Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




18.10.2017





Яндекс.Метрика
         » » Геохронологическая шкала в абсолютном летоисчислении

Геохронологическая шкала в абсолютном летоисчислении

16.11.2017

Геохронологические лаборатории России на основе анализа мировой литературы подготовили к XXII сессии Международного геологического конгресса в Индии шкалу в абсолютном летоисчислении для фанерозоя. Прошедшие годы показали, что опубликованная шкала, достаточно близкая к шкалам Холмса, Калпа и других авторов в основном верно наметила датировку главнейших рубежей фанерозоя.

Материалы, положенные в основу уже опубликованных шкал, позволяют высказать важное заключение о планетарности многих геологических событий. В частности, этапы крупного гранитообразования и метаморфизма датируются одними и теми же значениями абсолютного возраста. Это, например, относится к гранитообразованию в конце верхней юры на границе с мелом в связи с новокиммерийской фазой тектогенеза. Эти граниты во всем мире имеют возраст по биотиту 135—140 млн. лет.

Геохронологические шкалы, разработанные на материалах из магматических пород, уже возможностью своего существования показывают планетарность главнейших этапов активизации магматизма в геологической истории Земли. Корреляцию возрастных данных абсолютного датирования осложняют метаморфические процессы локального значения, нарушающие равновесность отношений материнского и дочернего элементов.

Осложняющим обстоятельством для сопоставимости геохронологических данных является применение в разных лабораториях мира различных значений констант распада: Лк, Лв для К-Ar метода и 87Rb для Rb-Sr метода.

В настоящее время в лабораториях различных стран для расчета возрастных данных принимаются следующие значения констант распада главнейших радиоактивных элементов: Л235U=9,79*10в-10 лет-1; Л238U=1,537*10в-10 лет-1; Л232Th=4,99*10в-11 лет-1; Л40к США: Лк=0,585*10в-10 год-1; Лв=4,72*10в-10 год-1; Канада: Лк=0,589*10в-10 год-1; Лв=4,76*10в-10 год-1; Роccия: Лк=0,557*10в-10 год-1; Лв=4,72-10-10 год-1; Л87Rb в зависимости от уверенности отдельных исследователей принимаются равными или Л87Rb=1,39*10в-11 лет-1, или Л87Rb=1,47*10в-11 лет-1.

Кроме значений констант для U и Th, константы других элементов (40K, 87Rb) до сих пор не определены с достаточно убедительной для всех исследователей точностью. Используя доступный нам опубликованный материал по датированию, мы проделали следующую работу. Были выявлены геологические объекты для сосуществующих минералов, у которых параллельно определен был возраст тремя наиболее распространенными методами.

В табл. 1 такие данные приведены для 12 геологических объектов. При этом значения возраста, полученные по отношениям 206Pb/238U (данные автора), 207Pb/U235, 208Pb/232Th, 207Pb/206Pb приведены без изменения.

Данные Pb-Sr метода приведены с использованием Л87Rb=1,39. Для K-Ar данных приведены значения возраста, рассчитанные из двух наиболее употребляемых констант распада 40K.

Из табл. 1 видно, что урано-свинцовые цифры, наиболее определенные с точки зрения констант распада и надежные геохронологически, в большинстве случаев гораздо ближе к значениям возраста K-Ar датирования, рассчитанным по константам Лк=0,557*10в-10 год-1. Точно так же к цифрам, полученным U-Pb методом, и к цифрам K-Ar метода при Лк=0,557, значительно ближе значения возраста, полученные Rb-Sr методом при Л987Rb=l,39.

Исходя из сказанного, мы считаем, что абсолютное датирование крупных рубежей фанерозоя в основном правильно отражено в проекте рекомендаций к мировой геохронологической шкале, одобренных на заседаниях Международной геохронологической комиссии в 1965 г. в Нанси и в 1966 г. в Киеве. Особого обсуждения заслуживают рубежи между силуром и девоном, девоном и карбоном, а также между триасом и юрой.

В советской геохронологической шкале 1964 г. граница между девоном и силуром датировалась, при принятых в СССР константах, в 410±10 млн. лет. Помимо других радиологических данных, в основу датирования этого рубежа легли цифры, полученные K-Ar методом для санидина и биотита из бентонитов Канады, относимых к середине кобленца (нижний девон); среднее из четырех близко сходящихся определений дало 388 млн. лет при Лк=0,585, что отвечает 430 млн. лет при Лк=0,557.

В работе Ботоно и Фаллагэ на основе изучения Bb-Sr изохронным методом валовых проб вулканических пород постлудловских и дожединских из Eastport Formation, Flastport, Maine и вулканогенных пород нижнего девона из Hedgehog Formation, Presque Isle, Maine авторы датируют границу S — D b 413 млн. лет при Л87Rb=1,39. Такая датировка рубежа S — D близка к датированию этой границы в проекте рекомендаций к мировой геохронологической шкале и тождественна с датированием этого рубежа в советской геохронологической шкале 1964 г. Мы считаем целесообразным принять значение для рубежа S-D 410+10 млн. лет.

В статье Мак-Дугалля и др. пересматривается возраст границы между девоном и карбоном, которая в ранее опубликованных шкалах датировалась в 350 млн. лет на основе анализа битуминозных сланцев верхнего девона из формации Чаттануга (Теннесси) и других геологических и радиологических данных.

Приведенные (пересчитанные для целей сопоставления) цифры верхнедевонских эффузивов Австралии, полученные как К-Ar, так и Rb-Sr методом по слюдам, а также изохронным Rb-Sr методом (табл. 2) по валовым породам и отдельным минералам из них значительно отличаются от цифр для верхнего девона, принятых за основу для проекта рекомендаций и для советской геохронологической шкалы.
В связи со сказанным нельзя не сделать следующие замечания.

1. K-Ar значения при константе Лк=0,557 достаточно близки к Rb-Sr значениям возраста при ЛRb=l,39.

2. Возраст отдельных биотитов, определенный обоими методами, тождествен. Среднее из 18 определений К-Ar методом биотитов дает 371 млн. лет. Среднее из двух определений биотитов Rb-Sr методом также дает 371 млн. лет.

3. Rb-Sr возраст, полученный на основе построенной изохроны, заметно отличается от возраста отдельных минералов. В среднем он близок к 382 млн. лет. Нельзя при этом не обратить внимание, что для группы биотитовых риодацитов возраст, вычисленный из уравнения изохроны, характеризуется большой погрешностью, равной ±90 млн. лет, что составляет около 25 %.

4. Ботоно и Фаллагэ обосновывают датирование рубежа между силуром и девоном тем же Rb-Sr изохронным методом (при ЛRb=1,39) в 413 млн. лет. Если согласиться с датировкой рубежа девон—карбон в 380 млн. лет (при ЛRb=1,39), приходится делать парадоксальный вывод о крайне малой продолжительности девонской системы, не превышающей 35 млн. лет, что, конечно, маловероятно.

К сожалению, при исследовании вулканогенов Виктории не было проведено датирование основных вулканогенов, непосредственно переслаивающихся с пластами, содержащими верхнедевонскую рыбную фауну.

В работе Кормье и Кэлли также приводятся новые данные по датированию границы девона и карбона. Они изучили Rb-Sr изохронным методом возраст вулканических пород Fisset Brook формации и нашли, что для Cheticamp area вычисленный возраст по изохроне при XЛRb= 1,51*10в-11 лет-1 дает возраст 349±15 млн. лет.

Споро-пыльцевой анализ пород Fisset Brook формации и Horton group ранее миссисипианского возраста дает возможность авторам считать, что вулканогены Fisset Brook формации относятся к верхам девона.

Формации, подобные Fisset Brook, встречаются в области Lake Ainslie и на (?) Cape St. Lawrence.

Для вулканогенов области Lake Ainslie изохронным Rb-Sr методом получена цифра 348+20 млн. лет, а для вулканогенов Cape St. Lawrence — 462+25 млн. лет.

Авторы не считают доказанной синхронность вулканогенов Саре St. Lawrence с вулканогенами Fisset Brook формации, относимой ими к верхам девона. Они считают, что данные по вулканогенам Fisset Brook формации из Cheticamp area и Lake Ainslie могут датировать границу девона и карбона и что их данные согласуются с данными Калпа о границе девона и миссисипия.

Однако при этом нельзя забывать, что Кормье и Кэлли использовали константу распада Л87Rb=1,51. При пересчете на Л87Rb=1,39, что более увязывается с U-Pb цифрами для сосуществующих минералов, их цифра для границы девона и карбона окажется равной 380 млн. лет. Поэтому чрезвычайно интересно уточнить геологические соотношения и возраст вулканогенов Cheticamp area, Lake Ainslie, Cape St. Lawrence между собой и в сравнении с данными для границ D-C и S-D из других районов, полученными разными методами, в том числе и U-Pb.

Поскольку для датирования границы девона и карбона имеется много цифр, сконцентрированных около 350 млн. лет (в указанных для каждого метода константах распада!), мы считаем целесообразным пока датировать эту границу значением возраста в 350+10 млн. лет.

Перед радиологами всего мира стоит ответственная задача: совместно со стратиграфами наметить ключевые точки с получением материала, отвечающего требованиям прецизионного определения абсолютного возраста тремя основными методами.
В качестве предварительной шкалы может быть принята и рекомендована шкала, одобренная Геохронологической комиссией в 1965 г. в Нанси, с уточнением рубежа между девоном и силуром (табл. 3). На наш взгляд, требуют дальнейшего уточнения границы: докембрий-кембрий, кембрий—ордовик, ордовик—силур, триас—юра. В качестве основы для датирования рубежа триас—юра были в свое время приняты данные по измерению слюд из массива Гуичон (Британская Колумбия). Однако позднее канадскими исследователями для этого массива были получены цифры более древние, не пригодные для датирования границы триаса и юры.

Национальная геохронологическая комиссия Советского Союза считает, что в настоящее время для использования геологами может быть рекомендована геохронологическая шкала главнейших рубежей фанерозоя, составленная с учетом мирового опыта и созданных ранее отдельными учеными шкал (Холмс, Калп и др.). При пользовании этими шкалами необходимо всегда иметь в виду те константы распада для 40K, 87Bb и U, Th, которые были положены в основу расчета цифр, датирующих рубежи. В целях сопоставимости возрастных исследований необходимо создание международных эталонов для K-Ar, Rb-Sr, U, Th-Pb методов. Каждой лаборатории целесообразно создать собственный стандарт, сверенный с международным эталоном. Такой внутренний контроль будет содействовать повышению точности и стабилизации возрастных измерений.

На основе проведенных исследований возможна организация международного сотрудничества по созданию мировой геохронологической шкалы в абсолютном летоисчислении.