РАДИОХИМИЯ, 2022, том 64, № 6, с. 591-600

УДК. 550.35.551.(268.53)

ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ²²⁶Ra, ²³²Th, ²³⁸U

В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ ДОННЫХ ОСАДКОВ

СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ МОРЯ ЛАПТЕВЫХ

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, 117997, Москва, Нахимовский пр., д. 36

*e-mail: domanov@ocean.ru

Поступила в редакцию 27.12.2021, после доработки 23.05.2022, принята к публикации 30.05.2022

Рассмотрены особенности распределения концентраций ²²⁶Ra, ²³²Th, ²³⁸U в поверхностном слое донных

осадков северной части моря Лаптевых. Получены данные о распределении ²²⁶Ra, ²³²Th, ²³⁸U в донных

отложениях шельфовой зоны моря, континентальном склоне и абиссальных глубинах. Содержание

²²⁶Ra и ²³²Th изменялось в интервале 17-36.3 и 28.7-38.1 Бк/кг соответственно, а концентрация ²³⁸U - в

пределах 12.5-38.7 Бк/кг. Предполагается, что обогащение осадков ²²⁶Ra и ²³⁸U с глубиной обусловлено

восстановлением части карбонатов, содержащих ²²⁶Ra и ²³⁸U, с последующей сорбцией ²²⁶Ra из морской

воды и осаждением гидролизных форм ²³⁸U на дно. Увеличение концентраций ²²⁶Ra и ²³⁸U в осадке с

глубиной на восточном разрезе при снижении концентрации С_неорг согласуется с таким предположением.

При этом концентрации ²²⁶Ra и ²³⁸U отрицательно коррелируют с содержанием С_неорг (R = -0.98 и -0.94

соответственно). Концентрация ²³²Th коррелирует с содержанием С_орг (R = 0.85). В области внешнего

шельфа и в проливе Вилькицкого концентрации ²²⁶Ra, ²³²Th, ²³⁸U в поверхностном слое осадков зависят

от фракционного состава осадка и меняются при изменении соотношения фракций. Концентрации ²³⁸U

и ²³²Th коррелируют друг с другом (R = 0.84) и с содержанием неорганического углерода (R = 0.75 и

0.87 соответственно).

Ключевые слова: море Лаптевых, донные осадки, радий, торий, уран

DOI: 10.31857/S0033831122060132, EDN: MGVVEU

пределения естественных радионуклидов в море

ВВЕДЕНИЕ

Лаптевых [1-6].

Море Лаптевых представляет собой наименее

Исследование геохимического поведения ура-

изученный водоем северных побережий Азии. Изу-

на и тория в осадках прибрежной, мелководной

чение этого региона активизировалось в настоящее

юго-восточной части моря Лаптевых [7] выявили

время в связи с хозяйственным освоением северно-

специфику распределения ²³²Th и ²³⁸U в этом рай-

го шельфа, а также с целью изучения влияния из-

оне. Абсорбция ²³⁸U аутигенными карбонатами от-

менений климата на биоту арктических морей и на

мечена в работе [8] в северо-восточной части моря

процесс размораживания древних донных осадков,

Лаптевых. Получены данные о распределении ²³²Th

сопровождающийся выделением реликтового мета-

и ²³⁸U в донных отложениях шельфовой зоны моря

на.

[9], которые сопоставимы с концентрациями ²²⁶Ra,

В Арктике многолетние морские льды являют-

²³²Th в осадках Восточно-Сибирского моря [10].

ся важным геологическим фактором, влияющим

Однако эти результаты получены в области малых

на формирование осадочного покрова Северного

глубин 45-85м. Необходимы сведения о распреде-

Ледовитого океана. Большой речной сток, низкая

лении радионуклидов в осадках глубоководной ча-

температура, метановые сипы и аутигенное обра-

сти Арктики и, в частности, в специфических ус-

зование карбонатов в современных осадках опре-

ловиях моря Лаптевых, для которого таких данных

деляют закономерности осадкообразования и рас-

нет. Цель настоящей работы - получить данные о

591

592

ДОМАНОВ и др.

82°

С.ш.

81°

80°

79°

5958

5972

5965

5963

5956

78°

5944

5961 5962

5973

5954

5960

5950

77°

5949

5947

76°

Море Лаптевых

75°

п.о. Таймыр

74°

73°

72°

Россия

71°

70°

95°

105°

115°

125°

135°

В.д.

Рис. 1. Схема расположения района работ.

связи распределения ²²⁶Ra, ²³²Th, ²³⁸U с характери-

осадка. Содержание органического (С_орг) и неорга-

стиками донных осадков, необходимые для изуче-

нического углерода (С_неорг) в осадках определяли на

ния механизма накопления естественных радиону-

анализаторе общего органического углерода TOC-L

клидов в осадках глубоководной абиссальной части

c блоком SSM-5000A фирмы Shimadzu.

моря Лаптевых и на континентальном склоне с по-

Химический анализ проб донных осадков выпол-

стоянным ледовом покровом

няли методами атомной эмиссии (Plasmaquant-110,

укомплектованный системой ультразвукового рас-

пыления пробы U-5000AT и системой генерирова-

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

ния гидридов Hydrid-/Hg-System BSH 960) для Al,

Ba, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, La, Mg, Mn, Nb, Ni, Sc, Sr,

Материал для исследования был получен в 72-м

Ti, V, Y, Zn, Zr и масс-спектрометрии с индуктив-

рейсе научно-исследовательского судна «Академик

но-связанной плазмой (Agilent 7500c) для Pb, Rb,

Мстислав Келдыш» в августе-сентябре 2018 г. в се-

As, Nd, Th, U. Точность метода определения 5-10%.

верной части моря Лаптевых в районе перехода от

Концентрации ²²⁶Ra, ²³²Th и ²³⁸U в осадке определя-

внешнего шельфа к континентальному склону, не-

ли в Центральной лаборатории радиационного кон-

посредственно на склоне и в абиссали. Выполнено

троля Национального исследовательского ядерного

2 разреза - восточный и западный с юга на север

университета «МИФИ» с помощью γ-спектрометра

и разрез в проливе Вилькицкого с прилегающим

с детектором из сверхчистого германия GC-3020

районом континентального склона. Пробы взяты

с относительной эффективностью по линии ⁶⁰Co

бокскорером (box corer) 50 × 50 × 60 см из поверх-

(1.332 МэВ), равной 30%, и разрешением по этой

ностного слоя 0-5 см донных осадков. Район работ

линии 1.8 кэВ. Использовали программное обеспе-

и положение станций показано на рис. 1.

чение GENIE-400 PC. После выдерживания пробы

Пробы осадка промывали через сито с размером

для установления радиоактивного равновесия ²²⁶Ra

ячейки 50 мкм. Это стандартный размер сита, ис-

определяли по дочернему продукту ²¹⁴Bi (энергия

пользуемый для определения наиболее дисперсной

609 кэВ). Для измерения использовали сухие рас-

фракции осадка (мелкий алеврит + пелит) [11], что

тертые пробы массой 26.3-32.4 г. Время экспози-

позволяет сопоставлять наши данные с известны-

ции 11-55 ч. Точность определения ²²⁶Ra 4-7%,

ми стандартными данными о фракционном составе

²³²Th 7-12%, ²³⁸U 5-10%.

РАДИОХИМИЯ том 64 № 6 2022

ОСОБЕННОСТИ Р

АСПРЕДЕЛЕНИЯ ²²⁶Ra, ²³²Th, ²³⁸U В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ ДОННЫХ ОСАДКОВ

593

Таблица 1. Концентрации радионуклидов (Бк/кг) в поверхностном слое осадка (5 см)

Станция

Широта, N

Долгота, E

Глубина, м

²²⁶Ra

²³²Th

²³⁸U

²³²Th/²³⁸U

5947

76.77

125.83

17.0 ± 0.6

32.5 ± 0.9

12.5 ± 1.2

2.61

5949

77.09

125.89

547

26.4 ± 0.5

31.6 ± 0.9

24.9 ± 1.4

1.27

5950

77.25

125.79

1058

30.2 ± 1.0

29.2 ± 0.9

30.6 ± 2.1

0.96

5954

77.41

125.79

1545

34.3 ± 1.2

36.2 ± 1.1

38.7 ± 1.9

0.94

5956

78.06

125.82

2370

24.2 ± 0.9

36.7 ± 1

24.2 ± 1.9

1.52

5958

78.95

125.78

2996

26.5 ± 1

33.0 ± 0.9

36.3 ± 2.7

0.91

5960

77.70

115.87

357

26.5 ± 0.9

35.4 ± ??

33.6 ± 1.6

1.05

5961

77.96

116.08

765

27.4 ± 0.8

37 ± 1.3

28.9 ± 1.6

1.28

5962

78.04

116.31

1090

28.4 ± 1

31.8 ± 0.9

28.9 ± 1.2

1.1

5963

78.19

116.64

1484

35.5 ± 1

38.1 ± 1.1

36.3 ± 2.5

1.05

5964

78.74

117.58

2446

27.4 ± 0.9

36.4 ± 1.1

24.1 ± 1.9

1.51

5965

78.45

117.08

1994

28 ± 0.9

37.2 ± 1

27.4 ± ??

1.36

5966

78.38

114.49

715

26.4 ± 0.8

35.5 ± 1

30.4 ± 2

1.17

5967

78.32

113.96

426

26.4 ± 0.9

37.5 ± 1.1

33.4 ± 2

1.12

5968

78.08

112.57

350

36.3 ± 1.3

37.2 ± 1.2

29.2 ± 2.2

1.27

5969

77.83

110.22

277

30.4 ± 0.9

33.6 ± 0.9

26.7 ± 2

1.26

5970

77.89

107.79

239

23.5 ± 0.7

33.5 ± 1.1

29.9 ± 2.1

1.12

5972

78.11

105.15

210

30.8 ± 1.05

36.3 ± 2

30.6 ± 2.1

1.19

5973

77.85

105.24

209

20.62 ± 0.72

28.7 ± 0.9

25.6 ± 2.2

1.12

5944

78.00

105.34

217

27.53 ± 0.81

32.6 ± 1

26.4 ± 2

1.23

Среднее

27.7 ± 3.2

34.5 ± 2.4

28.9 ± 2.5

1.25±0.20

Анализ спектров γ-излучения образцов донных

учитывать указанную выше интерференцию пиков

отложений проводили в энергетическом диапазо-

в спектре [12, 13].

не 50-3000 кэВ. В обработке участвуют все пики,

найденные в указанной области спектра. При этом

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

каждый пик рассматривается как композиция, об-

разованная за счет наложения (интерференции)

Результаты измерения концентраций радиону-

пиков, обусловленных регистраций нескольких

клидов представлены в табл. 1. Характеристики

линий γ-излучения с близкими энергиями (пиков

придонного слоя воды и донных осадков приведе-

полного поглощения), пиков истинных и случай-

ны в табл. 2.

ных совпадений и пиков утечки (пики одиночного

Содержание ²²⁶Ra и ²³²Th изменялось в интер-

и двойного вылета). В процессе обработки спектр

вале 17-36.3 и 28.7-38.1 Бк/к соответственно, а

рассматривается как единый объект, состоящий из

концентрация ²³⁸U - в пределах 12.5-38.7 Бк/кг.

набора γ-линий конечного числа радионуклидов.

Концентрации ²²⁶Ra и ²³²Th в области шельфа на

Такой подход обеспечивает возможность корректно

станции 5947 (17.0 и 32.5 Бк/кг, соответственно)

РАДИОХИМИЯ том 64 № 6 2022

ОСОБЕННОСТИ Р

АСПРЕДЕЛЕНИЯ ²²⁶Ra, ²³²Th, ²³⁸U В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ ДОННЫХ ОСАДКОВ

595

Рис. 2. Концентрация ²²⁶Ra (1) , ²³²Th (2) , ²³⁸U (3) и содержание С_орг (4), С_неорг (5) на восточном разрезе.

сопоставимы с концентрациями (²²⁶Ra 16.0, ²³²Th

на этом интервале глубин. Количество С_орг и С_неорг

35.0 Бк/кг), измеренными на шельфе моря Лапте-

в осадке также снижается, а концентрации ²²⁶Ra и

вых в работе [9].

²³⁸U возрастают.

Среднее значение концентрации ²³²Th (34.5 ±

В области континентального склона на глубине

2.4 Бк/кг) и ²³⁸U (28.9 ± 2.5 Бк/кг) сопоставимы с

1545 м в осадке резко увеличивается содержание

кларками среднего содержания ²³²Th и ²³⁸U для

С_орг и ²³²Th. Концентрации ²²⁶Ra и ²³⁸U увеличива-

верхней части континентальной коры (37.8 Бк/кг

ются с глубиной до максимальных значений. Мак-

и 31.2 Бк/кг соответственно), найденными в рабо-

симальные концентрации ²²⁶Ra, ²³²Th и ²³⁸U (34.3,

те [14]. Отношение концентраций ²³²Th/²³⁸U для

всего массива измерений изменялось в пределах

36.2, 31.2 Бк/кг) найдены на глубине 1545 м в зоне

0.91-2.61. Среднее отношение ²³²Th/²³⁸U 1.25 ± 0.20

изменения уклона континентального склона при

близко к величине ²³²Th/²³⁸U 1.23, приведенной в

переходе к глубинам абиссальной зоны. Эти макси-

работе [15] для океанических островов, а также к

мальные концентрации ²²⁶Ra, ²³²Th и ²³⁸U соответ-

отношению активности кларков ²³²Th и ²³⁸U для

верхней части континентальной коры 1.21 [14] и к

значению 1.15, определенному в работе [16].

Содержание С_орг и С_неорг в осадках исследуемого

района изменялось в пределах 0.49-1.24 и 0.0019 -

0.079% соответственно. Среднее содержание ор-

ганического углерода в терригенных осадках при-

брежной зоны составляет 1.9% [7]. Средняя величи-

на отношения С_орг/С_неорг 0.060 ± 0.020 сопоставима

с отношением С_орг/С_неорг, измеренным в поверхнос-

тном слое аутигенных осадков в работе [8].

Изменение концентраций ²²⁶Ra, ²³²Th и ²³⁸U с

глубиной на восточном разрезе сопоставлено с со-

держанием в осадке органического и неорганиче-

ского углерода (рис. 2). С увеличением глубины до

Рис. 3. Зависимость величины концентрации ²²⁶Ra (1) и

1000 м концентрация ²³²Th снижается, что указыва-

²³⁸U (2) в осадке на восточном разрезе от концентрации

ет на уменьшение в осадке терригенного материала

в осадке С_неорг.

РАДИОХИМИЯ том 64 № 6 2022

596

ДОМАНОВ и др.

Таблица 3. Корреляционная матрица связи концентраций радионуклидов (Бк/кг) с параметрами среды на восточном

разрезе (при уровне вероятности Р = 0.95 и числе пар 6 достоверная величина коэффициента корреляции равна 0.811)

Параметр

Глубина, м

С_орг, %

²²⁶Ra

²³²Th

²³⁸U

С_неорг, %

Кислород, мл/л

Соленость, ‰

Глубина, м

1.00

-0.84

С_орг, %

1.00

0.85

²²⁶Ra

1.00

0.90

-0.98

²³²Th

1.00

²³⁸U

1.00

-0.94

С_неорг, %

1.00

-0.84

Кислород, мл/л

1.00

-0.96

Соленость, ‰

1.00

ствуют максимальному содержанию в осадке С_орг и

раметров с распресненными водами, выносящи-

минимальной концентрации С_неорг.

ми осадки из зоны современного шельфа в район

Концентрации ²²⁶Ra и ²³⁸U связны с содержани-

континентального склона. Такой вывод не проти-

ем в осадке С_неорг и увеличиваются при снижении

воречит выводу о влиянии трансгрессии холодных

его количества (рис. 3).

шельфовых вод на формирование осадков в зоне

Отношение С_орг/С_неорг изменяется с глубиной

континентального склона [6, 17].

(10.6-27.5) и имеет максимальное значение на кон-

Концентрация ²³²Th коррелирует с С_орг, что ука-

тинентальном склоне на глубине 1545 м, где кон-

зывает на общий терригенный источник их посту-

центрации ²²⁶Ra и ²³⁸U также максимальны (рис. 4).

пления в осадки. Средние значения концентраций

Коэффициенты корреляции, характеризующие

²³²Th и С_орг в терригенных осадках прибрежной

связь концентрации радионуклидов в осадках с па-

зоны моря Лаптевых составляют 45.6 Бк/кг и 1.9%

раметрами среды на восточном разрезе, приведены

для ²³²Th и С_орг соответственно [7]. Среднее значе-

в табл. 3.

ние ²³²Th для осадков прибрежной зоны моря Лап-

Отрицательная корреляция содержания С_неорг в

тевых согласуется с зависимостью ²³²Th от С_орг, по-

осадке с соленостью указывает на связь этих па-

лученной для восточного разреза (рис. 5).

R² = 0.93

- 1

- 2

2000

3000

4000

Глубина, м

0.4

0.8

1.2

1.6

Концентрация С

орг

, %

Рис. 4. Зависимость концентрации ²²⁶Ra (1) и ²³⁸U (2) в

Рис. 5. Зависимость концентрации ²³²Th от концентрации

осадке на восточном разрезе и отношения C_орг/С_неорг от

С_орг. Черным треугольником обозначено среднее значение

глубины.

для прибрежной зоны моря Лаптевых [7].

РАДИОХИМИЯ том 64 № 6 2022

ОСОБЕННОСТИ Р

АСПРЕДЕЛЕНИЯ ²²⁶Ra, ²³²Th, ²³⁸U В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ ДОННЫХ ОСАДКОВ

597

Таблица 4. Корреляционная матрица связи концентраций радионуклидов с параметрами среды на разрезе в проливе

Вилькицкого (при уровне вероятности Р = 0.95 и числе пар 8 достоверная величина коэффициента корреляции

равна 0.71)

Глубина,

Фракция менее

²³²Th,

²³⁸U,

С_неорг,

Параметр

С_орг, %

T, ^○С

Соленость, %

50 мкм, %

Бк/кг

Глубина, м

-0.77

0.75

Фракция менее 50 мкм, %

0.80

0.78

С_орг, %

-0.85

²³²Th, Бк/кг

0.84

0.87

0.89

²³⁸U, Бк/кг

0.75

0.77

С_неорг, %

0.90

0.88

T, ^○С

0.82

Соленость, ‰

Изменение концентраций ²²⁶Ra, ²³²Th, ²³⁸U и со-

бенности. На шельфе моря Лаптевых с увеличени-

держание в осадке органического углерода с глуби-

ем глубин концентрации ²²⁶Ra и ²³⁸U на континен-

ной на западном разрезе представлены на рис. 6.

тальном склоне растут до максимальных величин в

На западном разрезе, так же как и на восточ-

области глубин 1484-1545 м в нижней части конти-

ном, максимальные концентрации ²²⁶Ra, ²³²Th, ²³⁸U

нентального склона. При переходе к абиссальным

найдены на глубине 1484 м в нижней части конти-

глубинам содержание ²²⁶Ra, ²³²Th и ²³⁸U снижается

нентального склона. На этом разрезе концентрация

в области нераспространения грубых осадков.

²³⁸U, так же как и на восточном разрезе, повыша-

Подобное распределение ²³²Th и ²³⁸U с максиму-

ется с уменьшением С_неорг, однако эта связь менее

мом в области континентального склона отмечено

выражена (рис. 7).

и в районе Антарктического шельфа [18]. При этом

В области континентального склона на глубинах

было показано, что в осадках шельфа основная

более 1000 м концентрация ²²⁶Ra коррелирует с кон-

часть урана и тория содержится в обломках конти-

центрацией ²³⁸U (R = 0.99).

нентальных материалов, а в глубоководных мор-

Распределения ²²⁶Ra, ²³²Th и ²³⁸U на рассмотрен-

ских осадках основная часть урана происходит из

ных меридиональных разрезах имеют общие осо-

урана морской воды [19]. При этом концентрация

0.08

0.07

0.06

0.05

0.04

Концентрация С_неорг, %

Рис. 6. Концентрация ²²⁶Ra (1) , ²³²Th (2), ²³⁸U (3) и

Рис. 7. Изменение концентрации ²³⁸U с уменьшением

С_орг (4) на западном разрезе.

содержания С_неорг на западном разрезе.

РАДИОХИМИЯ том 64 № 6 2022

598

ДОМАНОВ и др.

рассмотрен в работах [23-25]. Распределение ура-

на, так же как и радия, связано с изменением окис-

лительно-восстановительного потенциала в осадке.

В восстановительных условиях на границе придон-

ный слой воды-осадок может происходить разру-

шение карбонатных комплексов урана с последу-

ющим осаждением гидролизных форм на дно. При

этом концентрация урана в осадке увеличивается

[26-28].

Возможно, в море Лаптевых на разрезах конти-

нентальный склон-абиссаль также реализуется та-

кой механизм обогащения осадка радием. Увеличе-

ние концентраций ²²⁶Ra и ²³⁸U в осадке с глубиной

на восточном разрезе при снижении концентрации

С_неорг согласуется с таким предположением.

Данных о содержании ²²⁶Ra и ²³⁸U в припо-

верхностном слое вод в море Лаптевых нет. Име-

Рис. 8. Концентрации ²²⁶Ra (1) , ²³²Th (2), ²³⁸U (3) и

ются данные о концентрации этих радионуклидов

содержание фракции < 50 мкм (4) в проливе Вилькицкого.

в глубинных водах центральной Арктики. Кон-

²²⁶Ra с ростом глубины увеличивается до макси-

центрация ²²⁶Ra в глубинных водах этого района

мальных значений в нижней части континентально-

варьирует в пределах 84.8-97.3 распад/(мин·м³)

го склона, а затем снижается в абиссальной части

(1.41-1.62 Бк/м³). Максимальная концентрация в

океана, что обусловлено, как было показано в рабо-

глубинных водах (1.62 Бк/м³) получена на глуби-

те [18], уменьшением сорбционной емкости матри-

не 3850 м (станция 176, 88°0ʹ N, 158°51.8ʹ Е) [29].

цы осадка.

Концентрация ²³⁸U в глубоководной части Ар-

Исследование механизма удаления радия из мор-

ктического Океана составляет 3.42-3.49 мкг/л

ской воды, выполненное И.Е. Стариком, А.П. Ли-

(42.7-43.6 Бк/м³). Максимальная концентрация

сицыным и Ю.В. Кузнецовым [18], показало, что

(43.6 Бк/м³) найдена на глубине 3000 м (82°63ʹ N,

увеличение концентрации ²²⁶Ra в глубоководных

158°55ʹ E) [30]. Донные воды из Центрального Ар-

осадках связано с растворением части карбоната

ктического бассейна через желоб Садко поступают

кальция, содержащего абсорбированный радий, и

в придонный слой вод моря Лаптевых, формируя

обогащением придонных вод радием, который за-

свойства его глубинных вод.

тем сорбируется остаточной частью осадка.

Распределение радионуклидов в проливе Виль-

Известно, что мелководные шельфовые моря

кицкого и прилегающей части континентального

Арктики особенно агрессивны по отношению к

шельфа показано на рис. 8.

карбонатным осадкам [20]. В анаэробных условиях

На разрезе в проливе Вилькицкого концентра-

в осадке идет деструкция органического вещества

ции ²²⁶Ra, ²³²Th, ²³⁸U в поверхностном слое осадков

сульфатредуцирующими бактериями, восстановле-

зависят от фракционного состава осадка и меняют-

ние сульфатов морских вод до сероводорода, обра-

зование СО₂, восстановление железа и марганца,

ся при изменении соотношения фракций. Осадки

при этом понижается рН и происходит растворение

представлены терригенным материалом, фракцион-

карбонатов [21]. Кроме того, аэробное окисление

ный состав которого сильно изменяется от станции

метана на границе раздела вода-осадок приводит

к станции.

к повышению кислотности, способствуя растворе-

Коэффициенты корреляции, характеризующие

нию карбонатов [22].

связь концентрации радионуклидов в осадках с па-

Механизм такого биогеохимического процесса

раметрами среды на разрезе в проливе Вилькицкого,

восстановления карбонатов в арктических морях

приведены в табл. 4.

РАДИОХИМИЯ том 64 № 6 2022

ОСОБЕННОСТИ Р

АСПРЕДЕЛЕНИЯ ²²⁶Ra, ²³²Th, ²³⁸U В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ ДОННЫХ ОСАДКОВ

599

Концентрации ²³⁸U и ²³²Th коррелируют друг с

2.5 Бк/кг в поверхностном слое осадков северной

другом (R = 0.84) и с содержанием неорганического

части моря Лаптевых сопоставимы с кларками

углерода (R = 0.75 и 0.87 соответственно). В диа-

среднего содержания ²³²Th и ²³⁸U для верхней части

пазоне глубин 277-209 м (станции 5969-5944) кон-

континентальной коры. В области внешнего шель-

центрация ²²⁶Ra положительно коррелирует с до-

фа и в проливе Вилькицкого концентрации ²²⁶Ra,

лей мелкоалевритовой и пелитовой фракции менее

²³²Th, ²³⁸U в поверхностном слое осадков зависят

50 мкм (R = 0.93). Для данной реализации (5 пар)

от фракционного состава осадка и меняются при из-

предельно достоверная величина коэффициента

менении соотношения фракций. Концентрации ²³⁸U

корреляции R= 0.878.

и ²³²Th коррелируют друг с другом (R = 0.84) и с

содержанием неорганического углерода (R = 0.75 и

С увеличением глубины характер связи концен-

траций ²²⁶Ra, ²³²Th, ²³⁸U с содержанием в осадке

0.87 соответственно).

этой фракции меняется. Концентрации ²²⁶Ra, ²³²Th,

БЛАГОДАРНОСТИ

²³⁸U снижаются с увеличением доли фракции.

Станции 5966 и 5967 расположены на континен-

Авторы благодарят А.А. Полухина за предостав-

тальном склоне при выходе в глубокую Арктику

ленные данные по биогидрохимии моря Лаптевых,

(глубины здесь достигают 700 м). В этом районе

меняются условия седиментации и гидрологиче-

А.В. Дубинина за полезные советы при подготовке

статьи и Д.Ф. Будко за помощь в определении ред-

ская обстановка, что обусловлено взаимодействием

коземельных элементов.

шельфовых вод моря Лаптевых, вод Карского моря

и вдоль-склонового течения, несущего модифици-

рованные атлантические воды в юго-восточном на-

ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА

правлении [31].

Работа выполнена в рамках Государственного

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

задания Министерства науки и высшего образова-

ния Российской федерации № 0128-2021-0007.

Особенность распределения ²²⁶Ra и ²³⁸U на ме-

ридианных разрезах в поверхностном слое осадков

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

северной части моря Лаптевых определяется вос-

становительными условиями в зоне контакта оса-

Авторы заявляют об отсутствии конфликта ин-

док-придонная вода, где при повышении кислот-

тересов.

ности происходит растворение части карбонатов,

содержащих ²²⁶Ra и ²³⁸U, с последующей сорбцией

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

²²⁶Ra из морской воды и осаждением гидролизных

форм ²³⁸U на дно. Возможно, в море Лаптевых на

Лисицын А.П. // Геология и геофизика. 2010. Т. 51,

разрезах континентальный склон-абиссаль реали-

№ 1. С. 18-60.

зуется именно такой механизм обогащения осадка

Система моря Лаптевых и прилегающих морей Ар-

радием. Увеличение концентраций ²²⁶Ra и ²³⁸U в

ктики: современное состояние и история развития //

осадке с глубиной на восточном разрезе при сниже-

Отв. ред.: X. Кассенс, А.П. Лисицын, Й. Тиде [и др.].

нии концентрации С_неорг согласуется с таким пред-

М.: Изд-во Моск. ун-та, 2009. 608 с.

Kuptsov V.M., Lisitzin A.P. // Marine Chem.

1996.

положением. При этом концентрации ²²⁶Ra и ²³⁸U

Vol. 53. P. 301-311.

отрицательно коррелируют с содержанием С_неорг

Nurnberg D., Futterer D.K., Niessen F., Norgaard-

(R = -0.98 и -0.94 соответственно). Концентрация

Pedersen N., Schubert C.J., Spielhagen R.F. et al. //

²³²Th коррелирует с содержанием С_орг (R = 0.85).

Polar Res. 1995. Vol. 14. P. 43-54.

Полученные данные подтверждают концепцию об

Яшин Д.С. // ВНИИОкеангеология. 2000. Вып. 3.

определяющем вкладе сорбционного извлечения

С. 57-67.

²²⁶Ra из морской воды в накопление ²²⁶Ra в поверх-

Купцов В.М., Лисицын А.П., Шевченко В.П., Бурен-

ностном слое морских осадков. Среднее значение

ков В.И. // Геология морей и океанов: XIII Между-

концентрации ²³²Th 34.5 ± 2.4 Бк/кг и ²³⁸U 28.9 ±

нар. школа морской геологии. М., 1999. Т. I. С. 135.

РАДИОХИМИЯ том 64 № 6 2022

600

ДОМАНОВ и др.

Рубан А. С. Геохимические особенности современных

18. Старик И.Е., Лисицын А.П., Кузнецов Ю.В. Антар-

донных осадков восточной части моря Лаптевых: на

ктика // Доклады Межведомственной комиссии по

примере губы Буор-Хая: Дис. … к.г-м.н. Томск. Нац.

изучению Антарктики 1961 г. М.: Изд-во АН СССР,

исслед. Томский политехн. ун-т, 2017. 166 с.

1962. С. 70-133.

Kravchishina M.D., Lein A.Yu, Flint M.V., Baranov B.V.,

19. Старик И.Е., Кузнецов Ю.В., Легин В.К. // Радиохи-

Miroshnikov A.Yu, Dubinina E.O., Dara O.M.,

мия. 1959. Т. 1, № 3. С. 321-324.

Boev A.G., Savvichev A.S. // Front. Mar. Sci.

2021.

20. Semiletov I., Pipko I., Gustafsson Ö. et al. // Nature

Vol. 8. 690304.

Geosci. 2016. Vol. 9. P. 361-365.

https://doi.org/10.3389/fmars.2021. 690304.

21. Логвиненко Η.В., Орлова Л.В. // Образование и изме-

Борисенко Г.С., Надточий В.А. // Сб. тр. Междунар.

нение осадочных пород на континенте и в океане. Л.:

конф. «Радиоактивность и радиоактивные элементы

Недра, 1987. 237 с.

в среде обитания человека». Томск, 13-16 сентября

22. Reeburgh W. S. // Chem. Rev. 2007. Vol. 107. P. 486-

2016 г. Томск: СТТ, 2016. С. 135-137.

513.

10. Мирошников А.Ю., Флинт М.В., Асадулин Эн Э.,

23. Леин А.Ю., Миллер Ю.М., Намсараев Б.Б., Павло-

Кравчишина М.Д., Лукша В.Л., Усачева А.А., Ряб-

ва Г.А., Пименов Н.В., Русанов И.И., Саввичев А.С.,

чук Д.В., Комаров Вл.Б. // Океанология.

2020.

T. 60, № 4. С. 595-610.

Иванов М.В. // Океанология. 1994. Т. 34. № 5. С. 681-

11. Лисицын А.П. Осадкообразование в океанах. М.: На-

692.

ука, 1974. 438 с.

24. Savvichev A.S., Sigalevich P.A., Pimenov N.V.,

12. Исследование технических путей создания низкофо-

Kravchishina M.D., Galkin S.V., Novigatskii A.N.,

нового гамма-спектрометрического комплекса для

Flint M.V., Kadnikov V.V., Merkel A.Y., Ravin N.V. //

анализа проб в Центральной лаборатории радиаци-

Geomicrobiol. J. 2018. Vol. 35, N 5. P. 411-423.

онного контроля (шифр «Спектр»): Итоговый науч-

25. Леин А.Ю., Маккавеев П.Н., Саввичев А.С., Кравчи-

но-технический отчет по НИР. М.: МИФИ, 2005.

шина М.Д., Беляев Н.А., Дара О.М., Поняев М.С., За-

13. Внедрение расчетно-методического комплекса ради-

харова Е.Е., Розанов А.Г., Иванов М.В., Флинт М.В. //

онуклидного анализа «Ge Spectra Analysis System» на

Океанология. 2013. V. 53, № 5. C. 643-679.

низкофоновый HPGe спектрометр ЛВРК НВ АЭС:

26. Anderson R.F. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1982.

Аннотационный отчет по НИР. М.: МИФИ, 2009.

Vol. 46. P. 1293-1299.

14. Григорьев Н.А. Распределение химических элемен-

27. Титаева Н.А. Геохимия природных радиоактивных

тов в верхней части континентальной коры. Екате-

рядов распада. М.: Геос, 2005. 226 с.

ринбург: УрО РАН, 2009. 382 с.

28. Wignall P.B., Myers K.J. // Geology. 1988. Vol. 16, N 5.

15. Титаева Н.А. Ядерная геохимия. М.: Изд-во МГУ,

Р. 452-455.

2000. 336 с.

29. Van der Loeff M.M.R., Key R.M., Scholten J., Bauch D.,

16. Taylor S.R. and McLennan S.M. The Continental Crust:

Michel A. // Deep-Sea Res. II. 1995. Vol. 42, N 6.

Its Composition and Evolution. Oxford: Blackwell,

P. 1533-1553.

1985. 312 p.

17. Bauch H.A., Mueller-Lupp T., Taldenkova E.,

30. Ku T.-L., Knauss K.G., Mathieu G.G. // Deep-Sea

Spielhagen R.F., Kassens H., Grootes P.M., Thiede J.,

Res. II. 1977. Vol. 24, N. 6. P. 1005-1017

Heinemeier J., Petryashov V.V. // Global Planet. Change.

31. Маккавеев П.Н., Полухин А.А., Щука С.А., Степано-

2001. Vol. 31. P. 125-139.

ва С. В. // Океанология. 2020. Т. 60, № 3. С. 355-363.

РАДИОХИМИЯ том 64 № 6 2022