Термални води в Баните | Rada Evtimova

 (Thermal waters of Banite)

Геотермални системи и дълбоки разломни структури в Централните Родопи: Вулкано-тектонски предпоставки за формирането на термалните води в Баните, Смолянско

(Geothermal Systems and Deep Fault Structures in the Central Rhodopes: Volcano-Tectonic Prerequisites for the Formation of the Thermal Waters at Banite, Smolyan Region)

Резюме

Статията разглежда геоложките и хидрогеоложките предпоставки за формирането на термоминералното находище в с. Баните, Смолянска област, в контекста на дълбочинния строеж на Централните Родопи. Целта е да се изясни връзката между остатъчния палеогенски вулканизъм, регионалните разломни системи и възходящата циркулация на подземните термални води. Анализът се основава на официалните геоложки карти на Република България в мащаб 1:50 000 (листове Давидково и Ардино), както и на публикувани хидрогеоложки и тектонски изследвания. Резултатите показват, че находището при Баните е част от пукнатинен хидротермален колектор, свързан с дълбоки разседи в метаморфния фундамент на масива, а не със затворена вулканична структура. Приносът на статията е в систематизирането на достъпните геоложки данни в единна интерпретативна рамка, полезна за краеведски и научно-популярни цели.

Ключови думи: Централни Родопи, Баните, термоминерални води, палеогенски вулканизъм, разломна тектоника, хидрогеотермичен градиент, Боровишка калдера

Съдържание на статията

• 1. Увод
• 2. История на проучванията
• 3. Методология
• 4. Основни резултати
• 5. Анализ и интерпретация
• 6. Сравнителен анализ
• 7. Специфики и научен контекст
• 8. Заключение
• 9. Използвани източници и институционална база

Термални води в Баните (Thermal waters of Banite)

Увод

Село Баните се намира в Смолянска област, в централната част на Родопския масив, по poречието на Малка Арда. Районът принадлежи към зона с висока концентрация на термоминерални находища, изградена върху метаморфния фундамент на Централните Родопи и покрита частично от палеогенски вулканогенно-седиментни комплекси. Балнеоложкото значение на находището е установено още в античността — на десния бряг на реката е запазена постройка с римска зидария, датирана предположително към II–III в. от н.е., върху която по-късно е изграден действащ баня комплекс.

Изследователският въпрос на настоящата статия е доколко термалният режим на водите при Баните може да бъде обяснен чрез установените в регионалната литература модели за палеогенски вулканизъм и екстензионна тектоника на Южна България, без да се прибягва до хипотези, надхвърлящи наличните геоложки данни.

История на проучванията

Систематичното изследване на минералните води в България започва с обобщителния труд на Щерев (1964), който полага основите на съвременната хидрогеоложка класификация на находищата в страната. Паралелно с това тектонското и вулканоложкото картиране на Родопския масив се развива през 60-те и 70-те години на XX век чрез теренните проучвания на Иванов (1962; 1972), както и чрез стратиграфските и литоложките разработки на Горанов и Боянов (1973) за палеогенските седименти в Централните Родопи. Загорчев (1992) обобщава екстензионните тектонски модели за Южна България, а Йосифов и колектив (1989) представят геофизичните данни за дълбочинния строеж на земната кора в региона.

По отношение на самото находище при Баните, документираните хидрогеоложки проучвания започват с прекаптирането на естествения извор чрез бетонна шахта през 1936 г. През 1957 г. са проведени първите сондажни хидрогеоложки проучвания, довели до изграждането на моторен сондаж с дълбочина 127 m. През 1962 г. следва втори сондаж с дълбочина 392 m, а през 1965 г. проучванията продължават с цел уточняване на експлоатационните възможности на находището.

Методология

Настоящата статия има характер на аналитичен литературен обзор и геоложки синтез, а не на самостоятелно теренно или лабораторно изследване. Използваният подход включва съпоставка на официалните геоложки карти на Република България в мащаб 1:50 000 — листове К-35-074-Г (Давидково) и К-35-087-А (Ардино), издадени от Министерството на околната среда и водите през 2007 г. — с публикуваните хидрогеоложки и тектонски изследвания за региона. Картният материал предоставя литоложка, структурна и геоморфоложка информация, получена чрез стандартните за държавното геоложко картиране методи: теренно картиране, сондажни данни и геофизично профилиране, отразени в приложените към листовете стратиграфски колони и геоложки разрези.

Данните за химичния състав и температурния режим на водата при Баните са взети от публикувани балнеоложки и хидрогеоложки характеристики на находището, без самостоятелно теренно измерване от страна на автора.

Основни резултати

Геоложките карти на листовете Давидково и Ардино показват, че районът на Баните е изграден предимно от метаморфния комплекс на Централнородопския купол — гнайси и съпътстващи метаморфити, върху които на отделни участъци залягат палеогенски вулканогенно-седиментни наслаги. Картите отразяват гъста мрежа от разломни структури с преобладаваща субширотна и северозападна ориентация, съгласуваща се с описаните от Загорчев (1992) екстензионни разломни системи на Южна България.

Хидрогеоложките данни за находището показват хипертермална вода с температура около 42°C, слабо алкална реакция (pH около 9,4) и обща минерализация от порядъка на 0,94 g/l. Химичният тип на водата е хидрокарбонатно-сулфатен, натриев, с флуорни йони и метасилициева киселина в колоидно състояние. Дебитът на находището, по наличните данни, е от порядъка на няколко литра в секунда. Тези параметри поставят находището в категорията на слабо минерализираните, но високотемпературни термални води, характерни за пукнатинните хидротермални системи на Родопския масив.

Анализ и интерпретация

Съчетанието от висока температура и ниска минерализация на водата при Баните съответства на модел на дълбока циркулация през система от разломи и пукнатини, а не на затворен подземен резервоар. При такъв модел повърхностните инфилтрационни води достигат по разломните зони до значителна дълбочина, където се нагряват от остатъчния геотермален градиент на земната кора, свързан с историческия палеогенски магматизъм на масива, след което се връщат към повърхността по същите или свързани разломни пътища.

Наличието на близка, добре документирана вулкано-тектонска структура — Боровишката калдера, описана от Иванов (1972) в Източните Родопи — подкрепя тезата, че палеогенският магматизъм в региона е оставил трайно термично наследство в земната кора, проявяващо се днес чрез повишения геотермален градиент и термалния характер на подземните води, без да е необходимо да се предполага съществуването на отделна, самостоятелна вулканична структура непосредствено под Баните.

Сравнителен анализ

По температура и обща минерализация находището при Баните показва прилика с други родопски и южнобългарски термоминерални находища, произлизащи от сходен тип пукнатинни колектори в метаморфен фундамент — сред тях находището при Павел баня, познато с балнеоложкото си приложение при ревматични заболявания. И в двата случая става дума за находища с дълбока циркулация по разломни зони, а не за находища, свързани със запазени повърхностни вулканични форми.

Специфики и научен контекст

Специфична за находището при Баните е съхранената антична и възрожденска балнеоложка традиция — засвидетелствана чрез римската зидария на каптажа и продължилата до наши дни експлоатация на банята — която прави обекта интересен едновременно за геоложки и за културно-исторически изследвания. От геоложка гледна точка находището илюстрира типичен за Централните Родопи механизъм на термоминерално водообразуване, при който дълбоката разломна мрежа, а не запазен вулканичен релеф, определя характера на водите.

Заключение

Наличните геоложки и хидрогеоложки данни за района на Баните подкрепят интерпретация, при която термалният характер на водите се дължи на дълбока циркулация по система от разломи в метаморфния фундамент на Централните Родопи, подхранвана от остатъчния геотермален градиент на палеогенския магматизъм на масива. Бъдещи изследвания биха могли да прецизират тази картина чрез съвременно геофизично профилиране и сравнителен химичен анализ на находището спрямо съседните термоминерални обекти в региона.

Използвани източници и институционална база

I. Институционална база

• Българска академия на науките — Геологически институт „Страшимир Димитров"
• Министерство на околната среда и водите (МОСВ)
• Българско геологическо дружество (БГД)

II. Дигитални платформи

• Списание на Българското геологическо дружество
• Geologica Balcanica
• GeoKniga — геоложки карти и книги
• Централна библиотека на БАН

III. Библиография

• Горанов, А., И. Боянов. Стратиграфия и литология на палеогенските седименти в Централните Родопи. София: БАН, 1973.
• Загорчев, И. Тектоника на Южна България и алпийски геодинамични модели. Списание на Българското геологическо дружество, 1992.
• Иванов, Р. Магматизъм и тектоника на палеогена в Южна България. Известия на Геологическия институт при БАН, т. XI, 1962.
• Иванов, Р. Боровишка калдера (вулканотектонска депресия), Източни Родопи. 1972.
• Боянов, И., Р. Иванов. Магматизъм в палеогена на Източните и Централните Родопи. В: Трудове по геология на България, сер. Стратиграфия и тектоника, 1968.
• Йосифов, Д. и колектив. Строеж на земната кора в България по геофизични данни. София: Техника, 1989.
• Щерев, К. Минералните води в България. София: Наука и изкуство, 1964.
• Геоложка карта на Република България, М 1:50 000, лист К-35-074-Г (Давидково). Ред. Е. Войнова, С. Саров. София: МОСВ, 2007.
• Геоложка карта на Република България, М 1:50 000, лист К-35-087-А (Ардино). Ред. Б. Йорданов, С. Саров. София: МОСВ, 2007.

Този материал е подготвен при стриктно спазване на принципите за авторска оригиналност и научна етика. Всички използвани източници са коректно цитирани, което гарантира достоверността и академичната цялост на представената информация.

ORCID iD: 0009-0008-6095-892X
ISSN: 3033-2982

DOI:

---

От:  © Rada Evtimova