geolmsuВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 4. ГЕОЛОГИЯMoscow University Bulletin. Series 4. Geology0579-9406Издательский Дом МГУ10.33623/0579-9406-2022-5-120-136geolmsu-534Research ArticleСтатьиНовые данные о химическом и изотопном (Н, О, С, S, N) составе минеральных вод Ессентукского месторожденияNew data on the chemical and isotopic (H, O, C, S, N) composition of mineral waters of the Essentuki deposithttps://orcid.org/0000-0003-3423-6970БарановскаяЕ. И.BaranovskayaE. I.

Екатерина Ивановна Барановская

Москва   

Ekaterina I. Baranovskaya

Moscow   

baranovskaya_kat@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0855-3385ХаритоноваН. А.KharitonovaN. A.

Наталья Александровна Харитонова

Москва, Владивосток   

Natalia A. Kharitonova

Moscow, Vladivostok   

tchenat@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5915-6278ФилимоноваЕ. А.FilimonovaE. A.

Елена Александровна Филимонова

Москва   

Elena A. Filimonova

Moscow    

ea.filimonova@yandex.ruКрасноваЕ. А.KrasnovaA. A.

Елизавета Андреевна Краснова

Москва   

Elizaveta A. Krasnova

Moscow    

e.krasnova@oilmsu.ruМасловА. А.MaslovA. A.

Алексей Анатольевич Маслов

Москва   

Alexey A. Maslov

Moscow    

maa20070@yandex.ruМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian FederationМосковский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Дальневосточный геологический институт ДВО РАНРоссияLomonosov Moscow State University; Far East Geological Institute (FEGI FEB RAS)Russian Federation20221712202205120136Copyright © Барановская Е.И., Харитонова Н.А., Филимонова Е.А., Краснова Е.А., Маслов А.А., 20222022Барановская Е.И., Харитонова Н.А., Филимонова Е.А., Краснова Е.А., Маслов А.А.Baranovskaya E.I., Kharitonova N.A., Filimonova E.A., Krasnova A.A., Maslov A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.geol.msu.ru/jour/article/view/534

Представлены современные данные о химическом и газовом составе, содержании стабильных изотопов кислорода, водорода, углерода и серы в природных минеральных водах Ессентукского месторождения. Детальное изучение геолого-гидрогеологических особенностей территории циркуляции вод, их макрокомпонентного состава, содержания в воде органического вещества, температурных условий и значений δ18ОSMOW, δDSMOW, δ13СDIC, δ18ОDIC, δ34SVCDT, δ13CCO2, δ13CCH4, δ15N позволило выявить генезис водных, газовых и солевых компонентов минеральных вод Ессентукского месторождения. Установлено, что все минеральные воды Ессентукского месторождения — инфильтрационные, а неоднородный компонентный состав вод, циркулирующих в различных водоносных горизонтах, отражает особенности литологического состава водовмещающих пород, степень открытости/закрытости разломов и интенсивности реакций в системе вода–порода–газ–органическое вещество.

The article presents modern data on the chemical, gas composition, the content of the stable isotopes of oxygen, hydrogen, carbon and sulfur in the natural mineral waters of the Essentuki field. A detailed study of the geological and hydrogeological features of the water circulation territory, their macro components composition, the content of organic matter in the water, temperature conditions and values of δ18ОSMOW, δDSMOW, δ13СDIC, δ18ОDIC, δ34SVCDT, δ13CCO2, δ13CCH4, δ15N revealed the genesis of the aqueous, gas and salt components of the natural mineral waters of the Essentuki field. Established that all natural mineral waters of the Essentuki field are meteoric infiltration waters. The heterogeneous component composition of the natural mineral waters, that circulate in various aquifers, represents the features of the lithological composition of the water-bearing rocks, the degree of openness or closeness of faults and the intensity of reactions in the water-rock-gas-organic matter system.

минеральные углекислые водыКавказские Минеральные Водыизотопный составгидрогеохимические условиягенезис водформированиеCO2-rich mineral watersCaucasian mineral water (CMW) regionisotopic compositionhydrogeochemical conditionsgenesis of watersformationИсследования выполнены при поддержке РНФ (проект № 21-77-00060 «Условия и механизмы формирования, современное состояние и перспективы использования минеральных вод курорта Ессентуки»)ReferencesАбрамов В.Ю. Формирование химического состава подземных вод в экстремальных термодинамических условиях: Автореф. докт. дисс. М., 2015. 192 с.Абрамов В.Ю. Формирование химического состава подземных вод в экстремальных термодинамических условиях: Автореф. докт. дисс. М., 2015. 192 с.Абрамов В.Ю., Вавичкин А.Ю. Особенности формирования термогазохимического состава минеральных вод Ессентукского месторождения // Разведка и охрана недр. 2010. № 10. С. 27–32.Абрамов В.Ю., Вавичкин А.Ю. Особенности формирования термогазохимического состава минеральных вод Ессентукского месторождения // Разведка и охрана недр. 2010. № 10. С. 27–32.Байдарико Е.А., Поздняков С.П., Сартыков А.С. и др. Результаты работ по переоценке запасов Ессентукского месторождения // Геология и недропользование. Вып. 4. М.: Евразийский союз экспертов по недропользованию, 2021. С. 130–150.Байдарико Е.А., Поздняков С.П., Сартыков А.С. и др. Результаты работ по переоценке запасов Ессентукского месторождения // Геология и недропользование. Вып. 4. М.: Евразийский союз экспертов по недропользованию, 2021. С. 130–150.Иванов В.В. Кавказские минеральные воды. М.: 1-я типография Профиздата, 1972. 157 с.Иванов В.В. Кавказские минеральные воды. М.: 1-я типография Профиздата, 1972. 157 с.Лаврушин В.Ю. Подземные флюиды Большого Кавказа и его обрамления / Отв. ред. Б.Г. Поляк. М.: ГЕОС, 2012. 348 с. (Тр. ГИН РАН; вып. 599).Лаврушин В.Ю. Подземные флюиды Большого Кавказа и его обрамления / Отв. ред. Б.Г. Поляк. М.: ГЕОС, 2012. 348 с. (Тр. ГИН РАН; вып. 599).Лаврушин В.Ю., Айдаркожина А.С., Покровский Б.Г. и др. Изотопный состав азота и углерода в газах углекислых вод Северного Кавказа // Геохимия. 2020. Т. 65, № 11. С. 1115-1128. DOI: 10.31857/S0016752520110084.Лаврушин В.Ю., Айдаркожина А.С., Покровский Б.Г. и др. Изотопный состав азота и углерода в газах углекислых вод Северного Кавказа // Геохимия. 2020. Т. 65, № 11. С. 1115-1128. DOI: 10.31857/S0016752520110084.Лаврушин В.Ю., Лисенков А.Б., Айдаркожина А.С. Генезис Ессентукского месторождения углекислых вод (Северный Кавказ) // Геохимия. 2020. Т. 65, № 1. С. 77–91.Лаврушин В.Ю., Лисенков А.Б., Айдаркожина А.С. Генезис Ессентукского месторождения углекислых вод (Северный Кавказ) // Геохимия. 2020. Т. 65, № 1. С. 77–91.Лепокурова О.Е. Содовые подземные воды юго-востока Западной Сибири: геохимия и условия формирования: Автореф. докт. дисс. Томск, 2018. 217 с.Лепокурова О.Е. Содовые подземные воды юго-востока Западной Сибири: геохимия и условия формирования: Автореф. докт. дисс. Томск, 2018. 217 с.Овчинников А.М. Минеральные воды. 2-е изд. М.: Госгеолтехиздат, 1963. 375 с.Овчинников А.М. Минеральные воды. 2-е изд. М.: Госгеолтехиздат, 1963. 375 с.Панкина Р.Г., Мехтиева В.Л., Гриненко В.А. и др. Изотопный состав серы сульфатов и сульфидов вод некоторых районов Предкавказья в связи с их генезисом // Геохимия. 1966. № 9. С. 1087−1094.Панкина Р.Г., Мехтиева В.Л., Гриненко В.А. и др. Изотопный состав серы сульфатов и сульфидов вод некоторых районов Предкавказья в связи с их генезисом // Геохимия. 1966. № 9. С. 1087−1094.Пантелеев И.Я. Ессентукские соляно-щелочные воды в системе Кавказских Минеральных вод. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 262 c.Пантелеев И.Я. Ессентукские соляно-щелочные воды в системе Кавказских Минеральных вод. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 262 c.Потапов Е.Г. Геолого-гидрогеологические и гидрохимические особенности формирования углекислых минеральных вод содового типа района КМВ: Автореф. канд. дисс. Пятигорск, 1986.Потапов Е.Г. Геолого-гидрогеологические и гидрохимические особенности формирования углекислых минеральных вод содового типа района КМВ: Автореф. канд. дисс. Пятигорск, 1986.Потапов Е.Г. Эволюция взглядов на генезис углекислых минеральных вод Ессентукского месторождения // Сб. памяти А.Н. Воронова / Под ред. Е.П. Каюковой. СПб., 2018. С. 87–91.Потапов Е.Г. Эволюция взглядов на генезис углекислых минеральных вод Ессентукского месторождения // Сб. памяти А.Н. Воронова / Под ред. Е.П. Каюковой. СПб., 2018. С. 87–91.Потапов Е.Г., Айдаркожина А., Лаврушин В.Ю. и др. Влияние рассеянного органического вещества горных пород на состав минеральных вод района КМВ // Подземные воды востока России: Мат-лы Всеросс. Совещ. по подземным водам Востока России (XXII Совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока с международным участием). Новосибирск, 2018. С. 389−393.Потапов Е.Г., Айдаркожина А., Лаврушин В.Ю. и др. Влияние рассеянного органического вещества горных пород на состав минеральных вод района КМВ // Подземные воды востока России: Мат-лы Всеросс. Совещ. по подземным водам Востока России (XXII Совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока с международным участием). Новосибирск, 2018. С. 389−393.Потапов Е.Г., Данилов С.Р. История изучения углекислых минеральных вод Ессентукского месторождения // Курортная медицина. 2012. № 3. С. 9–12.Потапов Е.Г., Данилов С.Р. История изучения углекислых минеральных вод Ессентукского месторождения // Курортная медицина. 2012. № 3. С. 9–12.Потапов Е.Г., Данилов С.Р., Гаджиханова С.У. Результаты экспериментальных исследований процессов формирования минеральных вод Ессентукского месторождения // Разведка и охрана недр. 2013. № 2. С. 41–45.Потапов Е.Г., Данилов С.Р., Гаджиханова С.У. Результаты экспериментальных исследований процессов формирования минеральных вод Ессентукского месторождения // Разведка и охрана недр. 2013. № 2. С. 41–45.Потапов Е.Г., Данилов С.Р., Гаджиханова С.У. Генезис углекисло-сероводородных минеральных вод Ессентукского месторождения по данным гидрохимических, микробиологических и изотопных исследований // Курортная медицина. 2017. № 1. С. 11−16.Потапов Е.Г., Данилов С.Р., Гаджиханова С.У. Генезис углекисло-сероводородных минеральных вод Ессентукского месторождения по данным гидрохимических, микробиологических и изотопных исследований // Курортная медицина. 2017. № 1. С. 11−16.Потапов Е.Г., Дубинина Е.О. Изотопный состав серы пород и подземных вод района КМВ // Геологическая эволюция взаимодействия воды с горными породами: Мат-лы третьей Всеросс. научн. конф. с международным участием. Улан-Удэ, 2018. С. 308–311.Потапов Е.Г., Дубинина Е.О. Изотопный состав серы пород и подземных вод района КМВ // Геологическая эволюция взаимодействия воды с горными породами: Мат-лы третьей Всеросс. научн. конф. с международным участием. Улан-Удэ, 2018. С. 308–311.Шагоянц С.А. Особенности вертикальной зональности подземных вод в Ессентукской зоне нарушений на КМВ // Тез. докл. V конф. по геологии и полезным ископаемым Северного Кавказа. Ессентуки, 1980. С. 345–346.Шагоянц С.А. Особенности вертикальной зональности подземных вод в Ессентукской зоне нарушений на КМВ // Тез. докл. V конф. по геологии и полезным ископаемым Северного Кавказа. Ессентуки, 1980. С. 345–346.Шинкоренко А.Л. Гидрогеохимическая характеристика и вопросы генезиса Ессентукских углекислых вод // Тр. Гос. бальнеологического института на КМВ. 1946. Вып. 23–25. С. 457–460.Шинкоренко А.Л. Гидрогеохимическая характеристика и вопросы генезиса Ессентукских углекислых вод // Тр. Гос. бальнеологического института на КМВ. 1946. Вып. 23–25. С. 457–460.Batard F., Baubron J.S., Bosch B. et al. Isotopic identifi cation of a deep origin in French thermomineral waters // J. Hydrology. 1982. Vol. 56. P. 1–21.Batard F., Baubron J.S., Bosch B. et al. Isotopic identifi cation of a deep origin in French thermomineral waters // J. Hydrology. 1982. Vol. 56. P. 1–21.Cartigny P., Marty B. Nitrogen isotopes and mantle geodynamics: the emergence of life and the atmosphere–crust– mantle connection // Elements. 2013. Vol. 9, N 5. P. 359–366. DOI: https://doi.org/10.2113/gselements.9.5.359.Cartigny P., Marty B. Nitrogen isotopes and mantle geodynamics: the emergence of life and the atmosphere–crust– mantle connection // Elements. 2013. Vol. 9, N 5. P. 359–366. DOI: https://doi.org/10.2113/gselements.9.5.359.Deines P., Langmuir D., Harmon R.S. Stable carbon isotope ratios and the existence of a gas phase in the evolution of carbonate ground waters // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1974. Vol. 38, Iss. 7. P. 1147–1164.Deines P., Langmuir D., Harmon R.S. Stable carbon isotope ratios and the existence of a gas phase in the evolution of carbonate ground waters // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1974. Vol. 38, Iss. 7. P. 1147–1164.Filimonova E., Kharitonova N., Baranovskaya E. et al. Geochemistry and therapeutic properties of Caucasian mineral waters: a review // Environ. Geochem. and Health. Springer Nature (Switzerland), 2022.Filimonova E., Kharitonova N., Baranovskaya E. et al. Geochemistry and therapeutic properties of Caucasian mineral waters: a review // Environ. Geochem. and Health. Springer Nature (Switzerland), 2022.Filimonova E., Lavrushin V., Kharitonova N. et al. Hydrogeology and hydrogeochemistry of mineral sparkling groundwater within Essentuki area (Caucasian mineral water region) // Environ. Earth Sci. 2020. Vol. 79. P. 15.Filimonova E., Lavrushin V., Kharitonova N. et al. Hydrogeology and hydrogeochemistry of mineral sparkling groundwater within Essentuki area (Caucasian mineral water region) // Environ. Earth Sci. 2020. Vol. 79. P. 15.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.