химия льда

ХИМИЯ ЛЬДА

Раздел науки на контакте гляциологии и геохимии. Изучает формирование химического состава ледовых систем, преобразование этого состава в процессах массообмена, закономерности миграции химических элементов в ледовых системах, индикацию в них химического состава окружающей среды. Природный лед значительно чище воды из-за слабой растворимости в нем подавляющего большинства веществ. Несмотря на содержание механических примесей (твердых частиц, капель концентрированных растворов, пузырьков газа), талые воды остаются, как правило, ультрапресными (от долей до десятков мг на литр), а содержание микроэлементов в них не превышает миллиардных долей. Поэтому исследование химического состава льда требует использования активационного анализа.

Талая вода, просачиваясь сквозь ледяную толщу, вымывает из нее соли. На уровне ледяных зерен происходит дифференциация солесодержащей и чистой составляющих. В периоды таяния солесодержащий слой, окутывающий пленками ледяные ядра, тает в первую очередь. Соли удаляются со стоком в растворах или выносятся вместе с аэрозолями в каналах между зернами. Поскольку легкорастворимые соли удаляются легче, по мере старения льда в нем изменяется соотношение примесей и даже его гидрохимический класс. Общее содержание примесей с возрастом уменьшается по экспоненциальной зависимости. В морском льду капли раствора постепенно мигрируют вниз и выносятся в море прежде всего под действием градиента температуры. В ледниках процесс деминерализации обусловлен в основном гравитационным движением воды, но ему противостоит вторичное обогащение за счет выщелачивания морен и аэрозолей. C учетом этих процессов возможна индикация химического состояния окружающей среды по особенностям химии снежного покрова и ледников.

Важное значение имеет исследование газового состава ледников. Общая тенденция состоит в увеличении СОг и уменьшении O₂ за счет диффузии и химических превращений. Соотношение O₂ и CO₂ определяет окислительно-восстановительные условия в ледниках. Изотопный состав льда и примесей в нем используется для абс. датирования слоев и восстановления климатических условий его образования, а также для трассирования разных типов ледниковых вод и разделения видов ледникового стока. Широкое применение изотопных и геохимических методов привело к созданию новой отрасли—изотопной и геохимической гляциологии.

^{Лит.: [108]}

_{А. Н. Кренке}