Строение и история развития литосферы

где λ₂₃₀ и λ₂₃₄ – постоянные распада ²³⁰Th и ²³⁴U; ²³⁰Th, ²³⁴U и ²³⁸U – активности этих изотопов, измеренные в изучаемой пробе. Расчет возраста по формуле (1) позволяет учесть также и долю

²³⁰Th, накопившуюся в образце из распадающегося во времени избыточного ²³⁴U (над равновесным с ним ²³⁸U) с момента включения урана в карбонатную структуру раковины.

В работах (Арсланов и др. 1976; Arslanov, Tertychny, Kuznetsov et al., 2002, 2002) показано, что в большинстве изученных этими авторами раковин моллюсков из трансгрессивных отложений Каспийского, Черного, Баренцева и Белого морей только самая внутренняя фракция образцов представляет собой закрытую геохимическую систему по отношению к урану и торию. Поэтому в настоящем исследовании на первой стадии радиохимического анализа 2/3 массы пробы (внешний и промежуточный слои) растворялись рассчитанным количеством азотной кислоты, а полученный раствор отбрасывался. Выделение изотопов урана и тория из остатка (внутренняя фракция) осуществлялось в соответствии с радиохимической методикой, приведенной в работе (Arslanov, Tertychny, Kuznetsov et al., 2002). Остаток пробы весом в несколько грамм переводился в раствор с помощью HNO₃ (1:1). Далее проводилось разделение и очистка изотопов урана и тория методом анионной хроматографии, с последующим электроосаждением урановой и ториевой фракции (каждой в отдельности) из спиртового раствора на Pt-мишени. Альфа-спектрометрические измерения для определения содержаний (активностей) ²³⁸U, ²³⁴

U, ²³²Th, ²³⁰Th осуществлялись в течение нескольких дней. Полученные таким образом данные послужили основой для расчета возраста исследованных раковин моллюсков (табл. 1, формула 1).

Таблица 1. Результаты радиохимического анализа и ²³⁰Th/²³⁴U-возраст образцов раковин моллюсков.

Как видно из приведенных в табл. 1 данных, удельная активность ²³²Th в исследованных образцах весьма незначительна, находясь фактически на уровне или чуть выше предела ее детектирования. Это свидетельствует о практически полном отсутствии терригенного обломочного материала в составе анализированных фракций раковин и выполнимости одной из теоретических предпосылок

²³⁰Th/U-датирования этих формаций (см. табл. 1).

3. Обсуждение

Усредненная величина изотопного отношения активностей ²³⁴U/²³⁸U для открытых районов Мирового океана составляет 1.146±0.002 (Chen et al., 1986). В шельфовых зонах океана и окраинных морях это отношение несколько выше. Например, в ископаемых раковинах моллюсков Каспийского и Черноморского побережий Кавказа значение 234U/238U варьирует в целом в пределах 1.2–1.5 и 1.0–1.4 соответственно (Арсланов и др., 1976). В настоящей работе соотношение изотопов урана в большинстве случаев существенно выше и достигает 2 и даже несколько более (ЛУУ-13, 15, 16, табл. 1). Вероятно, изученные образцы (точнее, внутренние фракции раковин) нельзя, все-таки, рассматривать как полностью закрытые системы по отношению к урану. С определенной долей уверенности можно предполагать, что в течение времени с момента отложения и захоронения раковин моллюсков имело место дополнительное поступление изотопов урана в составе грунтовых вод в исследованные образцы. Экспериментально установлено, что в подземных водах величина ²³⁴U/²³⁸

U оценивается интервалом 0.59–11.7, в континентальных поверхностных водах – 0.78–2.44 (Chenery et al., 2002). В южной части ареала распространения вечной мерзлоты это соотношение, например, для вод Алданского щита получено от ~1.5 до ~3.3 (Титаева, 2005), а для разных глубин водных горизонтов в районе г. Томска – от 1–2 до порядка 16 (Tokarev et al., 2006). Не исключено, что достаточно высокие значения ²³⁴U/²³⁸Uв изученных раковинах являются результатом привноса в них урана в составе талых вод в периоды оптимизации климатических условий и оттаивания мерзлоты (Tokarev et al., 2006). Эти процессы могли иметь место на протяжении последних как минимум ~180 тыс. лет (датировка образца ЛУУ-211 – 178.1±33.7/25.2 т. л., табл. 1) в межледниковые и межстадиальные времена. С этих позиций все полученные ²³⁰Th/U-датировки, скорее всего, в какой-то степени омоложены и не могут рассматриваться как окончательные.