Trace elements in thermal waters of the northern Tien Shan: distribution and fate
https://doi.org/10.55959/MSU0579-9406-4-2024-63-4-70-86
Abstract
The article presents new data on the abundance and ways of soluted trace elements (Si, Fe, F, Al, Sr, Br, B, Mn, Ba, Ti, Li, Rb, Mo, As, U, Th, W, Sc, Y, REE, Hf) in thermomineral, surface and groundwaters of the northern Tien-Shan (Issyk-Kul intermountain depression). It is established that trace element composition of thermomineral waters is able to be a marker of hydrogeological settings of water formation and flow: waters of sedimentary rocks of the intermountain artesian basin are enriched with Sr, Ba, Mn, B, Mo and U, while waters of rock massifs contain increased concentrations of F, Rb, W and Sc. Thermodynamic calculations performed for certain trace elements using Visual-MINTEQ 3.1 and GWB 14 programmes allowed us to identify the water migration patterns of the surveyed water points. Calculation of water migration coefficient showed the dependence of microcomponent accumulation rate on the type of water-bearing strata and hydrogeological conditions of water formation.
About the Authors
N. A. Kharitonova
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
Natalya A. Kharitonova
Moscow
M. A. Sokolovskaya
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
Marya A. Sokolovskaya
Moscow
E. I. Baranovskaya
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
Ekaterina I. Baranovskaya
Moscow
G. A. Chelnokov
Geological Institute, RAS
Russian Federation
Russian Federation
Georgiy A. Chelnokov
Moscow
A. A. Karabtsov
Far East Geological Institute, Far Eastern Branch of the RAS
Russian Federation
Russian Federation
Aleksander A. Karabtsov
Vladivostok
L. N. Chernoshchekov
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
Lev N. Chernoshchekov
Moscow
I. V. Bragin
Far East Geological Institute, Far Eastern Branch of the RAS
Russian Federation
Russian Federation
Ivan V. Bragin
Vladivostok
References
1. Гидрогеология СССР. Т. XL. Киргизская ССР / Гл. ред. А.В. Сидоренко. М.: Недра, 1971. 487 с.
2. Еловский Е.В. Математическое устранение спектральных помех при прямом определении редкоземельных элементов в природных водах методом квадрупольной масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой // Масс спектрометрия. 2015. Т. 12, № 2. С. 107–116.
3. Жуков Ю.В., Захаров И.Л., Березанский А.В., Израилева Р.М. Геологическая карта Кыргызской республики. Масштаб 1 : 500 000 / Гл. ред. Б.Т. Турсунгазиев, О.В. Пет-ров. СПб.: Картогр. ф-ка ВСЕГЕИ, 2008.
4. Катаева Н.И. Подземные минеральные воды Киргизской ССР / Н.И. Катаева, З.И. Мельникова, Р.Д. Барсуцкая и др.; М-во здравоохранения Кирг. ССР. Науч.-исслед. ин-т курортологии и физиотерапии. Фрунзе: Кыргызстан, 1969. 142 с.
5. Кендирбаева Д.Ж. Подземные воды межгорных впадин — основа водообеспеченности Кыргызстана для устойчивого развития // Современные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии Северного Кавказа: Материалы XIII Всероссийской научно-технической конференции с международным участием. М.: Институт истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН, 2023. С. 513–520. DOI 10.26200/GSTOU.2023.87.54.067.
6. Крайнов С.Р., Швец В.М. Гидрогеохимия: Учебник для вузов. 1992. М.: Недра, 463 с.
7. Мандычев А.Н. Подземные воды Иссык-Кульского бассейна // Озеро Иссык-Куль: природные условия. Научные серии НАТО: IV. Земля и экологические науки. Т. 13. 2002. С. 71–76.
8. Мандычев А.Н. Роль гидрогеологической системы в Иссык-Кульском водном бассейне. https://geohydro.narod.ru/stat16A.htm.
9. Матыченков В.Е., Иманкулов Б.И. Минеральные воды Киргизии. Фрунзе: Илим, 1987. 251 с.
10. Перельман А.И. Геохимия элементов в зоне гипергенеза / А.И. Перельман. М.: Недра, 1972.
11. Трифонов В.Г., Зеленин Е.А., Соколов С.Ю., Бачманов Д.М. Активная тектоника Центральной Азии // Геотектоника. 2021. № 3. С. 60–77.
12. Харитонова Н.А., Барановская Е.И., Челноков Г.А. и др. Геохимия природных вод Киргизской части ТяньШаня // Геологическая эволюция взаимодействия воды с горными породами: Мат-лы V Всероссийской научной конференции имени проф. С.Л. Шварцева. Томск, 2023. С. 327–330.
13. Chelnokov G., Lavrushin V., Bragin I., et al. Geochemistry of Thermal and Cold Mineral Water and Gases of the Tien Shan and the Pamir // Water. 2022. V. 14, 838. https://doi.org/10.3390/w14060838.
14. Gustafsson J.P. Visual MINTEQ 3.1 user guide. 2019. 73 p.
15. Официальный сайт программного комплекса The Geochemist’s Workbench (GWB). https://www.gwb.com.
Review
For citations:
Kharitonova N.A., Sokolovskaya M.A., Baranovskaya E.I., Chelnokov G.A., Karabtsov A.A., Chernoshchekov L.N., Bragin I.V. Trace elements in thermal waters of the northern Tien Shan: distribution and fate. Moscow University Bulletin. Series 4. Geology. 2024;(4):70-86. (In Russ.) https://doi.org/10.55959/MSU0579-9406-4-2024-63-4-70-86
Views:
117
Email this article 
