Методы определения абсолютного возраста

Введение в специальность

Лекция 4. Лабораторные исследования

(7) Виды анализов и подготовка аналитического материала

1. Относительный возраст горных пород (палеонтологический метод) − геохронологическая таблица.

Основные современные геохронологические подразделения (от наиболее крупных к более мелким) эон (архейский, протерозойский и фанерозойский), эра, период, эпоха, век (см. фиг. 4-2). В стратиграфической шкале им соответствуют: эон − эонотема, эра − эратема, период − система, эпоха − отдел, век − ярус.

2. Абсолютный возраст − изотопные методы определения возраста минералов и горных пород. Основаны на постоянстве скорости радиоактивного распада элементов. 3 типа радиоактивного распада:

Альфа (α) − распад — испускание α-частицы (иона ⁴ ₂Не) с уменьшением чис­ла нейтронов (N) и протонов (Z).

β-распад (электронный распад) — испускание β-частицы (электнона) и антинейтрино (n).

K -захват (электронный распад) — ядро захватывает электрон из ближайшего уровня, в итоге в ядре протон превращается в нейтрон.

Спонтанное деление ядра − очень медленный процесс.

Методы определения абсолютного возраста

Главное уравнение геохронологии:

Основные методы (см. фиг. 4-3):

Уран-торий-свинцовый, в последнее время усовершенствован благодаря применению ионного микрозонда (SRIMP) при датировании цирконов.

Калий-аргоновый. Радиоактивен изотоп ⁴⁰К, он распадается на ⁴⁰Ar и ⁴⁰Са. Надежно соотношение изотопов ⁴⁰К − ⁴⁰Ar.

Рубидий-стронциевый (β-распад ⁸⁷Rb® в стабильный изотоп ⁸⁷Sr).

Самарий-неодимовый (РЗЭ) − хорош для основных и ультраосновных пород.

Рений-осмиевый (радиоактивен ¹⁸⁷Re при β-распаде превращается в ¹⁸⁷Os) — важен при исследовании мантийных расплавов.

Радиоуглеродный метод (распад с образованием ¹⁴С)

Трековое датирование − основан на подсчете треков осколков спонтанного деления урана.

(8) Использование геологических (полученных в поле) и аналитических данных в геологических исследованиях.

8-1. Типовые геологические задачи при обобщении полученного при полевых работах материала.

8-1а — Выделение и изучение геологических тел: слоев осадочных и вулканогенно-осадочных пород, интрузивных тел (штоков, даек, лакколитов), вулканогенных тел и т.д.

8-1-б — прослеживание геологических тел и их оконтуривание на предварительных картах и схемах.

8-1в — составление легенды к карте и стратиграфической колонки

8-1г — Выявление признаков полезных ископаемых, металлогенических факторов и прогноз полезных ископаемых.

8-2. Использование результатов петрографических, петрохимических, геохимических и радиологических определений.

Основное требование − тщательный анализ геологического положения ним результатов.

 Фиг.4-6. Стратиграфические колонки

Петрографические исследования − изучение петрографических шлифов основных разновидностей пород, с выделением 1-2 опорных (типичных) шлифов.

Петрохимические и геохимические исследования − нанесение результатов определения состава пород и редких элементов на диагностические диаграммы дает возможность определить условия образования пород, в т.ч. − геодинамическую обстановку формирования, по типу, например, базальта.

    Формационный и фациальный анализ  − синтез стратиграфических, петро-геохимических, структурных и других специализированных исследований.

Формация − «… группа парагенетически связанных горных пород с характерными особенностями состава и строения, образовавшихся в близких геологических условиях (на определенном этапе развития геоструктурных зон в сходном комплексе фациальных условий)».

Абстрактные и конкретные формации: осадочные, магматические (интрузивные и вулканогенные), метаморфические, метасоматические, рудные.

Фация (facies − лицо, облик, вид) — (порода или условия её образования − 2 подхода к понятию фаций) — обстановка образования породы, овеществленная в этой породе (Геол. словарь). Вначале были выделены осадочные фации, затем это понятие было распространено на магматические (плутонические и вулканические), метаморфические и др. процессы и породы.

Различают фации по масштабу: микро- и макрофации и фациальные комплексы.