Изотопный состав (delta 18О, deltaD, delta 13C, delta 34S) подземных вод территории Торейских озер (Восточное Забайкалье)

Abstract

Актуальность работы связана с проблемой дефицита пресных водных ресурсов аридных областей, решение которой невозможно без понимания условий и механизмов формирования состава вод в природной обстановке. Цель: на основе новых данных о стабильных изотопах воды (delta18О, deltaD), растворенного углерода и серы (delta13C, delta34S) дополнить информацию о генезисе и условиях формирования подземных вод. Объекты: подземные воды верхней динамической зоны района Торейских озер (Восточное Забайкалье) - родники, колодцы и скважины глубиной до 70 м, частично речные и озерные воды. Методы: изотопные исследования воды и растворенных С и S были выполнены на масс-спектрометре Finnigan-MAT 252 (Германия) в аналитическом центре ДВГИ ДВО РАН; макрокомпонентный состав вод - современными стандартными методами: титриметрическим, потенциометрическим, фотометрическим, атомно-абсорбционной спектрометрией с пламенной атомизацией и пламенной атомно-эмиссионная спектрометрией в ИПРЭК СО РАН. Результаты. Приведены новые данные по изотопному составу (Н и О) подземных вод верхней гидродинамической зоны района Торейских озер, а также растворенных С и S. Отмечается высотная зональность в их распределении. На основе полученных результатов, а также данных по озерным, частично метеорным водам, сделаны выводы о генезисе и условиях формирования: воды инфильтрационные с небольшим влиянием испарительных процессов (смешение с озерными водами). Отмечен достаточно однородный изотопный состав подземных вод, несмотря на различия в химическом составе. Не выявлены связи между изотопным составом и соленостью, основными ионами и рН в пределах подземных вод, но общая эволюция состава в направлении «атмосферные-подземные-озерные воды» характеризуется увеличением общей минерализации, рН и обогащением изотопами 18О, 2Н, 13C. The relevance of the work is associated with the problem of fresh water resources shortage in arid regions, the solution of which is impossible without understanding the conditions and mechanisms of water's chemical composition formation in the natural environment. The aim of the research is to supplement information on the origin and conditions of groundwater's formation using the basis of new data on water's stable isotopes (delta18О, deltaD) and dissolved carbon and sulfur (delta13C, delta34S). Study objects are groundwaters of the upper dynamic zone of the Torey Lakes (eastern Transbaikal region) - springs, boreholes and wells depth (no more than 70 m), partly rivers' and lake's waters. Methods. Isotopic studies of water and dissolved C and S were carried out using an isotope mass spectrometer Finnigan-MAT 252 (Germany) at the FEGI FEB RAS Analytical Centre; water's chemical composition - using modern standard methods: potentiometric titration, atomic absorption, flame emission, potentiometric method, titration method at the INREC SB RAS. Results. New data on the isotopic composition (H and O) of groundwater in the upper dynamic zone of the Torey Lakes area, as well as dissolved C and S are presented. Altitudinal zonality is noted in isotope's distribution The conclusions related to the origin and formation conditions were presented based on the results obtained, as well as the data on partially lake's and meteoric waters: water of infiltration with little influence of evaporation processes (mixing with lake waters). A fairly uniform isotopic composition of groundwater was noted, despite the differences in chemical composition. No relationships were found between isotopic composition and salinity, basic ions and pH within groundwater, however, the general evolution of the composition in the direction of «atmospheric-groundwaters-lake waters» is characterized, in addition to the increase in salinity and pH, by enrichment in isotopes 18О, 2Н, 13C.