чем опасен ключ в озере
Подземные воды, ключи и источники
Из всего количества осадков, выпадающих в данной области, приблизительно Уз испаряется и уходит в атмосферу: другая треть питает ручьи и реки, третья—просачивается в глубину. Само собой разумеется, что такой расчет правилен не для всех местностей: чрезвычайно ничтожное количество осадков, выпа-
дающих в Сахаре в виде дождей и росы, по большей части испаряется опять; в покрытых трещинами известняковых областях Карста значительная масса осадков уходит в глубину; в области Ассама у южного подножия Восточных Гималаев, где выпадают обильные дожди, достигают мощного развития реки: здесь значительная часть осадков движется по поверхности земли.
Рис. 268. Положение уровня подземных вод (аа) в местности с волнообразной поверхностью почвы
Просачивающиеся в глубину воды направляются по открытым для них путям. Трудно назвать горную породу, которая была бы непроницаема для воды [*******************]; но одни из горных пород пропускают воду только в ничтожной степени, другие—открывают ей вполне свободные пути. Отсюда следует отличать водопроницаемые породы от водонепроницаемых, или водоупорных. Рыхлые галечные отложения, песчаники, цементированные конгломераты и большинство песчаников проницаемы для воды; наоборот, глины чрезвычайно во- доупорны. Плотные горные породы препятствуют движению воды, если только в
них отсутствуют трещины; наоборот, породы, богатые последними, как, напр., большинство известняков, открывают воде свободный проход.
Там, где непосредственно на поверхности залегают водопроницаемые породы, почти вся масса осадков просачивается в глубину, и только незначительная часть остается в почве и поглощается одевающим ее растительным покровом. Вода продолжает свое нисходящее движение до тех пор, пока не достигнет водонепроницаемого пласта. Она собирается на поверхности последнего и течет в зависимости от его наклона. Так как даже водопроницаемые пласты оказывают движению воды большее сопротивление, чем то, которое она встречает на поверхности, то течение подземных вод происходит сравнительно медленно, уровень же их в большей или меньшей степени определяется формой поверхности (см. рис. 268). Часто подземные воды просачиваются в реки и непосредственно на поверхность земли не выходят.
ПОЧВЕННЫЕ ВОДЫ. КЛЮЧИ
Значение подземной воды для человека чрезвычайно велико. При благоприятных условиях она образует на большем или меньшем удалении от поверхности непрерывный водоносный горизонт; воды, мутные на поверхности, благодаря фильтрации через почву, очищаются. Простейшие колодцы представляют ямы, которые достигают уровня почвенных [†††††††††††††††††††] вод и из которых вода извлекается посредством насосов или черпательных аппаратов. С другой стороны, уровень почвенных вод имеет громадное санитарное значение; там, где живет много людей и где не принимается надлежащих мер для обезвреживания нечистот, почвенные воды загрязняются и служат гнездом всевозможных зараз.
Большая часть воды, просачивающейся вглубь, снова выступает на дневную поверхность в виде ключей; последние питаются атмосферными осадками; это ясно уже из того, что количество выделяемой ключами воды находится в зависимости от массы дождя и снега. С 1873 года Вена снабжается водою из обильных ключей, которые бьют в Альпах, преимущественно у подножий мощного известнякового плато Шнееберга и Раксальна в Адской долине (Hollenthal) близ Рей- хенау. Во время сильных дождей и особенно во время таяния снега количество воды, выделяемой этими ключами, заметно увеличивается.
Тесная связь между количеством выделяемой ключами воды и высотой подземных вод, с одной стороны, и количеством осадков, с другой стороны, может быть доказана целым рядом примеров; найдется немного ключей, деятельность которых не ослабевает в сухое время года и не усиливается во время дождей и таяния снега. Однако высказывались и противоположные мнения. Так, напр., известный геолог Отто Фольгер выступил защитником далеко не нового взгляда, по которому подземные воды будто бы не имеют ничего общего с атмосферными осадками. Этот ученый указывает, что даже во время сильных дождей вода проникает не глубоко; по его мнению, воды озер и морей давно должны были бы просочиться в глубь земли, если бы последняя обладала высокой степенью проницаемости. Кроме того, с поверхности земли испаряется в течение года гораздо больше воды, чем выпадает в виде атмосферных осадков. Таким образом вода дождей и снега должна снова возвратиться в атмосферу. Ввиду этих соображений, Отто Фольгер
пытался объяснить происхождение ключей следующим образом: на известной глубине земная кора обладает средней годовой температурой атмосферы данной местности; поэтому в жаркое время года глубокие части почвы холоднее воздуха; последний, циркулируя в глубинах, охлаждается и выделяет содержащийся в нем пар. Из этого источника и образуются подземные воды и ключи.
Думать, что при значительной проницаемости почвы должны исчезнуть моря и озера,—совершенно не основательно.
Для образования почвенных вод посредством сгущения пара потребовались бы огромные количества воздуха, и превращение больших масс пара в воду сопровождалось бы таким выделением теплоты, которое препятствовало бы дальнейшему течению процесса. Фольгер предполагает, что образование подземных вод происходит главным образом в теплое время года, но летом проникновение воздуха в почву вряд ли возможно, так как на поверхности земли, вследствие нагревания, он обладает меньшим удельным весом, чем в глубине. Обратные условия наблюдаем мы зимой, а потому следовало бы думать, что в это время должен усиливаться обмен воздуха в почве и в атмосфере. Действительно, опыты показали, что в мелкозернистых почвах зимой скопляется больше воды, чем ее выпадает в форме осадков; этот избыток должен образоваться вследствие сгущения в почве водяных паров.
«Это безумно пугает» На дне озер иногда скрываются страшные тайны. Их раскрывают случайные люди
Фото: Sue Ogrocki / AP
В августе 13-летний канадец раскрыл дело о пропавшей 27 лет назад женщине. Подросток случайно нашел в озере затопленную машину Джанет Фаррис, которая бесследно исчезла в 1992 году. Эта история оказалась хотя и удивительной, но далеко не уникальной. «Лента.ру» разобралась, при каких обстоятельствах людям удавалось разгадывать многолетние тайны глубин.
Часть I. Поездка на свадьбу
Осенью 1992 года 69-летняя Джанет Фаррис из маленького канадского городка Милл Бэй отправилась на машине на свадьбу и без вести пропала. Семья попросила организовать поисково-спасательную операцию, которая не принесла результатов. Родные и друзья долгие годы безрезультатно искали ответ на вопрос, куда же исчезла пожилая женщина на автомобиле.
По словам сына Фаррис, 62-летнего Джорджа, семья предполагала, что Джанет могла съехать с дороги в результате ДТП, уснуть или пытаться объехать преградившее ей путь животное.
«Было так сложно оставаться в неведении», — подчеркнул он. Только спустя 27 лет полиция связалась с Джорджем и сообщила, что они нашли машину и тело Фаррис.
В августе 13-летний Макс Веренка с матерью Нэнси плавал по озеру на лодке и заметил на дне водоема перевернутый автомобиль. Семья предположила, что машина связана с аварией, произошедшей в 2009 году, и обратилась к сотруднику Королевской канадской конной полиции.
«В какой-то мере это счастливый финал»
«Мы спросили его, почему полицейские не убрали ту машину, — рассказывает Ненси. — На что мне ответили: «О чем вы говорите? Мы ее, вообще-то, убрали»».
21 августа полицейские из Ревелсток подъехали к озеру, однако из-за яркого солнца не смогли разглядеть затопленный автомобиль. Тогда Макс погрузился на четыре метра под воду с GoPro и заснял машину. Через три дня полиция и эвакуационная служба вытащили на сушу черную модель Honda Accord, в салоне которой была пропавшая Джанет Фаррис.
Затопленная Honda Accord 1986 года
Фото: Nancy Werenka
«Я всегда любил искать ответы на вопросы», — говорит Веренка. Однако он не догадывался, что любопытство поможет ему раскрыть многолетнюю загадку. Полицейский отметил, что в будущем Королевская канадская конная полиция рассмотрит юного сыщика как потенциального члена их команды.
Полиция считает, что Фаррис погибла в результате ДТП. Сыщики не обнаружили следов преступления на месте трагедии. «Нам всегда казалось немного странным оплакивать человека, который числится пропавшим, — признается внучка погибшей. — Я часто представляла себе, что она могла чувствовать в последние минуты жизни, если она и правда съехала с дороги. Думаю, в какой-то мере это счастливый финал. Теперь мы хотя бы знаем место и причину ее смерти».
Похороны Джанет Фаррис пройдут в 2020 году.
Часть II. Школьная вечеринка
В мае 1971 года в американском округе Клей, штат Южная Дакота, 17-летние подруги Шерил Миллер и Памелла Джексон поехали на школьную вечеринку и бесследно исчезли. Родные и близкие отправились на поиски машины, на которой передвигались девушки. Они осмотрели окрестности и протекающий рядом ручей, но не нашли никаких зацепок и следов от автомобиля. Друзья утверждали, что школьницы не пили спиртное.
Несколько одноклассников рассказали, что в тот день Миллер и Джексон ехали за ними. Однако в какой-то момент они пропустили нужный поворот и выбрали другой маршрут. Больше они не видели старую модель Studebaker Lark, в которой находились девушки.
Началось затяжное расследование, которое не раз заводило полицейских в тупик. В 2007 году прокуроры предъявили обвинение в убийстве школьниц Дэвиду Ликкену, который отбывал срок за изнасилование. 29 мая 1971 года мужчину якобы видели за рулем автомобиля в округе Клей. Однако вскоре выяснилось, что записанное мужчиной на пленку признание подделал другой заключенный.
Адвокат Дэвида, Майк Батлер, считает, что темное прошлое его клиента сделало из него хорошую мишень для полицейских. Он утверждает, что голос на пленке настолько отличался от голоса Ликкена, что ошибка была предельно очевидна. «Просто полиция поленилась качественно поработать», — заявил тогда адвокат.
Пункт назначения
В сентябре 2013 года в округе Клей наступила засуха и протекающий в тех краях ручей обмелел. Один из местных жителей прогуливался вдоль водоема и заметил торчащее из воды колесо автомобиля. Именно в том месте под мостом, где 42 года назад проезжали 17-летние американки. На место прибыла полиция.
В салоне затопленной машины нашли тела Миллер и Джексон. Все вещи, в том числе женская сумка, водительское удостоверение Шерил и фотографии, хорошо сохранились. Трупы и личные принадлежности отправили на ДНК-экспертизу.
Сила притяжения: кто такие «магнитные» рыбаки и зачем им железки со дна петербургских каналов
В некоторых странах популярное хобби было признано смертельно опасным.
Последний год Петербург переживает настоящий бум магнитной рыбалки. По вечерам на набережных рек и каналов можно увидеть горожан, которые закидывают в воду веревки с мощными магнитами. Гвозди, ключи и радиаторы, гранаты, патроны от «Калашникова» и картечь времен Первой мировой: насколько опасно это увлечение и как оно влияет на городскую экологию?
Корреспондент «Росбалта» отправился «порыбачить» на реку Охту, чтобы разобраться.
Магнетическое хобби
Подхожу к Объездному мосту через Охту в Красногвардейском районе. Здесь не так оживленно, как на Ириновском проспекте — его отсюда хорошо видно, и он буквально дымится от автомобильных пробок. Вскоре появляется Александр — кудрявый мужчина средних лет заезжает на мост на велосипеде, неторопливо слезает с него и начинает доставать из черного рюкзака инвентарь.
«Вот эта 10-метровая веревка с магнитом на 120 кг — вам. Со мной как-то пятилетняя дочка на него рыбачила. Вывозилась вся, мокрая, довольная. Домой с ней только к ночи вернулись», — Александр вручает мне снаряжение. У него инструмент помощнее — большой плоский магнит на 600 кг и 20-метровая веревка.
© Фото ИА «Росбалт», Анжела Новосельцева
Оказывается, для магнитной рыбалки большего и не требуется. Разве что плотные резиновые перчатки, которые в холод надевают на обычные, теплые, чтобы не стереть пальцы о веревку. К месту будут дождевик и термос с горячим чаем — сезон у магнитных рыбаков стартует ранней весной и заканчивается в ноябре. Сегодня, к счастью, в самом разгаре бабье лето — поверхность воды залита солнцем, сильное течение несет мелкие желтые листики.
«В городе много специализированных магазинов, где можно купить магнит на свой вкус. Самый мощный — на 800 кг — „клеит“ много мелочи со дна. Бывают двусторонние и односторонние магниты, стоят они по-разному. Мой вот в 5400 обошелся», — рассказывает Александр, привязывая толстую веревку к парапету.
Просит меня чуть посторониться, размахивается и забрасывает магнит в воду. Увы, моя 10-метровая веревка не позволяет магниту коснуться дна — хотя речка здесь неглубокая, нет и двух метров. Посовещавшись, мы решаем спуститься ниже к воде, под мост на бетонный бык. Перелезаем через парапет и осторожно пробираемся по ржавой кабельной трассе к цели.
Бандитский Петербург
Выясняется, что улов у магнитных рыбаков порой далеко не безобидный.
© Фото ИА «Росбалт», Анжела Новосельцева
Но чаще всего магнит притягивает ключи, гвозди и монетки — однажды Александру удалось вытащить из реки больше тысячи рублей мелочью. Старинные деньги, увы, не притягиваются, так как в составе есть медь. Много бытового мусора: из реки извлекали панцирную кровать, радиатор, трубы.
«На Семимостье у Никольского собора я вытащил две покрышки от катера — магнит просто зацепился за них. Как-то корабельный фонарь достал, поменял начинку, сейчас дома стоит, работает. Знаю, что многие насмотрелись фильмов „Индиана Джонс“ и приходят на набережные в поисках сокровищ, но здесь, как и в археологии — 99% находок не представляют материальной ценности, только историческую. Друзья на Ладогу ездили и вытащили там французский армейский бинокль начала XX века — такой даже в музее не примут», — рассказывает Александр.
© Фото ИА «Росбалт», Анжела Новосельцева
Магнитная терапия
Так ничего и не поймав, мы с Александром перебираемся на другую сторону моста — у рыбаков есть негласное правило — спустя пять пустых «закидов», нужно менять место.
Мы действуем хитрее — привязываем веревку к парапету правее, а с магнитом идем левее. После того, как веревка со свистом и брызгами уходит под воду, магнит какое-то время «тащится» по дну в противоположную сторону и собирает больше всякой всячины. Можно забрасывать магнит перпендикулярно — если человек что-то уронил с моста, вещь будет лежать прямо под ним. А вот с берега ловить зачастую бессмысленно — много мусора, магнит цепляется за камни. А потерять магнит — это то, чего боится любой, даже самый отчаянный рыбак.
«Реки на окраинах чистят редко. Обводный канал, наверное, чистили в конце XIX века, народ его вообще не любит, магнит потерять — как нефиг делать, — делится Александр. — Знакомые нанимали бомжей за бутылку водки, чтобы достать его. А кто-то просил поискать магнит аквалангистов».
© Фото ИА «Росбалт», Анжела Новосельцева
Чуть погодя рыбак начинает рассказывать мне, как угодил в эту магнитную секту. Оказывается, зимой 2020-го у него случился инфаркт, и ему делали стентирование коронарных артерий. Это надолго выбило Александра из колеи, однако появилось много свободного времени. И тогда он стал «залипать» на видеоролики магнитных рыбаков в интернете, а потом подписался на группу «Магнитная рыбалка» в соцсетях. Там он нашел себе компаньона для нового хобби, тот оказался заядлым поисковиком — из тех, кто в свободное время с металлоискателями ищет массовые захоронения солдат времен Второй мировой войны.
С тех пор, даже после выхода на работу (Александр занимается протяжкой интернета), один-два раза в неделю он обязательно едет на магнитную рыбалку. К слову, это хобби не из разряда «ленивых». Если обычный рыбак, закинув удочку, может полчаса сидеть, не двигаясь, его «магнитный» коллега калорий тратит на порядок больше. Закинул веревку — надо тут же ее вытянуть, а мощный магнит весит порядка 8 кг. А если и добыча крупная.
Рыбачит Александр с приятелем в своем районе, на Охте, или в центре Петербурга. «Рыбные» места у каждого свои, и хранятся они в строжайшей тайне. Популярностью же среди петербургских ловцов пользуются Семимостье, ров у Михайловского замка, Мойка, Фонтанка, Аничков мост и канал Грибоедова. Там чаще ходят катера, и пассажиры постоянно что-то роняют в речку. Чаще ездят в ночь — так спокойнее, и прохожие не мучают вопросами.
© Фото ИА «Росбалт», Анжела Новосельцева
«Меня в магнитной рыбалке привлекает не столько экологический аспект, сколько азарт –что удастся выловить в следующий раз? К экоактивистам я себя не отношу, придерживаюсь позиции, что „чисто не там, где убирают, а там, где не мусорят“. Хотя согласен, из реки мы вытаскиваем много дряни, часть которой выбрасываем на свалку, часть — сдаем в металлолом», — объясняет Александр.
Экологи же уверены: магнитная ловля действительно приносит пользу окружающей среде.
«Это в любом случае очистка. Черный металл, который магнитится, имеет тенденцию к непрерывному окислению, он загрязняет водоемы и сам по себе может смещать баланс pH воды, — уверена руководитель движения „РазДельный Сбор“ Татьяна Нагорская. — А еще в металлической оболочке могут содержаться другие, в том числе опасные вещества. Когда она со временем проржавеет, масла, дизель и все остальное попадают в окружающую среду».
Наша рыбалка на Охте подходит к концу, и мы раскладываем на асфальте богатый улов: автомобильный амортизатор в виде внушительной ржавой пружины, сотни гильз от «Макарова», 10 гильз от «Сайги», 7 патронов от «Калашникова» разных калибров, 2 строительных патрона, свечи зажигания, ключ и копейка 2005 года.
© Фото ИА «Росбалт», Анжела Новосельцева
Не успели мы полюбоваться находками, как мужчина, проходивший мимо, попросил у нас разрешения забрать амортизатор, чтобы сдать его в металлолом. Теперь он попадет на переработку — и эта участь явно лучше, чем если бы он оставался и дальше ржаветь на дне узкой речушки.
О том, каким уловом могут похвастаться петербургские «магнитные» рыбаки, слушайте в подкасте «Росбалта».
«Росбалт» представляет проект «О мусоре — начистоту!», призванный напомнить, что проблема грамотной утилизации отходов касается любого из нас, и каждый может внести свой вклад в ее решение. И от того, какие ответы мы найдем сегодня, будет зависеть качество нашей жизни завтра.
Проект реализован на средства гранта Санкт-Петербурга.
Смертельная опасность обычного пруда: почему тонут трезвые и опытные пловцы
Но если в оборудованных зонах отдыха ещё можно надеяться на помощь спасателей, то это совсем нельзя сказать про отдых на дикой, «настоящей» природе. А там, в незнакомых водоемах,легко утонуть даже опытному пловцу.
Первым окунулся я. И тут же отметил, что по сравнению с предыдущим озером, где мы купались два часа назад, вода здесь прохладнее, причем температура ее сильно неоднородна: идут полосы то теплой воды, то резко холодной. А когда я нырнул с поверхности поглубже, то погрузился в совершенно ледяную воду. Как человек закаленный, купающийся часто в ледяной воде, я этого особо не испугался, однако долго решил не плавать. Вылез, и предупредил, что в озере много подводных холодных ключей. Потом прыгнули остальные. Один парень из нашей компании решил переплыть озеро до конца, остальные плескались поблизости, так как уплывать далеко через постоянные ледяные струи не очень хотелось. Вдруг он что-то крикнул, не доплыв до другого берега метров пять.
Причиной были как раз эти ледяные струи в озере. Сказал, что не мог даже лежать на спине, очень быстро кончились силы. И лежа, видимо не сообразил, куда плыть, вот и не приближался к берегу, а наоборот, крутился на одном месте, и временами отдалялся.
Позже многие стали давать советы, как надо себя ввести в таких ситуациях. Но все советы забываются, если она возникает. Мой дед носил в плавках иголку, если купался в Черном море, чтоб колоть сведенную мышцу, ведь там тоже бывают ледяные струи. Но кто мог ожидать коварства в небольшом лесном озере, которое кажется всем давно прогретым?
Источники ключи или родники
Источники минеральные. В природе нет вод, которые не содержали бы в растворе некоторое количество или разнообразных газов, или различных минеральных веществ, или органических соединений. В воде дождевой иногда находят до 0,11 г на литр воды веществ минеральных. Такое нахождение делается вполне понятным, если вспомнить, что в воздухе носится немало минеральных веществ, легко в воде растворимых. Многочисленные химические анализы вод различных ключей показывают, что, по-видимому, даже в чистейших ключевых водах все-таки есть небольшое количество минеральных веществ. Для примера можно указать на ключи Барежа, где на литр воды найдено 0,11 г минеральных веществ, или на воды Пломбиера, где найдено их 0,3 г. Конечно, количество это значительно варьирует в различных водах: есть ключевые воды, содержащие в растворе некоторые минеральные вещества в количестве близком к насыщению. Определение количества минеральных веществ, растворенных в воде, представляет весьма большой интерес в научном отношении, так как указывает, какие вещества могут быть растворены водой и перенесены из одних мест в другие. Особенное значение такие определения получили при применении спектрального анализа к осадкам, выпадающим из ключевых вод, в месте их выхода на поверхность земли; такой анализ дал возможность обнаружить в растворах различных ключей весьма малые количества минеральных веществ. Этим приемом было обнаружено, что большинство известных минеральных веществ находятся в растворе ключевых вод; в воде Люеша, Готля и Гисгюбеля даже было обнаружено золото. Большему растворению содействует более высокая температура, а известно, что в природе встречаются теплые ключи, воды которых таким путем могут еще более обогатиться минеральными веществами. Колебания температуры воды различных ключей чрезвычайно значительны: есть ключевые воды, температура которых близка к точке таяния снега, есть воды — с температурой, превосходящей точку кипения воды и даже — в перегретом состоянии — как вода Гейзеров. По температуре воды все ключи подразделяются: на холодные и теплые или термы. Среди холодных отличают: нормальные ключи и гипотермы; у первых температура соответствует средней годовой температуре данного места, у вторых — она ниже. Среди теплых ключей точно так же отличают местные теплые ключи или термы и абсолютные термы; к первым относят такие ключи, температура воды которых немного выше средней годовой температуры местности, у вторых — не менее 30° С. Нахождение абсолютных терм в областях вулканических дает объяснение и их высокой температуры. В Италии, вблизи вулканов, часто вырываются струи водяного пара, называемые стаффами. Если с такими струями водяного пара произойдет встреча обыкновенного ключа, то он может быть нагрет в весьма различной степени. Объяснить происхождение более высокой температуры местных терм можно различными химическими реакциями, происходящими внутри земли и вызываемыми ими повышением температуры. Для примера можно указать на относительную легкость разложения серного колчедана, при котором обнаруживается на столько значительное выделение тепла, что его может быть вполне достаточно для поднятия температуры воды ключа. Кроме высокой температуры на усиление растворения должно оказывать сильное влияние еще и давление. Воды ключей, двигаясь на глубинах, где давление значительно больше, должны растворять в большем количестве как различные минеральные вещества, так и газы. Что, действительно, этим путем идет усиление растворения, доказывается выпадением осадков из вод ключей в местах их выходов на дневную поверхность, где ключ обнажается при давлении одной атмосферы. Это же подтверждается и ключами, содержащими в растворе газы, иногда даже в количестве превосходящем по объему количество воды (напр. в углекислых источниках). Воды, насыщенные под давлением, являются еще более сильным растворителем. В воде, содержащей углекислоту, чрезвычайно легко растворяется средняя соль извести. Принимая во внимание, что в ближайших окрестностях как ныне действующих, так и потухших вулканов некоторых местностей, наблюдается иногда довольно обильное выделение различных кислот, напр., углекислоты, соляной и т. п., нетрудно себе представить, что если с такими выделениями произойдет встреча струй ключевой воды, то она может растворить более или менее значительное количество выделяющегося: газа (при допущении вышеуказанного давления надо за такими водами признать крайне сильных растворителей). Во всяком случай, наиболее крепкие минеральные ключи должны встречаться чаще по соседству с ныне действующими или потухшими вулканами, причем нередко значительно минерализованный и теплый ключ служит последним указателем некогда бывшей в данной местности вулканической деятельности. Действительно, наиболее сильные и теплые ключи приурочены к соседству пород типичных вулканических. Классификация минеральных ключей представляет большое затруднение, так как трудно себе представить нахождение в природе вод, содержащих в растворе только какое-нибудь одно химическое соединение. С другой стороны, такое же затруднение при классификации представляет и неустановленность у самих химиков и группировка составных частей, растворенных в воде ключей, и значительную при этом долю произвола. Тем не менее на практике для удобства обозрения минеральных ключей, принято их группировать известным способом, о чем будет. сказано далее. Подробное рассмотрение всех минеральных ключей вывело бы нас из пределов этой статьи, а потому остановимся только на некоторых, наиболее часто встречающихся.
Известковые ключи, или ключи жесткой воды. Под этим именем понимают такие ключевые воды, в растворе которых находится кислая углекислая известь. Название жестких вод они получили от того, что в них с большим трудом распускается мыло. Углекислая известь в воде растворяется крайне мало, а потому нужны некоторые благоприятные условия для ее растворения. Такое условие представляет присутствие в растворе в воде свободной углекислоты: в ее присутствии средняя соль переходит в кислую и в таком состоянии делается в воде растворимой. Природа двояким путем содействует заимствованию водами углекислоты. В атмосфере всегда есть свободная углекислота, а потому дождь, выпадая из атмосферы, будет растворять ее; это подтверждается анализами воздуха до и после дождя: в последнем случае находят углекислоты всегда меньше. Другой запас углекислоты дождевые воды находят в растительном слое, который есть не что иное, как продукт выветривания горных пород, в который введены органические вещества — продукт разложения корней растений. Химические анализы воздуха почв всегда обнаруживали присутствие в них свободной углекислоты, а потому воды, прошедшие через воздух и почву, непременно должны содержать более или менее значительное количество углекислоты. Такая вода, встречая известняки, состоящие, как известно, из средней соли углекислой извести, будет переводить ее в кислую соль и растворять. Таким способом обыкновенно происходят в природе холодные известковые ключи. Их деятельность в жесте выхода на дневную поверхность обнаруживается образованием своеобразного осадка, называемого известковым туфом и состоящего из пористой массы, в которой поры расположены крайне неправильно; масса эта состоит из средней углеизвестковой соли. Выпадение этого осадка обусловлено выделением из жестких вод полусвязанной углекислоты и переводом кислой соли в среднюю. Залежи известкового туфа представляют явление часто встречающееся, потому что известняки являются весьма распространенной породой. Известковый туф идет на обжигание и изготовление едкой извести, а равно и непосредственно его употребляют глыбами на украшения лестниц, аквариумов и т. п. Несколько иной характер принимает осадок из жестких вод, если он отлагается где-нибудь в полостях земли или в пещерах. Процесс отложения осадка и здесь тот же, что и в вышеприведенном случае, но характер его несколько другой: в этом последнем случае он является кристаллическим, плотным и твердым. Если жесткие воды просачиваются на потолке пещеры, то образуются натёчные массы, спускающиеся с потолка пещеры вниз — таким массам в геологической литературе дают название сталактитов, a тем, которые отлагаются на дне пещеры, в силу выпадения жестких вод с потолка вниз, — сталагмитов. В русской литературе их иногда называют, капельниками. При разрастании сталактитов и сталагмитов они могут сливаться между собою и таким образом внутри пещеры могут появиться как бы искусственные колонны. Такой осадок, в силу своей плотности, представляет прекрасный материал для сохранения всех предметов, могущих в него попасть. Он облекает эти предметы сплошным и непрерывным покровом, защищающим их от разрушительного влияния атмосферы. Благодаря в особенности сталагмитовому слою явилась возможность сохраниться до нашего времени костям различных животных, в виде костяной брекчии, изделиям человека, некогда, во времена доисторической древности, обитавшего в этих пещерах. Принимая во внимание, что как заселение пещеры, так и отложение сталагмитового слоя шло постепенно, надо ожидать, что в последовательном наслоении пещер должна открыться крайне интересная картина прошлого. Действительно, раскопки пещер доставили в высшей степени важный материал, как для изучения доисторического человека, так и древней фауны. Если холодный источник жестких вод, при своем выходе на поверхность земли, должен будет ниспадать в форме водопада, то из воды будет выпадать средняя углеизвестковая соль и выстилать собою ложе водопада. Подобное образование напоминает как бы застывший водопад, или даже целый ряд их. Потанин, в своем путешествии в Китай, описывает весьма интересный ряд таких водопадов, где можно было насчитать до 15 отдельных террас, с которых стекают воды каскадами, образуя на пути своего течения ряд бассейнов, составленных углекислою известью. Еще энергичнее отлагают среднюю углеизвестковую соль горячие ключи. Такие ключи, как упомянуто раньше, приурочены к странам вулканическим. Как пример, можно указать на Италию, в которой много мест выходов таких ключей: в этом отношении особенно энергичное отложение углекислой извести наблюдается близ Сан-Филиппо, в Тоскане; здесь ключ отлагает в четыре месяца слой осадка в один фут толщиной. В Кампанье, между Римом и Тиволи, находится оз. Сольфатаро, из которого идет выделение углекислоты с такою энергией, что вода озера кажется кипящей, хотя температура воды его далеко не достигает точки кипения. Параллельно этому выделению углекислоты идет и выпадение из воды средней соли углекислой извести; достаточно на короткое время воткнуть под уровень воды палку, чтобы она в короткое время покрылась толстым слоем осадка, отлагающийся при таких условиях осадок значительно плотнее туфа, хотя и содержит поры, но эти последние располагаются параллельными друг другу рядами. Этому осадку в Италии дали название травертина. Он служит хорошим строительным камнем и там, где его много — в нем закладывают ломки и ведут его выработку. Из такого камня возведены многие постройки Рима и, между прочим, собор св. Петра. Обилие ломок травертина в окрестностях Рима свидетельствует, что в котловине, в которой ныне стоит Рим и где протекает р. Тибр, некогда была энергичная деятельность теплых известковых ключей. Еще оригинальнее идет отложение того же состава осадка из горячих известковых ключей, если они являются в форме восходящих или бьющих ключей, т. е. в виде фонтана. При этих условиях, под влиянием вертикально бьющей струи воды, мелкие посторонние предметы могут механически увлекаться водой и плавать в ней. Углекислота выделяется энергичнее с поверхности твердых тел. В короткое время на плавающей частичке начнет вокруг ее отлагаться углекислая известь и в короткое время образуется плавающий в воде шарик, состоящий из концентрически-скорлуповатых отложений углекислой извести и поддерживаемый в воде вертикально бьющей снизу струей воды. Конечно, такой шарик будет плавать до тех пор, пока вес его не увеличится и он не упадет на дно ключа. Этим путем идет скопление так называемого горохового камня. В Карлсбадском ключе сев. Богемии скопление горохового камня занимает весьма значительную площадь.
Железные, или железистые, ключи содержат в растворе своих вод закись железа, а потому для образования их необходимо присутствие в породах или готовой закиси железа или условий, при которых и окись железа может переходить в закись. В некоторых породах действительно есть готовая закись железа, напр. в породах, содержащих магнитный железняк, а потому, если к такой породе будет притекать вода, содержащая в, растворе свободную углекислоту, то из магнитного железняка может быть легко заимствована закись железа. Таким путем происходят углекислые железные воды. В горных породах довольно часто встречается серный колчедан, или пирит, представляющий соединение одного пая железа с двумя паями серы; этот последний минерал, подвергаясь окислению, дает сернокислую закись железа, довольно легко в воде растворимую. Таким путем образуются сернокислые железные ключи, и как пример таких можно указать на Кончеозерские минеральные воды Олонецкой губ. Наконец, могут быть случаи, когда нет в породе готовой закиси железа, а есть окись: оказывается, что и здесь природа способна практиковать известный способ, при котором окись железа перейдет в закись. Такой способ был наблюдаем на красноцветных песчаниках, верхняя поверхность которых поросла корнями растений; при этом оказалось, что там, где корни соприкасались с песчаником, он обесцветился, т. е. под влиянием разложения корней без доступа воздуха и на счет образовавшихся углеводов произошло восстановление окиси железа в закись. Во всяком случае, содержание углекислой закиси железа в железных ключах весьма небольшое: оно колеблется в пределах от 0,196 до 0,016 грамма на литр воды, а в смешанных водах, как в железно-щелочных водах Железноводска — всего 0,0097 г. Железные ключи легко узнать по появлению на поверхности их вод, в месте выхода, охряно-бурой пленки, состоящей из водной окиси железа, являющейся как результат окисления закиси железа кислородом воздуха в окись. Этим путем идет в природе скопление разнообразных. железных руд, называемых бурыми железняками, разновидностями которого являются: дерновые, болотные и озерные руды. Конечно, и в предшествующие геологические времена природа практиковала тем же способом скопление бурых железняков в древних отложениях.
Сернистые ключи содержат в растворе сероводород, узнающийся по неприятному запаху; в своем распределении на поверхности земли сернистые ключи приурочены к местностям, где развиты гипсы или ангидриды, т. е. водная или безводная сернокислая соль извести. Такое тесное соседство сернистых ключей с вышеуказанными породами невольно наводит на мысль, что в природе есть какие-то процессы, при помощи которых идет восстановление серносоли в сернистое соединение. Объяснить этот процесс помог случай, бывший в одной из лабораторий. В банку, наполненную раствором железного купороса. или сернокислой закиси железа, случайно попала мышь; через довольно продолжительное время труп мыши покрылся кристалликами с металлическим, латунно-желтым блеском серного колчедана. Последний минерал мог произойти в растворе только путем восстановления, т. е. отнятием от серносоли кислорода, а это могло произойти только от разложения трупа мыши в растворе и без доступа воздуха. При этом развиваются углеводы, которые и действуют восстановляющим способом на серносоль, отнимают от нее кислород и переводят в сернистое соединение. По всей вероятности, такой же процесс совершается и с гипсом или с ангидридом при содействии углеводов; при этом серносоль извести переводится в сернистый кальций, который, в присутствии воды, быстро разлагается и дает сероводород, Этим же способом можно объяснить, почему воды некоторых колодцев начинают иногда издавать запах тухлых яиц (сероводорода), тогда как раньше эти воды были без запаха Гипс представляет минерал весьма распространенный, а потому и нахождение его в растворе различных вод должно быть также обыкновенно. Представим, что есть в воде данного колодца гипс и что загнил сруб колодца: при гниении дерева без доступа воздуха и здесь развиваются углеводы, которые действуют восстановляющим способом на гипс, отнимают от него кислород и переводят в сернистое соединение. Так как этот процесс происходит в присутствии воды, то сейчас же совершается разложение и образуется сероводород. Стоит только переменить гнилые бревна сруба колодца и противный запах исчезнет. Такой процесс образования сернистых ключей находит себе подтверждение в нахождении в их водах в растворе некоторых сернистых соединений, а равно и нередкое соседство с ними нефтяных источников. Впрочем, содержание сероводорода в воде сернистых ключей не особенно значительно — оно колеблется в пределах от едва заметных следов, до 45 куб. см на литр (т. е. на 1000 куб. см) воды. В Европ. России сернистые ключи известны в Остзейском крае, в Литве, в Оренбургской губ. и на Кавказе.
Соленые ключи встречаются там, где есть в горных породах или залежи поваренной соли, или где последняя образует в них вкрапления. Поваренная или каменная соль принадлежит к веществам легко растворимым в воде, а потому, если вода будет протекать через такие породы, то она может в значительной степени насытиться солью; вот почему в природе находят столь разнообразные по содержанию соли ключи. Есть ключи, близкие к насыщению, есть — обнаруживающиеся только слабым соленым вкусом. К некоторым соляным ключам подмешивается еще хлористый кальций или хлористый магний, иногда в количествах настолько значительных, что таким путем образуются минеральные ключи совершенно нового состава; последний сорт ключей признается довольно важным в медицинском отношении и к этой категории принадлежат Друскеникские минеральные воды (см. соотв. статью). Наиболее чистые соленые ключи встречаются в Европ. России в губерниях Вологодской, Пермской, Харьковской и в Польше. В областях распространения соленых ключей в последнее время довольно часто применяют бурение, при помощи которого или обнаруживают на глубинах присутствие залежей каменной соли, или добывают более крепкие соляные рассолы. Таким путем была обнаружена знаменитая залежь Стасфурта, близ Магдебурга, или наше Брянцовское месторождение соли в Екатеринославской губ. Путем бурения, как указано выше, можно добыть более крепкие соляные растворы. Поднимающийся естественным путем с глубин ключ может встретить на своем пути пресную воду, которая и разбавит его в значительной степени. Закладывая буровую скважину и сопровождая ее трубой, можно таким путем перенимать более крепкие растворы на глубинах; труба скважины защищает поднимающуюся воду от смешения ее с пресной водой. Но применять бурение с целью усиления концентрации вод минеральных ключей нужно с большой осторожностью, надо предварительно хорошо изучить данный ключ, точно узнать те породы, через которые он пробивается на поверхность земли и, наконец, точно определить значение минерального ключа. При желании эксплуатировать ключ с целями коммерческими, напр. соленой ключ для выварки из него соли, можно рекомендовать бурением усилить его концентрацию. Многие минеральные ключи эксплуатируются с целями медицинскими, для которых часто не столько важна их значительная крепость, сколько их определенный состав. В этом последнем случае часто лучше совершенно отказаться от желания увеличить при помощи бурения концентрацию ключа, потому что иначе можно испортить минеральный его состав. В самом деле, в медицине, в особенности в бальнеологии, в составе минеральных вод играют значительную роль часто минимальные количества какого-либо вещества (как пример этого было указано выше незначительное содержание в железных водах закиси железа), а есть некоторые воды, как, напр., йодистые, которые иногда содержат только следы йода и несмотря на это не только считаются полезными, но и в действительности помогают больным. Всякий ключ, пробиваясь естественным путем на поверхность земли, должен пойти через самые разнообразные горные породы, и его раствор может вступить в обменное разложение с составными частями горных пород; таким способом ключ, первоначально весьма простого состава, может получить значительное разнообразие по минеральным составным частям. Закладывая буровую скважину и сопровождая ее трубой, можно получить более крепкие растворы, но уже не того состава, что раньше.
Углекислые И. Уже выше было указано, что в странах вулканических наблюдается выделение по трещинам углекислоты и других газов; если воды ключа встретят на своем пути такие газы, то они могут растворить их в более или менее значительном количестве, что, конечно, в значительной степени зависит от глубины, на которой произошла такая встреча. На больших глубинах, где велико и давление, воды ключа могут под большим парциальным давлением растворить очень много углекислоты. Для примера можно указать Мариенбадский углекислый И., где в литре воды растворено 1514 куб. см, или на Нарзан Кисловодска, где в том же количестве воды растворено 1062 куб. см газа. Такие источники легко узнаются на поверхности земли обильным выделением из воды газа, причем иногда вода кажется как бы кипящей.
Нефтяные И. Нефть представляет смесь жидких углеводов, среди которых преобладают предельные с удельным весом, меньшим воды, а потому нефть будет всплывать на ней в виде маслянистых пятен. Воды, выносящие нефть, и получили название нефтяных ключей. Такие И. известны в Италии, в Парме и Модене, весьма сильные по р. Иравади, в Бирманской империи, в окрестностях Баку и на Апшеронском п-ове, на дне и о-вах Каспийского моря. На одном о-ве Челекене, в Каспийском море, насчитывают до 3500 нефтяных ключей. Особенно замечателен знаменитый масляный район р. Аллеганы, в Сев. Америке. Обыкновенно места естественных выходов нефтяных ключей выбирают для заложения в этих пунктах буровых скважин, дабы достать на больших глубинах больший запас нефти. Бурение в нефтяных районах доставило весьма много интересных данных. Оно обнаружило нахождение в земле иногда значительных полостей, наполненных под давлением газообразными углеводами, которые, при достижении их буровою скважиной, иногда вырываются с такой силой, что выбрасывают буровой инструмент. Вообще надо заметить, что области выходов нефтяных источников и сами по себе обнаруживают газообразные углеводы. Так, в окрестностях г. Баку есть в двух местах обильные выходы таких газов; один из выходов находится на материке, где над местом выхода в прежнее время находилось капище огнепоклонников, а теперь завод Кокорева; если зажечь этот газ, защитив его от ветра, то он будет постоянно гореть. Другой выход таких же газов обнаруживается со дна моря, в довольно значительном расстоянии от берега и так же в тихую погоду можно заставить его гореть. То же бурение обнаружило, что нефтяные ключи в своем распространении подчинены известному закону. При бурении в долине р. Аллеганы было доказано, что нефтяные И. располагаются полосами параллельно цепи Аллеганских гор. То же самое, по-видимому, обнаруживается и у нас на Кавказе, как в Бакинском районе, так и по сев. склону, в окрестностях Грозного. Во всяком случае, при достижении буром нефтеносных слоев, вода совместно с нефтью появляется в форме часто грандиозного фонтана; при этом появлении обыкновенно наблюдается весьма сильное разбрызгивание его струи. Последнее явление долгое время не находило себе объяснения, но ныне, по-видимому, довольно удовлетворительно объяснено Шёгреном, по мнению которого эта пульверизация воды фонтана зависит от того, что на глубинах, под большим давлением, нефть конденсировала большое количество газообразных углеводов и при приходе такого материала на поверхность земли, под давлением одной атмосферы, газообразные продукты освобождаются с значительной энергией, вызывая этим разбрызгивание водяной струи. Действительно, при этом выделяется весьма много газообразных углеводов, что заставляет на нефтяных промыслах принимать, во время появления фонтана, ряд предосторожностей, на случай могущего произойти пожара. Совместно с водой и нефтью фонтан выбрасывает иногда очень большое количество песку и даже большие камни. Долгое время обращали мало внимания на характер воды, выносящей нефть. Благодаря трудам Потылицина было доказано, что эти воды довольно значительно минерализованы: в литре воды он нашел от 19,5 до 40,9 г веществ минеральных; главной составной частью является поваренная соль, но особенный интерес заключается в нахождении в этих водах бромистого и йодистого натрия. В природе наблюдается значительное разнообразие в составе минеральных И., а потому и нет возможности рассмотреть здесь их всех, но можно заметить, что в общем и другие И. происходят способами подобными вышеописанным. Всегда циркулирующие в горных породах воды могут встречать в них различные растворимые в воде вещества и или прямо, или путем обменного разложения, или окисления, или восстановления, минерализоваться на их счет. Нахождение смешанных И., как указано выше, значительно затрудняет их классификацию; тем не менее, для удобства обзора, подразделяют минеральные И. на несколько категорий, имея в виду главным образом чистые ключи: 1) хлористые ключи (натрия, кальция и магния), 2) хлористоводородные ключи, 3) сернистые или сероводородные ключи, 4) сернокислые (натрия, извести, магнезии, глинозема, железа и смешанные), 5) углекислые (натрия, извести, железа и смешанные) и 6) силикатные, т. е. содержащие в растворе различные соли кремневой кислоты; последняя категория представляет большое разнообразие. Для получения некоторого понятия о составе ключей, приводим таблицу анализов наиболее известных минеральных ключей.
Долгое время на состав минерального И. смотрели как на нечто вполне постоянное и неизменное, но по мере знакомства со способами происхождения ключей и их питания., явилась необходимость мало-помалу несколько изменить такое воззрение. Первоначальная уступка была сделана относительно способности минерального ключа изменяться с годами. Такое допущение явилось как результат знакомства со способами происхождения ключей, при котором, как теперь не подлежит сомнению, необходимую роль играют те соли, которые могут растворяться в воде и придавать им тот или другой минеральный характер. Но по мере расходования запасов соли, И. может мало-помалу беднеть этою последней. К сожалению, владельцы минеральных вод часто скрывают факты подобного рода, думая, что сообщение их может подорвать к известным водам доверие лечащихся. Тем не менее относительно некоторых вод известны факты или подобных изменений, или замена одних минеральных веществ другими. Как пример последнего рода можно указать на Друскеникские минеральные воды, относительно которых есть химические анализы за 1835, 1867, 1871 и 1881 гг. Если сравнить за период в 46 лет эти изменения, то можно заметить следующее: количество натрия за это время уменьшилось с 28,5 % до 18 %, но взамен его наблюдается увеличение кальция с 8,37 % до 14,01 % и магния с 1,99 % до 7,16 %. Точно так же за это время изменилась и концентрация ключа: так, в 1835 г на литр воды в Друскеникских И. находили всего 5,3 г твердого осадка, тогда как в 1881 г. уже 9,9, т. е. за этот период концентрация усилилась почти в два раза, тогда как минеральный состав значительно переродился. Зная способ питания ключей вообще и их зависимость от атмосферных осадков, необходимо прийти к заключению, что концентрация и состав минеральных ключей не могут быть постоянными, а должны изменяться. Количества атмосферных осадков в различные времена различны, а потому и к минеральным солям, заключенным в горных породах, будет притекать различное количество воды, что, конечно, должно отразиться и на концентрации. Если принять во внимание и влияние масс, то то же явление может вызвать и некоторое изменение состава. Такой взгляд был впервые проверен в России на некоторых русских минеральных водах и получил полное подтверждение. Наблюдения над Друскеникскими И. в течение одиннадцати лет и при том ежедневно, во время летнего сезона, дали возможность даже составить графики этих изменений. Сопоставление таких график с ходом температуры и с количеством выпадающих осадков показало известную зависимость изменения концентрации и состава от первых, при этом их влияние сказывалось не сразу, а по прошествии известного времени. По таким графикам явилась возможность заранее предсказывать, когда И. достигнут большей концентрации. Такие же наблюдения были повторены над минеральной водой артезианского колодца в Петербурге, бьющего с глубины почти 200 м. Эти наблюдения также обнаружили изменяемость концентрации и состава даже таких слабых вод. Конечно, можно было предполагать, что чем сильнее концентрация минерального ключа, тем такие изменения должны выступать рельефнее. Действительно, наблюдение над довольно крепкими минеральными водами Цехоцинок (в Царстве Польском) обнаружило ежедневные колебания в концентрации весьма сильные: на литр воды содержание поваренной соли колебалось от 29 до 52 г., хотя и здесь вода ключа бьет с артезианского колодца с глубины 427 м. В настоящее время известны подобные же наблюдения и над некоторыми кавказскими минеральными И., вполне подтверждающие вышеуказанные данные. За последнее время такие наблюдения были произведены над некоторыми минеральными И. Австро-Венгрии и они подтвердили изменяемость концентрации и состава их вод в течение короткого промежутка времени. Вышеуказанные наблюдения свидетельствуют, что жизнь минерального ключа значительно сложнее, чем это предполагали раньше и что необходимо организовать ряд постоянных наблюдений над изменением концентрации и состава их вод; только таким путем явится возможность составить графики их минеральной жизни, руководствуясь которыми можно будет пользоваться водой минерального ключа для той или другой цели. Доктор, прописывая больному известное количество ванн, или известное количество стаканов воды для питья, пользуясь такими графиками, может посылать своего больного на известные воды с такой же уверенностью, как он посылает свой рецепт в добросовестную аптеку.