2.2.2.1. Радиоактивность оболочек Земли

Первые наблюдения радиоактивности почв и горных пород были проведены в самом начале XX века. Последующие исследования по­казали, что все объекты географической оболочки обладают опреде­ленной радиоактивностью. Общее представление о порядке наибо­лее часто наблюдаемых величин естественной радиоактивности почв, растений, земной коры и гидросферы можно видеть в таблице 7.

Таблица 7 – Среднее содержание естественных радионуклидов в разных объектах географической оболочки Земли (по А.П. Виноградову, Л.А. Перцову)

Объекты	Элементы, мас. %
	Уран	Торий	Радий
Земная кора	2,510-4	1,310-3	8,310-11
Почва	110-4	610-4	810-11
Морская вода	310-7	710-8	110-14
Пресная вода	210-8	210-9	110-15
Зола растений	510-5	510-5	210-11

2.2.2.2. Радиоактивность горных пород

О распределении радиоактивных элементов в толще земной коры и литосферы в целом, на глубинах недоступных непосредственному на­блюдению, можно судить только на основании косвенных фактов и об­щих представлений о строении Земли. В настоящее время наибольшим признанием пользуется концепция, согласно которой радиоактивность пород падает с глубиной, но все же остается измеримой до весьма зна­чительных глубин. Резко выраженное накопление радиоактивных эле­ментов в гранитном слое континентальной коры, установленное Стреттом еще в 1906 году, подтвердилось последующими исследованиями.

Средние значения концентраций радиоактивных элементов в горных породах приведены в таблице 8, а в таблице 9 дана удельная ак­тивность горных пород в отношении естественных радионуклидов по данным ВНИИФТРИ (1996). Из этих данных видна основная геохимическая закономерность уменьшения содержания радиоизотопов с увеличением основности магматических пород. Наибольшее содер­жание естественных радионуклидов наблюдается в изверженных по­родах кислого и щелочного состава, богатых калием. Основными но­сителями радиоактивных элементов в этих породах являются акцес­сорные минералы:

Таблица 8 – Распространеность радиоактивных элементов в горных породах, мас. % (по А.П. Виноградову)

Элемен-ты	Горные породы
	метеориты (хондриты)	дуниты	базальты	граниты	осадочные породы: глины, сланцы	глубоко-водные илы
Уран	1,510-6	310-7	510-5	3,510-4	2,510-4	1,310-4
Торий	410-6	510-7	310-4	1,810-3	1,310-3	710-4

Таблица 9 – Удельная активность естественных радионуклидов в горных породах

Горные породы	Удельная активность, Бк/кг
	Уран-238	Торий-232	Калий-40
Магматические:
Кислые	60	80	1000
Средние	20	30	700
Основные	10	10	240
Ультраосновные	0,4	25	150
Осадочные:
Известняки	30	7	90
Песчаники	19	10	370
Сланцы глинистые	44	45	700

циркон, монацит, ксенотим, ортит, апатит и сфен. Что касается главных породообразующих минералов, то установлено, что салические минералы (в первую очередь полевые шпаты) облада­ют в среднем в 3 раза большей радиоактивностью, чем фемические. Поэтому на практике существует эмпирическое правило: магматичес­кие породы светлых оттенков более радиоактивны, чем темные.

Наиболее высокой радиоактивностью среди осадочных пород обладают глинистые сланцы и глины. Содержание радионуклидов в них приближается к таковому в кислых изверженных породах – гра­нитах. На основании анализа многочисленных диаграмм гамма-ка­ротажа глубоких скважин и результатов лабораторного радиометри­ческого изучения большого количества образцов осадочных горных пород было выявлено, что среди них наименьшей радиоактивнос­тью обладают чистые химические и органические осадки (камен­ная соль, гипс, известняки, доломиты, кварцевые пески, кремнистые сланцы, яшмы). Морские осадки в целом более радиоактивны, чем континентальные.