Аналитические методики трекового датирования

	Геологический Институт РАН
	тел: +7(495)230-8029, факс: +7(495)951-0443
	e-mail: gin@ginras.ru

При использовании материалов ссылка обязательна. © Соловьев, 2005.

1.5.5. Аналитические методики трекового датирования

Для определения трекового возраста применяется две аналитические методики: 1. анализ групп зерен (grain-population method) и 2. анализ отдельных зерен (grain-by-grain method) (Wagner, Van den Haute, 1992; Gallagher et al., 1998). Первая методика использовалась в основном на ранних этапах развития трекового датирования, так как при ее использовании анализируется навеска зерен совместно и, таким образом, часто теряется важная геологическая информация. Вторая методика, позволяющая датировать отдельные зерна, активно используется в современном трековом анализе.

Анализ групп зерен

При анализе навесок обычно используется несколько сотен минеральных зерен. Зерна разделяются на две навески, с кратным числом зерен. В одной из навесок подсчитываются треки спонтанного деления урана, а в другой – треки индуцированного деления. Возможно два пути анализа. Первый, когда кристаллы для подсчета треков индуцированного деления облучаются, полируются и протравливаются. В этом случаем в кристаллах сохраняются и треки спонтанного деления, и треки индуцированного деления, то есть сумма (r_s+r_i). Плотность треков индуцированного деления вычисляется путем вычитания из суммы плотности треков спонтанного деления, полученной по первой навеске. Второй способ, когда кристаллы для подсчета треков индуцированного деления предварительно отжигаются (подробно условия отжига треков будут рассмотрены в главе 2, часть I), а затем облучаются, и после этого анализируется плотность треков индуцированного деления.

Метод успешно используется для датирования вулканических стекол, апатита (Wagner, Van den Haute, 1992). Главное допущение этой методики, что распределение урана в кристаллах одинаково. Таким образом, этот метод не может использоваться, если в образце предполагается наличие гетерогенных минералов с анизотропным распределением урана, имевших различную термальную историю.

Анализ отдельных зерен

Этот метод позволяет избежать предположения об изотропном распределении урана и датировать единичные зерна минералов, так как анализ плотностей треков спонтанного и индуцированного деления производится в одном и том же зерне. Анализ отдельных зерен проводится трем разными способами: вторичное травление, вторичная полировка, метод внешнего детектора (external detector method) (Hurford, Carter, 1991).

Метод вторичного травления заключается в следующем. Сначала в кристалле протравливаются и подсчитываются треки спонтанного деления. Затем кристалл облучается и снова протравливается, в том же кристалле подсчитывается суммарная плотность треков спонтанного и индуцированного деления. Разность данных второго подсчета и первого дает плотность треков индуцированного деления. Этот метод не может применяться для датирования кристаллов с высокой плотностью треков спонтанного распада (древних по возрасту и/или с высоким содержанием урана). Метод активно применялся в прошлом, в частности для датирования слюд (Fleischer et al., 1975).

Метод вторичной полировки опирается на следующую последовательность действий. Сначала подсчитываются треки спонтанного деления, затем кристалл вторично полируется, чтобы удалить протравленные треки спонтанного деления с изучаемой поверхности. Далее кристалл облучается, протравливается вторично, и в нем подсчитываются треки индуцированного деления. Метод применялся для датирования стекол (Комаров и др., 1972; Комаров, Райхлин, 1976; Wagner, Van den Haute, 1992), цирконов (Комаров, Илюпин, 1978).

Метод внешнего детектора с применением Z-калибровки (Hurford, 1990) наиболее часто применяется в современном трековом анализе. Принципиальная схема для метода внешнего детектора приведена на рис. 5 (Hurford, Carter, 1991). Главное преимущество данного метода в том, что он позволяет не только датировать отдельные зерна, но и даже участки зерна.

	Накопление треков спонтанного деления в кристалле
	Срез и полировка поверхности кристалла
	Травление треков спонтанного деления в кристалле
	Установка внешнего детектора (мусковит)
	Облучение тепловыми нейтронами, накопление треков индуцированного деления в детекторе
	Травление треков индуцированного деления в детекторе
Пластинка с кристаллами в плане. Треки спонтанного деления в кристаллах.	Внешний детектор. Имидж кристаллов с треками индуцированного деления.	Зеркальное отображение

Рис. 5. Метод внешнего детектора (Hurford, Carter, 1991).

При использовании метода внешнего детектора кристалл полируется, в нем протравливаются треки спонтанного деления, затем кристалл накрывается низкоурановым детектором (обычно, мусковит) и отправляется для облучения в реактор. При облучении тепловыми нейтронами происходит индуцированное деление ²³⁵U (см. 1.5.1.), при делении тяжелые частицы пролетают через границу кристалл – детектор и оставляют зеркальный имидж кристалла на детекторе. После облучения детектор протравливается и в нем можно наблюдать треки индуцированного деления, что позволяет оценить содержание урана в кристалле. При анализе треки спонтанного деления подсчитываются в кристалле, а треки индуцированного – в детекторе.

Таким образом, метод внешнего детектора может применяться для датирования кристаллов с анизотропным распределением урана и для образцов, в которых встречаются разновозрастные зерна, например, детритовых.

Технические особенности подготовки лабораторных препаратов для трекового датирования (выделение мономинеральных фракций, подготовка препаратов, полировка, подготовка к облучению и т.д.) подробно рассмотрены в (например, Wagner, Van Den Haute, 1992; Garver, 2002; Geotrack International Pty Ltd, 2003).

далее> наверх^