Введение в геохимию. Козлов Н.Е - 55 стр.

в высокометаморфизованных породах и минералах, например в кальците
и полевом шпате, в которых изотопное равновесие устанавливается быстро.
     Изотопные отношения D/H и 18О/16О в природных водах существенно
варьируют. При выпадении осадков наблюдаются:
        • постепенное уменьшение концентрации тяжелых изотопов
   с продвижением к более высоким широтам, т. е. с уменьшением
   температуры («температурный эффект»);
        • уменьшение δ18О и δD с продвижением от прибрежных районов
   вглубь континента («континентальный эффект»);
        • сезонные      вариации,   происходящие      почти    параллельно
   с изменением температуры;
        • понижение концентраций 18О и D с увеличением высоты над
   уровнем моря («высотный эффект»).

                          5.9. ИЗОТОПЫ УГЛЕРОДА


     Углерод – один из наиболее распространенных элементов во Вселенной –
является основой существования жизни на Земле. Углерод, следовательно,
представляет собой важнейший элемент биосферы, хотя распространен также
в коре и мантии Земли, в гидросфере и атмосфере. В органических соединениях
и в угле углерод присутствует в восстановленной форме, а в окисленном
состоянии встречается главным образом в виде диоксида углерода,
карбонатных ионов в водных растворах и в виде карбонатных минералов.
Кроме того, обнаружен самородный элемент в форме графита и алмаза.
     Углерод (Z = 6) имеет два стабильных изотопа: 12С = 98,89 % и 13С = 1,11
%. Кроме того, на Земле встречается радиоактивный изотоп 14С. Изотоп
углерода 14С (радиоуглерод) образуется в верхних частях атмосферы на высоте
1600 км из азота-14 под действием космических частиц – тепловых нейтронов.
Период полураспада 14С = 5730 лет, поэтому 14С отсутствует в каменных углях,
а в современной древесине 14С = 1,07. 10-10. Углерод-14 позволяет определять
малый абсолютный (археологический) возраст.
     Изотопы углерода фракционируют в различных природных процессах,
включая фотосинтез и реакции изотопного обмена между соединениями
углерода. Фотосинтез приводит к обогащению синтезированных органических
соединений 12С.
     С другой стороны, реакции изотопного обмена между газообразной
формой СО2 и водорастворенными карбонатами вызывают обогащение
карбонатов 13С. В результате этого распространенность изотопа 13С в углероде
на поверхности Земли варьирует в пределах 10 %.

                                     55