Hidrológiai Közlöny 1952 (32. évfolyam)

3-4. szám - Stegena Lajos: A nehézvíz geokémiájáról

llfí vonatkozólag pedig Brodskij és Dorizowa mutatlak ki kaukázusi havakon. Az esőből és hóból táplálkozó Barents-tenger összetétele így magyarázható. A Japán-tenger és úgylátszik a Feketetenger is eléggé össze van kötve a többi tengerekkel és I) anomália nem lép fel. Brodskij, Radcsenko és Smolenskyja 1940ben a szovjet arktikus jegeket és vizeket vizsgálták meg, összesen 18 próbát. Izotóp összetétel szempontjából a minták három, egymástól élesen elütő csoportba voltak sorolhatók. Mindegyik csoport az Északi Jegestenger 1—1 áramlási övéhez tartozott. E jelenség geokémiai magyarázata még ismeretlen, úgyszintén R. V. Teis azon eredményeinek, hogy az USSR transzbajkáliai folyói könnyebbek, D szegényebbek. Talán a Barents-tenger D szegénysége összefügg ezzel. Könnyebben magyarázható 77ieísnek az a másik megállapítása, hogy az USSR folyói átl|agbian 2 y-val könnyebbek (mlTenkiinij), mint a tavai. Az úszós módszer hátránya, mint minden relatív módszeré, hogy regionális összehasonlításokra nem ad alkalmat. A standard-víz, amihez mértek, minden kutatónál más, valami vízvezeték vagy folyó vize. A fenti szovjet vizsgálatokon kívül nem is készültek összefoglaló jellegű rendszeres vizsgálatok nagyobb területről azonos bázis-vízzel. Kivétel egy japán kutatás. Goto és Okabe 1941=ben több amerikai és japán vizet összemért. Azt tapasztalták, hogy az amerikai vizek átlagosan sűrűbbek, mint a japániak. Ha elfogadjuk, hogy a kontinentális eredetű amerikai vizek a normális összetételüek, akkor a japán vizek 1) hiánya a japán szigetek speciális felépítésének, főleg az erős, állandó vulkanikus magmavíz-desztillációnak lehet a következménye. Vizsgáljuk meg, milyen hatással lesz a kőzetek és vizek II/D arányára a mélység, a geológiai kor, származás utólagos hőhatások. Kétségtelen. hogy egy kőzet mélyebb rétegeiben magasabb lesz a D tartalom, a gravitáeiós hatás folytán. Az is kétségtelen, hogy különben azonos kőzetek közül a magasabb geológiai korú kőzet több D

20-t fog tartalmazni, a természetes desztilláció lassú akkumuláló hatása miatt. Mélységbeli kőzet valószínűleg több D-t tartalmaz, mint a kiömlésbeli, ez viszont ismét többet, mint az üledékesek. Fosszilis tengervíz a korával növekvő D tartalommal bír. E tények csak többé-kevésbbé biztos következtetések, s utólagos metamorfózisok, atom-kicserélődési reakciók erősen befolyá solhatják őket. De legalábbis elvileg, meg van k lehetősége, hogy hasonlóan az ólom-izotópokból történő geológiai kormeghatározásokhoz, módszert alkossunk geológiai tények (kor, származás, utólagos hatások) meghatározására. Különös érdeklődéssel olvastam a fenti kérdésekre utaló eddigi vizsgálatokat. Sajnos csak igen kevésszámú vizsgálat foglalkozik kőzetek + (izzadmányi) vízének, valamint fúrásmintáknak, mélységi vizeknek az elemzésével. Shibata vizsgálatait japán gyógyvizekről már említettem, s az ő esetében a módszer hasznosnak bizonyult. Shamowskij és Kapustinskaja három 1300 ni mélységből származó devonkori próbában 2 y-val több D

20-t Slegena L.: A nehézvíz geokémiájáról talált. Emeleus egy perzsa olajforrás fosszilis tengervízében talált 1)

2Ü feldúsulást, Scott pedig egy oligocén olajfúrásban. Shinya Oana japán lümarola-gőzök nehézvíz tartalmát vizsgálta és ebben több l

sO-t és kevesebb D-t talált, s egybehangzóan az előbbiekkel, a természetes sokéves magmavíz-desztilláció izotóp-elválasztó hálásával magyarázza. Kőzetvíz-elemzéssel csupán Vernadskij, Vinogradov és Teis közös cikke foglalkozik ; egy régi geológiai korú talkokloritban 14,4 y-s feldúsulást mutattak ki. Ezek az adatok távolról sem elegendők valamely törvényszerűség magyarázására, de biztatóak és a mérések gyarapodása kétségtelenül meghozza a geokémiai interpretációt is. Megemlítem, hogy az O izotópok (főleg a l

8ü) meghatározása úgy történik, hogy a sűrűségmérés mellett a desztillált vízből törésmutató mérést is végeznek, interferometrikus úton, a H

2

1

GO és a H

2

1

80 törésmutatója különbözik, így ki lehet számítani, hogy a mért sűrűség-különbségből mennyi terheli a H-t, és mennyi az O-t. A T mérésére még nincs jó módszer. Alvarez és Cornog kimutatták, a T izobárjáról, a 3He-ról hogy stabil, tehát a T-nak radioaktívnak kell lenni. Valóban mértek is a T-on gyenge /?-sugárzási. A felezési idő ismeretében lehetne módszert szerkeszteni a T mérésére. A nehézvíz-meghatározás úszós módszere nem igényel túlnagv laboratóriumi felszerelést. Helyes volna, ha pótolva mulasztásunkat, valamelyik magyar laboratórium megmérné néhány magyarországi víz és kőzet nehézvíztartalmát. Szakirodalom Anderson, Prucell, Pearson, King, Emeleus, Briscoe: Egy mikroúszós módszer folyadéksűrűségek pontos összehasonlításához és alkalmazása egy előzetes kutatásban a nehézvíz eloszlásáról bizonyos sóhidrátokban és más anyagokban. J. chem, Soc, 1937 szept, London. Arató József és Lányi Béla: Néhány budapesti gyógyforrás nehézvíztartalmáról. Magyar Chem. Folyóirat 1942 május—június. A /. Rrodskii. .V. P. Radcsenko. li. I.. Smoltnskaia: Az arktikus vizek és jegek izotóp összetétele. Jour. phys, chem. Dnyepropretrovsk, 1939. Brodskij. Scorre, Donzowa, Sluckaia: lló és hegvifolvóvizek izotóp összetételéről. Acta physicochim. URSS. 1937 li. Baroni. .4. Fink: Kutatások a D2O koncentrációjáról természetes jég'ben. Nh. Chem. 1937 november Wien. T. L. Chatng — E. H. Riesenfeld: A nehézvíz izotópok földi eloszlásáról. Ber. deutsche chem. Ges.. 1936. .Berlin. Emeleus, James, King, Pearson, Purcell, Briscoe: Az izótipviszonyoki a hidrogénben. .1. chem. Soc. 1834. London, 1 Eucken — A". Schafer: További kutatások a nehézvíz feldúsulásáról glecs'erjégben. Nadír. Ges. Wissen. 1935. Göttingen. A". P. Florenszkij — /. A. Kassatkina: Néhány tenger és sóstó izotóp összetételéről. C. R. Acad. Sci. URSS. 1941. Moszkva. K. Goto — A', Okabe: A föld különböző helyeiről származó vizek sűrűségének összehasonlítása. Bull. chem. Soc. Japan 1940. márc. ÍV. Kapustinskaja — L. Shamoivszkij: A nehézvíz tartalom 1300 m. mélyben. Acta physicochim. URSS. 1937., 797—98. Moszkva. J. Mendelejeu: A vízi anomális sűrűségérő! a Bajkál-tó mély rétegeiben. C. R. Acad. Sci. URSS. 1935. III.