Hydrogeological assessment and temperature heterogeneity of the Karadala geothermal groundwater field on the left bank of the Ili River

Р.С.  Аманжолова; С.A.  Кулбекова; Е.С.  Ауелхан; Р.С. Акпанбаев

doi:10.51301/ejsu.2026.i5.06

Авторы

Р.С. Аманжолова Satbayev University, Қазақстан
С.A. Кулбекова Satbayev University, Қазақстан
Е.С. Ауелхан Satbayev University, Қазақстан
Р.С. Акпанбаев Satbayev University, Қазақстан

##plugins.pubIds.doi.readerDisplayName##:

https://doi.org/10.51301/ejsu.2026.i5.06

Ключевые слова:

Қарадала, Іле артезиан алабы, Жаркент алабы, жоғарғы бор сулы кешені, термалды жерасты сулары, температуралық аномалия, мониторинг

Аннотация

Қазақстанның оңтүстік-шығысында орналасқан Қарадала жерасты сулары кен орны тұщы арынды жерасты суларының маңызды көзі және төмен температуралы геотермалдық энергияның әлеуетті ресурсы болып табылады. Зерттеудің мақсаты 1968-1971 жылдардағы мұрағаттық мәліметтер мен 2022-2024 жылдардағы гидрогеологиялық зерттеу деректері негізінде Іле өзенінің сол жағалауындағы белгіленген зерттеу аумағының гидрогеологиялық жағдайы мен температуралық әркелкілігін сипаттау болды. Зерттеу аумағында 15 ұңғымадан тұратын деректер жиынтығына сипаттамалық статистика, Пирсон және Спирмен корреляциялық талдаулары және ең кіші квадраттар әдісіне негізделген сызықтық регрессия көмегімен талданды. Талдау дереккөздерде көрсетілген ұңғыма тереңдігі мен жерасты суларының температурасы арасындағы байланысты бағалау мақсатында жүргізілді. Ұңғымалардың тереңдігі 420-663.5 м, ал жерасты суларының температурасы 22.0-42.4°C аралығында өзгерді. Тереңдік пен температура арасында статистикалық мәнді орташа оң байланыс анықталды: Пирсон коэффициенті (r = 0.554), (p = 0.032); Спирмен коэффициенті (ρ = 0.666, p = 0.007; R² = 0.307). Сонымен қатар, тереңдігі ұқсас ұңғымалар арасында айқын температуралық айырмашылықтар байқалды. Нәтижелер ұңғыма тереңдігі байқалған температуралық өзгергіштіктің тек бір бөлігін ғана түсіндіретінін көрсетті. Жерасты суларының жергілікті қозғалысының, әртүрлі сулы кешендер суларының араласуының, сүзгі орнатылған аралықтардың және тектоникалық құрылымдардың ықтимал әсерін стандартталған мониторинг, статикалық температуралық каротаж, гидрохимиялық талдау және экологиялық трассерлер әдістері арқылы қосымша зерттеу қажет.

Библиографические ссылки

Adenova, D., Sagin, J., Absametov, M., Murtazin, Y., & Smolyar, V. (2026). Regional assessment of groundwater flow of natural and predicted resources of fresh and low-mineralized waters in Southern and Western Kazakhstan. Water, 18(12), 1520. https://doi.org/10.3390/w18121520

Kozhagulova, A., Yapiyev, V., Karabayanova, L., Dillinger, A., Zavaley, V., Kalitova, A., Bayramov, E., Holbrook, J., Grasby, S. E., & Fustic, M. (2023). Geological controls on the geothermal system and hydrogeochemistry of the deep low-salinity Upper Cretaceous aquifers in the Zharkent (east-ern Ily) Basin, south-eastern Kazakhstan. Frontiers in Earth Science, 11, 1212064. https://doi.org/10.3389/feart.2023.1212064

Kismelyeva, B., Kalitova, A., Kalitov, D., Zavaley, V., Auyelkhan, Y., Akpanbayev, R., Koizhaiganova, R., Kalitov, M., & Atabekova, Z. (2026). Hydrogeochemical signature of Cretaceous geothermal waters of the Zharkunak Zone, Eastern Ili Depression. Water, 18(7), 870. https://doi.org/10.3390/w18070870

Exploration of the Karadala irrigation area and estimation of exploitable groundwater reserves as of 1 September 1971. (1971). Unpublished hydrogeological exploration report.

Kalitov, D.K., Baqytzhanova, Q.B., Zhumagazina, Q.M., & Kenzhebekov, E.T. (2024). Hydrogeological reassessment with engineering-geological investigations at a scale of 1:200,000 for map sheets K-44-II and K-44-III in the Almaty Region: Report on work conducted in 2022-2024. Un-published hydrogeological report. Satbayev University.

Kondratyeva, I.M., & Zenchenko, V.P. (1970). Report on the results of prospecting and exploration works to identify wa-ter-supply sources for the Chundzha district centre, Alma-Ata Region. Unpublished hydrogeological report. AAGGE Archives.

Kan, M. S. (1965). Thermal waters of the Ili Depression. Izvestiya of the Academy of Sciences of the Kazakh SSR, Ge-ological Series, (5).

Kaltaev, M.K. (1975). Pressurized waters of the Upper Cre-taceous deposits of Karadala: Formation conditions and pro-spects for use. In Hydrogeological and engineering-geological studies in Kazakhstan (Issue 2). Kazakhstan Pub-lishing House.

Yin, Z., Li, X., Huang, C., Chen, W., Hou, B., Li, X., Han, W., Hou, P., Han, J., Ren, C., Zou, J., Hua, S., Xu, L., & Zhao, Z. (2023). Analysis of the formation mechanism of medium- and low-temperature geothermal water in Wuhan based on hydrochemical characteristics. Water, 15(2), 227. https://doi.org/10.3390/w15020227

Lv, G., Zhang, X., Wei, D., Yu, Z., Yuan, X., Sun, M., Kong, X., & Zhang, Y. (2023). Water–rock interactions, genesis mechanism, and mineral scaling of geothermal waters in northwestern Sichuan, SW China. Water, 15(21), 3730. https://doi.org/10.3390/w15213730

Serianz, L., Markelj, A., Rman, N., Brenčič, M., & Mádl-Szőnyi, J. (2025). Hydrogeological analysis of topography-driven groundwater flow in a low-temperature geothermal aquifer system in the Julian Alps, Slovenia. Hydrogeology Journal, 33, 237-256. https://doi.org/10.1007/s10040-024-02866-z

Yapiyev, V., Ongdas, N., Pinkerneil, S., Samarkhanov, K., Kabdeshev, A., Karakulov, Y., Muzdybaev, M., Atalikhova, A., Stefan, C., Sagin, J., & Fustic, M. (2024). The exploratory dataset of isotopic composition of different water sources across Kazakhstan. Data in Brief, 54, 110360. https://doi.org/10.1016/j.dib.2024.110360

Clark, I.D., & Fritz, P. (1997). Environmental isotopes in hydrogeology. CRC Press.

Yapiyev, V., Rossi, P. M., Ala-Aho, P., & Marttila, H. (2023). Stable water isotopes as an indicator of surface water intrusion in shallow aqui-fer wells: A cold climate perspective. Water Resources Research, 59(2), e2022WR033056. https://doi.org/10.1029/2022WR033056

International Atomic Energy Agency. (n.d.). The use of envi-ronmental isotopes to assess sustainability of intensively ex-ploited aquifer systems: IAEA coordinated research project F33019. Retrieved September 4, 2026, from https://www.iaea.org/projects/crp/f33019