Изотопный состав (δ¹⁸О, δ¹⁷О, δD) ледниковых озёр моренно-ледникового комплекса Адыгене, северный Тянь-Шань

Исследован изотопный состав высокогорных озёр моренно-ледникового комплекса Адыгене, расположенных на территории северного склона хр. Киргизский Ала-Тоо бассейна р. Ала-Арча. В ходе проведённого исследования удалось выделить три группы ледниковых озёр. Для озёр внутриморенной депрессии характерен облегчённый изотопный состав: от –11.29 до –12.17‰ по δ¹⁸О и от –71.63 до –78.14‰ по δD, где основной источник питания – это талые ледниковые воды ледника Адыгене. Изотопный состав термокарстовых озёр определяется несколькими факторами: временем их формирования в теле основной морены, характеристиками источников питания и периодом водообмена. Изотопный состав старых термокарстовых озёр более тяжёлый по сравнению с молодыми термокарстовыми озёрами: δ¹⁸О меняется от –5.86 до –7.78‰ для старых озер, и от –8.74 до –10.16‰ для молодых; δD от –37.95 до –51.34‰ для старых озёр и от –56.73 до –63.44‰ для молодых озёр соответственно. D-excess для старых озёр также отличается низкими значениями – от 9.0 до 10.2‰ по сравнению с диапазоном 14.2 до 18.0‰ для молодых озёр. Для старых термокарстовых озёр более вероятна закрытая система с единым источником питания в виде атмосферных осадков, в то время как для молодых термокарстовых озёр предполагается смешанный тип питания и открытая сообщающаяся система. Коэффициент регрессии λ линии δ´¹⁷О–δ´¹⁸О и ∆´¹⁷O, построенной для озёр, подтверждает отсутствие значимого влияния испарения на изотопный состав исследуемых озёр.

1. Васильчук Ю.К., Котляков В.М. Основы изотопной геокриологии и гляциологии. М.: Изд-во МГУ, 2000. 616 с.

2. Геология СССР. Т. 25. Киргизская ССР. Часть 1. Геологическое описание. Книга 1: Недра. Москва, 1972. 280 с.

3. Екайкин А.А.Стабильные изотопы воды в гляциологии и палеогеографии. Методическое пособие. СПб.: ААНИИ, 2016. 64 с.

4. Ерохин С.А., Загинаев В.В. Тенденции прорывоопасности в развитии горных озёр Кыргызстана. В сб.: Селевые потоки: катастрофы, риск, прогноз, защита. Тр. 6-й Международной конференции (Душанбе–Хорог, Таджикистан). Таджикистан, 2020. Т. 1. С. 194–207.

5. Загинаев В.В., Ерохин С.А., Маматканов Д.М. Влияние изменения температуры воды моренно-ледниковых озёр на их прорывоопасность // Изв. вузов Кыргызстана. 2018. № 11. С. 26–30.

6. Загинаев В.В., Ерохин С.А., Кубанычбек уулу Н., Чонтоев Д.Т. Мониторинг высокогорных озер северного склона Киргизского хребта с целью определения прорывоопасного периода. Бишкек: Наука, новые технологии и инновации Кыргызстана. 2019. № 4. C. 139–142.

7. Aron P.G., Levin N.E., Beverly E.J., Huth T.E., Passey B.H., Pelletier E.M., Poulsen C.J, Winkelstern I.Z., Yarian D.A. Triple oxygen isotopes in the water cycle // Chemical Geology. 2021. № 565. 120026. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2020.120026

8. Barkan E., Luz B. High precision measurements of 17O/16O and 18O/16O ratios in H2O // Rapid Communications in Mass Spectrometry. 2005. V. 19. № 24. P. 3737–3742. https://doi.org/10.1002/rcm.2250

9. Barkan E., Luz B. Diffusivity fractionations of H2 16O/ H2 17O and H2 16O/H2 18O in air and their implications for isotope hydrology // Rapid Communications in Mass Spectrometry. 2007. V. 21. P. 2999–3005. https://doi.org/10.1002/rcm.3180

10. Bershaw J. Controls on deuterium excess across Asia // Geoscience. 2018. V. 8. № 7. P. 257. https://doi.org/10.3390/geosciences8070257.

11. Craig H. Isotopic Variations in Meteoric Waters // Science. 1961. V. 133. P. 1702–1703. https://doi.org/10.1126/science.133.3465.1702

12. Dansgaard W. Stable isotopes in precipitation // Tellus. 1964. V 16. № 4. P. 436–468. https://doi.org/10.3402/tellusa.v16i4.8993

13. FalatkovaK., Šobr M., Slavík M., Bruthans J., JanskýB. Hydrological characterization and connectivity of proglacial lakes to a stream, Adygine ice-debris complex, northern Tien Shan // Hydrological Sciences Journal. 2020. V. 65. № 4. P. 610–623. https://doi.org/10.1080/02626667.2020.1711913

14. Falatkova K., Šobr M., Neureiter A., Schöner W., Jansky B., Häusler H., Engel Z., Benes V. Development of proglacial lakes and evaluation of related outburst susceptibility at the Adygene ice-debris complex, northern Tien-Shan // Earth Surface Dynamics. 2019. V. 7. P. 301–320. https://doi.org/10.1080/02626667.2020.1711913

15. Gonfiantini R., Wassenaar L.I., Araguas-Araguas L., Aggarwal P.K. A unified Craig-Gordon isotope model of stable hydrogen and oxygen isotope fractionation during fresh or saltwater evaporation // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2018. V. 235. P. 224–236. https://doi.org/10.1016/j.gca.2018.05.020

16. Hulston J.R., Thode H.G. Variations in the S33, S34, and S36 contents of meteorites and their relation to chemical and nuclear effects // Journ. of Geophys. Research. 1965. V. 70. № 14. P. 3475–3484.

17. Koster R.D., de Valpine D.P., Jouzel J. Continental water recycling and H2 18O concentrations // Geophys. Research Letters. 1993. V. 20. P. 2215–2218. https://doi.org/10.1029/93GL01781

18. Kreutz K.J., Wake C.P., Aizen V.B., Cecil L.D., Synal H.A. Seasonal deuterium excess in a Tien Shan ice core: Influence of moisture transport and recycling in Central Asia // Geophys. Research Letters. 2003. V. 30. № 18. P. 1922. https://doi.org/10.1029/2003GL017896

19. Luz B., Barkan E. Variations of 17O/16O and 18O/16O in meteoric waters // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2010. V. 74. № 22. P. 6276–6286. https://doi.org/10.1016/j.gca.2010.08.016

20. Meijer H.A.J., Li W.J. The use of electrolysis for accurate δ17O and δ18O isotope measurements in water // Isotopes in Environmental Health Studies. 1998. V. 34. № 4. P. 349–369. https://doi.org/10.1080/10256019808234072

21. Miller M.F. Isotopic fractionation and the quantification of 17O anomalies in the oxygen three-isotope system: An appraisal and geochemical significance // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2002. V. 66. № 11. P. 1881–1889. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703702008323

22. Saidaliyeva Z., Shahgedanova M., Yapiyev V., Wade A.J., Akbarov F., Esenaman uulu M., Kalashnikova O., Kapitsa V., Kasatkin N., Rakhimov I., Satylkanov R., Sayakbaev D., Semakova E., Severskiy I., Petrov M., Umirzakov G., Usubaliev R. Precipitation in the mountains of Central Aisa: isotopic composition and source regions // Atmos. Chem. Phys. 2023. V. 24. P. 12203–12224. https://doi.org/10.5194/egusphere-2023-2030

23. Terzer-Wassmuth S., Araguas-Araguas L.J., Wassenaar L.I., Stumpp C. Global and local meteoric water lines for δ17O/δ18O and the spatiotemporal distribution of ∆΄17O in Earth’s precipitation // Scientific Reports. 2023. V. 13. 19056. https://doi.org/10.1038/s41598-023-45920-8