Глубоководное бурение
При глубоководном бурении в Карибском море изотопный состав водорода в поровых водах исследовали И. Фридман и К. Хардкастл. По их опытным данным в одной из скважин 5D возрастает от +5,3 %> на глубине 2,5 м от дна моря до +11,2 на глубине 51 м и затем падает до -6,8 %о на глубине 375 м. В последней скважине разрез охватывает осадки от плейстоценовых до верхнеэоценовых в интервале времени от 250 тыс. лет до 40 млн лет. Здесь распределение дейтерия в поровых водах отражает колебании 5D в океане в связи с выводом преимущественно легкого изотопа в арктические и антарктические массы льда.
Авторы отмечают, что содержание дейтерия в глубоководных морских осадках консервировано по меньшей мере до I млн лет. Но они допускают, что изменения 8D во времени могут иметь место из-за изотопно-обменных реакций с глинистыми минералами, находящимися в составе осадков. Было также отмечено, что эффект смешивания вод с разным содержанием дейтерия за счет отжимания вод из подстилающих слоев мал, поскольку вода, отжимаясь и мигрируя по трещинам, не затрагивает поровое пространство. Кроме того, было подчеркнуто, что самодиффузия воды — процесс медленный, по крайней мере для того, чтобы отметить значимые различия в содержании дейтерия меду поровыми водами в слоях пород до 0,5 м для интервала времени 100 тыс. лет и в слоях до 5 м для интервала времени 40 млн. лет.
Интересные результаты получены С. Савиным и С. Эпштейном по изучению изотопов водорода и кислорода в океанических осадках. Ими было отобрано 27 образцов осадков со дна Северной и Южной Атлантики, северной и южной частей Тихого и Индийского океанов. Авторы исследовали некарбонатную фракцию отобранных осадков с целью выяснения пределов изотопного обмена между глинистыми минералами исходного состава и морской водой. Результаты анализа образцов после обработки данных методом наименьших квадратов представлены на рис. 52А.
В более поздних работах был исследован эффект изотопного обмена между глинистыми минералами и морской водой в зависимости от размера зерен и времени пребывания материала в воде. На основе изучения глубоководных осадков Северной Атлантики и северной части Тихого океана, а также лабораторных опытов было найдено, что для глинистых частиц размером крупнее 0,1 мкм изотопный состав кислорода и водорода минералов сохраняется со времени их формирования в течение нескольких миллионов лет. При диаметре частиц менее 0,1 мкм это время сокращается до и • 104лет.
На этой основе был сделан вывод о том, что в случае равновесных условий взаимодействия глинистых минералов с водой изотопный состав минералов является показателем условий формирования глин. При этом синхронность изменения изотопных отношений водорода и кислорода минералов может свидетельствовать о процессах их перекристаллизации.
