Раздел 2
Методика биогеохимических исследований
Зарождение биогеохимии было тесно связано с успехами аналитической химии.
Появление сравнительно надежных методик химического анализа вещества сделало
возможным и изучение скелетных частей организмов. На первых порах многие
нерешенные проблемы, возникающие при интерпретации биогеохимических данных,
объяснялись слабым аналитическим обеспечением; несовершенство приборов
компенсировалось варьированием методик отбора и подготовки скелетного
материала. В настоящее время в биогеохимических исследованиях используется
практически весь современный спектр аналитических методов количественного
химического и физико-химического анализа, которые обеспечивают высокую точность
и воспроизводимость определений. Поэтому на первый план зачастую выходит
экономический фактор – большей популярностью при массовых определениях
пользуются пусть менее чувствительные и воспроизводимые, но и менее
дорогостоящие виды анализа.
2.1. Отбор и подготовка палеонтологических проб к анализу
При отборе проб ископаемых остатков из обнажений и кернового материала для
палеобиогеохимических исследований выполняются те же требования, что и при
проведении других геологических исследований палеогеографической и
стратиграфической направленности. Отбор палеонтологических проб представляет
собой завершающую процедуру изучения разреза и предваряется стратиграфическими,
тафономическими и палеоэкологическими описаниями.
Несмотря на то, что окончательные выводы о степени сохранности скелетного
вещества могут быть сделаны лишь на основании геохимических и микроструктурных
исследований, уже на стадии отбора материала возможна отбраковка раковин со
следами перекристаллизации, окремнения, ожелезнения и других вторичных
изменений. Если целью исследований являются палеогеографические реконструкции,
то при отборе палеонтологических проб должна учитываться возможность
антропогенного загрязнения, что вполне вероятно вблизи крупных автомагистралей,
промышленных предприятий и т.п.
Образец должен быть тщательно очищен от вмещающей породы и инородных
нарастаний. В зависимости от характера сцепления породы и раковины используют
различные способы механической и химической очистки. Для механической чистки
обычно применяется жесткая щетка, в тех случаях, когда это не дает
удовлетворительный результат, используются электромеханические приспособления,
чаще всего бормашины с алмазными наконечниками, например, стоматологическая
безрукавная электрическая бормашина БЭПБ-2 или БЭПБ-3 [Ошибка! Источник ссылки
не найден., Ошибка! Источник ссылки не найден.]. Удаление частиц вмещающих
пород из микротрещин, поровых каналов производится под микроскопом. После
механической очистки раковины обмывают, помещая на 20-30 с в дистиллированную
воду или слабый раствор соляной кислоты [Ошибка! Источник ссылки не найден.].
Если механическими средствами не удается освободить раковину от карбонатных или
органических инородных примесей, то применяют химическую очистку с
использованием, чаще всего, уксусной и соляной кислоты, перекиси водорода. Для
очистки раковин цефалопод и брахиопод, пропитанных битумами, У. Брэнд [Ошибка!
Источник ссылки не найден.] использовал ацетон и четыреххлористый углерод.
Очистка от органических примесей еще более актуальна при геохимическом изучении
скелетов современных моллюсков. От органических пленок и частиц поверхность
раковины трудно освободить механическими средствами, для этой цели многие
исследователи применяют обработку раковин 5 % раствором гипохлорита натрия или
30 % раствором перекиси водорода, забуферированным до рН=7 10 % водным
раствором аммиака [Ошибка! Источник ссылки не найден.].
Чистота проб обязательно контролируется под микроскопом или в ультрафиолетовом
свете; в последнем случае инородные примеси заметно отличаются от скелетного
вещества по характеру свечения.
2.2. Позиция отбора пробы в пределах раковины
Некоторые виды физико-химического анализа требуют небольшие навески
исследуемого вещества, что позволяет анализировать не весь материал раковин, а
их отдельные фрагменты. В большей степени это касается моллюсков с крупной
раковиной. Очевидно, что выбор между целораковинными и послойными или
фрагментарными определениями диктуется целями исследований.
Результаты работ, посвященных онтогенетическому вкладу в вариации химического
состава раковин моллюсков, показывают, что химические элементы распределены в
раковине неравномерно, поэтому их концентрации, определенные для отдельных
частей раковины, могут быть не типичны для всей раковины в целом [Ошибка!
Источник ссылки не найден., Ошибка! Источник ссылки не найден.].
В свете этого существуют разные точки зрения в отношении выбора позиции
биогеохимического опробования в пределах раковины.
Сторонники послойного опробования считают, что пренебрежение онтогенетическими
принципами приводит к значительному ослаблению корреляционных связей
химического состава раковин с условиями окружающей среды [Ошибка! Источник
ссылки не найден.]. Вместе с тем, достоверно установлены онтогенетические
вариации в слоях нарастания немногих компонентов раковины, в первую очередь это
касается органического вещества, кальция [Ошибка! Источник ссылки не найден.]
и магния [Ошибка! Источник ссылки не найден., Ошибка! Источник ссылки не
найден.]. В то же время, отбор проб из слоев нарастания сопряжен с
существенными трудностями; для этой цели либо применяют микроанализаторы,
которые не отличаются высокой точностью определения большинства
микроэлементов, либо отбирают пробы бормашиной из кру
- Киев+380960830922