Д.А. Новиков А.А. Максимова А.Н. Пыряев П.А. Ян

Выпуск
Выпуск: 11 , Том: 331 , Год издания: 2020
Сериальное издание : Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов
Страницы: 157-167

Аннотация

Актуальность исследования обусловлена получением материалов по неизученным ранее природным водам юго-восточного склона кряжа Чекановского (арктические районы Сибирской платформы). Исследуемый район относится к труднодоступным, со сплошным распространением многолетнемерзлых пород. Цель: выявить геохимические особенности природных вод юго-восточного склона кряжа Чекановского. Методы. Полевое опробование проведено в соответствии с общепринятыми методиками. Химико-аналитические исследования выполнены методами титриметрии, ионной хроматографии и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Анализ изотопных отношений δD, δ18O, δ13С проводился на приборе Isotope Ratio Mass Spectrometer FinniganTM MAT 253, снабженном приставками пробоподготовки H/Device (для анализа отношений δD) и GasBench II (для анализа отношений δ18O и δ13СDIC). При анализе гидрогеохимической информации использовались коэффициенты: геохимические (Ca/Na, Ca/Mg, Ca/Si, Mg/Si, Na/Si, Si/Na, rNa/rCl и SO4/Cl), концентрации и водной миграции по А.И. Перельману. Результаты. Представлены первые результаты изотопно-геохимических исследований природных вод юго-восточного склона кряжа Чекановского, расположенного в низовьях реки Лены, в арктических районах Сибирской платформы. Изучены реки и временные водотоки, образующиеся в период таяния многолетнемерзлых пород. Установлено, что воды ультрапресные с величиной общей минерализации от 63 до 100 мг/дм3, по показателю pH (6,9-7,9) нейтральные и слабощелочные. Характеризуются показателем химического потребления кислорода от 1,6 до 9,7 мгО/дм3. Речные воды имеют преимущественно гидрокарбонатный кальциевый состав. Временные водотоки отличаются преобладанием сульфат-иона, а также низкими значениями ХПК от 1,6 до 3,1 мгO/дм3. Рассчитанные коэффициенты водной миграции распределились следующим образом: очень сильная интенсивность миграции I, Se, Br; сильная Sr, B, Sb; средняя As, P, Ni, Cu, Li, Ba, Zn, U, Sn, Mo; слабая (инертная) Sc, Y, Be, Mn, Pb, Si, Ge, Cr, Rb, Co, V, Fe, Ga, Th, Al, Zr, Ti. Изотопные отношения кислорода и водорода изучаемых вод варьируют в широком диапазоне для δ18O: от -24,2 до -19,5 ‰, и для δD - от -183,0 до -149,3 ‰. По изотопному составу воды имеют метеорное происхождение. Наблюдается смещение акцента питания вод от зимнего к летнему для рек, в то время как для временных водотоков в большей степени проявляются зимние (снеговые) источники. Изотопные отношения δ13CDIC варьируют от -9,7 до -7,2 ‰. В речных водах наблюдаются как положительные (до -7,2 ‰), так и отрицательные (до -9,7 ‰) отклонения δ13CDIC относительно проб, отобранных из временных водотоков. Для них характерны значения от -8,0 до -7,7 ‰. Можно предположить, что обогащение углекислотой и изотопом 13CDIC происходит, в первую очередь, за счет карбонатных пород и углекислоты, образованной в ходе вегетации растений типа C4.