Минеральный состав проб донных отложений на реках бассейна Катуни определялись доцентами Русаковой Л. Д. и Шарабура Г. Д. путем просмотра порошковых проб под бинокуляром и вычислением их количества, химический анализ воды по методике анализа природных вод [1]. Анализ проб на С. орг проводился в Красноярском отделении СНИИГГИМС методом спектрального количественного анализа с применением мощной дуги, предварительной обработки проб соляной кислотой. Анализы на ртуть выполнялись атомно-абсорбционным методом в Обнинском институте экспериментальной метеорологии.
В минеральном составе проб донных отложений обнаружены минералы кварца, гидрослюды, гидрохлориты, сидерит, доломит, кальцит, окислы железа, полевой шпат, гранит, в отдельных пробах зерна киновари, гипс, малахит, чаще пирит и др. минералы. Количественный состав минералов отражает геологическое строение той площади водосбора, где отобрана проба донного осадка. В местах развития лав основного состава (порфириты, диабазы) наиболее широко распространены хлорит, гидролюда и окислы железа, кварц в этих пробах занимает небольшое место. Такой минеральный состав характерен для проб на р. Сема (проба 1), р. Туекта (проба 2), р. Большой Ильгумень (проба 3), на Катуни у с. Иня (проба 22), на р. Чуя в одном км от впадения в Катунь (проба 21).
Донные отложения, содержащие до 90% кварца, отмечаются в местах развития гранитных массивов или кварцитов. Значительное содержание магнетита (до 10-15%) на р. Катуни у с. Еланды можно считать аномальным, но оно объясняется повышенным удельным весом магнетита и снижением скорости течения реки, способствующим накоплению этого минерала. Проба донных отложений на р. Большой Яломан при его впадении в р. Катунь (проба 4) содержит 70% кварца, 20% хлорита потому, что р. Катунь выше впадения Б. Яломана сформировала эрозионные террасы в кварцитах, определивших минеральный состав этой пробы.
Донные отложения на р. Чибит у п. Акташ (проба 5) и при впадении в неё р. Акташки (проба 18), на р. Белая перед впадением в р. Чибит (проба 10), р. Арлу-Айры ниже штольни (проба 12) содержат значительное количество кварцита за счет размыва гранитов Акташского рудного поля. В местах развития карбонатных толщ а минеральном составе донных отложений преобладают доломиты, кальциты.
Анализ проб донных отложений на хром, свинец, ванадий, марганец, никель молибден, медь, цинк, кобальт, кадмий, мышьяк, стронций свидетельствует, что их содержание находится в пределах фоновых (кларковых) единиц и зависит от содержания в горных породах, от конкретных геологических условий района, зон оруднения.
В пробах, отобранных в притоках левобережья р. Катуни, отмечены следы цинка, меди, элементы группы железа, связанных с полиметаллическим оруднением. Пробы правобережной зоны р. Катуни и её правых притоков (р. Чуя в 1 км от впадения в р. Катунь (проба 21), р. Катунь у с. Иня (проба 22), у с. Еланда (проба 24), у с. Чемал (проба 24) не содержат свинец, незначительное количество цинка, меди и бария, что объясняется отсутствием полиметаллического оруднения. В местах впадения в р. Чибит р. Акташки отмечено значительное содержание мышьяка, бора, т.е. элементов - спутников ртутной минерализации, формирующихся за счет разрушения рудной зоны.
Анализы проб донных отложений на органический углерод свидетельствуют о небольшом содержании органики, об отсутствии условий для её накопления в холодной воде Катунского бассейна. Особое место занимает проба 2 на р. Туекта у с. Теньги, где содержание ОВ самое высокое и составляет 6,8%. Обилие растительного детритуса, изменяющего физико-химические показатели воды, и донные отложения связаны с эксплуатацией животноводческого комплекса (выпас скота, охотные дворы, доильные установки), обильным травостоем первой надпойменной террасы р. Туекты.
Донные отложения и пробы воды Катунского бассейна забирались и анализировались синхронно в 20 стационарных точках бассейна Катуни, что позволило отметить некоторую зависимость (проба 2 по воде и донным отложениям адекватно отражает смену природных условий в долине р. Туекты).
Все пробы воды в пределах Акташской ртутной зоны (пробы 5,11,13,14,20), как и донные отложения, фиксируют повышенное содержание общей ртути, что объясняется влияние пород, формирующих осадки, переработкой рудных тел, усилением процессов выветривания. На стр: 4-5 даны результаты химического анализа и типы воды, отражающие связь воды и донных отложений. На основе изложенных фактов мы пришли к следующим выводам: литология пород, донные отложения рек бассейна Катуни определяют физико-химические показатели катунской воды. По химическому составу воды Катунского бассейна относятся к гидрокарбонатному классу без существенных изменений суммы солей в пробах среднего и нижнего течения р. Катуни. Состав микроэлементов в донных отложениях соответствует содержанию их в горных породах и особенностям геологического строения Катунского бассейна. Минералогический состав донных отложений свидетельствует об органическом механическом переносе частиц рудных элементов. Активному переносу на значительное расстояние подвержены глинистые и пылеватые частицы с небольшим удельным весом. Содержание ОВ в донных отложениях р. Катуни колеблется в пределах от 0,17 до 0,35%, накопление ОВ не происходит и наблюдается тенденция к снижению органических веществ вниз по течению реки (0,35 - 0,28%) у с. Ини, (0,2 - 0,17%) у с. Еланды. Физико-химические свойства воды Катунского бассейна устойчивы по сезонам и годам.
 /проб |
Проба 1 | Проба 2 | Проба 3 | Проба 4 | Проба 5 | Проба 10 | ||||||||||||
| Место забора воды и донных отложений | р. Сема у с.Черга | р. Туекта у с. Теньга |
р. Большой Ильгумень у с. Купчегень | р. Большой Яломан |
р. Чибит, с.Акташ | р.Белая перед впадением р.Чибит | ||||||||||||
| мг/л | мг-экв/л | экв% | мг/л | мг-экв/л | мг/л | мг/л | мг/л | экв% | мг/л | мг-экв/л | экв% | мг/л | мг-экв/л | экв% | мг/л | мг-экв/л | экв% | |
| Fe++ | нет | ---- | ---- | нет | ---- | след | след | след | ---- | нет | ---- | ---- | нет | ---- | ---- | след | --- | ---- |
| Fe+++ | нет | ---- | ---- | нет | ---- | след | след | след | ---- | след | ---- | ---- | нет | ---- | ---- | след | ---- | ---- |
| Ca++ | 69,5 | 3,47 | 58 | 34,8 | 1,75 | 34,8 | 34,8 | 34,8 | 58,2 | 34,8 | 1,75 | 61,9 | 26,1 | 1,3 | 48 | 34,8 | 1,75 | 46,3 |
| Mg++ | 10,2 | 0,88 | 14,8 | 5,2 | 0,42 | 17,0 | 17,0 | 17,0 | 19,8 | 10,1 | 0,86 | 30,4 | 10,2 | 0,87 | 32 | 17,0 | 1,28 | 34,1 |
| Na+ K+ | 37,4 | 1,63 | 27,2 | 15,1 | 0,66 | 16,5 | 16,5 | 16,5 | 22 | 5,06 | 0,22 | 7,7 | 12,8 | 0,56 | 20 | 16,5 | 0,74 | 196 |
| Общ.жестк | 79,7 | 4,35 | 72,8 | 40 | 2,17 | 51,8 | 51,8 | 51,8 | 7,8 | 44,9 | 2,7 | 92,7 | 36,3 | 2,17 | 80 | 51,8 | 3,04 | 80,4 |
| Σ катионы | 117 | 5,92 | 100 | 55,1 | 2,83 | 67,8 | 67,8 | 67,8 | 100 | 49,6 | 2,83 | 100 | 49,1 | 2,73 | 100 | 67,8 | 3,76 | 100 |
| HCO3¯ | 320 | 5,25 | 87,7 | 128 | 2,18 | 160 | 160 | 160 | 70,8 | 128 | 2,18 | 87 | 128 | 2,18 | 79,9 | 160 | 2,62 | 69,2 |
| CL¯ | 23,2 | 0,63 | 10,5 | 18,6 | 0,55 | 22,3 | 22,3 | 22,3 | 24,6 | 18,6 | 0,55 | 19,3 | 18,6 | 0,55 | 20,3 | 22,3 | 0,62 | 16,4 |
| SO4¯ | 5-10 | 0,1 | 1,8 | 5-10 | 0,1 | 25 | 25 | 25 | 4,5 | 5-10 | 0,1 | 3,7 | нет | ---- | --- | 25 | 0,52 | 14,3 |
| CO2 | 22 | 1 | --- | 22 | 1 | 11 | 11 | 11 | 11 | 0,3 | 16,5 | 0,76 | 11 | 0,3 | ||||
| CO3²¯ | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ----- | ----- | ----- | ----- | ----- | ----- | ----- | ---- | ---- | ---- |
| Σ анионы | 353 | 5,98 | 100 | 156 | 2,83 | 207, | 207, | 207, | 100 | 156 | 2,83 | 100 | 146 | 2,79 | 100 | 207, | 3,76 | 100 |
| Окисляемость | ||||||||||||||||||
| PH | 6,7 | 6,7 | 6,8 | 7,2 | 7,0 | |||||||||||||
| Общ.минерализац | 470 | 213 | 283 | 283 | 283 | 213 | 201 | 283 | ||||||||||
| / проб |
Проба 12 | Проба 18 | Проба 21 | Проба 22 | Проба 24 | Проба 25 | ||||||||||||
| Место забора воды и донных отложений | р.Арлу-Айрос | р.Чибит перед впадением в нее р.Акташки | р.Чуя в 1км от впаденияв р.Катунь | р.Катунь у с.Ини(255 км) | р.Катунь у с.Еланды | р.Катунь у с.Чемал | ||||||||||||
| мг/л | мг-экв/л | экв% | мг/л | мг/л | мг-экв/л | экв% | мг/л | мг/л | мг-экв/л | экв% | мг/л | мг/л | мг-экв/л | экв% | мг/л | мг-экв/л | экв% | |
| Fe++ | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| Fe+++ | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | след | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| Ca++ | 34,8 | 1,75 | 46,4 | 26,1 | 34,8 | 1,75 | 46,4 | 26,1 | 34,8 | 1,75 | 46,4 | 26,1 | 26,1 | 1,3 | 35,4 | 26,1 | 1,3 | 35,5 |
| Mg++ | 5,2 | 0,42 | 11,2 | 17,1 | 5,2 | 0,42 | 11,2 | 17,1 | 5,2 | 0,42 | 11,2 | 17,1 | 5,3 | 0,44 | 11,9 | 5,3 | 0,44 | 11,9 |
| Na+ K+ | 86,8 | 1,6 | 42,4 | 24,6 | 86,8 | 1,6 | 42,4 | 24,6 | 86,8 | 1,6 | 42,4 | 24,6 | 44,3 | 1,93 | 52,7 | 44,3 | 1,93 | 52,7 |
| Общ.жестк | 40,0 | 2,17 | 57,6 | 43,2 | 40,0 | 2,17 | 57,6 | 43,2 | 40,0 | 2,17 | 57,6 | 43,2 | 31,4 | 1,74 | 47,3 | 31,4 | 1,74 | 47,3 |
| Σ катионы | 76,8 | 3,78 | 100 | 67,8 | 76,8 | 3,78 | 100 | 67,8 | 76,8 | 3,78 | 100 | 67,8 | 75,7 | 3,67 | 100 | 75,7 | 3,67 | 100 |
| HCO3¯ | 160 | 268 | 69,4 | 192 | 160 | 268 | 69,4 | 192 | 160 | 268 | 69,4 | 192 | 192 | 3,12 | 85,1 | 192 | 3,12 | 85,1 |
| CL¯ | 22,3 | 0,62 | 16,6 | 18,6 | 22,3 | 0,62 | 16,6 | 18,6 | 22,3 | 0,62 | 16,6 | 18,6 | 18,6 | 0,55 | 149 | 18,6 | 0,55 | 149 |
| SO4¯ | 26 | 0,54 | 14 | нет | 26 | 0,54 | 14 | нет | 26 | 0,54 | 14 | нет | нет | ---- | ---- | нет | ---- | ---- |
| CO2 | 16,5 | 0,76 | 22 | 16,5 | 0,76 | 22 | 16,5 | 0,76 | 22 | 22 | 1 | 16,5 | 0,76 | |||||
| CO3²¯ | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| Σ анионы | 208 | 3,87 | 100 | 210 | 208 | 3,87 | 100 | 210 | 208 | 3,87 | 100 | 210 | 210 | 3,67 | 100 | 210 | 3,67 | 100 |
| Окисляемость | ||||||||||||||||||
| PH | 7,2 | 7,2 | 7,2 | 6,7 | 6,6 | |||||||||||||
| Общ.минерализац | 286 | 284 | 286 | 284 | 286 | 284 | 284 | 284 | ||||||||||
| Проба 1 | HCO³ 88 CL10 M0,5 CO² 0,02--------pH6,7 Ca58 Na27 Mg15 | Проба 12 | HCO³ 69 CL17 SO14 M0,3 CO² 0,01--------pH7,2 Ca46 Na42 Mg12 |
| Проба 2 | HCO³ 77 CL19 SO 4 M0,2 CO² 0,02---------pH6,7 Ca62 Na29 Mg15 | Проба 18 | HCO³ 83 CL17 M0,3 CO² 0,02--------pH6,7 Ca75 Mg35 Na 50 |
| Проба 3 | HCO³ 71 CL35 SO4 M0,2CO² 0,01---------pH6,8 Ca58 Na22 Mg20 | Проба 21 | HCO³ 83 CL17 M0,2 CO² 0,01--------pH6,7 Ca55 Mg15 Na 30 |
| Проба 4 | HCO³ 87 CL19 SO4 M0,2 CO² 0,01---------pH6,8 Ca52 M30 Na8 | Проба 22 | HCO³ 83 CL17 M0,2 CO² 0,01--------pH6,6 Ca55 Mg28 Na17 |
| Проба 5 | HCO³ 80 CL 20 M0,2 CO² 0,01---------pH7,2 Ca48 Mg32 Na20 | Проба 24 | HCO³ 84 CL16 M0,3 CO² 0,02--------pH6,7 Na53 Ca35 Mg12 |
| Проба 10 | CO³ 69 CL17 SO14 M0,3 CO² 0,01--------pH 7,0 Ca 46 Mg34 Na20 | Проба 25 | HCO³ 84 CL16 M0,3 CO² 0,01--------pH6,6 Na53 Ca35 Mg12 |