ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ГИДРОГЕОХИМИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ РАДОНОВЫХ ВОД «КАМЕНСКОЕ» (Г. НОВОСИБИРСК)
Authors: Новиков Дмитрий Анатольевич , Сухорукова Анна Федоровна , Корнеева Татьяна Владимировна , Каменова-Тотцева Розитца Михайлова , Максимова Анастасия Алексеевна , Деркачев Антон Сергеевич , Дульцев Федор Федорович , Черных Анатолий Витальевич 
Published: April 2021

Актуальность исследования состоит в получении новых сведений о гидрогеологии и гидрогеохимии слабоизученных месторождений радоновых вод города Новосибирска на юге Западной Сибири. Новосибирск относится к числу тех немногих городов России, которые были заложены на гранитах – источнике эманации радона (222Rn). В геологическом отношении изучаемая территория приурочена к внутренней области крупного Новосибирского гранитоидного массива. Научных обобщений имеющегося фактического материала не проводилось. Цель: выявление особенностей гидрогеологического строения и гидрогеохимии месторождения радоновых вод «Каменское», изучение форм миграции химических элементов в водах и оценка степени их насыщения относительно ряда карбонатных, сульфатных и силикатных минералов. Методы. Отбор проб выполнялся в соответствии с общепринятыми методиками. Обобщение и анализ гидрогеохимических данных проводилось с применением программных средств Microsoft Excel, STATISTICA, SURFER, Grid Master. В среде программных комплексов Visual Minteq и WATEQ4f выполнены физико-химические расчеты форм миграции химических элементов в радоновых водах и степени их насыщения к ряду породообразующих минералов. Результаты: В гидрогеологическом разрезе месторождения радоновых вод «Каменское» геологоразведочными работами установлено два водоносных комплекса (сверху вниз): поровых вод четвертичных отложений и трещинно-жильных вод верхнепалеозойских гранитов. В условиях Центрального района города Новосибирска, где почти вся площадь поверхности покрыта асфальтом и занята под сооружения и инфильтрация атмосферных осадков осложнена, естественный режим питания подземных вод нарушен. Порово-пластовые воды четвертичных отложений, воды зоны региональной трещиноватости и трещинно-жильные воды верхнепалеозойских гранитов находятся в единой области смешения, на которую оказывают влияние процессы подтопления и антропогенного загрязнения. В этой связи в водоносном комплексе верхнепалеозойских гранитов выделяется две гидрогеохимической зоны: верхняя – воды зоны региональной трещиноватости в зоне подтопления в условиях антропогенного воздействия, и нижняя – трещинно-жильные минеральные радоновые воды. Минеральные радоновые трещинно-жильные воды гранитов, не подверженные антропогенному влиянию установлены в скв. 4п (интервал 73–74 м) и в скв. 16 на глубинах от 73 до 128 м. Они холодные собственно пресные HCO3 Na-Ca и HCO3 Na-Mg-Ca состава с величиной общей минерализации от 613,4 до 689,9 мг/дм3 с содержанием кремния 10,3–13,6 мг/дм3. Они характеризуются рН от нейтральных до слабощелочных (6,9–7,8), кислородно-азотным составом водорастворенных газов. Установленная активность 222Rn варьирует в диапазоне 1101–1570 Бк/дм3 (сильно радоновые воды по классификации Н.И. Толстихина); содержания: 238U от 5,6∙10–3 до 6,5∙10–3 мг/дм3 и 226Ra от 2,7∙10–9 до 1,8∙10–8 мг/дм3. С ростом общей минерализации радоновых вод доля простых катионных форм Mg2+, Ca2+, Na+, Sr2+, Ba2+ в растворе уменьшается, это связано с образованием труднорастворимых карбонатных и сульфатных соединений. В радоновых водах формы Fe(II) представлены в виде Fe2+, FeHCO3+, FeCO30. Fe(III) мигрирует в форме положительно заряженных гидроксокомплексов Fe(OH)2+ и нейтральных Fe(OH)30. Среди форм миграции марганца доминирует простой катион Mn2+ (43,71–99,99 %), остальные формы представлены MnHCO3+ (9,89–28,27 %), MnCO30 (0,01–37,39), еще в меньшей степени MnSO40 (0,20–2,25 %), MnCl+ (0,04–1,12 %) и MnOH+ (0,01–0,05 %). Химические формы миграции тяжелых металлов (никеля и меди) представлены в виде свободных катионов (Ni2+, Cu2+), гидрокарбонатных (NiHCO3–, CuHCO3–) и карбонатных (NiCO30, CuCO30) комплексов. Медь также мигрирует в нейтральной форме Cu(OH)20. Бериллий (1 класс опасности) мигрирует в форме гидроксокомплекса Be(OH)2. Установленные особенности геохимических типов вод, долевого распределения форм и коэффициентов водной миграции химических элементов выявили усложнение состава равновесных минералов от сидерита, ферригидрита и гриналита в поверхностных водах до их насыщения кальцитом, доломитом, магнезитом, родохрозитом и тальком в трещинно-жильных водах верхнепалеозойских гранитов. Формы миграции химических элементов обуславливают механизмы растворения/осаждения минеральных соединений.