WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Для сравнительного анализа методом ЭПР изучена раковина Belemnitella, относящаяся к отряду вымерших беспозвоночных животных класса головоногих моллюсков мелового периода. При сопоставлении со спектром арагонитовых раковин установлено, что их спектральные характеристики идентичны. В спектре кроме сигналов с g = 2,0053 (А), g = 2,0003 (В) и g = 1,9973 (D) виден сигнал с g1= 2,0034 и g2 = 2,0019. Наблюдаемый сигнал с аксиальной симметрией g-фактора относится к анион-радикалу (g1 = = 2,0034 и g2 =g|| = 2,0019) образующемуся под действием фоновой радиации в кальцитовых раковинах (сигнал В) (см. рисунок 1).

Аналогичные сигналы от А, В, С и D наблюдаются для меловых остатков скорлупы яиц динозавров, кораллов и раковин плеченогих моллюсков (Мактра Каспия).

На основе анализа спектров ЭПР радиационно-индуцированных сигналов, содержащихся в раковинах моллюсков, скорлупе яиц динозавра и страуса установлены две разновидности карбоната кальция.

3 Применение ЭПР-спектроскопии для определения возраста ископаемых организмов, найденных на территории прикаспийской впадины

3.1 ЭПР-дозиметрия и датирование

В этом разделе были исследованы природа и пути образования парамагнитных центров под действием ионизирующего излучения в арагонитовых и кальцитовых раковинах морских организмов, в костях и эмалях зубов животных. Рассматриваются теоретические аспекты интерпретации спектров ЭПР радиационно-индуцированных ПЦ, которые будут использоваться в дальнейшем в качестве индикаторов для ЭПР-дозиметрии и датирования.

3.2 Датирование раковин двустворчатых моллюсков, взятых из морских террас Прикаспийской впадины по их спектрам ЭПР

В этом разделе был применен метод ЭПР для датирования абсолютных геологических возрастов раковин руководящих форм двустворчатых моллюсков из хвалынского и новокаспийского стратиграфо-генетических комплексов морских отложений.

Более высокие дозы природной радиации ТD установлены для раковин двустворчатых моллюсков хвалынских отложений. Общая доза природной радиации раковин, взятых из хвалынских отложений, изменяется в пределах 34,2 – 48,8 Гр, а возраст составляет 27,7 – 43,9 тыс. лет. У раковин, взятых из отложений новокаспийского моря, общая доза варьирует в пределах 7,5 – 12,1 Гр, а возраст составляет 6,6 – 11,2 тыс. лет. Приведенные результаты показывают, что применяемый метод ЭПР позволяет указать конкретный возраст биологических ископаемых в геологических отложениях, имеющих большую временную протяженность.

3.3 Новая методика определения возраста арагонитовых раковин моллюсков

Предлагаемый способ определения геологического возраста арагонитовых ископаемых основан на различном содержании арагонитовой и кальцитовой структуры в раковинах, определенном по интенсивности соответствующих линий ИК-спектров.

Для этого строится тарировочная кривая зависимости изменения относительного содержания кальцита в арагонитовых раковинах моллюсков от их возраста. По оси ординат откладывается отношение разности интенсивности полосы кальцита (l2) и арагонита (l1) к суммарной интенсивности арагонитовой и кальцитовой структуры (l1+l2), по оси абсцисс – возраст раковин, определенный методом ЭПР-дозиметрии или радиоуглеродным методом (таблица 1).

Таблица 1 – Результаты определения возраста арагонито-кальцитовых раковин моллюсков методами ИК-, ЭПР-спектроскопии и радиоуглеродным методом

Наименование моллюсков

Место отбора раковин

Возраст, тыс. лет

ИК-спектроскопия

ЭПР-спектроскопия

Радиоугле-родный метод

Cerastoderma sp.

урочище Насир

6,5

6,4

6,3

Cerastoderma sp.

долина Маныч

21,0

23,0

22,0

Didacna praetrigonoides

c. Сергиевка,

Астраханская область

9,7

9,5

9,0

Didacna sp.

долина Маныч

22,3

22,1

22,00

Didacna gr. subcatillus Аndrussow

урочище Карабау

28,5

27,2

27,0

Didacna gr. subcatillus Аndrussow

урочище Коныстану

31,0

31,5

не опр.

Dreissena polymorpha

Азгыр

6,0

33,3

не опр.

Didacna protracta submedia

урочище Карабау

40,0

40,4

не опр.

Didacna gr. protracta Eichwald

урочище Ащыар

42,0

43,9

не опр.

Didacna trigonoides

пос. Жанбай

6,0

6,1

не опр.

Didacna gr. trigonoides Рallas

урочище Манаш

11,0

11,2

не опр.

Для датирования использовались интенсивности полосы арагонита (l1) в области 698 см-1 и кальцита (l2) в области 715 см-1.

Для сравнения нами проведено определение возраста арагонитовых моллюсков, взятых из морских террас Прикаспийской впадины тремя методами – ИК-, ЭПР-спектроскопией и радиоуглеродным методом.

Как видно из таблицы 1, наблюдается хорошее соответствие данных, что позволяет рекомендовать использование предлагаемого способа анализа образцов методом ИК-спектроскопии при массовых определениях возраста арагонитовых ископаемых.

3.4 Сравнительное изучение методом ЭПР некоторых раковин моллюсков, взятых из синхронных отложений Каспийского и Северного морей

С целью установления причины изменения спектров ЭПР серусодержащих анион-радикалов SO и SO нами методом ЭПР проведено сравнительное изучение арагонитовых раковин моллюсков, взятых из отложений Каспийского и Северного морей. Нами введен параметр К, характеризующий отношение сигналов ЭПР С (CO) и А (SO). Отношение К очень высокое для раковин, взятых из голоценового отложения Северного моря. Для выяснения причин такого аномального изменения значения параметра К проведен дополнительный элементный анализ состава некоторых раковин (таблица 2).

Как видно из таблицы 2 в содержаниях N, С, Н значительного различия не наблюдается, однако содержание S в раковинах голоцен-плейстоценовых отложений Каспия значительно выше, чем в раковинах вюрмских отложений Северного моря. Таким образом, можно с уверенностью предположить, что различие в интенсивностях сигналов А (SO) ЭПР определяется неодинаковым содержанием серы в раковинах, взятых из отложений Каспийского и Северного морей.

Таблица 2 – Результаты элементного анализа и возраст (ТЭПР) раковин плейстоценовых отложений Каспийского и голоценовых отложений Северного морей

Наименование моллюсков

ТЭПР

N, %

С, %

Н, %

S, %

Плейстоценовые раковины Каспия

Dreissena distinicta Andr.

31,9

0,9331

11,8028

0,1808

0,614

Didacna gr. protracta Eichwald

43,9

0,8948

12,2332

0,2804

0,406

Раковины Северного моря

Glycymeris

11,0

1,0367

12,1076

0,3223

0,0207

Biccinium

10,5

1,0211

12,0493

0,3228

0,0139

3.5 Экспериментальные результаты по установлению крупных колебаний уровня Каспия с помощью ЭПР-спектроскопии моллюсков

Одной из уникальных особенностей Каспийского моря, зафиксированной как геологическими, так и историко-археологическими данными, является периодическое изменение его уровня. На протяжении позднего плейстоцена и четвертичного времени бассейн, существовавший в Каспийской котловине, неоднократно менял свои размеры, уровни и соленость. Существует несколько гипотез, объясняющих крупномасштабные колебания уровня Каспия.

Полученные результаты показывают, что на протяжении позднего плейстоцена и раннего голоцена произошли две крупные трансгрессии Каспия, развивающиеся от отметок -26,7 до -22,5 м. абс. высоты (максимальные уровни трансгресии) в пределах времени от 10,5 ± 0,3 до 6,67 ± 0,23 тыс. лет.

3.6 Исследование методом ЭПР эмали зубов акулы палеогенового периода и плейстоценовых мамонтов, найденных на территории Прикаспийской впадины

Многочисленные находки костей и зубов слонов из четвертичных отложений на территории Казахстана известны давно. Они сыграли большое значение для стратификации континентальных толщ антропогена Казахстана. Вопрос о возрасте отложений, содержащих останки мамонтов в северной части Прикаспийской впадины остается нерешенным из-за отсутствия четкой границы континентальных и морских отложений. Для детализации возраста плейстоценовых отложений названной впадины на основе изучения филогенетического развития мамонтов исключительно важное значение приобретает определение их абсолютного возраста.

В данном разделе абсолютный возраст мамонтов, найденных на территории Западного Казахстана, установлен на основании сравнения спектров ЭПР эмали их зубов, а также зубов мамонтов, обнаруженных в других регионах СНГ.

Как в случае эмали зубов мамонтов и мастодонтов, в эмалях зубов акул палеогеновых отложений Западного Казахстана в спектре ЭПР отчетливо виден сигнал с аксиальной симметрией с = 2,0032 и g|| = 1,9974, относящийся к анион-радикалу CO. Линия обозначенная буквой Б с изотропным g = 2,0045 относится к SO или липидно-пероксидному радикалу. Здесь также наблюдается СТС от изопропильного радикала обнаруженного в эмали зубов мастодонтов и мамонтов (рисунок 2).

Такой же вид спектра наблюдается для эмали зуба акулы, взятого из северного Приаралья (урочище Кожасай) и побережья Кент (Англия).

На основе анализа интенсивности сигналов ЭПР радиационно-индуцированного анион-радикала CO были оценены абсолютные возрасты ископаемых мамонтов из разных регионов.

Рисунок 2 – Центральная часть спектра эмали зуба акулы, записанная при малой развертке магнитного поля (0,5 mT/см). Сигнал с пунктирной линией обусловлен органическим свободным радикалом (g = 2,0045). Сверху показана фотография зуба акулы (плато Актологай, Западный Казахстан), которая использовалась для исследования методом ЭПР.

4 Результаты изучения парамагнитных свойств и минералогического состава осадочных нефтяных пород прикаспийской впадины

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»