Изотопно-гидрогеохимическая характеристика термоминеральных вод Иссык-Кульского артезианского бассейна

   В статье представлены новые данные о химическом составе, содержании и закономерностях распределения стабильных изотопов кислорода и водорода в природных водах Иссык-Кульского межгорного артезианского бассейна. Сложные геологические и гидрогеологические условия региона исследований определяют разнообразие термоминеральных вод по химическому составу, минерализации и температуре. Результаты показали, что исследуемые воды региона имеют исходно метеорное происхождение с отчетливо выраженным высотным эффектом, а фракционирование изотопов обусловлено вторичными наложенными процессами. Геологическое и тектоническое строение рассматриваемого региона способствует формированию минеральных вод различного химического состава: в пределах скальных пород и открытых трещин образуются углекислые воды незначительной минерализации, в случае присутствия значительной толщи осадочного чехла формируются углекислотно-азотные или азотно-метановые воды с минерализацией более 2,0 г/л (иногда значительно выше, до 35,0 г/л). Для оценки глубинных температур формирования термоминеральных вод были применены ионно-солевые геотермометры, которые показали широкий интервал значений температур (от 21,4 до 144,8 °С), что указывает на различные условия формирования исследуемых вод.

1. ГОСТ Р 54316-2020. Воды минеральные природные питьевые. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2020. 44 с.

2. Григоренко П.Г. Принципы и схема регионального районирования Киргизской ССР // Изв. АН Кирг. ССР. 1968. Вып. 4. С. 7–14.

3. Гидрогеология СССР. Т. XL. Киргизская ССР / Гл. ред. А.В. Сидоренко. М.: Недра, 1971. 487 с.

4. Иванов В.В. Классификация подземных минеральных вод / В.В. Иванов, Г.А. Невраев. М.: Недра, 1964. 168 с.

5. 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.

6. Кендирбаева Дж.Ж. Подземные воды межгорных впадин — основа водообеспеченности Кыргызстана для устойчивого развития // Современные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии Северного Кавказа : Мат-лы XIII Всерос. научно-технич. конф. с международным участием. М.: Институт истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН, 2023. С. 513–520.

7. Кендирбаева Дж.Ж. Пространственно-временное взаимодействие в системе «сейсмичность-термальные воды-солнечная неоднородность» на территории Кыргызстана // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2019. Т. 29, № 4. С. 110–124.

8. Киреева Т.А. Нефтегазопромысловая гидрогеохимия / МГУ им. М.В. Ломоносова, Геологический факультет. М.: Макс пресс, 2017. 221 с.

9. 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.

10. Мандычев А.Н. Ресурсы подземных вод глубоких горизонтов Восточно-Чуйского и Иссык-Кульского артезианских бассейнов // Высокогорные исследования: изменения и перспективы в 21 веке. Бишкек, 1996. С. 136–137.

11. Матыченков В.Е., Иманкулов Б.И. Минеральные воды Киргизии. Фрунзе: Илим, 1987. 251 с.

12. Минеральные воды СССР: Пояснит. записка к карте минер. вод СССР масштаба 1:4 000 000 / [Гл. ред. В.В. Иванов]; М-во здрав. СССР. ЦНИИ курортологии и физиотерапии. М., 1974. 324 с.

13. Шестакова А.В., Гусева Н.В. Применение геотермометров для оценки глубинных температур циркуляции термальных вод на примере Восточной Тувы / А.В. Шестакова, Н.В. Гусева // Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов. 2018. Т. 329, № 1. С. 25–36.

14. Bragin I.V., Zippa E.V., Chelnokov G.A., Kharitonova N.A. Estimation of the Deep Geothermal Reservoir Temperature of the Thermal Waters of the Active Continental Margin (Okhotsk Sea Coast, Far East of Asia) // Water. 2021. Vol. 13. No 9. P. 15.

15. Craig H. Standard for reporting concentration of deuterium and oxygen-18 in natural waters // Science. 1961. Vol. 133, № 3466. P. 1833–1834.

16. Chelnokov G., Lavrushin V., Bragin I., et al. Geochemistry of Thermal and Cold MineralWater and Gases of the Tien Shan and the Pamir // Water. 2022. Vol. 14. P. 838.

17. Giggenbach W.F. Geothermal solute equilibria. Derivation of Na-K-Mg-Ca geoindicators // Geochimica et Cosmochimica. Acta 52. 1988. P. 2749–2765.

18. Fournier R.O. A revised equation for the Na/K geothermometer // Geothermal Resources Council. 1979. № 3. P. 221–224.

19. Seelig U., Bucher K. Halogens in water from the crystalline basement of the Gotthard rail base tunnel (central Alps) // Geochim. Cosmochim. Acta. 2010. № 9. P. 2581–2595.