Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по геологии-минералогии
Геохимия донных отложений малых континентальных озер Сибири
Автореферат докторской диссертации по геологии-минералогии
|
Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТАУсредненные содержания естественных радионуклидов в донных осадках озер с различной общей минерализацией вод озер
Минерализация воды |
Th (мг/кг) |
U (мг/кг) |
К% |
Пресные |
5,3 |
3,2 |
1,3 |
Соленые |
4,9 |
3,5 |
1,2 |
Таблица 3. Средние содержания элементов в донных осадках озер и почвах их водосборных площадей различных
андшафтных зон Сибири
андшафт |
Mg |
С | К |
Na |
Fe |
Мп |
V |
Li |
Sr |
Ва |
||
% |
мг/кг |
||||||||||
Донные отложения ( среднее арифметическое стандартное отклонение |
) |
||||||||||
есо-тундровый |
0,20,1 |
0,40,2 |
0,50,2 |
0,30,1 |
1,40,9 |
264240 |
3821 |
75 |
4421 |
231112 |
|
степной |
1,71,5 |
7,114 |
1,50,8 |
1,21,1 |
2,20,8 |
624701 |
5641 |
2418 |
672985 |
402356 |
|
енточные боры |
1,20,5 |
7,46,8 |
1,10,7 |
1,31,2 |
3,52,1 |
419356 |
4332 |
2018 |
736921 |
325302 |
|
таежный |
11 |
1,81,2 |
1,30,9 |
1,00,5 |
2,82,5 |
715290 |
4735 |
128 |
12099 |
329317 |
|
горно-степной |
1,11,3 |
1721 |
0,90,4 |
0,91,0 |
1,20,6 |
763530 |
4327 |
1715 |
1093998 |
279112 |
|
горно-таежный |
1,01,1 |
2,62,7 |
1,40,9 |
1,21,0 |
3,51,9 |
530230 |
61 42 |
2718 |
280285 |
305234 |
|
Усредненный состав |
0.90.2 |
6,08,5 |
1,10,6 |
1,00,5 |
2,40,7 |
552313 |
4826 |
1815 |
491987 |
312156 |
|
Почва ( среднее aj |
шфметическое станда |
ртное отклонение) |
|||||||||
есо-тундровый |
0,20,1 |
0,20,1 |
0,70,4 |
0,40,2 |
1,20,5 |
118112 |
4822 |
85 |
8256 |
359309 |
|
степной |
0,80,4 |
2,72,7 |
1,71,5 |
1,71,1 |
2,41,1 |
702356 |
71 54 |
1511 |
362285 |
515411 |
|
енточные боры |
0,20,2 |
1,10,9 |
1,60,8 |
1,70,7 |
1,10,5 |
690389 |
5625 |
98 |
134124 |
356298 |
|
таежный |
0,70,6 |
1,20,9 |
1,61,4 |
1,41,2 |
3,02,0 |
693348 |
4941 |
1815 |
186152 |
451401 |
|
горно-степной |
1,21,1 |
2,11,4 |
1,61,1 |
1,60,9 |
2,72,1 |
834784 |
12289 |
128 |
112101 |
521552 |
|
горно-таежный |
0,60,3 |
1,61,1 |
1,91,2 |
1,81,1 |
3,91,8 |
800501 |
6431 |
1811 |
225211 |
508504 |
|
Усредненный состав |
0,60,4 |
1,51,0 |
1,51,1 |
1,40,7 |
2,40,9 |
640322 |
6828 |
139 |
184172 |
451453 |
|
Средние значе |
ния в почвах |
Зап. Сиби] |
эй* |
2,51,0 |
797440 |
8734 |
209127 |
541202 |
|||
Средние значения с верхней контин. ко\ |
)я Х7Ы* |
1,3 |
3,0 |
2,8 |
2,9 |
3,5 |
600 |
60 |
20 |
350 |
550 |
Средние значения с почв континенто( |
)я ;* |
0,6 |
1,4 |
1,4 |
0,6 |
3,8 |
500 |
90 |
30 |
220 |
500 |
Примечание: |
среда |
тее ари |
шетическс |
)е станда] |
этное отклс |
нение; * - |
Ярошевский |
, 2004] |
|||
микроэлементов (мг/кг) в донных осадках озер и почвах их
различных ландшафтных зон Сибири
андшафт |
Cd |
РЬ |
Си |
Zn |
Сг |
Ni |
Со |
Hg |
Sb |
Be |
|
Донный осадок |
|||||||||||
есо-тундровый |
0,210,1 |
1110 |
106 |
3730 |
3520 |
1810 |
114 |
0,090,05 |
0,40,2 |
0,90,5 |
|
степной |
0,140,1 |
168 |
184 |
4910 |
4227 |
344 |
92 |
0,040,02 |
0,70,6 |
1,41,1 |
|
енточные боры |
0,130,05 |
2711 |
1811 |
4115 |
41 28 |
316 |
175 |
0,080,02 |
0,40,4 |
1,21,0 |
|
таежный |
0,230,1 |
114 |
3221 |
5424 |
7241 |
4320 |
124 |
0,070,11 |
1,00,9 |
21,8 |
|
горно-степной |
0,060,04 |
1610 |
196 |
3935 |
5816 |
2310 |
87 |
0,060,04 |
1,61,4 |
0,90,9 |
|
горно-таежный |
0,130,1 |
177 |
2510 |
7540 |
4711 |
2920 |
115 |
0,070,03 |
0,70,6 |
1,51,2 |
|
Усредненный состав |
0,140,09 |
188 |
2210 |
5232 |
5223 |
3212 |
114 |
0,070,07 |
0,90,5 |
1,31,1 |
|
Почва |
|||||||||||
есо-тундровый |
0,130,04 |
96 |
84 |
1412 |
2723 |
109 |
42 |
0,050,08 |
0,20,3 |
0,40,2 |
|
степной |
0,110,05 |
1715 |
2418 |
6051 |
6758 |
3119 |
135 |
0,040,02 |
0,70,5 |
1,61,1 |
|
енточные боры |
0,100,05 |
2112 |
2112 |
4338 |
61 45 |
2521 |
84 |
0,050,03 |
0,70,4 |
1,10,5 |
|
таежный |
0,110,04 |
1810 |
2216 |
5626 |
6947 |
357 |
115 |
0,060,06 |
0,40,5 |
1,50,7 |
|
горно-степной |
0,120,08 |
1911 |
2518 |
7061 |
9475 |
3414 |
115 |
0,060,05 |
0,40,4 |
1,20,3 |
|
горно-таежный |
0,140,05 |
2114 |
2821 |
7658 |
6654 |
2921 |
147 |
0,060,07 |
0,80,5 |
1,50,4 |
|
Усредненный состав |
0,120,07 |
198 |
2412 |
6125 |
7133 |
3111 |
116 |
0,060,05 |
0,60,3 |
1,50,6 |
|
Средние значения в поч! |
зах Зап. Сибири* |
186 |
3114 |
7330 |
8427 |
4212 |
134 |
2,10,9 |
|||
Средние значения для части контин. коры * |
верхней |
0,10 |
17 |
14,3 |
52 |
35 |
18,6 |
11,6 |
0,056 |
0,3 |
3,1 |
Средние значения дл континентов* |
я почв |
0,16 |
20 |
23 |
60 |
60 |
20 |
9 |
0,11 |
0,9 |
1,5 |
Средниеаа значения современных илах океан |
в ов* |
0,28 |
52 |
237 |
130 |
60 |
97 |
65 |
1,6 |
||
При этом, ДО всегда обеднены калием, что, скорее всего, связано с выщелачиванием его из минералов в водной среде при участии органического вещества озера. Индикатором миграции радионуклидов служит изменение отношений их валовых содержаний, например (Th/U; K/Th). Для изученных почв Th/U отношение изменяется от 3 до 5, что отвечает значениям для генерализированных типов почв и покровных лессовидных суглинков [Коган, 1991; Рихванов, 1996]. При этом, Th/U отношения в ДО всегда ниже, чем в ПВП. Высокая корреляция между содержаниями Th и К означает их принадлежность к одному носителю в озерных экосистемах - обломочному материалу. На диаграмме Ca(10"2)-Th-U , где нанесены процентные соотношения этих элементов в донных илах с учетом их минерального состава, фиксируются следующие закономерности: соотношение Th/U практически во всех ДО меняется в узком интервале от 3,5 до 1,8 независимо от региона и ландшафта расположения озера (рисунок 5). При этом, с ростом карбонатной составляющей в составе ДО абсолютные значения Th и U падают, а соотношения Th/U остаются постоянными. Карбонаты по отношению к терригенному материалу, основномуаа носителюаа радиоактивныхаа элементов,аа являются15
<=>U03+3Na2C03+p0. Во-вторых, увеличение органогенной составляющей влечет за собой в некоторых случаях повышение концентрации урана в осадке. Общеизвестно, что органогенные илы обогащаются ураном в восстановительной обстановке при нейтральном или слабощелочном рН [Титаева, 2005; Рихванов, 2009 и др.]. При этом, согласно полученным данным, минерализация вод озер не оказывает существенного влияния на накопление и соотношение естественных радионуклидов в ДО озер, за исключением случаев накопления урана в осадках, обсужденных выше (таблица 2, вклейка 1).
Аналитические данные по макро- и микросоставу ДО и ПВП озер усреднены по различным ландшафтным зонам (таблицы 3 и 4, вклейка 1). Для почв эти значения сопоставимы с данными для почв Западной Сибири [Сысо, 2009] и средним значением для почвы континентов [Ярошевский, 2004] по таким элементам как Mg, Са, К, Sr, Ва, РЬ, Си, Zn, Со, Be. Выявлен значительный избыток в почвах Na, что возможно связано с их засолением, и небольшое превышение содержаний по Мп, Сг и Ni. Следует отметить дефицит в почвах изученных территорий Fe, Li, V, Cd, Th, Hg, Sb. Установленные аномальные концентрации некоторых микроэлементов в отдельных почвенных разрезах связаны с геохимическими особенностями почвообразующих пород горнонстепных ландшафтов на Алтае и в Республике Бурятия.
Сопоставление концентраций элементов в ДО озер с составом верхней континентальной коры показало избыточное накопление в процессе современного осадкообразования Са, Sr, Cd, Sb, Сг и значительное обеднение Na, Si, Al, Be, К, Ti, Th, Ba.
Сравнение данных по средневзвешенным значениям содержаний
изученных элементов в ДО и ПВП озер Сибири показало, что они
значимо не отличаются. Зафиксированы более высокие концентрации
Са, Mg, U в осадках озер всех ландшафтных зон и Sr в ландшафтах с
дефицитом влаги, a Cd, Sb, наоборот - в ландшафтах с повышенной
обводненностью.а Повышеннымиа значениямиа содержаний
микроэлементов в ДО озер относительно почв в целом отличается тундровый ландшафт. Практически во всех регионах ДО резко обеднены Na относительно почв. Скорее всего, это связано с наличием довольно значительных концентраций Mg в водах сибирских озер, присутствие которого затрудняет садку натриевых минералов. Влияние ландшафтных условий на формирование геохимического состава ДО одного и того же минерального типа четко прослеживается для органогенных и карбонатных илов (рисунок 6, вклейка 2). Отличия в распределении микроэлементов с преобладанием терригенной составляющей ДО минимальны. Для всех типов ДО наибольшая близость к содержаниям в верхней континентальной коре установлена для Со, Ni,
16
ВКЛЕЙКА 2.
|
Liаа Beа Na Mgа Alаа Si Каа Caаа Ti Vаа Crа Mnа Feаа Coаа Niаа Cuа Znаа Srаа Cdаа Sbа Baа Hgа Pbа Thаа U |
ж тундровый |
таежный ландшафт ЧжЧ горно-таежный |
^S^^V^^v^
органогенно-терригенныи
Iаа I Iаа I Iаа Iаа Iаа I Iа I Iаа I Iаа I
10 |
Liаа Beаа Na Mgаа Al Si Каа Caаа Ti V Crа Mnаа Feаа Coаа Niаа Cuа Znаа Srаа Cdаа Sbаа Baаа Hgаа Pbаа Thаа U
- горно-таежныи |
- горно-степной ландшафт
|
терригенныи |
Liаа Beа Na Mgа Al Si Каа Caаа Ti V Crа Mnа Feаа Coаа Niаа Cuа Znаа Srаа Cdаа Sbаа Ba Hgаа Pbаа Thаа U |
1 -
горно-степной ландшафт |
I ю ?
1 -
карбонатно - терригенныи
?а ?а ?а ?а ?а ?аа ?а ?а ?а ?а ?аа ?а ?а ?а ?а ?аа ?а ?а ?
Hgаа Pbаа Thаа U |
Liаа Beаа Na Mgа Al Si К Caаа Ti V Crа Mnаа Feаа Coаа Niаа Cuа Zn Srаа Cdаа Sb
ЧЧ степной ЧПЧ горно- степной ландшафт
карбонатный
0аа ? Iаа Iаа I Iаа Iаа Iаа Iаа I Iаа Iаа Iаа Iаа I Iаа Iаа Iаа Iаа I Iаа Iаа Iаа Iаа I Iаа I
Liаа Beаа Na Mgа Al Si К Caаа Ti V Cr Mnаа Feаа Coаа Niаа Cuа Zn Srаа Cdаа Sbаа Baа Hgаа Pbаа Thаа U
Рисунок 6. Тренд содержаний элементов в донных отложениях озер с осадком одного минерального типа нормированных к содержанию в верхней континентальной коре [Wedepolh, 1995] из разных ландшафтных зон
Сибири
1000 |
карбонатные (8 озер) - кварц+пш (26 озер)
- терригено-карбонатные (14)
- органогенные (7 озер)
- верх, континентальная кора*
- почвы континентов**
10 |
ж органогенно-терригенные(14)
почвы
La Сеаа Ndаа Smаа Eu Gdаа Tb Yb Lu
Рисунок 8. Тренды нормализованных по хондриту
усредненных содержаний РЗЭ различных минеральных
типов ДО озер Сибири. * - Boynton, 1984. ** -
Ярошевский, 2004
|
Ш карбонатные кварц+п.ш. органогенные А органогенно-терригенные ж контен. кора* мировой сланец* + верх. контенинтальная кора* La+Ce (г/т) |
LREE/HREE=30
Li Be NaMg Alа Siаа К Ca Tiа Vа Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Sr Cd Sb Ba Hg Pb
Рисунок 7. Усредненные содержания элементов в донных отложениях озер разных минеральных типов нормированные к содержанию в верхней континентальной коре [Wedepolh, 1995]
|
Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по геологии-минералогии