Исследование природных вод Колвинской седловины гидрохимическими и изотопными методами (Пермский край)

Алена Сергеевна Казанцева; Ольга Ивановна Кадебская; Юрий Викторович Дублянский; Валерий Николаевич Катаев

doi:10.17308/geology.2022.1/9102

Алена Сергеевна Казанцева Горный институт Уральского отделения РАН https://orcid.org/0000-0001-7129-9861
Ольга Ивановна Кадебская Горный институт Уральского отделения РАН https://orcid.org/0000-0001-8414-5925
Юрий Викторович Дублянский Институт Гeологии Инсбрукского университета https://orcid.org/0000-0003-1433-9999
Валерий Николаевич Катаев Пермский государственный национальный исследовательский университет https://orcid.org/0000-0001-9300-0015

DOI: https://doi.org/10.17308/geology.2022.1/9102

Ключевые слова: подземные воды, химический состав, изотопный состав, Колвинская седловина

Аннотация

Bведение: Для северной части Предуральского прогиба в пределах Колвинской седловины имеется только фрагментарный материал о распространении, гидрохимических особенностях и условиях формирования природных вод. Целью настоящей работы является установление условий формирования изотопного и химического состава природных вод (атмосферные осадки, поверхностные и подземные воды) Колвинской седловины на севере Пермского края. Методы изотопной гидрогеологии в рассматриваемом районе ранее не применялись. Основные задачи исследования состояли в посезонном опробовании водопроявлений для определения вариаций их изотопного и химического состава, установлении закономерностей изменения и зависимостей между составом подземных вод, речных вод и атмосферных осадков, а также уточнении генезиса подземных вод на основе установленных закономерностей. Методика: Опробование водопроявлений было проведено в 2017–2018 гг. Из реки Колва и пяти источников пробы на изотопный анализ отбирались ежемесячно, на химический анализ – посезонно. Еще четыре источника были опробованы ранней осенью (сентябрь) и весной (апрель). Пробы атмосферных осадков на изотопный анализ были взяты с декабря 2016 г. по июнь 2018 г., на химический анализ отобрано две пробы (в октябре и июне). Всего было собрано 106 проб поверхностных вод, подземных вод и атмосферных осадков для изотопного анализа и 77 проб для химического анализа. Результаты и обсуждение: Для водопроявлений впервые определены изотопные показатели и установлены следующие закономерности. Подземные воды Колвинской седловины пресные и имеют инфильтрационный генезис. Состав подземных вод формируется преимущественно за счет питания атмосферными осадками в периоды снеготаяния и обильных дождей, а также напорной разгрузки нижележащих горизонтов. Выводы: Комплексный изотопно-гидрохимический анализ позволяет получить подробную гидрогеологическую информацию, важную для решения вопросов генезиса вод, а также для оценки состояния и качества водных ресурсов. В настоящей пилотной работе мы обсуждаем данные, полученные за полуторагодовой период опробования, и используем их для выявления взаимосвязей между различными типами природных вод.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Алена Сергеевна Казанцева, Горный институт Уральского отделения РАН

инженер, «Горный институт Уральского отделения РАН» филиал ПФИЦ УрО РАН, Пермь, Российская Федерация

Ольга Ивановна Кадебская, Горный институт Уральского отделения РАН

д.г.н., Горный институт Уральского отделения РАН» филиал ПФИЦ УрО РАН, Пермь, Российская Федерация

Юрий Викторович Дублянский, Институт Гeологии Инсбрукского университета

к.г-м.н., Институт Гeологии Инсбрукского университета, Инсбрук, Австрия

Валерий Николаевич Катаев, Пермский государственный национальный исследовательский университет

д.г-м.н., Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Российская Федерация

Литература

1. Gorbunova K. A., Kostarev V. P., Andreychouk V. N., Maksimovich N.G. Karst i pescheri Permskoi oblasti [Karst and caves of Perm region]. Publishing House of Perm State University, Perm, 1992. 200 p. (in Russ.)
2. Dublyansky V. N. K gidrokhimii Div'ei peshchery [To the hydrochemistry of the Divya Cave]. Peshhery – Caves, 1969, pp. 54–56. (in Russ.)
3. Shestov I. N. Mineral'nye lechebnye vody Permskoj oblasti i perspektivy kurortnogo stroitel'stva: dis. ... kand. geol-min. nauk. [Mineral curative waters of the Perm Region and prospects for resort construction. Cand. geol-min. sci. diss.]. Perm, 1967, 267 p. (in Russ.)
4. Shimanovsky L. A., Shimanovskaya I. A. Presnye podzemnye vody Permskoi oblasti [Fresh underground waters of the Perm Region]. Perm, Permskoe knizhnoe izd-vo publ., 1973, 197 p (in Russian)
5. Provorov V. M. Tektonika [Tectonics]. Mineral’nye resursy Permskogo kraya – Mineral resources of the Perm Territory, 2006, pp. 63–74. (in Russ.)
6. Pecherkin A. I. Geodinamika sul'fatnogo karsta [Sulfate Karst Geodynamics]. Irkutsk, Irkutsk University Publishing House, 1986, 169 p. (in Russ.)
7. Maksimovich G. A. Osnovy karstovedeniya [Fundamentals of karst studies]. Institute of Karst Studies and Speleology. Perm University. Perm, 1969, vol. 2, 529 p. (in Russ)
8. Fricke H.C., O’Neil J.R. The correlation between 18O/16O ratios of meteoric water and surface temperature: its use in investigating terrestrial climate change over geologic time Earth Planet. Sci. Let, 1999, pp. 181–196.
9. Gat J. R., Mook W. G., Meijer H. A. J. Environmental Isotopes in the Hydrological Cycle: Principles and Applications. UNESCO/IAEA. Paris, 2001, vol. II, 73 p.
10. Sonntag, C., Münnich, K. O., Jacob, H., Rozanski, K. Variations of deuterium and oxygen-18 in continental precipitation and groundwater, and their causes. In: Street-Perrott, F.A., Beran, M., Ratcliff, R. (eds.): Variations in the Global Water Budget, D. Reidel, Dordrecht, 1983, pp. 107–124.
11. Yurtsever Y. Worldwide survey of stable isotopes in precipitation Rep. Sect. Isotope Hydrol., IAEA. 1975. 73 p.
12. Dansgaard W. Stable isotopes in precipitation. Tellus, vol. 16, 1964. pp. 436–468.