Распределение растворенных форм титана и ванадия в водной толще Каспийского моря

2017

Геология и геофизика Юга России, Vol 7, Iss 4 (2017)

По результатам химических анализов проб воды Северного, Среднего Каспия и, частично, Южного Каспия, отобранных по профилям из различных горизонтов водной толщи, определены содержания растворенных форм титана (Tiраст) и ванадия (Vраст). Приведены карты пространственного распределения этих элементов в поверхностном и наддонном водных горизонтах, а также по вертикальным разрезам водной толщи. Для каждого из изученных элементов выявлены факторы, определяющие его концентрацию и закономерности распространения в морской воде. В поверхностных водах Каспийского моря выделяются отдельные участки с повышенными концентрациями Tiраст, превышающие фоновые значения (около 1 мкг/л). В Северном Каспии к таким областям относятся авандельты рек Волги и Терека. Они образовались вследствие естественного поступления речных вод, обогащенных Tiраст. Установлено, что при удалении от устья в сторону открытых районов моря содержания Tiраст уменьшаются до фоновых значений, за счет процессов разбавления и частичного поглощения фитопланктоном. Небольшой ареал повышенных значений Tiраст в центральной части Северного Каспия (1,5-3 мкг/л) образовался в одной из местных халистатических зон в процессе концентрирования тончайших коллоидных и псевдоколлоидных комплексов. В Среднем Каспии на поверхности выделены три области повышенных содержаний Tiраст (1,5-3 мкг/л и более). Показано, что первая связана с поступлением элемента с жидким стоком реки Самур; вторая, обширная, вытянутая под действием циклонального течения вдоль побережья на север, и третья, занимающая прибрежную зону, образовались в результате приноса из пустынных территорий и растворения неустойчивых или умеренно устойчивых минералов-носителей титана. Появление повышенных концентраций Tiраст в наддонном слое авандельты Урала и центрального района объясняется биогеохимическими причинами. В распределении Tiраст по вертикали водной толщи определенных закономерностей не обнаружено. В одних случаях, на сравнительно небольших глубинах, к придонному горизонту уменьшается его концентрация, в других - наблюдается обратная картина: значения титана к придонному слою растут до экстремальных величин (более 3 мкг/л и выше) из-за диффузионного массообмена на границе раздела двух фаз («вода - осадок»), растворения фито-зоопланктонных осадков и гидроокисных образований зоопланктонных. Определены довольно низкие концентрации Vраст в водной толще Каспийского моря, что связано с его геохимической инертностью в экзогенных процессах. Локальные повышения его концентраций (более 1 мкг/л) в поверхностном слое приурочены к источникам поступления Vраст, каковыми являются реки Волга и Урал, в меньшей степени реки Терек и Самур. Установлено, что поставляемые с речным стоком Волги дополнительные порции Vраст, обогащают западную часть Северного Каспия, а с речным стоком Урала - восточную. Эти две области разграничены, вытянутой с севера на юг, зоной минимальных значений Vраст (менее 0,7 мкг/л). Относительно более высокие содержания Vраст (0,7-1 мкг/л) прослеживаются на авандельтовых пространствах рек Терека и Самура. Река Сулак сколько-нибудь заметного влияния на концентрацию Vраст в морской воде не оказывает. Наличие сплошной полосы относительно повышенных содержаний Vраст (0,7-1 мкг/л) в центральной части Среднего Каспия, протянувшейся с запада на восток от одного берега к другому, обусловлено концентрирующим действием центростремительных сил циклонального течения. Выявленные для поверхностного горизонта закономерности распределения Vраст, в основном сохраняются и в наддонном горизонте, за исключением авандельты реки Терек, Среднекаспийской котловины и Дербентской впадины, где концентрации Vраст заметно выше (более 1 мкг/л). Из анализа распределения Vраст по разрезам водной толщи следует, что относительно высокие (более 1 мкг/л) и повышенные (0,7-1 мкг/л) значения Vраст приурочены к придонным и промежуточным слоям водной толщи.

article

English
Russian

Vladikavkaz Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences, Geophysical Institute, 2017.

Каспийское море, растворенные формы, титан, ванадий, концентрации, водная толща, Geology, QE1-996.5