Статья в журналеОткрытый доступ
Геохимия термальных и холодных минеральных вод и газов Тянь-Шаня и Памира
Geochemistry of Thermal and Cold Mineral Water and Gases of the Tien Shan and the Pamir
https://doi.org/10.3390/w14060838
Ключевые данные
- Более 50 водопроявлений и 27 проб газа отобраны в 2018–2019 годах; описаны 30 термальных и 16 холодных минеральных вод.
- Почти 80% водопроявлений — низкоэнтальпийные воды с температурой 20–93 °C; максимальная измеренная температура — 94 °C.
- Температура несмешанных глубинных флюидов не превышает 110–150 °C (кремнеземные и катионные геотермометры, равновесные расчеты).
- Модель смешения «кремнезем — энтальпия»: около 150 °C и 200 мг/л SiO₂ для Ходжа-Оби-Гарма, до 120 °C на Памире и около 110 °C в Джеты-Огузе.
- Воды циркулируют на глубине 1–4 км.
- δ¹⁸O остается в пределах от −9,3 до −17,8‰ при содержании хлорида от 4 до 7 594 мг/л; дейтериевый эксцесс — до 23,6‰.
Аннотация
This study presents the first regional hydrogeochemical portrait of the mineral waters and associated gases of the Central Asia region, shaped by the Tien Shan and the Pamir. A geochemical survey of more than 50 fluid discharges from the Northern Tien Shan to the Pamir was carried out between 2018 and 2019. Isotopic (δD, δ¹⁸O, d¹⁵N₂, d¹³CCO₂, d¹³CCH₄) and chemical data allow elucidating fluid genesis and general evolution in the continental collision zone. Geothermometric estimations as well as the content of the chemical components in waters (Cl, Li, B, Br) and gases (N₂, CO₂) suggest that the studied waters are not related to the presence of any active hydrothermal systems at shallow depth. Silica and cation geothermometers along with thermodynamic equilibrium calculations indicate that the temperature of unmixed deep fluids does not exceed 110 to 150 °C. The determination of d¹⁵N₂ and d¹³CCO₂ has revealed that the mantle genesis of gas flux matches with the areas of CO₂-rich waters manifestations. The dislocation of mineral and thermal waters of Central Asia along the major regional tectonic structures is provided by topographically driven and well-developed long circulation of waters at the depth of 1 to 4 km.
Англоязычная аннотация взята из статьи. Авторская аннотация воспроизводится на условиях лицензии CC BY 4.0. Аннотация дана на английском языке.
Ключевые слова
- термальные воды
- геохимия
- изотопы
- газы
- Тянь-Шань
- Памир
Простыми словами
В 2018 и 2019 годах авторы опробовали более 50 выходов минеральных вод и газов — от юго-востока Таджикистана через Гиссаро-Алай, Ферганский хребет и хребты Южного Тянь-Шаня в Киргизии до юга Казахстана. В статье приведены химический состав и стабильные изотопы 30 термальных и 16 холодных минеральных вод, а также состав газов и изотопы углерода, азота и гелия.
Все воды имеют метеорное происхождение. Они делятся на три группы: Ca–Mg–HCO₃-воды с температурой до 35 °C, Na–HCO₃-воды до 60 °C и соленые воды типов Na–Cl, Na–SO₄ и Na–Cl–HCO₃ до 94 °C. Самая горячая вода, 94 °C, выходит из скважины Ходжа-Оби-Гарм на Гиссарском хребте. Термальные воды с азотным газом распространены в Гиссаро-Алайском сегменте Южного Тянь-Шаня, холодные углекислые воды тяготеют к Таласо-Ферганскому разлому.
Кремнеземные и катионные геотермометры и модели смешения показывают, что температура несмешанных глубинных флюидов не превышает 110–150 °C. Активных гидротермальных систем на малой глубине авторы не выявили. Воды нагреваются не от горячих интрузий, а за счет глубокой циркуляции на 1–4 км и регионального теплового потока. Изотопы газов указывают на мантийный газ в районах выхода углекислых вод; наиболее активной, по-видимому, является южная часть Таласо-Ферганского разлома.
Рисунки (2)
Как цитировать
G. Chelnokov, V. Lavrushin, I. Bragin, A. Abdullaev, A. Aidarkozhina and N. Kharitonova (2022). Geochemistry of Thermal and Cold Mineral Water and Gases of the Tien Shan and the Pamir. Water, 14(6), 838. https://doi.org/10.3390/w14060838