Архив статей журнала
По изотопам урана, водорода и кислорода подземных вод выявляется разный характер процессов взаимодействия вода-порода в структурах Байкальской рифтовой системы (БРС), унаследовавших зону Главного Саянского разлома (ГСР) и получившего развитие в сопредельном архейском Шарыжалгайском блоке фундамента Сибирского палеоконтинента. Для пресных холодных подземных вод верхнего гидрогеодинамического этажа, в Култукском резервуаре зоны ГСР, обосновывается модель двух-компонентного смешения, первоначально полученная по изотопам U и Sr и подтвержденная в настоящей работе по изотопам H и O. Значения δ2Н и δ18О возрастают с повышением содержания растворенного кремния. Тренд нижнего гидрогеодинамического этажа представлен термальными водами Баунтовской впадины, в которых значения δ2Н и δ18О снижаются с повышением содержания растворенного кремния. В U-H-O-изотопной систематике на станциях гидрогеохимического мониторинга сейсмической угрозы в БРС подчеркивается особое значение геохимических характеристик подземных вод, полученных для родника ст. 143А Култукского полигона. В водах этой станции определено более высокое отношение активностей 234U/238U (ОА4/8), чем в подземных водах ГСР Култукского резервуара. Геохимические характеристики вод ст. 143А частично соответствуют геохимическим характеристикам подземных вод Култукского резервуара в зоне ГСР, а частично - геохимическим характеристикам подземных вод северо-западного побережья Байкала и восточного побережья Иркутского водохранилища. Предполагается, что в подземные воды этих территорий входит компонент глубинных вод Южно-Байкальского резервуара (ЮБР). Отличие U-H-O-изотопных характеристик вод родника ст. 143А от характеристик подземных вод Култукского полигона в зоне ГСР объясняется структурным контролем выхода этого родника дуговым разломом КБЖД, заложенным в архейском Шарыжалгайском блоке края Сибирского палеоконтинента, вдоль Обручевского разлома. Выявленное с течением времени снижение значений ОА4/8 в водах родника ст. 143А свидетельствует о нарастании сжатия в глубинной части дугового разлома, происходящем в настоящее время. Продолжение этого процесса может иметь катастрофические последствия - сход крупного оползня в Южно-Байкальскую впадину по плоскости дугового разлома.
При этом результаты получены в режиме реального времени с января по начало марта 2025 г. окислительно-восстановительная способность (ОВП) в подземных водах двух скважин Култукского полигона на берегу Байкала. Вы являетесь основным контролирующим фактором возмущения ОВП магнитными бурями с запаздыванием относительно них. Делается вывод о разном характере соотношений ОВП с землетрясениями и с лунно-солнечными приливами, и об обеспечении условий проявления этих процессов в 2025 г. по сравнению с 2024 г.
Геохимическим методом установлена степень влияния водных источников на р. Похабиху и прилегающую литораль оз. Байкал в 2022 и 2024 гг. Определены водные вклады (ВВ), геохимические вклады (ГХВ) и суммарные геохимические вклады (СГХВ) источников (чистые речные, сточные и байкальские воды) в объекты смешения (р. Похабиха в устье, литораль Байкала). Более низкие ВВ сточных вод г. Слюдянки в р. Похабиху в 2024 г. (0.98 %) по сравнению с 2022 г. (1.75 %) обусловлены, вероятно, большей водностью реки. Наибольшие ГХВ сточных вод в речные (>10 %) характерны для (в %) P (56-75), Cl (41-43), Na (28-36), Zr (11-25), K (16-24), Cs (13-22), Ga (10-21) и Ni (11-20), а также для Sb (39), As (19), Rb (16), Br (10) и Ti (10) в 2022 г. и для I (20) 2024 г. СГХВ сточных вод в речные по всем информативным элементам в 2022 г. был 440 %, что в 1,4 раза больше, чем в 2024 г. (311 %). В 2024 г. влияние загрязнённых вод р. Похабихи в литорали Байкала прослеживалось на всех глубинах в радиусе ~ 100 м от устья, а фронтально по поверхности достигало 200 м. Субаквальная разгрузка загрязнённых речных вод обнаружена на удалении 65-80 м от устья. В 2022 г. исследовалась поверхностная вода в секторе ~ 50 м от устья и в прибрежной зоне до 90 м от устья, где влияние загрязнённых речных вод также было обнаружено. Литоральные воды Байкала в зоне влияния р. Похабихи формируются, в основном, за счёт смешения двух главных источников - байкальских и чистых речных вод. ВВ сточных вод в 56-101 раз меньше ВВ речных вод и до трёх порядков меньше, чем ВВ байкальских вод. Геохимические вклады сточных вод в литорали Байкала более значимы, по сравнению с их водными вкладами. Основное влияние сточных вод здесь прослеживается по тем же элементам, что и для р. Похабихи, но с меньшими ГХВ (%): P (3.7-64), Cl (2.9-35), Na (0.5-17), Zr (1.0-20), K (0.5-13), Cs (1.0-16), Ga (1.0-16), Rb (0.6-12), I (0.3-7.0), Ni (0.3-5.6), а также по некоторым другим элементам: Mn (3.9-8.9), Fe (0.7-3.8), Cr (0.5-4.8), Pb (0.5-2.9), Si (0.4-2.5) Ge (0.6-4.3) и B (0.3-4.6). Основной вклад в формирование геохимического состава литоральных вод Байкала вносят чистые речные и байкальские воды. За исключением P ГХВ чистых речных вод в литорали Байкала во всех случаях были больше, чем ГХВ сточных вод (в 1.3-116 раз). Основное влияние чистых речных вод (ГХВ %) было по Mn (61-94), Fe (18-91), Si (16-94), Ga (30-85), REE (15-92), Pb (14-86), Y (17-87), Ge (11-80), Ti, Cr, Ba и Al (10-80). По остальным элементам максимальные ГХВ были менее 80 %, а минимальные ГХВ - менее 10 %. СГХВ чистых речных вод варьировали в интервале 189-3158 %, на всех станциях они были больше (в 6-12 раз) соответствующих СГХВ сточных вод. За исключением P, Cl, Mn и Ga ГХВ байкальских вод во всех случаях были больше, чем ГХВ сточных вод (в 1.03-5760 раз). Максимальное влияние байкальских вод было по As, Sb, Mo, W, Ni, I, Li, U, Br, Zn и Na (ГХВ = 53-~100 %). Высокие ГХВ (12-98 %) были также и для большинства других элементов: K, B, Sr, S, V, Al, Ti, Ca, Cs, Ga, Ge, Cu, Rb, Mg, Co, Ba, P, Zr, Cl, и Cr. ГХВ REE, Pb, Si, Fe, Si и Mn варьировали в интервале 0.3-85 %. СГХВ байкальских вод варьировали в интервале 1058-3092 %, на всех станциях они были больше (в 5-106 раз) соответствующих СГХВ сточных вод. В межгодовой динамике 2022 / 2024 гг. геохимические различия чистых вод р. Похабихи, также как и сточных вод канализационных очистных сооружений (КОС) г. Слюдянка по большинству химических элементов небольшие (<50 %). Более сильные различия (раз) по Cr (2.4), Ti (1.9), Ga (1.7) и Zr (1.7) в сточных водах, скорее всего, обусловлены вариациями тонкодисперсной взвеси. Существенные различия речных вод по Sb (6.1), Ni (3.2), P (2.4), Mn (2.1), Ga (1.8) и Al (1.6), вероятно, связаны с изменениями водности реки и влиянием других факторов (взвешенное вещество, физико-химические и биогеохимическими процессы). В сточных водах КОС г. Слюдянка обнаружено превышение нормативов по P (45-96 ПДК), Mn (4.7-5.6 ПДК), Fe (2.9 ПДК) и V (2.0-2.5 ПДК).