Evolution of Thermal Water Isotopic Composition in Connection With Geochemical Processes in Aquifers and Climatic Changes

Abstract

АННОТАЦИЯ: Данные о современной активности 14 С в травертинах гидротермальной системы использовались в сочетании с 230 Th/U датированием травертина для оценки 14 C TDIC в древней термальной воде во время осаждения травертина ( 14 C calc ) и для расчета исходной активности 14 C ( 14 C 0 ) в этой воде. Установлено что 14 C 0 и δ 13 С снизились в молодых водах по сравнению с древними. Это связывается с климатическими изменениями. Снижение δ 13 С почвенного CO 2 и уменьшение 14 C 0 были вызваны преимущественно более теплым и влажным климатом, разложением ископаемого органического вещества и снижением активности атмосферного радиоуглерода ( 14 C atm ). Возможно также повышение растворения карбонатов и увеличение углеродного обмена между DIC и почвенным CO 2 , в связи с таянием вечной мерзлоты.ABSTRACT: Data on modern 14С activity in the travertine formations of the Pymvashor hydrothermal system were used, in combination with 230Th/U dating of the travertine, to estimate the 14C contents of the TDIC in the ancient thermal water at the time of precipitation of the travertine (14Ccalc) and to calculate the initial 14C contents (14C0) in this water. The finding in this study is that both 14C0 and δ13С have decreased in young waters compared to the ancient waters. One could link changes in 14C0 and δ13C to climate change. Decrease in δ13С of soil CO2 and decrease in 14C0 was caused predominantly by warmer and wetter climate, decomposition of fossil organic matter, and decrease in 14Catm. There could be also increased dissolution of solid carbonate and increased carbon exchange between DIC and soil CO2, caused by thawing permafrost.