Еще на заре развития курортов главный врач Кавказских Минеральных Вод Андрей Цеэ писал: «Едва ли имеется на земном шаре место, где на таком маленьком пространстве проистекали бы столь многообразные целительные воды». С тех пор природные богатства значительно приумножены и в еще большей степени поражают своим разнообразием и уникальностью.
Глубины кавказских недр медленно открывали свои богатства исследователям. До 1860 года почти все найденные первооткрывателями источники были природными ключами, которые самостоятельно пробивали себе путь по разломам и трещинам глубинных пород и выходили на поверхность далеко от месторождений. Большинство источников были довольно капризны. Дебит их был неустойчивым, иногда источники и вовсе иссякали, а затем появлялись в другим месте. В этот период ванные здания строили в непосредственной близости от источника. Нередко, пробивая себе путь к новому выходу, минерализованные потоки разбавлялись пресными и загрязнялись сточными водами.
Любопытно проследить, как образуются минеральные воды. Веками из недр идут потоки минеральной воды, сформировавшиеся в подземных аптеках. Ежедневно, в течение многих лет, мы получаем 10-12 миллионов литров целебных вод. Сегодня известно, что главным звеном в формировании минеральных вод являются атмосферные осадки. Дождь, растаявший снег, оседающая влага туманов, вообще всякая упавшая на земную поверхность влага проникает через толщу рыхлых пород на большие глубины. По пути воды растворяют различные химические элементы почвы и насыщаются ими. Солевой состав минеральной воды таков, как земли, через которую они проходят. Встречным потоком из глубины идут углекислота, сероводород и другие газы, образовавшиеся в результате глубинных термических, микробиологических и биохимических процессов. Окончательное формирование минеральных вод проходит на значительной глубине, при высокой температуре и большом давлении. Сформировавшаяся в глубине минеральная вода медленно движется в подземных стоках и по трещинам и разломам выходит на поверхность.
Районы формирования минеральных вод находятся на значительных расстояниях от курортов, иногда в 20-30 км, и этот путь воды проходят по подземным стокам. Иногда путь от месторождения до мест разгрузки занимает много месяцев. Есть основание считать, что между отдельными месторождениями вод существует определенная связь, и нарушение жизни одного источника оказывает влияние, иногда весьма существенное на жизнь других.
Новая эра поисков началась после того, как Ф. П. Баталин в шестидесятых годах прошлого столетия, детально обследовав источники, в числе прочих рекомендаций предложил «искать и извлекать на поверхность лечебные воды буровыми скважинами».
Понадобились большие и многолетние исследования и практические усилия для того, чтобы извлекать из недр их богатства — лечебные воды. В изыскательских работах принимали деятельное участие известные ученые Г. В. Абих, горные инженеры Ф. Кошкул и А. И. Незлобинский, приглашенные французские гидрогеологи Ж. Франсуа и Л. Дрю, и в более поздний период большой вклад внесли А. П. Герасимов, Я. В. Лангваген, А. Н. Огильви и Н. Н. Славянов. Ими была составлена широкая программа комплексного изучения района, но осуществить ее удалось только в советский период.
Когда в 1920 году был организован Бальнеологический институт, его директором в течение 17 лет был известный гидрогеолог А. Н. Огильви. Он возглавлял гидрогеологический отдел института и руководил изыскательскими работами на Кавказских Минеральных Водах. Очень важно вспомнить, что с 1927 по 1948 год Бальнеологический институт не только руководил изысканиями, но и вел все основные буровые и каптажные работы. Главным итогом научной деятельности довоенного периода в результате комплексных исследований были материалы, обосновавшие необходимость глубокого бурения и опыт организации режимных наблюдений на всех скважинах и источниках.
В 30-е годы открыты Академические источники радоновых вод.
К участию в комплексном изучении природных условий и расчету полной оценки гидроминеральных богатств Бальнеологический институт привлек геологический и радиевый институты Академии наук СССР и Московский геологоразведочный институт. Научно-методическое руководство экспедицией осуществляла Академия наук СССР.
В результате Кавказские Минеральные Воды получили разностороннее и глубокое научное обоснование, которое позволило уверенно планировать дальнейшее развитие и использование гидроминеральных ресурсов. Появилась возможность искать минеральную воду на широких площадях, а не только у места естественного выхода источников. Впервые в Союзе были проведены такие глубокие исследования на минеральные воды. На основе результатов была организована разведка на других курортах страны.
Наряду с глубокими теоретическими выводами, разведочное бурение в этот период дало ценные результаты. В Кисловодске в 1928 году с глубин 65 метров был выведен доломитный, а в 1934 году с глубин в 136 метров — сульфатный нарзан. В Пятигорске проведена обстоятельная разведка радоновых вод и значительно увеличен их дебит, увеличены также ресурсы воды типа холодный нарзан. В Железноводске, буровой N2 54, выведен новый тип лечебной воды, а в Ессентуках в 1932 году – углекисло-сероводородные воды.
Эти находки значительно расширили лечебные возможности курортов, Однако оставались нерешенными многие теоретические и практические вопросы, связанные с гидроминеральными ресурсами.
Главные разведочно-гидрогеологические работы проведены на Кавказских Минеральных Водах в период 1949-1959 годов. Работы были санкционированы Советом Министров СССР и получили солидное финансовое обеспечение. Генеральный технический проект работ рассмотрен при участии Академии наук, Министерства геологии и Министерства здравоохранения СССР.
О масштабе десятилетних исследований некоторое представление дает объем проведенных буровых работ. В 1949-55 годах только в Кисловодске было пробурено 65 скважин глубиной от 50 до 600 метров. Общий метраж их составил 15000 погонных метров. В Ессентуках и их окрестностях пробурена 21 глубокая скважина, одна из них на глубину более 1000 метров.
Результаты десятилетних работ себя вполне оправдали. Дали ясную картину о гидрогеологии района, вскрыли взаимосвязь различных месторождений, позволили прогнозировать размер общих ресурсов лечебных вод. Были решены также многие теоретические вопросы, связанные с формированием вод.
Не меньшее значение имели и практические результаты. Значительно расширены границы Кисловодского месторождения, увеличен общий дебит источников нарзана до 1500 м3 в сутки. Разведкой в районе села Новоблагодарного вскрыт обильный горизонт углекислых соляно-щелочных вод типа Ессентуки № 17 и 4. Этим была решена перспектива дальнейшего развития этого курорта.
В результате работ к 1959 году Пятигорск получил новые ценные минеральные воды, в том числе горячую углекислую бессероводородную воду (горячий нарзан), соляно-щелочную типа Ессентуки и другие. Эти находки позволили развивать питьевое лечение минеральными водами и расширить профиль курорта.
Таким образом, проведенные в 1954-59 годы работы установили, что Пятигорское месторождение минеральных вод очень многообразно и перспективно.
Не менее интересны результаты разведки Железноводского месторождения. Ранее в Железноводске были воды одного типа, отличающиеся только по температурному признаку. За период комплексной разведки выведено 6 новых источников, в том числе и источники соляно-щелочных вод.
Несмотря на значительные результаты разведочных работ периода 1949-59 годов, в связи с быстрым ростом курортов возникла необходимость искать новые гидроминеральные ресурсы уже далеко за пределами района Кавказских Минеральных Вод. Начало решению этой проблемы положила разведка мощного Кумского месторождения углекислых вод. Впервые в курортной практике, под руководством Пятигорского института курортологии, осуществлена транспортировка этих вод на 50 км в условиях сложного горного рельефа. С 1972 года Кисловодск получает дополнительно более одного миллиона литров в сутки высококондиционной воды этого месторождения.
Особое значение для развития Пятигорска имеют высоко — эманированные радоновые воды Бештаугорского месторождения, подведенные на курорт в последнее десятилетие. Концентрация радона в воде этого месторождения самая высокая в пределах нашей страны. Дебит ее довольно высок — около 350 м3 в сутки. На базе этих вод построена в 1972 году радоновая лечебница, где отпускают 10 типов процедур. С успехом лечат здесь заболевания суставов, поражения нервной системы, вибрационную болезнь, заболевания кожи и другие болезни взрослых и детей. Очевидно в ближайшее время здесь будут принимать радоновые процедуры и больные соседних курортов — Ессентуков и Железноводска.
Не менее важным резервом курортов КМВ явилось уникальное месторождение термальных углекислых вод типа Ессентуки, разведанное у поселка Нагуты. Дебит лечебной воды составляет здесь три миллиона литров в сутки. У месторождения строится мощный завод розлива минеральных вод и самостоятельный курорт на 5-6 тысяч мест. Разработан проект подачи излишков воды на курорт Ессентуки.
В результате многолетних работ курорты КМВ получили мировую известность благодаря обилию и разнообразию по составу и лечебному действию минеральных вод. В настоящее время здесь условно выделено несколько самостоятельных месторождений: Кисловодское с прилегающими к нему участками — Ольховским, Березовским, Подкумским; отдельными месторождениями принято считать Пятигорское, Ессентукское, Железноводское, Лысогорское. Самостоятельными являются также Кумское, или Красновосточное, и Нагутское месторождения.
Между отдельными месторождениями существует генетическая связь и взаимозависимость. Общие запасы минеральных вод района КМВ оценены свыше 10 ООО м3/сут.
Среди минеральных вод широко известны углекислые, гидро — карбонатносульфатные натриево-кальцевые воды типа Смирновской и Славяновской вод в Железноводске. Эти воды нашли широкое применение при лечении заболеваний органов пищеварения и нарушениях обмена веществ. Ессентукские и Железноводские воды являются эталонами лечебных вод, так как их физиологическое и лечебное действие хорошо изучено. Большой эффективностью и высокими лечебными свойствами славятся кисловодские нарзаны. Применяют их на курортах как для ванн, так и для внутреннего употребления.
Особую ценность представляют радоновые воды Пятигорска. Они нашли широкое применение при заболеваниях органов движения и периферической нервной системы. Сравнительно редкими и высокоэффективными являются сульфатно-хлоридные натриево-магниевые воды с минерализацией 19-21 г/л — Баталинская и Лысогорская воды. Эти воды с успехом употребляют как слабительное и желчегонное средство.
Институт разрабатывал также и теоретические проблемы гидрогеологии: происхождение, условия циркуляции, режим минеральных вод и грязевых месторождений. Большое значение имеет созданный на КМВ термометрический метод гидрогеологических исследований, методы гидрогеологических исследований при колонковом бурении, рекомендации по наиболее рациональным каптажным устройствам, методы газовой и геофизической разведки.
Сохранение физико-химического и газового состава лечебных вод в процессе каптажа, транспортировки, перекачки и нагрева их потребовало больших исследований и многолетних наблюдений, так как потери углекислоты, сероводорода и радона достигали 25 — 40%, а в результате выпадения солей выходили из строя магистральные трубопроводы и техническое оборудование. Экспериментально разработаны условия подачи и хранения минеральных вод. Эти рекомендации были первыми в нашей стране и приняты на всех курортах.
Составлены геологические, гидрогеологические карты района и подготовлены обстоятельные научные отчеты. Хорошая геологическая, гидрогеологическая и гидрохимическая изученность района позволила прогнозировать разведку минеральных вод и методом целенаправленного бурения вскрыть новые запасы высококондиционных вод. В окрестностях Кисловодска разведаны Верхнеберезовский, Ольховский, Подкумский участки месторождения углекислых вод.
Разведка шла и на дальних подступах к курорту. В 45 км к западу от Кисловодска, в верховьях Кумы, у поселка Красный Восток обнаружены высококондиционные холодные углекислые воды с общей минерализацией 8,6 г/л. Особое теоретическое и практическое значение приобрели исследования, на основе которых разработаны схема и технические условия транспортировки газонасыщенных лечебных вод на десятки километров в условиях сложного рельефа. Впервые в мировой курортной практике была осуществлена транспортировка углекислых минеральных вод. В результате гидроминеральные ресурсы Кисловодска удвоились, что обеспечило его дальнейшее развитие.