Большинство людей считает, что выходы на поверхность подземных вод (родники) являются уникальными природными явлениями. И не случайно выходы подземных вод как типичные, так и уникальные, рассматриваются как памятники природы. Для подземных вод Русской платформы по динамике их движения принято выделять зону активного, замедленного и весьма замедленного водообмена. Эти зоны отличаются друг от друга по степени солености воды. Зона активного водообмена содержит в основном пресные воды, а зона весьма замедленного водообмена рассолы с минерализацией более 50 г/л. В родниках, которые в памятниках природы представляют гидрогеологию региона, идет разгрузка подземных вод зоны активного водообмена. А глубинные рассолы зоны весьма замедленного водообмена можно демонстрировать в основном только в скважинах.
Происхождение подземных вод в различных горных породах области имеет много общих черт. Прежде всего, практически все подземные воды образуются за счет инфильтрации атмосферных осадков и инфильтрации из поверхностных водоемов. Поэтому часто подземные воды в значительной степени наследуют химический состав поверхностных вод. Наряду с этим в формировании химического состава подземных вод участвуют вмещающие их горные породы: чем активнее в химическом отношении горная порода, тем сильнее она влияет на химический тип воды. Подземные воды гидрогеологи расчленили на горизонты и комплексы, которые полностью соответствуют выделенным геологами толщам, ярусам или отделам стратиграфической шкалы. Это не всегда оправдано, т.к. различные возрастные подразделения (толщи пород) часто имеют совершенно одинаковый состав и одинаковое влияние на подземную воду и поэтому могли бы быть объединенными в единый комплекс независимо от возраста пород.
Самое сильное гидрохимическое влияние оказывают сульфатно-галогенные породы (соли и гипсы) кунгурского яруса перми. На выходах этих пород формируются сульфатные и хлоридные воды, нередко содержащие сероводород. В качестве природных гидрогеологических достопримечательностей нами взяты несколько источников таких вод. Соли и гипсы местами присутствуют в отложениях казанского яруса перми, но соленых источников, которые заведомо относились бы к казанским отложениям, нами пока в памятниках природы не представлено. В качестве достопримечательностей взяты наиболее значительные карстовые источники из казанских известняков, дающие пресную воду. Осолоняющее влияние на подземные воды оказывают гипсы из красноцветных и сероцветных миоценовых глин, этот процесс демонстрируется на Ащисайском участке заповедника. Иногда малодебитные солоноватые источники отмечаются из песчаных прослоев, залегающих среди морских глин верхней юры и нижнего мела. Такой источник, известный со времен С.С.Неуструева, нами зафиксирован выше бывшей д.Тарпановки. Участвуют в засолении подземных вод отложения акчагыльского яруса неогена, но выходов подземных вод этого типа мы пока не установили.
Карстовые подземные воды в памятниках природы представлены очень широко. Карст развивается в карбонатных и сульфатно-галогенных породах.. Воды из карстующихся карбонатных пород пресные, из сульфатных и галогенных – соленые.
Горные породы, в которых содержатся питьевые пресные воды промышленного значения, т.е. достаточные по запасам для водоснабжения крупных городов, должны отвечать следующим требованиям: 1) объемы толщ или массивов этих пород должны быть большими; 2) эти породы должны быть относительно инертными в химическом отношении, т.е. должны мало содержать растворимых солей; 3) они должны получать регулярное питание за счет атмосферных осадков или из чистых поверхностных водоемов. В Оренбуржье лучше других этим требованиям соответствует водоносный горизонт галечников и песков в поймах Урала и Сакмары и водоносный комплекс отложений блюментальской свиты нижнего триаса – татарского яруса верхней перми. Особенно велико значение водоносного горизонта в пойме Урала и Сакмары, он поит почти все крупные города области: Оренбург, Орск, Гай, Новотроицк, Медногорск, Кувандык, Саракташ и множество сел. Этот выдающийся водоносный горизонт обычно не образует стабильных родников и в памятниках природы он пока не представлен. Зато водоносный комплекс молассовых татарских и блюментальских отложений нами представлен в нескольких родниках на Общем Сырте и в других местах.
Сейчас в области широко используются питьевые лечебные и столовые минеральные воды, работает шесть цехов по разливу минеральных вод. Эти воды на западе области имеют повсеместное распространение. Они вскрываются скважинами на глубинах от 12-15 до 200-300 м в отложениях верхней перми: татарского, казанского и уфимского ярусов. В верхах содержащих эти воды разрезов обычно присутствуют песчаные и глинистые отложения акчагыльского яруса неогена. Химический состав этих вод в значительной степени формируется за счет тех водорастворимых солей, которые содержатся в водовмещающих верхнепермских отложениях, а также за счет подтока соленых вод из ниже залегающих водоносных горизонтов. Акчагыльские отложения тоже являются источниками солей, но основное их значение состоит скорее всего в том, что они благодаря содержащимся в них слоям водоупорных глин сверху перекрывают и «запечатывают» минеральные воды, предохраняя их от опреснения. А.А.Донецкова и Н.А.Донецков (1999) выделили много типов оренбургских минеральных вод – аналогов вод известных курортов России и Зарубежья (Чертакский, Каспийский, Кашинский, Смоленский, Миргородский, Минский, Московский и другие типы). По химическому составу выделяются сульфатные, сульфатно-хлоридные и хлоридно-натриевые минеральные питьевые воды.
Разнообразие минеральных вод определяется различным сочетанием содержащихся в водоносных и подстилающих их породах растворимых солей и различными гидродинамическими условиями в водоносных горизонтах. Для формирования минеральной воды обычно требуются условия некоторого застоя подземных вод.
Лечебные рассолы для наружного применения формируются либо близко к поверхности за счет выщелачивания штоков соляных куполов, либо на значительных глубинах около региональных пластов каменных солей. Воды, содержащие бром, йод и другие летучие компоненты, являются глубинными. Но по ослабленным тектоническим зонам, особенно по связанным с соляной тектоникой разломам, летучие компоненты из глубинных вод эманируют и достигают грунтовых вод. Видимо, поэтому в некоторых родниках отмечаются повышение их концентрации. Например, вода родника Кайнар содержит значительное количество йода.
На складчатом Урале подземные воды содержатся в тектонической и экзогенной трещиноватости в различных горных породах: осадочных, магматических и метаморфических. Обычно трещиноватость распространяется до глубин 100-200 м, по зонам разломов до 300 м и более. Быстрая смена пород на небольших расстояниях, неоднородность фильтрационных свойств, присутствие водоупорных барьеров из слабо проницаемых глинистых сланцев – все эти особенности не способствуют формированию значительных запасов питьевых подземных вод в палеозойских породах востока области. Относительно крупные скопления подземных вод образуются лишь в больших массивах и толщах горных пород однородного строения: в интрузиях гипербазитов и гранитов, в пластах известняков. В известняковых толщах, залегающих в наложенных тектонических впадинах, обычно формируются небольшие артезианские бассейны, например Аккермановский бассейн.
На химический состав природных вод складчатого Урала местами исключительно сильное влияние оказывают сульфидные руды, это влияние сопоставимо с влиянием сульфатно-галогенных толщ запада области. Около залежей сульфидных колчеданных руд формируются купоросные воды. Единственным естественным примером выхода на поверхность этих вод было Гайское озеро, которое сейчас из естественного превратилось в искусственное. Зато появилось множество источников с купоросной водой из-под отвалов и «хвостов» отработки Блявинского, Яман-Касинского и Гайского месторождений. Некоторые из таких источников нами взяты как своеобразные природно-техногенные гидрохимические достопримечательности.
Некоторые горные породы на востоке области, особенно граниты и их производные, обладают повышенной радиоактивностью. Поэтому с гранитами обычно связаны радоновые источники. В число памятников природы включен Среднегусихинский радоновый источник.
Представленные в памятниках природы родники, видимо, должны стать стационарными водопунктами областного гидрохимического мониторинга. Такой мониторинг частично уже ведется местными экологическими комитетами и небольшими кружками натуралистов. Является актуальным продолжение этой работы на высоком уровне научного обобщения.