Геологический Институт РАН | ||
тел: +7(495)230-8029, факс: +7(495)951-0443 | ||
e-mail: gin@ginras.ru | ||
Применение трекового датирования для решения геологических задач
3.1.
Области применения трекового датирования
Трековый возраст, в физическом значении, - это период времени, в течение которого происходило накопление треков в кристалле. Трековый возраст может нести какую-либо геологическую информацию, а может не нести (см. 2.5.1, рис. 14). Поэтому нужно иметь в виду четкое различие между «физическим измерением» и «геологической интерпретацией» трековых возрастов. Интерпретация трековых возрастов не всегда тривиальна и требует тщательного анализа, как полученного материала, так и учет геологических факторов.
Подчеркнем основные постулаты (подробно изложено в главе 1 и 2), которые необходимо знать, чтобы правильно понимать и интерпретировать трековые данные (Wagner, Van Den Haute, 1992):
· Различные геологические параметры, такие как температура, время, давление, гидротермальное воздействие, ионизирующая радиация, могут разрушать треки спонтанного деления урана в кристаллах. Главным фактором является температура.
· Влияние температуры на отжиг треков в зависимости от времени воздействия описывается прямыми Аррениуса (рис. 6). Чем больше времени выдерживается образец, тем при меньшей температуре происходит отжиг треков.
· Исчезновение треков не происходит моментально, отжиг треков – это градиентный процесс. Температурный интервал, в котором происходит отжиг треков, называют зоной частичного отжига (PAZ). В наиболее общем виде зона частичного отжига для апатита определяется как 60-110°С (±10°С) (Laslett et al., 1987), для циркона 240°±50°С (Hurford, 1986) или 194°±18° (Bernet et al., 2002). Эффективная температура закрытия циркона оценена как 215° - 240°С (Brandon, Vance, 1992).
· Термальная устойчивость треков варьирует от минерала к минералу. Увеличение термальной стабильности треков происходит в следующем порядке: апатит– циркон – сфен. На свойства отжига апатита влияет его химический состав. Например, треки в хлорсодержащем апатите более устойчивы, чем во фторсодержащем апатите (Gleadow, Duddy, 1981).
·
В процессе отжига уменьшается не только плотность треков,
но и уменьшается их длина. Изучение длин треков в апатите очень важно для
правильной интерпретации данных.
Трековое датирование применяется для решения широкого круга задач в геологии. Как традиционный метод тефрохронологии трековое датирование применяется для определения возраста вулканических стекол (например, Кашкаров и др., 1985; Комаров, 1985; Wagner, Van Den Haute, 1992; Gallagher et al., 1998; Кузьмин, Попов, 2000). Также метод активно используется для датирования импактитов (Комаров, Райхлин, 1976; Кашкаров и др., 2000). Применение метода в четвертичной геологии подробно рассмотрено в (Dumitry, 2000).
Современные
исследования, использующие трековое датирование, направлены на датирование
фаунистически бедных разрезов, реконструкцию источников
сноса терригенного материала, изучение эксгумации орогенных
поясов и установление термальной истории осадочных бассейнов (Wagner,
Van Den Haute,
1992; Gallagher et al., 1998; Garver et al., 1999; Garver
et al., 2000; Соловьев
и др., 2000; Соловьев, 2002). Трековое датирование применимо для изучения
динамики тектонических процессов (аккреция, коллизия,
эксгумация) путем количественной оценки времени и скорости их развития. Трековый
возраст отражает время остывания минерала ниже определенного порога или температуры
закрытия. В этом смысле, трековые возрасты соответствуют времени формирования
для быстро остывших вулканических пород (возраст извержения) или отражают
время остывания медленно поднимающихся с глубин пород в результате эксгумационных
процессов (возраст эксгумации).