Inventory number IRN Number of state registration
0325РК01925 AP26195333-KC-25 0125РК00868
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 38077460 AP26195333
Name of work
Минеральные воды Жетысу-Алатау-Балхашского бассейна: изотопно-геохимические особенности, механизмы формирования и бальнеологическая ценность
Type of work Source of funding Report authors
Fundamental Завалей Вячеслав Алексеевич
0
0
0
3
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский Национальный Исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева"
Abbreviated name of the service recipient НАО «КазНИТУ им. К.И. Сатпаева»
Abstract

Минеральные воды (родники, водозаборные скважины).

Минералды сулар (бұлақтар, су жинайтын ұңғымалар).

Целью проекта является получение первых данных по распределению широкого спектра химических элементов, стабильных и радиоактивных изотопов в минеральных водах Жетысу-Алатау-Балхашского бассейна и выявлении многогранной роли системы вода – горная порода в процессах формирования их химического состава. Прикладными итогами проекта станет уточнение их бальнеологической ценности для обоснования новых кластеров развития спа-индустрии и туристической отрасли Республики Казахстан.

Жобаның мақсаты – Жетісу–Алатау–Балқаш бассейніндегі минералды сулардағы химиялық элементтердің кең спектрі, тұрақты және радиоактивті изотоптардың таралуы бойынша алғашқы деректерді алу, сондай-ақ олардың химиялық құрамының түзілу үдерістерінде су–жыныс жүйесінің көпқырлы рөлін айқындау. Жобаның қолданбалы нәтижелері Қазақстан Республикасының спа-индустриясы мен туристік саласының жаңа кластерлерін дамытуға негіздеме жасау үшін олардың бальнеологиялық құндылығын нақтылау болады.

Методы исследования включают комплекс полевых, лабораторных и вычислительных подходов. Полевые работы охватывают измерение нестабильных параметров подземных вод (pH, Eh, температура, растворённый кислород, HCO₃⁻, соединения азота, общая минерализация), газоаналитические исследования приземного воздуха, радиационный контроль и определение радона, а также отбор, фильтрацию и консервацию проб. Лабораторные методы включают ионную хроматографию для определения основных анионов и катионов, ICP-MS для анализа микроэлементов, спектрофотометрические методы для биогенных элементов, инверсионную вольтамперометрию для иодид-иона, определение перманганатной и бихроматной окисляемости. Изотопные исследования охватывают δ¹³C, δ¹⁸O, δD, ²³⁴U, ²³⁸U, ²²⁶Ra, ²²⁸Ra и выполняются с использованием масс-спектрометрии стабильных изотопов, альфа- и гамма-спектрометрии. Минералого-петрографические исследования пород проводятся методами поляризационной и сканирующей электронной микроскопии, рентгеноструктурного и рентгенофлуоресцентного анализа. Радиохимические методы включают определение содержания и изотопных отношений U и Th, суммарной β-активности и отношения ²³⁴U/²³⁸U. Для интерпретации гидрогеохимических процессов применяются геохимические коэффициенты, численное физико-химическое моделирование (PHREEQC, HydroGeo и др.), а также термодинамические расчёты степени насыщенности вод породообразующими минералами.

Зерттеу әдістері далалық, зертханалық және есептік тәсілдердің кешенін қамтиды. Далалық жұмыстарға жерасты суларының негізгі параметрлерін (рН, Eh, температура, еріген оттегі, HCO₃⁻, азот қосылыстары, минерализация) өлшеу, приземдік ауаның газдық талдауы, радиациялық бақылау және радонды анықтау, сондай-ақ сынама алу, сүзу және консервілеу жатады. Зертханалық әдістер: аниондар мен катиондарды анықтауға арналған иондық хроматография, микроэлементтерді талдау үшін ICP-MS, биогенді элементтерге спектрофотометрия, йодид-ион үшін инверсиялық вольтамперометрия, перманганаттық және бихроматтық тотығуды анықтау. Изотоптық зерттеулер δ¹³C, δ¹⁸O, δD, ²³⁴U, ²³⁸U, ²²⁶Ra, ²²⁸Ra изотоптарын қамтиды және тұрақты изотоптар масс-спектрометриясы мен альфа-, гамма-спектрометрия арқылы орындалады. Жыныстарды минералого-петрографиялық зерттеу поляризациялық және сканерлеуші электрондық микроскопия, рентгенқұрылымдық және рентгенфлуоресценттік талдау әдістерімен жүргізіледі. Радиохимиялық әдістер U мен Th мөлшерін, олардың изотоптық қатынастарын, жиынтық β-активтілікті және ²³⁴U/²³⁸U қатынасын анықтауды қамтиды. Гидрогеохимиялық процестерді түсіндіру үшін геохимиялық коэффициенттер және PHREEQC, HydroGeo сияқты бағдарламалар қолданылатын физика-химиялық модельдеу, сондай-ақ сулардың минералдарға қанығу дәрежесінің термодинамикалық есептеулері пайдаланылады.

В первый год реализации проекта проведены экспедиционные работы, в ходе которых выполнено гидрогеохимическое опробование 41 объекта Жетысу–Алатау–Балхашского бассейна. Пробы минеральных вод переданы в аккредитованные лаборатории. Начато обобщение данных по радоноопасности месторождений Жетысу–Алатау–Балхашского бассейна. Создана электронная база данных с записями по 1712 ретроспективным пробам из родников и скважин. Данные по активности радона имеются по 164 объектам, 222Rn варьирует 0,9–342,9 Бк/дм³. Подземные воды преимущественно HCO₃ Ca (63/164), общая минерализация 0,06–52,5 г/дм³, pH 6,4–9,3. Водовмещающие породы — разновозрастные осадочные и интрузивные комплексы. Наименьшая активность радона — в неогеновых водах, максимальная — в средне-верхнекарбоновых. Пробы четвертичных, средне-верхнекарбоновых, девон-нижнекарбоновых, кембрий-силурийских вод имеют участки повышенной радоновой активности; гранитоидные воды — умеренную. На диаграмме Пайпера пробы разделены на 11 групп по возрасту отложений. Группы 1–7 — от четвертичных до протерозойских вод с преобладанием гидрокарбонатного кальция, минерализация 0,12–1,47 г/дм³, pH 6,4–8,3, радон 1,2–152 Бк/дм³. Группы 8–11 — гранитоидные воды различного возраста, минерализация 0,29–2,25 г/дм³, pH 6,95–7,62, радон 7,8–111,7 Бк/дм³. Обобщение изотопно-геохимических данных позволит выявить роль системы вода–порода в формировании химического состава и изучить генезис вод. Результаты будут опубликованы в международных научных изданиях.

Жобаның алғашқы жылы экспедициялық жұмыстар жүргізіліп, Жетісу–Алатау–Балқаш бассейнінің 41 нысаны гидрогеохимиялық сынамадан өтті. Минералды су үлгілері аккредиттелген зертханаларға тапсырылды. Жетісу–Алатау–Балқаш бассейні кен орындар мен минералды сулардың радон қауіптілігі туралы деректерді жинақтау басталды. 1712 бұрынғы сынамалар бойынша электрондық деректер базасы дайындалды, 164 нысан бойынша радон белсенділігі мәліметтері бар. ²²²Rn 0,9–342,9 Бк/дм³ аралығында өзгереді. Жерасты сулары негізінен HCO₃ Ca (164-тен 63), жалпы минерализация 0,06–52,5 г/дм³, pH 6,4–9,3. Су қонатын жыныстар — әртүрлі жас кезеңдегі шөгінді және интрузивті комплекстер. Радон белсенділігінің ең төменгі мәндері неогенді суларда, ал ең жоғарысы орта-жоғарғы карбондық шөгінділерде тіркелді. Төртіншілік, орта–жоғарғы карбондық, девон–төменгі карбондық, кембрий–силурийлік суларда радон белсенділігі жоғары аумақтар кездеседі; гранитоидты суларда радон белсенділігі орташа. Пайпер диаграммасына сәйкес, сынамалар 11 топқа бөлінді. 1–7 топтар — төртіншіліктен протерозойға дейінгі гидрокарбонат кальцийлі сулар, минерализация 0,12–1,47 г/дм³, pH 6,4–8,3, радон 1,2–152 Бк/дм³. 8–11 топтар — әржастағы гранитоидты сулар, минерализация 0,29–2,25 г/дм³, pH 6,95–7,62, радон 7,8–111,7 Бк/дм³. Изотоптық-геохимиялық деректерді талдау су–жыныс жүйесінің химиялық құрамды қалыптастырудағы рөлін анықтап, сулардың генезисін зерттеуге мүмкіндік береді. Нәтижелер халықаралық ғылыми журналдарда жарияланады.

Работа несет фундаментальный и прикладной характер. Прикладным аспектом проекта является оценка бальнеологической ценности минеральных вод для принятия управленческих решений в сфере лицензирования недр при обосновании новых кластеров развития спа-индустрии и туристической отрасли в Республике Казахстан.

Жұмыс іргелі әрі қолданбалы сипатқа ие. Жобаның қолданбалы аспектісі минералды сулардың бальнеологиялық құндылығын бағалауға, сондай-ақ Қазақстан Республикасында спа-индустриясы мен туристік саланың жаңа кластерлерін дамытуға негіздеме жасау кезінде жер қойнауын пайдалану саласындағы басқарушылық шешімдерді қабылдауға бағытталған.

Не предумотрено.

Қарастырылмаған.

Результаты современных химико-аналитических исследований позволят впервые составить изотопно-геохимическую систематику минеральных вод Жетысу-Алатау-Балхашского бассейна и на основе этих данных выполнить уточнение их бальнеологической ценности для обоснования новых кластеров развития спа-индустрии и туристической отрасли Республики Казахстан.

Заманауи химиялық-аналитикалық зерттеулердің нәтижелері Жетісу–Алатау–Балқаш бассейнінің минералды суларының изотоптық-геохимиялық жүйелеуін алғаш рет жасауға мүмкіндік береді. Осы деректердің негізінде олардың бальнеологиялық құндылығын нақтылап, Қазақстан Республикасында спа-индустриясы мен туристік саланың жаңа кластерлерін дамытуға ғылыми негіздеме әзірлеу жоспарлануда.

Гидрогеологические исследования по минеральным водам Жетысу-Алатау-Балхашского бассейна будут использованы для принятия управленческих решений в сфере водопользования и лицензирования недр Республики Казахстан.

Жетісу–Алатау–Балқаш бассейнінің минералды суларына жүргізілген гидрогеологиялық зерттеулер Қазақстан Республикасында су ресурстарын пайдалану және жер қойнауын лицензиялау саласындағы басқарушылық шешімдер қабылдауда қолданылатын болады.

UDC indices
556.314
International classifier codes
38.61.17;
Key words in Russian
месторождения; изотопы; минеральные воды; гидрогеология; гидрогеохимия;
Key words in Kazakh
кен орындары; изотоптар; минералды сулар; гидрогеология; гидрогеохимия;
Head of the organization Кульдеев Ержан Итеменович Кандидат технических наук РК, кандидат технических наук РФ / профессор
Head of work Завалей Вячеслав Алексеевич Кандидат геолого-минералогических наук / Профессор по специальности геология и минералогия