10.Динаміка геохімічного резервуару(див.Лекція 15)

11.Дифузія в геохімічних системах. Закони дифузії. Залежність дифузії від температури.(див. Лекція 13)

12.За рисунком опишіть геохімічний цикл води

ІЗОТОПНИЙ СКЛАД ВОДИ

Ізотопний склад оксигену ( ) і гідрогену (δD) визначається стосовно SMOW-стандарту. Глибинний океанічний резервуар є добре перемішаний і однорідний за ізотопним складом _H2O~ δD _H2O= 0.0 ‰. Варіації значень у природних водах визначається процесами переміщення легких ізотопів в парову фазу і сполуки із водневими зв’язками та кристалізаційною водою; важкі ізотопи фракціонують у сполуки із ковалентними зв’язками.

Процеси випаровування фракціонують легкі ізотопи у водяну пару, створюючи від’ємні значення і δD для H₂O в атмосфері. Поверхневі води збагачуються важкими ізотопами при випаровуванні, що підсилюється ефектом релєєвського фракціонування, але цей збагачення D і ¹⁸O частково нівелюється змішуванням із дощовою та річковою водою. Варіації δD значно більші, ніж , завдяки більшій відносній різниці маси між D і ¹H порівняно із ¹⁶O та ¹⁸O. Так як коефіцієнт фракціонування ізотопів в системі вода-пара залежить від температури, ізотопний склад метеорної води (води, що проходить атмосферний цикл випаровування-конденсація) змінюється із широтою, на якій випадає дощ.

Рис. 2. Фактори фракціонування ізотопів гідрогену між рідкою водою та водяною парою залежно від температури від 1 до 350°C (за результатами експериментальних досліджень) (згідно Horita and Wesolowski, 1994)	Рис.3. Фактори фракціонування ізотопів оксигену між рідкою водою та водяною парою залежно від температури від 1 до 350°C (за результатами експериментальних досліджень) (згідно Horita and Wesolowski, 1994)
рис. 4	Збільшення температури

Рис. 6. Кореляція між D/H і 18O/16O) дощової води. Згідно Craig (1961). Чинники, що впливють на ізотопний склад води: ізотопний обмін із CO2 і карбонатами, обмін із H2S і випаровування
	Рис. Зміна дощових вод у відровідності із релеєвським фракціонуванням при стартовому пари = -11‰, температурі = 25°C, і кінцевій T= -30°C. Фракція. Що вилучається, розраховується із зменшенням вологості (moisture) повітря (Clark and Fritz 1997, p.48)

Як видно із рис. 2 і 3 , фактори фракціонування зростають із зниженням температури. Відповідно, водяна пара у високих (полярних) широтах буде значно збагаченіша легкими ізотопами O і H, порівняно із екваторіальними областями (рис.)

В свою чергу, конденсація пари дає зворотній ефект (рис. 4) – в екваторіальній області дощова вода більш легка, ніж у близько полярних. Ці чинники в глобальному масштабі зумовлюють пряму залежність між і δD метеорних вод.

Залежність між і δD показана на рис. 2 і там же показане рівняння, що зв’язує ці два параметри.