Радиоактивные элементы в морской воде и глубоководных осадках

Радиоактивные элементы в морской воде и глубоководных осадках.

Заметная концентрация радия в глубоководных осадках впервые была установлена Джоли 1908, проведшим определения содержания радия в пробах донных осадков, собранных экспедицией Челленджера.

С тех пор уже накоплено значительное количество данных о концентрации радия в глубоководных осадках. Получил подтверждение факт, что морские донные осадки с глубин более 2000м обычно содержат радия больше, чем гранитоидные породы суши. Повышенная концентрация радия особенно заметна в красных глинах. Табл.7. Таблица 7. Содержание радия в континентальных породах и морских донных осадках, 10-12 г Raл Континентальные породыГлубоководные осадкиГраниты Базальты Осадочные породы0,2-0,5 0,1-1,0 0,05-0,5Красная глина Глобигериновый ил Голубая грязь3-22 3-7 1-3Как видно из данных таблицы 7 наибольшее содержание радия среди континентальных пород наблюдается в гранитах однако глубоководные осадки содержат радия гораздо больше.

Что касается механизма концентрации радия в глубоководных осадках, то, согласно имеющемуся объяснению, ионий, являющийся изотопом тория и родителем радия, осаждается в них вместе с гидроокисью железа.

Частично концентрация радия может быть связана с аккумуляцией в осадках самого радия вместе с тем считается, что осаждение урана из морской воды значительно меньше. Имеется ряд аналитических данных о содержании радия в морской воде. Эванс и другие 1938 провели определение среднего содержания радия в сложной пробе морской воды и установили, что оно равно 0,08 х 10-12 гл, а среднее содержание урана в морской воде составляет 1,5 х 10-6 гл. В отношении аккумуляции радия в глубоководных осадках Хамагуши 1939 высказал предположение, что радий осаждается вместе с коллоидальными частицами гидроокиси и окиси железа и марганца.

Его предположение подтверждается концентрацией марганца и железа в глубоководных осадках. Длительность периода со времени начала генерации ионием радия до времени образования максимального количества радия по расчетам составляет около 10 000 лет. По Крелю, на распределение радия в осадках в основном влияют колебания в скорости осаждения иония, вариации общей скорости седиментации, а также диффузия и адсорбция в осадках радия и иония.

Крель получил примерную величину скорости осаждения иония около 1-20 мм1000 лет, а содержание иония в океане составляет 3,11 х 10-15 гмл. Холланд и Калп 1956 исследовали катионный обмен радия и иония на поверхности пелагических осадков, используя для иония Th230 и радия Ra236 в качестве трассеров радиоторий Th238 и торий-Х Ra224. Полученные результаты показали, что количества абсорбированного осадками иония и радия сопоставимо с наблюдаемым в современных глубоководных осадках.

Этот факт свидетельствует о том, что одними из механизмов извлечения иония и радия из воды океана являются адсорбция и базовый обмен. Аррениус, Брамле и Пиччиотто 1957 изучили распределение -активности в глубоководных осадках севера экваториальной части Тихого океана. Полученные ими результаты свидетельствуют о том, что около половины -активности связано с фрагментами и обломками скелетных костей рыб, экскрементами животных зоны бентоса и мелкими ,1 мк высокопреломляющими кристаллами вероятно, барит другая половина, внутри пор осадков.

Пятна с высокой -активностью, наблюдаемые у обломков костей рыб, обычно связываются с изотопами тория и их производными. Пиччиотто и Вилгейм 1954 предложили новый хронологический метод, основывающийся на отношении иония и тория Th230Th232. Так как ионий или Th230,имеет период полураспада гораздо больше 1,4 х 1010 лет, то можно определить абсолютный возраст, если в пробе глубоководного осадка не содержится детритовый материал.

По их данным содержание иония в морской воде менее 2 х 10-13 г Ioл. Заключение В заключении я хотела бы затронуть, являющуюся для меня наиболее интересной проблему баланса гидросферы и атмосферы по содержанию в них СО2 Содержание СО2, 1020 гАтмосфера Океан и проточные воды Живые организмы и неразложившееся органическое вещество Осадочные породы включая интерстиционную воду Карбонаты Органический углерод Уголь и нефть0,0233 1,30 0,145 670 250 0,27 1,47 920Как мы видим из данных указанных выше углерод, некогда находившийся в первичных гидросфере и атмосфере, в настоящее время связан в осадочных породах, и количество его примерно в 600 раз превосходит содержание углерода в современных атмосфере и океане.

Но если бы всего 1 углерода существующих осадочных пород вдруг перешел бы обратно в гидросферу и атмосферу, то многие современные морские организмы перестали бы существовать.

С другой стороны, судя по скорости современного осадконакопления, не будь постоянного поступления новых количеств СО2, в гидросфере и атмосфере через несколько сотен лет наступила бы нехватка углекислоты. В этом случае вместо кальцита СаСО3 главным компонентом морских осадков стал бы брусит MgOH2. Однако в геологической истории прошлого отсутствуют признаки резкого вымирания большого количества морских организмов или осаждения MgOH2. Поэтому весьма вероятно, что в течение всех геологических периодов баланс компонентов гидросферы и атмосферы был в значительной степени сходен с современными обуславливался постоянным регулярным поступлением СО2 без резких колебаний его содержания.