Гидрогеология Бурятии

В геологическом отношении Бурятия расположена в пределах Байкальской складчатой области. Это южная часть Сибирской платформы, которая подверглась интенсивному горообразованию в кайнозое, вследствие чего возник высокогорный рельеф.
Гидрогеологическая область Байкальской рифтовой зоны представляет собой одну из крупнейших рифтовых зон мира. Она включает систему грабенов, заложенных в неогене и продолжавших развиваться в четвертичное время. К ним приурочен ряд артезианских бассейнов. Грабены ограничены системой молодых разломов, с, которыми связаны выходы многочисленных термальных источников (до 60 источников). Температура воды источников колеблется от 20 до 82°С, расходы — от 1 до 85 л/с, минерализация редко достигает 1 г/л. Химический состав воды изменяется от гидрокарбонатно-сульфатного до сульфатно-хлоридного натриевого. Наиболее крупными и нагретыми источниками являются Могойский, Аллинский, Баунтовский, Хакусский, Питателевский, Котельниковский, Умхейский, Гаргинский, Горячинский и др.

К Селенгинскому, Тункинскому, Баргузинскому и другим межгорным артезианским бассейнам, в основном выполненным терригенными отложениями неогена, приурочены пресные и солоноватые термальные воды. В Селенгинском бассейне из скважин с глубины 1800-2900 м самоизливались воды с дебитами до 3 л/с и температурой на устье 50-75°С. В Тункинском бассейне в зоне тектонического нарушения из скважины с глубины 750-900 м получен самоизлив воды в количестве 2-8 л/с с температурой на устье 38 -41°С, с глубины 1500-1900 м расход при самоизливе уменьшился до 0,6 л/с. В Баргузинском бассейне из скважины с глубины 900 м дебит при самоизливе вод был небольшим, а температура составляла 22°С (Гидрогеология СССР).

На территории Бурятии выделены следующие гидроминеральные области (Торгашина М.А. Минеральные источники Республики Бурятия): Восточно-Саянская — термальных и холодных углекислых вод; Байкальская — азотных и метановых терм; Селенгинская — холодных негазирующих радоновых вод; Даурская — холодных углекислых и радоновых вод.

Углекислые термы имеют довольно высокую величину минерализации (от 1,2 до 4,1 г/дм3), по сравнению с холодными углекислыми источниками и многими азотными термами. Среди анионов углекислых терм преобладают гидрокарбонатные, а катионы представлены магниево-кальциевыми и натриево-кальциевыми катионами. Такие воды проникают на значительные глубины, где воды приобретают повышенную температуру (до 19-39°С) и минерализацию (до 5 г/дм3). Глубина циркуляции термальных углекислых вод Аршанского месторождения, Жойганских и Шумакских источников оценивается в 1500-2000 м.

Фото: Слава Кузнецов

Азотные термы. Слабоминерализованные термальные воды, газирующие азотом, развиты исключительно в пределах Байкальской рифтовой зоны. Они формируются в молодых тектонических разломах и выходят на поверхность или непосредственно из трещин в кристаллических образованиях или из отложений, их перекрывающих. К настоящему времени изучено 50 проявлений азотных гидротерм. Каждое такое проявление, как правило, объединяет группу выходов, иногда удаленных друг от друга на значительное расстояние.
Решающим фактором в формировании азотных терм является наличие глубинных разломов, активизированных в кайнозое, по которым происходит интенсивный вынос тепла с глубин 2000-3000 м. На указанных глубинах господствует восстановительная геохимическая обстановка, вследствие чего азотные термы являются щелочными и характеризуются низкими значениями рН. В очагах разгрузки в приповерхностных условиях нередко происходит смешивание терм с грунтовыми или поверхностными водами и происходит изменение окислительно-восстановительных условий и рН смещающегося в нейтральную или слабокислую сторону. Восстановительная обстановка наблюдается в сероводородных термах, а образование сульфатно-гидрокарбонатных и гидрокарбонатных вод происходит в приповерхностных условиях при окислении сероводорода, а на глубинах они могут быть существеннее гидрокарбонатными с повышенным содержанием сероводорода.
Появление метана, сероводорода и водорода в метановых и азотно-метановых термальных водах связано с биогеохимическими процессами разложения органических веществ, содержащихся в осадочных отложениях впадин. Азотные термы разгружаются в межгорные впадины из разломов, секущих их кристаллический фундамент. Гидротермы выносят с глубины большое количество тепла, которое служит ускорителем процессов биохимического разложения органики.
Азотные термы составляют наиболее обширную группу термальных вод, развитых в пределах Байкальской рифтовой зоны. Температура выхода воды колеблется от 20 до 80°С, с преобладанием горячих (свыше 40°С). По условиям залегания, наличию бальнеологических компонентов, общностью химического состава и физических свойств среди азотных терм в Бурятии выделяют четыре типа: горячинский, аллинский, кульдурский и питателевский.

Фото: Слава Кузнецов

Горячинский тип. К этому типу среди азотных терм относятся сульфатные натриевые кремнистые термы. Отличительной особенностью терм этого типа является абсолютное преобладание сульфатов натрия и небольшая минерализация, изменяющаяся от 0.5 до 1,0 г/дм’. Температура терм колеблется в широких пределах: от 20 до 75°С.
Аллинский тип. Воды аллинского типа характеризуются широкими пределами колебаний содержания сульфатов и гидрокарбонатов. Однако растворенные газы азота достигают 98%, кислорода — 5%, метана — 16,5%. Суммарный сероводород содержится обычно в количестве, не превышающем 0,01 г/дм3. Содержание радона в азотных термах аллинского типа редко превышает 10 эман, за исключением источника Алла (40-50 эман). Повышенное содержание сероводорода и радона позволяет выделить сероводородные и радоновые воды.
На территории Бурятии описано 10 горячих источников аллинского типа: Алла (бассейн р. Алла), Уро, Толстихинский (бассейн р. Баргузин), Змеиный (бухта Змеиная, побережье Байкала), Фролиха (бассейн р. Фролиха), Язовские (бассейн р. Язовка)
Кульдурский тип. Этот тип термальных вод распространен на территории Бурятии в Баунтовской, Муяканской и северных частях Байкальской и Баргузинской впадин. Главной особенностью химического состава терм кульдурского типа является высокое содержание в них фтора — 0,014-0,026 г/дм при минерализации 0,30-0,75 г/дм3. По химическому составу термы относятся к фторидным гидрокарбонатным, реже сульфатно-гидрокарбонатным натриевым. Из других источников к кульдурскому типу относятся термы, распространенные на севере Баргузинской (Кучигерский, Умхейский, Сеюйский источники) и Байкальской впадин (Котельниковский, Давшинский источники). В большинстве случаев в местах выхода термальных вод отмечается довольно сильный запах сероводорода, количество которого достигает 0,03 г/дм.
Питателевский тип. В самостоятельный тип выделены азотные кремнистые термы с хлоридно-сульфатным и хлоридно-карбонатным натриевым ионным составом. Такая типизация дает возможность выяснить условия формирования термальных вод с повышенным содержанием хлора. Для щелочных терм Питателевского источника характерно высокое содержание фтора (до 0,008 г/дм3), органических кислот (0,25 мг-экв/л), свободных аминокислот (0,04 мг-экв/дм3), а также отмечены органический углерод (0,002 мг/дм3) и азот (0,0005 мг/дм3). Количество радона в воде достигает 18 эман, а сероводорода — не превышает 0,002 мг/дм3.
Метановые термы распространены в пределах межгорных кайнозойских впадин байкальского типа (Тункинская, Усть-Селенгинская и Баргузинская впадины). Термальные воды с преобладанием метана в газовом составе (до 80-90%) вскрыты на территории Бурятии скважинами. Среди метановых терм выделено два типа: тункинский и истокский. Минеральные воды тункинского типа характеризуются небольшой минерализацией (0,50-1,30 г/дм3), величиной рН 7,2-8,4, по ионному составу они являются гидрокарбонатными и хлоридно-гидрокарбонатными натриевыми (водолечебница Жемчуг в Тункинской впадине; скважина близ с. Сухая (Загза) — восточное побережье Байкала; скважина близ с. Могойто — Баргузинская впадина). Температура воды метановых терм составляла 20-41°С.
Метановые термы истокского типа имеют хлоридный натриевый состав и распространены на ограниченном участке приустьевой части р. Селенги (скважина в районе с. Исток). Минеральная вода имела температуру 90-99°С и минерализацию 3,3 г/дм3, рН был равен 6,9-7,4.


1. Пиннекер Е.В., Писарский СИ., Ломоносов И.С. и др. Гидрогеология Прибайкалья. — М.: Наука, 1968. — 168 с.
2. Ломоносов И.С, Кустов Ю.И., Пиннекер Е.В. Минеральные воды Прибайкалья. — Иркутск: Восточно-Сибирское книжное изд-во, 1977. — 224 с.
3. Минеральные воды Южной части Восточной Сибири/Под ред.: В.Г. Ткачук и Н.И.Толстихина. — М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1961. — Т.1. — С. 20-43.
4. Минеральные воды Южной части Восточной Сибири/Под ред.: Н.А. Власова, В.Г.Ткачук и Н.И.Толстихина. — М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1962. — Т. 2. — С. 78-79.
5. Намсараев Б.Б., Данилова Э.В., Бархутова Д.Д., Хахинов В.В. Минеральные источники и лечебные грязи Южной Бурятии. — Улан-Удэ: Изд-во Бурятского госуниверситета, 2005. — 98 с.

Микроэлементный состав термальных вод.

Обогащение вод редкими щелочами в основном обусловлено воздействием двух факторов – временем взаимодействия воды с горной породой и воздействием температуры. Степень воздействия этих факторов на обогащение вод источников разная. И они в какой-то мере связаны друг с другом. Ведь там, где наблюдается повышенный тепловой поток, обнаруживается и более интенсивный водообмен (Плюснин А.М. Гидрогеохимический режим подземных вод // Байкал. Природа и люди. Под ред. А.К. Тулохонова. — Улан-Удэ: ЭКОС, Изд-во БНЦ СО РАН, 2009).

В абсолютном выражении наиболее высокое содержание лития характерно для Гаргинского источника, оно превышает предельно допустимые концентрации вод питьевого назначения в 40 раз; воды этого источника обогащены литием «аномально», т.е. резко выделяются из общего распределения. В Сеюйском источнике обнаруживается относительное обогащение вод рубидием. Такие «аномальные» содержания редких щелочей в источниках, вероятно, наследуют их концентрации во вмещающих породах.

Стронций имеет высокую миграционную способность, он легко выщелачивается из горных пород, что подтверждается максимальными среди микроэлементов концентрациями в термах. Наиболее высокие содержания стронция и бария обнаруживаются в гидротермах, которые формируются в пределах Икатского хребта. Наиболее высокими концентрациями этих элементов характеризуется Гаргинский источник.

Наиболее высокие содержания алюминия в основном характерны для терм, формирующихся в пределах участков с наиболее интенсивным тепловым потоком – источников Кучигерского, Аллинского, Кулиные Болота. Для этих терм характерен и интенсивный вынос кремнезема, что позволяет предполагать их совместное поступление при взаимодействии воды с алюмосиликатами, которое интенсифицируется под воздействием температуры. Наиболее высокими содержаниями титана характеризуются воды Кучигерского и Алгинского источников. Возможно, их высокая концентрация в этих источниках связана с образованием органоминеральных комплексных соединений, ведь разгрузка этих источников происходит через довольно значительный по мощности горизонт рыхлых отложений, в заболоченной местности.

Относительно повышенные концентрации меди обнаружены в Инском, Горячинском, Гаргинском, Кучигерском, Гусихинском и источнике Кулиные Болота. Вероятно, определяющее влияние на ее концентрирование в растворе оказывает время взаимодействия воды с горной породой.

Никель и кобальт в относительно высоких концентрациях обнаруживаются в Гаргинском и Алгинском источниках, их концентрирование в растворе, вероятно, больше всего связано с временем взаимодействия воды с горной породой. На растворение никеля также влияет, вероятно, и градиент теплового поля, так как относительно высокие концентрации характерны и для Аллинского источника.

Наиболее высокие содержания редких земель обнаружены в источниках Кучигерском, Алгинском и Кулиные Болота, разгрузка которых происходит в заболоченной местности. Возможно, редкие земли накапливаются в растворе в результате образования органо-минеральных комплексных соединений. Эти источники характеризуются и высокими значениями отношения между легкими и тяжелыми элементами, что объясняется большей устойчивостью легких элементов в растворе.

Воды Гаргинского и Сеюйского источников характеризуются высокими содержаниями вольфрама и молибдена. Во всех исследованных термальных источниках наблюдается превышение концентрации вольфрама над молибденом, хотя соотношение между этими элементами в источниках существенно меняется. Это, возможно, связано с соотношением элементов в породах и формами их нахождения. Относительно повышенным содержанием молибдена по отношению к вольфраму характеризуются Гаргинский, Инский и Алгинский источники, пониженными – Змеиный и Горячинский. Относительно высокое содержание вольфрама в Сеюйском, Кучигерском, Умхейском источниках может быть связано с разложением вольфрамита, гюбнерита, а не шеелита, так как воды этих источников характеризуются повышенным содержанием марганца.

Кларк марганца более чем на порядок выше средних содержаний вольфрама. Его содержание в термах, скорее всего, определяется какими-то другими процессами. Дисперсия его концентрации в источниках значительная, это связано, вероятнее всего, с процессами высаживания этого элемента из раствора. На миграцию марганца большое влияние оказывает концентрация кислорода в растворе. На выходе многих источников обнаруживаются отложения железа и марганца; на Гаргинском источнике в травертиновых отложениях обнаруживаются прослои, интенсивно обогащенные элементами, которые находятся в корреляционной зависимости с содержаниями бериллия.
Кларк содержания хрома в кислых горных породах составляет, по А.П. Виноградову (1962), 2,5•10-3 % – его на порядок меньше в кислых породах, чем марганца. Но его концентрация в термальных источниках значительно выше – в Инском и Сеюйском источниках достигает более 100 мкг/л. Относительно повышенные концентрации этого элемента обнаруживаются в Гаргинском и Кучигерском источниках. Повышенное содержание этого элемента обуславливается, на наш взгляд, геохимическим обликом вмещающих воды пород. Отмечается корреляционная зависимость хрома с никелем и кобальтом.

Термальные источники

Сайт для путешественников, где вы сможете найти полную информацию о природных термальных источниках.