Почвоведение Том 1 - Белицина Г.Д.
ISBN 5-06-001159-3
Скачать (прямая ссылка):
Серо-коричневые 860 34 50
Сероземы 810 38 60
Среднемировое значение для почвенного покрова 450 32 32
ных и пустынных почв. В целом в распределении ЕРЭ по профилю почв проявляется тесная корреляция с распределением глинистых частиц и полуторных оксидов.
Определенная дифференциация наблюдается и в пространственном распределении ЕРЭ в системе сопряженных ландшафтов, что обусловлено различиями в миграционной подвижности этих элементов. По интенсивности водной миграции тяжелые ЕРЭ в окислительных условиях образуют ряд: 238U > 226Ra > 232Th.
В окислительных условиях уран находится преимущественно в форме U(VI), которая характеризуется относительно высокой миграционной способностью, выражаемой через коэффициент водной миграции К. В этих условиях 38U относится к сильным мигрантам (К = 4—16); Ra — средний (Кх = 0,5—0,1); Th — очень слабый водный мигрант (Кх = 0,02—0,002).
Вследствие разной миграционной подвижности естественных радиоактивных элементов наблюдается перераспределение этих элементов между сопряженными ландшафтами. Так, U (VI) выносится из элювиальных ландшафтов и концентрируется на восстановительных геохимических барьерах (в пойменных, болотных и заболоченных почвах), где он восстанавливается до относительно малоподвижного U (IV). В гумидных элювиальных и трансэлювиальных ландшафтах почвы обеднены ураном в пользу радия по сравнению с их равновесным соотношением. Гидроморфные почвы аккумулятивных ландшафтов обогащены ураном. В аллювиальных русловых наносах концентрации U и Ra низкие вследствие их выщелачивания и выноса водами, отношение Ra/U в них высокое, поскольку U более подвижен; в водах преобладает уран. Сдвиг радиоизотопных отношений в почвах сопряженных ландшафтов наблюдается и для Th/U и Th/Ra, поскольку торий характеризуется гораздо меньшей миграционной подвижностью по сравнению си и Ra.
220
12.3. О возможной роли ЕРЭ в почвообразовательном процессе
В научной литературе рассматривалась возможность использования в качестве показателей почвообразовательного процесса отношение в почвах радия к урану и тория к урану. Они могут служить в качестве характеристики почвообразовательного процесса лишь для гидроморфных и палеогидроморфных почв. На других почвах оба показателя не обнаруживают достоверных изменений, обусловленных характером почвообразования, что затрудняет их рекомендацию в качестве индикаторов почвообразовательного процесса.
Высказывалось также предположение о том, что ядерные излучения ЕРЭ в почвах могут играть важную роль в почвообразовательном процессе, якобы вызывая полимеризацию органических макромолекул и способствуя улучшению структуры почвы. Фактором, обусловливающим эти процессы, считались так называемые свободные радикалы, возникающие при взаимодействии ионизирующих излучений со многими веществами и характеризующиеся высокой реакционной способностью. Сейчас установлено, что возможность улучшения структуры почвы таким способом представляется невероятной, так как доза, создаваемая излучениями естественных радиоактивных элементов, недостаточна для образования свободных радикалов в заметных концентрациях.
12.4. Определение возраста почвообразующих пород и почв с помощью радиоактивных изотопов
Явление естественной радиоактивности используется в геохронологии для определения возраста горных пород и почв. Датирование основано на измерении отношения содержания в образцах отдельных радиоизотопов к содержанию конечных стабильных продуктов их распада или соответствующих радиоактивных и стабильных изотопных аналогов. Значения этих отношений однозначно связаны с возрастом образцов.
Из имеющихся радиоактивных методов измерения возраста (урано-свинцовый, калиево-аргоновый, рубидиево-стронцевый, радиоуглеродный) лишь последний находит применение в определении возраста почв. Остальные могут быть использованы для датирования почвообразующих горных пород, так как нижнее предельное значение возраста, устанавливаемое этими методами, исчисляется десятками миллионов лет, что на много порядков превышает фактический возраст любой почвы.
Урано-свинцовый метод. В результате радиоактивного распада 23 U, 235U и 232Th образуются конечные стабильные изотопы 206РЬ, 207РЬ, 208РЬ. Отношение содержания любого из исходных нуклидов к содержанию соответствующего стабильного конечного изотопа является функцией возраста образца:
221
,0,1534- 10 *1
(49)
207N pW _ 1 ______________________ 0.9802- 10-9/ _ i
235 N C *>
(50)
____iL_pW _ 1 _____________ «0,4986• 10 •'"( _ .
232щ C 1C X
(51)
где t — возраст, лет; N — число атомов соответствующего изотопа, определяемое экспериментально; % — постоянная радиоактивного распада, равная 0,693/Т1/2.
Калиево-аргоновый метод. 40К распадается двумя способами — путем р-распада с образованием стабильного 40Са (постоянная радиоактивного распада Хр = 4,72 • 10-10 год-1) и К-за-хвата с образованием 4Ar \k = 0,585 • 10-10 год-1). Значение возраста t рассчитывается из соотношения
Рубидиево-стронциевый метод. При распаде 87Rb образуется
87 о
Sr, что позволяет использовать эту пару изотопов в качестве геохронометра. Период полураспада 87Rb составляет 47 • 109 лет. Определение возраста основано на измерении в образцах содержания 87Rb и 87Sr и расчете их соотношения аналогично другим парам изотопов.
