Литосфера (Feb 2019)
Химическое электронно-зондовое датирование минералов-концентраторов радиоактивных элементов: методические аспекты
Abstract
Работа посвящена развитию и совершенствованию методики химического микрозондового датирования минералов-концентраторов радиоактивных элементов - широко известной за рубежом методики CHIME (chemical Th-U-total Pb isochron method). Реализован комплексный подход, включающий решение ряда методических аналитических, математических и кристаллохимических задач. С целью повышения воспроизводимости данных и снижения погрешности определения состава минералов-геохронометров (монацита, уранинита, торита и торианита) рассмотрены методические вопросы проведения их микрозондового анализа (оптимизация времени набора импульсов на аналитических пиках U, Th и Pb, учет поправок на влияние матрицы и др.). На основе вычислительного эксперимента по моделированию поведения временной эволюции модельной статистической U-Th-Pb-системы при варьировании всех ее основных характеристик (начального содержания и соотношения U и Th, их среднеквадратичных отклонений, наличия нерадиогенного и потерь радиогенного Pb - степени конкордантности-дискордантности системы, количества ее статистических реализаций и др.) детально исследована процедура датировки в рамках четырех альтернативных подходов; проанализированы проблемы повышения объективности анализа с возможностью отбраковки недостоверных результатов, сформулированы условия, при которых могут быть получены корректные возрастные определения. Показано, что для корректной датировки необходим комплексный подход, включающий использование нескольких различных методов обсчета, и сравнение получаемых возрастов. Развитые математические подходы для получения, обработки и анализа химических данных использованы при изучении ряда Th-U-минералов (монацитов, уранинитов, торитов и торианитов) из различных геологических объектов Урала и прилегающих территорий: выполнено их элементное картирование, изучен химический состав в выделенных точках, проведены расчеты возрастов. С целью повышения объективности методики изохронного химического датирования и возможности отбраковки недостоверных результатов исследованы кристаллохимические особенности минерала-геохронометра монацита (на примере пробы из гранитных пегматитов Адуйского массива, Средний Урал): выполнен детальный анализ зональности в распределении элементов, рассмотрены схемы гетеровалентного изоморфизма катионов Th и U (чералитовый и хаттонитовый), а также вопросы замкнутости Th-U-Pb-системы минерала.
