100 м происходит углубление до 1,5–2 м, и в 200–250 м от южного берега зафиксирована максимальная глубина 2,2 м. У самого южного берега, с расстояния 15–20 м, дно резко поднимается. У берега отмечены высокие заросли зеленых водорослей. Дно очень вязкое, с тиной серого цвета, и лишь напротив устья ручья Веселого отмечается тонкий слой песка. На глубине встречены хвощеобразпые водоросли светло-красного цвета. Предполагается наличие на них тонкого осадка коллоидных гидроокислов железа, при встряхивании осадок слетает, и водоросли приобретают светло-зеленый цвет.
Вода в озере мутная, много взвеси бурого цвета, сформировавшей осадок мощностью не менее 0,5 м. При взмучивании осадка образуется облако ила черного цвета. В озере обитают жучки коричнево-черного цвета, улитки и небольшие гольцы. Из озера вытекает река Шумная.
РАДОНОВЫЕ ВАННЫ
При комплексном изучении термопроявлений в кальдере Узон, естественно, термальные источники были обследованы и на содержание в них радиоактивных элементов. Большую работу в этом направлении провел научный сотрудник Института вулканологии ДВНЦ АН СССР А. М. Чирков. В 1969 г. им была выполнена серия измерений концентрации радона в спонтанных газах горячих источников, грязевых котлов и теплых озер Узона. В последующие годы были проведены режимные определении содержания радона в реперных точках, а также фоновые содержания радона в воздухе и почвах Узона. Для измерения радиоактивности газов термальных источников использовался радиометр РКБ4-Iем, позволяющий определить объемную альфа-активность с точностью до 0,5×10-10 Ки/л. Конструкция детектора радиометра РКБ4-Iем обеспечивает отбор жидких и сыпучих проб, что дает возможность определять суммарную радиоактивность проб воды из термальных источников и грунта термальных полей. Радиоактивность воздуха измерялась эманометром «Альфа» с точностью до 0,5×10-11 Ки/л. Отбор проб воздуха на термальных полях производился на высоте 1 м от поверхности исследуемого объекта. Работами А. М. Чиркова было установлено, что в кальдере фиксируются четыре аномальные зоны, приуроченные к первому, второму и третьему участкам Восточного термального поля и к району Фумарольного озера. Обнаружилось, что контуры температурных и радоновых аномальных зон имеют большое сходство. Кроме того, выявилась четкая приуроченность как более высокотемпературных, так и наиболее высокорадоновых участков к линейным зонам тектонических нарушении. Было подменено также увеличение радиоактивности спонтанных газов в участках пересечения трещинных зон северо-западного и северо-восточного простирания. Эти наблюдения позволили предположить, что поступление как высокотемпературного теплоносителя, так и радона происходит по одним и тем же каналам, которыми являются, скорее всего, тектонические трещины. По ним же к поверхности Земли поднимаются и высокоминерализованные термальные воды хлоридно-натриевого состава. С удалением в стороны от трещин уменьшается и радиоактивность, и общая минерализация, и температура растворов источников.
Радон — радиоактивный химический элемент с порядковым номером 86. Он имеет три природных радиоактивных изотопа, принадлежащих радиоактивным семействам урана (радон с атомным весом 222), тория (торон с атомным весом 220) и актиния (актион с атомным весом 219). Название элементу дал наиболее долгоживущий изотоп, образующийся в результате альфа-распада изотопа радия с атомным весом 226 по схеме:
226Ra → 222Rh + 4Не.
Период полураспада радона равен 3,825 дня. В атмосфере обычно содержится порядка 7×10-17 вес. % радона. При стандартных условиях (t=25 °C, Р = 1 атм.) радон находится в газообразном состоянии. В воде при 0 °C растворяется около 0,51 % (от объема воды) радона.
Своей широкой известностью радон обязан, по-видимому, применению в медицине. Радиотерапия в виде радоновых ванн пользуется большой популярностью на таких известных курортах с природными радоновыми водами, как Цхалтубо, Пятигорск на Кавказе, Белокуриха в Саяно-Алтайской области и др.
К радоновым, по классификации Е. В. Посохова и П. И. Толстихина (1977), относятся воды, содержащие более 5×10-9 Ки/л радона. В случаях, если достаточно высокий дебит источников позволяет принимать проточные ванны, радоновыми могут считаться и воды, где менее 5×10-9 Ки/л радона. Целебность радоновых ванн заключается в действии радоновых излучений. Радиотерапия назначается при лечении заболеваний суставов, периферических нервов, сердечно-сосудистой системы.
На Узоне зафиксированы концентрации радона в газах термальных источников от 3,0×10-9 до 150×10-9 Ки/л. Обычными являются концентрации (7–9,0)×10-9 Ки/л. На третьем участке Восточного термального поля и в районе Фумарольного озера чаще отмечаются высокие концентрации, порядка 35×10-9 Ки/л.
Наблюдениями А. М. Чиркова установлено, что приток радона к поверхности Земли на Узоне осуществляется с газами. Сами термальные воды, лишенные газов, практически не содержат радона.
К наиболее интересным, с точки зрения приема радоновых ванн на Узоне, является горячее Банное озеро на первом участке Восточного термального поля. В истоке ручья, вытекающего из озера, постоянно бурлит крупными газовыми пузырями глубокий грифон. Купающиеся называют это место «парилкой». На дне грифона (глубина более 1,5 м) хорошо прощупывается трещина, из ко-торой бьет струя газоводяной смеси с температурой не менее 70 °C. Смешиваясь с большим объемом 35-градус-Кой воды озера (в приповерхностном слое), эта струя в радиусе 3–4 м создает насыщенную газами зону с температурой 42–45 °C. Основным компонентом в газовой смеси является углекислый газ. В этом грифоне в октябре 1978 г. концентрация радона достигала 5,3×10-9 Ки/л.
УЗОНСКИЙ НАРЗАН
Узон уже познакомил пас с самыми разнообразными явлениями природы. Поэтому наличие здесь минеральных источников, сходных по ряду признаков с известными кисловодскими нарзанами, воспринимается уже как само собой разумеющееся. Действительно, даже для кавказских нарзанов общепринятым является мнение о вулканогенном происхождении насыщающего их углекислого газа.
А Узон ведь сам в недавнем прошлом — активный вулкан, и, как мы помним, основным компонентом в газовом дыхании недр кальдеры является именно углекислый газ.
Он поднимается по трещинкам зоны глубинного тектонического разлома и, встречая на своем пути слабоминерализованные пластовые воды, выходит вместе с ними на поверхность в виде интенсивно газирующих минеральных источников. Они сконцентрированы в двух местах. Один участок выходов углекислых термальных вод сосредоточен под северо-западным склоном горы Белой, в 300–350 м к западу от тропы, идущей от озера Банного к истоку реки Шумной. Здесь, у самого края болотистой низины, простирающейся вплоть до Центрального озера, выходят несколько небольших газирующих источников с общим дебитом не более 1 л/с. Вода сульфатно-углекислая, магнезиально-кальциево-натриевая, с общей минерализацией не более 1,3 г/л, pH 6,1 и температурой 20 °C.
Вторая, гораздо большая по масштабу проявления, группа нарзанных источников была обнаружена в районе северо-восточного обрамления озера
