Том 333 № 12 (2022)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2022/12/3735

ОБ ОТКРЫТИИ СЛАБОРАДОНОВЫХ ВОД – СЕДОВА ЗАИМКА

Актуальность исследования заключается в получении актуальных изотопно-геохимических данных о природных водах и вмещающих горных породах проявления радоновых вод Седова Заимка. 
Цель: изучить особенности химического состава природных вод и водовмещающих пород и получить первые сведения по активности 222Rn и изотопному составу δD, δ18O, δ13С, 234U, 238U, 226Ra и 228Ra. 
Методы. Лабораторное изучение химического состава методами титриметрии, ионной хроматографии, масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой проводилось в ПНИЛ гидрогеохимии ИШПР ТПУ. Определение комплекса величин δD, δ18O, δ13СDIC вод и растворенного неорганического углерода (Dissolved Inorganic Carbon (DIC)) проводилось в центре коллективного пользования ИГМ СО РАН с помощью прибора Isotope Ratio Mass Spectrometer FinniganTM MAT 253, снабженного приставками пробоподготовки H/Device (для определений δD) и GasBench II (для определений δ18O и δ13СDIC). Измерение содержаний 222Rn в водах проводилось на комплексе «Альфарад плюс» в лаборатории гидрогеологии осадочных бассейнов Сибири ИНГГ СО РАН. Данные по общей β-активности вод, а также активностях 234U, 238U, 226Ra и 228Ra получены после предварительной радиохимической пробоподготовки на альфа-спектрометре ALPHA-ENSEMBLE-8 (Ametek, ORTEC, США); гамма-спектрометрической системе, скомпонованной на базе колодезного коаксиального HPGe ППД с низкофоновым криостатом EGPC 192-P21/SHF 00-30A-CLF-FA фирмы EURISYS MEASURES (Франция) и альфа-бета радиометре для измерения малых активностей УМФ-2000 с кремниевым детектором (НПО «Доза», Россия). Разделение данных на однородные геохимические совокупности выполнено с помощью коэффициентов Са/Na, Са/Mg, Ca/Si, Mg/Si, Na/Si. Для выявления степени концентрирования химических элементов в природных водах были рассчитаны коэффициенты концентрации Kki=mx/nx и водной миграции (по А.И. Перельману) Kx1=mx∙100/a∙nx
Результаты. Открыто проявление радоновых вод Седова Заимка, и впервые выполнены комплексные изотопно-геохимические исследования. Радоновые воды (активность 222Rn до 428 Бк/дм3) в основном характеризуются HCO3 Mg-Na-Ca составом с величиной общей минерализации от 158 до 581 мг/дм3 и содержанием кремния от 4,34 до 30,84 мг/дм3. Геохимические параметры среды варьируют от восстановительной до окислительной обстановки с величинами Eh от –40,2 до +28,4 мВ; pH от 7,5 до 7,6 и O2раств. от 2,99 до 5,24 мг/дм3. Значения геохимических коэффициентов составляют: Ca/Na 77,17; Ca/Mg 6,63; Ca/Si 11,42; Mg/Si 1,48; Na/Si 0,92; Si/Na 15,34; rNa/rCl 2,12; SO4/Cl 4,02, что закономерно указывает на процессы формирования химического состава радоновых вод во вмещающих породах преимущественно алюмосиликатного состава. Среди микрокомпонентов наиболее высокими средними содержаниями выделяются (мг/дм3): Si=17,77; Fe=1,18; Mn=0,16; Zn=0,020 и W=0,0036. Значимых коэффициентов концентрации микрокомпонентов не выявлено. Сильной миграционной способностью в растворе обладает Sr, средней – Si, Mn, Ba, Cs и U. Суммарная β-активность вод составляет 32 мБк/дм3. Содержания природных радионуклидов варьируют (мг/дм3): 238U от 3,91∙10–4 до 6,39∙10–4; 232Th от 6,02∙10–6 до 2,37∙10–5 и 226Ra от 6,66∙10–11 до 1,09∙10–10. 232Th/238U отношение в водах изменяется от 1,02∙10–2 до 3,71∙10–2, что является следствием окислительной геохимической обстановки, в которой торий не мигрирует. Уранизотопное отношение (γ) 234U/238U составляет 5,75 при активности изотопов урана (мБк/дм3): 234U (115±7), 238U (20±2), что указывает на неглубокую циркуляцию изученных вод. Активность изотопов радия в водах равна у 226Ra 70±7, а у 228Ra 51,8±3,9 мБк/дм3. Отношение 226Ra/228Ra в HCO3 Mg-Na-Ca радоновых водах составляет 1,35. Изотопный состав радоновых вод (от –126,3 до –121,1 ‰ для δD и от –16,8 до –16,3 ‰ для δ18O) указывает на их метеорно-инфильтрационное происхождение. Изотопный состав углерода δ13CDIC указывает на биогенное происхождение углекислоты и ее участие в процессе карбонат-силикатного выветривания пород.

Ключевые слова:

Радоновые воды, стабильные изотопы, радионуклиды, генезис вод, граниты, новое проявление радоновых вод Седова Заимка, Западная Сибирь

Авторы:

Дмитрий Анатольевич Новиков

Александр Николаевич Пыряев

Анастасия Алексеевна Максимова

Анна Федоровна Сухорукова

Федор Федорович Дульцев

Антон Сергеевич Деркачев

Анатолий Витальевич Черных

Альбина Анатольевна Хващевская

Скачать pdf

Для оптимальной работы сайта журнала и оптимизации его дизайна мы используем куки-файлы, а также сервис для сбора и статистического анализа данных о посещении Вами страниц сайта (Яндекс Метрика). Продолжая использовать сайт, Вы соглашаетесь на использование куки-файлов и указанного сервиса.