Проблема формирования подземных вод в общем плане предполагает необходимость освещения следующих аспектов ее: формирования ресурсов или воды как таковой, химического состава н условий разгрузки, под влиянием которой происходит постоянный обмен подземных вод, и в конечном итоге формирование природной зональности в изменении их химического состава.
Переходя к рассмотрению первой части проблемы, мы. очевидно, должны все подземные воды района поделить на две категории — воды глубоких водоносных горизонтов Внутренней зоны Предкарпатского прогиба, на формировании которых никак не сказывается влияние внешней среды или внешних современных факторов природной обстановки, и воды более высоких горизонтов прогиба, водовмещающие породы которых иногда выступают на поверхность земли и таким образом испытывают при своем формировании влияние этих факторов.
К первой категории относятся, в частности, воды глубоких горизонтов менилитовой серии и поляницкой свиты. К. Г. Гаюн, И. М. Койнов считают, например, что благодаря залеганию в кровле и подошве менилитовой серии практически водонепроницаемых роговиков, а также значительной глубине погружения менилитовых отложений в зоне глубинных складок поступление инфильтрационных вод в породы этой серии практически исключено. Эти исследователи допускают, что инфильтрационные воды могут проникать в водовмещающие породы менилитовой серии лишь в местах выхода их на дневную поверхность. Однако эти поступления, по их мнению, являются крайне незначительными. На основании изложенного, названные исследователи считают эти воды седиментационными, захороненными и погруженными на большую глубину вместе с осадками бассейнов седиментации и затем под влиянием геостатического давления отжатыми в водовмещающие горизонты. Примерно такую же точку зрения К. Г. Гаюн и И. М. Койнов высказывают и относительно глубоких слабонапорных или полунапорных вод поляницкого комплекса, залегающего под практически водонепроницаемой толщей глин воротыщенской серии. Таким образом, воды эти древние; режим их не подчиняется современным факторам формирования подземных вод, действующим на поверхности земли.
В. Г. Ткачук (1959 г.) также относит воды глубоких горизонтов миоценовых, палеогеновых и меловых отложений Предкарпатского прогиба в основном к древним морским водам, которые приобрели свойственные им высокую минерализацию и хлоридный натриево-кальциевый состав в процессе дальнейшей их метаморфизации. По ее мнению, возможность такого сохранения и метаморфизации морских седиментационных вод в отложениях глубокой складки является естественным результатом того, что структуры глубинных складок и теперь, и в предыдущие геологические эпохи в гидрогеологическом отношении оставались закрытыми с практически полным отсутствием условий водообмена. Этим она, в частности, объясняет и широкое распространение в пределах прогиба нефтяных и газовых месторождений. Такую же точку зрения на генезис высокоминерализованных подземных вод стебникских соленосных отложений, на примере изучения одноименного месторождения солей, высказали С. С. Козлов. В. К. Линницкий и А. Е. Ходьков (1970 г.).
Что касается подземных вод остальных водоносных комплексов, то они, несомненно, имеют инфильтрационное происхождение. Об этом, в частности, свидетельствует тесная зависимость колебаний уровней отдельных водоносных горизонтов от режима выпадения атмосферных осадков, а в некоторых горизонтах и связь состава воды с последними.
Однако, как видно из приведенных выше данных, естественные ресурсы этих вод, по-видимому, незначительные. Действительно, максимальные дебиты скважин практически не превышают 2 л/с, а в большинстве своем намного меньше — составляют сотые и десятые доли литра в секунду. Каковы же причины этого явления, если учесть относительно большое количество осадков, выпадающих в пределах района? Таких причин, на наш взгляд, две. Первой и, пожалуй, главной причиной следует считать то, что в разрезе всех свит, слагающих территорию района, процент глин и других водоупорных пород исключительно высокий, а доля водопроницаемых образований, которые могли бы принимать атмосферные осадки, очень незначительная. В связи с этим последние, попадая на поверхность земли, практически не фильтруются в глубокие горизонты ее, а в подавляющей своей части расходуются на формирование поверхностного стока. Поэтому, как отмечалось выше, модуль последнего здесь очень высокий. Гористый и достаточно расчлененный рельеф района также больше способствует формированию поверхностного стока, чем подземного. Таким образом, совокупным влиянием этих двух природных факторов и обусловливаются весьма незначительные естественные ресурсы пресных подземных вод района. Это, безусловно, создает большие трудности при решении проблемы хозяйственно-питьевого водоснабжения курорта и вынуждает прибегать к широкому использованию поверхностных вод.
Переходя к обсуждению проблемы формирования химического состава подземных вод, мы, очевидно, должны различать формирование химического состава грунтовых вод, залегающих первыми от поверхности земли, и напорных вод глубоких водоносных горизонтов.
При рассмотрении формирования состава первого типа вод все исследователи подчеркивают, что эти воды, залегая неглубоко от дневной поверхности, формируются главным образом под влиянием физико-географических условий и состава водовмещающих пород и пород зоны аэрации, через которые фильтруются осадки, прежде чем достигнут зеркала воды. Напорные глубокие воды формируются также под влиянием состава пород, но в условиях высоких температур и давлений. Влияние внешних факторов среды (рельефа, климата, гидрографической сети и др.) на них практически не отражается или отражается чрезвычайно слабо, но сильно возрастает роль тектонической структуры.
Одной из главных особенностей геологического строения района, как можно заметить из изложенного, является повсеместное развитие в разрезе слагающих его стратиграфических комплексов хемогенных образований, или рассеянных в толще пород, или дающих самостоятельные залежи солей. Именно вследствие этого роль физико-географических факторов, даже в формировании химического состава ближайших к поверхности земли грунтовых вод, в значительной степени нивелируется, и на первое место здесь выступают состав водовмещающих пород и характер находящихся в них солей. Благодаря растворению и выщелачиванию последних, а также другим природным процессам, приведшим к изменению состава и минерализации воды, в районе сформировалась разнообразная гамма различных типов подземных вод, изменяющихся от гидрокарбонатных кальциево-магниевых с минерализацией около 1 г/л до рассолов хлоридного натриевого и натриево-кальциевого и хлоридно-сульфатного натриевого состава с минерализацией до 350—400 г/л, содержащих в своем составе бром, йод, стронций и, по-видимому, барий, литий, а из газов — сероводород. К самой верхней части геологического разреза, хорошо промытой атмосферными осадками, приурочены гидрокарбонатные Кальциево-магниевые воды «Нафтуся» с минерализацией до 1 г/к. Однако эти воды пользуются нешироким развитием, имеют небольшую мощность и по существу представляют собой линзы пресных вод, располагающихся на соленых водах.
Таким образом, приведенная общая характеристика химического состава подземных вод района полностью соответствует положению его в зоне водоупорных соленосных отложений внутренней части Карпатского краевого прогиба с рассольными водами «выщелачивания», впервые выделенной А. М. Овчинниковым (1950 г.) на схеме гидрогеологического районирования Восточных Карпат и Предкарпатья.
Как видно из приведенного выше описания подземных вод, последние обнаруживают хорошо выраженную вертикальную зональность в изменении своего состава и минерализации, заключающуюся в постепенном увеличении последней с глубиной и в смене гидрокарбонатного кальциево-магниевого состава грунтовых вод на хлоридный натриевый и натриево-кальциевый, а также на хлоридно-сульфатный натриевый состав глубоких вод напорных водоносных горизонтов.
Проблема формирования подобной зональности и увеличения минерализации воды с глубиной является весьма сложной и дискуссионной, ей посвящена огромная литература. Так как ее рассмотрение выходит за рамки наших исследований, мы позволим себе на обсуждении ее не останавливаться. Заметим лишь, что пресные гидрокарбонатные воды характерны для верхней гидродинамической зоны активного водообмена или интенсивного движения подземных вод, сульфатные натриевые — для зоны затрудненного водообмена и, наконец, хлоридные натриевые и натриево-кальциевые — для зоны застойного их режима, т. е. для самых глубоких частей артезианских структур.
Разгрузка подземных вод в зоне активного и частично, по-видимому, затрудненного водообмена происходит через постоянно действующую и временную гидрографическую сеть района, о чем свидетельствует обилие находящихся в ней родников, с помощью эвапотрансиирации на участках близкого залегания грунтовых вод и через зоны разломов. Разгрузка глубоких напорных вод Внутренней зоны Предкарпатского прогиба если и происходит, то лишь по разломам. Однако следует иметь в виду, что разломы в большинстве своем проходят здесь в слабометаморфизованных глинистых породах, они не сопровождаются характерными для скальных пород зонами повышенной трещиноватости и тектоническими брекчиями, а скорее всего представлены сильно перетертыми слабоводопроницаемыми образованиями. Таким образом, ожидать через эти разломы существенной разгрузки подземных вод глубоких артезианских горизонтов нет достаточных оснований; если она и имеет место, то в весьма незначительных размерах, а возможно и совсем отсутствует, как это предполагают К. Г. Гаюн и И. М. Койнов.
Большой интерес представляет термический режим подземных вод Внутренней зоны Предкарпатского прогиба. Г. Л. Голова (1960 г.) определила средний геотермический градиент для описываемого района, равный 16°/км. А. Е. Бабинец и С. В. Альбов (1963 г.), основываясь на этих данных, высказали предположение о том, что во всей этой зоне в глубоких горизонтах артезианских структур распространены высокотермальные воды. Прогнозы названных исследователей в дальнейшем были подтверждены значительным числом скважин, пробуренных в Слободе Рангурской, Биткове, Пневе, Северной Долине, Таняве, Уроже, Струтине и других местах, где ими на больших глубинах были вскрыты термальные воды. Материалы по этим скважинам обобщены в работе Е. С. Гавриленко, О. Д. Штогрин, В. М. Щепака и др. (1968 г.).
В Трускавецкой районе в связи с его нефтегазоносностью пробурено значительное количество глубоких поисково-разведочных скважин на нефть и газ.
В досоветский период одной из первых в 1894 г. была пробурена скважина «Ванда» глубиной 520 м; в 1902, 1903 гг. бурились скважины «На Лугу» I, И, III глубиной от 650 до 1050 м; в период с 1907 по 1914 гг. — скважина «Ливия», 1645 м; в 1907— 1908 гг.— «Олимпия», 628 м; в 1909—1914 гг.— «Клеопатра», 1786 м; в 1900—1914 гг. — «Доброгостов». 1797 м; в 1910-1912 гг.— «Карпатиан», 1462 м; в 1926—1927 гг.- «Колпец (Иосиф)», 1992 м; в 1932—1933 гг.- «Модрьтч-1», 1765 м; в 1934 г.— «Бернер (Пионер)», 1364 м.
В советский период пробурены скважины: Волянка-1 глубиной 1259 м; Помярка-1, 2,3,4 глубиной от 1040 до 1877 м; Трускавец-1, 1335 м; Трускавец-2, 2380 м; Доброгостов-3, 3076 м и др.
Исходя из специализированного характера работ, при бурении скважин обращалось внимание главным образом на фиксацию проявлений нефти и газа.
Термальные воды глубоких структур Внутренней зоны Предкарпатского прогиба отмечены лишь в трех скважинах — Доброгостов-3, Трускавец-2 и 5-СБ. Скважина Доброгостов-3 бурилась Бориславской конторой разведочного бурения в 1962—1963 гг. в урочище Помярки в 1—1,5 км восточнее источника № 4 («Барбара»). Скважина на глубине 3076 м предположительно в нижневоротыщенских отложениях миоцена встретила высоконапорные воды, температура которых на устье ее составляла 65° С. Пластовое давление на забое скважины было аномально высоким и достигало 560—580 кгс/см2, а на устье 80 кгс/см2. Дебит скважины при фонтанировании был равен 17,4 л/с. Скважина Трускавец-2 пробурена на северо-западной окраине курорта. Глубина ее 2380 м. Она прошла по молассовой толще неогена, состоящей из часто переслаивающихся песчаников и сланцев, среди которых встречаются единичные пачки конгломератов. Породы содержат включения и горизонты солей, состоящие из гипса, ангидрита и галита. Температура воды на устье этой скважины превышала 40° С. Дебит скважины не определялся.
Анализы воды из этих скважин, по данным Я. М. Ливчак, приводятся в табл. 1.
Вода в обеих скважинах хлоридная натриево-кальциевая с минерализацией в первой 315,5 г/л, а во второй 329,9 г/л. В воде скважины Доброгостов-3 определены бром в количестве 1,25 г/л и йод — 23,7 мг/л, в скважине Трускавец-2 содержание этих микрокомпонентов составляет соответственно 0,692 г/л и 16 мг/л.
В скважине Доброгостов-3 после снятия давления и в связи с высокой минерализацией воды из последней начали выпадать соли, быстро заполнившие весь ствол скважины. Из-за аварийного состояния скважины и отсутствия технической возможности восстановления и подготовки ее к эксплуатации, а также исходя из гидродинамических условий вскрытого водоносного горизонта, химического состава воды и невозможности регулирования режима работы скважины она была ликвидирована.
Скв. 5-СБ бурилась в 1962 г. до глубины 2844 м между источником № 8 («Эммануил») и скв. 5-РГ. Она прошла в стебникских и воротыщенских отложениях неогена и на глубине около 1800 м встретила воду, температура которой оказалась равной 49° С. Другие сведения об этой воде отсутствуют.