Preview

Геодинамика и тектонофизика

Расширенный поиск

ИЗОТОПНЫЕ ОТНОШЕНИЯ СТРОНЦИЯ 87Sr/86Sr В ВОДЕ РЯДА РЕК ЮЖНОГО УРАЛА

https://doi.org/10.5800/GT-2022-13-2s-0602

Полный текст:

Аннотация

Изотопные отношения стронция 87Sr/86Sr широко используются для выявления источниковстронция и исследования его поведения в (био)геохимических циклах, а в поверхностных водах они могут отражатьусредненный состав биодоступного (доступного для дальнейшего поглощения растениями и животными)стронция на конкретной территории водосбора, на основании чего могут быть составлены региональные картыраспределения биодоступного стронция (Sr изоскейпы). Уральская горная система характеризуется блочнойструктурой, отдельные части (блоки) которой сложены разнообразными по возрасту, генезису и геохимическимособенностям горными породами, которые могут радикально изменяться на расстоянии нескольких десятковкилометров. Такая вариативность будет отражаться и в изотопных отношениях стронция, что позволит с достаточновысокой точностью определить локальные метки биодоступного стронция.

Целью работы являлось исследование изотопных отношений стронция 87Sr/86Srв воде ряда рек Южного Урала.В образцах речной воды, отобранных в 2019–2020 гг. с территорий Оренбургской и Челябинской областей и РеспубликиБашкортостан, определены содержания (квадрупольная масс-спектрометрия с индуктивно связаннойплазмой) и изотопные отношения стронция (мультиколлекторная масс-спектрометрия с индуктивно связаннойплазмой и термоионизационная масс-спектрометрия после хроматографического выделения стронция).

Впервые в поверхностной воде ряда рек Южного Урала (Урал, Белая, Тобол, Карагайлы-Аят, Сим и др.) определеныизотопные отношения 87Sr/86Sr и проанализированы их вариации. Для рек бассейна р. Урал значения87Sr/86Sr варьируются в диапазоне 0.70666–0.71063 (среднее 0.70908), для бассейна р. Кама – 0.70749–0.71058(среднее 0.70924), для бассейна р. Тобол – 0.70946–0.71176 (среднее 0.71071). Подобные особенности изотопногосостава стронция могут быть обусловлены типом подстилающих горных пород водосбора, дренируемых речнойводой. Полученные данные могут быть использованы для выявления источников поступления стронция в воднуюсистему при гидрологических и экологических исследованиях, для подтверждения аутентичности пищевыхпродуктов растительного и животного происхождения, для проведения сопоставлений при исследованияхмиграций древних людей и животных, а также для определения сырьевых ареалов для производства растительногои шерстяного текстиля, деревянных изделий в древности.

Об авторах

Д. В. Киселева
Институт геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УрО РАН
Россия

620016, Екатеринбург, ул. Академика Вонсовского, 15



Е. С. Шагалов
Институт геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УрО РАН
Россия

620016, Екатеринбург, ул. Академика Вонсовского, 15



Т. Г. Окунева
Институт геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УрО РАН
Россия

620016, Екатеринбург, ул. Академика Вонсовского, 15



Н. Г. Солошенко
Институт геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УрО РАН
Россия

620016, Екатеринбург, ул. Академика Вонсовского, 15



А. Д. Рянская
Институт геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УрО РАН
Россия

620016, Екатеринбург, ул. Академика Вонсовского, 15



Е. А. Панкрушина
Институт геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УрО РАН
Россия

620016, Екатеринбург, ул. Академика Вонсовского, 15



С. В. Карпова
Институт геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УрО РАН
Россия

620016, Екатеринбург, ул. Академика Вонсовского, 15



К. К. Уразова
Институт геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УрО РАН
Россия

620016, Екатеринбург, ул. Академика Вонсовского, 15



А. Р. Сидорук
Уральский федеральный университет
Россия

620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19



Список литературы

1. Bea F., Fershtater G.B., Montero P., Smirnov V.N., Molina J.F.,2005. Deformation-Driven Differentiation of Granite Magma:The Stepninsk Pluton of the Uralides, Russia. Lithos 81,209–233. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2004.10.004.

2. Frei K.M., Frei R., 2010. The Geographic Distribution ofStrontium Isotopes in Danish Surface Waters – A Base forProvenance Studies in Archaeology, Hydrology and Agriculture.Applied Geochemistry 26 (3), 326–340. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2010.12.006.

3. Frost C.D., Toner R.N., 2004. Strontium Isotopic Identificationof Water‐Rock Interaction and Ground Water Mixing.Ground Water 42 (3), 418–432. https://doi.org/10.1111/j.1745-6584.2004.tb02689.x.

4. Gorokhov I.M., Zaitseva T.S., Kuznetsov A.B., OvchinnikovaG.V., Arakelyants M.M., Kovach V.P., Konstantinova G.V.,Turchenko T.L., Vasilyeva I.M., 2019. Isotope Systematics andAge of Authigenic Minerals in Shales of the Upper RipheanInzer Formation, South Urals. Stratigraphy and GeologicalCorrelation 27, 133–158. https://doi.org/10.1134/S0869593819020035.

5. Kasyanova A.V., Streletskaya M.V., Chervyakovskaya M.V.,Kiseleva D.V., 2019. A Method for 87Sr/86Sr Isotope Ratio Determinationin Biogenic Apatite by MC-ICP-MS Using theSSB Technique. AIP Conference Proceedings 2174, 020028.https://doi.org/10.1063/1.5134179.

6. КиселеваД.В., ШагаловЕ.С.,ЧервяцоваО.Я., ОкуневаТ.Г., СолошенкоН.Г. Изотопныеотношениястронциявсистемевода-породапещерыШульган-Таш (Капова) // ТрудыФерсмановскойнаучнойсессииГИКНЦРАН. 2020. Т. 17. С. 260–264. https://doi.org/10.31241/FNS.2020.17.049.

7. Киселева Д.В., ШагаловЕ.С., ЗайцеваМ.В.,СтрелецкаяМ.В., КарповаС.В. Изотопно-геохимическое(Sr, Pb) исследованиеразрезапочвенно-растительногослояврайонеархеологическихпамятниковэпохибронзынаЮжномУрале // Геоархеологияиархеологическаяминералогия. 2018. Т. 5. С. 37–41.

8. Kuznetsov A.B., Gorokhov I.M., Semikhatov M.A., Kislova I.V., Maslov A.V., KrupeninM.T., PrasolovE.M., 2006. NewData on Sr- and C-Isotopic Chemostratigraphy of the UpperRiphean Type Section (Southern Urals). Stratigraphy andGeological Correlation 14, 602–628. https://doi.org/10.1134/S0869593806060025.

9. Muynck D.D., Huelga-Suarez G., Heghe L.V., Degryse P.,Vanhaecke F., 2009. Systematic Evaluation of a Strontium-Specific Extraction Chromatographic Resin for Obtaining aPurified Sr Fraction with Quantitative Recovery from Complexand Ca-Rich Matrices. Journal of Analytical AtomicSpectrometry 24, 1498–1510. https://doi.org/10.1039/B908645E.

10. Nier A.O., 1938. The Isotopic Constitution of Strontium,Barium, Bismuth, Thallium and Mercury. Physical Review 54(4), 275–278. https://doi.org/10.1103/PhysRev.54.275.

11. ГеологическаякартаРоссиииприлегающихакваторий. Масштаб 1:2500000 /Ред. О.В. Петров. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2016.

12. Price T.D., Burton J.H., Bentley R.A., 2002. The Characterizationof Biologically Available Strontium Isotope Ratiosfor the Study of Prehistoric Migration. Archaeometry 44 (1),117–136. https://doi.org/10.1111/1475-4754.00047.

13. Пучков В.Н.Палеогеодинамика Южного и Среднего Урала. Уфа: Гилем,2000. 146 с.

14. Rauch E., Rummel S., Lehn C., Buttner A., 2007. OriginAssignment of Unidentified Corpses by Use of Stable IsotopeRatios of Light (Bio-) and Heavy (Geo-) Elements – A CaseReport. Forensic Science International 168 (2–3), 215–218.https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2006.02.011.

15. Scharlotta I., Weber A., 2014. Mobility of Middle HoloceneForagers in the Cis-Baikal Region, Siberia: Individual LifeHistory Approach, Strontium Ratios, Rare Earth and TraceElements. Quaternary International 348, 37–65. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2014.03.040.

16. СеравкинИ.Б., КосаревА.М.,ГорожанинВ.М. Изотопныеотношения Rb и Sr ирадиологическийвозраствулканогенныхкомплексовбаймак-бурибаевской (D1EMS), ирендыкской (D1-D2e) икарамалыташской (D2e) свит // Геологическийсборник. № 3. 2003. C. 141–151.

17. Государственная геологическая карта РоссийскойФедерации. Серия Южно-Уральская. Масштаб 1:200000. Лист N-41-XXV (Карталы): Объяснительнаязаписка. М.: МФ ВСЕГЕИ, 2018. 175 с.

18. ТевелевА.В., КошелеваИ.А., ПоповВ.С., КузнецовИ.Е., ОсиповаТ.А., ПравиковаН.В., ВострецоваЕ.С.,ГустоваА.С. ПалеозоидызонысочлененияВосточногоУралаиЗауралья // Трудылабораториигеологиискладчатыхпоясов / Ред. А.М. Никишин. М.: Изд-во МГУ, 2006.Вып. 4. 300 с.

19. West J.B., Bowen G.J., Dawson T.E., Tu K.P. (Eds), 2010.Isoscapes: Understanding Movement, Pattern, and Processon Earth through Isotope Mapping. Springer, 478 p. https://doi.org/10.1007/978-90-481-3354-3.

20. Zaitseva T.S., Gorokhov I.M., Ivanovskaya T.A., SemikhatovM.A., Kuznetsov A.B., Mel’nikov N.N., Arakelyants M.M.,Yakovleva O.V., 2008. Msbauer Characteristics, Mineralogyand Isotopic Age (Rb-Sr, K-Ar) of Upper Riphean Glauconitesfrom the UK Formation, the Southern Urals. Stratigraphyand Geological Correlation 16, 227–247. https://doi.org/10.1134/S0869593808030015.

21. Zieliński M., Dopieralska J., Belka Z., Walczak A., Siepak M.,Jakubowicz M., 2018. Strontium Isotope Identification ofWater Mixing and Recharge Sources in a River System (OderRiver, Central Europe): A Quantitative Approach. HydrologicalProcesses 32 (16), 2597–2611. https://doi.org/10.1002/hyp.13220.


Рецензия

Для цитирования:


Киселева Д.В., Шагалов Е.С., Окунева Т.Г., Солошенко Н.Г., Рянская А.Д., Панкрушина Е.А., Карпова С.В., Уразова К.К., Сидорук А.Р. ИЗОТОПНЫЕ ОТНОШЕНИЯ СТРОНЦИЯ 87Sr/86Sr В ВОДЕ РЯДА РЕК ЮЖНОГО УРАЛА. Геодинамика и тектонофизика. 2022;13(2s). https://doi.org/10.5800/GT-2022-13-2s-0602

For citation:


Kiseleva D.V., Shagalov E.S., Okuneva T.G., Soloshenko N.G., Ryanskaya А.D., Pankrushina E.A., Karpova S.V., Urazov K.K., Sidoruk A.R. 87Sr/86Sr ISOTOPE RATIOS IN THE RIVER WATERS OF THE SOUTHERN URALS. Geodynamics & Tectonophysics. 2022;13(2s). (In Russ.) https://doi.org/10.5800/GT-2022-13-2s-0602

Просмотров: 203


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2078-502X (Online)