Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




18.10.2017





Яндекс.Метрика
         » » Радиологические исследования и их использование в петрологии

Радиологические исследования и их использование в петрологии

14.11.2017

В настоящее время широко развернуты исследования в области абсолютного датирования горных пород и минералов на основе применения K-Ar, Rb-Sr и U-Pb методов.
Часть петрографов, увлекшаяся перспективой быстрого и надежного решения вопросов о возрасте изверженных пород, горячо поддержала широкое применение в геологии методов абсолютного датирования.
Однако уже на первом этапе развития радиологических исследований в России стало ясным, что новые методы не «панацея от всех бед», а новый, тернистый путь познания сложной истории жизни той или иной породы.
Уже в 1956 г. на сессии Комиссии по определению абсолютного возраста геологических формаций АН России в г. Тбилиси мне пришлось выступить с данными о возрасте дарьяльских гранитов, совершенно не согласующимися с их геологическим положением.
Проведенные за время с 1954 по 1968 г. в лабораториях и в поле радиологические работы показали, что наряду с надежностью лабораторных анализов (за чем Комиссия по определению абсолютного возраста ведет систематическое наблюдение с помощью сверочных проб) существуют осложнения, вызванные тем, что любой материал и горная порода вряд ли представляли закрытую систему в течение всего времени своего существования, особенно в условиях длительно развивавшейся складчатой области.
Однако в пределах любой складчатой области при геолого-петрографических и радиологических исследованиях могут быть обнаружены отдельные крупные блоки или целые структурно-формационные зоны типа «срединных массивов», не затронутые или затронутые лишь в слабой степени последующим воздействием прогибаний, метаморфизма и внедряющихся магматических масс.
Все это позволяет с достаточной надежностью применять радиологические методы к воссозданию истории развития крупных структурных единиц.
Следует сказать, что хотя К, U, Rb и их продукты распада 40Ar, Pb, 87Sr могут в условиях метаморфизма (в самом общем смысле этого понятия) подвергаться перемещениям (причем может нарушаться нормальное соотношение материнского и дочернего элементов), однако физико-химическая обстановка таких миграций может быть различной. Поэтому сочетание применения разных методов с детальным геолого-петрологическим изучением обычно приводит к правильным выводам о возрасте породы и времени испытанных ею преобразований.
Последнее особенно ценно, так как зачастую только абсолютное датирование позволяет вскрыть сам факт метаморфизованности (воздействия наложенных процессов) какой-либо горной породы, кажущейся свежей и не претерпевшей каких-либо метаморфических преобразований.
Надежность работы главнейших лабораторий Советского Союза в об ласти применения K-Ar и Rb-Sr методов в настоящее время находится на достаточно высоком уровне. Это показали сверочные работы по эталонам: казахстанскому амазониту (Майкуль), карельскому биотиту (Черная Салма) и биотиту так называемых калдырминских гранитов Бохтинского массива (Казахстан). Анализы этих объектов проводились K-Ar и Rb-Sr методами, причем два объекта анализировались также Rb-Sr методом в лаборатории профессора Йегер (Берн, Швейцария). Сходимость полученных результатов оказалась вполне удовлетворительной.
Поскольку для пегматитов Карелии имеется много данных, полученных U-Pb методом, то Черная Салма оказалась объектом изучения параллельно тремя методами. Все методы дали близкие цифры, колеблющиеся в пределах 1780—1800 млн. лет. При этом было также подкреплено положение, доложенное мной в Праге на XXIII сессии Международного геологического конгресса (1968 г.), о том, что цифры возраста, вычисляемые по Лk = 0,557 и Л87Rb = l,39, ближе к цифрам, полученным для когенетичных минералов U-Pb методом.
Совпадение данных, полученных тремя методами для пегматитов Черной Салмы (Карелия), показывает, что в течение 1800 млн. лет эти пегматиты не испытывали крупных метаморфических воздействий, чему, видимо, благоприятствовали платформенные условия существования этого региона.
В применении к Кавказскому региону абсолютное датирование K-Ar и Rb-Sr методами позволило проследить длительную историю эволюции Кавказской складчатой области, порядка 450-500 млн. лет. При этом отдельные структурно-формационные зоны с севера на юг последовательно вовлекались в прогибания эвгеосинклинального или миогеосинклинального типа. Субплатформенный реяшм следовал как бы «по пятам» за смещением геосинклинальных прогибаний более южных структурно-формационных зон.
Вследствие такого хода геотектонического развития Кавказской складчатой области (с учетом ее блокового строения) типично «батолитовый» комплекс гранитов Главного хребта может во времени коррелироваться с верхнепалеозойским гранитообразованием в Лабино-Малкинской зоне — Малкинский массив, например, и др.
Можно надеяться, что должное внимание к абсолютному датированию позволит в деталях воссоздать историю развития Крымско-Кавказской области (с Черным и Каспийским морями) от времени заложения ее на до-кембрийском основании до плейстоцена включительно.
Докембрийское основание выявлено под мезозойскими отложениями на западном побережье Черного моря, у г. Констанцы. Здесь гнейсы, по определениям Джушкэ, имеют возраст 1700 млн. лет по мусковиту. В других блоках этого докембрийского субстрата, по данным определения Л.В. Фирсова, развиты гранитовые амфиболиты с возрастом 1300 млн. лет. Выше залегающие зеленокаменные вулканогены, вскрытые теми же скважинами, показали возраст 550 млн. лет. Учитывая, что на Северном Кавказе древнейшие образования Лабиво-Малкинской зоны также дают цифры 450—500 млн. лет, можно думать, что зеленокаменные эффузивы такого возраста представляют инициальные проявления вулканизма Кавказской геосинклинали. Эта геосинклиналь заложилась на раздробленном докембрийском основании из гнейсов и кристаллических сланцев.
Чрезвычайно важно провести сравнительный петрологический и радиологический анализ магматических и метаморфических пород южного побережья Черного моря (Северо-Западная Анатолия) с древнейшими породами Северного Кавказа. В пределах Северо-Западной Анатолии, по данным Когулу, развита сложная серия пород из ультрабазитов (дуниты, верлиты, пироксениты, серпентиниты, эклогиты, родингиты, глауко-фановые сланцы).
В другой статье того же автора рассматриваются геохронометрические данные для того же района.
Полученные K-Ar цифры распределены на три группы: 1) от 60 до 90 млн. лет, отвечающие верхнему мелу; 2) от 156 до 166 млн. лет, отвечающие средней юре; 3) единственная цифра 306 млн. лет для пироксенита. Цифры даны на основе ЛК = 0,584. При использовании константы Лк = 0,557, принятой в наших лабораториях, эти группы соответственно отнесены к следующим возрастам (в млн. лет): 1) от 62 до 95, 2) от 163 до 173 и 3) 320.
Для биотита гранодиорита из Sogut получена цифра 272 млн. лет (285 млн. лет).
Возраст герцинского материала по общему свинцу приводится равным 500 млн. лет. Все это показывает, что в пределах Северо-Западной Анатолии выведены на дневную поверхность древние толщи (возможно, порядка 500 млн. лет), испытавшие, по данным абсолютного датирования, наложенные воздействия в верхнем палеозое, средней юре и верхнем мелу.
Можно думать, что систематическое изучение петрологии и изотопной геологии Каспийско-Черноморского региона с прилегающими горными сооружениями позволит подойти к решению более широкой проблемы — об этапах формирования Тетиса как планетарной структуры.