Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геохимия и генезис озер Приольхонья

ВАК РФ 25.00.09, Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Геохимия и генезис озер Приольхонья"

на правах рукописи

СКЛЯРОВА ОЛЬГА АНАТОЛЬЕВНА

ГЕОХИМИЯ И ГЕНЕЗИС ОЗЕР ПРИОЛЬХОНЬЯ (ЗАПАДНОЕ ПРИБАЙКАЛЬЕ)

Специальность 25.00.09 - геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

ИРКУТСК 2004

Работа выполнена в Институте геохимии им. А. П. Виноградова Сибирского отделения Российской Академии наук

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук

Лауреат Государственной премии СССР Ломоносов Игорь Сергеевич

Официальные оппоненты:

доктор геол.-мин. наук Плюсы и н Алексей Максимович (Геологический институт СО РАН, г. Улан-Удэ) кандидат геол.-мин. наук Бычинский Валерий Алексеевич (Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, г. Иркутск)

Ведущая организация:

Иркутский Государственный Технический Университет (г. Иркутск)

Защита- состоится « / г-» июня в 15-00 2004 г. на заседании

диссертационного совета Д003.059.01 при Институте геохимии им. А.П.

Виноградова СО РАН по адресу: 664033, г. Иркутск, ул. Фаворского, 1а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института геохимии им.

А.П. Виноградова СО РАН,

Автореферат разослан « ^» ЗЩъЬАЯ 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат геолого-минералогических наук ^^ ¿"Сс^Л^— Г.П. Королева

Актуальность проблемы.

В последние десятилетия изучение природных вод получило новый импульс в связи с общей тенденцией усиления работ экологической направленности. С практической > точки зрения исследования природных вод представляют наибольший интерес в трех основных направлениях: 1) ресурсы чистой воды; 2) подземные и поверхностные воды как источник ряда полезных ископаемых; 3) использование природных вод и сопутствующих отложений в бальнеологических целях. В научно-исследовательском аспекте одной из наиболее важных является - проблема эволюции-природных вод, в рамках которой изучаются разнообразные факторы, определяющие изменение состава природных вод во времени. Исследование мелких озер представляет интерес, прежде всего потому, что в силу небольшого объема наполняющих их вод, процессы их метаморфизации проходят гораздо быстрее и интенсивнее по сравнению с более «консервативными» крупными водоемами, и изменение климатических или других условий фиксируется более четко и надежно.

Цели и задачи исследований:

Небольшие озера Приольхонья можно рассматривать в качестве модельного объекта для изучения особенностей эволюции поверхностных вод в условиях резко континентального климата. Компактная территория, на которой расположены озера, характеризуется одинаковыми климатическими, геолого-геоморфологическими и гидрогеологическими условиями. При этом- характерны значительные вариации минерализации и компонентного состава озерных вод. Все это определило основную цель исследований: оценка роли конкретных факторов, определяющих состав и специфические черты геохимической эволюции озерных вод.

В соответствии с целью исследований главными задачами были:

1. Изучение макро- и микрокомпонентного состава озерных и подземных вод на основании единовременного опробования всех объектов; 2. Изучение вариаций состава некоторых реперных озер и источников в разные сезоны года в течение всего периода наблюдений; 3. Изучение изменения состава озерных вод и льда в процессе промерзания озер в зимний период; 4. Изучение влияния геолого-тектонических особенностей региона на площадную распространенность и специфику состава озерных и подземных вод;

Фактический материал, положенный в основу работы:

Исследования по теме диссертации выполнялись в отделе проблем прикладной геохимии Института геохимии им. Виноградова СО РАН в рамках плановой темы института НИР 2001-2003г «Распределена адионуклидов в

сопряженных компонентах окружающей среды как основа для развития методологии прикладных геохимических исследований и оценки состояния экосистемы оз. Байкал и Байкальского региона». Озера и источники Приольхонья исследовались в период 20002003 гг. Были отобраны пробы воды из 13 источников и 31 озера, а также пробы дождевой воды в районе п.Черноруд. В первый год опробованы практически все известные на территории источники и озера; в дальнейшем мониторинговые исследования проводились только для некоторых, наиболее характерных и интересных объектов. Для реперных озер были взяты послойные пробы льда. Кроме того, в работе использованы данные гидрогеологических исследований 1943 (Коцких, 1943), 1957-1958 (Лимнология.., 1977), 1960-1961 гг. (Блохин и др., 1967), 1961-1971 гг. (Власов и др., 1961, 1969). Неоценимое значение для работы имели геологические данные B.C. Федоровского, полученные более чем за двадцатилетний период его исследований в регионе.

Научная новизна

- Впервые для региона проведено комплексное изучение озерных и подземных вод, включающее определение макро- и микрокомпонентного состава.

- Обоснована приуроченность источников и пресных озер к кайнозойским разломам, наследующим древние бластомилонитовые швы, сформированные при ордовикском коллизионном тектогенезе, а соленых озер - к «пулл-апарт» системам, образованным в процессе левосдвиговых смещений на ранних этапах эволюции Байкальской рифтовой системы.

- Выделены основные факторы (состав питающих подземных вод, сезонные процессы эвапоритизации и криогенеза) и оценена их роль в эволюции озерных вод и разнообразии состава.

- Впервые в регионе выявлены и изучены позднечетвертичные гейзериты, позволяющие обосновано говорить о выходах на поверхность термальных вод, не известных в регионе в настоящее время, и делать выводы об эволюции региональной гидрогеологической системы.

Научная и практическая значимость работы:

Результаты изучения состава озерных и подземных вод позволили предложить качественную модель эволюции озерных вод, учитывающую состав питающих подземных вод, сезонные процессы эвапоритизации и криогенеза. Имеющиеся данные по составу вод позволяют рассматривать эту модель как основу для дальнейшего физико-химического моделирования эволюции воды малых озер в условиях резко континентального климата. Результаты исследований использованы при организации и проведении гидрогеологической практики студентов Иркутского Технического Университета.

Апробация работы:

Результаты исследований отражены в 10 публикациях и апробированы на ХХХУ Тектоническом совещании (г. Москва, 2001), XIX и XX Международных Спелеологических школах (г. Чешин, Польша, 2001, 2002 гг.). Летом 2003 г. совместно с сотрудниками ИЗК СО РАН была организована и проведена геологическая экскурсия в рамках рабочего совещания по проекту МПГК 480 «Карст и антропогенное воздействие».

Автор выражает свою благодарность научному руководителю д г.-м н. И С. Ломоносову за научно-методическую помощь, д.г.-м.н. B.C. Федоровскому за инициирование исследований, обеспечение структурно-тектонической основы гидрогеологических исследований и неизменную разностороннюю поддержку, члену-корреспонденту РАН Е.В. Склярову за помощь в организации полевых мониторинговых исследований, а также в оформлении работы, своим коллегам кг.-м н. Н.Б. Саниной за постоянную помощь и поддержку на всех этапах работы, С.Е. Черниговой, М.И. Арсенюк, Т.Н. Галкиной, Н.Д. Судаковой за помощь в проведении аналитических исследований, д.г.-м.н. А.Б. Котову, к.г.-м.н. С.А Алексееву за содействие в проведении полевых исследований, а также кг.-м.н. Ю.И. Блохину, д г.-м.н. В.А Макрыгиной, д.г.-м.н. Б.И. Писарскому, профессору М. Пулине, доктору Ф. Ризашеру, к.х.н. Е.Н. Тарасовой, к.ф-м.н. А.И. Кузнецовой, д.ф.-т.н. B.Л. Тауссону, доктору А. Тыцу, профессору Ф. Шабо за ценные советы и замечания при обсуждении основных положений диссертации. Окончательная подготовка и оформление работы осуществлялась при финансовой поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований (проект 04-0564801).

Структура и содержание работы:

Диссертация (общий объем 121 стр., 41 рис., 18 табл.) состоит из 4-х глав, введения, заключения и списка использованной литературы, включающего 114 наименований.

В первой главе сделан обзор проблем, связанных с изучением озер. Рассматриваются основные факторы, определяющие геохимическую специфику озерных вод, делается краткий обзор распространенности и особенностей состава озер Южной Сибири.

Вторая глава посвящена геологической, геоморфологической и гидрогеологической характеристике Приольхонья - территории, на которой проводились исследования.

В третьей главе рассматриваются макро- и микрокомпонентный состав озерных и подземных вод. Показаны основные тенденции изменения компонентного состава озерных вод с ростом уровня общей минерализации. Обсуждены особенности поведения разных элементов в процессе метаморфизации воды.

Четвертая глава посвящена анализу роли основных факторов вариаций состава озерных вод, таких как состав питающих подземных вод, процессы эвапоритизации и криогенеза и структурно-тектонические особенности фундамента, определяющие геохимическую специфику озерных вод.

В заключении приведены главные выводы по проведенным исследованиям.

Основные положения и выводы диссертации иллюстрируются 39 рисунками и 16 таблицами.

Основные результаты исследований включают три защищаемых положения:

Первое защищаемое положение. Установлен структурно-геологический контроль размещения озер и источников, а также химического состава озерных и подземных вод. Источники и пресные озера приурочены к современным линейным разломам СВ простирания, наследующим более древние бластомилонитовые швы, сформированные в процессе ордовикских коллизионных событий. Соленые озера контролируются «пулл-апарт» - разломами ССВ простирания, связанными с левосдвиговыми смещениями в процессе тектонической эволюции Байкальской рифтовой системы.

Озера Приольхонья характеризуются небольшими размерами. Их площадь варьирует от 0.001 до 1.1 км2, глубина большинства озер не превышает 2 м. Все они характеризуются одинаковыми физико-географическими условиями и локализованы в степной зоне примерно на одной высоте. Площадь водосбора для всех без исключения озер весьма ограничена и в большинстве случаев не превышает 3 км2. Учитывая, что коэффициент увлажнения территории 0.6, само существование озер возможно только при подпитке подземными водами.

Главная геологическая особенность региона определяется тем, что он расположен на границе крупнейших геологических структур Азии - Сибирского кратона и Центрально-Азиатского складчатого пояса. Примыкающий к кратону сегмент Центрально-Азиатского складчатого пояса представлен Ольхонским террейном, сложенным магматическими и метаморфическими породами. Кратон и террейн разделены древним тектоническим швом, подвижки по которому продолжаются до настоящего времени (современный Приморский разлом).

Ольхонский террейн сложен преимущественно метаморфическими породами (Федоровский и др., 1995), составляющими покровные, купольные и сдвиговые структурные ансамбли. Их формирование связано с двумя эпизодами коллизии в раннем палеозое. Интегральная структура террейна может быть определена как синметаморфический коллизионный коллаж (Fedoгovsky et 1995). Как показали детальные структурные исследования (Добржинецкая и др., 1992; Федоровский и др., 1993), картируемый разрез Ольхонского террейна отражает не исходную стратификацию, а комбинацию тектонически наслоенных пакетов покровных и сдвиговых пластин.

Рельеф территории, хотя он и не слишком контрастный, представляет собой чередование невысоких, но протяженных «хребтов» и разделяющих их узких впадин. Структура современного рельефа, таким образом, очень напоминает комбинацию клавиш, отражающих состав фундамента. В самом фундаменте, как уже упоминалось, это сдвиговые пластины, разделенные швами бластомилонитов. При формировании современного рельефа рифтовой области именно эти швы практически в 100% случаев были использованы молодыми разломами, ограничивающими отдельные горсты и грабены «клавишной» системы.

В современном рельефе ступенчатые грабены оказываются вместилищем многочисленных озер и источников территории. Многочисленных, но не всех. Часть озер расположена за пределами таких «лестничных» грабенов, и там цепочки озер занимают днища уже собственно сдвиговых грабенов (рис. 1). Таким образом, если рассматривать соотношения современной структуры Приольхонья и древней (раннепалеозойской) матрицы, то можно видеть, что существуют закономерности в ориентировке цепей озер. Последние образуют две основные системы:

1. Линейные грабены СВ простирания, молодые разрывные нарушения в бортах которых наследуют генеральную структуру, сформированную во время палеозойских сдвиговых деформаций. К ним приурочены источники и пресные озера центральной части территории. Мы предполагаем, что к этому же типу унаследованных структур следует относить и субмеридиональные разрывные нарушения в обрамлении Бирхинского габброидного массива (ЮЗ часть территории). Несмотря на резкое различие общей ориентировки, формирование разрывных структур было связано с палеозойским сдвиговым тектогенезом, при котором «жесткий» Бирхинский массив в качестве мегабудины испытывал вращение с проявлением хрупко-пластичных деформаций в

Рис 1. Схема- распространения озер, источников и гейзеритов в Приольхонье (по Скляровой и др., 2002 с изменениями и дополнениями).

1 — Сибирский кратон; 2 — раннепалеозойский коллизионный комплекс; 3 - раннепалеозойский коллизионный шов; 4 -унаследованные кайнозойские

разломы; 5 — современный Приморский разлом; б — кайнозойские пулл-апарт структуры, вмещающие озерные котловины; 7 — озера (а) и источники (б); 8 — гейзериты.

контактовой части. Молодые разрывные нарушения в краевой части массива являются унаследованными, как «лестничные» разломы к северо-востоку от Бирхинского массива.

2. Оперяющие разломы ССВ простирания, по которым формируются хорошо выраженные долины. Их общий рисунок и соотношение с главной системой разрывных нарушений указывает на формирование в режиме растяжения (пулл-апарт) при общих левосдвиговых деформациях. К этим структурам приурочены соленые озера.

Разрывные нарушения, которые контролируют размещение разных типов озер, имеют различный возраст завершения активного

функционирования. Унаследованные линейные разломы были активными, начиная с ранних этапов эволюции

Байкальской рифтовой системы, и остаются активными в настоящее время. Разломы типа «пулл-апарт», к которым приурочены озера, формировались на относительно раннем этапе развития рифтовой системы, характеризовавшемся сдвиговыми смещениями. На каком-то отрезке времени эти разломы были «законсервированы», т.е. перестали быть активными. Соответственно, расположенные в пределах «пулл-апарт» структур озера получили возможность относительно длительной и спокойной эволюции. В пределах же активных разломов могли резко меняться гидрогеологическая обстановка и положение выходов на поверхность подземных вод. Это, в свою очередь, могло приводить к исчезновению одних озер и появлению других или периодическому осушению водоемов. То есть, процесс накопления солей, поступающих с питающими подземными водами, мог неоднократно начинаться сначала. Подчеркнем, что, говоря о тектоническом контроле состава озерных вод, мы имеем в виду, что тектоника определяет режим питания озер подземными водами и длительность поверхностной метаморфизации питающих вод, которые и являются факторами, непосредственно определяющими состав тех или иных озер Приольхонья.

Второе защищаемое положение. Основными факторами, определяющими разнообразие и геохимическую специфику озерных вод Приольхонья, являются состав питающих подземных вод, процессы эвапоритизации и криогенеза. Подземные воды являются источником поступающих солей, процессы эвапоритизации и криогенеза обеспечивают концентрирование солей в воде и изменение ее компонентного состава.

Особенностимакроэлементногосостава подземньа и озерных вод.

Вариации общей минерализации воды источников составляют 150-600 мг/л (табл. 1). Наблюдается тенденция увеличения всех главных компонентов с увеличением общей минерализации воды. Воды характеризуются Ca-Mg составом с незначительным содержанием К и слабо варьирующими содержаниями №. Анионный состав воды представлен несколько большим разнообразием. Преобладающим компонентом является НСОэ*-ион, иногда с существенной добавкой 8О2-. Содержание хлора в воде незначительно и варьирует в очень узком интервале.

Для озер характерны более широкие вариации состава воды (табл. 2). Выделяются три типа озер по степени минерализации: пресные, солоноватые и соленые с уровнями минерализации 0.2-1.0,1.0-7.0,14-45 г/л соответственно. Наиболее наглядно

Содержан ие ми кроэлементов в воде источни ков П риоль хонья Таблица 1

№ 210 213 216 219 223 234 242 246 251 252 253 254 255 Lim RSD

рН 7.9 7.3 7.8 7.5 7.5 7.5 7.3 7.5 7.4 7.5 7.5 7.9 7.8

SiOi 27 14.7 22.3 19.7 19.5 17.9 212 22.8 18.4 17.9 20.5 17.7 19.4

F 0.7 0.22 0.53 0.48 0.4 0.47 0.38 0.44 0.42 0.34 0.37 1.19 0.38

HCOj 211 167 194 227 231 285 107 336 310 264 229 279 245

Cl 32 1.6 1.6 1.8 1.2 5 0.8 4.5 6.6 2.4 2.4 13.8 0.9

S04 190 37 36 80 32 54 14 12 46 12 56 140 26

К 3.6 t.9 4.6 6.2 6.3 5.1 2.3 10.2 4.2 2.1 4 6.6 4.8

Na 13 4.4 8 9.3 12 11.2 3.9 23.6 14.6 4.6 5.2 59 6

Ca 93 49 46 55 46 63 28 52 70 63 54 63—62

Mg 27 10 15 24 18 27 6 25 24 17 23 25 13

TDS S40 270 304 403 346 450 162 463 476 364 373 586 358

Ti 4.7 2.2 2 6.6 3.8 3 2.1 2.5 1.7 0.6 3J 5.6 2.2 0.3 ±0.6

V 3.6 0.6 4.2 1.8 3 1.5 17.7 2 5.6 10.5 3.6 4.4 3.2 0.08 ±0.4

Cu 0.9 0.7 0.5 1 0.9 0.9 1.3 U 0.6 1.1 2.5 1.5 2.5 0.1 ±0.5

U 3J 1.3 2.5 3.3 12.0 12 3 2.1 1.8 27.3 1.9 4.1 12.4 3.3 0.01 ±0.3

Rb 0.63 0.22 034 0.59 0.50 0.41 0.29 0.48 0.90 0.29 1.21 0.13 0.18 0.05 ±0.08

Mo 17.2 1.1 10.2 7.5 16.3 15.4 2.0 2.6 7.1 1.5 5.4 15.1 7.5 0.01 ±0.7

W 0.02 0.02 0.02 0.04 0.03 0.04 0.03 0.20 0.18 0.04 0.04 0.05 0.04 0.01 ±0.02

Mn 4.8 1.1 3.1 1.6 13 2.1 2.9 34 9.8 5 0.4 2.8 1.5 0.1 ±0.7

Ba 13 29 28 26 78 25 43 58 22 38 19 10 31 0.5 ±3

Sr 387 182 158 265 313 550 138 223 384 197 342 837 321 1 ±25

Примечание: Содержание макрокомпонентов и минерализация (TDS) в мг/л, микрокомпонентов - в мкг/л. Lirn - предел обнаружения, RSD - относительная ошибка анализа.

различия макрокомпонентного состава воды озер и источников отражены на диаграммах

(рис.2).

В пресных озерах резко преобладают гидрокарбонатные воды. Суммарная доля СГ и SO42- в них не превышает 5% экв. Соотношения катионов варьируют весьма широко, отвечая Ca-Mg, Mg-Ca-Na и Na-Mg составу. Вариации состава воды в озерах второго типа гораздо шире. Выделяются два подтипа озерных вод. Первый подтип характеризуется относительно невысокой минерализацией (1-1.8 г/л) и соотношениями анионов и катионов, близкими к таковым первого типа. Воды второго типа имеют преимущественно SO4-HCO3, Mg-Na состав. Соленых озер с минерализацией 14-45 г/л всего три, и располагаются они в центральной зоне рассматриваемой территории (рис. 1). При незначительно отличающихся соотношениях катионов наблюдается резкое различие в процентном соотношении главных анионов. В первом и втором озерах преобладает SO4-, а во втором - С1-.

Содержание всех главных компонентов в озерных водах кроме кальция увеличивается по мере роста минерализации (рис. 2). Степень же насыщения компонентами раствора ведет себя по-разному. Рост относительной концентрации по мере увеличения TDS фиксируется только для хлора. Степень насыщенности озерных вод кальцием и относительная щелочность, отражающая степень насыщения НСО3, линейно

Ks Ph SI02 alk Cl S04 К Na Ca Mg TDS Rb Sr Ba Sc Ti U Mn Cu Zn V Mo W

пробы

1 232 7.3 5.8 188 3 10 2 35 14 13 0.26 0.65 174 35 1.02 3.4 0.94 26 1.1 5 1.2 4.1 0.06

1 249 9.8 9.6 233 6 7 12 20 18 29 0.32 1.47 153 26 1.90 1.6 2.15 4 0.6 5 1.4 3.3 0.11

1 233 7.2 9.6 92 3 160 9 33 25 22 0.34 1.22 264 42 1.96 7.6 0.55 15 2.0 6 5.7 12.0 0.04

1 243 7.0 13.8 347 2 6 10 9 62 29 0.46 1.34 382 65 2.74 1.2 0.37 39 0.4 5 0.0 U 0.03

1 218 7.9 14.5 244 10 150 9 19 62 46 0.54 2.67 487 52 3.12 54 1.38 17 2.2 15 4.8 2.9 0.03

У 1 239 9.1 10.3 383 7 28 33 29 23 51 0.55 3.83 193 56 2.86 2.2 0.42 - 0.4 5 0.6 22 0.03

1 250 7.2 6.2 434 3 8 6 8 89 31 0.57 1.26 297 61 5.11 0.6 0.31 17 0.5 7 0.1 1.5 0.02

1 247 9.4 19.8 484 17 6 27 61 26 64 0.68 1.20 259 40 1.73 4.1 11.1 29 4.9 6 4.5 9.4 0.38

1 211 7.9 106 166 10 390 14 30 87 68 0.76 4.91 926 37 2.14 7.3 1.28 22 1.0 2 2.4 1.9 0.02

1 244 8.8 13.8 602 20 8 30 60 36 79 0.84 2.32 354 50 4.01 8.3 2.72 2$ 0.8 6 2.8 3.8 138

2 220 9.1 11.5 481 21 140 31 48 23 98 0.84 2.99 475 39 3.27 11.1 5.48 15 0.8 4 3.3 13.7 0.18

3 221 9.3 60 633 5 26 24 36 8 118 0 85 1.91 - 6 1.94 56 2.29 4 0.5 7 3.4 69 0.21

2 222 9.5 116 519 36 200 23 105 9 117 1.01 1.75 926 40 3.31 21 11.8 27 1.4 3 5.1 12.8 0.41

3 240 9.3 11.9 633 12 120 109 75 16 88 1.05 7.38 212 26 3.94 7.9 1.02 10 1.6 5 2.3 2.0 0.04

3 241 7.5 29.4 469 10 350 48 102 65 102 1.15 3.06 1213 115 3.88 32 0.73 3 3.9 7 8.3 1.8 0.10

3 245 9.3 6.3 1204 64 6 89 192 6 169 1.73 3.38 196 21 2.34 5.7 3.64 6 2.4 5 3.4 7.0 2.48

2 224 9.2 9.8 784 84 450 73 244 9 165 1.81 7.13 8783 97 1.34 9.4 21.6 11 2.6 3 5.7 14.6 0.67

3 248 8.7 9.4 1118 96 400 150 219 39 181 2.20 13.2 341 61 2.03 23 28.1 10 3.0 7 10 23.7 1.08

2* 2 231 9.6 5.8 212 95 1380 28 251 54 253 2.27 2.59 2404 33 2.10 7.8 13.8 7 4.5 9 7.4 14.0 0.33

2 230 9.1 5.7 853 184 1250 44 555 14 249 3.15 3.24 1278 29 1.97 10.3 10.5 5 4.0 5 12 18.6 •

2 215 9.1 8.4 317 255 1810 18 454 65 333 3.25 4.58 2090 19 3.06 12.4 9.41 9 4.3 5 11 4.1 0.38

2 214 8.8 17.3 453 318 2350 51 624 78 409 4.28 4.49 4760 20 3.19 19.2 9.66 22 4.3 6 II 7.0 0.46

2 217 9.3 1425 140 1700 69 707 И 399 4.45 4.34 1385 49 1.58 21 14.3 13 0.5 1 7 2 13.0 -

2 225 9.2 3.2 1041 403 1780 186 750 20 352 4.53 8.51 1175 42 1.31 14.3 20.9 13 2.1 II 12 24.6 -

2 228 9.4 2.1 2013 327 1500 202 1072 9 349 5.37 9.18 480 40 0.82 28 61.9 13 4.7 30 10 45.0

2 229 9.5 1 6 2674 194 2000 172 1690 6 285 7.02 6.38 271 42 1.33 84 92.7 42 7.6 47 0.6 59.3

2 227 8.6 0.3 1078 4500 4000 545 3750 41 619 14.53 17.3 1683 41 0.84 23 29.7 13 10.3 65 47 21.3 -

3' 2 238 9.7 2245 2974 9700 910 4400 24 1299 21.55 204

2 226 86 2.5 2018 5125 24500 1446 8920 60 3216 45.29 50 0 4810 60 1.75 81 191 31 64 242 54 220 -

Примечание: содержание макрокомпонентов в мг/л, микрокомпонентов в мкг/л, минерализация (TOS) в г/л. В первой графе показан тип озер: I* - пресные, 2*- солоноватые, 3*- соленые. Во второй графе тип разрывных структур, к которым приурочены озера: 1 - линейные структуры, 2 - структуры "пулл-апарт", 3 - термокарстовые и тектонокарстовые озера.

Рис 2. Диаграммы, иллюстрирующие вариации состава воды источников (а, б) и озер (а, б, в, г).

Условные обозначения для (а) и (б): + - источники; Д - озера.

относительной доли этих компонентов в водах. В интервале TDS 1-7 г/л относительное содержание магния остается достаточно постоянным и в конце интервала падает до уровня пресных озер. В интервале 7-45 г/л относительная доля Mg снова возрастает, но не

достигает прежнего уровня. Уровень концентрации сульфат-иона также возрастает в интервале до 1 г/л TDS. При дальнейшем росте TDS в водах его относительная доля также как и для магния остается постоянной, но уже для всего интервала содержаний TDS.

Особенности микроэлементного состава подземных и озерных вод -

По вариациям содержаний микроэлементов в водах источников можно выделить несколько групп. К элементам, различие концентраций которых не превышает одного порядка, относятся Sc (от 1,6 до 3,2), Rb (0,13 -0,9), Zn-(1-7), Cu (0,5-2,5), Ti (1,7-6,6 мкг/л.), Сг (0,5-2,4) и As (0.23-0.7). Концентрации Mn, Co, Ni, W и V так же, за редким исключением, варьируют в пределах одного порядка. Вариации концентраций элементов второй группы (Ва, Mo, Sr и U) более значительны (10-78,1,1-17,2,138-837,1,3-27,3 мкг/л соответственно), причем если значения Ва, Мо и Sr не обнаруживают явных закономерностей, то по содержанию U можно разбить источники на три группы. Первая и самая представительная из них с концентрациями U от 1 до 5 мкг/л, вторая - источники с содержанием от 10 до 15 мкг/л (223, 234, 254) и в третью входит только один источник 251 (U=27,3 мкг/л).

Озерные воды характеризуются более высокими содержаниями микроэлементов, составляющими от 1 до 10000 мкг/л. По уровню концентраций микроэлементы можно разделить на несколько групп: Sc, W (до 10 мкг/л); U, Ва, Mo, Rb, Zn, Cu, Mn, V, Ti (до 100 мкг/л); Sr (до 10000 мкг/л). В озерных водах наблюдается более четкая зависимость возрастания концентраций для большинства элементов по мере увеличения уровня общей минерализации по сравнению с родниками (рис. 3).

Заметные отклонения от линейного характера, изменений концентраций отмечаются только для скандия, цинка и титана. При росте TDS до 1 г/л содержание скандия возрастает от 1 до 4 мкг/л, а при дальнейшем возрастании TDS - снова уменьшается. Содержания цинка в интервале содержания TDS до 7 г/л достаточно близки. Дальнейший рост уровня общей минерализации приводит к резкому линейному росту концентраций Zn до 100 мкг/л. При увеличении TDS до 1 г/л наблюдается резкое возрастание концентраций Ti от 1 до 90 мкг/л, при дальнейшем же увеличении уровня общей минерализации его содержание остается практически постоянным.

Основные факторы, определяющие специфику озерных вод

1. Состав питающих подземных вод. По концентрациям и соотношению основных катионов значимых различий между водами исследованных источников территории нет, в то время как для анионной части наблюдаются значительные вариации 8С4- - НСО3-.

Примеры трех разных водных систем, включающих питающие источники и серии

озер,

Рис 3. Зависимость содержаний микрокомпонентов от минерализации в водах источников (косые кресты) и озер (кружки) Приольхонья

показывают, что различные соотношения анионов питающих вод определяют характер дальнейшей эволюции озерных вод и специфику состава на различных этапах их метаморфизации. При гидрокарбонатном типе питающих вод последующие поверхностные процессы обуславливают появление содовых озер. При значительной доле сульфатного компонента в питающих водах эволюция озерных вод приводит к появлению мирабилитовых озер, а при существенной концентрации солей в воде - даже к хлоридно-натриевому типу.

2. Эвапоритизация является ведущим механизмом накопления солей в воде и изменения компонентного состава вод, учитывая специфику Приольхонья, а именно: малое количество атмосферных осадков, большое количество солнечных дней и традиционную ветреную погоду, а также соотношение площадь озер/глубина, способствующие интенсивным процессам испарения воды. Накопление солей приводит к

выпадению определенных солей, что приводит к изменению компонентного состава вод. Характер изменения содержаний главных компонентов по мере роста TDS позволяет говорить о том, что осаждение кальцита начинается на самых ранних этапах поверхностной метаморфизации питающих вод и продолжается в последующем. Об этом свидетельствуют постоянное уменьшение доли Са2+ и НСОз" по мере насыщения воды солями. При уровне TDS более 1 г/л начинается осаждение сульфатов магния, что также фиксируется по уменьшению относительной доли В общем виде тенденцию

изменения состава озерных вод можно представить как следующую последовательносто:

(HC03,S04)-(Ca,Mg) — (HC0j,S04)-Mg — (S04 HC03)-(Mg, Na) — (S04,a)-{Mg, Na) -.

Na-Cl. Возможные вариации в последовательности изменения компонентного состава вод обусловлены первичным соотношением в питающих водах. При существенно

гидрокарбонатном типе питающих вод (падь Крестовая) не происходит заметного увеличения доли сульфатного компонента по мере увеличения TDS.

3. Криогенез играет важную роль в процессах метаморфизации воды. Концентрирование солей в воде в зимний период, и довольно существенное, является временным, то есть слабо влияет на длительную эволюцию озерных вод. Однако такое сезонное концентрирование приводит к осаждению определенных солей, что может смещать компонентный состав вод.

Другие факторы, такие как состав и количество атмосферных осадков, состав пород водосборного бассейна, безусловно, вносят свою лепту в процессы эволюции озер, но не оказывают существенного влияния на разнообразие состава озерных вод. Количество и состав атмосферных осадков являются абсолютно одинаковыми - для всех озер - и, соответственно, не могут быть привлечены в качестве возможного объяснения вариаций минерализации и компонентного состава вод. Состав кристаллических пород водосборных бассейнов озер может отличаться весьма контрастно, однако корреляция состава озерных вод с составом водосборного бассейна отсутствует: озера с близким составом вод расположены в пределах развития контрастно отличающихся пород (например, мраморы гнейсы) и, наоборот, водосборная площадь резко различных по составу воды озер сложена одинаковыми породными комплексами (гнейсы).

Третье защищаемое положение. Для позднечетвертичного периода, в Приольхонье выявлена смена гидрогеологической обстановки и условии разгрузки подземных вод. Ранняя стадия характеризуется излиянием глубинных гидротерм, фиксируемых по компактным коренным - выходам и < развалам гейзеритов. На поздней стадии здесь распространены только холодные (Т = 4-8°С) воды зоны

активного водообмена. Выходы гейзеритов и современных источников совмещены в пространстве и фиксируют единую эволюционировавшую во времени гидрогеологическую систему.

Оценка изменения состава подземных вод какого-либо региона за пределами периода непосредственных наблюдений является чрезвычайно сложной задачей. Одним из признаков, позволяющих судить о выходах подземных вод является состав пород, формирующихся при гидрогенном минерапообразовании. Так для Ольхонского региона в последние годы были обнаружены гейзериты (Скляров и др., 2004) - специфические породы, отлагавшиеся в результате гидротермальной деятельности.

Гейзериты представляют собой плотные опаловидные породы, сложенные халцедоном, возможно с опалом, разных оттенков коричневого, реже белесовато-белового цвета. Микроскопически в них можно наблюдать тонко-мелкокристаллические агрегаты кварца, нередко со сферолитовой структурой, с небольшими содержаниями карбоната, гидроокислов железа и ярозита. Обогащенные железом участки часто пронизаны прожилками тонкозернистого халцедона. Обычными являются разноразмерные фрагменты интенсивно измененных пород фундамента.

В большинстве случаев гейзериты представлены' элювиальными крупноглыбовыми развалами, компактно расположенными на площади в первые десятки метров, реже до 100-150 м. Глыбы размером от десятков сантиметров до первых метров, как правило, практически не окатаны, однако их микроповерхность производит впечатление оплавленной за счет процессов поверхностного растворения. Весьма характерна ноздреватость, обусловленная выщелачиванием фрагментов силикатов и карбонатов в халцедоновом матриксе. Более мелкие обломки гейзеритов также встречаются, но в небольших количествах. Последнее, вероятно, обусловлено тем, что породы очень крепкие, твердые и «вязкие». В некоторых случаях в крупно-глыбовых развалах вместе с гейзеритами встречены породы, сложенные преимущественно гидроокислами железа и марганца

Наиболее крупный коренной выход гейзеритов расположен на вершине небольшого холма (Красная Горка) у дороги Еланцы-МРС. Здесь обнажаются интенсивно переработанные ультрабазиты, наиболее сохранившиеся фрагменты которых представляют собой крупнозернистые тремолититы с шестоватыми псевдоморфозами гидроокислов железа по пироксенам. Преобладающая же часть коренного выхода представлена породами, сложенными халцедоном и гидроокислами железа, в которых тремолит, фуксит и киммерит встречаются в виде отдельных выделений или их агрегатов. В некоторых участках измененные ультрабазиты пронизаны штокверком < прожилков

шестоватого арагонита, мощностью до 2 см, которые тоже, вероятно, формировались вместе с халцедоном.

Выходы измененных ультрабазитов и налегающих на них гейзеритов ограничены вершинной частью холма (диаметр 80-120 м). Однако на аэрофотоснимке отчетливо выделяется темное пятно значительно больших размеров. Последнее обусловлено тем, что верхний слой рыхлых отложений здесь представлен ожелезненными супесями, часто щебнистыми, красновато-коричневого цвета. Соотношение гейзеритов с этими осадками можно наблюдать на юго-восточном склоне холма в борту бульдозерной—зачистки. В нижней части стенки виден коренной выход гнейсов. В перекрывающем «слое» мощностью 20-30 см супеси насыщены неокатанными обломками амфиболитов. Рыхлые отложения выше по разрезу (около 1 м) представлены щебнистыми супесями голубовато-серого цвета. В верхней части супеси приобретают красно-коричневый цвет, причем их мощность очень не выдержана, вплоть до полного выклинивания. На супеси лежат гейзериты, перекрываемые в свою очередь почвенно-растительным слоем. Из голубовато-серых щебенистых супесей была отобрана проба для палинологического анализа. Результаты анализа, сделанного Н.В. Кулагиной, показали, что спорово-пыльцевой спектр соответствует растительности лесостепной зоны, близкой к современной. Возраст осадков не может быть древнее верхнего плейстоцена, так как в них отсутствует пыльца экзотических хвойных и термофильной флоры.

Отложение кремнистых минералов современными термальными водами описано в нескольких местах Байкальской рифтовой зоны (Писарский, 1987). Непосредственно на побережье Байкала новообразование аморфного кремнезема: происходит в районе термальных источников Кулиных болот, расположенных на узком перешейке между Баргузинским и Чивыркуйским заливами оз. Байкал (Ломоносов, 1974). Изучение современного гидротермального минералообразования в термальных источниках Восточной Сибири позволило Б.И. Писарскому (1987) сделать вывод о том, что при температуре изливающихся вод выше 75°С отлагаются гейзериты, а при более низких температурах - травертины. Последнее обусловлено, видимо, тем, что с ростом температуры подземных вод увеличивается степень выщелачивания-кремнезема из силикатных минералов, что подтверждается высокими содержаниями 8Ю2 (более 100 мг/кг) в термальных водах Камчатки, Исландии, рифтовых зон Африки и Азии, достигая в некоторых гейзерах значений 1 г/кг (Основы..., 1982). При этом геохимический тип и уровень минерализации воды имеют гораздо меньшее значение на насыщение растворов 8Ю2 (Крайнов, Рыженко, 2003). Резкое охлаждение богатых кремнеземом термальных вод

приводит к его осаждению на ограниченной площади выхода вод на поверхность, что мы и наблюдаем в Приольхонье.

Как уже упоминалось выше, коренные и элювиальные выходы гейзеритов отличаются компактностью. В то же время, эти выходы, как и современные источники, группируются в протяженные узкие зоны, отчетливо обнаруживающие связь с раннепалеозойской и кайнозойской тектоникой (рис. 1). И излияния палеотермальных вод, и современные источники контролируются унаследованными разломами, характеристика которых приведена в - предыдущем разделе. Таким образом, излияния гидротерм контролировались унаследованными разломами ССВ простирания, связанными с эволюцией Байкальского рифта, и можно говорить как о единой гидрогеологической системе в позднечетвертичное время, так и о смене специфики подземных вод. Тектонические события, предшествующие этому временному интервалу, характеризуются максимальными вертикальными смещениями при образовании котловины Байкальского рифта (Мац и др., 2001). Резкое воздымание западного плеча рифта сопровождалось одновременным опусканием дна Байкала. Видимо, активный тектогенез способствовал глубокому проникновению разломов в бортах рифта и излиянию глубинных гидротермальных вод на поверхность, фиксируемому гейзеритами. Снижение геотермального градиента со временем привело к прекращению поступления горячих глубинных вод, тогда как структуры, контролирующие выходы вод на поверхность, были унаследованы новой гидрогеологической системой. Состав вод источников и их температура позволяют предполагать, что на современном этапе в Приольхонье распространены трещинно-жильные воды зоны активного водообмена.

Особенности состава озерных и источниковых вод позволяют предложить качественную модель эволюции поверхностных вод, учитывающую долговременное накопление солей в водах в результате процессов эвапоритизации и сезонных процессов промерзания и оттаивания озер, приводящих к изменению компонентного состава вод. Имеющиеся в настоящее время данные представляют собой достаточную основу для корректного физико-химического моделирования и позволят перевести модель из разряда «качественная» в разряд «количественная». Модель применима для мелких водоемов в областях с резко континентальным климатом.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Вилор Н.В, Феоктистова Л.П., Склярова О.А. Рудно-геохимическая зональность краевого шва Сибирской платформы. // Геология рудных месторождений, 2002, т. 44, №5.

2. Зарубина О.В., Кузнецова А.И., Склярова О.А. и др. Контроль правильности определения микроэлементов в почвах и донных грунтах с использованием разных методов анализа. // Аналитика и контроль, 2002, т. 6, №5, с. 579-583.

3. Санина Н.Б, Склярова ОА Воздействие антропогенных факторов на распределение химических элементов в степных ландшафтах Приольхонья. // География и природные ресурсы. 2002, № 3, с. 44-50.

4. Санина Н.Б, Склярова О.А, Костин СВ. Геохимические исследования снегового покрова, Байкальский биосферный заповедник. // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрология. Геокриология, 2003, № 2, с. 120-129.

5. Санина Н.Б, Филиппова Л.А. Склярова О.А. Дифференциация химических элементов в зоне гипергенеза Приольхонья. // Геология, поиски и разведка рудных месторождений, Иркутск, 2003, № б, с. 113-127.

6. Скляров Е.В., Федоровский B.C.. Кулагина Н.В., Склярова О.А., Сковитина Т.М. Позднечетвертичная «Долина Гейзеров» в западном борту Байкальского рифта (Ольхонский регион). // Доклады РАИ, 2004, т. 395, N° 3

7. Склярова О.А., Скляров Е.В., Федоровский B.C. Структурно-геологический контроль размещения и состава легочников и озер Приольхонья. // Геология и геофизика. 2002, т. 43, № 8, с. 732-755.

8. Федоровский B.C., Скляров Е.В., Склярова О.А. "Соотношения палеозойской и кайнозойской сдвиговых систем в Ольхонском регионе Западного Прибайкалья. //Тектоника и геофлчика литосферы. М-лы ХХХУ Тектонического совещания, M ГБОС, 2001, с.215-217.

9. Fedorovsky V.S., Sklyarova OA, Sklyarov E.V. Karst processes, springs and lalvcs of the Near-Ol'khon area. // Trzhtsinsky Yu.B., Tyc A. (Eds.) Human Impact and Karst Ecosystem of Eastern Siberia. Guidebook of excursion on IGCP Project 448. Sosnowuec-Irkutsk: 2003, p 27-45.

10. Sklyarova O.A., Sklyarov E.V., Fedorovsky V.S. Lakes and springs of the Near-Ol'khon area (Baikal): tectonic control of their localization and water composition. // Karst and speleology, 2004 (in press).

Отпечатано в типографии ИЗК СО РАН 644033 Иркутск, ул. Лермонтова, 128 Тираж 100 экз. Заказ № 257

№-8722

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Склярова, Ольга Анатольевна

Введение.

Глава 1 Минеральные озера: общая характеристика и распространенность в Восточной Сибири.

1.1. Варианты классификации озер по вещественным признакам.

1.1.1. Классификация озер по общему содержанию растворимых солей.

1.1.2. Классификация озер по химическому составу озерных вод.

1.2. Возраст озер.

1.3. Факторы, определяющие состав озерных вод.

1.4. Распространенность и изученность минерализованных озер в Южной Сибири.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геохимия и генезис озер Приольхонья"

Актуальность проблемы.

Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных, геологических процессов. Нет земного вещества - минерала, горной породы, живого тела, которое ее бы не заключало. Все земное вещество - под влиянием свойственных частичных сил, ее парообразного состояния, ее вездесущности в верхней части планеты - ею проникнуто и охвачено» (Вернадский, 1933). Эти слова В.И. Вернадского, написанные в начале прошлого века, в полной мере отражают значимость и актуальность исследований подземных и поверхностных вод планеты. В последние десятилетия изучение природных вод получило новый импульс в связи с общей тенденцией усиления работ экологической направленности. С практической точки зрения исследования природных вод представляют наибольший интерес в трех основных направлениях: 1) ресурсы чистой воды; 2) подземные и поверхностные воды как источник ряда полезных ископаемых; 3) использование природных вод и сопутствующих отложений в бальнеологических и медицинских целях. В научно-исследовательском аспекте одной из основных, является проблема эволюции природных вод, в рамках которой изучаются разнообразные факторы, определяющие состав и характер эволюции природных вод. К числу наиболее важных из них относятся; а) взаимодействие вода-порода в подземных и поверхностных условиях; б) характер и изменение климатических условий, в) биологическая жизнедеятельность водоемов и водных артерий; г) процессы криогенеза и эвапоритизации; д) антропогенное воздействие на природные объекты. Исследование мелких озер представляет интерес прежде всего потому, что в силу небольшого объема наполняющих их вод, процессы поверхностной метаморфизации вод здесь проходят гораздо быстрее и интенсивнее по сравнению с более «консервативными» крупными водоемами, и изменение климатических или других условий фиксируется более четко и надежно. Кроме того, скопление мелких озер с варьирующим составом воды на достаточно компактной территории с близкими климатическими и геолого-геоморфологическими условиями позволяет более надежно оценивать роль основных факторов, контролирующих разнообразие состава природных вод.

Цели и задачи исследований:

Небольшие озера Приольхонья можно рассматривать в качестве модельного объекта для изучения особенностей эволюции озерных вод в условиях резко континентального климата. Компактная территория, на которой расположены озера, характеризуется одинаковыми климатическими, геолого-геоморфологическими и гидрогеологическими условиями. Небольшие размеры и глубина озер, определяющих промерзание до 80% водного объема в зимний период, незначительные площади водосбора, позволяющие корректно оценить влияние химического состава кристаллического фундамента на состав вод, очень низкое количество осадков и наличие достаточного количества источников, позволяющих оценить состав питающих озера подземных вод, определяют возможность оценки роли разных факторов на состав озерных вод. При этом характерны значительные вариации общей минерализации и компонентного состава вод. Все это определило основную цель исследований: оценка роли конкретных факторов, определяющих состав озерных вод и специфические черты их эволюции. К числу наиболее важных из последних относятся состав питающих подземных вод, процессы эвапоритизации в летний период, процессы криогенеза в зимний период, состав и количество атмосферных осадков, геолого-тектонические особенности фундамента.

В соответствии с целью исследований главными задачами были:

1. Изучение химического состава озерных и подземных вод на основании одновременного опробования всех объектов;

2. Изучение вариаций состава некоторых реперных озер и источников в разные сезоны года в течение всего периода наблюдений;

3. Изучение изменения состава озерных вод и льда в процессе промерзания озер в зимний период;

4. Изучение влияния геолого-тектонических особенностей региона на площадную распространенность и специфику состава подземных и озерных вод;

Фактический материал, положенный в основу работы:

Исследования по диссертации выполнялись в отделе проблем прикладной поисковой геохимии Института геохимии им. Виноградова СО РАН в рамках плановой темы института НИР 2001-2003г «Распределение химических элементов и радионуклидов в сопряженных компонентах окружающей среды как основа для развития методологии прикладных геохимических исследованйй и оценка состояния экосистемы оз. Байкал и Байкальского региона». Озера и источники Приольхонья исследовались в период 2000-2003 гг. Были отобраны пробы воды из 13 источников и 30 озер в степной части Приольхонья и озера Халтей на острове Ольхон. Кроме тОго, в летний период были взяты пробы дождевой воды в районе поселка Черноруд. В первый год опробованы практически все известные на территории источники и озера, в дальнейшем мониторинговые исследования проводились только для некоторых, наиболее характерных и интересных объектов.

В зимний период 2001 г. для реперных озер были взяты послойные пробы льда.

Макросостав воды определялся в аналитической лаборатории отдела проблем прикладной поисковой геохимии ИГХ СО РАН. Микроэлементы проанализированы автором на масс-спектрометре "PlasmaQuad 2" английской фирмы "VG Instruments" в ЦДЛ «Микроанализ». Часть проб была проанализирована в Лаборатории геохимии поверхности Земли Страсбургского университета. Всего выполнено более 100 определений главных компонентов природных вод и около 90 определений микроэлементов. Кроме того, в работе

К> использованы результаты гидрогеологических исследований 1943 (Коцких, 1943), 1957-1958 гг. (Лимнология., 1977), 1960-1961 гг. (Блохин и др., 1967), 1961-1971 гг. (Власов и др., 1961, 1962). Неоценимое значение для работы имели геологические данные B.C. Федоровского, полученные более чем за двадцатилетний период его исследований в регионе.

Защищаемые положения:

1. Установлен структурно-геологический контроль размещения озер и

Ш> источников, а также химического состава озерных и подземных вод. Источники и пресные озера приурочены к современным линейным разломам СВ простирания, наследующим древние бластомилонитовые швы. Соленые озера контролируются пулл-апарт» разломами ССВ простирания, связанными с левосдвиговыми смещениями в процессе тектонической эволюции Байкальской рифтовой системы.

2. Основными факторами, определяющими разнообразие и геохимическую специфику озерных вод Приольхонья, являются состав питающих подземных вод, процессы летней эвапоритизации и зимнего криогенеза. Подземные воды являются источником поступающих солей, процессы эвапоритизации обеспечивают концентрирование солей в воде и изменение ее компонентного состава, а процессы сезонного криогенеза приводят к дополнительному смещению компонентного состава озерных вод.

3. Для позднечетвертичного периода в Приольхонье выявлена смена гидрогеологической обстановки и условий разгрузки подземных вод. Ранняя стадия характеризуется излиянием глубинных гидротерм, фиксируемых по компактным коренным выходам и развалам гейзеритов. На поздней стадии здесь распространены только холодные (Т =4-8°С) воды зоны активного водообмена. Выходы гейзеритов и современных источников совмещены в пространстве и фиксируют единую эволюционировавшую во времени гидрогеологическую систему.

Научная новизна:

- Обоснована приуроченность выхода подземных вод и пресных озер к кайнозойским разломам, наследующим древние бластомилонитовые швы, сформированные при ордовикском коллизионном тектогенезе, а соленых озер - к «пулл-апарт» системам, образованным в процессе левосдвиговых смещений на всех этапах эволюции Байкальской рифтовой системы.

- Выделены основные факторы (состав питающих подземных вод, сезонные процессы эвапоритизации и криогенеза) и оценена их роль в эволюции состава подземных вод и разнообразии состава воды в изученных озерах.

Впервые в регионе выявлены и изучены позднечетвертичные гейзериты, позволяющие обосновано говорить о выходах на поверхность термальных вод, не известных в регионе в настоящее время, и делать выводы об эволюции региональной гидрогеологической системы.

Научная и практическая значимость работы:

Результаты изучения состава озерных и подземных вод позволили предложить качественную модель эволюции природных вод, учитывающую состав питающих подземных вод, сезонные процессы эвапоритизации и криогенеза. щ Имеющиеся данные по составу вод позволяют рассматривать эту модель как основу для дальнейшего физико-химического моделирования эволюции воды малых озер в условиях резко континентального климата. Результаты исследований использованы в организации и проведении гидрогеологической практики студентов Иркутского Технического Университета.

Апробация работы:

Результаты исследований отражены в 10 публикациях и апробированы на Тектоническом совещании (г. Москва, 2001), XIX и XX Международных Спелеологических школах (г. Чешин, Польша, 2002, 2003 гг.). Летом 2003 г. совместно с сотрудниками ИЗК СО РАН была организована и проведена геологическая экскурсия в рамках рабочего совещания по проекту МПГК 480 «Карст и антропогенное воздействие».

Структура и содержание работы:

Диссертация, общим объемом в 121 стр., состоит из 4-х глав, введения, заключения и списка использованной литературы, включающего 114 наименований. В первой главе сделан обзор проблем, связанных с изучением озер. ^ Приводятся варианты классификации озер по разным признакам, рассматриваются основные факторы, определяющие геохимическую специфику озерных вод, делается краткий обзор распространенности и особенностей состава озер Южной Сибири. Вторая глава посвящена геологической, геоморфологической и гидрогеологической характеристике Приольхонья - территории, на которой проводились исследования. В третьей главе рассматриваются особенности химического состава озерных и подземных вод. Показаны основные тенденции изменения компонентного состава озерных вод с ростом уровня общей минерализации. Обсуждены особенности поведения разных элементов в процессе * метаморфизации воды. Четвертая глава посвящена анализу роли основных факторов, таких как состав питающих подземных вод, процессы летней эвапоритизации и зимнего криогенеза и структурно-тектонические особенности фундамента, определяющих геохимическую специфику озерных вод. В заключении приведены основные выводы по проведенным исследованиям. Основные положения и выводы диссертации иллюстрируются 41 рисунком и 18 таблицами.

Автор выражает свою благодарность научному руководителю д.г.-м.н. И.С. Ломоносову за научно-методическую помощь и редактировании работы, д.г.-м.н.

B.C. Федоровскому за инициирование исследований, обеспечение структурно-тектонической основы гидрогеохимических исследований и неизменную поддержку, члену-корреспонденту РАН Е.В. Склярову за помощь в организации полевых мониторинговых исследований, а также в оформлении работы, своим коллегам к.г.-м.н. Н.Б. Саниной за постоянную помощь и поддержку на всех этапах работы, С.Е. Черниговой, М.И. Арсенюк, Т.Н. Галкиной, Н.Д. Судаковой за помощь в проведении аналитических исследований, д.г.-м.н. А.Б. Котову, к.г.-м.н.

C.А. Алексееву за содействие в проведении полевых исследований, а также к.г.-м.н. Ю.И. Блохину, к.г.-м.н. В.А. Бычинскому, к.г.-м.н Ю.Н. Диденкову, к.ф.-м.н. А.И. Кузнецовой, д.г.-м.н. В.А. Макрыгиной, д.г.-м.н. Б.И. Писарскому, профессору М. Пулине, доктору Ф. Ризашеру, к.х.н. Е.Н. Тарасовой, профессору Ф. Шабо за ценные советы и замечания при обсуждении основных положений диссертации.

Окончательная подготовка и оформление работы осуществлялась при финансовой поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований (проект 04-05-64801).

Заключение Диссертация по теме "Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых", Склярова, Ольга Анатольевна

4.6. Основные выводы

Материалы, рассмотренные в данной главе, позволяют выделить и обосновать некоторые моменты эволюции озерных вод Приольхонья, а также конкретизировать факторы, определяющие распространенность и геохимическую специфику озер. Среди последних отметим, прежде всего, структурно-геологические. Приуроченность выходов на поверхность подземных вод к разрывным структурам является общеизвестным фактом. Гораздо более интересным оказалось то, что четко выделилось два типа дизъюнктивных структур, различных по своей природе. При этом к одному типу (унаследованные разломы) приурочены все источники и пресные озера. Второй тип («пулл-апарт» структуры) контролирует площадное распространение соленых и солоноватых озер. Из двух наиболее вероятных объяснений такого контроля первое предполагает разный состав питающих подземных вод, как основной фактор в различии степени минерализации и компонентного состава озерных вод. В таком случае приуроченность соленых озер только к одному типу разрывных структур может объясняться тем, что эти разломы имеют большее проникновение на глубину и дренируют более глубокие горизонты с подземными водами, отличающимися по составу от поверхностных. Второе, наиболее вероятное на наш взгляд, объяснение исходит из предпосылки о том, что в регионе нет резко различных по составу питающих вод. Заметим, что по нашим данным выделение разных уровней подземных вод, характеризующихся разным составом (Дзюба и др., 1997), не подтверждается.

Наиболее важными факторами, определяющими разнообразие состава озер Приольхонья, являются сезонные процессы эвапоритизации и криогенеза. Состав питающих подземных вод определяет направленность метаморфизации озерных вод. В случае питания озер водами I типа, когда НСОз"> Са2+ + Mg2+ озера будут у . у . содовыми, а при питании водами II типа (НСОз"< Са + Mg ) и значительной доле S042"- мирабилитовыми.

Очень важным является обнаружение в регионе позднечетвертичных гейзеритов, фиксирующих древние выходы термальных вод. Контроль их распространения теми же унаследованными разломами, к которым приурочены современные холодные источники, позволяет предполагать эволюцию гидрогеологической системы в регионе в последние 100 тысяч лет. На ранних этапах функционирования этой системы на поверхность изливались глубинные горячие воды. В настоящее время в Приольхонье известны только выходы холодных подземных вод.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении еще раз кратко охарактеризуем наиболее значимые факторы, контролирующие образование и характер эволюции малых озер Приольхонья и оценим степень их значимости.

1. Структурно-геологический контроль. Можно выделить два аспекта структурно-тектонических особенностей региона, оказывающих влияние на генезис и эволюцию озер региона. Во-первых, все озера приурочены к современным разрывным нарушениям. Такая ситуация характерна для многих горно-складчатых регионов и описана в литературе, но для Приольхонья она корректно обоснована впервые. Более важным нам представляется второй аспект. Состав озерных вод также контролируется тектоникой: пресные озера приурочены к унаследованным разломам, в то время как солоноватые и соленые озера располагаются в пределах структур растяжения, связанных со сдвиговыми дислокациями («пулл-апарт» структуры). Можно предполагать, что последние дренируют более глубокие горизонты коры со специфическим составом подземных вод (Дзюба и др., 1997), однако совокупность характеристик озерных и подземных вод подводит к необходимости других объяснений. Одно из них заключается в том, что разные типы разрывных нарушений, которые контролируют размещение разных типов озер (см. главы 2 и 4), имеют разный возраст завершения активного функционирования. Унаследованные линейные разломы были активными, начиная с ранних этапов эволюции Байкальской рифтовой системы, и остаются активными в настоящее время. Разломы типа «пулл-апарт» формировались на относительно коротком этапе развития рифтовой системы, характеризовавшемся сдвиговыми смещениями. На каком-то отрезке времени эти разломы были «законсервированы», т.е. перестали быть активными. Соответственно, расположенные в пределах «пулл-апарт» структур озера получили возможность относительно длительной и спокойной эволюции. В пределах же активных унаследованных разломов могли резко меняться гидрогеологическая обстановка и положение выходов на поверхность подземных вод. Это, в свою очередь могло приводить к исчезновению одних озер и появлению других или периодическому осушению водоемов. То есть, процесс накопления солей, поступающих с питающими подземными водами, мог неоднократно начинаться сначала. Еще раз подчеркнем, что, говоря о тектоническом контроле состава озерных вод, мы имеем в виду, что тектоника определяет режим питания озер подземными водами и длительность метаморфизации питающих вод, которые и являются факторами, непосредственно определяющими состав тех или иных озер Приольхонья.

2. Состав питающих подземных вод. По концентрациям и соотношению основных катионов значимых различий между водами исследованных родников территории нет, в то время как для анионной части наблюдаются значительные вариации S04 - НСО3. Примеры трех разных водных систем, включающих питающие родники и серии озер, показывают, что различные соотношения ионов, питающих вод, определяют характер их дальнейшей эволюции и специфику на последующих этапах метаморфизации, а также обуславливают появление содовых либо мирабилитовых озер.

3. Эвапоритизация является ведущим механизмом накопления солей в воде и изменения компонентного состава вод, учитывая специфику Приольхонья, а именно, малое количество атмосферных осадков, большое количество солнечных дней и традиционную ветреную погоду, а также соотношение площадь озер / глубина, способствующие интенсивным процессам испарения воды. Накопление солей приводит к их садке, и к изменению компонентного состава вод. В общем виде эволюцию химического состава озерных вод можно представить как следующие две последовательности: 1) (HC03,S04)-(Ca,Mg,Na) —>(HC03)(Mg,Na)

HC03)-(Na) 2) (HC03,S04)-(Ca,Mg,Na) (HC03,S04)-(Mg,Na) > (S04 HC03)-(Mg,Na) —► (S04,Cl)-(Mg, Na) —> Cl-Na. Возможные вариации в последовательности изменения компонентного состава вод обусловлены первичным соотношением log(alk) - log 2(Ca+2Mg) в питающих озера подземных водах.

4. Криогенез играет важную роль в процессах метаморфизации воды. Концентрирование солей в воде в зимний период, и довольно существенное (см. раздел 4.2.2 в главе 3), является временным, однако оно приводит к осаждению определенных солей, что может существенно изменять компонентный состав вод.

Другие факторы, такие как состав и количество атмосферных осадков, состав пород фундамента не оказывают существенного влияния на разнообразие состава озерных вод, хотя, конечно, вносят свою лепту в процессы метаморфизации.

Количество и состав атмосферных осадков являются абсолютно одинаковыми для всех озер и, соответственно, не могут быть привлечены в качестве возможного объяснения вариаций минерализации и компонентного состава вод. Фундамент территории достаточно однороден в том плане, что мощные рыхлые отложения отсутствуют. Состав кристаллических пород может отличаться весьма контрастно (мрамора, гнейсы, амфиболиты), однако ранее мы показали на некоторых примерах, что водосборная площадь озер (весьма ограниченная), резко отличающихся по составу воды, сложена близкими по составу породами, и, напротив, близкие по составу воды озера расположены на участках, сложенных абсолютно различными типами пород.

Рассмотренные в диссертации материалы позволяют выделить наиболее важные положения, представленные в виде защищаемых положений:

1. Установлен структурно-геологический контроль размещения озер и источников, а также состава подземных и озерных вод. Источники и пресные озера приурочены к современным линейным разломам СВ простирания, наследующим древние бластомилонитовые швы, сформированные в процессе ордовикских коллизионных событий. Соленые озера контролируются «пулл-апарт» разломами ССВ простирания, связанными с левосдвиговыми смещениями в процессе тектонической эволюции Байкальской рифтовой системы.

2. Основными факторами, определяющими разнообразие и геохимическую специфику озерных вод Приольхонья, являются состав питающих подземных вод, процессы эвапоритизации и криогенеза. Подземные воды являются источником поступающих солей, процессы эвапоритизации и криогенеза обеспечивают концентрирование солей в воде и изменение ее компонентного состава.

3. Для позднечетвертичного периода отмечается смена гидрогеологического режима региона. Ранняя стадия характеризуется излиянием глубинных гидротерм (Т >75 °С), фиксируемых по компактным коренным выходам и развалам гейзеритов. На поздней стадии компонентом подземной гидросферы являются только холодные (Т =4-8°С) трещинно-жильные воды. Выходы гейзеритов и современные источники совмещены в пространстве и фиксируют единую гидрогеологическую систему.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Склярова, Ольга Анатольевна, Иркутск

1. Алекин О.А. Химический анализ вод суши. Д.: Гидрометеоиздат 1954. 202 с.

2. Алексеев С.В. Криогенез подземных вод и горных пород. Новосибирск: Изд-во СО РАН НИЦ ОИГГМ, 2000.117 с.

3. Антипова Ж.А., Безруков Н.Я., Особенности поведения тяжелых металлов в различных природных средах // Журнал неорганической химии. 1976, №21, с 384395.

4. Бабкин А.К. Шепетило Н.Н. Отчет о поисковых работах, проведенных Качергатской партией в 1956-58 гг. Иркутск: Фонды ИГУ, 1959.

5. Балла 3., Кузьмин М.И., Леви К.Г. Кинематика раскрытия Байкала // Геотектоника. 1990. № 2. С. 80-91.

6. Беркин Н.С. О наледях в горной области Прибайкалья. Иркутск-М.: 1964.49 с.

7. Блохин Ю.И. Гидрогеологические и инженерно-геологические условия территория листов №с 48-XXIX (Еланцы) № 48-ХХХ (Гремячинск). 1962. Иркутские фонды ИГУ.

8. Блохин Ю.И. Минеральные озера в Тажеранских степях центральной части Западного Прибайкалья // Информационный сборник. Иркутск: Вост.-Сиб. Кн. Изд-во, 1967. Вып. 1.С. 11-13.

9. Блохин Ю.И. Гидрологическая карта СССР, лист №48-ХХ1Х, Фонд М-1974.

10. Брусиловский С.А. О миграционных формах элементов в природных водах // Гидрохимические материалы. 1973, № 35. С. 3-16.

11. Валикова В.И, Матвеев А.А, Чебаненко Б.Б. Поступление некоторых веществ с атмосферными осадками в регионе озера Байкал // Совершенствованиерегионального мониторинга состояния озера Байкал. М.: Гидрометиоиздат, 1985. С. 58-66.

12. Валяшко М.Г. Классификационные признаки соляных озер // Труды ВНИИГ, 1952. Вып.23. С.13-15.

13. Вернадский В.И. История природных вод. М.: Наука, 2003. 750 с.

14. Власов Н.А., Павлова Л.И. Гидрогеохимия и геохимия природных вод озер Тажеранских степей // Известия физико-химического научно-исследовательского института при ИГУ. Иркутск: 1968. Т. V. Вып. 2. 45 с.

15. Власов Н.А., Павлова Л.И. Распределение солей между ледовой и жидкой фазой при вымораживании рапы Доронинского озера // Известия физико-химического научно-исследовательского института при ИГУ. Иркутск: 1961. Т. V. Вып. 2. С. 73-88.

16. Власов Н.А., Павлова Л.И, Чернышев Л.А., Минеральные озера // Минеральные воды южной части Восточной Сибири. М.: Недра, 1961. С. 189-245.

17. Власов Н.А., Ткачук В.Г., Толстихин Н.И. (ред.) Минеральные воды южной части Восточной Сибири. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1962. Т. 2. 198 с.

18. Власов Н.А., Чернышев Л.А. Физико-химические процессы в ледовой фазе при замерзании природных вод // Вопросы гидрогеологии и гидрогеохимии, Иркутск, 1969. Вып. IV. С. 187-191.

19. Волкова Н.И. Формы нахождения микроэлементов в водах озер Памира // Геохимия, 1988. №12. С. 1773-1779.

20. Вотинцев К.К., Мещерякова А.Н. Химический состав льда озера Байкал // Докл. АН СССР, 1961. Т. 136, № 5. С. 1205-1209.

21. Временные методические рекомендации по гидрогеохимическому опробованию и химико-аналитическим исследованиям подземных вод. М.: ГИДЭК, 2002. 63 с.

22. Геохимия элементов-гидролизатов. (Отв. ред. А.Б.Ронов). М.: Наука, 1980.239 с.

23. Гордон С. Ф. Физическая геохимия. М.: Недра, 1968. 376 с.

24. Дзенс-Литовский А.П. К вопросу использования вод великих сибирских рек // Географический сборник. Вопросы изучения водных ресурсов. М.: 1954. Т. 4. С. 153-171.

25. Дзенс-Литовский А.П. О формировании и классификации подземных вод соляных месторождений и соленых озер // Советская геология. 1955. № 4. С. 62-77.

26. Дзенс-Литовский А.П. Влияние околоземных подземных вод на гидрохимический режим минеральных озер Сибири // Материалы шестого совещания по подземным водам Сибири и Дальнего Востока. Иркутск, Хабаровск: 1970. С. 69-70.

27. Дзюба А.А. Эндогенные гидрогеодинамика и континентальный галогенез в южной части Восточной Сибири // Проблемы морского и континентального галогенеза. Новосибирск: Наука, 1991. С. 90-105.

28. Дзюба А.А., Кулагина Н.В., Черных Л.А., Исаев В.П. Источники минерального вещества глубинных подземных вод и соленых озер Приольхонья // География и природные ресурсы. 2003. № 3. С. 73-78

29. Дзюба А.А., Тулохонов А.К., Абидуева Т.И., Гребнева П.И. Распространение и химизм соленых озер Прибайкалья и Забайкалья // География и природные ресурсы. 1997. № 4. С. 65-71.

30. Добржинецкая Л.Ф., Молчанова Т.В., Сонюшкин В.Е., Лихачев А.Б., Федоровский B.C. Покровные и сдвиговые пластические деформации метаморфического комплекса Приольхонья (Западное Прибайкалье) // Геотектоника. 1992. № 2. С. 58-71.

31. Доронин Ю.П. Хейсин Д.Е., Морской лед. Л.: Гидрометиоиздат, 1975. 318 с.

32. Зубов Н.Н. Льды Арктики. М.: Главсевморпуть, 1945. 360 с.

33. Иванов А.В., Власов Н.А. Некоторые особенности химического состава наледного льда на озерах и реках // Известия Забайкальского филиала Географического об-ва СССР. 1973. Вып. 92. С. 120-122.

34. Иванов А.В., Гольдапель А .Я. Власов Н.А. Химия льда солоноватых озер Юго-Восточного Забайкалья // Гидрохимия и гидрология юга Дальнего Востока. Владивосток: 1977. С. 17-35.

35. Иванов А.В. Формирование химического состава природных вод Сибири и Дальнего Востока // Материалы гляциологических исследований. М.: 1989. Вып. 67. С. 67-83.

36. Иванов А.В. Криогеннная метаморфизация химического состава природных льдов, замерзающих и талых вод. Хабаровск: Дальнаука, 1998. 163 с.

37. Кайнозойские коры выветривания и осадочные формации Западного Прибайкалья. (Отв. ред. М.М. Одинцов). Новосибирск: Наука, 1976. 160 с.

38. Калюжный В.А., О распространении и устойчивости ильменита в корах выветривания // Геология рудных месторождений. 1968. № 5. С. 63-76.

39. Кацура И.К., Федоровский B.C. Главная сдвиговая зона коллизионной системы каледонид Ольхонского региона (Западное Прибайкалье) // Доклады РАН. 1996. Т. 351. №5. С. 311-316.

40. Кисляков Я.М., Щеточкин В.Н. Гидрогенное рудообразование. М.: Геоинформмарк, 2000. 611 с.

41. Кореновская И.М., Тарасов М.Н. Химический состав льда Отказненского водохранилища // Гидрохимические материалы. Л.: ГИМИЗ, 1969. Т. 49. С. 26-38.

42. Коцких Ф.С. Отчет о работе Ольхонской геологической партии на Тажеранских озерах летом 1943г. Фонды Иркутского Государственного Университета, 1943.

43. Крайнов С.Р. Геохимия редких элементов в подземных водах. М.: Недра, 1973. 295 с.

44. Крайнов С.Р., Анализ соответствия результатов термодинамического моделирования формирования химического состава подземных вод реальным геохимическим свойствам этих вод // Геохимия. 1997. № 7. С. 730-749.

45. Крайнов С.Р., Белоусова А.П., Рыженко Б.Н. Геохимические системы формирования высококарбонатных щелочных подземных вод в верхних водоносных горизонтах // Геохимия. 2001. № 12. С. 1251-1264.

46. Кусковский B.C., Кривошеев А.С. Минеральные озера Восточной Сибири. Новосибирск: Наука, 1989. 199 с.

47. Левинсон А. Введение в поисковую геохимию. М.: Мир, 1976. 498 с.

48. Лимнология прибрежно-соровой зоны Байкала. (Отв. ред. Н.А. Флоренсов). Новосибирск: Наука, 1977. 310 с.

49. Лисицын А.К. О формах нахождения урана в подземных водах и условиях его осаждения в виде UO2 // Геохимия. 1962. № 9. С. 763-769.

50. Лисицын А.К. Гидрогеохимия рудообразования (на примере экзогенных эпигенетических урановых руд). М.: Недра, 1975. 248 с.

51. Ломоносов И.С. Геохимия и формирование современных гидротерм Байкальской рифтовой зоны. Новосибирск: Наука, 1974. 166 с.

52. Мац В.Д., Уфимцев Г.В., Мандельбаум М.М. Кайнозой Байкальской рифтовой впадины: строение и геологическая история. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001.251 с.

53. Наумов Г.Б. и др. Справочник термодинамических величин. М.: Атомиздат, 1971,239 с.

54. Наумов Г.Б. Основы физико-химической модели уранового рудообразования. М.: Атомиздат, 1978.239 с.

55. Основы гидрогеологии, т. 2. Гидрогеохимия, (Отв. ред. С.Л. Шварцев), Новосибирск: Наука, 1982. 286 с.

56. Паллас П.С. Путешествие по разным провинциям Российского государства. Санкт-Петербург: Императорская Академия наук, 1788. Ч. 111. 686 с.

57. Перельман А.И. Геохимия эпигенетических процессов (зона гипергенеза). М.: Недра, 1968. 332 с.

58. Перельман А.И. Геохимия элементов в зоне гипергенеза. М.: Недра, 1972.288 с.

59. Перельман А.И. Геохимия. М.: Высшая школа, 1989. 528 с. Петрова З.И., Левицкий В.И. Петрология и геохимия гранулитовых комплексов Прибайкалья. Новосибирск: Наука, 1984. 200 с.

60. Пиннекер Е.В. Основные закономерности формирования состава подземных вод. // Проблемы региональной гидрогеологии. М.: Изд-во МГУ, 1979. С. 10-15.

61. Писарский Б.И. Закономерности формирования подземного стока бассейна оз. Байкал. Новосибирск: Наука, 1987. 157 с.

62. Посохов Е.В. Общая гидрогеохимия. Л.: Недра, 1975. 208 с. Путешествия Л. С. Берга и П. Г. Игнатова 1898-1906гг. М.: Географгиз, 1955.319 с.

63. Рыженко Б.Н., Барсуков В.Л., Крайнов С.Р., Шваров Ю.В. Флюиды земной коры: химические свойства (состав, рН, Eh) и определяющие их факторы // Петрология. 2000. Т. 8. № 6. С. 620-633.

64. Рыженко Б.Н., Крайнов С.Р. Взаимодействия в термодинамически закрытой системе «порода-вода» ключ к формированию хлоридных подземных вод // Геохимия. 2001. № 10. С. 1052-1082.

65. Рыженко Б.Н., Крайнов С.Р. Физико-химические факторы формирования химического состава вод зоны гипергенеза. // Геохимия. 2002. № 8. С. 864-891.

66. Рыженко Б.Н., Крайнов С.Р. Модель «Порода-вода» как основа прогноза химического состава природных вод земной коры // Геохимия. 2003. № 9. С. 10021024.

67. Рыженко Б.Н., Крайнов С.Р., Шваров Ю.В. Физико-химические факторы формирования состава природных вод (верификация модели «порода-вода») // Геохимия. 2003. № 6. С. 630-640.

68. Серебрянский Е.П., Костицын Ю.А., Федоровский B.C., Владимиров А.Г. Сравнительные изотопные исследования гранитов и метаморфических пород Приольхонья // ХУ симпозиум по геохимии изотопов. М.: Изд-во ГЕОХИ РАН. 1998. С. 259

69. Скляров Е.В., Федоровский B.C., Кулагина Н.В., Склярова О.А., Сковитина Т.М. Позднечетвертичная «Долина Гейзеров» в западном борту Байкальского рифта (Ольхонский регион) // Доклады РАН. 2004. Т. 395. № 3

70. Склярова О.А., Скляров Е.В., Федоровский B.C. Структурно-геологический контроль размещения и состава родников и озер Приольхонья // Геология и геофизика. 2002. Т. 43. № 8. С. 732-755.

71. Смыслов А.А. Уран и торий в земной коре. Л.: Недра, 1974. 231 с.

72. Тананаев И.В., Бокмельдер М.Я. Исследование реакции образования гидроокиси церия (111) // ЖНХ. 1960. T.V. № 3. С. 701-707.

73. Тарасов Н.М., Кореновская И.М. Сравнительная характеристика химического состава льда и воды некоторых водоемов Северного Кавказа // Гидрохимические Материалы. Л.: ГИМИЗ, 1966. Т. 42. С. 201-205.

74. Ткачук В.Г., Толстихин Н.И. Минеральные воды южной части Восточной Сибири. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1961. Т. 1. 256 с.

75. Унифицированные методы анализа вод (Отв. ред. Ю.Ю. Лурье). М.: Химия, 1971.243 с.

76. Федоровский B.C. Купольный тектогенез в коллизионной системе каледонид Западного Прибайкалья // Геотектоника. 1997. № 6. С. 56-71.

77. Федоровский B.C., Владимиров А.Г., Хаин Е.В. и др. Тектоника, метаморфизм и магматизм коллизионных зон каледонид Центральной Азии // Геотектоника. 1995. № 3. С. 3-22.

78. Федоровский B.C., Добржинецкая Л.Ф., Молчанова Т.В., Лихачев А.Б. Новый тип меланжа (Байкал, Ольхонский регион) // Геотектоника. 1993. № 4. С. 3045.

79. Федоровский B.C., Скляров Е.В., Склярова О.А. Соотношения палеозойской и кайнозойской сдвиговых систем в Ольхонском регионе Западного Прибайкалья // Тектоника и геофизика литосферы. М-лы ХХХУ Тектонического совещания. М.: ГЕОС, 2001. С. 215-217.

80. Франк-Каменецкий А.Г. Доронинское содовое озеро в Забайкалье // Известия биолого-географического научно-исследовательского института при ИГУ. Иркутск: 1924. Т. 1. Вып. 4. С. 3-33.

81. Шварцев С.Л. О соотношении составов подземных вод и горных пород // Геология и геофизика. 1992. № 8. С. 46-54.

82. Шварцев С.Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза. М.: Недра, 1998. 366 с.

83. Щукарев С.А. Современные представления о составе и строении воды // Изв. Гос. гидрологич. ин-та. 1934. № 64. С 15-48.

84. Экспериментальные исследования по разложению минералов органическими кислотами. М.: Наука, 1968. 177 с.

85. Arnold R.G. The concentrations of metals in lake waters and sediments of some Precambrian lakes in Flin Flon and La Ronge areas, Saskatchewan // Res. Council Geol. Div. Circ. 4. 1970.

86. Chapman D. Electronegativity and the Stability of metall complexis // Nature. 1954. Vol. 174. No. 4436. P. 887-888.

87. Delvaux D., Moyer R., Stapel G. et al., Paleostress reconstructions and geodynamics of the Baikal region, Central Asia, Part 2. Cenozoic rifting // Tectonophysics. 1997. Vol. 282. No. 1. P. 1-38.

88. Drever J.I., Smith C.L. Cyclic wetting and drying of the soil zone as an influence on the chemistry of groundwater in arid terrains // Amer. J. Sci. 1978. Vol. 278. P. 14481454.

89. Goldschmidt V.M. Geochemistry. Oxford: 1954. 730 p.

90. Heim J.D. Study and interpretation of the chemical characteristics of natural water. 2nd ed. U.S. Geol. Surv. Water-Supply Paper 1473, 1970.

91. Hsu K.J., Kelts K. Late neogene sedimentation in the Black Sea // Matter A., Tucker M.E. (eds.) Modern and ancient lake sediments. Blackwell, Oxford, 1978. P. 127144.

92. Hutchinson G.E. A treatise on limnology, vol. 1. Geography, physics and chemistry. Wiley, New York, 1957. 1015 p.

93. Manual on water-quality monitoring. Planning and implementation of sampling and field testing. Operation Hydrology Report. Geneva. 1988. No. 27. 197 p.

94. Moeller Т., Fogel N. Observations on the rare earth. LXI. Precipitation of hydrous oxides or hydroxides from percholorate solutions // J. Amer., Chem.,Soc. 1951. No 9. P. 44-81.

95. Ringer W.E. Changes in the composition of sea water salts during freezing // Chemical weendblad. 1906. Vol. 3. P. 233-249.

96. Risacher P., Clement A. A computer program for the simulation of evaporation of natural waters to high concentration // Computers & Geosciences. 2001. Vol. 27. P. 191201.

97. Risacher P., Fritz В., Geochemistry of Bolivian salars // C.R. Acad. Sci. Paris. 1987. Vol. 299 (II, 11). P. 687-705.

98. SanTcov V.A., Miroshnochenko A.I., Levi K.G. et al., Cenozoic stress field evolution in the Baikal rift zone // Bull. Centres Rech. Elf Explor. Prod. Elf Aquitane. 1997. Vol. 21. No. 2. P. 435-455.

99. Tamrasyan G.P. Total lake water resources of the planet // Bull. Geol. Soc. Finland. 1974. Vol. 46. 240 p.

100. Thompson T.G., Nelson K.H. Concentration of brines and frigid conditions // Amer. J. Sci. 1956 Vol. 254. No. 4. P. 227-238.

101. Wakatsuchi M. Experiments of the growth of sea ice and the rejection of brine // Low temperature science. 1974. Vol. 32. P. 207-219.

102. Winter T.C. Hydrological processes and water budget of lakes. // Physics and chemistry of lakes. 2000. P. 37-62.