Процессы изотопного обмена углерода

Процессы изотопного обмена углерода, по всей вероятности, имеют решающее значение в гидротермальных системах, а также при выпадении мелкодисперсного карбоната кальция из раствора при изменении химического состава подземных вод, например при выщелачивании гипса. Так, при исследовании термальных вод в неокомских отложениях Рионской впадины было установлено, что использование |4С в условиях проводившихся работ не позволяет получить однозначных возрастных оценок вследствие быстро протекающих при высоких температурах процессов изотопного обмена углерода в системе вода-порода. Здесь, по гидродинамическим расчетам, а также по результатам исследований трития и изотопов урана, время водообмена в ряде резервуаров гидротермальной системы не превышает 500 лет. Однако содержание,4С в этих водах составляет не более 4—5 %, а 8|3С = -2 %о. Общее содержание карбонатных компонентов в различных частях неокомского горизонта остается практически постоянным. Изучение динамики подземных вод ассельско-клязминского водоносного горизонта в районе г. Владимира позволило установить, что процессы осаждения карбонатов при смешении гид — рокарбонатно-кальциевых и сульфатно-кальциевых вод приводят к значительным потерям радиоуглерода из раствора, что можно объяснить процессами изотопного обмена углерода на мелкодисперсном карбонате кальция, выпадающем из жидкой фазы при пересыщении ионами Са2+. По гидродинамическим данным и тритиевым исследованиям, время пребывания воды в исследуемом горизонте не превышает первых сотен лет. Однако содержание |4С резко снижается примерно от 60 % в области питания до 10 % в погруженной части водоносного горизонта. Значение Б13С соответственно возрастает от -10 до -2,5 %о, а содержание гидрокарбонат-ионов падает от 300 до 80 мг/л.

Таким образом, учет возможного влияния изотопного обмена углерода в системе вода-порода на снижение концентрации,4С в подземных водах в конкретных гидрогеологических условиях необходимо производить на основе детального анализа гидрогеохимических и изотопных данных. Однако надежных способов корреляции содержания!4С с учетом изотопного обмена в системе вода-порода в настоящее время не предложено.