По изотопам урана, водорода и кислорода подземных вод выявляется разный характер процессов взаимодействия вода–порода в структурах Байкальской рифтовой системы (БРС), унаследовавших зону Главного Саянского разлома (ГСР) и получившего развитие в сопредельном архейском Шарыжалгайском блоке фундамента Сибирского палеоконтинента. Для пресных холодных подземных вод верхнего гидрогеодинамического этажа, в Култукском резервуаре зоны ГСР, обосновывается модель двух-компонентного смешения, первоначально полученная по изотопам U и Sr и подтвержденная в настоящей работе по изотопам H и O. Значения δ²Н и δ¹⁸О возрастают с повышением содержания растворенного кремния. Тренд нижнего гидрогеодинамического этажа представлен термальными водами Баунтовской впадины, в которых значения δ²Н и δ¹⁸О снижаются с повышением содержания растворенного кремния. В U-H-O-изотопной систематике на станциях гидрогеохимического мониторинга сейсмической угрозы в БРС подчеркивается особое значение геохимических характеристик подземных вод, полученных для родника ст. 143А Култукского полигона. В водах этой станции определено более высокое отношение активностей ²³⁴U/²³⁸U (ОА4/8), чем в подземных водах ГСР Култукского резервуара. Геохимические характеристики вод ст. 143А частично соответствуют геохимическим характеристикам подземных вод Култукского резервуара в зоне ГСР, а частично – геохимическим характеристикам подземных вод северо-западного побережья Байкала и восточного побережья Иркутского водохранилища. Предполагается, что в подземные воды этих территорий входит компонент глубинных вод Южно-Байкальского резервуара (ЮБР). Отличие U-H-O-изотопных характеристик вод родника ст. 143А от характеристик подземных вод Култукского полигона в зоне ГСР объясняется структурным контролем выхода этого родника дуговым разломом КБЖД, заложенным в архейском Шарыжалгайском блоке края Сибирского палеоконтинента, вдоль Обручевского разлома. Выявленное с течением времени снижение значений ОА4/8 в водах родника ст. 143А свидетельствует о нарастании сжатия в глубинной части дугового разлома, происходящем в настоящее время. Продолжение этого процесса может иметь катастрофические последствия – сход крупного оползня в Южно-Байкальскую впадину по плоскости дугового разлома.