од артезіанських басейнів [52] стимулювали нас продовжити ці дослідження.
Робота велася в двох напрямках. Перше мало на меті визначити коефіцієнт фракціонування ізотопів водню і кисню при випаровуванні копалин розсолів різної мінералізації та хімічного складу, відібраних з різних водоносних комплексів і географічних районів [Малюк Г. А. та ін, 1975 р.], друге - вивчити поведінку ізотопів водню і кисню в процесі сонячного згущення води Чорного моря і ропи оз.Сасик-Сиваш. Робота другого напрямку виконувалася в період з 1972 по 1977 р. спільно з М. Г. Валяшко та І. К. Жеребцова (кафедра геохімії Московського державного університету - МДУ) і А. І. Поливанової (Всесоюзний науково-дослідний інститут природних газів - ВНИИГАЗа ). При цьому експеримент по випаровуванню морської води проводився в умовах аридного клімату сучасного Причорномор'я, в якому згущення вод було доведено до стадії садки калійних солей. p align="justify"> Таблиця 7
Результати визначення коефіцієнтів ізотопів водню і кисню в природних водах різного хімічного складу
Характеристика образцаОб'ем залишкової фракції,% Вихідна мінералізація, г/лСодержаніе, г/лТемпература випаровування, Ізотопний склад вихідної води, ‰ K + + Na + Mg2 + Ca2 + Cl- Br + I- Вода дистильована (водопровід, м.Київ) 70 ------- 401,0591,0077-95-11,0 Те же30 ----- - 401,0601,0108-95-11,0 Вода океанічна (Арктика, проба 794) 5034,811,21,30,419,350,0660,00005401,0611,0091-5-0,4 Те же5034, 811,21,30,419,350,0660 ,00005501,056 - 5-0, 4Рассол (Прип'ятський прогин, Давидівська площа, скв.2, інтервал опробування 3150-3160м) 50376,236,112,982,0239,33,970,34401,0601,0080-41 +1,4 Розсіл (Прип'ятський прогин , Копаткевічская площа, скв.6, інтервал опробування 2935 - 3031м) 50366,224,517,084,0235,18,50,03401,0501,0076-27-4,3 Розсіл (Сибірська платформа, Ілімськая площа, скв.4, інтервал опробування 2940 - 2951м) 50380,343,177,0881,3226,81,690401,0711,0080-61-7,6
При визначенні коефіцієнта розділення ізотопів водню і кисню зразки розсолів підбиралися таким чином, щоб врахувати дослідження Р. Л. Кембса і X. А. Сміта [Combs R. L., Smith Н. А., 1957 р.], які знайшли, що елементи з великим розміром радіуса іона, наприклад Вг-, I-, при певних концентраціях розчину можуть призводити до переважного улетучиванию важких ізотопних різновидів молекул води. Тому аналізувалися розсоли з різним вмістом брому і йоду, у тому числі і близькі до граничних. Експерименти проводилися при 40 до залишку 50% від початкового об'єму при випаровуванні в однакових умовах вакууму. При цьому враховувалося, що випаровування у вакуумі протікає при більшій швидкості, ніж у звичайних умовах, і можливе відхилення від умов рівноваги. Для порівняння визначалися також коефіцієнти фракціонування ізотопів водню і кисню в дистильованої воді з активністю іонів три залишкових обсягах 70 і 30% і в океанічній воді з мінералізацією 34,8 г/л (табл. 7). Як випливає з табл. 7, при зміні концентрації іонно-сольового складу у воді від 34,8 до 376,2 г/л, змісту йоду від 0,05 до 340 мг/л і брому від 0,066 до 8,5 г/л коефіцієнт розділення ізотопів водню і кисню для досліджуваної групи розсолів варіює від 1,050 до 1,071 і від 1,0076 до 1,0080 відповідно, тобто має практично одні й ті ж значення, що і для дистильованої води (= 1,0561,060; = 1,00771 , 0108). З цього випливає важливий висновок, що в процесі випаровування високомінералізованих розсолів переважної летючість володіють легкі ізотопні різновиди, аналогічно тим, які спостерігаються в прісних водах. Переважний випаровування молекул HDO ні в одному з випадків не відзначається. Це висновок узгоджується з лабораторними експериментами В. А. Полякова та Ю. Б. Селецького [1972] за упарювання вод Атлантичного океану, Каспійського моря і штучних сольових розчинів. p> Результати вивчення поведінки ізотопів водню і кисню в процесі випаровування вод Чорного моря і оз. Сасик-Сиваш, а також відомості про хімічний склад вод, сумі солей і хлор-бромні коефіцієнті залежно від зміни змісту залишкової фракції, що представлені в табл. 8. p> Випаровування води Чорного моря до високих стадій згущення - стадії садки калійних солей (320 г/кг або ~ 420 г/л) - проводили в Криму, поблизу м. Саки, протягом двох літніх сезонів.
Таблиця 8
Вміст дейтерію, кисню-18 та хімічний склад у водах згущення Чорного моря і оз.Сасик-Сиваш [34]
Залишковий об'єм рідини% Щільність,
г/см3Сумма солей,
г/кгСодержаніе, г/кг, ‰
HCO3-SO42-Cl-Br-Ca2 + Mg2 + Na + K + Випаровування води Чорного вод
Морську воду з мінералізацією 18,67 г/кг і вихідним обсягом близько 2000 л випарювали у спеціальних кюветах. Кювети обладнали кришками, що охороняють від попадання атмосферних опадів вночі (роси) і в період дощів, дуже короткочасних протяг...
