Соленосные бассейны на планете формировались в разные геологические эпохи. Соленакопление в голоценовое время (Q_IV) по масштабам развития резко отличается от формирования древних соленосных толщ. Закономерное изменение галогенного седиментогенеза в истории Земли от кембрия до современной четвертичной эпохи проявляется как в тектоническом плане размещения зон соленакопления (с докембрийских и эпигерцинских платформ галогенез переместился в область альпийского тектогенеза), так и в морфологической структуре площадей соленонакопления. Обширные глубокие бассейны морского генезиса сменились преимущественно континентальными водоемами (озерами) и реже отшнурованными от моря заливами и лагунами с глубинами от нескольких до десятков метров.

Солеродные водоемы озерного типа в России располагаются на юго-востоке в зоне степей, полупустынь и пустынь. Среди них известны соляные озера Прикаспийской впадины Индер, Эльтон, Баскунчак, Булухта и др., а также соры с широким раз-витием грязевых отложений (пелоидов). В пространствах между грядами и увалами развиты солончаки и соры, вытянутые большей частью в том же юго-западном направлении с относительным понижением до 1—2 м. Соляные ядра куполов-диапиров выходят на дневную поверхность (Богдо, Улаган, Джилансаид, Аще-Булак, Саркрамабас, Кумыз-Тюбе, Индер, Чапчачи и др.). Количество куполов в пределах впадины составляет около 2000. Самосадочные озера Баскунчак, Индер, Эльтон отвечают положению сводовых частей одноименных соляных куполов. В рельефе впадины они занимают пониженные участки. Их солеродный режим поддерживается за счет кунгурских соленосных образований, претерпевших в мезозойско-кайнозойское время структурную перестройку условий залегания [1]. Их солевые ядра характеризуются наличием карстовых воронок, в которых идут процессы выщелачивания гипса, галита, проявляется сульфатный и галогенный карст вблизи озер. Эти рассолы пополняют солевой баланс мелководных озер. В условиях увлажненного климата, альтернативного аридному, определенную роль в солевом балансе играют поверхностные воды, которые при стоке в озера растворяют засолоненные породы (Соль-Илецкие рапные озера).

На различных стадиях галогенеза хемогенным путем выпадают из рапного раствора и образуются озерные эвапоритовые минералы голоценового возраста: глауберит, астраханит, мирабилит, тенардит, гипс, галит, эпсомит и др. Мощные соляные отложения обнаружены в озере Баскунчак — 257,2 м (скважина № 1) и озере Эльтон — 100,75 м (скважина № 5-к). Соленосные осадки хазарских отложений морского генезиса не вскрыты. Стратиграфический разрез представлен чередованием слоев галита с илами и песчано-глинистыми разностями, что свидетельствует о периодическом изменении климатической обстановки. Образование песчано-глинистых и иловых отложений происходило в условиях повышенной увлажненности, соляных пород — в условиях сухого аридного климата. В центральной части озера Индер скважиной вскрыты отложения бакинского (Q_IIbk) и новокаспийского (Q_IVn) ярусов на глубину 505 м. Новокаспийские отложения мощностью 36 м представлены относительно чистой каменной солью — галитом. В литологическом разрезе бакинского яруса встречены три пласта галита (каменной соли) толщиной до 10 м.

Современные солеродные водоемы с рапой, грязями, ручьями и реками широко используются в бальнеологии [2, 3]. Это природные лаборатории, в условиях которых успешно проводится изучение геологической истории четвертичного периода голоцена и всесторонне наблюдаются процессы галогенеза для выяснения особенностей соленакопления древних эпох.

Ионно-солевой состав, величина минерализации, биологически активные компоненты грязевых растворов и рапы определялись в лаборатории Волгоградской геолого-разведочной экспедиции.

Во внутренней части Прикаспийской впадины, в областях близкого расположения куполов к дневной поверхности или прорыва соляного диапира на поверхность с одноименными озерами и сорами формируются и аккумулируются основные ресурсы грязей рапных озер бальнеологического назначения и солоноватых, соленых лечебно-столовых и лечебных подземных вод (рапа и минеральные источники, родники и реки).

Основными генетическими типами лечебных грязей, встречающимися в Прикаспийской впадине, являются [4]:

1) сульфидные иловые грязи;

2) пресноводные глинистые илы;

3) сапропели.

Сульфидные иловые грязи — это органоминеральные тонкодисперсные иловые отложения соленых водоемов, содержащие различные количества сульфидов, сероводорода и сернистых соединений железа.

Континентальные сульфидные иловые грязи — это илистые отложения соленых озер материкового происхождения (тектонических, термо-карстовых, старичных и др.).

Континентальные грязевые озера относятся к пустынным и полупустынным зонам хлоридного и сульфатно-хлоридного соленакопления. Здесь встречаются месторождения наиболее высокоминерализованных сульфидных грязей. Примерами грязевых месторождений, приуроченных к озерам, являются Индер, Аралсор, Булухта, Баскунчак — 20 тыс. м³, Эльтон — 600 тыс. м³ (Волгоградская и Астраханская области, Казахстан) [5—7].

Вдоль береговой линии встречаются сульфидные иловые грязи лагун и лиманов, образовавшиеся в результате волноприбойной деятельности Каспийского моря.

Сульфидные иловые грязи морского генезиса формируются в морских заливах, защищенных от сильных течений и волн песчаными косами, барами. Грязи морского генезиса характеризуются невысоким содержанием сульфидов, отсутствием засоренности частицами >0,25 мм и гипса, преобладанием силикатных частиц. Примером таких грязей являются грязи курорта Саки, озер Ялы-Майнак, Большое—Ялы-Майнакское в западной части Крымского полуострова.

Сульфидные иловые грязи подразделяются по содержанию сульфидов на:

1) слабосульфидные — 0,05—0,15%;

2) сульфидные — 0,15—0,50%;

3) сильносульфидные — >0,50%.

По величине минерализации грязевого раствора встречаются в основном высокоминерализованные — 35—150 г/дм³ и очень высокоминерализованные — 150 г/дм³.

По составу грязевого раствора пелоиды озер Прикаспийской впадины в основном хлоридные натриевые, магниевые, магниево-натриевые; сульфатно-хлоридные магниево-натриевые (реже натриевые); реже встречаются гидрокарбонатно-хлоридные натриевые.

Грязевой раствор состоит из воды и растворенных в ней солей, органических веществ и газов. Грязевой раствор является производным воды (рапы), покрывающей грязевые отложения, вследствие чего минерализация и ионный состав отражают состав рапы водоема. Величина минерализации грязевого раствора является важным показателем для бальнеологии. У грязей различного типа она может колебаться в пределах от 0,01 (у торфов и сапропелей) до 350 (у иловых сульфидных грязей) г/дм³, что обусловлено различным характером питания и режима этих месторождений.

Континентальные грязевые озера Прикаспийской впадины относятся к пустынным и полупустынным зонам хлоридного и сульфатно-хлоридного соленакопления. К ним приурочены месторождения наиболее высокоминерализованных сульфидных грязей. Примером подобных грязевых месторождений являются грязи урочищ и балок озер Тинаки, Эльтон, Баскунчак, Индер и др. Волгоградской и Астраханской областей [5, 6, 8, 9].

Сопоставим и сравним состав грязевых растворов озера Эльтон, Крыма и известнейших грязевых курортов и озер в России и Казахстане.

На курортах Саки и Евпатория (Крым) грязи иловые соленасыщенные сильносульфидные (бромные). Ионно-солевой состав грязевого раствора представлен формулой Курлова:

В солевом составе грязевого раствора CaSO₄ 3%; MgSO₄ 8%; MgCl₂ 19%; NaCl 70%. Степень метаморфизации rNa/rCl=0,79 (высокая). Химический состав грязевого раствора — хлормагниевый IIIa тип (по Е.Ф. Посохову) морского генезиса. Ионно-солевой состав, определяющий лечебные свойства грязей: высокое содержание магния — 8,34 г/л, кальция — 1,08 г/л, натрия — 37,23 г/л, концентрация брома 120 мг/л.

Санаторий «Эльтон» использует иловые соленасыщенные среднесульфидные бромные грязи. Формула грязевого раствора:

В ионно-солевом растворе высокое содержание магния — 15 000—25 000 мг/л, высокая концентрация брома — 400—1300 мг/л, содержание ортоборной кислоты 64 мг/л, сероводорода 50 мг/л. Грязи обладают бактерицидными свойствами.

Курорт «Тинаки» (Астраханская область): грязи иловые соленасыщенные сильносульфидные, при-урочены к одноименному озеру. Грязевой раствор представлен в виде формулы Курлова:

В солевом составе грязевого раствора MgSO₄ 13%; MgCl₂ 4%; NaCl 83%. Степень метаморфизации rNa/rCl=0,97 (высокая). Химический состав грязевого раствора — хлормагниевый IIIa тип (по Е.Ф. Посохову) морского генезиса. Ионно-солевой состав грязевого раствора: высокое содержание магния — 8,34 г/л, кальция — 1,08 г/л, натрия — 37,23 г/л, концентрация брома 220 мг/л.

Соры или соровые понижения занимают большие территории в пределах Прикаспийской низменности, в которых находятся лечебные грязи. В сорах грязи иловые соленасыщенные слабосульфидные, сульфидные, близко залегают к поверхности и имеют небольшую мощность — до 0,1 м.

Таким примером являются иловые соленасыщенные слабосульфидные бромные грязи сора Южный Каработан:

По химическому составу грязевой раствор хлоридный натриевый с минерализацией 328 г/л с содержанием биологически активного брома 250 мг/л.

В окрестностях озера Аралсор распространены иловые соленасыщенные сульфидные бромные грязи, по составу хлоридные натриевые с минерализацией 168 г/л.

В солевом составе грязевого раствора CaHCO₃ 2%; MgHCO₃ 3%; MgSO₄ 10%; MgCl₂ 2%; NaCl 83%. Степень метаморфизации rNa/rCl=0,97 (высокая). Химический состав грязевого раствора — хлормагниевый IIIa тип (по Е.Ф. Посохову) морского генезиса.

В береговой зоне озера Альжан залегают иловые соленасыщенные сульфидные грязи, по составу хлоридные магниево-натриевые с минерализацией 150 г/л.

Биологически активными компонентами являются сульфиды, магний и бром.

Озеро Добгин-Хак в Астраханской области содержит иловые соленасыщенные сульфидные бромные грязи, по составу хлоридные натриевые с минерализацией 165 г/л. Формула грязевого раствора:

В солевом составе грязевого раствора CaHCO₃ 0,5%; CaSO₄ 1,5%; CaCl₂ 9%; MgCl₂ 1%; NaCl 88%. Степень метаморфизации rNa/rCl=0,89 (низкая). Тип грязевого раствора — хлоркальциевый IIIб тип (по Е.Ф. Посохову).

Во внутреннем гидрогеологическом бассейне минеральных вод ячеистых межкупольных мульд и типичных куполов выявлены купола-гиганты, к которым приурочены одноименные рапные озера хлоридного галогенеза с залежами сульфидных грязей. Окрестности озера Индер с руслом источника Аще-Булак содержат иловые высокоминерализованные сильно сульфидные грязи. Состав грязевого раствора хлоридный натриевый, его формула:

В солевом составе грязевого раствора Ca (HCO₃)₂ 1%; CaSO₄ 6%; CaCl₂ 1%; MgCl₂ 5%; NaCl 87%. Степень метаморфизации rNa/rCl=0,94 (очень низкая). Химический состав грязевого раствора — слабый хлоркальциевый IIIб тип (по Е.Ф. Посохову), показатель континентальной обстановки засоления. Эти отложения можно отнести к бромным иловым сильносульфидным высокоминерализованным лечебным грязям.

В балке Малая Сморогда, окрестности озера Эльтон, содержатся иловые соленасыщенные среднесульфидные грязи. Состав грязевого раствора хлоридный натриево-магниевый, его формула:

В солевом составе грязевого раствора CaSO₄ 1%; MgSO₄ 14%; MgCl₂ 37%; NaCl 48. Степень метаморфизации rNa/rCl=0,56 (высокая). Химический состав грязевого раствора сильный хлормагниевый IIIa тип (по Е.Ф. Посохову), показатель хлоридного магниевого галогенеза. Содержит биологически активный бром — 385 мг/л.

Во внешнем гидрогеологическом бассейне минеральных вод в зоне распространения соляных гряд встречаются рапные озера с сульфатным, реже хлоридным типом галогенеза.

К озерам с сульфатно-хлоридным галогенезом относится озеро Горько-Соленое (Булухта), его длина — 14 км, ширина 7 км. На большей части озера донные отложения представлены илами мощностью от 2 до 12 см, залегающие на глинах серого цвета. Иловые отложения озера имеют следующие показатели: объемный вес 1,95—2,15 г/см³, влажность 27,26—42,75%, содержание сульфидов железа 0,05—0,07% (на сырую грязь), минерализация грязевого раствора 238 г/дм³. Состав грязевого раствора сульфатно-хлоридный магниево-натриевый, его формула:

В солевом составе грязевого раствора CaHCO₃ 1%; MgSO₄ 22%; Na₂SO₄ 17%; NaCl 60%. Степень метаморфизации rNa/rCl=1,28 (очень низкая), показатель инфильтрационного происхождения. Химический состав грязевого раствора — гипсовый IIб тип (по Е.Ф. Посохову), показатель континентальной обстановки засоления. Эти отложения можно отнести к иловым слабосульфидным соленасыщенным лечебным грязям. Грязи черного цвета, маслянистые на ощупь, обладают хорошей пластичностью, легко намазываются на тело человека. Запасы иловых отложений, залегающих в озере, при площади их распространения около 50 км² и средней мощности 0,05 м по категории С1 составляют 25 млн м³, являются неперспективными из-за малой мощности илов. Могут использоваться в бальнеолечении.

Грязелечение (пелоидотерапия) и купание (талассотерапия) в рапных озерах Прикаспийской впадины рекомендуются для медицинского использования в продолжительный теплый период c мая по октябрь (включительно) при различных заболеваниях опорно-двигательного аппарата, нервной системы и др.

Озерно-ключевые сульфидные иловые грязи — подтип сульфидных иловых грязей, эти отложения соленых озерно-ключевых водоемов в основном карстового, старичного или плотинного генезиса, питаемых подземными минеральными водами, встречаются в озерах степных зон Прикаспийской впадины.

Сапропели — иловые органические отложения в основном пресноводных водоемов с небольшой примесью минеральных веществ, образующихся в результате микробиологического разложения водорослей, растительных, а также животных остатков. Сапропели характеризуются высокой влажностью (до 97%), низкой минерализацией грязевого раствора (обычно <1 г/дм³, нередко <0,1 г/дм³, в отдельных случаях до 10 г/ дм³) и нейтральной величиной pH=7. Сапропелевые отложения большой мощности (до 10 м) накапливаются в водоемах с интенсивным развитием растительной и животной жизни. Они формируются в пресных озерах и старицах рек Урал, Волга, Илек, Эмба и др. В лечебных целях обычно разрабатываются верхние слои сапропелей мощностью 1—2 м.

Бальнеологические ресурсы озер являются продуктом многоцелевого назначения и могут комплекс-но использоваться в народном хозяйстве и оздоровлении населения.

Современные солеродные водоемы используются в бальнеологии, а также являются объектом добычи минерального сырья для химической и пищевой промышленности. Их следует изучать и рассматривать как природные лаборатории, в которых успешно проводятся исследования и наблюдения геологической истории четвертичного периода. Всестороннее познание галогенеза очень важно для выяснения особенностей древнего соленакопления, образования грязей, изучения минералогического и химического составов.

Иловые отложения озер и сор являются месторождениями соленасыщенных лечебных грязей — от слабосульфидных до сильносульфидных (бромных). Они относятся к перспективным или неперспективным месторождениям из-за малой мощности слоев. По ионно-солевому составу хлоридные натриевые, магниевые, магниево-натриевые, сульфатно-хлоридные магниево-натриевые, с минерализацией от 73 до 328 г/дм³. Лечебные грязи Прикаспийской впадины по содержанию биологически активных компонентов не уступают ресурсам Крыма и Мертвого моря.

Лечебные свойства определяются ионно-солевым составом, величиной минерализации, содержанием магния, кальция, брома, ортоборной кислоты.

Автор декларирует отсутствие конфликта интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

The author declare no conflict of interest.

Сведения об авторах

Мязина Наталья Григорьевна — к.г.-м.н., доцент; e-mail: miazinanatalia@rambler.ru

Автор, ответственный за переписку:

Мязина Н.Г. — к.г.-м.н., доцент; e-mail: miazinanatalia@rambler.ru

Как цитировать:

Мязина Н.Г. Формирование и распространение месторождений лечебных грязей в Прикаспийской низменности. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2019;96(6):-60. https://doi.org/10.17116/kurort201996061