Thermodynamic Analysis of Mineral Formation Conditions in Crimean Salt Lakes (Using the Example of the lakes of the Yevpatoria Group)

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅或者付费存取

详细

Data on the chemical composition of surface and pore brines of 10 salt lakes of the Crimean Peninsula belonging to the Yevpatoria group are presented. Using the method of thermodynamic modeling, saturation indices for calcium and magnesium carbonates, gypsum, and halite were calculated and their dependence on the total salinity of brines was established. According to the modeling results and taking into account the chemical composition of brines, calcite and gypsum deposition is most likely in the least salty lakes (Bogaily, Moynaskoye, and Oburgskoye ones), and calcite, aragonite, dolomite, magnesite, gypsum, and halite deposition is possible in the saltiest lakes (Sasyk-Sivash, Airohi, Galgasskoye, and Terekii ones). Lakes Sakskoye, Aji-Baychi, and Konradskoye are characterized by an intermediate position in terms of brine salinity and a set of minerals, the deposition of which is possible from surface and pore brines.

作者简介

M. Charykova

Saint Petersburg State University

Email: m-char@yandex.ru
Saint Petersburg, Russia

E. Kayukova

Saint Petersburg State University

Email: m-char@yandex.ru
Saint Petersburg, Russia

V. Vasenko

Crimean Hydrogeological Operating Station

Email: m-char@yandex.ru
Saki, Russia

A. Bessonova

Saint Petersburg State University

Email: m-char@yandex.ru
Saint Petersburg, Russia

O. Reshetnikova

Saint Petersburg State University

编辑信件的主要联系方式.
Email: m-char@yandex.ru
Saint Petersburg, Russia

参考

  1. Берг Л. Г., Борисова Л. А. Изотермы 25 °C растворимости тройных систем Mg2+, Ca2+ // CO32− — Н2O; Na+, Ca2+ // CO32− — Н2O и Na+, Mg2+ // CO32− — Н2O // Журн. неорг. химии. 1960. Т. 5. № 6. С. 1283—1286.
  2. Борзенко С. В. Основные условия формирования химического состава вод соленых и солоноватых озер Восточного Забайкалка // Геохимия. 2020. Т. 65. № 12. С. 1212—1230.
  3. Валашко М. Г. Закономерности формирования месторождений солей. М.: МГУ, 1962. 398 с.
  4. Ванн Гофф Я. Г. Океанические соляные отложения / пер. с нем. Л.: Химтеорет, 1936. 345 с.
  5. Гаськова О. Л., Страховенко В. Д., Овдина Е. А. Состав рассолов и минеральная зональность донных отложений содовых озер Кулундинской степи (Западная Сибирь) // Геология и геофизика. 2017. Т. 58. № 10. С. 1514—1527.
  6. Геологическая эволюция и самоорганизация системы вода—порода / под ред. С. Л. Шварцева. В 5 т. Новосибирск: СО РАН, 2005. Т. 1. 244 с.
  7. Гидроминеральные, лечебные и рекреационные ресурсы Крыма / под ред. В. С. Тарасенко, В. И. Васенко. Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2024. 380 с.
  8. Здановский А. Б., Власов А. Г. Растворимость различных модификаций сульфата кальция в растворах Н2SO4 // Журн. неорг. химии. 1968. Т. 13. № 10. С. 2747—2753.
  9. Здановский А. Б., Власов А. Г. Границы равновесных взаимных переходов CaSO4 : 2H2O и CaSO4 в системе CaSO4—H2SO4—H3PO4—H2O // Журн. прикл. химии. 1971. Т. 44. № 1. С. 15—20.
  10. Ковригина Н. П., Немировский М. С. Гидрохимическая характеристика вод озера Донуэла по данным 1990—1997 гг. // Экология моря. 1999. Т. 48. С. 10—14.
  11. Котова И. К., Котов С. Р., Каюкова Е. П., Мордухай-Болтовская Л. В. Влияние геологических и антропогенных факторов на состав пелоидов современных озер // Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле. 2017. Т. 62. № 2. С. 172—191.
  12. Кривовичев В. Г., Чарькова М. В. Минеральные и физико-химические системы эвапоритов: геохимический и термодинамический аспекты // ЗРМО. 2016. Т. 145. № 2. С. 30—43.
  13. Курнаков Н. С., Кузнецов В. Г., Дзенс-Литовский А. И., Равич М. И. Соляные озёра Крыма. М.— Л.: АН СССР, 1936. 278 с.
  14. Курнаков Н. С., Николаев В. И. Солнечное испарение морской воды и озерных рассолов // Изв. Ин-та физ.-хим. анализа АН СССР. 1938. Т. 10. С. 333—366.
  15. Мельникова З. М., Мошкина И. А., Колосов А. С. Растворимость гипса и ангидрита в водных растворах СаСl2 при 25 и 50 °C // Изв. СО АН СССР. 1971. № 14. С. 15—19.
  16. Мельникова З. М., Мошкина И. А., Колосов А. С. Физико-химические исследования условий формирования ангидрита и гипса. Т. 1. Проблемы соленакопления. Новосибирск: Наука. Сиб. отд., 1977. С. 128—134.
  17. Пасынков А. А., Соцкова Л. М. Результаты геоэкологического обследования бальнеологических ресурсов соленых озер и Булганакско-Тарханского грязевулканического поля на керченском полуострове // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2016. № 2. С. 86—92.
  18. Понизовский А. М. Соляные ресурсы Крыма. Симферополь: Крым, 1965. 263 с.
  19. Попов Ю. В., Гулов О. А., Васешко В. И. О строении и составе толщии слов Сакского озера (Крым) // Отечественная геология. 2015. № 3. С. 45—52.
  20. Руднева И. И., Залевская И. Н., Шайда В. Г. и др. Биогенная миграция азота и фосфора в соленых озерах Крыма: сезонные аспекты // Геохимия. 2020. Т. 65. № 10. С. 984—997.
  21. Сонненфелд П. Расходы и эвапориты / пер. с англ. М.: Мир, 1988. 480 с.
  22. Справочник по растворимости соленых систем / под ред. А. Д. Пельша. В 2 т. Л.: Химия, 1975. Т. 1, 1070 с.; т. 2, 1063 с.
  23. Чарыкова М. В., Чарьков Н. А. Термодинамическое моделирование процессов эвапоритовой седиментации. СПб.: Наука, 2003. 262 с.
  24. Шварцев С. Л., Колпакова М. Н., Исупов В. П., Владимиров А. Г., Ардунбалг С. Геохимия и формирование состава соленых озер Западной Монголии // Геохимия. 2014. № 5. С. 432—449.
  25. Alipour S. Hydrogeochemistry of seasonal variation of Urmia Salt Lake, Iran. Saline Systems. 2006. Vol. 2. N 9. P. 1—19.
  26. Bethke C. M. Geochemical and biogeochemical Reaction Modeling. Cambridge University press, 2008. 543 p.
  27. Boros E., Jurecska L., Taidr E., Vorös L., Kolpakova M. Chemical composition and trophic state of shallow saline steppe lakes in central Asia (North Kazakhstan). Environmental Monitoring and Assessment. 2017. Vol. 189. P. 1—12.
  28. Bowen B. B., Benison K. C. Geochemical characteristics of naturally acid and alkaline saline lakes in southern Western Australia. Appl. Geochem. 2009. Vol. 24. P. 268—284.
  29. Deocampo D. M., Jones B. F. Geochemistry of saline lakes. In: Treatise on Geochemistry. Amsterdam: Elsevier Pergamon. 2014. Vol. 7. P. 437—469.
  30. Getenet M., Ot’alora F., Emmerling F., Al-Sabbagh D., Garcia-Ruiz J. M. Mineral precipitation and hydrochemical evolution through evaporitic processes in soda brine (East African Rift Valley). 2022. Chem. Geol. Vol. 616. P. 121222.
  31. Guo Y., Zhang Y., Ma, N., Xu J., Zhang T. Long-term changes in evaporation over Siling Co Lake on the Tibetan Plateau and its impact on recent rapid lake expansion. Atmos. Res. 2019. Vol. 216. P. 141—150.
  32. Hamdani I., Assouline S., Tanny J., Lensky I. M., Gertman I., Mor Z., Lensky N. G. Seasonal and diurnal evaporation from a deep hypersaline lake: The Dead Sea as a case study. J. Hydrol. 2018. Vol. 562. P. 155—167.
  33. Harvie C. E., Weare J. H., Hardie L. W., Eugster H. P. Evaporation of seawater. Calculated mineral sequences. Science. 1980. Vol. 208. P. 498—500.
  34. Harvie C. E., Eugster H. P., Weare J. H. Mineral equilibria in the six-component seawater system Na—K—Mg—Ca—Cl—SO4—H2O at 25 °C. II. Compositions of the saturated solutions. Geochim. Cosmochim. Acta. 1982. Vol. 46. N 9. P. 1603—1618.
  35. Harvie C. E., Moller N., Weare J. H. The prediction of mineral solubilities in natural waters: the Na—K—Mg—Ca—H—Cl—SO4—OH—HCO3—CO3—CO2—H2O system to high ionic strengths at 25 °C. Geochim. Cosmochim. Acta. 1984. Vol. 48. N 5. P. 723—751.
  36. Jones B. F., Naftz D. L., Spencer R. J., Oviatt C. G. Geochemical evolution of Great Salt Lake, Utah, USA. Aquatic Geochem. 2009. Vol. 15. N 1. P. 95—121.
  37. Melese H., Debella H. J. Comparative study on seasonal variations in physico-chemical characteristics of four soda lakes of Ethiopia (Arenguade, Beseka, Chitu and Shala). Heliyon. 2023. Vol. 9. N 5. Paper 16308.
  38. Moller N. The prediction of mineral solubilities in natural waters: A chemical equilibrium model for the Na–Ca–Cl–SO4–H2O system to high temperature and concentration. Geochim. Cosmochim. Acta. 1988. Vol. 52. N 4. P. 821—837.
  39. Nordstrom D. K., Campbell K. M. Modeling low-temperature geochemical processes. In: Treatise on Geochemistry. Amsterdam: Elsevier Pergamon, 2014. Vol. 7. P. 27—68.
  40. Zheng M., Liu X. Hydrochemistry of salt lakes of the Qinghai-Tibet plateau, China. Aquat. Geochem. 2009. Vol. 15. P. 293—320.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025