Тонкие образцы толщиной в 0,1 - 1,0 мм
приготавливались в виде порошка при стачивании
фрезой поверхности ЖМК [9]. Толщина
снятого слоя ЖМК в этом случае совпадает с
толщиной слоев, используемых при применении для
целей датирования радиоактивных
изотопов. В результате получено, что тонкие
слои конкреций растут с теми же скоростями, что и
толстые образцы ~ 1 мм/тыс.лет. С целью
исследования закономерности распределения
концентрации изотопа 3He в приповерхностных
слоях конкреций с поверхности последовательно
снималось до 10 слоев, каждый толщиной  0,1 мм. Априори можно было ожидать, что
концентрация 3He в этих тонких слоях будет
постоянной, тогда будет постоянной и скорость
роста конкреции. Только в этом случае применение радиоизотопных методов, по крайней
мере, для определения скоростей роста тонких
приповерхностных слоев вполне оправдано.
 |
| Рис. 4. График концентрационной
зависимости изотопа 3He от глубины
расположения слоев конкреции... |
Результаты экспериментов такого рода
с конкрецией весом около 0,5 кг из рудной
провинции Кларион-Клиппертон приведены на
следующем рисунке (рис. 4), на котором в
полулогарифмичесих координатах показано
изменение концентрации изотопа 3He в
зависимости от глубины расположения слоя l ,
отсчитанной от поверхности. Числами рядом с
экспериментальными точками показана скорость
роста слоев конкреций в единицах мм/103 лет.
Из рисунка видны следующие регулярные изменения
концентрации: два участка графика (1 и 3)
аппроксимируются отрезками падающих прямых и
один (промежуточный, 2) - отрезком нарастающей
прямой. Как было выяснено в процессе снятия
слоев, второй нарастающий участок связан с
присутствием в конкреции тонкой глинистой
прослойки. В процессе роста ЖМК после падения
скорости роста до величины 0,8 мм/103 лет она
стала засыпаться выпадающими из толщи воды
частицами взвеси, скорость накопления которых
больше, чем 0,8 мм/103 лет. Затем поток
марганца и железа вновь увеличился, и на тонкой и,
вероятно, не сплошной прослойке глины
образовался новый, самый верхний слой конкреции.
Первый участок графика в аналитической форме
описывается таким образом
3 He = 3He0e-bl, (7)
где 3He0 - концентрация этого
изотопа при l = 0; 3He - текущее значение
концентрации при l  0,3 мм; b - тангенс угла наклона
графика. Такая же закономерность справедлива и
для третьего участка графика, если начало
отсчета для l перенести в точку l = 0,5, в
которой скорость роста упала до минимального
значения 0,8 мм/103 лет.
Таким образом, эксперимент с ЖМК
показывает, что 1) экспоненциальная зависимость
(7) может реализовываться для стабильного изотопа
3He и не быть связанной с радиоактивным
распадом (участки графика 1 и 3 на рис. 4), 2)
скорость роста (~ 1 мм/103) изменяется от слоя
к слою.
Важно также следующее. Для рудной
провинции Кларион-Клиппертон при использовании иониевого метода ( = 9,2*10-6 лет-1)
скорость роста ЖМК была определена (r = /a) лежащей в
диапазоне (2 - 8) мм/106 лет. А это означает, что
величина тангенса угла наклона a лежит в
диапазоне (12 - 46) см-1. Согласно графику на
рис. 2 для первого и третьего участков, тангенс
угла наклона b
30 см-1, т.е. эта величина попадает в диапазон
значений a, и в случае регистрации вместе с 3He
и 230Th (иония) можно было бы получить
согласно (2) принятую для этой провинции величину
скорости ЖМК r = 3 мм/106 лет, что является артефактом, так как концентрационная
зависимость 3He показывает, что r  const и, следовательно,
выражения (1) и (2), лежащие в основе иониевого и
других радиоизотопных методов, не могут быть
использованы для определения величины скорости
роста и возраста конкреций.
Таким образом, медленные скорости
роста глубоководных железомарганцевых
конкреций (~ 1 мм/106 лет), занимающие
доминирующее положение в исследованиях,
посвященных океаническому рудогенезу
в течение примерно 35 последних лет, являются
растиражированным досадным артефактом,
возникшим в результате некорректного
использования радиоизотопных методов [10].
далее>>
|
