Modeling past and present activity of a subarctic hydrothermal system using O, H, C, U and Th isotopes

Малов, А. И.; Bolotov, Ivan N.; Pokrovsky, Oleg S.; Zykov, Sergey; Tokarev, Igor; Арсланов, Х. А.; Druzhinin, S. I.; Lyubas, Artyom A.; Gofarov, Mikhail Y.; Kostikova, I. A.; Kriauciunas, Vidas V.; Чернов, С. В.; Максимов, Ф. Е.; Bespalaya, Yulia V.; Aksenova, Olga V.

doi:10.1016/j.apgeochem.2015.07.003

Cited by 14 publications

(19 citation statements)

References 49 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…U content ( 238 U), 234 U/ 238 U activity ratio, Fe content in rock samples were determined, as described by Malov et al [15]. A piston flow model was used to estimate the 14 C residence time of groundwater in the aquifer.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Evolution of Uranium Isotopic Compositions of the Groundwater and Rock in a Sandy-Clayey Aquifer

Малов

2017

Water

View full text Add to dashboard Cite

Uranium isotopes have been used as mechanistic or time scale tracers of natural processes. This paper describes the occurrence and redistribution of U in the Vendian aquifer of a paleo-valley in NW Russia. Forty-four rock samples were collected from nine boreholes with depths up to 160 m, and 25 groundwater samples were collected from 23 boreholes with depths up to 300 m. The U, Fe concentration, and 234 U/ 238 U activity ratio were determined in the samples. Estimations were made of the 14 C and 234 U-238 U residence time of groundwater in the aquifer. It has been established that the processes of chemical weathering of Vendian deposits led to the formation of a strong oxidation zone, developed above 250 m.b.s.l. The inverse correlation between the concentrations of uranium and iron is a result of removal of U from paleo-valley slopes in oxidizing conditions, accumulation of U at the bottom of the paleo-valley in reducing conditions, and accumulation of Fe on the slopes and removal from the bottom of the paleo-valley. Almost all U on the slopes has been replaced by a newly formed hydrogenic U with a higher 234 U/ 238 U activity ratio. After, dissolution and desorption of hydrogenic U occurred from the slopes during periods with no glaciations and marine transgressions. Elevated concentrations of U are preserved in reduced lenses at the paleo-valley bottom. In these areas, the most dangerous aspect is the flow of groundwater from the underlying horizons, since during the operation of water supply wells it can lead to the creation of local zones of oxidizing conditions in the perforated screens zone and the transition of uranium into solution. For groundwater under oxidizing conditions, an increase in the concentration of uranium is characteristic of an increase in the residence time (age) of water in the aquifer. Also, the 234 U/ 238 U activity ratio increases with increasing radioactivity of groundwater. Therefore, the most rational approach is to use groundwater for drinking water supply from the slopes of the Northern Dvina basin.

show abstract

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Evolution of Uranium Isotopic Compositions of the Groundwater and Rock in a Sandy-Clayey Aquifer

Малов

2017

Water

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…1а), также более не функционирующий, находился на расстоянии 20 м от источника № 1. Полное описание гидротермальной системы и предварительные результаты химического и изотопного состава термальных вод и осажденного травертина были опубликованы Malov et al [4].…”

Section: Introductionunclassified

“…Измерения изотопов урана, тория и углерода в воде и травертине проводились, как описано ранее Malov et al [4] Общий уран определялся без предварительной концентрации ICP-MS в GET, Тулуза. Изотопы урана и тория определяли с использованием альфа-спектрометра NA -не анализировалось.…”

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

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

Малов¹

2018

The Geological Evolution of the Water-Rock Interaction

View full text Add to dashboard Cite

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.

show abstract

“…Территория исследования относится к Среднеадзьвинскому району южной кустарниковой (крупноерниковой) тундры Печорской провинции (Функционирование субарктической…, 2009). Территория урочища сформирована в результате тектонического разлома плит (Malov et al, 2015). Источники берут свое начало в верхней части склона, сложенного известняками нижнего карбона различного типа (в большей степени представленные тонко-и среднеплитчатыми крепкими серыми и желтовато-серыми известняками, реже песчановидными желтоватыми доломитами) (Силаев и др., 2008).…”

unclassified

The diversity of calcareous inclusions and the specificities of their transformation within the soils of thermal Pym-Va-Shor area

Romanis¹,

Лебедева²

2018

DSB

View full text Add to dashboard Cite

Карбонатные включения в почвах урочища Пым-Ва-Шор (Ненецкий автономный округ) представляют интерес с точки зрения возможности диагностики современного и древнего воздействия термальных вод на почвенный покров. Минерализация вод 1.48 г/л, содержание гидрокарбонатиона 0.15-0.16 г/л, pH 8.0-8.5, SAR 4.9-10.1, что позволяет им формировать травертины кальцитового состава (со скоростью 0.037-0.090 мм/год). По макростроению классифицированы карбонатные включения двух типов: первый-плотные кальцитовые породы нижнего девона и карбона; второй-пористые травертины. Сравнительный анализ микропризнаков обломков пород и травертинов позволил выявить преобладание зерен криптокристаллического и микритового кальцита с характерной плотной упаковкой. Признаки растворения отмечены исключительно с внешних сторон обломков. В породах всегда есть включения фораминифер и отсутствуют железистые и глинистые пленки, характерные для травертинов почвенных горизонтов. Для травертинов также отмечены следы раковин моллюсков и преобладание участков с разным размером и плотностью упаковки кальцита. Преобладают рыхло упакованные зоны с криптозернами (<5 мкм), между ними расположены плотно упакованные более крупные кристаллы (5-35 мкм и >35 мкм). Особенности микростроения травертинов свидетельствуют о формировании их при активном участии микробов и растений, низком расходе вод температурой около 30C. Определены микропризнаки травертинов, отражающие процессы их трансформации в обнажениях и почвенном профиле: укрупнение кристаллов кальцита (процесс перекристаллизации-характерен для стабильных условий в обнажениях); образование высокой внутренней тонкой пористости (процесс выщелачивания характерен для разрушающихся травертинов в почвах вблизи современных гидротерм); поры-трещины между минералами (процесс физического разрушения включений в почвах вне гидротерм). Все изученные почвы, кроме подбура оподзоленного, включают аналогичные по микростроению травертины на глубине 90 см, что

show abstract

Modeling past and present activity of a subarctic hydrothermal system using O, H, C, U and Th isotopes

Cited by 14 publications

References 49 publications

Evolution of Uranium Isotopic Compositions of the Groundwater and Rock in a Sandy-Clayey Aquifer

Evolution of Uranium Isotopic Compositions of the Groundwater and Rock in a Sandy-Clayey Aquifer

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

The diversity of calcareous inclusions and the specificities of their transformation within the soils of thermal Pym-Va-Shor area

Contact Info

Product

Resources

About