Инд. авторы:	Новиков Д.А., Копылова Ю.Г., Вакуленко Л.Г., Сухорукова А.Ф., Пыряев А.Н., Максимова А.А., Дульцев Ф.Ф., Черных А.В.
Заглавие:	Изотопно-геохимические особенности проявления слаборадоновых вод "инские источники" (юг западной сибири)
Библ. ссылка:	Новиков Д.А., Копылова Ю.Г., Вакуленко Л.Г., Сухорукова А.Ф., Пыряев А.Н., Максимова А.А., Дульцев Ф.Ф., Черных А.В. Изотопно-геохимические особенности проявления слаборадоновых вод "инские источники" (юг западной сибири) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2021. - Т.332. - № 3. - С.135-145. - ISSN 2500-1019. - EISSN 2413-1830.
Внешние системы:	РИНЦ: 45536800;
Реферат:	rus: Актуальность исследования заключается в получении первых изотопно-геохимических данных о природных водах и вмещающих горных породах проявления слаборадоновых вод «Инские источники».Цель: изучить особенности химического состава природных вод и водовмещающих пород и получить первые сведения по суммарной ά- и β-активности природных вод, активности 222Rn и изотопному составу δD, δ18O, δ13С, 234U, 238U, 226Ra и 228Ra. Методы. Отбор проб выполнялся в соответствии с общепринятыми методиками. Лабораторное изучение химического состава методами титриметрии, ионной хроматографии, масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой проводилосьв ПНИЛ гидрогеохимии ИШПР ТПУ. Анализ комплекса изотопных соотношений δD, δ18O, δ13СDIC вод и растворенного неорганического углерода проводился в центре коллективного пользования Института геологии и минералогии им. В.С. СоболеваСО РАН с помощью прибора Isotope Ratio Mass Spectrometer FinniganTM MAT 253. Данные по суммарной ά- и β-активности природных вод, а также активностях 234U, 238U, 226Ra и 228Ra получены с помощью гамма-спектрометрии и альфаспектрометрии (после предварительной радиохимической пробоподготовки).Результаты. В 2019 г. в 35 км от г. Новосибирска, вдали от известных гранитных массивов, открыто проявление слабора-доновых вод «Инские источники», относящееся к водам зоны региональной трещиноватости. В настоящей работе приводятся первые результаты их геохимических исследований. Установлено, что воды источников умеренно пресные HCO3 Mg-Ca состава с величиной общей минерализации от 389 до 536 мг/дм3 с содержаниями кремния 4,14-8,61 мг/дм3. Они характеризуются рН от нейтральных до слабощелочных (7,1-8,4), окислительной геохимической обстановкой с Eh +205,3-+231,8 мВ и содержанием О2 раств. 6,24-12,26 мг/дм3. Установленная активность 222Rn варьирует в диапазоне 7-149 Бк/дм3; содержания:238U от 2,83∙10-3 до 4,13∙10-3 мг/дм3 и 232Th от 2,39∙10-6 до 1,16∙10-5 мг/дм3. По изотопному составу воды имеют инфильтрационное происхождение. Диапазон значений δ18O в водах меняется от -17,1 до -16,7 ‰ со значениями δD от -128,4 до -126,2 ‰ и вариацией δ13C от -13,1 до -10,3 ‰. Вмещающие породы представлены глинистыми сланцами темно-серого (до черного), иногда серого цвета, с небольшой примесью алевритового, песчано-алевритового материала. Изотопный состав кальцита вмещающих пород характеризуется близкими значениями: δ13C варьирует от -3,1 до -2,7 ‰, δ18O - от 17,2 до 18,4 ‰. Выветрелые глинистые сланцы характеризуются облегчением по δ13C (до -11,0 ‰) и по δ18O (до 13,9 ‰). Также эти образцы по результатам геохимических исследований характеризуется существенным снижением (в несколько раз) содержания всех элементов-примесей (кроме U), свидетельствующим об активном взаимодействии вод с вмещающими породами. eng: The relevance of the research lies in obtaining the first isotope-geochemical data on natural waters and host rocks of the «Inskie springs»occurrence of low-radon waters.The aim of the research is to study the peculiarities of chemical composition of natural waters and water-bearing rocks and obtain the firstinformation on the total ά- and β-activity of natural waters, the activity of 222Rn and the isotopic composition of δD, δ18O, δ13С, 234U, 238U,226Ra and 228Ra.Methods. Sampling was carried out in accordance with generally accepted techniques. Laboratory study of the chemical composition by titrimetry, ion chromatography, inductively coupled plasma mass spectrometry was carried out at the Problem Research Laborato ry of Hydrogeochemistry of the TPU School of Natural Resources. The analysis of the complex of isotopic ratios δD, δ18O, δ13СDIC of waters and dissolved inorganic carbon was carried out at the Center for Collective Use of the IGM SB RAS using the Isotope Ratio Mass Spectrometer FinniganTM MAT 253. Data on the total ά- and β-activity of natural waters, as well as the activities of 234U, 238U, 226Ra и 228Ra were obtained using gamma and alpha spectrometry (after preliminary radiochemical sample preparation).Results. In 2019, 35 km from Novosibirsk, far from the known granite massifs, the «Inskie springs» occurrence of low-radon waters was discovered, referring to the waters of the regional fracture zone. The work presents the first results of their geochemical studies. The waters are moderately fresh HCO3 Mg-Ca with a total mineralization from 389 to 536 mg/dm3 with a silicon content of 4,14-8,61 mg/dm3. They are characterized by pH from neutral to slightly alkaline (7,1-8,4), oxidative geochemical environment with Eh +205,3 -+231,8 mV and O2dissolved content of 6,24-12,26 mg/dm3. The activity of 222Rn varies in the range of 7-149 Bq/dm3; contents: 238U from 2,83∙10-3 to4,13∙10-3 mg/dm3 and 232Th from 2,39∙10-6 to 1,16∙10-5 mg/dm3. According to the isotopic composition, the origin of water is infiltration. The range of δ18O values in waters varies from -17,1 to -16,7 ‰ with δD values from -128,4 to -126,2 ‰ and δ13C variation is in the range of -13,1 to -10,3 ‰. The host rocks are dark gray (to black) shales, sometimes gray, with a small admixture of silty and sandy-silty material. The isotopic composition of calcite in the host rocks is characterized by similar values: δ13C varies from -3,1 to -2,7 ‰, δ18O - from 17,2 to 18,4 ‰. Weathered clay shales are characterized by lower contents of δ13C (up to -11,0 ‰ ) and δ18O (up to 13,9 ‰ ). Also, according to the results of geochemical studies, these samples are characterized by a significant decrease in the content of all trace elements (except for U), which indicates active interaction of waters with the host rocks.
Ключевые слова:	uraniumisotope ratio; uranium; radium; new occurrence of radon waters "Insky spring"; radon; stable isotope; radon waters; западная Сибирь; Новосибирская городская агломерация; новое проявление радоновых вод "Инские источники"; радон; радий; уран; уранизотопное отношение; стабильные изотопы; радоновые воды; western Siberia; Novosibirsk urban agglomeration;
Издано:	2021
Физ. характеристика:	с.135-145
Цитирование:	1. Бахур А.Е. Интерпретация природных и техногенных радиоактивных аномалий в объектах окружающей среды // Разведка и охрана недр. - 2018. - № 7. - С. 58-62. 2. Дойникова О.А., Тарасов Н.Н., Карташов П.М. Урановая минерализация палеодолинных месторождений Витима // Разведка и охрана недр. - 2018. - № 12. - С. 24-30. 3. Четные изотопы урана в поверхностных водах группы малых озер северо-запада Архангельской области / Е.Н. Зыкова, С.Б. Зыков, Е.Ю. Яковлев, Н.С. Ларионов // Успехи современного естествознания. - 2018. - № 4. - С. 114-120. 4. High radionuclides in groundwater of an inland basin from Northwest China: origin and fate / H. Guo, W. Zhao, H. Li, W. Xiu, J. Shen // ACS Earth and Space Chemistry. - 2018. - V. 2. - № 11. - P. 1137-1144. 5. Monged M.H.E., Hussein M.T., Khater A.E.M. Elemental and radiological aspects of geothermal springs and nearby soil and sediment of Al-Lith area: concentration and risk assessment // Environmental Earth Sciences. - 2018. - V. 77 - № 427. 6. Hydrogeochemical behavior of uranium and thorium in rock and groundwater samples from southeastern of El Bajíнo Guanajuatese, Guanajuato, Mexico / J.I. Morales-Arredondo, M.A.A. Hernández, E. Hernández-Mendiola, R.E. Estrada-Hernández, O.M. Bermea // Environmental Earth Sciences. - 2018. - V. 77 - № 567. 7. Fan W., Hayes K.F., Ellis B.R. Estimating radium activity in shale gas produced brine // Environmental Science & Technology. - 2018. - V. 52. - P. 10839-10847. 8. Поведение изотопов 238U, 235U, 234U в процессах выветривания вулканических пород с урановой минерализацией (на примере месторождения Тулукуевское, Восточное Забайкалье) / И.В. Чернышев, В.Н. Голубев, А.В. Чугаев, Г.В. Манджиева, Б.И. Гареев // Петрология. - 2019. - Т. 27. - № 4. - С. 446-467. 9. Plant-soil-water interactions: implications from U-Th-Ra isotope analysis in soils, soil solutions and vegetation (Strengbach CZO, France) / F. Chabaux, P. Stille, J. Prunier, S. Gangloff, D. Lemarchand, G. Morvan, J. Nágrel, E. Pelt, M.-C. Pierret, S. Rihs, A.-D. Schmitt, M. Trémolières, D. Viville // Geochimica et Cosmochimica Acta. - 2019. - V. 259. - P. 188-210. 10. Dhurandhar A.P., Ranjan R. Imaging and integration of hydrogeochemical data for characterization of groundwater quality around Jabalpur, India // Bulletin of Engineering Geology and the Environment. - 2019. - V. 79. - P. 109-131. 11. Environmental assessment of radionuclides levels and some heavy metals pollution along Gulf of Suez, Egypt / H.M. Diab, A. Ramadan, M.H.E. Monged, M. Shahin // Environmental Science and Pollution Research. - 2019. - V. 26. - P. 12346-12358. 12. Embaby A., Redwan M. Sources and behavior of trace elements in groundwater in the South Eastern Desert, Egypt // Environmental Monitoring and Assessment. - 2019. - V. 191. - № 686. 13. Radioactivity of Mt. Etna volcano and radionuclides transfer to groundwater / B. Kozłowska, A. Walencik-Łata, S. Giammanco, G. Immè, R. Catalano, G. Mangano // Annals of geophysics. - 2019. - V. 62 - № 5. - VO565. 14. Radium isotopes to trace uranium redox anomalies in anoxic Groundwater / L. Krall, L. Auqué-Sanz, J. Garcia-Orellana, G. Trezzi, E.-L. Tullborg, J. Suksi, D. Porcelli, P. Andersson // Chemical Geology. - 2019. - V. 531. - № 119296. 15. Fractionation of rare earth elements (REEs) and actinides (U and Th) originating from acid thermal water during artificial and natural neutralization processes of surface waters / Y. Ogawa, D. Ishiyama, N. Shikazono, K. Iwane, T. Hoshino, M. Kajiwara, N. Tsuchiya, B. Saini-Eiduka, S.A. Wood // Geochimica et Cosmochimica Acta. - 2019. - V. 249. - P. 247-262. 16. The aqueous chemistry of polonium (Po) in environmental and anthropogenic processes / R. Rama, J. Vaughanb, B. Etschmanna, J. Brugger // Journal of Hazardous Materials. - 2019. - V. 380. - № 120725. 17. Yazdizade B., Jafari H., Bagheri R. Geochemical controls on the distribution of radio-trace elements in groundwater resources of Shir-Kuh granitoid aquifer, central Iran // Hydrology Research. - 2019. - V. 50. - № 3. - P. 974-989. 18. Physico-chemical conditions controlling the radionuclides mobilisation in various granitic environments / A.M. El-Mezayen, E.M. Ibrahim, M.G. El-Feky, S.M. Omar, A.M. El-Shabasy, S.A. Taalab // International Journal of Environmental Analytical Chemistry. - 2020. - P. 1-17. 19. Faraj T., Ragab A., Alfy M.E. Geochemical and hydrogeological factors influencing high levels of radium contamination in groundwater in arid regions // Environmental Research. - 2020. - V. 184. - № 109303. 20. Geochemical controls on dispersion of U and Th in Quaternary deposits, stream water, and aquatic plants in an area with a granite pluton / C. Yu, T. Berger, H. Drake, Z. Song, P. Peltola, M.E. Åström // Science of the Total Environment. - 2019. - V. 663. - P. 16-28. 21. Geochemical and isotopic (U, Th) variations in lake waters in the Qinghai Lake Basin, Northeast Qinghai-Tibet Plateau, China: origin and paleoenvironmental implications / P. Zhang, H. Cheng, W. Liu, L. Mo, X. Li, Y. Ning, M. Ji, B. Zong, C. Zhao // Arabian Journal of Geosciences. - 2019. - V. 12. - № 92. 22. Distribution characteristics and influencing factors of uranium isotopes in saline lake waters in the northeast of Qaidam Basin / C. Zhao, P. Zhang, X. Li, Y. Ning, L. Tan, R.L. Edwards, X. Yao, H. Cheng // Minerals. - 2020. - V. 10. - № 74. 23. Гусев В.К., Вериго Е.К. Радоновые воды Колывань-Томской складчатой зоны, их использование и охрана // Изменение природных условий под влиянием деятельности человека. - 1984. - С. 99-107. 24. Новиков Д.А., Сухорукова А.Ф., Корнеева Т.В. Гидрогеология и гидрогеохимия Заельцовско-Мочищенского проявления радоновых вод (юг Западной Сибири) // Геодинамика и тектонофизика. - 2018. - Т. 9. - № 4. - С. 1255-1274. 25. Новиков Д.А., Деркачев А.С., Сухорукова А.Ф. Гидрогеохимия Заельцовско-Мочищенского проявления радоновых вод // Интерэкспо Гео-Сибирь. - 2019. - Т. 2. - № 1. - С. 125-132. 26. Novikov D.A., Korneeva T.V. Microelements in radon waters of the Zaelsovsky field (the southern part of West Siberia) // Journal of Physics: Conference Series. - 2019. - V. 1172. - № 012096. 27. Корнеева Т.В., Новиков Д.А. Формы миграции химических элементов в радоновых водах месторождения "Горводолечебница" (г. Новосибирск) // Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. - 2020. - № 17. - С. 287-291. 28. Novikov D.A., Dultsev F.F., Chernykh A.V. Role of water-rock interactions in the formation of the composition of radon waters of the Zaeltsovsky field (the southern part of West Siberia) // Journal of Physics: Conference Series. - 2020. - V. 1451 (1). - № 012007. 29. Первые результаты комплексных изотопногидрогеохимических исследований природных вод Новосибирской городской агломерации / Д.А. Новиков, А.Н. Пыряев, А.В. Черных, Ф.Ф. Дульцев, А.Ф. Сухорукова // Интерэкспо ГЕО-Сибирь - Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономика. Геоэкология: Материалы XVI международной научной конференции. - Новосибирск, 20-24 апреля 2020. - С. 179-194. 30. Новиков Д.А., Вакуленко Л.Г., Сухорукова А.Ф. Геохимия системы вода-порода проявления слаборадоновых вод "Инские источники" (юг Западной Сибири) // Геологическая эволюция взаимодействия воды с горными породами: Материалы четвертой Всероссийской научной конференции с международным участием. - Улан-Удэ, 17-20 августа 2020. - С. 88-92. 31. Novikov D.A., Dultsev F.F., Kamenova-Totzeva R., Korneeva T.V. Hydrogeological conditions and hydrogeochemistry of radon waters in the Zaeltsovsky-Mochishche zone of Novosibirsk, Russia // Environmental Earth Sciences. - 2021. - V. 80. - № 216. 32. Ферронский В.И., Поляков В.А. Изотопия гидросферы. - М.: Научный мир, 2009. - 632 с. 33. Craig H. Isotopic variations in meteoric waters // Science. - 1961. - V. 133. - P. 1702-1703. 34. Первые данные по изотопному составу пластовых вод разрабатываемых нефтяных месторождений Новосибирской области / Д.А. Новиков, А.Н. Пыряев, А.В. Черных, Ф.Ф. Дульцев, С.В. Рыжкова // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2021. - Т. 332. - № 2. - С. 59-72. 35. The GNIP Database. URL: https://nucleus.iaea.org/wiser (дата обращения 10.08.2020). 36. Das A., Krishnaswami S., Bhattacharya S.K.Carbon isotope ratio of dissolved inorganic carbon (DIC) in rivers draining the Deccan Traps, India: Sources of DIC and their magnitudes // Earth and Planetary Science Letters. - 2005. - V. 236. - P. 419-429. 37. Deirmendjian L., Abril G. Carbon dioxide degassing at the groundwater-stream-atmosphere interface: isotopic equilibration and hydrological mass balance in a sandy watershed // Journal of Hydrology. - 2018. - V. 558. - P. 129-143. 38. Лаборатория глобальных наблюдений. URL: http://www.cmdl. noaa.gov/ccgg/iadv/ (дата обращения 10.08.2020). 39. Zhang J., Quay P.D., Wilbur D.O. Carbon isotope fractionation during gas-water exchange and dissolution of CO2 // Geochimica et Cosmochimica Acta. - 1995. - V. 59. - Iss. 1. - P. 107-114. 40. O, H, C isotope geochemistry of carbonated mineral springs in central Victoria, Australia: sources of gas and water-rock interaction during dying basaltic volcanism / I. Cartwright, T. Weaver, S. Tweed, D. Ahearne, M. Cooper, C. Czapnik, J. Tranter // Journal of Geochemical Exploration. - 2000. - V. 69-70. - P. 257-261. 41. Гусев А.И. Геологическое строение и полезные ископаемые района г. Новосибирска. Томск: Изд-во Западно-Сибирского Геолого-гидро-геодезического треста, 1934. - 101 с.