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

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

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.

About the authors

M. V Charykova

Saint Petersburg State University

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

E. P Kayukova

Saint Petersburg State University

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

V. I Vasenko

Crimean Hydrogeological Operating Station

Email: m-char@yandex.ru
Saki, Russia

A. M Bessonova

Saint Petersburg State University

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

O. E Reshetnikova

Saint Petersburg State University

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

References

  1. Alipour S. Hydrogeochemistry of seasonal variation of Urmia Salt Lake, Iran. Saline Systems. 2006. Vol. 2. N 9. P. 1—19.
  2. Bethke C. M. Geochemical and biogeochemical Reaction Modeling. Cambridge University press, 2008. 543 p.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Deocampo D. M., Jones B. F. Geochemistry of saline lakes. In: Treatise on Geochemistry. Amsterdam: Elsevier Pergamon. 2014. Vol. 7. P. 437—469.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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.
  12. 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.
  13. 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.
  14. 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.
  15. Nordstrom D. K., Campbell K. M. Modeling low-temperature geochemical processes. In: Treatise on Geochemistry. Amsterdam: Elsevier Pergamon, 2014. Vol. 7. P. 27—68.
  16. Zheng M., Liu X. Hydrochemistry of salt lakes of the Qinghai-Tibet plateau, China. Aquat. Geochem. 2009. Vol. 15. P. 293—320.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».