Теоретические основы и методы стратиграфии. Холмовой Г.В - 82 стр.

UptoLike

Рубрика: 

82
Изотопная хронометрия особенно большое значение имеет в страти-
графии докембрийских отложений, для которых ограничены возможности
использования биостратиграфического метода.
В стратиграфии фанерозоя радиологические методы все еще приме-
няются недостаточно широко. Тем не менее необходимо иметь в виду,
что этими методами можно успешно датировать возраст магматических
и метаморфических образований, к которым неприменимы обычные
стратиграфические методы. В настоящее время получены изотопные да-
ты практически для всех ярусов фанерозоя и эратем докембрия (Страти-
графический кодекс, 2006). Определенные данные о возрасте осадочных
отложений могут быть получены на основе их соотношений с интрузив-
ными образованиями, возраст которых также определен радиологиче-
ским методом.
Изотопный возраст стратиграфических подразделений устанавлива-
ется в годах (тыс., млн или млрд лет) от настоящего времени, за которое
принят 1950 г., что имеет значение для голоценовых датировок.
Расчет времени производится по формуле, учитывающей количество
исходных неустойчивых атомов, количество тех же атомов, сохранив-
шихся за искомое время, и константу распада, показывающую, какая
часть радиоактивных атомов распадается за единицу времени по отноше-
нию к первоначальному количеству.
В настоящее время наиболее распространенными являются четыре ме-
тода изотопной хронометрии:
1. Свинцово-урано-ториевый, или свинцовый метод, основанный на
реакциях распада:
238
U
206
Pb + 8
4
He; период полураспада T = 4,53 млрд лет;
235
U
207
Pb + 7
4
He; T = 0,7 млрд лет;
232
Th
208
Pb + 6
4
He; T = 13,89 млрд лет.
2. Рубидий-стронциевый:
87
Rb
87
Sr + e; T = 49,9 млрд лет.
3. Калий-аргоновый метод, при котором 89 % атомов изотопа
40
K ис-
пускают β-частицу (электрон) и превращаются в
40
Ca, а 11 % атомов
40
K за-
хватывают электрон, превращаясь в
40
Ar.
4. Радиоуглеродный метод, основанный на реакции
14
N с нейтроном в
верхних слоях атмосферы под воздействием космического излучения и пре-
вращением его в изотоп
14
С с периодом полураспада 5750 лет. Углерод в
составе углекислого газа в процессе фотосинтеза входит в организмы, после
захоронения которых начинается распад
14
С.
Свинцовый метод. Применяется преимущественно для докембрийских
пород, содержащих минералы урана и тория. Эти минералы выделяют из
больших (50–100 кг) проб пород. Навеска минералов должна быть не менее
0,5 г, погрешность анализа ±5 %. Необходимо не менее 7–8 валовых проб
массой от 3 до 8 кг (в зависимости от возраста и содержания в породах ура-
на и тория). Пробы должны быть по возможности монолитными; нельзя
     Изотопная хронометрия особенно большое значение имеет в страти-
графии докембрийских отложений, для которых ограничены возможности
использования биостратиграфического метода.
     В стратиграфии фанерозоя радиологические методы все еще приме-
няются недостаточно широко. Тем не менее необходимо иметь в виду,
что этими методами можно успешно датировать возраст магматических
и метаморфических образований, к которым неприменимы обычные
стратиграфические методы. В настоящее время получены изотопные да-
ты практически для всех ярусов фанерозоя и эратем докембрия (Страти-
графический кодекс, 2006). Определенные данные о возрасте осадочных
отложений могут быть получены на основе их соотношений с интрузив-
ными образованиями, возраст которых также определен радиологиче-
ским методом.
     Изотопный возраст стратиграфических подразделений устанавлива-
ется в годах (тыс., млн или млрд лет) от настоящего времени, за которое
принят 1950 г., что имеет значение для голоценовых датировок.
     Расчет времени производится по формуле, учитывающей количество
исходных неустойчивых атомов, количество тех же атомов, сохранив-
шихся за искомое время, и константу распада, показывающую, какая
часть радиоактивных атомов распадается за единицу времени по отноше-
нию к первоначальному количеству.
     В настоящее время наиболее распространенными являются четыре ме-
тода изотопной хронометрии:
     1. Свинцово-урано-ториевый, или свинцовый метод, основанный на
реакциях распада:
     238
         U → 206Pb + 84He; период полураспада T = 4,53 млрд лет;
     235
         U → 207Pb + 74He; T = 0,7 млрд лет;
     232
         Th → 208Pb + 64He; T = 13,89 млрд лет.
     2. Рубидий-стронциевый:
     87
       Rb → 87Sr + e; T = 49,9 млрд лет.
     3. Калий-аргоновый метод, при котором 89 % атомов изотопа 40K ис-
пускают β-частицу (электрон) и превращаются в 40Ca, а 11 % атомов 40K за-
хватывают электрон, превращаясь в 40Ar.
     4. Радиоуглеродный метод, основанный на реакции 14N с нейтроном в
верхних слоях атмосферы под воздействием космического излучения и пре-
вращением его в изотоп 14С с периодом полураспада 5750 лет. Углерод в
составе углекислого газа в процессе фотосинтеза входит в организмы, после
захоронения которых начинается распад 14С.
     Свинцовый метод. Применяется преимущественно для докембрийских
пород, содержащих минералы урана и тория. Эти минералы выделяют из
больших (50–100 кг) проб пород. Навеска минералов должна быть не менее
0,5 г, погрешность анализа ±5 %. Необходимо не менее 7–8 валовых проб
массой от 3 до 8 кг (в зависимости от возраста и содержания в породах ура-
на и тория). Пробы должны быть по возможности монолитными; нельзя
                                    82