Способ определения глубины диффузионного фракционирования изотопов элементов природных соединений

 

. Изо бретение относится к геохимическим методам изучения условий формирования природных соединений, в том числе и подземных вод, и может быть использовано как для поисков месторождений Полезных ископаемых гидрохимическим методом, так и для изучения .особенностей загрязнения окружающей среды техногенными продуктами . Целью изобретения является расширение области использования и повьшение точности определения глубины диффузионного фракционирования изотопов в потоке природных веществ. В полевых условиях отбирают пробы воды из источников или скважин, относящихся к одному водоносному горизонту, с обязательным замером температуры воды в каждой пробе. Известными методами определяют изотопный состав водорода и кислорода воды. Сопоставляют вычисленную изотопную и замеренную температуры воды и определяют глубину диффузионного фракционирования изотопов водорода и кислорода при движении воды через вмещакяцие породы с помощью формулы: S 10OOln о//(1 OOOln о(,+10OOnIn o/j) , где S - угловой коэффициент линии регрессии между содержаниями изотопов элементов, входящих в анализируемое природное соединение; oty J показатели фракционирования изотопов соответствующих элементов Y и X; п . - глубина диффузионного фракционирования элемента X; oiq показатель диффузионного фракционирования изотопных разностей соединения с элементом X. с $ (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,SU„„126 06 А 1 (51.) 4 G 01 V 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ1Ф (21) 3842924/31-M (22) 09.01,.85 (46) 30.09.86. Бюл. У 36 (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.П.Макаров (53) 550.83 (088.8) (56) Шемля М. и др. Разделение изотопов. М.: Атомиздат, 1980, с. 45-46.

Verbeek А.А., Scnreiner С.D. Ча39 д1

riations in К- К ratio and movement of potassium in à granite-amphybolite contact redgion. Geochim. CosшосЬ. Acta. 1967, 31, 11, 2125-2133. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ДИФФУЗИОННОГО ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ИЗОТОПОВ

ЭЛЕМЕНТОВ ПРИРОДНЫХ. СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к гебхимнческим методам изучения условий формирования природных соединений, в том числе и подземных вод, и может быть использовано как для поисков ! месторождений полезных ископаемых гидрохимическим методом, так и для изучения .особенностей загрязнения окружающей среды техногенными продуктами. Целью изобретения является расширение области использования и повьппение точности определения глубины диффузионного фракционирования изотопов в потоке природных веществ. В полевых условиях отбирают пробы воды из источников или скважин, относящихся к одному водоносному горизонту, с обязательным замером температуры воды в каждой пробе. Известными методами определяют изотопный состав водорода и кислорода воды. Сопоставляют вычисленную иэотопную и замеренную температуры воды и определяют глубину диффузионного фракционирования изотопов водорода и кислорода при движении воды через вмещающие породы с помощью формулы: O

8-1 0001п d.„/ (1000In M„+1000n f n ol >), где S . .— угловой коэффициент лийии регрессии, между содержаниями изотопов элементов, входящих в анализируемое природное соединение; а(и Ы - показатели фракционировау Х ния изотопов соответствующих элементов У и Х;

n — глубина диффузионного фракционирования элемента Х; g© о(— показатель диффузионного

9 фракционирования изотопных р разностей соединения с элементом Х.

1260906

Изобретение относится к геохимическим методам изучения условий формирования природных соединений и может быть использовано как для поисков месторождений полезных ископаемых гидрохимическим методом, так и для изучения особенностей загрязнения окружающей среды техногенными продуктами.

Цель изобретения — повышение дестоверности способа.

Реализация способа приводится на примере анализа изотопного состава подземных вод.

В полевых условиях отбирают пробы воды из источников или скважин, относящихся к одному водоносному горизонту, с обязательным замером температуры воды в каждой пробе. Известными способами определяют изотопйый состав водорода и кислорода воды.

Результаты определения изотопного состава водорода и кислорода выражауя ют в единицах о Д и 8 О, используя стандарт SMOW для изотопов обоих элементов. Полученные значения изотопного состава воды наносят на диаграмму, в которой по вертикальной оси откладываются величины о Д, а по горизонтальной — о О, находят угловой . (8 коэффициент, пинии регрессии . между содержаниями указанных изотопов, который используется для расчета иэотопной температуры изучаемой воды по соотношению

60-0 28 8 ч

24,3-1,80 S где S — угловой коэффициент прямой, описывающей распределение изотопов водорода и кислорода воды в координатах 6 Д

6 О.

Сопоставление вычисленной изотопной и замеренной температур воды позволяет определить глубину диффузионного фракционирования и изотопов водорода и кислорода при движении во1цы через вмещающие породы. .Угловой коэффициент S имеет форму

1000 Хпо, 1

1000 ХпМ,+10ооптпм3 где d. ие(— показатели диффузионных

1 2 процессов;

al — суммарный эффект диффуЯ зионного фракционирования.

Из этого рабочего соотношения следует, что если <=f(T), то существование диффузионного фракционирования ведет к изменению углового коэф"

5 фициента прямой, описывающей распределение точек на диаграмме в координатах о Д вЂ” 6 80, а следовательно, и к изменению расчетной температуры.

Поэтому для определения величины и

1О в эту формулу необходимо подставить измеренную температуру воды.

Для рассматриваемых проб воды расчетное уравнение имеет вид (,, )з 2 60 — О 28 S

")м (24,4+К ) †(1,80+K,)S где K=1000nlnoc," индексы Н и Π— тип элемента, изотопы которого

20 изучаются.

Ъ

С учетом известных коэффициентов диффузии для водных систем окончате льная рабочая формула для расчета глубины диффузионного фракционирова-1

25 ния числа и имеет Вид

I з 2. 60-0 28 S Ч (Т К) — — -- — - — — -- — — х 10 рм (24, 3+9п) — 1, 80 S

Формула изобретения

3р

Способ определения глубины диффузионного фракционирования изотопов элементов природных соединений, включающий отбор проб прироцного соедин нения, определение в нем изотопного состава составляющих его элементов и суждение по полученным данным о глубине диффузионного фракционирования.элементов соединения, о т л и—

40 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности способа, отбирают пробы соединения, содержащего по две изотопные разности составляющих его элементов, для которых иэве45 стны зависимости показателя фракционирования изотопов от температуры и коэффициенты диффузий этих изотопных разностей, определяют истинную температуру образования этого соединения, gp температуру образования этого соединения по характеру распределения изотопов указанных элементов, а глубину диффузионного фракционирования изотопов этих элементов определяют по соотношению истинной и изотопной температур согласно формуле

1 000 1пЫу у

10007n d. „+ 1000 1nd

1260906

Составитель И.Абрамова

Редактор И.Касарда Техред, Л.Сердюкова Корректор Е.Сирохман"

Заказ 5227/47 Тираж 728 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

-113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

9.

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4

3 где S — угловой коэффициент линии регрессии между содержаниями изотопов элементов, входящих в анализируемое соединение; .Й,ий„- показатели фракционирования изотопов соответственно

4 элементов Y и Х Й вЂ” глубина диффузионного фракционирования элемента Х; о — показатель диффузионного

9 фракционирования изотопных разностей соединения с элементом Х.