References

gtcrust

Геодинамика и тектонофизика

Geodynamics & Tectonophysics

2078-502X

Institute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch

10.5800/GT-2018-9-1-0346

gtcrust-530

Research Article

СОВРЕМЕННАЯ ГЕОДИНАМИКА

RECENT GEODYNAMICS

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ТУНКИНСКОЙ ВПАДИНЫ

GEOLOGICAL FACTORS AND PHYSICOCHEMICAL PROCESSES OF GROUNDWATER FORMATION IN THE TUNKA DEPRESSION

Павлов

С. Х.

Pavlov

S. Kh.

Сергей Харитонович Павлов, канд. геол.-мин. наук.Иркутск.

Sergei Kh. Pavlov, Candidate of Geology and Mineralogy Institute of the Earth’s Crust, Siberian Branch of RAS.Irkutsk.

spavlov@crust.irk.ru

Чудненко

К. В.

Chudnenko

K. V.

Константин Вадимович Чудненко, докт. геол.-мин. наук.

Иркутск.

Konstantin V. Chudnenko, Doctor of Geology and Mineralogy.Irkutsk.

chud@igc.irk.ru

Голубев

В. А.

Golubev

V. A.

Владимир Артемьевич Голубев, докт. геол.-мин. наук.

Иркутск.

Vladimir A. Golubev, Doctor of Geology and Mineralogy.

golubev@crust.irk.ru

Оргильянов

А. И.

Orgilyanov

A. I.

Алексей Июльевич Оргильянов.

Иркутск.

Aleksei I. Orgilyianov Institute of the Earth’s Crust, Siberian Branch of RAS. Irkutsk.

aiorgil@crust.irk.ru

Бадминов

П. С.

Badminov

P. S.

Прокопий Сократович Бадминов.

Иркутск.

Prokopiy S. Badminov Institute of the Earth’s Crust, Siberian Branch of RAS.

prokop_sbad@mail.ru

Крюкова

И. Г.

Kryukova

I. G.

Ирина Георгиевна Крюкова.

Иркутск.

Irina G. Kryukova Institute of the Earth’s Crust, Siberian Branch of RAS.

Irkutsk.

irig@crust.irk.ru

Институт земной коры СО РАН.РоссияInstitute of the Earth's Crust, Siberian Branch of RAS.Russian Federation

Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН.РоссияA.P. Vinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch of RAS.Russian Federation

Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН.РоссияInstitute of the Earth's Crust, Siberian Branch of RAS.Russian Federation

2018

24032018

91221248

2018

Павлов С.Х., Чудненко К.В., Голубев В.А., Оргильянов А.И., Бадминов П.С., Крюкова И.Г.

Pavlov S.K., Chudnenko K.V., Golubev V.A., Orgilyanov A.I., Badminov P.S., Kryukova I.G.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/530

Рассмотрены сложные гидрогеологические условия крупного структурного элемента Байкальской рифтовой зоны. Впервые на рассматриваемой территории выявлены две независимые водонапорные системы, формирование ресурсов и состава подземных вод в которых происходит принципиально различными путями. В глубоких горизонтах осадочной толщи подземные воды имеют седиментационный генезис и находятся на стадии элизионного (эксфильтрационного) водообмена. В результате активно протекающего процесса фазового перехода глинистых минералов в гидрослюды происходит дополнительное выделение воды и переход седиментационных и возрожденных подземных вод из уплотняющихся глинистых толщ в песчаные горизонты. Это сопровождается формированием зон разуплотнения, плывунов и высоких (сверхвысоких) пластовых давлений. В фундаменте впадины широко распространены азотные и углекислые термы, связанные с разломами и разломными узлами. Они имеют инфильтрационное происхождение и вместе с пресными водами представляют единую водонапорную систему, развитие которой определяется динамикой инфильтрационных вод в области питания в Тункинских гольцах. На различных гипсометрических уровнях гидрогеологического разреза одновременно происходят процессы нисходящего движения азотных и восходящего движения углекислых терм. Исследованы физико-химические процессы взаимодействия воды с осадочными и кристаллическими породами. В результате проведенного исследования установлено, что ионно-солевой и газовый состав не только азотных, но и метановых и углекислых терм формируется внутри системы «вода–порода» без привлечения дополнительного вещества из внешних источников. При этом путь формирования состава углекислых вод более сложный, чем других терм: вначале они проходят в алюмосиликатных породах стадию азотных терм и только затем, взаимодействуя с карбонатными породами, становятся углекислыми. Формирование углекислых вод сопровождается интенсивным протеканием глубинных карстовых процессов, которые затухают по мере их движения к поверхности, и в результате дегазации активизируется обратный процесс – формирование аутигенных минералов с образованием на поверхности травертинов. С участием подземных вод и их газовой фазы формируются широко распространенные в Тункинской впадине породы с отрицательной температурой, а также крупные положительные формы рельефа. Показано, что подземные воды не просто играют роль наполнителя вмещающих пород и не только выступают посредником между различными геосферами, но являются тем деятельным агентом, который инициирует, направляет и осуществляет многие геологические процессы.

The article describes the complex hydrogeological conditions of the Baikal rift zone viewed as a large structural element and pioneers in distinguishing two independent hydraulic systems in the study area. Groundwater resources and compositions of groundwater in these two systems are generated in fundamentally different ways. In the deep sediment layers, groundwater generated due to sedimentation is at the stage of elision (exfiltration) water exchange. Active phase transition of clay minerals to hydromica causes an additional water release, and sedimentary water and regenerated groundwater infiltrate from the condensed clay strata to sandy horizons. This process is accompanied by decompaction, heaving sand, and high (extra-high) reservoir pressures. Nitrogen-rich water and carbonic thermal water associated with faults and fault nodes are widespread in the basement of the Tunka depression. The thermal water result from infiltration and, together with fresh water, represents a uniform hydraulic system. Its development is determined by the dynamics of infiltration water in the water-feeding area in the Tunka loaches. At different hypsometric levels of the hydrogeological section, nitrogen-rich water descends, while carbonic thermal water ascends, and these processes occur simultaneously. Our study is focused on the physicochemical processes of the interaction between groundwater and sedimentary and crystalline rocks. It shows that the ion-salt and gas compositions of not only nitrogen-rich thermal water, but also those of methane water and carbonic thermal water occur in the ‘water-rock’ system without involving any additional substance from external sources. Compared to other thermal water, the composition of carbonic water is formed in a more complex way: first, it goes through the stage of the nitrogen-rich thermal water while passing through the aluminosilicate rocks and only then interacts with the carbonate rocks and become carbonic. The formation of carbonic water is accompanied by intensive karst processes at depths, which are ceasing closer to the surface. As a result of degassing, an opposite process is activated: authigenic minerals and travertines are formed on the surface. Groundwater and its gas phase are involved in the formation of rocks with a negative temperature, which are abundant in the Tunka depression, as well as large positive forms of the relief. It is shown that the activity of groundwater is not limited to the role of a filler in the host rocks and an intermediary medium between different geospheres. Groundwater is an active agent that initiates, controls and implements many geological processes.

гидрогеологические условияфизико-химический процессгеологическая деятельность подземных вод

: hydrogeological conditionsphysicochemical processgeological activity of groundwater

References1

Berman R.G., 1988. Internally-consistent thermodynamic data for minerals in the system Na2O–K2O–CaO–MgO–FeO–Fe2O3–Al2O3–SiO2–TiO2–H2O–CO2. Journal of Petrology 29 (2), 445–522. https://doi.org/10.1093/petrology/29.2.445.

Bgatov V.I., Largin A.F., 1990. The origin of permafrost rocks. Sovetskaya Geologiya (Soviet Geology) (8), 102–108 (in Russian) [Бгатов В.И., Ларгин А.Ф. Происхождение многолетнемерзлых пород // Советская геология. 1990. № 8. С. 102–108].

Borisenko I.M., Zamana L.V., 1978. Mineral Waters of the Buryatian ASSR. Buryatian Publishing House, Ulan-Ude, 163 p. (in Russian) [Борисенко И.М., Замана Л.В. Минеральные воды Бурятской АССР. Улан-Удэ: Бурятское книжное издательство, 1978. 163 с.].

Bulmasov A.P., 1963. Structures and gravity anomalies of cryogenic origin in Pribaikalie. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) (2), 75–85 (in Russian) [Булмасов А.П. Структуры и аномалии силы тяжести криогенного происхождения в Прибайкалье // Геология и геофизика. 1963. № 2. С. 75–85].

Chudnenko K.V., 2010. Thermodynamic Modeling in Geochemistry: Theory, Algorithms, Software, Applications. Academic Publishing House Geo, Novosibirsk, 287 p. (in Russian) [Чудненко К.В. Термодинамическое моделирование в геохимии: теория, алгоритмы, программное обеспечение, приложения. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2010. 287 с.].

Crane K., Hecker B., Golubev V., 1991. Heat flow and hydrothermal vents in Lake Baikal, USSR. EOS, Transactions American Geophysical Union 72 (52), 585–589. https://doi.org/10.1029/90EO00409.

Didenkov Y.N., Bychinsky V.A., Lomonosov I.S., 2006. The possible existence of an endogenous source of fresh waters in rift settings. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 47 (10), 1098–1102.

Doronina M.A., Efimov A.I. (Eds.), 1970. Hydrogeology of the USSR. Volume XXII. Buryatian ASSR. Nedra, Moscow, 432 p. (in Russian) [Гидрогеология СССР. Т. XXII. Бурятская АССР / Ред. М.А. Доронина, А.И. Ефимов. М.: Недра, 1970. 432 с.].

Efimov A.I., Dukhin I.E., 1966. Maximum depths of the occurrence of permafrost rocks. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) (7), 92–97 (in Russian) [Ефимов А.И., Духин И.Е. Максимальные глубины залегания многолетнемерзлых горных пород // Геология и геофизика. 1966. № 7. С. 92–97].

Epov M.I., Nevedrova N.N., Sanchaa A.M., 2007. A geoelectrical model of the Barguzin basin in the Baikal Rift Zone. Russian Geology and Geophysics 48 (7), 626–641. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2007.06.001.

Florensov N.A., 1960. Mesozoic and Cenozoic Basins of the Baikal Region. Publishing House of the USSR Acad. Sci., Moscow–Leningrad, 258 p. (in Russian) [Флоренсов Н.А. Мезозойские и кайнозойские впадины Прибайкалья. М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1960. 258 с.].

Gavrikova S.N., Zharikov V.A., 1984. Geochemical features of granitization of Archean granulite rocks in the Eastern Transbaikalia. Geokhimiya (Geochemistry) (1), 26–49 (in Russian) [Гаврикова С.Н., Жариков В.А. Геохимические особенности гранитизации архейских гранулитовых пород в Восточном Забайкалье // Геохимия. 1984. № 1. С. 26–49].

Golubev V.A., 2007. Conductive and Convective Heat Loss in the Baikal Rift Zone. Geo, Novosibirsk, 218 p. (in Russian) [Голубев В.А. Кондуктивный и конвективный вынос тепла в Байкальской рифтовой зоне. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2007. 218 с.].

Golubev V.A., Pavlov S.Kh., 2008. A shallow high-temperature reservoir of thermal waters in the Proval Bay region, Lake Baikal. Doklady Earth Sciences 418 (1), Р. 87–90. https://doi.org/10.1134/S1028334X08010194.

Golubev V.S., Eremeev A.I., Yanitsky I.N., 1974. Analysis of models of helium migration in the lithosphere. Geokhimiya (Geochemistry) (7), 1067–1075 (in Russian) [Голубев В.С., Еремеев А.И., Яницкий И.Н. Анализ моделей миграции гелия в литосфере // Геохимия. 1974. № 7. С. 1067–1075].

Golubev V.S., Osipov Yu.G., Yanitsky I.N., 1970. Some features of the migration of helium in the permeable systems in the upper crust. Geokhimiya (Geochemistry) (11), 1341–1348 (in Russian) [Голубев В.С., Осипов Ю.Г., Яницкий И.Н. Некоторые особенности миграции гелия в проницаемых системах верхней части земной коры // Геохимия. 1970. № 11. С. 1341–1348].

Holland T.J.B., Powell R., 1990. An enlarged and updated internally consistent thermodynamic dataset with uncertainties and correlations: the system K2O–Na2O–CaO–MgO–MnO–FeO–Fe2O3–Al2O3–TiO2–SiO2–C–H2–O2. Journal of Metamorphic Geology 8 (1), 89–124. https://doi.org/10.1111/j.1525-1314.1990.tb00458.x.

Isaev V.P., 2007. ‘Mud’ volcanoes in the basins of the Baikal rift system. In: Geology and minerals of East Siberia. ISU Publishing House, Irkutsk, p. 133–137 (in Russian) [Исаев В.П. «Грязевые» вулканы впадин Байкальской рифтовой системы // Геология и полезные ископаемые Восточной Сибири. Иркутск: Изд-во ИГУ, 2007. С. 133–137].

Isaev V.P., 2016. Petroleum Prospects of Intermountain Depressions in Buryatia. GEO, Novosibirsk, 165 p. (in Russian) [Исаев В.П. Перспективы нефтегазоносности межгорных впадин Бурятии. Новосибирск: Академическое изд-во «ГЕО». 2016. 165 с.].

Ivanchuk P.P., 1974. The Role of Hydrovolcanism in the Formation of Gas-Condensate and Gas-Oil Deposits. Nedra, Moscow, 172 p. (in Russian) [Иванчук П.П. Роль гидровулканизма в формировании газоконденсатных и газонефтяных месторождений. М.: Недра, 1974. 172 с.].

Ivanov V.V., Medoviy V.I., Dobrovolskaya V.I., 1978. Fields of helium concentrations in sedimentary strata. Sovetskaya Geologiya (Soviet Geology) (2), 31–40 (in Russian) [Иванов В.В., Медовый В.И., Добровольская В.И. Поля концентраций гелия в осадочных толщах // Советская геология. 1978. № 2. С. 31–40].

Johnson J.W., Oelkers E.H., Helgeson H.C., 1992. SUPCRT92: software package for calculating the standard molal thermodynamic properties of mineral, gases, aqueous species, and reactions from 1 to 5000 bars and 0° to 1000 °C. Computers & Geosciences 18 (7), 899–947. https://doi.org/10.1016/0098-3004(92)90029-Q.

Kapchenko L.N., Grozdova T.P., 1997. To the issue of the origin of Lake Baikal water. Vodnye Resursy (Water Resources ) 24 (5), 634–638 (in Russian) [Капченко Л.Н., Гроздова Т.П. К вопросу о происхождении вод оз. Байкал // Водные ресурсы. 1997. Т. 24. № 5. С. 634–638].

Karpov I.K., 1981. Physico-Chemical Modeling Using Computers in Geochemistry. Nauka, Novosibirsk, 247 p. (in Russian) [Карпов И.К. Физико-химическое моделирование на ЭВМ в геохимии. Новосибирск: Наука, 1981. 247 с.].

Karpov I.K., Chudnenko K.V., Kulik D.A., 1997. Modeling chemical mass transfer in geochemical processes: thermodynamic relations, conditions of equilibria, and numerical algorithms. American Journal of Science 297 (8), 767–806. https://doi.org/10.2475/ajs.297.8.767.

Kartsev A.A., Abukova L.A., 1998. Petroleum hydrogeology at the present stage. Izvestia VUZov, Neft i Gas (News of Higher Educational Institutions, Oil and Gas) (4), 12–17 (in Russian) [Карцев А.А., Абукова Л.А. Нефтегазовая гидрогеология на современном этапе // Известия ВУЗов. Нефть и газ. 1998. № 4. С. 12–17].

Kashina M.A., 1971. Carbonic thermal water of the Arshan mineral water deposit. In: Geology and Minerals of East Siberia. Institute of the Earth’s Crust, Siberian Branch of the USSR Acad. Sci., Irkutsk, p. 114–117 (in Russian) [Кашина М.А. Углекислые термы Аршанского месторождения минеральных вод // Геология и полезные ископаемые Восточной Сибири. Иркутск: ИЗК СО АН СССР, 1971. С. 114–117].

Kholodov V.N., 2001. On the nature of mud volcanoes. Priroda (Nature) (11), 46–58 (in Russian) [Холодов В.Н. О природе грязевых вулканов // Природа. 2001. № 11. С. 46–58].

Kholodov V.N., 2002. Mud volcanoes, their distribution regularities and genesis: communication 1. Mud volcanic provinces and morphology of mud volcanoes. Lithology and Mineral Resources 37 (3), 197–209.

Kipfer R., Aeschbach-Hertig W., Hofer M., Hohmann R., Imboden D.M., Baur H., Baur H., Golubev V., Klerkx J., 1996. Bottomwater formation due to hydrothermal activity in Frolikha Bay, Lake Baikal, Eastern Siberia. Geochimica et Cosmochimica Acta 60 (6), 961–971. https://doi.org/10.1016/0016-7037(95)00448-3.

Kissin I.G., Pinneker E.V., Yasko V.G., 1982. Underground hydrosphere and seismic processes. In: Fundamentals of Hydrogeology (Geological activity and the history of water in the Earth interior). Nauka, Novosibirsk, p. 57–78 (in Russian) [Киссин И.Г., Пиннекер Е.В., Ясько В.Г. Подземная гидросфера и сейсмические процессы // Основы гидрогеологии (геологическая деятельность и история воды в земных недрах). Новосибирск: Наука, 1982. С. 57–78].

Klerkx J., Golubev V., Kipfer R., 1993. Preliminary investigation of the hydrothermal site of Frolikha Bay (Lake Baikal). In: Musée royal de l'Afrique Centrale, Repp enn. 1991–1992. Department de Géologie et de Mineralogie, Musée royal de l'Afrique Centrale, Tervuren, Belgium, p. 73–81.

Kolodiy V.V., 1966. Hydrodynamic and paleohydrodynamic conditions of the Pliocene sediments in the West-Turkmen depression. Sovetskaya Geologiya (Soviet Geology) (2), 50–62 (in Russian) [Колодий В.В. Гидродинамические и палеогидродинамические условия плиоценовых отложений Западно-Туркменской впадины // Советская геология. 1966. № 2. С. 50–62].

Lamakin V.V., 1935. Past relief formation in the Tunka Pribaikalie. Zemlevedeniye 37 (1), 1–26 (in Russian) [Ламакин В.В. Прошлое рельефообразования в Тункинском Прибайкалье // Землеведение. 1935. Т. 37. Вып. 1. С. 1–26].

Lavrushin V.Y., Polyak B.G., Kamenskii I.L., 1999. Helium Isotopic Composition in Thermomineral Fluids of the Transbaikal Region. Lithology and Mineral Resources 34 (2), 123–133.

Levi K.G., Melnikov A.I., Miroshnichenko A.I. et al., 1992. The map of activity of Baikal. In: 29th International Geological Congress, Kioto, Japan, p. 127.

Logachev N.A., 1958. Cenozoic continental deposits in the depression of the Baikal type. Izvestia AN SSSR, Geological series (4), 18–29 (in Russian) [Логачев Н.А. Кайнозойские континентальные отложения впадин байкальского типа // Известия АН СССР, серия геологическая. 1958. № 4. С. 18–29].

Lomonosov I.S., 1974. Geochemistry and the Formation of Modern Hydrotherms in the Baikal rift zone. Nauka, Novosibirsk, 166 p. (in Russian) [Ломоносов И.С. Геохимия и формирование современных гидротерм Байкальской рифтовой зоны. Новосибирск: Наука, 1974. 166 с.].

Lomonosov I.S., Mamyrin B.A., Prasolov E.M., Tolstikhin I.N., 1976. Isotopic composition of helium and argon in some hydrotherms of the Baikal rift zone. Geokhimiya (Geochemistry) (11), 1743–1746 (in Russian) [Ломоносов И.С., Мамырин Б.А., Прасолов Э.М., Толстихин И.Н. Изотопный состав гелия и аргона в некоторых гидротермах Байкальской рифтовой зоны // Геохимия. 1976. № 11. С. 1743–1746].

Lomonosov I.S., Pisarsky B.I., Khilko S.D., 1977. The role of neotectonics in the formation of hydrothermal water in the Mongolo-Baikal orogenic belt. In: The role of riftogenesis in the Earth's geological history. Nauka, Novosibirsk, p. 164–168 (in Russian) [Ломоносов И.С., Писарский Б.И., Хилько С.Д. Роль неотектоники в формировании гидротерм Монголо-Байкальского орогенического пояса // Роль рифтогенеза в геологической истории Земли. Новосибирск: Наука, 1977. С. 164–168].

Lopatin M.N., 2015. Variations in the concentrations of dissolved radon in groundwater of the Southern Pribaikalie during the preparation and realization of earthquake foci. In: The structure of the lithosphere and Geodynamics. IEC SB RAS, Irkutsk, p. 108–109 (in Russian) [Лопатин М.Н. Вариации концентраций растворенного радона в подземных водах Южного Прибайкалья при подготовке и реализации очагов землетрясений // Строение литосферы и геодинамика. Иркутск: ИЗК СО РАН, 2015. С. 108–109].

Lunina O.V., Gladkov A.S., Nevedrova N.N., 2009. Rift Basins in Pribaikal’e: Tectonic Structure and Development History. Academic Publishing House “Geo”, Novosibirsk, 316 p. (in Russian) [Лунина О.В., Гладков А.С., Неведрова Н.Н. Рифтовые впадины Прибайкалья: тектоническое строение и история развития. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2009. 316 с.].

Lyalko V.I., Mitnick M.M., 1978. The Study of Heat and Material Transfer Processes in the Earth's Crust. Naukova Dumka, Kiev, 147 p. (in Russian) [Лялько В.И., Митник М.М. Исследование процессов переноса тепла и вещества в земной коре. Киев: Наукова Думка, 1978. 147 с.].

Lysak S.V., 1968. Geothermal Conditions and Thermal Water in the Southern Part of East Siberia. Nauka, Moscow, 120 p. (in Russian) [Лысак С.В. Геотермические условия и термальные воды южной части Восточной Сибири. М.: Наука, 1968. 120 с.].

Lysak S.V., 1988. Heat Flow in Continental Rift Zones. Siberian Division, Nauka, Novosibirsk, 200 p. (in Russian) [Лысак С.В. Тепловой поток континентальных рифтовых зон. Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1988. 200 с.].

Lysak S.V., Kashina M.A., 1976. Geothermal conditions for the formation and distribution of thermal water in the Tunka artesian basin. In: Materials of the 6th meeting on groundwater of Siberia and the Far East. Irkutsk–Khabarovsk, p. 38–39 (in Russian) [Лысак С.В., Кашина М.А. Геотермические условия формирования и распространения термальных вод в Тункинском артезианском бассейне // Материалы 6-го совещания по подземным водам Сибири и Дальнего Востока. Иркутск–Хабаровск, 1976. С. 38–39].

Lysak S.V., Pisarsky B.I., 1999. Evaluation of the heat flow by helium isotopes in the gas composition of groundwater in the Baikal rift zone and surrounding areas. Vulkanologiya i Seismologiya (Volcanology and Seismology) (3), 45–55 (in Russian) [Лысак С.В., Писарский Б.И. Оценка теплового потока по изотопам гелия в газовом составе подземных вод Байкальской рифтовой зоны и окружающих районов // Вулканология и сейсмология. 1999. № 3. С. 45–55].

Lysak S.V., Zorin Yu.A., 1976. Geothermal Field of the Baikal Rift Zone. Nauka, Moscow, 90 p. (in Russian) [Лысак С.В., Зорин Ю.А. Геотермическое поле Байкальской рифтовой зоны. М.: Наука. 1976. 90 с.].

Martynova M.A., Grachev A.F., 1983. Modern concepts of the evolution of the hydrosphere composition. In: Problems of hydrogeochemistry and industrial brines. Nauka i Tekhnika, Minsk, p. 16–22 (in Russian) [Мартынова М.А., Грачев А.Ф. Современные представления об эволюции состава гидросферы // Проблемы гидрогеохимии и промышленные рассолы. Минск: Наука и техника, 1983. С. 16–22].

Mazilov V.N., Kashik S.A., Lomonosova T.K., 1993. Oligocene deposits in the Tunka depression (Baikal rift zone). Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 34 (8), 81–87 (in Russian) [Мазилов В.Н., Кашик С.А., Ломоносова Т.К. Олигоценовые отложения Тункинской впадины (Байкальская рифтовая зона) // Геология и геофизика. 1993. Т. 34. № 8. С. 81–87].

Melnik Yu.P., 1972. Thermodynamic Constants for Analyzing the Conditions for the Formation of Iron Ores. Guidebook. Naukova Dumka, Kiev, 96 p. (in Russian) [Мельник Ю.П. Термодинамические константы для анализа условий образования железных руд. Справочник. Киев: Наукова Думка, 1972. 96 с.].

Myatiev A.N., 1946. The effect of a water well in the groundwater pressure basin. Izvestiya AN SSSR (3), 48–62 (in Russian) [Мятиев А.Н. Действие колодца в напорном бассейне подземных вод // Известия АН СССР. 1946. № 3. С. 48–62].

Nekrasov I.A., Lee G.E., 1967. Permafrost rocks of the Tunka depression. In: I.A. Nekrasov (Ed.), Geocryological conditions of Transbaikalia and Pribaikalie. Nauka, Moscow, p. 78–90 (in Russian) [Некрасов И.А., Ли Г.Е. Многолетнемерзлые породы Тункинской впадины // Геокриологические условия Забайкалья и Прибайкалья / Ред. И.А. Некрасов. М.: Наука, 1967. С. 78–90].

Pavlov S.Kh., Chudnenko K.V., 2011. Physicochemical aspects of the formation of nitrogen thermal water in the ‘water – granite’ system. Bulletin of Irkutsk State University, Earth Sciences Series (2), 172–189 (in Russian) [Павлов С.Х., Чудненко К.В. Физико-химические аспекты формирования азотных терм в системе «вода – гранит» // Известия Иркутского государственного университета, серия Науки о Земле. 2011. № 2. С. 172–189].

Pavlov S.Kh., Chudnenko K.V., 2013a. Formation of nitrogen-rich hot springs: modeling physicochemical interactions in a water–granite system. Geochemistry International 51 (12), 981–993. https://doi.org/10.1134/S0016702913120069.

Pavlov S.Kh., Chudnenko K.V., 2013b. Physicochemical interactions in the ‘water – rock’ system in the conditions for the formation of nitrogen thermal water. Proceedings of the Siberian Department of the Section of Earth Sciences of the Russian Academy of Natural Sciences. Geology, Exploration and Development of Mineral Deposits (1), 82–95 (in Russian) [Павлов С.Х., Чудненко К.В. Физико-химические взаимодействия в системе «вода–порода» в условиях формирования азотных терм // Известия Сибирского отделения Секции наук о Земле РАЕН. Геология, поиски и разведка рудных месторождений. 2013. № 1. С. 82–95].

Pavlov S.Kh., Karpov I.K., Chudnenko K.V., 2008. Water–carbon interaction under the conditions of complete and metastable thermodynamic eauilibrium. Water Resources 35 (4), 435–445. https://doi.org/10.1134/S0097807808040064.

Pavlov S.Kh., Pinneker E.V., Pisarsky B.I., 1995. Carbonic waters in the Tunka Depression (East Sayan). Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 36 (9), 28–35 (in Russian) [Павлов С.Х., Пиннекер Е.В., Писарский Б.И. Углекислые воды Тункинской впадины (Восточный Саян) // Геология и геофизика. 1995. Т. 36. № 9. С. 28–35].

Pinneker E.V., 1969. Thermal water in the Sayan-Tuva highlands. In: Issues of hydrogeology and hydrogeochemistry. Materials of the Commission for the study of groundwater in Siberia and the Far East, vol. IV. Irkutsk, p. 93–123 (in Russian) [Пиннекер Е.В. Термальные воды Саяно-Тувинского нагорья // Вопросы гидрогеологии и гидрогеохимии. Материалы Комиссии по изучению подземных вод Сибири и Дальнего Востока, вып. IV. Иркутск, 1969. С. 93–123].

Pinneker E.V., Pisarskiy B.I., Lomonosov I.S., Koldysheva R.Ya., Didenko A.A., Sherman S.I., 1968. Hydrogeology of Baikal Region. Nauka, Moscow, 170 p. (in Russian) [Пиннекер Е.В., Писарский Б.И., Ломоносов И.С., Колдышева Р.Я., Диденко А.А., Шерман С.И. Гидрогеология Прибайкалья. М.: Наука, 1968. 170 с.].

Pinneker E.V., Pissarskiy B.I., Pavlova S.E., 1995. Helium isotopic data for the ground waters in the Baikal rift zone. Isotopes in Environmental and Health Studies 31 (1), 97–106. https://doi.org/10.1080/10256019508036255.

Pinneker E.V., Yasko V.G., Shkandriy B.O., 1985. Results of the study of hydrogeological earthquake precursors in the Baikal rift zone. In: G.M. Varshal (Ed.), Hydrogeochemical precursors of earthquakes. Nauka, Moscow, p. 259–265 (in Russian) [Пиннекер Е.В., Ясько В.Г., Шкандрий Б.О. Результаты изучения гидрогеологических предвестников землетрясений в Байкальской рифтовой области // Гидрогеохимические предвестники землетрясений / Ред. Г.М. Варшал. М.: Наука, 1985. С. 259–265].

Polyak B.G., 2000. Helium isotopes in underground fluids of the Baikal rift and its framing areas (to the geodynamics of continental rifting). Russian Journal of Earth Sciences 2 (2), 109–133 (in Russian) [Поляк Б.Г. Изотопы гелия в подземных флюидах Байкальского рифта и его обрамления (к геодинамике континентального рифтогенеза) // Российский журнал наук о Земле. 2000. Т. 2. № 2. С. 109–133].

Polyak B.G., Lavrushin V.Yu., Kamensky I.L., 1998. Mantle helium in the mineral springs of Transbaikalia. In: Proceedings of the 15th symposium on the geochemistry of isotopes, November 24–27, 1998, GEOKHI RAS, Moscow, p. 199–200 (in Russian) [Поляк Б.Г., Лаврушин В.Ю., Каменский И.Л. Мантийный гелий в минеральных источниках Забайкалья // Материалы XV симпозиума по геохимии изотопов, 24–27 ноября 1998 г. М.: ГЕОХИ РАН, 1998. С. 199–200].

Polyak B.G., Prasolov E.M., Buachidze G.I., Kononov V.I., Mamyrin B.A., Surovtseva L.I., Khabarin L.V., Yudenich V.S., 1979. Isotope composition of He and Ar in the fluids of the Alpine-Apennine region and its relation to volcanism. Doklady AN SSSR 247 (5), 1220–1225 (in Russian) [Поляк Б.Г., Прасолов Э.М., Буачидзе Г.И., Кононов В.И., Мамырин Б.А., Суровцева Л.И., Хабарин Л.В., Юденич В.С. Изотопный состав He и Ar во флюидах Альпийско-Апеннинского региона и его связь с вулканизмом // Доклады АН СССР. 1979. Т. 247. № 5. С. 1220–1225].

Polyak B.G., Prasolov E.M., Tolstikhin I.N., Kozlovtseva S.V., Kononov V.I., Khutorskoy M.D., 1992. Helium isotopes in the fluids of the Baikal rift zone. Izvestiya AN SSSR, Geological series (10), 18–33 (in Russian) [Поляк Б.Г., Прасолов Э.М., Толстихин И.Н., Козловцева С.В., Кононов В.И., Хуторской М.Д. Изотопы гелия во флюидах Байкальской рифтовой зоны // Известия АН СССР, серия геологическая. 1992. № 10. С. 18–33].

Porkhaev G.V., 1964. Thermophysics of Freezing and Thawing Soils. Nauka, Moscow, 197 p. (in Russian) [Теплофизика промерзающих и протаивающих грунтов / Ред. Г.В. Порхаев. М.: Наука, 1964. 197 с.].

Rasskazov S.V., Chebykin E.P., Ilyasova А.М., Vodneva Е.N., Chuvashova I.S., Bornyakov S.А., Seminsky А.К., Snopkov S.V., Chechel'nitsky V.V., Gileva N.А. 2015. Creating the Kultuk polygon for earthquake prediction: variations of (234U/238U) and 87Sr/86Sr in groundwater from active faults at the western shore of Lake Baikal. Geodynamics & Tectonophysics 6 (4), 519–553 (in Russian) [Рассказов С.В., Чебыкин Е.П., Ильясова А.М., Воднева Е.Н., Чувашова И.С., Борняков С.А., Семинский А.К., Снопков С.В., Чечельницкий В.В., Гилева Н.А. Разработка Култукского сейсмо-прогностического полигона: вариации (234U/238U) и 87Sr/86Sr в подземных водах из активных разломов западного побережья Байкала // Геодинамика и тектонофизика. 2015. Т. 6. № 4. С. 519–553]. https://doi.org/10.5800/GT-2015-6-4-0192.

Reid R.C., Prausnitz J.M., Sherwood T.K., 1977. The Properties of Gases and Liquids. McGraw-Hill Book Company, New York, 629 p.

Rice E.W., Baird R.B., Eaton A.D., Clesceri L.S. (Eds.), 2012. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. Washington, DC: American Public Health Association, American Water Works Association, and Water Environment Federation, 1496 p.

Robie R.A., Hemingway B.S., 1995. Thermodynamic Properties of Minerals and Related Substances at 298.15 К and 1 bar (105 Pascals) pressure and at higher temperatures. U.S. Geological Survey Bulletin 2131. Washington, 461 p.

Ronov A.B., Yaroshevsky A.A., Migdisov A.A., 1990. The Chemical Structure of the Earth’s Crust and the Balance of the Main Elements. Nauka, Moscow, 182 p. (in Russian) [Ронов А.Б., Ярошевский А.А., Мигдисов А.А. Химическое строение земной коры и баланс главных элементов. М.: Наука, 1990. 182 с.].

Semenov R.M., Smekalin O.P., 2011. The large earthquake of 27 August 2008 in Lake Baikal and its precursors. Russian Geology and Geophysics 52 (4), 405–410. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2011.03.003.

Seminsky A.K., Tugarina M.A., 2013. Specific features of radon distribution in groundwater of the Baikal region. In: Geology, exploration and survey of mineral resources and geological research methods. Irkutsk State Technical University, Irkutsk, p. 133–137 (in Russian) [Семинский А.К., Тугарина М.А. Особенности распределения радона в подземных водах Байкальского региона // Геология, поиски и разведка полезных ископаемых и методы геологических исследований. Иркутск: ИрГТУ, 2013. С. 133–137].

Seminsky K.Zh., Seminsky А.К., 2016. Radon in groundwaters in the Baikal region and Trans-baikalia: variations in space and time. Geodynamics & Tectonophysics 7 (3), 477–493 (in Russian) [Семинский К.Ж., Семинский А.К. Радон в подземных водах Прибайкалья и Забайкалья: пространственно-временные вариации // Геодинамика и тектонофизика. 2016. Т. 7. № 3. С. 477–493]. https://doi.org/10.5800/GT-2016-7-3-0218.

Shabynin L.L., 2004. Hydrogeological Conditions of the BAM Severomuisk Tunnel. Publishing House of the Irkutsk State Technical University, Irkutsk, 94 p. (in Russian) [Шабынин Л.Л. Гидрогеологические условия Северомуйского тоннеля БАМ. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2004. 94 с.].

Shabynin L.L., Naidich V.I., Zulyar N.G., 1988. The influence of weak earthquakes on the groundwater regime. In: Investigations in search of earthquake precursors in Siberia. Nauka, Novosibirsk, p. 131–137 (in Russian) [Шабынин Л.Л., Найдич В.И., Зуляр Н.Г. Влияние слабых землетрясений на режим подземных вод // Исследования по поискам предвестников землетрясений в Сибири. Новосибирск: Наука, 1988. С. 131–137].

Shanks W., Callender E., 1992. The thermal springs in the Lake Baikal. Geology 20 (6), 495–497. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1992)020<0495:TSILB>2.3.CO;2.

Shibanova I.V., 1996. New data on freshwater mollusks of loose sediments in the Tunka depression. In: Earth Crust-1996. IEC SB RAS, Irkutsk, p. 138–139 (in Russian) [Шибанова И.В. Новые данные о пресноводных моллюсках рыхлых отложений Тункинской впадины // Земная кора-1996. Иркутск: ИЗК СО РАН, С. 138–139].

Shock E.L., Sassani D.C., Willis M., 1997. Inorganic species in geologic fluids: Correlations among standard molal thermodynamic properties of aqueuos ions and hydroxide complexes. Geochimica et Cosmochimica Acta 61 (5), 907–950. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(96)00339-0.

Shpeyzer G.M., Ganovicheva G.M., Pisarsky B.I., 1970. Organic matter in carbonic water of the Arshan-Tunka resort. In: Hydrochemical materials. Vol. 53. Methods of chemical analysis and the processes of natural water self-purification. Leningrad, p. 28–32 (in Russian) [Шпейзер Г.М., Гановичева Г.М., Писарский Б.И. Органические вещества в углекислых водах курорта Аршан-Тункинский // Гидрохимические материалы. Т. 53. Методы химического анализа и процессы самоочищения природных вод. Л., 1970. С. 28–32].

Shtilmark V.V., 1960. Exogenous thermal anomaly of the Yangan-Tau Mountain in the Western Trans-Urals. In: Problems of hydrogeology. Gosgeoltekhizdat, Moscow, p. 310–314 (in Russian) [Штильмарк В.В. Экзогенная термальная аномалия горы Янган-Тау в Западном Зауралье // Проблемы гидрогеологии. М.: Госгеолтехиздат, 1960. С. 310–314].

Solonenko V.P., 1960. Essays on Engineering Geology of East Siberia. Irkutsk Publishing House, Irkutsk, 88 p. (in Russian) [Солоненко В.П. Очерки по инженерной геологии Восточной Сибири. Иркутск: Иркутское книжное издательство, 1960. 88 с.].

Stepanov V.M., 1989. Introduction to Structural Hydrogeology. Nedra, Moscow, 229 p. (in Russian) [Степанов В.М. Введение в структурную гидрогеологию. М.: Недра, 1989. 229 с.].

Tkachuk V.G., Tolstikhin N.I. (Eds.), 1961. Mineral Water in the Southern Part of Eastern Siberia. Vol. 1. Publishing House of the USSR Acad. Sci., Moscow–Leningrad, 346 p. (in Russian) [Минеральные воды южной части Восточной Сибири / Ред. В.Г. Ткачук, Н.И. Толстихин. М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1961. Т. 1. 346 с.].

Ufimtsev G.F., Shchetnikov A.A., Filinov I.A., 2009. Neotectonic inversions in the Baikal rift system. Russian Geology and Geophysics 50 (7), 618–627. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2008.12.006.

Vetshtein V.E., Lomonosov I.S., Milyuk G.A., Pinneker E.V., 1973. The reasons for the geographical distribution of oxygen-18 and deuterium in the thermal waters of the Sayan-Baikal mountainous country. Izvestiya AN SSSR, Geographic series (5), 122–127 (in Russian) [Ветштейн В.Е., Ломоносов И.С., Милюк Г.А., Пиннекер Е.В. Причины географического распределения кислорода-18 и дейтерия в термальных водах Саяно-Байкальской горной страны // Известия АН СССР, серия географическая. 1973. № 5. С. 122–127].

Vinogradov A.P., 1962. The average contents of chemical elements in the main types of igneous rocks of the crust. Geokhimiya (Geochemistry) (7), 555–571 (in Russian) [Виноградов А.П. Средние содержания химических элементов в главных типах изверженных горных пород земной коры // Геохимия. 1962. № 7. С. 555–571].

Votintsev K.K., Galaziy G.I., 1985. About the role of deep groundwater in the formation of the Baikal water quality. Vodnye Resursy (Water Resources ) (6), 26–29 (in Russian) [Вотинцев К.К., Галазий Г.И. О роли глубинных подземных вод в формировании качества воды Байкала // Водные ресурсы. 1985. № 6. С. 26–29].

Yanitsky I.N., 1974. On the mechanism of the formation of helium-containing gases. Sovetskaya Geologiya (Soviet Geology) (11), 53–66 (in Russian) [Яницкий И.Н. О механизме формирования гелиеносных газов // Советская геология. 1974. № 11. С. 53–66].

Yoshida N., Kalmychkov G., Geletyi W., 1998. Origin of methane and helium in the BDP-96 core from Lake Baikal. In: Joint International Symposium on Lake Baikal. Yokohama, p. 117.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.