Концепция температуры закрытия (Dobson, 1973) для трековых систем, то есть температуры, при которой в минерале «фиксируется» кажущийся возраст, является слишком большим допущением. Например, для апатита температура закрытия трековой системы наиболее часто принимается как 110±10°С, однако геологические примеры показывают, что значительный отжиг происходит и при 60° С (Gleadow, Duddy, 1981). Эта температура принимается как нижняя граница зоны частичного отжига (см. 2.4.), однако, известно, что треки индуцированного деления в апатите на 1-1,5 микрона длиннее, чем треки спонтанного деления в одном и том же образце, не испытавшем дополнительных нагревов (Green, 1988). То есть, частичный отжиг треков происходит в апатите даже при близповерхностных температурах при длительном воздействии (миллионы лет). Многие исследования показывают, что связь между скоростью отжига треков и температурой, временем, длиной треков является нелинейной.

 Экспериментальный отжиг апатита (например, рис. 8) и экстраполяция для геологических временных интервалов (10⁶-10⁸ лет) позволяют предсказать пределы зоны частичного отжига для апатита от 60°С до 110°С, при неопределенности около 10° С (например, Laslett et al., 1987).

 Важной характеристикой для апатита, влияющей на свойства отжига треков, является его химический состав, в частности, соотношение компонентов Cl, F, OH (например, Gleadow, Duddy, 1981; Donelick, 1991). Показано, что хлорсодержащий апатит более устойчив к отжигу треков, чем фторсодержащий. Влияние содержания OH и других элементов менее изучено.

 Несмотря на ряд ограничений, связанных с моделью отжига треков (химический состав, экстраполяция для геологических интервалов времени и другое), апатит активно используется для количественной оценки термальной истории пород верхней части земной коры (температура ниже 120-130°С и время от 1 до 100 млн. лет).

 При использовании апатита для решения геологических задач очень важную роль приобретает изучение длин треков.

 

Рис. 14. Примеры возможных вариантов термальной истории (верхние графики) и модельное распределение длин треков в апатите (нижние графики) (Lanslett et al., 1987). В модели использовано 20 треков, формирующихся через равные промежутки времени в течение всего периода термальной истории. l/l₀ – степень укорочения треков, вычисляется как отношение длины треков в некоторый момент времени к начальной длине треков. Горизонтальные пунктирные линии на верхних графиках ограничивают зону частичного отжига треков (от 60°С до 110°С). СО – стандартное отклонение для измерений длин треков. Остальные пояснения в тексте.

 

 Рассмотрим пример, приведенный на рис. 14. Графики А показывают случай постепенного (линейного) нагревания. Все треки имеют близкие значения длин, которые отражают максимум палеотемпературы. Распределение длин треков унимодальное, симметричное, треки укорочены (около 10 микрон). Отметим, что вычисленный трековый возраст не связан с каким либо событием в истории, то есть не несет никакого геологического смысла. Графики Б представляют результат постепенного (линейного) охлаждения. Каждый трек отражает разную максимальную палеотемпературу. Распределение длин треков унимодальное, асимметричное. Трековый возраст также не связан ни с одним отдельным событием, хотя отражает время (77 млн. лет), когда образец остыл ниже эффективной температуры закрытия трековой системы. Быстрое остывание показано графиках В. Все треки образовались после эпизода остывания, их длина близка к максимальной (около 15 микрон). Распределение унимодальное, узкое. Трековый возраст реально отражает время события (остывания). История «нагревание – охлаждение» рассмотрена на графиках Г. Часть треков сформирована в период нагревания, другие в период охлаждения, поэтому распределение длин треков бимодально и очень широкое. Трековый возраст напрямую не связан ни временем остывания, ни с временем максимума палеотемператур. Таким образом, при интерпретации данных трекового датирования апатита важно знать распределение длин треков.

далее> наверх^