New data on hydrogeochemical and isotopic composition of natural waters of the baidar valley (Crimean peninsula)

Переведенное название: Новые изотопно-гидрогеохимические данные по составу природных вод Байдарской долины (Крымский полуостров)

D. Novikov, Yu G. Kopylova, V. Chernykh, F. F. Dultsev, N. Pyryaev, Khvashchevskaya, L. Nichkova, G. Sigora, Yakhin

Результат исследования: Научные публикации в периодических изданияхстатьярецензирование

Аннотация

Приводятся результаты изучения природных вод Байдарской долины (юго-западные районы Крымского полуострова), полученные по итогам полевых работ 2018-2019 гг. Основные ресурсы подземных вод изучаемого района приурочены к верхнеюрскому водоносному комплексу, играющему ключевую роль в питании водонапорных систем Равнинно-Крымского, Азово-Кубанского артезианских бассейнов и гидрогеологической складчатой области мегаантиклинория Горного Крыма. В регионе развиты пресные и ультрапресные воды преимущественно гидрокарбонатного кальциевого состава с величиной общей минерализации от 208 до 1269 мг/дм3. Изученные воды разделены на восемь геохимических групп: 1) зоны региональной трещиноватости карбонатно-терригенных пород, подверженных процессам континентального засоления; 2) зоны региональной трещиноватости выщелачивания алюмосиликатов и окисления сульфидов; 3) зоны региональной трещиноватости преимущественно натриевых алюмосиликатов (длительного взаимодействия в системе вода-порода), подверженных процессам континентального засоления; 4) зоны региональной трещиноватости преимущественно натриевых алюмосиликатов, подверженных процессам континентального засоления в условиях антропогенного влияния; 5) трещинно-жильные выщелачивания натриевых алюмосиликатов и окисления сульфидов; 6) трещинно-жильные выщелачивания натриевых алюмосиликатов (длительного взаимодействия в системе вода-порода); 7) трещинно-карстовых; 8) поверхностных, подверженных влиянию процессов континентального засоления. Наиболее защищенные от антропогенного влияния и процессов континентального засоления трещинно-карстовые воды относятся к слабощелочным (рН = 7.7), пресным с минерализацией 444 мг/дм3 и невысокими концентрациями кремния - 2.23 мг/дм3, по составу гидрокарбонатным кальциевым. Воды зоны региональной трещиноватости и трещинно-жильные подвержены влиянию процессов континентального засоления и антропогенной нагрузки. Они характеризуются рН от нейтральных до щелочных (7.1-8.6), преимущественно пресные (269-1269 мг/дм3), со средними содержаниями кремния 4.61-4.70 мг/дм3, по составу гидрокарбонатным кальциевым с повышенной ролью сульфат-иона, магния и натрия. Воды р. Черная, Чернореченского водохранилища и озер также подвержены влиянию процессов континентального засоления, слабощелочные (рН = 8.3), умеренно пресные (207-364 мг/дм3), со средними концентрациями кремния 1.18 мг/дм3 и гидрокарбонатным кальциевым составом с повышенными содержаниями хлор-иона, магния и натрия. Рассчитанные коэффициенты водной миграции химических элементов в водах фонового состава выстроились следующим образом в порядке убывания: очень сильная интенсивность миграции I17.7 >Br14.4 > сильная Se2.83 > B2.22> Sr1.46 > Sb1.12> Be1.07 > Hg1.06> средняя Zn0.74 > Mo0.50> Li0.46 > Sc0.41> Ag0.18 > As0.16> Si0.123> > Ba0.122> слабая Cr0.10> Cu0.096 > Bi0.080> Sn0.068 > Tl0.067 > P0.062 > Ni0.043 >Ta0.040 > Ge0.034 >Cd0.028 > Fe0.026 >Rb0.024 > > Co0.023> Pb0.020 > W0.017> V0.012 > очень слабая (инертная) интенсивность миграции Nb0.008 > Hf0.0033> Mn0.0031> > La0.0029> Cs0.0022 > Ti0.0018> Ga0.0016 > Y0.0013 > Al0.0008 > Zr0.0008. Установлено, что все изученные воды имеют атмосферное происхождение и располагаются вдоль глобальной (GMWL) и локальной (LMWL) линий метеорных вод. Диапазон значений δ18O в водах меняется от -9.9 до -3.3 ‰ с значениями δD от -64.2 до -32.5 ‰. Источником δ13C гидрокарбонат-иона в природных водах Байдарской долины служат карбонатные осадочные породы, атмосферный диоксид углерода, органические соединения и гидролиз алюмосиликатных минералов. При этом поверхностные воды имеют более тяжелый изотопный состав C (-9.2…-6.2 ‰) за счет атмосферного CO2 и активной жизнедеятельности растений и микроорганизмов. Трещинно-карстовые воды отличаются более легкими δ13C (-12.8…-11.0 ‰) за счет процессов взаимодействия вод с рассеянным органическим веществом. Воды зоны региональной трещиноватости и трещинно-жильные характеризуются наиболее широкой вариацией δ13C (-15.5…-6.9 ‰), что связано со смешанным типом «изотопного питания» вод. К настоящему времени в Байдарской долине сформировалось сложнопостроенное гидрогеохимическое поле, на которое все большее влияние начинает оказывать антропогенный фактор.
Переведенное названиеНовые изотопно-гидрогеохимические данные по составу природных вод Байдарской долины (Крымский полуостров)
Язык оригиналаанглийский
Номер статьи6
Страницы (с-по)1401-1421
Число страниц21
ЖурналRussian Geology and Geophysics
Том62
Номер выпуска12
DOI
СостояниеОпубликовано - дек 2021

Предметные области OECD FOS+WOS

  • 1.05 НАУКИ О ЗЕМЛЕ И СМЕЖНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

Fingerprint

Подробные сведения о темах исследования «Новые изотопно-гидрогеохимические данные по составу природных вод Байдарской долины (Крымский полуостров)». Вместе они формируют уникальный семантический отпечаток (fingerprint).

Цитировать