Дейтериевый эксцесс в снеге и ледниках Полярного Урала и пластовых льдах юга Ямала и побережья Байдарацкой губы

Чижова, Ю.Н.; Васильчук, Ю.К.

Авторы: Чижова Ю.Н., Васильчук Ю.К.
Журнал: Арктика и Антарктика
Номер: 2
Год издания: 2017
Первая страница: 100
Последняя страница: 111
DOI: 10.7256/2453-8922.2017.2.23342.
Аннотация: Предметом исследования является распределение стабильных изотопов кислорода и водорода и вариации дейтериевого эксцесса в снеге и ледниках Полярного Урала и пластовых льдах юга Ямала и побережья Байдарацкой губы. На Полярного Урале исследован изотопный состав зимнего снега, льда присклонового ледничка №1 и ледника Романтиков. На юге полуострова Ямал и на побережье Байдарацкой губы проанализированы изотопные характеристики пластовых льдов в долине р.Еркутаяха, Оюяха и в устье р.Сабеттаяха. Пластовые залежи внутригрунтового, автохтонного типа должны заметно отличаться по изотопному составу льда от пластовых залежей погребённого льда. Изотопные характеристики пластовых льдов являются удачным инструментом изучения условий формирования льда, что обусловлено процессами изотопного фракционирования кислорода и дейтерия при всех фазовых переходах, при этом коэффициенты фракционирования при переходах пар-вода и вода-лед определяются температурой. Вариации стабильных изотопов кислорода и водорода в пластовых залежах и соотношение δ2H-d-excess использованы как диагностический признак типа льдообразования. В зимнем снеге Полярного Урала отмечено утяжеление изотопного состава с глубиной, отражающее сезонность накопления снега. Получены довольно высокие значения дейтериевого эксцесса – от 14,3 до 19 ‰, среднее значение составило 16,9 ‰. По глубине значения дейтериевого эксцесса распределяются в противофазе с распределением тяжелого кислорода и водорода. Значения δ18О во льду присклонового ледничка №1 варьируют от –12,6 ‰ до –16,03 ‰, δ2H – от –96,7 ‰ до –115,1‰. Значения дейтериевого эксцесса во льду присклонового ледничка №1 достаточно низки, в среднем составляя 6–7 ‰, самое высокое значение d-excess составляет 13,1 ‰ минимальное значение d-excess = 4,7 ‰. Для льда ледничка №1 отмечен отрицательный наклон δ2H-d-excess, что указывает на конжеляционное льдообразование в закрытой системе (т.е. ограниченного объема воды). Это может происходить при замерзании некоторого объема талых вод заключенного в порах фирна, когда насыщенная талой водой фирновая масса переходит в лед. Ледник Романтиков по соотношению δ2H-d-excess занимает промежуточное положение между атмосферными осадками (снежный покров) и льдом ледничка №1.Вариации стабильных изотопов кислорода и водорода в пластовой залежи в долине р.Еркутаяха существенны, а соотношение δ2H-d-excess свидетельствует в пользу внутригрунтового инъекционного ледяного образования, т.е. замерзания ограниченного объема свободной воды.Соотношения δ2H-d-excess для пластового льда в устье р. Оюяха говорят о том, что мощное ледяное тело, могло образоваться при промерзании большого объема воды в условиях закрытой системы, о чем можно судить по тренду облегчения значений δ18O сверху вниз. Не явное выражение отрицательной корреляции δ2H-d-excess может быть связано с тем, что источником влаги была поверхностная вода, подвергавшаяся испарению, или с проявлением меньшего изотопного фракционирования, по сравнению с теоретическим. Величины d-excess во льду от 8,4 до –2,3 ‰ указывают скорее на внутригрунтовое образование пластового льда. Вариации соотношения δ2H-d-excess в пластовых льдах являются дополнительным инструментом диагностики генезиса пластов и типа льдообразования. The subject of the study is the distribution of oxygen and hydrogen stable isotopes and the variations of the deuterium excess in snow and glaciers of the Polar Urals and massive ice of the south of the Yamal Peninsula and the coast of Baydaratskaya Bay. The isotope composition of winter snow and ice of the glacier No. 1, and the glacier of the Romantics was studied in the Polar Urals. On the south of the Yamal Peninsula, the isotopic characteristics of the massive ice in the valley of the Erkutayakha River, Oyuyakha River and at the mouth of the Sabettayakha River were analyzed. The massive ice of the autochthonous type should differ significantly in the isotopic composition of the ice from the buried ice. Isotopic characteristics of massive ice are a good tool for studying the conditions of the ice formation, which is due to the processes of isotope fractionation of oxygen and hydrogen during phase transitions, while the fractionation factor of vapor-water and water-ice transitions are determined by temperature. Variations of stable isotopes of oxygen and hydrogen in massive ice and the δ2H-d-excess ratio are used as a diagnostic tool to determine the type of ice formation. In winter snow of the Polar Urals higher values of isotope composition is recorded with depth increase, reflecting the seasonality of snow accumulation. Very high values of the deuterium excess are recorded - from 14.3 to 19 ‰, the average value was 16.9 ‰. Values of the deuterium excess are distributed in antiphase with the distribution of heavy oxygen and hydrogen with depth. The values of δ18О in the ice of the glacier №1 range from –12.6 ‰ to –16.03 ‰, δ2H - from –96.7 ‰ to –115.1 ‰. The values of the deuterium excess in the ice of the glacier No. 1 are rather low, averaging 6-7 ‰, the highest value of d-excess is 13.1 ‰ the minimum value of d-excess = 4.7 ‰. For glacier ice No. 1, a negative slope δ2H-d-excess is noted, indicating congelation ice formation in a closed system (i.e., a limited volume of water). This can occur when a certain volume of thawed water in pores of the firn, when the firn mass, saturated with thawed water, turns into ice. The Romantik Glacier occupies in δ2H-d-excess ratio an intermediate position between the atmospheric precipitation (snow cover) and the ice of the glacier No. 1.Variations of stable isotopes of oxygen and hydrogen in the massive ice on the Erkutayaha River in the southern part of the Yamal Peninsula are significant, and the δ2H-d-excess ratio is an evidence of mostly intra-soil injection ice formation, i.e. freezing of a limited volume of free water. The δ2H-d-excess ratios for massive ice at the mouth of the Oyuyakha River at the coast of Baydaratskaya Bay evidences that a powerful ice body could have been formed when a large volume of water was frozen in a closed system, as can be seen from the trend of decreasing of δ18O values down from the top. The non-explicit expression of the negative correlation of δ2H to d-excess may be due to the fact that the source of moisture was the surface water evaporated, or was characterized by less isotope fractionation than the theoretical one. The values of d-excess in ice are from 8.4 to –2.3 ‰ and indicate rather the intra-soil formation of ice. Variation of the δ2H-d-excess ratio in ice formation is an additional tool for diagnostic studies of massive ice genesis and types of ice formation.
Добавил в систему: Чижова Юлия Николаевна

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных

Дейтериевый эксцесс в снеге и ледниках Полярного Урала и пластовых льдах юга Ямала и побережья Байдарацкой губыстатья

Прикрепленные файлы