Актуальность работы заключается в выявлении особенностей распределения химических элементов в системе вода–порода на примере родника Железнодорожный в пределах Обь-Зайсанской складчатой области, активно используемого населением в целях нецентрализованного питьевого водоснабжения. Цель: выявить особенности химического и изотопного (²³⁸U, ²³⁴ U, ²²⁶Ra, ²²⁸Ra) состава родниковых вод и оценить характер равновесий в системе вода–порода. Методы. Лабораторное изучение химического состава подземных вод проводилось в Проблемной научно-исследовательской лаборатории гидрогеохимии Инженерной школы природных ресурсов Томского политехнического университета. Данные по общей ά- и β-активности природных вод, а также активностям ²³⁴U, ²³⁸U, ²²⁶Ra и ²²⁸Ra получены в Центре коллективного пользования научным оборудованием много-элементных и изотопных исследований Института геологии и минералогии СО РАН. Водовмещающие породы изучались методами поляризационной микроскопии в Институте нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН г. Новосибирск и масс-спектрометрией с индуктивно связанной плазмой в химико-аналитическом центре «Плазма», г. Томск. Результаты. На территории исследования в основном преобладают сланцы тонкоплитчатые темно-серые, до черных, глинистые, в разной степени обогащенные примесью алевритового и углеродистого материала. Значения отношения (La/Yb)_N>8 и (Gd/Yb)_N>1,5  указывают на преобладание в источниках сноса магматических пород кислого состава. Для определения климатических условий был применён параметр ∑Ce/∑Y, по которому установлен гумидный климат во время образования пород. Железнодорожный ключ обладает HCO₃ Mg-Ca составом с величиной общей минерализации 593 мг/дм³; геохимические параметры среды отвечают окислительной обстановке с Eh +202,7 мВ, pH 7,7 и содержанием растворенного кислорода 5,20 мг/дм³. Сравнивая химический состав описанных родниковых вод с химическим составом вмещающих пород, можно предположить, что воды наследуют их состав, что выражено в повторяющихся экстремумах. В сравнении с изученными ранее родниками долины реки Ини воды Железнодорожного ключа обогащены ураном до Уран-изотопное отношение (γ) не превышает 1,95. По результатам термодинамических расчетов воды Железнодорожного ключа равновесны с кальцитом и доломитом, а также с каолинитом, что позволяет отнести их к алюминиево-кремнистому геохимическому типу.