Программа по кварцу.
Исследованиями периода 60-80-х годов установлено наличие термолюминесцентных (ТЛ) аномалий коренных и осадочных пород в районе действия факторов Тунгусского Феномена [Василенко и др., 1967; Васильев и др.,1976; Бидюков, 1988; Бидюков и др., 1990]. Однако, генетическая связь выделенных аномалий с Тунгусским Событием 1908 года не считается надежно установленной. Главной причиной более чем осторожного отношения к полученным эффектам является отсутствие существенных альтернатив объяснению усиления ТЛ радиационным воздействием. При всем при том, что прямых свидетельств действия жесткой радиации на подстилающую поверхность не получено.
Одним из аргументов против увязывания повышенных значений ТЛ-характеристик почв с факторами Тунгусского Феномена было то обстоятельство, что выводы делались на основе анализа данных, полученных на полиминеральном материале почвенного шлиха. Оппонентами предполагалось, что ТЛ-аномалия такого характера получена вследствие минеральной неоднородности шлиха и обусловлена преобладанием в пробах с аномальным значением ТЛ-параметров минералов с более выраженными ТЛ-свойствами. Считая указанную критику вполне уместной, наша исследовательская группа уже к середине 80-х годов перешла на работу с мономинеральным материалом почвенных шлихов. За основу был принят прозрачный бесцветный кварц с величиной зерна, равной 0,25...0,5 мм. При этом, величина навески материала для однократного отсмотра на ТЛ-установке была принята в 10мг. Анализу подвергались как правило не менее трех навесок из одной пробы. Такая методика, с нашей точки зрения, ужесточала требования к нормировке материала и повышала степень надежности результатов.
В настоящее время признано целесообразным опубликовать часть результатов этой работы, проводившейся в период с 1986 по 1991 годы, и касающихся проб, отобранных из верхнего почвенного слоя толщиной 3...5 см. В данную выборку попали образцы пробного материала как уже подвергавшиеся анализу по прежней методике - (пробы №№10...418), так и ранее не анализировавшиеся: отобранные в 1979 году (№№141, 326-328, 408-416, 419, 420), в 1982 году (82ТЛП7...40) и в 1984 году (X-84, 84ТЛЕ1...4) - табл.1. Проанализировано 83 навески из 37 проб. Из них лишь 9 - однократные замеры.
Поскольку ранее [Бидюков и др., 1990, С.98] установлена тесная корреляция параметров S, I2 и I3, мы сочли достаточным в этой публикации базироваться лишь на одном из этих трех параметров, именно, интенсивности третьего максимума I3, наиболее характерном для морфологии кривой термовысвечивания (КТВ) кварца.
Таблица 1
Термолюминесцентные характеристики почв района Тунгусской катастрофы
(кварцевая фракция шлихов)
Примечание. I3 - интенсивность третьего максимума КТВ; х - координата направления юг-север; у - то же, запад-восток (система координат по В. Г. Фасту и др., [1967]); форма таблицы из [Бидюков и др., 1990, с.89].
Анализ результатов.
Основные выводы предшествующей нашей работы по ТЛ-анализу шлихов заключаются в следующем [Бидюков и др., 1990, с. 106]:
"...интенсивность проявления ТЛ в зоне ожога в два раза ниже, чем в районе исследований за ее пределами. Внутри зоны ожога обнаружена область интенсивного отжига ТЛ, совпадающая с зоной максимальных ожоговых повреждений веток лиственниц... Все это позволяет считать, что в зоне ожога произошло существенное ослабление первоначально стимулированной явлением 1908 г. (либо естественной) термолюминесценции;
выделена зона аномально высоких значений ТЛ и более широкая зона выраженного проявления стимулирующего ТЛ фактора, тяготеющие к оси симметрии вывала ".
При этом, критериями выделения аномальных зон были приняты: полимодальность статистической кривой распределения параметров поля ТЛ, отнесенность эффектов к "хвостам" этого распределения и сопряженность полученных результатов с ранее выделенными особенностями по другим эффектам, относящимся к Тунгусскому феномену. Таким образом, диапазон отжиговых значений светосумм ТЛ (S) составил 0...2 усл.ед. и 0...0.3 усл.ед. для интенсивностей третьего максимума I3, соответственно; аномально высоких - S > 147 усл.ед., I3 > 9,5 усл.ед. Все промежуточные значения параметров оказались отнесенными к "естественному фону".
Кроме того, основанием для выделения аномально низких значений послужило следующее соображение. В естественных условиях стирание ТЛ (под воздействием дневных температур и солнечного ультрафиолета) никогда не происходит ниже некоторого базового уровня So, который заведомо выше принятого околонулевого значения. У нетунгусских проб он составляет при наших, аппаратурных параметрах десятки усл.ед. для S. Пожарные и костровые прогревы почвы могут частично или полностью стирать ТЛ (см. напр. [Овчинников. 1963]). Однако, пожары в исследуемом районе отмечены повсеместно [Клыков, 1996], костры также разводятся не в строго локализованных местах, потому связывать отжиговую аномалию с этими факторами представляется мало перспективным и недостаточно убедительным.
Воспользуемся данными табл.1 из [Бидюков и др., 1996, с.89-97] для построения распределения частот встречаемости параметра I3. Соответствующая гистограмма приведена на Рис. 1.
Примем полученное распределение в качестве сравнительной характеристики для анализа данных по ТЛ кварцев. На основе полученных значений I3 настоящего исследования (табл.1) построим аналогичную гистограмму - Рис.2. Формы полученных распределений достаточно близки. Обращает на себя внимание полимодальность характеристик в области высоких значений параметра (Рис. 3 и 4).
Следует отметить, что в целом более высокие значения параметров ТЛ для шлиховых результатов объясняются как аддитивностью световых характеристик входящих в шлих минералов, так и более низкими по сравнению с другими фракциями шлиха (шпаты, кальцит) ТЛ-характеристиками кварца. Тем более, что (как указывалось выше) кварцевый материал отбирался по признакам бесцветности и прозрачности, а это влечет, в свою очередь, уменьшение светового выхода в сравнении с окрашенными минералами.
В связи с недостаточной количественной представленностью изученного материала процедура оптимального трехзначного кодирования по типичности (разработана В.О. Красавчиковым [Бидюков и др., 1990, с. 100-103]) в данном случае не проводилась. Выделение аномальных значений параметра I3 производилось на основе схожести морфологии распределений и исходя из соображений, изложенных выше. В качестве аномально низких значений взяты минимальные из полученных в диапазоне 0...1,0 усл.ед; в качестве аномально высоких - свыше 7 усл.ед. (что соответствует точке перегиба кривой распределения - Рис.2). Естественно, данную процедуру необходимо расценивать как оценочную.
Распределение ТЛ по третьему максимуму (шлихи)
На основе выделенных как аномальные значений параметров построены территориальные их распределения (Рис. 5 и 6). Несмотря на существенно меньшую выборку в случае кварцев, обращает на себя внимание качественное соответствие полученных картин. Пробы с низкими значениями параметра (№№ 408, 419, 158 - кварцы - Рис. 5) группируются в той же зоне области ожога, что и "отжиговые" пробы по шлихам (№№ 65, 157, 134 - Рис.6). А пробы с аномально высокими значениями концентрируются компактными группами на западе (№№ 407, 420, 409 - кварцы; № 407 - шлихи) и востоке (№№ 402, 403, 82ТЛП12 - кварцы; №№ 402, 403, 1, 431 - шлихи) за зоной ожога.
Выводы. Резюмируя вышеизложенное, мы фиксируем единственное, однако принципиальное с нашей точки зрения, утверждение: эффекты вариации поля ТЛ-характеристик минералов из осадочных отложений района Тунгусской катастрофы, выделенные на полиминеральном материале (шлих) и мономинеральном (кварц) - схожи и вряд ли могут быть приписаны особенностям минерального состава почв в разных точках отбора пробного материала. Сопряженность этих эффектов с другими особенностями, отнесенными ранее к проявлениям Тунгусского феномена (ожог, структура вывала, мутации) по мере детализации самих эффектов, представляется все более убедительной. Об этом, в частности, свидетельствует и работа А.Е. Злобина в настоящем выпуске журнала.
В заключение автор полагает своим долгом отметить вклад многих участников Тунгусского Сообщества в осуществление этой работы, представленной сейчас лишь в ее завершающей фазе. В отборе пробного материала принимали участие (ретроспективно);
Полевой сезон 1976 года; Бидюков А., Бидюков Б., Долгов А., Зуева В.
Сезон 1978 года; Блинова О., Гордиенко А., Демидов А., Жданов А., Козлова Н., Лютое В., Павлов И., Соколенко А., Яшков Д.
Сезон 1979 года; Анфиногенов Дж., Аристархова Л., Астраханцев В., Бакакин Г., Батоева А., Бирюков А., Блинова О., Воробьев В., Горбатенко А., Горбатенко В., Горбатенко М., Гребнев А., Кардаш А., Кириченко В., Колонии А., Кониченко В., Красноперое А., Кривяков В., Кузнецова С, Лаходынова Н., Лодкина Е., Масляницкий С., Огнев А., Павлов И., Павлова Л., Старостина Н., Трухачева О., Харитонов А., Юрьев С.
Сезон 1980 года; Авдиенко А., Демидов А., Кардаш А., Кириченко Ял., Колонии А., Недоспасов А., Пестов А.
Сезон 1981 годя; Барский А., Заборцева Н., Кривяков В., Миронов А., Поздеев А., Руднова С., Федосеева О.
Сезон 1982 года; Кардаш А., Федорова О., Яшков Д.
Сезон 1984 года; Бакакин Г., Бидюков Б., Горенштейн J1., Кожемякин В., Крылов О., Трусов В., Черников А.
Кроме отбора почвенных проб, в ряде полевых сезонов проводилась их предварительная промывка до состояния серого шлиха. Всех участвовавших в этой довольно нудной, рутинной, однако совершенно необходимой работе сейчас трудно перечислить пофамильно. Автор намерен восстановить этот пробел в будущих публикациях.
Крайне трудоемкую работу по визуальному выделению из шлиха зерен кварца для непосредственных отсмотров на ТЛ-установке в камеральный период провела В.А. Бидюкова. Часть этой работы выполнена также Л.В. Смирновой.
Особая роль в подготовке настоящей статьи принадлежит В.А. Разуму, осуществившему первичную сепарацию данных по отдельным параметрам (весь этот материал пока еще ждет публикации).
В обсуждении различных аспектов представления и интерпретации результатов принимали участие члены Новосибирской секции КСЭ Д.В.Демин, В.К. Журавлев, В.А. Воробьев, Л.Ф. Шикалов, а также А.Е. Злобин (Москва), М.В. Коровкин (Томск), Г.А. Иванов (Красноярск). Всем им автор выражает свою признательность.
В продолжение всего периода исследований и до настоящего времени включительно пристальное внимание программе "Термолюм" уделяет один из ее инициаторов, руководитель КСЭ академик Н.В. Васильев (предложивший, совместно с В.К. Журавлевым, в 1976 году автору заняться ее реализацией). Его стимулирующее воздействие не раз реанимировало казалось бы совершенно угасшую деятельность нашей исследовательской группы.
ЛИТЕРАТУРА
Бидюков Б.Ф. Термолюминесцентный анализ почв района Тунгусского падения // Актуальные вопросы метеоритики в Сибири.- Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988.- С.96-104.
Бидюков Б.Ф., Красавчиков В.О., Разум В.А. Термолюминесцентные аномалии почв района Тунгусского падения // Следы космического воздействия на Землю.- Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1990.-С.88-108.
Василенко В. Б., Демин Д.В., Журавлев В. К. Термолюминесцентный анализ пород из района Тунгусского падения // Проблема Тунгусского метеорита.- Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1967.- Вып. 2.- С. 227-231.
Васильев Н. В., Журавлев В. К., Демин Д.В. и др. О некоторых аномальных эффектах, связанных с падением Тунгусского метеорита // Космическое вещество на Земле.- Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1976. С.71-87.
Клыков О. И., Яшков Д. В. Докатастрофные пожары в месте падения Тунгусского метеорита // Тунгусский Вестник КСЭ №1, 1996, С.29-33.
Овчинников Л. Н., Максенков В. Г. Термолюминесценция минералов и факторы, влияющие на ее интенсивность // Труды Первого уральскою петрографического совещания.- Свердловск, 1963.- Т. 1.- С.363-392.