Features of the formation of the chemical composition of mineral waters of the Dzhety-Oguz field (Issyk-Kul intermountain artesian basin, Kyrgyzstan)
Е. I. Baranovskaya,
N. A. Kharitonova,
L. Hazratkulzoda,
G. A. Chelnokov,
L. N. Chernoshchekov,
F. S. Salikhov https://doi.org/10.55959/MSU0579-9406-4-2026-65-3-95-109
Abstract
The article presents the results of a comprehensive study on radon-rich mineral waters from the Dzhety- Oguz area, located in the southeastern part of the Issyk-Kul intermountain artesian basin (Northern Tien Shan). Using new data on the chemical and isotopic composition (δ18O and δD) of natural waters (lakes, rivers, minerals), as well as the chemical composition of host rocks, scientists have identified three main genetic types of mineral water: highly mineralized (up to 12.8 g/L) chloride sodium-calcium thermal mineral waters (with temperatures up to 32 °С), circulating in carbonate deposits from the Middle Carboniferous period and forming at depths of up to 3 kilometers, with a reservoir temperature of about 105 °С; chloride-sulfate sodium-calcium water with a mineralization of around 0.5 g/L and a temperature of 22 °С, formed in alluvial deposits in areas of active water exchange; weakly mineralized (1.8 g/L) waters of mixed composition, formed as a result of the mixing of deep fluids with infiltration waters. Isotope studies confirmed the meteoric origin of all the studied waters, including highly mineralized thermal waters. It was established that the diversity in chemical composition is due to processes such as mixing of highly mineralized deep-seated fluid with low-mineralized infiltration water, intensive interactions in the water-rock system.
About the Authors
Е. I. Baranovskaya
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
Еkaterina I. Baranovskaya
Moscow
N. A. Kharitonova
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
Natalya A. Kharitonova
Moscow
L. Hazratkulzoda
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
Lukmonshoh Hazratkulzoda
Moscow
G. A. Chelnokov
Geological Institute of RAS
Russian Federation
Russian Federation
Georgiy A. Chelnokov
Moscow
L. N. Chernoshchekov
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
Lev N. Chernoshchekov
Moscow
F. S. Salikhov
Dushanbe Lomonosov Moscow State University campus
Tajikistan
Tajikistan
Farid S. Salikhov
Dushanbe
References
1. Барановская Е.И., Харитонова Н.А., Челноков Г.А., Ермаков А.В. Изотопно-гидрогеохимическая характеристика термоминеральных вод Иссык-Кульского артезианского бассейна // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2024. № 5. С. 142–156.
2. Васильева В.Н. Особенности формирования Джеты-Огузских радиоактивных терм. Вопросы формирования и распространения минеральных вод СССР: Труды Совещания курортных ин-тов по гидрогеологии минер. вод. 1958 г. / М-во здравоохранения СССР. Центр. науч.-исслед. ин-т курортологии и физиотерапии; [Ред. коллегия: В.В. Иванов (отв. ред.) и др.]. М., 1960.
3. Гидрогеология СССР. Т. XL. Киргизская ССР / Гл. ред. А.В. Сидоренко. М.: Недра, 1971. 487 с.
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 Дж.Ж. О взаимосвязи геотермических условий и геохимической обстановки Кыргызского ТяньШаня / Дж.Ж. Кендирбаева, В.В. Гребенникова // Глубинное строение, геодинамика, тепловое поле Земли, интерпретация геофизических полей. Екатеринбург, 2013. С. 145–147.
6. 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. C. 110–124.
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. 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.
9. Матыченков В.Е., Иманкулов Б.И. Минеральные воды Киргизии. Фрунзе: Илим, 1987. 251 с.
10. Харитонова Н.А., Соколовская М.А., Барановская Е.И. и др. Микроэлементы в термальных водах северного ТяньШаня: распределение и механизмы накопления // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2024. № 4. С. 70–86.
11. Шварцев С.Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза. 2. изд., испр. и доп. М.: Недра, 1998. 365 с.
12. Шестакова А.В., Гусева Н.В. Применение геотермометров для оценки глубинных температур циркуляции термальных вод на примере Восточной Тувы // Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов. 2018. Т. 329, № 1. С. 25–36.
13. 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. 15 p. DOI: 10.3390/w13091140.
14. 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. Vol. 14. P. 838.
15. Clark I.D. Groundwater Geochemistry and Isotopes. 1st Edition. CRC Press, 2015. 456 p. DOI: 10.1201/b18347.
16. Craig H. Standard for reporting concentration of deuterium and oxygen — 18 in natural waters // Science. 1961. Vol. 133, № 3466. P. 1833–1834.
17. Davis S.N., Whittemore D.O., Fabryka-Martin J. Uses of chloride/bromide ratios in studies of potable water // Ground Water. 1998. Vol. 36(2). P. 338–350.
18. Fournier R.O. Chemical geothermometers and mixing models for geothermal systems // Geothermics. 1977. Vol. 5. P. 41–50.
19. Fournier R.O. A revised equation for the Na/K geothermometer // Geothermal Resources Council. Vol. 3. 1979. P. 221–224.
20. Fournier R.O., Potter R.W. Magnesium correction to the Na-K-Ca chemical geothermometer // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1979. № 43. С. 1543–1550.
21. Giggenbach W.F. Geothermal solute equilibria. Derivation of Na-K-Mg-Ca geoindicators // Geochimica et Cosmochimica Acta 52. 1988. P. 2749–2765.
22. Karger D.N., Conrad O., Böhner J., et al. Climatologies at high resolution for the earth’s land surface areas // Scientific Data. 2017. Т. 4. DOI: 10.1038/sdata.2017.122
23. Kharaka Y.K., Mariner R.H. Chemical geothermometers and their application to formation waters from sedimentary basins // Thermal History of Sedimentary Basins. 1989. P. 99–117. Springer-Verlag.
Review
For citations:
Baranovskaya Е.I., Kharitonova N.A., Hazratkulzoda L., Chelnokov G.A., Chernoshchekov L.N., Salikhov F.S. Features of the formation of the chemical composition of mineral waters of the Dzhety-Oguz field (Issyk-Kul intermountain artesian basin, Kyrgyzstan). Moscow University Bulletin. Series 4. Geology. 2026;65(3):95-109. (In Russ.) https://doi.org/10.55959/MSU0579-9406-4-2026-65-3-95-109
Views:
41
JATS XML
Email this article 
