Представлены результаты исследований изменений химического и минерального состава донных отложений и вод реки Омутной (элемент речной системы Омутная-Киргизка-Томь-Обь) в основные фазы водного режима в 2018-2019 гг. в пределах Туганского россыпного узла (рудные минералы - ильменит и циркон). Геохимические показатели оценены с использованием масс-спектрометрического метода с индуктивно связанной плазмой. Установлено, что пространственно-временные изменения валовых содержаний химических элементов в целом взаимосвязаны с формами их миграции: в весеннее половодье отмечается общее увеличение концентраций веществ с преобладающей взвешенной формой, в зимнюю межень - с растворенной. Изменения химического состава донных отложений (фракция до 1 мм) в течение года и по направлению от истока к устью реки вследствие влияния локальных геологических и гидрологических факторов проявляются слабее, чем соответствующие изменения состава речных вод. Показано, что максимальные концентрации рудных элементов в пределах ореолов россыпных месторождений наиболее вероятны в условиях относительно устойчивого (в геологическом отношении) снижения интенсивности водообмена.