Состав водорода
Уайт также отмечает, что метеорные воды являются главным источником большинства гидротермальных систем. Он добавляет, что существующая точность измерения и небольшие изменения изотопного состава термальных и метеорных вод каждого из исследованных районов допускают возможность присутствия в термальной системе до 5-10 % вод неметеорного происхождения с иным изотопным составом. В подтверждение этого мнения можно привести множество результатов экспериментальных исследований, появившихся в последние годы. Например, в работе на основании изучения изотопного состава водорода, кислорода и углерода рассмотрено происхождение гидротермальных растворов, связанных с траповым вулканизмом Сибирской платформы. Авторы установили, что вариации 8D вод, равновесных с базальтами при температуре 200-300 °С, составляют от -75 до -54 %о и указывают на общее метеорно-морское происхождение растворов, участвующих в переносе минеральных компонентов в процессах хлоритизации базальтов.
В настоящее время предпринимаются попытки расширить круг изотопных отношений, изучаемых для установления генезиса гидротерм и гидротермальных рудообразующих флюидов. Достигнуты определенные успехи в изучении изотопного состава благородных газов в гидротермах и газово-жидких включениях, изотопов стронция, изотопов стронция и лития, кремния, а также изотопов других элементов, и в первую очередь серы, углерода и свинца.
Как известно, атмосферная ССь вместе с растворенной углекислотой резервуара гидросферы составляет единую физико-химическую объемную систему. Парциальное давление СО2 в атмосфере отвечает равновесному состоянию этой системы.
С другой стороны, СОт атмосферы является источником углерода для биохимического синтеза. Атмосферная углекислота представляет собой общее звено органического и неорганического цикла углерода на Земле. Этим двум ветвям кругооборота углерода соответствуют и наиболее важные процессы разделения изотопов углерода в природе. Биологическое фракционирование приводит к значительному обогащению органического вещества легким изотопом углерода по сравнению с атмосферной углекислотой, а фракционирование в системе атмосфера—гидросфера приводят к обогащению тяжелым изотопом углерода карбонат—иона.
