Количество факторов

Модель, в которой предпринята попытка учесть наибольшее количество факторов, влияющих на изотопный состав углерода карбонатной системы, предложена Т. Вигли с соавторами. Авторы рассматривают следующие три стадии формирования карбонатной системы: процессы взаимодействия в ненасыщенной зоне; конгруэнтное растворение в ненасыщенной зоне; неконгруэнтные реакции в насыщенной зоне. Изотопный состав углерода на каждой из стадий может быть вычислен с помощью предлагаемых ими уравнений. Эта система уравнений позволяет определить радиоактивность углерода подземных вод без учета радиоактивного распада. Допускается, что на первой стадии формирования системы происходит изменение изотопного состава в равновесном процессе обмена между почвенным газом и почвенными растворами в условиях открытой относительно ССЬ системы. На этой стадии активность |4С и 8|3С могут быть определены на основе теории равновесного фракционирования изотопов. Степень разделения изотопов углерода между раствором и газообразной ССЬ на этой стадии определяется относительным количеством растворенных углеродсодержащих компонентов. Изотопный состав растворенного углерода к концу первой стадии целиком определяется изотопным составом С02 и pH почвенных растворов.

Радиоактивный изотоп углерода |4С входит в состав растворенных компонентов карбонатной системы подземных вод. Из общих представлений динамики сорбции и хроматографии следует, что движение воды и растворенных веществ в условиях подземной циркуляции должно происходить с различными скоростями, как это имеет место в хроматографической колонке. Подобное явление должно наблюдаться при движении |4С, особенно при миграции подземных вод по карбонатным коллекторам. Скорость движения метки связана со скорость продвижения растворителя соотношением И = VR, где R — фактор задержки. Если R > 1, то скорость переноса метки будет в R раз меньше, чем скорость фильтрации воды. В общем случае R = 1 + Kj , где /«^-распределительное отношение, равное отношению объемных концентраций индикатора в вер — дой и жидкой фазах, Kj = , варьирует для различных карбонатных пород от 1 до 0,3. Это обстоятельство, в свою очередь, приводит к тому, что поступившие одновременно на вход гидрогеологической системы пики Т и,4С достигнут точки наблюдения за разное время. Подобным явлением можно объяснить наблюдаемое высокое содержание трития в некоторых подземных водах с низким содержанием 14С.