Вход в систему

Новые пользователи

  • Амелия
  • Cветлана
  • Ирина
  • Алексей
  • nusha66

Аэрозоли в торфах района падения Тунгусского метеорита.

Авторы: 
И.К. Дорошин.
Дата публикации: 
13 Август, 2013 - 21:13
Источник: 
Тунгусский заповедник. Биоценозы северной тайги и влияние на них экстремальных природных факторов. Труды ГПЗ «Тунгусский». Вып. 1. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2003. с. 110-128

 

И.К. Дорошин

 

Аэрозоли в торфах района падения Тунгусского метеорита

 

        При поисках вещества Тунгусского метеорита неоднократно при­менялись методики, основанные на изучении элементного со­става сфагновых мхов, произрастающих в районе падения ме­теорита [Голенецкий, Степанюк, 1980,1983; Васильев, Бояркина и др., 1983а; Васильев, Алексеева, Горбатенко, 1983]. Аналогичные методики использова­лись при определении глобального потока космического вещества на поверх­ность Земли [Бояркина, Васильев, Глухов и др., 1986; Голенецкий, Волошин и др., 1986]. Выбор сфагновых мхов и образуемых ими торфяных залежей в ка­честве субстрата выделения космического вещества обусловлен его специфи­ческими свойствами, а именно: по современным представлениям минераль­ное питание мха осуществляется исключительно за счет аэрозолей; торфяная залежь легко стратифицируется; аэрозоли слабо диффундируют по торфяной залежи [Львов, 1967,1976; Лапшина, Бляхорчук, 1986].

Идентификация космического вещества сводилась к выявлению аномаль­ных концентраций тех или иных характерных для космического вещества эле­ментов или соотношений концентраций этих элементов в торфе по сравнению с почвами или траппами района падения. При исследовании соотношений кон­центраций элементов нормировка обычно проводилась по железу. В результа­те проведенных работ, в частности, была выявлена группа элементов, привнос которых в торф осуществляется за счет аэрозолей, вероятно, связанных с вы­падением на поверхность Земли космического вещества [Голенецкий, Воло­шин и др., 1986].

Для понимания любых результатов измерений абсолютных концентра­ций элементов в торфах, необходимо ясно представлять себе естественные обстоятельства произрастания мхов. Прежде всего следует учитывать, что в районе падения метеорита весенне-летне-осениий период длится всего четы­ре месяца в году. Остальное время года торфяники покрыты снегом и аэрозоли выпадают на снег. Снег же, и вместе с ним выпавшие аэрозоли, перемещается ветрами, образуя сугробы. При весеннем таянии снега количество аэрозолей, попадающих из талых вод на мох, будет зависеть от мощности нанесенного снежного покрова, или, другими словами, от микрорельефа. Таким образом, если исходить из гипотезы равномерного притока космических аэрозолей, го только треть их будет оседать на поверхность торфяников более или менее равномерно (в бесснежный период), а две трети аэрозолей могут быть распре­делены крайне неравномерно за счет переноса снега.

Взрыв Тунгусского метеорита сопровождался мощной ударной волной, вызвавшей вывал леса на значительной территории. Следует ожидать повы­шенных концентраций аэрозолей за счет переноса терригенной пыли взрыв­ной волной на территории, где скорость волны была для этого достаточно вы­сокой. Следует также учитывать обстоятельство, связанное с последствиями вывала леса. На участках сплошного или частичного вывала леса деревья были выворочены вместе с корневой системой и с пластами земли так, что прикор­невой слой почвы оказался обнаженным и приподнятым над землей до уровня двух-трех метров. Зимой снежный покров не закрывал всего обнажения, а осы­пающаяся с корней почва переносилась вместе со снегом во время поземок. В зависимости от направления ветров и направления долин перенос фунта осуществлялся на значительные расстояния - до нескольких километров. С годами вся земля с корней осыпалась и эффект загрязнения от выворотней постепенно ослабел.

Существенное влияние на содержание примесей в торфе может оказать расположение торфяника на местности. Обычно торфяники, используемые для отбора проб, расположены в присклоновых частях долин. Звериные тропы, используемые и охотниками, проходят как раз по краям таких торфяников или непосредственно по ним, так что в летний период возможен перенос почвы с тропы на торфяник на обуви людей и копытах животных.

Для интерпретации абсолютных концентраций аэрозолей в торфах не­обходимо учитывать уплотнение торфяной залежи с глубиной. Район падения метеорита находится в зоне вечной мерзлоты, поэтому с некоторой глубины, соответствующей уровню вечной мерзлоты, уплотнение торфяной залежи пре­кращается. Нами исследовано поведение мерзлоты в летний период и установ­лено, что уровень вечной мерзлоты находится на глубине примерно 55-60 см [Дорошин, 1988]. Измерения сухого веса фитомассы в фиксированном объеме торфяной залежи показали, что уплотнение торфа начинается примерно с 20-30 см и кончается на уровне вечной мерзлоты. На рис. 1 показан типичный график уплотнения торфа с глубиной. Исходя из гипотезы, что ежегодный ли­нейный вертикальный прирост мха колеблется около некоторого среднего значения, мы можем получить обратным пересчетом количество годовых прирос­тов в любом слое торфяной залежи, или, иными словами, период накопления аэрозолей в любом слое. Из рисунка видно, что одинаковые по толщине слои торфа с глубины 50-60 см будут содержать примерно в 3 раза больше аэрозо­лей, чем верхние слои торфа. 

Рис. 1. Уплотнение торфяной залежи 

        Что касается растворимых аэрозолей, то переотложение таких аэрозо­лей должно происходить обязательно. Достаточно упомянуть обычные клима­тические причины - дожди и таяние снегов. Вертикальная миграция и вынос растворимых аэрозолей за пределы торфяника здесь очевидны, следует только отметить, что вертикальная миграция возможна только в пределах от поверх­ности торфяника до зоны вечной мерзлоты, то есть от поверхности до глубины 40-60 см. Поскольку идет ежегодное нарастание мха, постольку происходит ежегодное смешение зоны вечной мерзлоты. Растворимые аэрозоли, выпав­шие 100 лет назад, будут распределены на глубинах, превышающих современ­ный уровень вечной мерзлоты, поскольку в период выпадения таких аэрозолей вечная мерзлота располагалась ниже современной.

На результаты измерений может повлиять переотложение аэрозолей в торфяной залежи. Модельные измерения нереотложения аэрозолей, описан­ные в работе [Дорошин, 1988], вряд ли могут быть показательными, поскольку в этих измерениях моделировались неестественные условия переотложения. Для дополнительного изучения возможности переотложения в естественных условиях мы пропели гранулометрический анализ аэрозолей для нескольких колонок торфа. Почти во всех случаях количество аэрозолей соответствует кривой уплотнения торфяной залежи. И только в нескольких колонках мы име­ли пиковые выбросы содержания аэрозолей (рис. 2). При этом во всех случаях отмечается, что размывания пика выброса аэрозолей по глубине торфяной за­лежи практически не происходит. 

 

Рис. 2. Пики аэрозолей 

        При изучении растворимых аэрозолей следует учитывать еще один не­маловажный фактор, связанный с диффузией почвенных солей. В летний пе­риод из-за интенсивного таяния мерзлоты внутри торфяника образуется сплошной слой воды, которая постепенно стекает на почву вокруг торфяника. По­чвенные соли, растворяясь, диффундируют в толщу торфа и сорбируются им. Наглядный пример такого переноса дает измерение процентного содержания солей кальция в торфе по глубине. На рис. 3 приведен график процентного содержания поташа в отожженной пробе торфа. Хорошо видно, что содержа­ние поташа в торфе начинает увеличиваться с участка сезонной мерзлоты (примерно с 30 см) и нарастает с глубиной так, что относительное увеличение кон­центрации кальция достигает 10-кратной величины. По-видимому, другие ра­створимые соединения также диффундируют из почвы в торфяную залежь. 

Рис. 3. Отношение весов зола/органика

 

           Из всего изложенного становится ясно, что интерпретация любых изме­рений в торфах абсолютных концентраций элементов, входящих в состав аэро­золей, крайне затруднительна, если вообще возможна, слишком много слу­чайных факторов, влияющих на фиксируемый состав и концентрацию аэрозо­лей. Однако если исходить из гипотезы существенного влияния аэрозолей на элементный состав торфов, то элементы, содержащиеся в глобальных аэрозо­лях, должны обнаруживаться в торфах в соответствующих пропорциональных количествах в любом месте и на любой глубине торфяной залежи. Иными сло­вами, должна иметь место корреляция между содержанием этих элементов в торфах. С другой стороны, элементы, привнесенные в торф вместе с терригенной пылью, должны обнаруживать корреляцию в группах проб, отобранных на незначительных расстояниях друг от друга (десятки метров), так как эле­ментный состав почв и торфов, загрязненных почвой, будет отражать элемен­тный состав горных и осадочных пород той или иной местности.

В данной работе делается попытка выявить глобальную компоненту в аэрозолях на основе корреляционного анализа элементов в торфах. Методика отбора проб описана в работе Ю.А. Львова [1976]. Все пробы были отобраны в районе падения Тунгусского метеорита, удаленного от промышленных ис­точников загрязнения на сотни километров [Бояркина, Васильев, Глухов и др., 1986]. Всего отобрано 35 колонок торфа, глубиной от 10 до 17 слоев по 3 см каждый. В каждом слое были определены абсолютные концентрации 17 эле­ментов методом рентгенофлюоресцентного анализа. Двенадцать проб были ото­браны на верховом торфянике в юго-западной части Южного болота, осталь­ные - на других верховых торфяниках и на небольших торфяниках по долинам рек частично в зоне Тунгусского вывала леса, частично за его пределами. По­левые работы выполнены в 1979-1980 гг. Комплексной самодеятельной экспе­дицией. Камеральная обработка проведена С.П. Голенецким на базе Обнинс­кого института ядерных исследований, результаты измерений любезно переда­ны им для дальнейшего анализа Комплексной самодеятельной экспедиции.

Для оценки стабильности содержания элементов в торфе нами были рассчитаны их послойные концентрации. Как и ожидалось, для всех измерен­ных элементов диапазон концентраций от пробы к пробе очень велик: один - два порядка, причем послойные концентрации в каждой пробе изменяются до­статочно плавно - обычно не более чем в два-три раза для смежных слоев. В табл. 1 приведены расчетные средние концентрации элементов в процентах к сухому весу торфа. Среднеквадратичные отклонения концентраций по по­рядку величин совпадают со средними значениями и в таблице не приводятся.

 

Расчётные средние концентрации (табл. Jpig)

  

        Расчет коэффициентов корреляций (КК) между элементами проводился как для всей совокупности проб, так и с разделением проб по признаку место­положения. Все пробы были разделены на 3 группы: 12 проб, отобранных на Южном болоте; 16 проб, отобранных на расстоянии больше 10 км от эпицент­ра взрыва Тунгусского метеорита в основном по долинам рек; 5 проб, отобран­ных вблизи эпицентра на Чургимском торфянике и болоте Бублик. Координа­ты отбора двух проб утеряны, поэтому они не включены ни в одну из групп. Дня обеспечения статистической достоверности слои колонок были сгруппи­рованы с 1-го по 5-й (глубина 0-15 см), с 6-го по 10-й (глубина 15-30 см) и с 11-го по 17-й (глубина 30-51 см).

Первая группа проб выделена по той причине, что эти пробы отобраны на компактном участке торфяника, радиусом около 200 м, находящемся до­вольно далеко от лесных массивов, - 1-2 километра. В этих пробах можно ожи­дать снижение абсолютных концентраций местной терригенной пыли и, соот­ветственно, увеличение относительной доли глобальных аэрозолей. Во второй группе проб следует ожидать максимального количества терриген­ной пыли из-за близости лесных массивов и троп, третья группа в этом отно­шении занимает промежуточное положение.

В табл. 2-4 представлены рассчитанные КК между элементами. В правой верхней половине таблиц приведены значения коэффициентов, в ле­вой нижней половине приведены размеры выборок для каждой пары элемен­тов. В таблицах не приведены КК для тех пар элементов, для которых размер выборки оказался меньше 10.

В первой группе проб в верхних слоях высокое значение КК имеют пары элементов K-Rb, Fe-Br, и тройка элементов Cu-As-Se. В средних слоях высокое значение КК имеет группа элементов Fe-Br-Sr-U-Zr, к которым, возможно, следует отнести также Rb. В нижних слоях просматривается та же группа элементов плюс Ti, но с незначительными взаимными КК, кроме пар Br-Rb, Br-Zr, Fe-U, Ti-Zr. Во второй группе проб в верхних слоях имеется толь­ко две пары элементов с высоким КК - Са-Br и Cu-Nb. В средних слоях - пара Cu-Se и группа элементов Fe-Rb-Ca-U-Sr-Zr-Ti. В нижних слоях та же группа элементов с добавлением к ней Са и Nb. Наконец в третьей группе, статисти­чески менее обеспеченной, можно отметить в верхних слоях тройку элементов K-Mn-Zn с возможно относящимся к ней Rb и пару элементов Ca-Sr. В средних

 Коэффициенты корреляций и величина выборки. Группа проб 1-я (Южное болото), слои 1-5 

№ слоя

К

Ca

Ti

Cr

Mn

Fe

Си

Zn

As

Se

Br

Pb

Rb

Sr

и

Zr

1Mb

К

 

-0.022

-0.231

0.194

0.470

0.087

-0.078

-0.031

0.053

-0.042

-0.110

0.190

0.661

0.153

0.039

-0.234

-0.560

Са

40

 

-0.221

-0.228

0.000

0.046

-0.232

-0.016

-0.276

-0.215

-0.076

-0.007

0.036

-0.016

-0.004

0.072

-0.155

Ti

25

31

 

0.228

-0.327

-0.138

0.010

0.134

0.222

0.194

0.096

-0.132

-0.141

-0.183

0.007

0.066

-0.162

Сг

26

33

23

 

-0.072

-0.044

0.188

-0.068

0.296

0.331

0.334

0.436

0.120

0.225

0.266

0.078

-0.325

Мп

45

46

30

33

 

0.219

-0.104

0.146

0.098

-0.058

-0.135

0.075

0.348

0.123

-0.051

-0,106

0.095

Fe

45

48

32

34

34

 

0.012

-0.046

-0.205

-0.146

0.554

0.117

0.091

0.131

0.1.50

-0.070

0.028

Си

35

36

21

23

42

42

 

-0.010

0.684

0.451

0.137

0.324

0.050

-0.112

0.342

0.087

-0.088

Zn

46

49

32

35

55

57

43

 

0.020

0.007

0.028

-0.046

0.014

0.050

-0.081

0.258

-0.059

As

24

27

17

17

28

31

23

3!

 

0.509

-0.146

0.132

-0.116

-0.210

0.355

-0.092

-0.387

Se

44

47

31

34

53

55

41

56

20

 

0.283

0.305

0.057

-0.008

0.056

0.198

-0.166

Br

46

49

32

35

55

57

43

<8

31

56

 

0.339

0.126

0.180

-0.112

-0.071

-0.079

Pb

45

48

31

35

54

56

42

57

56

57

 

0.414

0.288

-0.008

-0.159

0.001

Rb

46

49

32

35

55

57

43

58

3!

56

58

57

 

0.208

-0.117

-0.077

0.120

Sr

46

49

32

35

55

57

43

58

31

36

58

57

58

 

0.005

0.180

0.169

U

43

47

31

34

52

54

40

55

29

53

55

5-1

55

55

 

0.080

-0.167

Zr

36

39

26

30

44

47

32

47

25

45

47

46

47

47

46

 

-0.104

Nb

26

30

16

23

32

52

21

33

16

33

33

33

33

33

33

29

 

 Продолжение табл. 2

Коэффициенты корреляций и величина выборки. Группа проб 1-я (Южное болото), слои 6-10 

№ слоя

К

Ca

Ti

Cr

Mn

Fe

Си

Zn

As

Se

Br

Pb

Rb   i

Sr

U

-1

Zr   \

1

Nb

К

 

0,028

-0.096

0.379

-0.057

0.185

0.051

0.066

0.222

0.045

0.235

-0.069

0.277

0.283

0.106

0.049

0.166

Са

32

 

-0.131

-0.106

-0.217

0.045

-0.139

0.025

-0.151

-0.173

-0.028

0.071

-0.015

0.175

-0.046

-0.100

-0.025

Ti

23

38

 

0.040

0.052

-0.056

-0.043

0.128

0.257

0.090

-0.077

0.159

-0.003

-0.120

-0.027

-0.176

0.050

Сг

15

33

23

 

-0.011

0.443

0.399

-0.284

-0.160

0.207

0.167

0.102

0 190

0.339

0.266

0.054

0.452

Мп

3!

43

30

25

 

0.232

0.048

-0.016

-0.302

0.363

0.203

-0.133

0.004

0.195

0.115

-0.020

-0.005

Fe

33

53

3V

33

44

 

0.041

-0.441

0.145

0.077

0.749

-0.019

0.341

0.724

0.827

0.726

-0.228

Си

28

41

29

24

35

43

 

-0.190

0.220

0.403

0.063

0.242

0.373

0.112

0.337

0.129

0.089

Zn

34

54

39

33

45

55

43

 

-0.285

-0.090

-0.296

-0.032

0.140

-0 412

-0.401

-0.393

0.116

As

20

33

2.5

23

26

33

26

34

 

0.045

0.253

-0.133

0.213

0.127

0.246

0.332

0.161

Se

34

52

38

31

44

53

4!

54

33

 

0.156

0.372

0.353

0.198

0.042

-0.047

0.250

Br

34

54

39

33

45

55

43

56

34

54

 

0,063

0.493

0.793

0.557

0.645

-0.020

Pb

34

53

38

32

44

54

42

55

33

53

55

 

0.578

0.157

-0.044

-0.204

0 384

Rb

34

54

39

33

45

55

43

56

34

54

56

55

 

0.422

0.336

0.331

0.320

Sr

34

54

39

33

4<

55

43

56

34

54

56

55

56

 

0.477

0.427

-0.017

U

29

49

37

32

40

51

39

51

32

49

51

50

51

51

 

0.825

-0.375

Zr

29

50

36

31

40

50

40

SI

33

49

51

50

51

51

47

 

-0.324

Nb

18

28

17

16

25

28

21

29

17

29

29

29

29

29

27

26

 

 Продолжение табл. 2

 Коэффициенты корреляций и величина выборки. Группа проб 1-я (Южное болото), слои 11-17 

№ слоя

К

Ca

Ti

Cr

Mn

Fe

Си

Zn

As

Se

Br

Pb

Rb

Sr

и

Zr

Nb

К

 

-0.094

0.124

-0.165

-0.029

0.109

0.223

-0.003

0.425

0.074

-0.223

0.162

-0.004

0.303

0.063

0.117

0,098

Са

31

 

0.030

0.308

-0.105

0.224

-0.176

-0.237

-0.186

-O.074

0.048

-0.143

-0.056

0.107

-0.081

-0.020

-0.046

Ti

19

49

 

-0.133

0.332

0.287

0.272

0.007

0.089

0.104

0.435

0.007

0.333

0.206

0.243

0.549

0,001

Сг

11

32

21

 

-0.122

0.014

0.054

0.006

-0.215

-0.212

0.114

-0.089

-0.122

0.184

-0.139

0.295

0.445

Мп

28

56

33

20

 

-0.072

0.228

0.041

0.362

-0.030

-0.075

0.024

-0.153

0.003

0.204

0.016

-0,115

Fe

31

81

49

32

56

 

-0.033

-0.312

0.001

0.139

0.428

0.032

0.360

0.368

0.503

0.447

0.320

Си

24

63

34

24

44

63

 

0.138

0.666

0.016

0.227

-0.023

0.197

0.169

0.220

0.179

0,036

Zn

31

81

49

32

56

81

63

 

0.093

-0.069

-0.269

0.226

-0.224

-0.157

-0,270

-0 165

0 303

As

14

45

31

18

31

45

35

45

 

0.186

-0.058

0.164

0.087

0.060

0.163

-0.170

0.069

Se

31

77

46

30

55

77

59

77

42

 

0.034

0.074

0.283

0.112

0.086

0.079

-0.188

Br

31

81

40

32

56

81

63

81

45

77

 

0.036

0.633

0.404

0.476

0.777

0.184

Pb

31

80

48

32

56

 

62

80

44

77

SO

 

0.139

0.128

0.026

-0,024

0.229

Rb

31

81

49

32

56

81

63

81

45

77

81

80

 

0.448

0.185

0.469

0.157

Sr

31

81

49

32

56

81

63

81

45

1~

8!

80

SI

 

0.143

0,280

-0.042

U

30

76

47

30

54

76

58

76

42

73

76

75

76

76

 

0.496

-0.149

Zr

27

75

46

31

50

75

58

75

43

71

75

74

75

75

71

0.154

Nb

20

39

21

. 20

32

39

29

39

21

39

39

39

39

39

38

36

 

 Таблица 3

Коэффициенты корреляций и величина выборки. Группа проб 2-я (долины рек), слои 1-5 

№ слоя

К

Ca

Ti

Cr

Mn

------------ г

Fe

i

Си

Zn

As

Se

Br

Pb   j

Rb

Sr

U

Zr

Nb

К

 

-0.163

0.110

0.198

0.459

-0.131

-0.052

-0.011

-0.263

-0.040

-0.278

-0.025

0.496

0.180

0.092

-0.106

-0.117

Са

46

 

-0.089

-0.012

-0.152

0.396

0.002

-0.123

0.129

-0.121

0.618

0.029

0.158

0.260

0.243

0.484

0.110

Ti

24

29

 

0.272

0.364

-0.082

-0.100

-0.010

-0.601

0.065

-0.204

-0.111

-0.047

-0.129

0.070

-0.004

-0.273

Сг

26

29

23

 

0.305

-0.029

0.257

-0.132

-0.399

-0.170

0.010

0.090

0.169

-0.060

-0.128

-0.218

0.024

Мп

52

64

32

34

 

-0.078

-0.101

0.135

-0.117

-0.068

-0.335

-0.032

0.279

-0.066

-0.015

-0.221

-0.144

Fe

54

65

32

35

73

 

0.073

-0.101

0.016

-0.139

0.244

0.135

0.146

0.104

0.083

0.294

-0.157

Си

39

49

23

26

56

58

 

-0.109

-0.015

0.394

-0.109

-0.202

0.196

-0.168

0.208

-0.1 18

0.557

Zn

55

66

32

35

74

76

59

 

-0.330

-0,091

-0.043

-0.126

0.093

-0.048

-0.044

-0.286

-0.142

As

19

20

133

15

23

24

19

24

 

0.479

0.375

-0.099

-0.142

-0.020

0.250

0.337

-0.318

Se

50

60

32

35

68

70

52

70

24

 

-0.121

-0.187

0.018

-0.203

0.228

0.138

-0.252

Br

55

66

32

35

74

76

59

77

24

70

 

0.206

-0.083

0.340

0.094

0.369

-0.170

Pb

51

62

32

35

71

73

55

73

24

70

73

 

-0.027

0.101

0.237

0.026

-0.228

Rb

54

65

.32

35

74

75

58

76

24

70

76

73

 

0.071

0.385

-0.110

0.017

Sr

55

66

32

35

74

76

59

77

24

70

77

73

76

 

0.072

0.110

-0.163

U

44

55

28

31

63

64

48

64

22

62

64

64

64

64

 

0.140

-0.172

Zr

48

58

28

31

64

66

50

67

22

61

67

63

66

67

55

 

-0.045

Nb

27

34

19

22

38

39

25

39

15

39

39

39

39

39

38

38

 

 Продолжение табл. 3

Коэффициенты корреляций и величина выборки. Группа проб 2-я (долины рек), слои 6-10 

№ слоя

К

Ca

Ti

Cr

Mn

Fe

Си

Zn

As

Se

Br

Pb

Rb

Sr

и

Zr

Nb

К

 

-0.013

-0.291

-0 044

0.372

-0.128

-0.074

-0.024

0.209

-0.179

-0.050

-0.048

0.015

0.116

-0.184

-0.071

-0.156

Са

37

 

0.189

-0.158

-0.162

0.732

-0.152

-0.142

-0.439

-0.139

0.370

-0.021

0.467

0.194

0.535

0.388

-0.257

Ti

22

4 1

 

0.059

-0.142

0.295

-0.095

-0.066

-0.228

0.016

-0.019

-0.192

0.491

0.756

0.550

0.662

0.081

Сг

23

41

31

 

-0.007

-0.183

-0.014

0.073

0.046

0.268

-0.193

-0.201

-0.148

-0.258

-0.049

-0.208

0.32!

Мп

35

63

37

37

 

-0.141

-0.O42

0.307

-0.035

-0.047

-0.266

0.087

0.025

-0.071

-0.297

-0.171

-0.068

Fe

38

73

44

43

66

 

-0.144

0.044

-0.315

-0.099

0.372

-0.059

0.634

0.439

0.413

0.467

-0.139

Си

29

60

37

34

54

65

 

0.015

-0.046

0.600

-0.102

0.125

-0.142

-0.214

-0.046

-0.141

-0.027

Zn

38

73

44

43

66

7S

65

 

0.358

0.074

-0.337

0.045

0.128

-0.087

-0.212

-0.138

0.236

As

11

27

18

21

26

29

22

29

 

-0.079

-0.239

-0.036

-0.314

-0.129

-0.280

-0.191

0.462

Se

37

67

41

41

61

71

59

71

27

 

-0.080

0.023

0.055

-0.143

-0.040

-0 090

0.057

Br

38

73

44

43

66

78

65

78

29

71

 

0.363

0.136

0.299

0.235

0.137

-0.029

Pb

38

71

43

43

63

74

61

74

29

69

74

 

-0.144

-0.020

-0.140

-0.222

0.163

Rb

38

72

44

43

65

77

64

77

29

70

"7

74

 

0.554

0.579

0.685

-0.129

Sr

38

72

44

43

65

77

64

7 7

29

70

77

74

77

 

0.481

0.660

-0.061

U

32

54

39

40

53

61

49

6!

27

56

61

6!

6!

61

 

0.839

-0.366

Zr

32

57

34

36

50

61

50

61

23

55

61

58

6!

61

50

 

-0.310

Nb

18

33

23

25

26

33

24

33

15

31

33

33

33

33

33

33

 

 Продолжение табл. 3

 Коэффициенты корреляций и величина выборки. Группа проб 2-я (долины рек), слои 11-17 

слоя

К

Ca

Ti

Cr

Mn

Fe

Си

Zn

As

Se

1

Br

Pb

Rb

Sr

U

Zr

Nb

К

 

0.147.

-0.367

-0.266

0.176

-0.169

-0.348

0.015

 

-0.407

-0.156

-0.113

-0.162

0.001

-0.027

-0.212

0.045

Са

39

 

0.618

0.592

0.146

0.260

-0.153

0.257

0.114

-0.068

0.379

0.305

0.319

0.459

0.582

0.292

0.343

Ti

20

50

 

0.104

-0.140

0.378

-0.075

-0.099

-0.192

-0.009

0.059

0.376

0.561

0.609

0.551

0.697

0.302

Сг

21

46

26

 

-0.134

0.408

0 193

0.242

0.259

0.006

0.449

-0.081

0.347

0.348

0,494

0.364

-C.I 57

Мп

36

8!

44

41

 

0.125

-0.009

0.411

-0.027

0.004

-0.298

-0.034

0.110

0.130

0.081

0.038

-0.320

Fe

39

107

50

46

83

 

-0.031

0.109

0.088

-0.127

0.003

0.227

0.945

0.870

0.936

0.945

0.697

Си

34

95

43

40

71

97

 

0.187

-0.071

0.221

-0.317

-0.135

-0.012

-0.055

-0.027

-0.010

-0.035

Zn

39

107

50

46

84

109

97

 

0.301

-0.038

-0.295

0.194

0.149

0.105

0.204

0.212

0.034

As

 

32

11

14

24

32

29

32

 

0.043

-0 086

0.078

0.062

0.041

0.023

-0.05 1

-0.528

Se

33

91

43

42

69

91

82

91

31

 

0.117

0.084

-0.117

-0.128

-0.145

-0.129

-0.205

Br

.39

Ю-'

50

16

84

109

97

110

52

91

 

0.129

-0.005

0.088

0.052

-0.0II

0.093

Pb

37

99

49

45

77

99

88

99

30

88

99

 

0.256

0.275

0.349

0.284

0.211

Rb

38

106

50

46

82

108

9c

108

32

91

108

94

 

0.911

0.904

0.967

0.664

Sr

38

106

50

46

83

108

96

109

32

91

109

99

108

 

0.873

0.916

0.645

U

37

96

48

41

72

96

86

96

31

83

96

91

96

96

 

0.912

0.772

Zr

34

87

40

33

62

87

78

87

22

72

87

89

87

87

83.

 

0.674

Nb

12

40

19

15

28

40

31

40

10

34

40

35

40

40

40

35

 

 Таблица 4

Коэффициенты корреляций и величина выборки. Группа проб 3-я (долины рек), слои 1-5 

№ слоя

К

Ca

Ti

Cr

Mn

Fe

Си

Zn

As

Se

Br

Pb

Rb

Sr

U

Zr

Nb

К

 

0.098

0.151

0.771

0.073

0.167

0.600

 

-0.056

-0.065

-0.333

0.583

-0.2i8

-0.167

-0.247

-0.522

Са

14

 

0.106

-0.177

-0084

-0.459

0.108

-0.168

0.409

0.037

-0.342

-0.184

0.827

0.193

-0.282

0.063

Ti

11

12

 

-0.167

0.392

 

-0.106

 

0.124

-0.004

-0.027

-0 071

-0.033

-0.106

-0.339

0.163

Cr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mn

15

19

12

 

0.098

0.358

0.555

-0.425

-0.220

-0.065

-0.205

0.316

-0.263

-0.029

-0.066

-0.590

Fe

16

21

14

22

 

-0.267

0.104

-0.351

-0.246

0.402

-0.143

-0.142

-0.113

-0.285

0.072

-0.148

Си

11

15

 

16

IS

 

-0.105

 

0.249

-0.076

0.035

0.484

-0.373

0.312

-0.101

-0.093

Zn

16

21

14

22

24

IX

 

-0412

-0.089

-0.091

•0.173

0.354

-0.019

0.100

-0.062

-0.557

As

 

10

 

10

11

 

11

 

0.039

-0.066

0.149

-0.184

0.052

0.298

0.071

 

Se

15

20

и

21

23

17

23

11

 

-0.015

0.224

0.237

0.232

0.072

-0.221

0.183

Br

16

21

14

22

24

18

11

23

 

-0.031

-0.104

0.057

-0.313

-0.122

-0.107

Pb

16

21

14

22

24

18

24

11

23

24

 

0.048

-0.310

-0.235

0.338

0 074

Rb

16

21

14

22

24

18

24

11

23

24

2 1

 

-0.304

-0.079

-0.136

-0.253

Sr

16

21

14

22

24

IS

24

i i

23

24

24

24

 

0.216

-0.23 1

0.249

U

15

19

14

20

22

16

22

10

22

22

22

22

22

 

-0.049

-0.418

Zr

15

19

12

20

22

17

22

11

21

22

22

22

22

20

 

0.030

Nb 1      J

12

15

11

16

18

12

18

 

18

18

18

18

18

18

17

 Продолжение табл. 4

Коэффициенты корреляций и величина выборки. Группа проб 3-я (долины рек), слои 6-10 

К» слоя

К

Ca

Ti

Cr

Mn

1

Fe   |

Си

Zn

As J   Se

Br

Pb

Rb

Sr

U

Zr

Nb

К

 

0.362

 

 

0.162

-0.235

 

0.327

-0.173

0.182

0.277

0.045

0.325

0.304

-0 196

-0.223

Са

12

 

0.397

0.523

-0.114

-0.034

0.114

-0.308

0,052

0.425

-0.152

-0432

0.918

0.657

0.005

0.221

Ti

 

14

 

 

0.002

0.280

0.124

-0.149

-0.356

0.289

0.085

-0.284

0.514

0.637

-0.091

0.194

Cr

 

13

 

 

0.020

-0.115

 

-0.247

0.314

0.064

-0.129

0.246

0.347

0.337

-0.394

-0.122

Mn

12

24

14

13

 

0.011

-0.163

0.685

-0.362

0.053

-0.276

0.122

0.Ю5

-0.009

-0.078

-0.565

Fe

12

24

14

13

25

 

-0.298

-0.033

-0.417

0.565

0.000

-0.173

0.13I

0.244

0.517

0.094

Си

 

16

10

 

17

17

 

-0.048

0.323

0.166

-0.141

0.216

-0.076

-0.369

-0.214

0.427

Zn

12

24

14

13

25

25

17

 

-0.192

-0.045

-0.206

0.280

-0.325

-0.228

-0.075

-0.358

As

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Se

12

24

11

13

25

25

17

25

 

-0.310

-0.131

0.301

-0.089

-0.279

-0.294

0.554

Br

:2

24

14

13

25

25

17

25

25

 

-0.024

-0.114

0.426

0.265

0.433

0.129

Pb

12

24

14

13

25

25

17

25

25

25

 

0.016

-0.103

-0 183

-0.063

0.000

Rb

12

21

14

13

25

25

17

25

25

25

25

 

-0.611

-0.632

-0 290

-0.040

Sr

12

24

14

13

25

25

17

25

25

25

25

25

 

0.732

0.148

0.192

U

и

23

14

13

24

24

16

24

24

24

24

24

24

 

0.292

-0.038

Zr

11

22

14

12

23

23

16

23

23

23

23

23

23

22

 

0.094

Nb

12

19

12

12

20

20

13

20

20

20

20

20

20

19

19

 

 Продолжение табл. 4

Коэффициенты корреляций и величина выборки. Группа проб 3-я (долины рек), слои 11-17 

№ слоя

К

|   Ca

Ti

Cr

Mn

Fe

Си

Zn

As

Se

Br

Pb

Rh

Sr   1

и

----------------- 1

Zr

Nb

К

 

0.051

 

 

-0.186

-0.368

-0.072

-0.019

 

0.273

0.210

0.317

-0.030

-0.001

-0.229

-0.261

-0.348

Са

19

 

-0.181

0.054

0.659

0.639

0.340

-0.209

-0.387

-0.263

0.295

-0.153

-0.251

0.928

0.185

0.515

0 100

Ti

 

16

 

0.008

-0.217

0.310

-0.265

-0.291

 

-0.068

0.496

-0 078

0.427

0.002

0.673

0.418

-0.266

Сг

 

19

10

 

-0.095

-0.166

0.382

-0.400

 

0.463

0.385

0.207

0.140

-0.058

-0.024

-0.136

0.209

Мп

17

29

14

18

 

0.746

0.583

0.184

-0.448

-0.206

0.023

-0.123

-0.367

0.764

0.232

(1.589

-0.123

Fe

19

34

16

19

29

 

0.297

-0.130

-0.042

-0.310

0.330

-0.290

-0.184

0.768

0.591

0.832

-0.041

Си

15

25

! 1

11

20

25

 

0.548

 

0.325

-0.016

0.118

0.055

0.364

0.078

0.177

0.445

Zn

19

34

16

19

19

34

25

 

-0.177

-0.182

-0.529

-0.183

0.048

-0.157

-0.146

-0.1!2

-0.147

As

 

15

 

 

12

15

 

15

 

0.058

0.193

0.190

-0.020

-0.340

-0.279

-0.079

-0 182

Se

19

34

16

19

29

34

25

34

15

 

0.257

0.655

0.260

-0.292

-0.162

-0.269

0.483

Br

19

34

16

19

29

34

25

34

15

34

 

0.278

0.238

0.356

0.344

0.339

-0 109

Pb

19

34

16

19

29

34

25

34

15

34

34

 

0.211

-0.185

-0.101

-0.138

0.180

Rb

19

34

16

19

29

34

25

34

15

34

34

34

 

-0.231

0.173

-0.065

0.136

Sr

19

34

16

19

29

34

25

34

15

34

34

34

34

 

0.323

0.609

0.089

U

19

34

16

19

29

34

25

34

15

34

34

34

34

34

 

0.742

0 230

Zr

.6

31

16

18

26

31

23

31

15

31

31

31

31

31

31

 

-0.145

Nb |    12

22

10

12

19

22

14

22

14

22

22

22

22

22

22

21

 

 Таблица 5

Группы элементов с высокими взаимными коэффициентами корреляции 

 

Местоположение проб

Слои

Южное болоте

Долины рек

Болото Бублик и Чургимокий торфяник

1-5

(K-Rb)

(Са-Вг)

(Ca-Sr)

 

(Fe-Br)

(Cu-Nd)

(K-Mn-Zn-(Rb?))

 

(Cu-As-Se)

 

 

6-10

(Fе-Si-Zr-U-Br-(Rb?))

(Fe-Sr-Zr-U-Rb-Ti-Ca) (Cu-Se)

(Fe-Zr-Br)

(Sr-U-Ti-Ca)

(Mn-Zn)

11-17

(Fe-Sr-Zr-U-Br-Ti-(Rb?))

(Fe-Sr-Zr-U-Rb-Ti-Ca-Nb)

(Fe-Sr-Zr-Mn-Ca)

(U-Ti)

 слоях имеют высокие KK пара Mn-Zn, тройка Fe-Br-Zr и группа Ca-Sr-U-Ti. В нижних слоях Fe-Zr-Sr-Mn-Ca образуют группу с высокими КК, к которой, вероятно, примыкает пара U-Ti. Результаты обработки сведены в табл. 5.

Отметим прежде всего следующие обстоятельства. Нет ни одной пары или группы элементов, которые давали бы высокое значение КК во всех слоях колонок и по всей территории района. В верхних слоях для трех групп вообще нет пар элементов с высокими КК, однако в средних и нижних слоях колонок во всех группах проб имеется одна и та же группа элементов с высокими КК -Fe-Sr-Zr-U-Ti, с которой, в зависимости от района отбора проб, коррелируют элементы Br, Rb, Са, Nb, Мп. Из табл. 1 хорошо видно, что абсолютные кон­центрации этой связанной группы элементов увеличиваются с глубиной в 2-5 раз. Дополнительные расчеты показали, что увеличение абсолютных кон­центраций этих элементов характерно для всех проб района, в том числе и для находящихся вне пределов зоны катастрофного вывала леса, и не может быть случайным.

        Таким образом, группа элементов Fe-Sr-Zr-U-Ti может принадлежать либо к глобальным аэрозолям, либо к местной терригенной пыли и почвенным солям, проникающим в торфяную залежь путем диффузии. В пользу второго говорят локальные избирательные корреляции указанной группы с элемента­ми из набора Br, Rb, Са, Nb, Мп и отсутствие корреляции между этой группой элементов в верхних слоях торфяной залежи. Для решения вопроса о принад­лежности группы элементов Fe-Sr-Zr-U-Ti к местной терригенной пыли необ­ходимо сравнить полученные данные с элементным анализом почв района па­дения Тунгусского метеорита.

  

Литература

 

          Бояркина А.П., Васильев Н.В., Глухов Г.Г. и др. К оценке космогенного притока тяжелых металлов на поверхность Земли // Космическое веще­ство и Земля. Новосибирск: Наука, 1986. С. 203-206.

Васильев Н.В., Алексеева К.Н., Горбатенко В.П. Особенности эле­ментного состава сфагновых торфов района падения Тунгусского метеорита // Метеоритные и метеорные исследования. Новосибирск: Наука, 1983. С. 128-138.

Васильев Н.В., Бояркина А.П., Пресс К.Ф. и др. Статистическая об­работка данных спектрального анализа торфа в районе падения Тунгусского метеорита // Метеоритные и метеорные исследования. Новосибирск: Наука. 1983а. С. 122-128.

Голенецкий СП., Степанюк В. В. К поискам вещества Тунгусского кос­мического тела // Взаимодействие метеоритного вещества с Землей. Новоси­бирск: Наука, 1980. С. 102-115.

Голенецкий СП., Степанюк В.В. Космическое вещество на Земле (к исследованию Тунгусской космической аномалии) // Метеоритные и мете­орные исследования. Новосибирск: Наука, 1983. С. 99-122.

Голенецкий СП., Волошин А.П. и др. Использование растительных планшетов для измерения атмосферных потоков микроэлементов // Космичес­кое вещество и Земля. Новосибирск: Наука, 1986. С. 86-98.

Дорошин И.К. К методике поиска вещества Тунгусского метеорита в торфах // Актуальные вопросы метеоритики в Сибири. Новосибирск: Наука, 1988. С. 31-41.

Лапшина Е.Д., Бляхарчук П.А. Определение глубины залегания слоя 1908 года в торфе в связи с поиском вещества Тунгусского метеорита // Косми­ческое вещество и Земля. Новосибирск: Наука, 1986. С. 80-86.

Львов Ю. А. О нахождении космического вещества в торфе // Проблема Тунгусского метеорита. Вып. 2. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1967. С. 140-144.

Львов Ю.А. Методика отбора и обработки торфа для выделения мелко­дисперсной минеральной фракции // Вопросы метеоритики. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1976. С. 90-93.