Океан «под ногами» или Энергия вулкана в первозданной воде

Автор материала: Вадим Алтаев, к.т.н., президент Евразийского альянса бутилированных вод

В последнее время человечество все чаще задумывается о возможном дефиците питьевой воды. Тому есть разные причины – изменение климата на планете, увеличивающиеся потребности в воде населения земли, а также ухудшение экологической ситуации. Вместе с тем, недавние исследования дают основание полагать, что на большой глубине сосредоточены гигантские запасы чистейшей питьевой воды, сопоставимые с объемами нескольких океанов. Эти исследования вновь обратили внимание ученых на теорию Эдуарда Зюсса о происхождении и постоянном обновлении первозданной или ювенильной воды, поднимающейся с большой глубины к поверхности в местах вулканической активности.

Споры об источнике

На вопрос, как появились подземные воды, человечество пыталось ответить на протяжении всей своей истории. Одна из первых, дошедших до нас теорий, на которую и по сей день опираются современные ученые, была выдвинута еще в античные  времена. Римский архитектор Марк Витрувий Поллио выдвинул инфильтрационную теорию, согласно которой подземные воды происходят из атмосферных осадков, проникающих в землю по канальцам горных пород. В конце 19 века мир увлекся конденсационной теорией немецкого инженера Фольгера, который полагал, что подземные воды образуются благодаря сгущению в почве водяных паров атмосферы. Одна из последних теорий – ювенильная – была выдвинута в 1902 г. венским геологом Э. Зюссом, который привел ряд доказательств о связи некоторых минеральных вод с магмой Земли. По его мнению, выделяющиеся из расплавленной магмы продукты попадают в области с более низкими температурами и конденсируются, образуя ювенильные (т. е. первозданные) воды, которые в виде источников выходят на земную поверхность.

В свете последних исследований, наряду с доминирующей сегодня теорией  инфильтрационного происхождения глубинных вод, ювенильная теория заслуживает все большего внимания. Возможно, в недалекой перспективе концепция о зарождении воды будет меняться так же, как и наши представления о структуре земной коры. Ведь совсем недавно они были значительно скорректированы благодаря результатам исследований, полученным в процессе бурения сверхглубоких скважин, что практически опровергает привычную теорию о строении Земли и меняет наши представления о границах залегания различных слоев и объеме подземных вод нашей планеты.

До недавнего времени считалось, что за земной корой находятся гранитный и базальтовый слои, разделенные так называемой границей Конрада. Это предположение было основано на том, что на глубине нескольких километров скорость распространения сейсмических волн резко меняется. По представлениям ученых, плотность земных пород на глубине нескольких километров соответствует плотности базальта. Однако бурение Кольской скважины, приостановленное в 1995 году, показало, что на глубине предполагаемой границы Конрада состав пород сохраняется. Проще говоря, гранит остается гранитом, но его физические свойства несколько меняются – он становится более плотным и трещиноватым.

Результаты бурения Кольской скважины показали также, что породы, залегающие на глубине 3 км, по своим свойствам практически идентичны породам, доставленным американцами с Луны. Это позволило предположить, что спутник нашей планеты до выхода на орбиту около 3,5 млрд. лет назад был частью Земли. Удивительным также стало то, что на глубине 6-7 км при температуре свыше 100 градусов были обнаружены 14 видов микроорганизмов. А еще глубже, там, где возраст слоев превышает 3 млрд. лет, и отсутствуют осадочные породы, был обнаружен метан, что ставит под сомнение теорию исключительно биологического происхождения нефти и газа. На глубине же свыше 12 км ученые зафиксировали странные шумы, происхождение которые до сих пор не имеет обоснованного объяснения.

Но одним из главных событий в научном мире стало обнаружение воды на глубине более 10 км. Это заставило ученых вновь вернуться к теории Зюсса о так называемых ювенильных водах. С большой степенью вероятности можно предположить, что эти результаты является ничем иным, как «природным»  подтверждением существования ювенильных вод либо вод магматического происхождения: ведь инфильтрационные воды не могут проникнуть так глубоко через непроницаемые породы.

Считается, что гранитные расплавы мантии Земли содержат порядка 6% химически чистой воды. Если при остывании магмы в горных породах ее остается менее 1% (В. Руби, США), то запасы  ювенильных вод в несколько раз превышают объем воды в морях и океанах нашей планеты.

Путь первозданной воды

Можем ли мы попробовать ювенильную воду? Какая она на вкус? Каков ее состав? Строго говоря, в чистом виде ювенильная вода не может попасть на земную поверхность. Поднимаясь по трещинам горных пород, часто под воздействием газов вулканического происхождения, она растворяет эти породы, насыщается солями и смешивается с подземными водами других водоносных горизонтов, имеющими иное, часто инфильтрационное происхождение

Как правило, ювенильные воды проходят долгий и сложный путь, на котором они могут не только растворять минералы, но и «выделять» их, участвовать в их зарождении.

Так, образование самых разнообразных минералов напрямую связано с воздействием вулканических растворов. Процесс взаимопроникновения и взаимообогащения породы и воды объясняет многообразие видов вулканических вод по содержанию макро и микрокомпонентов.

Поэтому даже сравнительно близкие по географическому расположению вулканы по-разному влияют на состав вод, зарождающихся в зоне действия вулканической активности. Например, вулкану Этна на Сицилии присущ темный цвет пород, тогда как потоки ближайшего «соседа» Везувия — светлые. Естественно, что существенные отличия наблюдаются и в химическом составе вод.

Подобное свойственно и минеральным водам в зонах молодого вулканизма, например на Кавказе, где добываются несколько видов минеральных вод вулканического происхождения. Так, минеральная вода Боржоми, добываемая в южной части Кавказа, имеет совершенно иной состав макро- и микроэлементов, что в конечном итоге отражается на ее свойствах, в сравнении с другими минеральными водами этого же региона.

Душа и тело вулканической воды

Традиционно при анализе любой воды учитывается состав ее макрокомпонентов, или основной ионный состав, который ученые условно называют «семью нотами». Изучается содержание и соотношение ионов натрия, кальция, магния, сульфатов, хлоридов и гидрокарбонатов, а также общую минерализацию воды. Но уже известно, что такой анализ не дает полной картины, поскольку даже при очень близких показателях ценность разных вод может быть совершенно разной. Это подтверждается результатами изучения свойств искусственно-минерализованных вод.

В начале 90-х гг., в ходе одного из исследований, в фокусе которого находилось большое количество минеральных вод, было обнаружено, что упомянутая минеральная вода Боржоми по соотношению некоторых изотопов водорода, которые присутствуют во всех минеральных водах, кардинально отличалась от других исследуемых вод. Не исключено, что эти данные, подтверждают значительную долю той самой ювенильной составляющей в этой минеральной воде. Возможно, уникальность Боржоми, ее позитивное воздействие на организм, которое не всегда поддается медицинскому анализу, и, в конечном счете, популярность этой воды, относятся именно к тайнам ее происхождения.

Подобные исследования лишь свидетельствуют о сложности проблемы и неизученности вод вулканического происхождения, которые часть ученых называет «водами земли». Но вместе с тем продолжение исследований в данной области может открыть для человечества новые перспективы в использовании природных ресурсов.

 

Как вам новость?