Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

K-Ar- система, как источник для получения петрогенетической, геохимической и тектонической информаций

ВАК РФ 04.00.02, Геохимия

Автореферат диссертации по теме "K-Ar- система, как источник для получения петрогенетической, геохимической и тектонической информаций"

лклдшя наук россш

СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ Институт гоозамш им. А.П.Виноградова

На правах рукописи

ЕАТЫШУРЗАЕВ Атшарйек Солтан-Шарипович

УЖ 552.2+551.21+550.93

1 Я-ЛГ-СИСТ№А, КАК'ИСТОЧНИК ДШ1 ПОЛУЧШМ

тьтготпгпшжоЯ, геохимической п тактоиичьской

Ш^СИМЦИЙ С-леплалг-ноеть 04.00.02 - Гоохшлш

Автореферат диссертация на соискаше учёной степени доктора геолого-мянералоютеских наук

Иркутск - 1992

Работа выполнена и Институте проблей геотерили Дагестанского научного центра РАН

Официальные оппоненты: член-корреспондент АН Украйни, эаслуяеюшВ деятель наук Украина Э.В.СОВОТОВИЧ (ит.5 АН Украины, Киев);

доктор гелого-шнералогических наук,профессор А.И.АЛШУХАЫВДОВ (ГЕ0И1 им.А.Л.Виноградова СО РАН,Иркутск); доктор геолого-минералогических наук Б.М.ВЛДЦИШРОЗ (ИЗК СО РАН,Иркутск)

Ведущая организация:Ордена Трудового Красного Знамени Ростовски на-Дону госунивпрситет(кафедра геологической экология и пркладн геохимии).

Автореферат разослан " 1902 г.

Защита диссертации состоится "_" _£1932 г.

в "_" часов на заседании специализированного Соаета Д.002.0

по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора rcoio минералогических наук по спеикаяьностн 04.00,02 при Институте i; А.П.Виноградова СО РАН по а^ресу:664033,г.1';ркутск-33,ул.£аворс1 го,1-а.

С диссертацией uomío ознакомится и библиотеке Института геохи им.А.П.Виноградова СО РАН.

Ученый секретарь спгниа-дизированного Совета,каацндат

геолого-мкнаратопдаскк: i;avic / / В.^.Гёяет,::,

-

■г. ?

"ел

ВВЕДЕНИЕ Актуальность проблемы. На пороге XXI века сложилась новая ситуация в геологических исследованиях как в производственных, так и в научных в связи с глобальными изменениями в минеральных ресурсах и в науках о Земле. Глобальныз аспекты геохимии включают рассмотрение баланса элементов в истории Земли, глубинные источники и миграцию вещества на основе изотопной систематизации, геохронологию от раннего докембрия до антропогена.

В прогнозах развития приоритетных направлений в области наук о Земле,'как отмечает академик А.Л.Яншин (198?): "...Конечная цель исследований должна заключаться в установлении закономерностей геохронологического и пространственного размещения месторождений полезных ископаемых в земной коре и в разработке теоретических основ поисков минерального сырья". Точное знание ■ причинных комплексов (параметров): температуры, давления, времени становления и глубинности, темпов тектонических движений, скоростей остывания интрузивных тел, скоростей спрединга океанического дна, влияния наложенных геологических процессов (метаморфизм, метасоматоз, диффузия) на калий-аргоновые системы, получения достоверных возрастов пород, подвергнутых наложенным процессам на основе экспериментальных исследований кинетики миграции как радиоактивных, так и радиогенных изотопов - актуальная задача геохииии, геотектоники и геохронологии. По последним литературным данным, проблема диффузии изотопов аргона в минералах приобрела "второе дыхание" в связи с широким применением в геохронологии метода При )-переходе атомы Ач могут испытывать радиоактивную.Отдачу,

Цель исследования. Выявление генетических и пространственно-временных закономерностей формирования изверженных горных пород на базе, (на основе) экспериментально полученных параметров дифрузйи и миграции изотопов аргона и калия в минеральных ассоциациях указанных объектов.

Научная новизна. Экспериментально исследована диффузия изотопов Ач и

-ЩГ в минералах (слоды, полевые шпаты, амЛиболы), «яь и - в полевом шпате. Диснордантные К-Ач-возраста ми-

нералов в комплексе с параметрами диффузии использованы как геотермометр, геобарометр, геоспидометр. Предложенными геотермометрами, геобарометрами И геоспидометрами.оценены температуры и продолжительности наложенных процессов, скоростей остывания и

тектонических яоздиланкй. Установлено (теоретически и экспериментально): влияние гидротермального воздействия и литостатического давления на диффузию в минералах; влияние одностороннего давления (стресса) на К-Ач-системы. Предложены способы получения достоверных К-Ач-возрастов и их практическое применение к определению возраста древних образований.

Таким образом, возникает новое направление - применение параметров процессов миграции радиогенного аргона в горных породах (вмещающих минералах) и К-Ач-систем для получения геохимической, геотектонической, петрогенетической и геохронологической информация .

Основте защищаемые положения. Калий-аргоновая геохронологи-чеекпя система в комплексе с диффузионными и миграционными параметрами изотопов аргона и калия дает возможность получить новую информацию, используя ее:

1) в качестве аргонового изотопного геотермометра, который, подоено существующим минералогическим и кислородно-изотопным термометрам, позволяет оценить температуру интрузий, температуры наложенных геологических процессов, их продолжительности для различных геологических объектов, а также скорости остывания интрузивов;

2) как изотопно-диффузионный геобарометр для оценки времени и скорости поднятия (воздшания) горных пород;

3) в качестве хроногеоспидоматра для получения геотектонике с кой информации, в частности для оценки скорости спрединга и дрейфа континентов. Такие оценки являются существенным дополнением к полученным радиолокационными.методами.

Практическое значение. Использование дискордантных цифр К-/,ч-г-озрастов и кинетических параметров диффузии ^АЧр и радио- . активного как геотермометра для оценки температуры интрузий, их скорости остывания, температуры закрытия К-Ач-систем, как геобарометра для оценки скоростей-тектонических поднятий, для определения влияния давления и стресса на К-Ач-систет, для опреде- • ленмя на их основе К-Ач-возраста молодых вулканических и океанических пород различных регионов; для исследования кинетики миграции "^АЧр и 40К в минералах, используемых в К-Ач геохронометрии - все это позволит правильно-ориентировать геолого-разведочные работы и поможет в получении ценной информации при решении петрогенетических, геохимических и тектонических задач.

Природная Н-Ач-система дает подход к определению многих характеристик (температуры интрузий, скоростей остывания, темпов тектонических движений, скорости спрединга и др.), которые необходимы при решении геохимических, геотектонических, петрогенети-ческих и геохронологических задач.

Более 110 калий-аргоновых определений возраста кайнозойских базальтов юга Восточной'Сибири использованы ИЗК СО АН СССР при уточнении стратиграфической схемы вулканогенно-осадочных толщ БРЗ и сопредельных районов юга Сибири (акт внедрения от 01.12. 1988 г.), 50 определений возраста магматических и изверженных горных пород Южного Дагестана вошли в Каталог геохронологических определений горных пород Северного Кавказа, составленный Г.И.Ле-бедько и В.И.Усик (Геохронология Северного Кавказа: СКНЦ ВШ народному хозяйству, Ростов-на-Дону, 1985), а 50 калий-аргоновых датировок кернового материала Сааглинской сверхглубокой скважины СГ-1 (АзССР) использованы при установлении возраста вулканогенных пород Кюринской депрессии.

Работа А.С.В&шрмурэаева с соавторами "Влияние пластического течения и стрессов в минералах на сохранность в них радиогенного аргона" (Докл. АН СССР. - 1985. - Т.281. - № 3. - С.681-683) включена в доклад Главного ученого секретаря Президиума АН СССР в качестве наиболее важнейших достижений АН СССР за 1586 год.

Фактический материал. Работа суммирует результаты исследований (1961-1989 гг.), проведению: в соответствии с тематическим планом НИР Института физики, а затем и Института проблем геотермии Дагестанского филиала АН СССР. Лично автором и при его непосредственном участии проведены более 5000 К-Ач-определений, более 80 диффузионных экспериментов 40К, 2Г" ), экспери-

ментальные и теоретические исследования по повышению точности и чувствительности масс-спектрометрического метода изотопного разбавления для измерения концентрации (Батырмурзаев, 1970); исследовано влияние одностороннего давления (стресса) на К-Ач-системы и влияние гидротермального воздействия на диффузию аргона из полевых шпатов. В процессе подготовки диссертации автором анализированы более 2000 экспериментальных и теоретических данных как отечественных, так и зарубежных исследователей. Разработаны и сконструированы 2 установии-реакторы для выделения и очистки инертных газдв из минералов, которые позволяют одновременно проводить и диффузионные эксперименты. За одну из установок автор

удостоен бронзовой медали ДЦНХ. В процессе работы были проведены 3 научные полевые экспедиции в районах Дагестана и Северного Кавказа.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на следующих сессиях и симпозиумах Комиссии по определению абсолютного возраста геологических формаций при ОГГГГ АН СССР: ХУI сессия - Геологорадиологическая интерпретация несходящихся значений возраста, Москва, 1969; ХУЛ сессия - Новые данные по геохронологической шкале в абсолютном летоисчислении,, датирование тектоно-магматических циклов, процессов рудообразо-вакиа и вопроси интерпретации цифр, Киев, L97I; ХУШ сессия -Определение абсолютного возраста рудных месторождений и молодых магматических процессов, Днепропетровск, 1973; XIX сессии - Геохронология Еосточно-Европейской платформы и сочленения Кавказско-Карпатской системы, Махачкала, 1975; XXI сессия - Изотопная геохронология-докембрия, Уфа, 1979; Методический симпозиум -Состояние методических исследований в области абсолютной геохронологии, в том числе новейших геологических образований, Москва, 1972; Всесоюзное совещание - Проблемы изотопного датирования процессов вулканизма и осадкообразования, Киев, 1982; 1У-Й Международный симпозиум (Проблемы рудообразования), Болгария (Варна), 1975; 4-й Международный рабочий семинар "Изотопы в природе", ГДР (Лейпциг), 1986. Гоьоря об изданных в Лейпциге трудах этого семинара, профессор ЫакНатт (Hcf4asier Ünivesity, Onlario, Cainaciä) писал: "Некоторые статьи, такие как Брандт С.Б., Ба-тырмурзаев A.C., Брандт И.С., где обсуждается тешература закрытия К-Ач-систем, заслуживают специального интереса, и настоятельно рекомендую эту книгу из-за публикации изотопных исследований коллег, встречаться с которыми нам редко предоставляется возможность" (Gecchitn- ei Coimoih'^-^ciatiiSi^.Si^S); второе Координационное совещание об основных результатах работ по первому этапу бурения до глубины 7500 м Саатлинской сверхглубокой сквакины СГ-1, 1!аку, 1982; XI-й Всесоюзный симпозиум- по геохимии, изотопов, Москва, 1985; Всесоюзная школа-семинар "Методы изотопной геологии", Звенигород, 1987; У-й Всесоюзный симпозиум по кинетике и динамике геохимических* процессов, Черноголовка, 1989; Всесоюзное совещание "Эндогенные процессы в зонах глубинных разломов", Иркутск, 1989; XII Всесоюзный симпозиум по стабильным изотопам в геохимии, Москва, 1939; Московский городской семинар

б

изотопистов, Москва, 1989.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 86 работ, в том числе I монография (личная), 2 монография в соавторстве, за которую авторы удостоены бронзовой медали ВДНХ.

Объем работ». Работа состоит из Введения, шести глав, Заключения и.Списка литературы. Об^нр. объем 380 страниц, из которых 97 рисунков, 44 таблицы и 465 литературных (ISO иностранных) источников.

Диссертация выполнена в лаборатории абсолютного возраста геологических формаций. Эксперименты по кинетика миграции калия получены совместно со ст.н.е., канд.г.-м.н. М.Р.Омаровой и м.н.с, С.З.Гаджиевым; термоаналитические эксперименты и анализ калия совместно с м.н.с. Ф.Ш.Заниевой; эксперименты по диффузии , Rb,St и определения концентрации этих элементов проведены совместно с в.н.с., к.ф.-м.н. Ш.А.Магомедовым, н.с. И.О.Гаргацевым, Г.С.Расуловыи, А..А.Гусейновым. В разработке теоретических вопросов и составлении программ оказали помощь в.н.с. И.Г.Алибеков, м.н.с. Г.И.Алибекоп и н.с. М.Н.Магомедов. Научные консультанты: чл.-керр, АН СССР |Х.Ц.Амирханор.| (11$ Даг.Ш СССР) и д.г.-м.н. проф. Брандт С.Б. (ИЗК СО АН СССР, Иркутск) оказали огромную помощь своими ценными советами и повседневным интересом к работе. Автор считает необходимым подчеркнуть то плодотворное влияние, которое оказало на работу творческое общение с чл.-корр.АН СССР Л.Н.Овчинниковым (ИМПРЭ, Москва), с академиком АН Украины Н.П.Щербаком (ИРЙ.1, ¡Спев), чл.-корр. РАН М.И.Кузьминым (Сиб. ГЕОХИ, Иркутск), чл.-корр. АН Украины Э.В.Соботовичем (ИРФМ, Киев), д.х.н., проф. Ю.Ш.Шуколюковым (ГЕОХИ, Москва), д.ф.-м.н. проф. К.М.Магомедевым (ИНГ, Махачкала), к.х.н. Бартницким (ИГ'ФМ, Киев), к.ф.-м.н. С.Н.Вороновским (ИМГРЭ, Москва), д.г.-м.н., проф. Г,В.Войткевичем (РГУ, Ростов-на-Дону), д.г.-м.н. А.А.Кра-снобяешм (ИГР, Свердловск), к.г.-м.н. С.В.Рассказовым (ИЗК, Иркутск).

Глава I. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В РАЗШШ1 К-Ач МЕТОДО И ЕГО РОЛЬ С'РЕда ДРУГИХ МЕТОДОВ

К-Ач-метод в настоящее время занимает вполне определенное . место в системе геохронологии. Так, метод получил надедное право на существование для кайнозойских, третичных и четвертичных формаций, Применение К-Ач-метода принесло также я немало разочаро-

ваник. В самом деле, содержание ^Ач в минерале определяется не только законом Резерфорда-Содди, а более сложной зависимостью. Оно зависит и от неизменной константы накопления / во времени, и от свойств и судеб вмещающей структуры, характеризующихся диф- • фузией 2) , константами химических реакций К и т.д. Даже перестройки кристаллических структур под влиянием пластических деформаций приводят к потере иАЧр. Поэтому, покалуй, ни в одном из радиологических методов не играет столь вавшую роль физическое обоснование пригодности тех или иных минералов для геохронологии , оценка критериев сохранности материнских и дочерних изотопов п геологическом времени, как в калий-аргоновом.

Опыт применения К-Ач-метода показал, что он пригоден для решения достаточно шрокого круга геологических задач. Однако здесь проблема дискордянтных возрастов является еце болсо острой, чем в других геохронологических методах.

Для оценки ^ Ач/^К отношения.в минералах содержание калия определялось методом фотометрии пламени Шолуоктов, 1967), а р/г аргона - насс-спзктрометрическим методом изотопного разбавления, разработанным в Даг.&АН СССР чл.-корр. АН СССР Х.Н.Амирханошм и др. (1954, 1960, 1979), где в качестве эталона использовался аргон воздушного изотопного состава, а с 1974 г. параллельно используется в качестве эталона также и моноизогоп аргона - 38.

Бее вышеизложенные свойства ^Ач^ дают основание применении естественных радиоактивных систем для оценки физико-химических параметров геологических процессов. Материнские радиоактивные изотопы и их дочерние изотопы, с оцной стороны, являются такими же геохимическими индикаторами, как и другие редкие элемент», концентрация и отношение которых широко используются в геохимических исследованиях. С другой стороны, радиоактивным изотопам свойственны предельные равновесные отношения, отсутствующие в случае других примерных элементов.

- Из возможных,приложений прежде всего следует упомянуть об • оценке температури, продолжительности воздействия интрузии на вмещающие породы по доле потери радиогенного аргона - аргоновый изотопный геотермометр, основы которого заложены в работах (Ерандт и др., 1967; Г>атырмурзьев, 1902). Но доле потери можно оценить температуры закрытия К-Ач-еистемы и скорости остывания интрузивных тел. Далее по дискордаитным К-Ач-возрастам и диффузионным параметрам Ач возможны оценки глубины залега-

ния пород, скоростей тектонических поднятий, скоростей спрединга океанического дна. И, наконец, введение тепловой модели интрузии позволяет для контактогагх процессов оценить знергии активации миграции радиогенных изотопов в различных минералах (

Напьоп е{ 7)

Таким образом, поучен круг капийсодержащпх минералов с точки зрения сохранности, а такие путем миграции аргона в них. Установлено наличие избыточного, аргона в некоторых горных породах. Выявлено, что традиционннй К-Ач-метод, особенно в сочетании с "^Ач/^Ач-методом, применим для датировки молодых образований, где не проявляется потеря аргона за счет диффузии. С другой стороны, ясно наметилась тенденция использовать нарушения равновесия в Ач/К отношении для оценок физико-химических и термодинамических параметров геологических процессов, скоростей тектонических поднятий и др., которое демонстрируются н следующих главах.

Глава П. ТЕРМОДИНАМИКА И МШЕШ£А РАДИОГЕННОГО АРГОНА

И КАЛИЯ В ГОРНИХ ПОРОДАХ (ТЕОРИЯ ¡1 ЭКСПЕРИМЕНТ)

Все разнообразные методы применения.К-Ач-систем используют математический аппарат и физический формализм классической объемной диффузии при изучении миграции радиоактивных и радиогенных изотопов , ''"К, ) в минералах. Поэтому здесь да-

1ш лишь основ» теории миграции и экспериментальные данные как база для еозмоиных применений К-Ач-балансов п осноеных породообразующих минералах для получения геохимической, петрогенетичес-кой И тектонической информации.

Законы диффузии описаны во многих фундаментальных работах

(Бэрер, 1948; ЗаПт, 1950; Шьюмон, 1966; Герцрикеи и др., 1960;

Лыков, 196?; Болтакс, 1961; Еокитен, 1978; вгЦаСсо, 1964; и др.),

40 40 87 87 а применительно к изотопам Ач, К, £г и ЙЬ в работах

(Амирханов, Ирандт, Герлинг, Иуколнков, Левский, Морозова, Барт-

ницкий, Воронопский, Батырмурзаев, Сардаров и др.).

ДиЛ[,узионннй механизм миграции аргона в минералах многократно доказан. Доказательствами являются зависимость скорости потерь С0 от квадрата размера зерен и прямолинейность зависимостей в столь искаженных координатах, как (С0,\/тП )(диффузия) и £п Ъ от 1/Т (закон Аррениуса).

Основными дифференциальными формами законов диффузии являют-

ся два уравнения Фика:

¡^-ЪзгзЫС и дСт-ШС, (ПЛ)

где С - концентрация, j - количество вещэетва, диффундирующее ежесекундно через единицу поверхности, перпендикулярную направлению (¡г ¿А С ; Ъ - коэффициент диффузии (см'*• с~Ь.

Втором!' закону Фика предпосылаются граничные условия, отвечающие данной конкретной задаче с соответственно выбранными коэффициентами диффузии 2) . Решения 2-го уравнения 1-ика для диффузионного процесса, протекающего до конца СПр=0 для различных геометрий зерен, следующие:

_ . о п'Х

где - безразмерная величина-критерий Фурье. Изьестпа

и иная форма решения уравнения (Л.1):

-Л__ехгГ- й1И£А1йгр1

Ш.З)

-с

Формула (П.2) для случая дш'фузии из пластины, ее первое приближение при —> 0 имеет вид (Л,4) В случае диффузии из зерна радиуса I' реезние уравнен-»; (11,1) имёег вид:

С«

Сс

01.5)

или

(П.б)

Для налах —- О (11.5) принимает вид: (С0 - С)/ С0=(;/^]У.(П.7) Приведенные решения ¿-го уравнения йики достаточны для шиислс-ния 2) .

К вопросам кинетики применительно к геологическим объектам впервые интерес, в геохронологии возник в связи с задачами сохранности материнских и дочерних изотопов. Показано (Амирханов и др., 1%и; 1979; Гл'Шрмурзаев, 190^), что р/г изотоп сохранён при соблюдении услоьия: Р^ДТ = В¡<1гЛ (П.О)

Например, для того, чгооы диффузионные потери ^Ач не влияли на абсолютный возраст пород (минерала) в 10 лет, необходимо:

^ — При = а,543 • 1СГ^°год~* прлучим, чго

критерий к-урье ^ не должен превышать 5,543 • Такие низкие

значении и соответствующий ему Д не поддаются измерениям лаборатории™ методами. Для экспериментальной оценки возможных по-40 я

терь Ач гор!яши породят необходимо интенсифицировать процесс диффузии или скоростей реакции по формуле Аррениуса:

К=К«ехр(-£/ЯТ) или П=2)0'ехр(-Е/ЙТ), (П.9) Ш-скорость реакции; Н0, D0 . К - константы). Из (П.9) видно, что I) наиболее резко зависит от Т. Следовательно, для интенсификации процесса диффузии при ¡эксперименте наиболее естественным является определение X) или К при высоких Т с последующей экстраполящиеП к нормальный Т, т.е. .уравнение Аррениуса служит "рычагом" для интенсификации явлений в лабораторных условиях. Таким образам, знание кинетических параметров!) и Е позволяет оценить сохранность изотопов в геологическом времени, и необходимость в применении этих параметров возникает при сравнительной оценке двух минералов с точки зрения их пригодности для определения абсолвтного возраста.

Несмотря на разнообразие способов определения энергии активации, общим для всех методов является необходимость выбора конкретной кинетической модели.

В случае диффузионной модели энергия активации определяется выражение»: Е~ (Х>2 /1>/)'Ъ Т£ ДТ- (11.10)

В практике физического эксперимента Е и X) радиогенных изотопов определяются методами лабораторных прогревов. Выделяющиеся количества аргона зависят как о.т времени прогрева^* , так и от его температуры Г. Отсюда следует возможность нескольких подходов. (Амирханов и др., 1979): изохронный метод отжига,- изотермический. циклический (или динамический) методы отжигов, В работе рассмотрены преимущества каждого из методов и случаи их применения.

Различные исследователи производят отжиг минералов и пород в различных средах: в вакууме, атмосфера и в гидротермальном режиме. Эксперимент в вакууме не может воспроизвести обстоятельств характерных для земных процессов как в гипергенных, так и в ги-погенных условиях. Вакуумная среда, по-видимому, характерна только для значительной части истории метеоритов.

Нами применяется отжиг образцов в атмосфере и в гидротермальном рекиме. Откнги в атмосфере более характерны для корн выветривания к несут в себе многообразие химических роздействий атмосферных условий на исследуемые породы и минералы (за исключением атмосферной влаги) .. Для воспроизведения .условий глубинных пронос-сов наиболее подходящим является гидротермальный отмиг. И, нако-

нец, с точки зрения максимального приближения условий аксперимен-та к условиям природных систем наиболее перспективен гидротермальный отжиг не отдельных минеральных фракций, а пород ь целом, с последующим выделением мгжоминералоп. При атом могут обнарукп-ться разнообразные свойства овтетнк и влияния на них химически активных сверхкритических растворов.'

1. Из минералов группы "слоистые силикаты" в К-Ач геохронометрии наиболее широкое применение получили: мусковиты, биотиты, флогопиты, лепидолиты. Энергия химической связи между структурными элементами этих минералов достигает до 40-110 ккал/г.атом.

Исследованию вопросов сохранности Ач в слюдах поевщоны работы (Амирхшшв и др., 1960, 1961, 1979; Врандт и др., 1954; Батырмурзаев и др., 1970, 1979, 1981; Еороновский и др., 197С, 1979; Герлинг и др., 196!, 1960, 1970, 1963, 1962; Шуколшоп и др., 1972; Морозова иду., 1571; Сардаров, 1951; П е V л г £ с,' ^; 1957; ЕувгшСел с1 аС-, 1960; Цагс,. 1954;2|ттегщаг.п, К70; \Уы+соН, 1966). В диссертации приведены дынные исследовал;:,! трех образцов слюд со еяедуюциш характеристиками: биотит Л ( Ач=0,129 нам3/г), К=6,185%, 40Лч/ЗД1;=0,0319, 1=180 шш.лиг; мусковит (4®Ач=0,1315 н:л1°/г) и биотит А-2093 иэрагкшшл Бор-дяушского плутона (40Ач=0,453 нм:,;3/г, К=6,555%, 40Лч/40К=0,10И, Т=1244 млн.лет). Для вычисления коэффициента диффузии использовалась Формула (П.4).

V 40,

Установлено, что в исследованных слюдах Ач находится в

двух зонах: неустойчивой и устойчивой. Для этих слюд получены соответствующие уравнения Аррениуса, параметры которых приведены в табл. е'..

Для выяснения возможных потерь ^АЧр за счет объемной диффузии из слюд при нормальной температуре (300 К) принято известное уравнение распад-дифТуоин с возмущающими параметрами /хТ . Условием полной сохранности аргона является , Расчеты

показали для слюд: биотит А-999 Р0/ЛГ ~ 10"*^, мусковит ~ Ю-40 и биотит А-£098 ~10~'*°«1.

Таким образом, и исследованных слюдах р/г аргон, сосредоточенный в самой кристаллической решетке при Т=300 К, сохранен практически полностью. Что касается аргона из неустойчивых зон, то он потенциально неустойчив, и при определении возраста К-Ач-метоцом это обстоятельство долыю учитываться.

2, Нолевые шпаты - главные породообразующие минералы боль-

гошства изверженных, многих метаморфических и некоторых осадочных пород, и со дня становления К-Ач-метода внимание большинства исследователей било уделено половим платам.

Ряд исследователеП считали, что половые шпаты за геологическое время при Т-300-400 К сохраняют полностью. Однако роботами (Амирхэнов и др., 1960; Брандт и др., 1962 ;НзН , 1964; Еатнрмурэаев, 1969; Елюман, 1975; Гои6апс1, 1974; и др.)

показано, что полевые шаты в огромном большинстве случаев в

40 т*

течение геологического времени значительно теряют нв

менее, о механизме огих потерь в полевых шпатах до сих пор нет единого мнения.

Приводятся результаты исследования сохранности АЧр в двух

полевых пшатах: эталонная проба 1/65 - пффузив (микроклин) из

лго-заподного отрога Чаткальского хребта, расположенного в При-

тшгкентском районе Узбекистана на правом берегу р.Ката-Сай.

Геологический возраст - верхний карбон-нижняя пермь (^Ач=0,0436

нммп/г, К=4<*, 40Лч/401иС),0166, Т=264±1?. млн.лет. Я =0,013 см),

м/кроклин 1Ь II (40Ач=0,076 нмм3/г, 4()Лч/1о1{=0,0133,

Т-К26-Ю млн.лет, б! =0,015 см), Образцы нсследовались методом

изохронного отжига (Т =4 час.) в воздушной атмосфере от 100 до

10С0°С с пзгои'в Ю0°С. Экспериментальные результаты показали, 40.

что основная масса ш из полевмх штатов выделяется в интервале Т--400-900°С; после 900°С выделение замедляется и далее носит асимптотический характер. По этой причине полученные данные невозможно интерпретировать в терминах формальной теории диффузии йика; здесь должна бить применена теория гетеродиДфузии. Применение теории гетеродиффузии позволило сделать следующие выводы: диффузия радиогенных компонентов протекает не самопроизвольно. а в определенном масштабе воспроизводит диффузию компонентов. составлявших кристмлическуп решетку, подобно меченым атомам, используемым в боилогических исследованиях, радиогенные газы в бинарных системах являются свидетелями более мощных процессов -фазовых переходов в кристаллических структурах, происходящих в геологическом времени.

Построение графиков зависимости Ъ/о. -/{Ю3/Т) позволило оценить порядок величин /аг и (В/и2 ^^ ^ и энергии активации диффузии'для полевых шпатов (табл.2).

.Воз)1у1чащие параметры уравнения р^пад-диф»тузия в случае полевых йпатов ГъАг составляют 10"'' « I.

3. Минералы группы амфибол (цепочные силикаты) нашли широкое применение в К-Ач геохронометрии. Амфиболы как геохронометрический минерал были впервые предложены и исследованы Х.И.Аиирхановым и др. (I960). Далее они исследовались в работах (Герлинг и др., 1966; Котловская, 1964; Еатырмурэаев и др., 1971, 1972, 1974, 1982; Морозова и др., 1972; Харт и др., 1973; Harrison et ¿£-> 1980 а, б).

В работе приведены оксперинентальные данные диффузионных параметров 5 амфиболов разных возрастов, отобранных из различных месторождений. Для интерпретации результатов применялись формулы (П.6; Л.7; П.10). Энергия активации диффузии Ачр из исследованных амфиболon колеблется в пределах 40-70 ккал/моль.

Полученные параметры диффузии аргона ( J)0/аги Е) г амфиболах позволили составить соответствующие выражения закона Аррениу-са, исходные параметры которых приведены в табл. 2.

Бозиущащие параметры F0//T » вычисленные по экспериментальным данным, колеблются в пределах 10~2G * Ю-40« I, т.е. потери аргона из амфиболов за счет диффузии при Т=300 К за геологическое Бремя не происходят, и они могут быть успешно применены в Н-Ач геохронометрии.

4. Доказано,, что параметры диффузии Ач ил различных минералов и горных пород различны. ** Ач.в.КШ), биотитах и хондрите Зармингтон связан с кристаллической решеткой более сильной связью, по сравнению с океаническими базальтами. Энергия активации диффузии Ач из КПШ, биотитов и хондрига находится в пределах 40т00> ккал/иодь, тогда как для океанических базальтов составляет 7i20' ккал/моль.

5. Вопрос об определении абсолютного возраста породы корректен лишь тогда, когда калий входит стехиометрически в ее структуру как узловой вдемент. Известно, что щелочной метасоматоз является важным фактором в формировании горных пород. Иозтоцу вопрос о миграционных способностях к«лия, наряду с подвижностью аргона. чрезвычайно актуален. Методика проведении диффузионных гжсперииен-тов по калию сводилась вкратце к следующему (Ашрханов и др., 1979; Батирмурзаев, 1982; Омарова, 1901). Отдельные аликвоты исследуемого минерала помещались в толстостенную бомбу из нержавеющей стали и остальной объем заполнялся раствором Цс1 (замещение) или бидистиллированной водой (гидролиз) и грелись при определенных Р и Т. После отжига образец навлекался, из бомбы й содер-

жание оставшегося К определялось методом Фотометрии пламени. Таким образом снижались иэотерш при различных Т и времени и по формуле (П.7) рассчитывались искомые параметры диффузии калия. Исследовались 2 группы минералов: слюды (лепидолиты I, 2; биотит В-1322; глауконит), полевые шпаты ( анязонит; КПШ В-1347; микроклин и плагиоклаз В-1330).

Установлено (Амирханоп и др., 1979; Омарова, 1901), что изотермы выделения К из ряда минералов при тепловой активации, вопреки фор!!улам П.4 и П.7 не исходят из начала координат, а отсекают на оси ординат определенные отрезки, которые определяют величину неустойчивой зоны калия.

Как и случае аргока, при исследовании дийфузии К из общего содержания калия долкна быть вычтена величина неустойчивой зо(п.г, и тогда изотер».« выделения К за счет объемной диффузии исходят ко начала .координат и удовлетворительно описываются уравнениями (П.4 н П.7). По экспериментальны»? результатам получены следукцие уравнения Аррениуса:

Ъ/а2— 9,В Ю^ехр (-24000/1? Т) - глауконит ъ/а2 ~ 6,5 ДО^ехр (-30900/!* Т) - лепидолит I? I К/а2 ~ 3,5 Ю-ехр (-24030/К Т) - лепидолит № 2 В/а2 ~ б Ю^л-р (-33500/К Т> - биотит В-1322 параметры В, ¡А? для этих 'минералов находятся в пределах I, т.о. при Т=300-400 К калий в этих минералам .со^ря.нец практически полностью.

Характерной сосбешостъю ди^.узии К из исследованных полевых платов является то, что выделение К происходит при двух зна-цениях -энергии активации, т.е. на графиках зависимости 1)/а.2~ = ^П03/Т) наблюдаются изломы. Очевидно, здесь происходит наложение двух процессов: ниэкояктнтетционного выделения поверхностного калия Е.(300-400°С)=10,95 ккал/ноль и Е.(400-500°С)=3,64 ккал/ моль и плавного выделения, отождествленного с объемной диффузией. Экспериментальное параметры диффузии калия ( Д./¿2 2 и Е) из полевых шпатов позволили записать следующие уравнения Аррениуса:

в/а2- IЛ Ю® ех р (-ЗбЗОО/Й.Т)

амазонит

£/аг ~ 3 Нгехр (-36400/К Т) - омазонит

о/а2-1,3 ю°ехр (-19200/1? Т) - микроклин

и/а2-1»'1 10° е*Р (-29200/1? Т) - КПШ (В-1347)

0/аг ~ ^ Юэ схр (-42300/1? Т) - КПШ (В-1320)

- плагиоклаз (В-1336)

2Уа2 — 7 Ю^ехр (-тоо/К Т) 15

Энергия активации диффузии калия из плагиоклаза составляет Е -10*12 ккал/моль тогда как для диффузии lía в том же плагиоклазе Е. (400-500°С) =32,4 ккал/моль и Е,{500-600°С)=£0,4 ккал/моль. Такое резкое отличие в значениях Е для H и На , вероятно, объясняется тем, «то К входит в структуру плагиоклаза в виде примеси, тогда как h/a является в структуре доминирующим.

б. При проверке истинности К-Ач данных обычно параллельно проводится Rb-Sr -датировка и поэтому вопросы исследования миграции Rb и &Г из минералов и ее влияние на вычисляемый возраст также актуальны.

Нами (Магомедов, Ватырмурэаев и др., 1973 а, 1978 ¿1 исследованы миграционные способности РЬ и Çr в различных минералах в зависимости от Р, Т и состава воздействующих растворов. В ,экспериментах выщелачивание проводилось I И растворами Mg Cí2 и Na Ci и дистиллированной водой в автоклаве конструкции Х.К.Амирханова и др. (I960) и выявлено, что давление играет существенную роль в извлечении Rb из минерала, а это находится в Хорошем согласии с выводами Х.И.Аиирханова и др. (I960) и И.Омаровой (1981) по выносу К кз минералов. Рост Р приводит к интенсивному выходу Rb в раствор. За 4 часа прогрева при 400°С выход Rb в I Ы раствор MgC¿2 v,3 амазонита составил 18,7%, а этого количества вполне достаточно для изучения диффузионных процессов. Большой интерес представляло выявление состава воздействующего раствора на вынос Rb и Çr из'различных минералов. Показано, что выделение

в бидистиллиронанную воду на 1-2 порядка меньие, чем в Л..М раствори солей MgCÍ2 и llaCÍ . Относительный выход в раствор для исследованных минералов уменьшается в порядке: биотит,- амазонку. лепидолит. Интенсивный выход Rb и$г в растворы солей обусловлен процессом катионного обмена. В растворах магниевых солей наблюдается значительно больший выход Sr по сравнению 'с Rb > видимо, обусловлено меныши ионным радиусом (1,12Л),

чем КЬЙ>(1»47А), и соответствием валентности , Мд^ и S Г Те же причины обеспечивают относительно большой выход Rb в раствор fJaCl • по сравнению с M<j Для одного и то го же ытерлла при одинаковых условиях эксперимента. Для всех исследованных минералов полнен в 2-3 раза болывий выход Sf в раствор, по сравнению с fib < причем наиболее заметна ота разница в первые часы прогрева (1-3 час.). Яри всех природных процессах преимущественно гщнлачивается дочерний продукт VT0 влечет за. собой омоло«£.ние возраста на 8-IC/"'*.

87 07

Энергии активами атомов КЬ и , рассчитанные по средним значениям когн^ициентов диф'уяии для интервала 100~400°С, рав!ш соответственно 13,8 и II,I ккал/моль.

Неодинаковая степень относительного г.нноса РЬ и 5г влечет за собой омолокение возраста минералов при их датировании, т.е. как и в случае К-Ач-мегода, в К?Ь - -методе должны быть учтены устойчивые и неустойчивее зоны и ЙЬ , и 5г .

Таким образом, вопросы сохранности (и миграции) радиоактивных (К,КЬ ) и радиогенных (Ач.Зг ) изотопов являются одним иэ важных'как К-Ач, так и (?Ь-$Г -методов определения возраста.

Глава Ш. КАЛИЙ-АРГОНОВЫЙ ИЗОТОПНЫЙ ШТЕРМОМИР.

ЗЕМГ1КРАТУРА ЗАКРЫТИЯ К-Ач СИСТЕМЫ И СКОРОСТИ ОСТШШИЯ ИНТРУЗИВНЫХ ш

Разработка критериев количественной оценки термодинамических параметров становления горных пород, при которых достигается рав-ногесие в них, - одна из наиболее сложных проблем в учении о минеральных фациях (Перчук, 1970). В геотермометрии «»деются два фундаментальных направления: а) использование термодинамических констант ; б) гдасперкментальноо моделирование природных равновесий в гптротгом диапазоне Г и Р. Еще один путь основывается на законе распределения компонентов иевду равнопесньми фазами минералов, так как влияние Т, Р и состава фаз подчиняется законам термодинамики. Первый сиг в атом направлении был сделан Д.С.Коржинским (1936), когда он рассмотрел равновесие гипарстена с биотитом на. бедных кальцием метаморфических породах Прибайкалья, как показатель температурных условий регионального метаморфизма. Т.Барт (1962) создал двулолево-шпатовый геотермометр, А.Перчук (1970) рассчитал изотер.® распределения щелочей метэду упорядоченным полевым шпатом и нё^елином й в дальнейшем использоеэл эти данные как нефелин-полево-тпатовнй геотермометр. Как геотермометры и барометры используются сосуществуйте пары минералов (Лутц,1968), содержание алх>миния и кварца (Ъеипеп , 1970). Среди минералогических геотермометров особое место занимает использование природных вариаций изотопов 180 и 160 е1а1, 1967; бз^£ic е{ 3(.,

1967). Ю.Боттинта и др. (ВоШпда е{ 3(- , 1973) разработали теоретические основы 0/ 0 - геотермометра и пришли к выводу, что для беэводьгнх силикатов и магнетита в области температур от

500 до 800°С можно использовать для скорости обмена следующее уравнение: 1000-Lnd. =3,7+В/Т2, где В -consi.

Наряду с вышеуказанными геотермометрами, представляет интерес предложенная в работах (Амирханов, Брандт, Батырмурзаев, 1979; Брандт и др., 1967; Батырмурзаев, 1982; Волкова, 1972) независимая оценка температур геологических процессов при помощи соотношений концентраций р/г аргона в минеральных фракциях при-контактовых пород. Здесь определяющим моментом является нарушение радиоактивного равновесия в системе К-Ач под воздействием природных тепловых полей.

Заметим, что задача определения температуры, длительности наложенного процесса принадлежит к так называемым обратным задачам геохимии, которые, как известно, Не могут быть решены однозначно. В основу решения долкны быть положены определенные тепловые и геологические модели, причем правдоподобность решения зависит от геологической обоснованности выбранного подхода.

При изучении контактовых взаимоотношений различных Пород было замечено Шаг i , 1954; Hansen ei ¿¿ > 1967; Амирханов и др., 1979; Батырмурзаев, IS82; Волкова,.1967), что под воздейст-цием тепла интрузивных тел существенно изменяется величина

^Ач/^К отношения как в валовых пробах, так и в мономинеральных фракциях, при отом изменение содержания Ач зависит от удерживающей способности самого отдельными минералами.

^Данные дискордантных К отношений в минералах зкзокон-

тактовых пород в комплексе с кинетическими параметрами диффузии 40Ач ( Д, /а2 , Е) можно использовать для оценки температуры и времени воздействия интрузии на вмещающие породы. Подход к оценке последних может быть различным."

I. Первый подход - кратковременное изотермическое воздействие. Поскольку временной масштаб тепловых процессов неизмеримо короче масштабов геологической истории, к данному случаю лучше всего подходят явления контактового воздействия интрузивных тел на вмещающие породы. В точках, удаленных'от интрузии, радиоактивное равновесие не нарушено и Аы/40!^^ во всех минеральных фракицях одинаковы.

Кэьестно, что количество ^Ач, оставшееся в породе после изотермического теплового воздействия, описывается выражением (П.2), т.е. является функцией безразмерного критерия $урье F0 =

Зависимость^ (П.2) номограмшрована в работе А.Лыкова (1967). Зная исходное количество аргона в минералах I и 2, а также количество аргона, оставшееся в них после теплового воздействия интрузии, мояно получить критерии Фурье потерь 40Ач для каздого минерала . Для каждого минерала справедливо

одно из следующих уравнений (Еатырмурзаев, 1982):

где?" - время эг^ективного воздействия интрузии, Т - температура, при которой протекало это воздействие, % 2 ~ энергия активации диффузии 40Ач, ( Эо/с/)} 2 " кои'1игУРш^°"т1Й фактор в уравнении Аррениуса. Определяя экспериментально (Од/а2)]; 2 и ^х 2 и Рекая систему (ШЛ), находим искомые величины:

Т- ~ _- г- Яи-ехР^/кт) (ш

Выражениями (Ш.2) поставленная термометрическая задача решается корректно в пределах принятой модели. Этот подхгч не требует никаких предположений относительно тепловых моделей, механизмов распространения тепла и т.п. Ниже приведен пример применения итого метода.

Древний кристаллический фундамент Закавказского срединного- , массива на территории Грузии представлен двумя жесткими глыбами-Груэинской и Артвино-БолнисскоЯ. Эти выступы, так называемые геотектонические единицы, по представлению П.Гямкрелидэе (1964) и Ш.Адамия (1968), обособились в альпийском цикле тектогенеза. По Э.Соботовичу и др. (1970) и Н.Вардзелаивили (1906), субстрат гра-нитоидного состава, образовавшийся в среднепротерозойское время, • в результате складкообразо вятельных процессов в палеозое шшел на поверхность. Геологическими и изотопными данными установлено, что гранитоиды Локского выступа подвергнуты воздействию многократных тектонических движения, по крайней мере, с раннего палеозоя, и в-процессе своего становления подвергались неоднократным структурным перестройкам. Установить все эти наложенные друг на друга процессы и тем более последовательность.их проявления - задача чрезвычайно трудная, но весьма важная, т.к. последовательно проявившиеся тектонические, метаморфические и магматические процессы, как правило, либо перекрывают и маскируют, либо полностью стирают структурный план тектонического элемента, созданного предшествующими процессами. Полученные наш экспериментальные

данные (табл. I) показывают, что Локский выступ, по крайней мере, дважды подвергался метаморфическим воздействиям: один - примерно 390 млн .лет назад в течение ~ 60 тыс. лет с Т=450-5СЮС, а второй-примерно 40 млн.лет назад в течение 50-60 тыс¿лет с Т = 500-600°С. Данные Г и t для остальных исследованных объектов приведены в табл. I.

Следует отметить, что совершенного аналогичное решение можно получить, исходя из представлений механизма реакции 1-го порядка.

П. Втрой подход - за исходное берется экзоконтактовьгй ореол «аЛ отношения для какой-нибудь минеральной фракции породы, например, биотита, плавно изменяется от величины

(^Ач/^Юр, близкой к (40Ач/40К)1(})Тр> для интрузива при расстоянии от контакта Х=0, и стремится к асимптотическому значению

(«Оач/^К)«

при увеличении X. Дальнейшие рассуждения основываются на диффузионных механизмах потерь минералами р/г аргона. Предполагается, что длительность теплового воздействия незначительна в геологическом времени (Brandi , 1974; Батырмурзаев, 1982). Для диффузионных моделей концентрация р/г аргона определяется однозначно безразмерным критерием Фурье PQ. Последнее определяется по номограммам А.Лыкова, исходя из относительных концентраций аргона:

q « (^Ач/4^ / Л/40^ (Ш.6)

Предположим, что тепловое воздействие на минералы экзоконтактовой зоны приводится к тепловому импульсу одинаковой длительности , но монотонно убывающей высоты Т, которая выражается, например, функцией: T=T0expf-kX) + TU (Ш.7), где TQ - избыточная температура в контакте (Х=0); К - коэффициент затухания теплового импульса; Т^ - температура вмещающей среды. После ряда математических преобразований приходим к конечной формуле для вычисления температуры интрузии (Батырмурзаев, 1982):

где СШ.8)

Для определения^ и ß строится график зависимости tn (Га ¡F^) -- j(K) • Критерии Фурье определяются из соотношения (И.б), и Г принимается равной 300 К, Нами анализированы ореолы

отношения для 7 различных интрузий и, по описанной методике, вы- ■

числены температуры интрузивов, которые приведены в табл. I. Полученные значения температур удовлетворительно согласуются с данными других исследователей, полученными иными минералогическими геотермометрами. Ниже приведен пример применения указанного геотермометра.

В работах С.Вороновского и др. (1979, 1902) и М.Омаровой и др. (1981) изучены закономерности потерь р/г аргона докембрийски-ми метаморфитами при тепловом воздействии Ковдорской палеозойской интрузии (Кольский п-ов). Возраст массива, определенный С.Воронов-ским и др. (1979, 1982) К-Ач-методом по флогопиту и тетраферрифло-гопиту, составляет 390-450 млн.лет. К-Ач-возрает слюд из вмещающих пород и секущих их пегматитов на большом удалении от массива и на большой площади достаточно уверенно определяется средней датой в (1850±301 млн.лет. Авторами для изучения влияния внедрившегося интрузива на К-Ач-возраста вмещающих пород отобраны образцы от западного его контакта на расстояниях от 0,45 до 7,35 км (при диаметре массива до 8 км).

В работах С.Вороновского и др. (1982) и М.Омаровой и др. (1981) приведены графики зависимости К-Ач-возрастов биотитов и полевых шпатов указанного массива от расстояния до контакта. По этим данным нами рассчитаны критерии Фурье Р0 и построены-зави-' симости 2п ~ /(X) , Для биотитов на расстоянияя =

1,7 км кривая претерпевает перегиб. Максимальная ординатл £л(Г0/я^)-= с6 составляет оС =3,51 и =3,51-2,6=0,91. Отсюда 2,10, а температура интрузии Т =Т„г(1+у)=300(1+2,1)=930 К=657°С. Что касается полевошпатового ореола - отношений, то для

нее получена температура Т =(660^80)°С.

Таким образом, температура Ковдорской интрузии, рассчитанная по ореолам

-отношения по биотиту и полевому шпату, находится в пределах 657-6бОбС. Температура зонального метаморфизма в некоторых районах Кольекого-п-ва, рассчитанная Э.Налив-киной (1982) по различным минеральным геотермометрам, оценивается в 666-6б0°С. Подученная по ореолам

-отношения температура для Ковдорского интрузивного массива весьма близка к температуре гранитизации (650-б00°С) в условиях зпидот-амфиболито-вой фации (Наливкина, 1904). ¡Сак видно из данных таблицы 1, все перечисленные способы- определения температуры воздействия тепловых процессов по потеря*! ^1>АЧр приводят к правдоподобным резуль-

Таблица I

Примеры использования К-Ач-геотермометров

Объект исследования

возд. °С

<Т

•прод лет

! Т, °С по ,'! минераль-! ним гео-

термометрам

Авторы

I ВАРИАНТ ГЕОТЕРЫОМЕТРА

Гранитодиы Локского А

выступа (Гр.ССР) 490150 6 Ю4 не определен

Чивнркуйский комп-

лекс Забайкалья 530135 6

Гранит-порфир-ди-

абазовая дайка

(Ю Дагестан) 556*40 3 п ^

Гранитоидн плуто- 500136

на Оракле (США) 6 500-600 -1967

Гранитоиды Самора 630145 Того!

(Испания) 3 600-700 1960

Граниты Зал .Рудных 675-700 Эйсграх и

гор (ГДР) 820±60 десятки Р=4 кбар ДР., 1978

суток

Граниты Бердяушско- о 415-405 Перчук,

го плутона 620150 5,5 10 Р=11,8 1970

кбар,

Гр+Ш

Амфиболы и биотиты 570 Лутц, 1967

Олекм,серии (Алдан) 576±45 78 Р=9 кбар

П ВАРИАНТ ГЕОТЕРКОШРА

Интрузия Сев,-Вост. Нзгг1ь<т,

Нельсона (Н.Зеландия) 675-Ш ьуо-ьбо 1980.

Гранитная интрузия

вт .Миннесота (ил) 4871йи 560-700 1967

Интрузия Паленый 570 Перчук,

(Алдан) 604±65 Р=9 кбар 1970

Еакчагирский интру- 476155 500-600 Лутц,1967

зивный комплекс (ю.- ЬИ-Гр. Перчук,

з.Памир) 1968

0:;olf\ . t.'üj'ihh'.1 j

. "Гс

ii-.i '.'lu-iii:

: --u,;> > ..:■>' • Ii,

татл::, » v,.. гпгут битъ у;г"".>:) вяап.-мимг.. и ir;". i-or!ot':<.uca;oü :i ггоХ1Я»П!1:скл.:: пржтм:'., но сле.'Ц':;-' счпг.гкг.-., что паяучвшаэ тсгпордтурч, : -!'i!ifii.vr-", f¡»сколько a;t!;:,'CH:!, т.к. при построс-i;mt К-Лч-гоот: ('!-у;'\учтен ф;\::тор даа;гл.,ш ¡1 ф.чк.идниэ Ю?д<;Г.гтк'а. I' ":/»*!: • >, -. :•.",< л го ре4".;'"': и.ч ксташр? нш.'скив л мета-гсгг-т::':'п; г- с:::*: г нсслодоллно 0.■Ь.-тчпшоп-'м п

др. HCö;.

.'i.^ jnr.::: (Ь : 1073, 1976) дал теоретические основ» ш-чис/лник v." п.т'. rypi -rf';пг рЕОхропо.'^трпческлх систем.

Ср-шшии; "¡кг-угрхси" К-Ач-позрастоп с "истинными" U-РЬ, Rfa-Sr и Jm -!.'■( -i-tjn|jacTi:*-:t и испояьзо к.ше сзсртабноП зависимости дк*£узич от температуры да»? коамочиость опснить палеотешера-туры, термическую истории, скорости поднятия, давление, глубину зялеглпт! г, v::;::;;: обрапом, ввести терг'одннпгичесшш и кинетические »деюити г петрологии и-геокш",::;. Особая роль при этом отводится концепи:'!« "тегясрагура закрытия" геохронологпческих систем (БсНьсп, 1973, 1976, ICßi). Согласно Н.Додсону, значения К-Ач-возрзста минералов соответствуют времени прохождения ими в процессе охлаждения определенной температуры (Тс), при которой прекращается миграция аргона. Для (Т ) М.Додсон предложил следующее выражение: ... Р ,

E/RTC= £п[А--gf RV/E-^r/^j ♦ шл0)

где dJ/Ut ~ скорость остывания системы; А - постоянная, зависящая от геометрии и постоянного радиоактивного распада материнского изотопа (для сферы А=55, для цилиндра - 27, для пластины -8,7), В качестве дополнительного ограничения для молодых альпийских слюд М.Додсон (1984) пользуется современной температурой Т =0 и находит таким образом обе пти неизвестные величины. Предполагается, например, линейная скорость охлаждения. Тогда dT(d{

~(Т -Т Wi (Ш.111. Совместное решешю (Iii.10 и Й.П) поз волны с р m

вычислистъ Т методом иттерации по формуле:

= RTc*/(rc~T,)-£} Ш.Ш

Рассматривая концепцию "температуры закрытия" геохронологических систем, необходимо сделать 2 важных замечания:

1, Как показали прекрасные эксперименты И.Корозоиой и др. (1986, 1907), концепция пороговых температур при интерпретации К-Ач-данных долина учитывать закономерности миграции н процессах химической перекристаллизации при повышенных Р, Т - условиях;

2. Вряд ли обоснованно предположение М.Додсона о линейном росте I/T со временем.

По гЬормуле (И.4) была рассчитана зависимость I/T от времени для диоритовой дайки с полусириной 1000 м (Brdndi,Batyrmurza -yev el ai, 1906), которая показала, что зта зависимость, вопреки предположению М.Додсона, из является линейной. Это обстоятельство заставило нас пересмотреть нахождение точного решения уран-нения масса-переноса с временной зависимостью коэффициента диффузии. Установлено, что, как правило, продолжительность наложенного термического события (согласно Дк.Волориллу: "эпизодические метаморфические события") мала по сравнению с радиологическим временем, и может бить выражена дельта-Функцией Дирака. В работе предложена для оценки (Г ) значительно простая, опирающаяся только на диффузионные параметры формула, которая выводится из соотношения Аррениуса (П.9). При атом полагаем, что безразмерный критерий Фурье не превышает 10~^"в течение времени прогрева 10® лет (Амирханов и др., 1979) (табл. 2):

EjRTc=£n(s,lé.io%£nCl>oJa£) ф г (;л3)

' ' Таблица 2

Температура закрытия К-Ач-систем

} К-Ач,' Ъ, ! Т)01аг' Т.,, °0 !Т , °С Исследованные образуjWJ[HjJ)eTfккадАюльj C-IjnoC(B,i2)ng ЩЛЗ)

Рог.обманка А-14 • I003Í40 40^10 • 3 101 297Í13 210¿17

Паргвсит А-13 I9IEÍ38 52Í9.0 3 103 367±17 292^12

АрФведсонит А-10 358^23 66¿I3 3 106.356ÍI5 P5QÍ22

АмФибол Ш-12-71 390Í6 69-5,0 1,3 Юб 440^20 309^30

Амфибол A-2ICO I3G7Í35. 69^14 10° 381Í25 393^23

Скончание таблицы 2

Аи'}ибол Г» 17 '¿190-50 49,4-1,5 1,5 IO1 3K)£iü 334i23

Рибекит А-4 II50^50 68±I5,0 6 I06 353±<0 3GI-I8

Биотит A-20V8 1244^20 34-9,ü 9 2 1сг iioiia J06±1S

Биотит ЕП-12-71 37-3 5I±4,0 1.4 IO2 4I9±I5 32I±30

Биотит Г5 17 1908^10 37,5tl,3 2,0 IO"1 260±I3 242±I5

Ьиотит 02505 281^10 60^5,0 2,3 IO3 419-22 303-25

Полевой отат 1/65 264ll2 35-7,0 9 10° 163^11 162-13

"лкроклин 'Г1 II - 39,ßil0 7 s> l(f I50±I2 I73il5

ПслевсП плат БЛ-12- -71 20tl,5 35-1,5 10 t 297il3 251-13

Полевой шпат Р -34912 335-II 33,5^0,8 5 IO"3 236-11 239-20

Роговик у контакта 105^10 30^2,0 IO-2 188-10 176^25

Диабаз у контакта ik^ie 53i4,0 4 IO3 IO1 IO1 3I6±I6 299^24

Серицит !" I Серчцит '' 2 I47±9 2б,7±3,0 28,4^-1,5 0 2 eoiio 77-16 42il5 73^16

Tarmt образом, способность К-Ач-метода фиксировать моменты

достижения кинераяами определенных (критических температур (Т ),

Л i) ^

когда из них прйкралретсл ди^узия Ач, позволяет использовать

его для реконструкции палеогермического режима древних подвижных зон земной коры.

При исследовании джМузми из минералов прослежена за-

висимость между Т и скоростью остывания dT/di . Установлено: для всех исследованных минералов Тс растет с ростом ciT/di-

Дискордантные К-Ач-возраста пород и минералов в комплексе с кинетическими параметрами р/г аргона применимы для оценки тем-

* ператур воздействия интрузивов и продолжительности этих воздействий, а также для оценки температур закрытия К-Ач-систем и скоростей охлаждения различных геологических систе^ т.е. аргоновый изотопный геотермометр, наряду с известными^О/ 0, минералогическими термометрами, геотермометром Ьарта, дает ценнуп геохимическую и петрогенетическую информацию.

V:; . il. Ïûi-ii '¿¿.'гаолЛЧа^К ¿ЬЛ.ЛПи. (Лп-йсп п ii-ïx euch:.,::.

Потер:; '"'Ач ьогу? с.агь uc&osbsousi&i p.r.h оц5Ш.и wç с...:, ; кбшшп пород, ъриййп.* ». скорости их иэдкг.:-:

На ооиосаш!! нсссоюго лз^-чспий tiaoïo;;..3iv юск v.. чаышх образоиашн: К-Ач-иггодом по разл»:чн-\: ; :•«•;•»> ¿-.,.. ц кар:.- .-.рал днадузш; аргона. ( £) /с^« Е) г..о,-;;но Еоссгакоиг. чосклй рс.г.ни отделышх струстуршх зон к оиодсод«.. . ирсмони, Если различно в возрасте шнершк. сызз«.:. t. ¡.одгj. тектонических блоков, '¡о при знании нйиоогсохор^шсоьчдо i^u.-..-та и возраста мо:.шо рассчитать скорость п ыгшнтуда пцрзийцсааЛ.

i]p;i:-..\]ie?i обпп; прмпн'.ш оцзикп.времени скорости !-.'■•'•• ■ .:г.-гор:.и:: парод ho пошрш 'iüA*4 , проддохеиш;» ibis 1902; A;::ipxanoo, Башраураась, 1983), Црздпояскаш» ч-»с пэ{л.у-"родилась" на глубина II (i;:.i) 'Г кат-тону иоасд: отакошьл; иги;:,:: датировки ( U~Pb,RL-£r,£ui-»\U) показала возраст лег; мстод покаоысаот "с (*£"'< Т- ) лет.

Задача сД,ор;гулуфувтс<1 еяедугащн образом, Даш £* и 'Г1 и геотермический градиент X . Определить скорость поднятия породи или глубину залаганил. Глубина залегания Ii -tl-Vnt , гдо ¿- -время поднятия породи. Tut долгот быть сонзиернш. Если {<'.1, то потерь 40Ач ис будет на любой глубине. Поэтому И/Т = V те,;т » Т предполагается известим! из возрастшх данных. Пгнзвосаш II и V . Можно задаться Н, и тогда \'п = -/(И). Если-¿■¿'С , но соизмерила с ним, то H/T = VR и ï=fc-|i (1У.1). Для решения поставленной задачи определяется с щиП -'рптерпй Фурье po=Dt/a.2 . 1СоэЭДп-циенг диффузии 2) ~ 2) (Т, Р) и р =fr(T,h ,{ ). Чтобы из критерия Фурье определить одну величину, необходимо задаться двумя другими: Т - истинный возраст, 'Г1 - кажущийся возраст. Из определяется f-0. Поело получения fQ строятся разные интог^алышо критерии 1'урье по тепловым моделям, задаваясь глубиной Н, скоростью поднятия Vn и i é: Т . Если критерий Фурье, определенный по возрастным данным ( !%,)„„„,, , равен критерию Фурье по тектоничес-

U гЮ J у »

ким данным (рц)и11,г>,1,скт_, то промежуток времени *Г , заложенный в тектонику, соответствует действиетльному интервалу времени и Vn Поднятии породы;

Дан рад примеров применения описанного Принципа, из которых при-

ведем лишь один.

К.Фоуланд ( FoufoWiI974) исследовал диффузии Ли в гомогенных ортоклазах из пегматитов Benson Mines (Ныэ-йорк). Диффузионные параметры, полученные К.Фоуландои, использованы нами для гнчислешш скорости и времени поднятия пегматита (Е=29,5 ккал/ моль, В0/а2 =10* с-1, Rb-i>Y- возраст ¿nb.ir, =500 млн .лет, кажущиеся (К-Ач) возраст =310 млн.лет). Сначала строится график зависимости D/бГ = j (I/T). Для расчета примем: Н =8 км и У =33°С/км. По (ТУ.I) получаем f =2G4°C, I0J/T=I,0. Этой температуре соответствует (d/u.2)2^oq=i0"*jc~*. Тогда интегральный критерий Фурье определится по Лптап/ла:

Критерий Фурье, вычисленный по разнице возрастов, будет равен: (pQ)B03p =0,013. Таким образом, критерии Фурье по возрастным денным и'по тектонике практически совпадают« Следовательно, задаваясь Н и К , можно оценить скорость и время поднятия данного пегматита по формулам (1У.1) и (1У.2). Скорость поднятия пегматитов указанного района в области от 0 до 7 км находится в пределах 0,012-0,07 см/год и удовлетворительно согласуется с данными, полученными Т.Харрисоноы и др. (Harrison el 1980), которые оценили V„ =0,05 сн/год. Время поднятия в интервале 0-7 км

П. Копе ланд и др. (Сйре£аИс( ей 1987), исследуя быстрое раннемиоценовое ускорение подъема плутона С[<лх» (Юж.Тибет), изучали 5 образцов из биотит-роговообманновой гранодиоритовой фазы (42,5 млн,лег). Биотиты из этих пород дают монотонно уменьшающиеся Ач-йаохрокше возраста с уменьшением высоты над уровнем моря. Данные показали, что Южный Тибет испытывал частичные изменения.подьена в раннем миоцене со скоростями поднятия , возрастающими от 0,07 до ~ 4,4 мм/год в интервале 17 млн.лет. Эти иссдедватели для оценки ^ руководствовались аналогичными нашим принципам, В частности, они предполагают использовать 2 минеральных возраста из одного образца.. Берется и \/п~ (<4 Т/. Яри известном получается средняя скорость поднятия для интервала между двумя минеральными скоростями. Оцененные этим методом параметры Уп и <АТ(<Ц для изученных минералов приведены а табл. 3,

Таким образом^ комбинируя глубину Н (она может быть извест-

С1У.З)

глубин в пределах 5 10°-10 лет.

на по фациальному составу породы: гранулитовые, амфиболитовые и т.д.), У , Р0 по возрасту, можно решить различные задачи геотектоники., Экспоненциальный характер закона Аррениуса D/а* Ц,/а?ехр. (-1S/PT) позволяет получить решение тектонических задач в весьма определенном диапазоне скоростей поднятия и глубин.

Приведенные расчеты тектонических параметров пород производились без учета давления на диффузию р/г аргона. Ери учете яи-тостатического давления рассуждение по определению тектонических параметров значительно уточняется. Установлено, что с ростом давления коэффициент диффузии р/г аргона уменьшается на несколько порядков. Такой учет давления при известных геотермических градиентах У , 2Ja.2 и Р=/Н позволил вывести выражение для оценки глубины залегания пород:

где К- фактор давления. Расчеты зависимости 2)/#2 =1)(Р, Т) при различных факторах давления (К=5 10~3, 10"^, 2 Ю~2) и 2)0/аг= 10^ с-* показали, что они имеют максимумы. Глубины залегания пород в зависимости от фактора давления "К", вычисленные по (1У.4), составляют: Н=2,3 км при К=2 10 , Н=6,7 км при K=IÖ~2 и Н=13 км при К=5 Ю-3, Таким образом, учет литостатич'еского давления на диффузию р/г аргона более корректно оценить некоторые тектонические параметры.

Приведенные во второй главе экспериментальные данные миграционных свойств некоторых материнских и дочерних изотопов получены, в основном, как при прогреве в вакууме, так и в атмосфере. Вакуумная среда характерна для.метеоритов. Эрозионные процессы в атмосфере, с другой стороны, имею место в коре выветривания. Для плутонических пород одним из наиболее существенных воздействий является сЬлридное. Вообще, флюидное воздействие на горные породы характерно для эндогенных процессов (Летников и др., 1981, 1986). С этой точки зрения естественен интерес к миграционным свойствам радиогенных изотопов в флшдных условиях, а также к стабильности самих вмещающих кристаллических структур.

Нами исследовано влияние гадро те риал ьн о го воздействия на миграцию А.ч из КПШ р-на Западных Рудных гор (ГДР): КПШ F -34912 ( 335-13 млн .лет) и НГШ F - 21103 ( 250±Н млн. лет), изохронный возраст -340 млн.лет < Gersteitbergtr et äi, 1982).

Таблица 3

Оценка скоростей остывания и воздшания по К-Ач-системэ з параметрам диффузии радиогенного аргона

—,----------------1— - Объект исследования ; 1Ш! ! К-А^10'3-лет | 2, | 'а/Л |Т0> °С ¡ккал/моль! б"1 ! \dTfdi, 1 !°С/млн. лет! см/год

2 . Амф. :-* кГ БзрдяусскиЗ плутон 1387*35 1244*20 69*14 34*9 Ю6 9-Ю2 393*25 106*15 2,01 0,008

А;.Л. 2. Е'Г КИЕ Локскпй выступ ЗЗС±6 37*3 20*1,5 69*5 51*3,5 35*3 1,3 ЧО6 1,4-Ю2 1.1'10~2 398*30 321*20 25ГЧЗ 0,22*4,12 0,0014+0,014

2 Амй. Ы1 Олемлинсвая серая 2190*50 1908*10 49,4*1,5 37,5-1,3 1,5-Ю1 2,0-10~2 334*23 242*20 0,33 0,0012

4. ЕИ П/п Западные Рудные горн 281*10 195*8 60*8 17,7*0,8 2,3'ГО3 5,5-Ю"3 385*20 41*10 3,98 0,013

5% диабаз Слояная дайка Роговик 1йг. Дагестан 124*8 105*10 53*4 30*2 4-Ю3 Ю"2 299*24 176*25 6,50 0,022

Примечание: геотермический градиент при вычислениях принят: 1Г =» 30°С/ям.

Выход кадия из минерала в раствор практически отсутствует (всего 0,5-1,0^ от общего содержания). При атмосферном прогреве до 300°С (Т =6 ч.) аргон из F - 34912 практически не теряется и только при 400°С начинается интенсивное ввдедение и при Т* 700°С, Т =6 ч. выход достигает до ~ 60% от общего содержания. Для этого образца получены следующие параметр! диффузии D„/a =9 10 ci E=26,2ÎI,0 ккал/моль, тогда как во флюидном режиме: Do/a.2 =5 10"^, Е=33,5-1,3 ккал/моль. Иначе ведет себя КПШ F - 2II03. В условиях атмосферного прогрева уже при 100°С начинается выход аргона и при 1000°С ( "Г =4 ч.) вьщеляется 83£ аргона. Параметра диффузии аргона составляют: А,/а* «=б Е=3,5-0,5 ккал/моль. Во флюидном режиме: ДJo2 Е=14-1,2 ккал/моль. Для сравнения в атмосферных условиях получены параметры диффузии аргона для слвдо-полеьоипатоЕОй пары: F - 02505 (п/ш) и J) -02505 (слада) из того &е района. Для них получены параметры: F - 02505 - 2)„/аа »5.5 .IO"5«?"1, E=I7,7i 0,8 ккал/моль} D- 02505- J}ja\z, 3 Ю3с, Евй0^8ккад/шдь.

Полученные результаты позволяют констатировать, что ^Ачр в КШ F - 2II03 связан с кристаллической реиегкой малой энергетической связью (3,5 ккал/моль), присущей процессам десорбции аргона (Батырмурзаев и др., 1976), тогда как в КПШ F - 34912 и F - 02505 процессы миграции сопровождаются с энергиями

активации: 26,2 и 17,7 ккал/моль. Коэффициенты диффузии аргона для температм залегаия (273 К) у F - 34912 ( 2)/а2)2тз к 10 + 10 с 1 на много порядков меньше, по сравнению с таковым (~10~® с ) для КШ F - 2II03, что говорит о том, что р/г аргон в F - 21103 за геологическое время, при прочих равных: условиях, способен теряться относительно легко. Эти данные подтверждают теоретические выводы о том, что давление замораживает процесс диффузии Таким образом, с ростом давления коэффи-

циенты диффузии аргона уменьшаются на 2-3 порядка, т.е. гидротермальное воздействие затормаживает диффузию аргона. Зто обстоятельство можно объяснить тем, что в условиях высоких давлений изменяется энергетическое состояние атомов в кристаллическое решетке и состояние всего кристалла. Естественно, что в этом случае изменяются и условия осуществления диффузионного акта перемещения атомов в кристаллической решетке. Следует иметь в виду, что указанное обстоятельство справедливо при наличии всестороннего давления (сжатия): Си = <5^ = &;

<rtK - О . Акт всестороннего сжатия аналогичен увеличению

энергии активации диффузии. Таким образом, всестороннее давле-•40

ние влияет иа диффузию Ач^, что в конечном итоге сказывается на результатах определения температуры закрытия (Тс) К-Ач-сис-тем. Подтверждением этого положения служит значение (Тс), полученное нами. Так, для К11Ш Р - 34912 (Тс), полученная из гидротермальных экспериментов, составляет 239°С, тогда как при атмосферном прогреве -*-,150°С.

Известно, что одностороннее давление ( ^^О^б^-б^О) вызывает пластические течения. Показано (экспериментально) (Амирханов и др., 1984; Батырмурзаев, 1982; Брандт и др., 1966), что одностороннее давление на некоторые минералы вызывает потери

уяе при комнатной температуре. И, наконец, стрессовые скалывания тектонически активных зон ( ~ " ^ki ) стремятся "выжимать" из кристаллов слюд воду (и р/г аргон). Х.Малюски (Ма£uskI, 1978), исследуя поведение биотитов, амфиболов, плагиоклазов и КИИ из Корсиканских гранитов при тектонических деформациях, яааел четкую корреляцию иедду ьозрастом и величиной тектонической деформации. Радиогенный аргон амфиболитами теряется

в пряной зависимости от степени деформации. Нами исследовано

40«

п.тиянио одностороннего давления на сохранность АЧр в сильвинах , и полевых платах. Образцы в специальной пресфорш подвергались одностороннему давлении от I до 20 т/см ( Т = 2 ч.) (Амирханов и др., 1984; Батырмузаев, 1982). Найдены следующие эмпирические зависиности содержания АЧр от величины Р:

40Ач.= 0,3525-0,0085- Р -сильвин

40Ач . 0,975 (I +■ Р)-°.314 _ д/шпат Есть основание предположить, что увеличивающаяся деформация зарождает больше кристаллических дефектов. Эти дефекта могут содер-■ яать области с низкой сохранностью аргона, который теряется в пряной зависимости.от степени деформации.

Таким образоы, полученные результаты говорят о том, что тектонические деформации, будинаж. стрессы тприводят к Потере р/г аргона»

Основные положения этой главы приводят к следующему выводу: дискордантные значения К-Ач-воэрастов могут быть мерилами темпа тектонических поднятий.

Известно 1965), что Гавайские острова образуют хре-

бет, состоящий из цепи вулканов, возраст которых последовательно "омолаживается'' в юго-восточном направлении; эта вулканическая цепь расположена над фиксированным разогретым объектом в мантии, которая представляет собой горячую точку. Г.Дальрямпл и др. (1981), исследовав возрастные и петрологические характеристики образцов базальтов 27 вулканов, установил, что возраста увеличиваются систематически от активных вулканов Килауоа и Ыауна Лоа до Суико (64,7*1,1 млн.лет) более чем на .1300 км севернее Гавайского изгиба. Построение зависимости: К-Ач-возраста - расстояние от вулкана Килауоа показывает рост возраста с расстоянием. Эти данные позволили нам вычислить скорость спрединга Гавайско-Иипе-раторской островной цепи над горячей точкой. Она достигает 8,35 см/год.

Глава У. ИСПРАВШЙЫЙ ВОЗРАСТ. УСОЕЕРШШСТБОЕАНШ ВАРИАНТЫ К-Ач-МЕТОДА

I. Свойство минералов терять р/г аргон, а иногда ассимилировать его избыточное количество является существенным ограничением К-Ач-метода. Наиболее существенный источником как потерь, так и привноса являются метаморфические и мотасоматическио процессы. Исследованиями (Алирханов и др., 1960, 1983, 1579; Баты-нурзаев, 1982) показано, что и К в горних породах и шнера-лах находится в двух положениях. Часть и К сосредоточена, в нарушенных частях кристаллической структуры (пертиты распада, микротрещины, ыежзёренные пространства", шкрс пузырьки), и кинетика их ввделения характеризуется низкими значениями энергии активации - 2-10 клал/коль, свойотвекшши сорбционньм процессам. Другая часть и К находится в сохранной части кристаллических структур. Их выделение характеризуется сравнительно высокими энергетическими параметрами диффузии , (40-100 ккал-моль). Такие значения пнергии активации гарантируют сохранность материнских и дочерних изотопов ведеств в геологическом времени, исчисляющихся сотнями миллионов и миллиардами лет, даже при интенсивных наложенных процессах. Первая часть структуры названа "неустойчивой зоной", вторая - "устойчивой".

Правильное значение абсолютного возраста могло бы быть получено, если удалить материнские и дочерние вещества из неустойчивой зоны и оставить их лишь в устойчивой, химически замкнутой в

геологическом времени. С этой цель« предложена подготовительная процедура, заключающаяся в том, что дисперсная проба подвергается обработке в автоклаве при высоких Р и Т (до 400°С, 6 к*эр). Автоклав заполняется либо бидистиллиропаниой водой (имеет г/сото гидролиз калия), либо раствором соли, например,Т2С£ (замещение калия на таллий). Разумеется, при этом также выделяется рап.иоген-дай аргон (табл.4).

И-Ач-воэраст слюд выше, чем у полевых шпатов, и иногда сравнивается с изохронным РЬ-вг" -возрастом (например, К-Ач возраст КШ В-1347 с Кольского п-ва без учета неустойчивой зода 1523 млн.лет, возраст вмещающего биотита - 2052 млн.лет, возраст ЛИЛ с уоетом неустойчивой зоны - 1049 млн.лет, а -возраст -

1900 млн.лет). Возраста по полевым шпатам без учета неустойчивой зоны, как правило, сильно занижены. Исходя из вышеизложенного, можно сказать, что предложенная методика "облагораживания" устойчивых зон и К перспективна и заслуживает проперлн при параллельном применении II- РЬ и ЯЬ-£г и к-тодоп. Х.И.Амир-хановкм и др. (1960) детально исследован Карельский КШ на сохранность ¡С и Ач. При этом установлены 3 температурные зоны выделения 40Аир (I - 100-300°С, II - 300-650°С И Ы - 650-1400°«. Нами (Бать'рмурзаев,1982) построены графики зависимости выделения к, а также Ап/^К отношения от температур.!. Анализ показал, ито до 300°С идет интенсивное наделение из образца гоздуш-ггого аргона при почти полном сохранении калия. Возраст, вккислен-нкй по этой зоне, гипертрофирован и потому является фиктивным. В интервале 300-650°С начинается выход калия из нестабильной зоны и поэтому получен заниженный возраст (1191 млн.лет). И, наконец, начиная с 650°С идет интенсивный выход 40Дч и К из стабильной зоны (из ядра минерального зерна) и возраст (2230 млн.лет) хорошо согласуется с данными 0-РЬ и ЙЬ-5г -методов (2210 млн.лет). Построение аналогичных зависимостей для ч метода показало идентичную с К~Ач методом картину. Таким .образом,, метод ^Ач/ / Ач по существу то-здееттен определенно возраста К-А*'-методом по стабильным зонам.

2. Как и в-других обратных задачах геохимии, "реконструкция" значения абсолютного возраста не мотет бить произведена однозначно. В основу должны быть положены некие гипотетические, математические и геологические модели. Основними типами таких моделей являются механизм континуально? потери ^Аи и потери при эпизодическом метаморфическом событии. Лравиль»ость выбора модели должна

Таблица 4

Результаты определения К-Ач-возрастов по устойчивым зонам минералов (Ашрханов и др., 1983)

| Общее содергдшш| Устойчивая зона| Возраст ' 1СЬ лет ~

Обрыва" | 4иАч, | к, \ 4иАч, { К, |ш всемуро уетоОчшям^ ^

! кш3/г| % ! нш5/г I % '.образцу I зонам !

Полевой шпат й 5 (Карелия) 0,962 10,27 0,952 7,13 1552 1961 -

Полевой шпат й 65 0,932 9,84 0,932 7,32 1631 1896 -

Полевой штат !Ь 1/1-5 (из гранитов Вапакивы Юрьева) 0,670 8,60 0,640 6,84 1368 1552 -

Бкотит й 1/1-5 0,525 5,81 0,525 5,81 1516

Половой плат й 823/5 (Юрьева) 0,793 10,44 0,793 7,13 1344 1739 -

Биотит В 823/5 (йръева) 0,620 5,18 0,620 5,18 1822

Полевой шпат (Слидяпка) 0,036 . 5,50 0,036 3,51 160 256 -

Флогопит (Слидяшса) 0,098 7,82 0,098 7,82 300

Полевой шпат Ц 319 (КЬная Якутия) 0,951 11,50 0,691 6,67 1720 2018 -

Зяогопят (АлданспшТ р-н) • 1,070 7,40 1,040 7,40 1949

КПШ 3-1347 (Кольский п-ов) 1,048 11,50 0,891 6,57 1523 1949 1980

Биотит В-1347 1,040 7,40 1,040 7,40 2052

Плагиоклаз В-133С (Кольский п-ов) 0,1075 0,509 0,0645 0,468 2537 1990 2020

Биотит В-1336 (Кольский п-ов) 1,100 7,59 1,100 7,59 2040

быть обоснована совокупностью геологических обстоятельств в месте взятия образца.'

Выражение для количества р/г аргона, накопившегося в породе или минерале при наличии диффузионных потерь, приводится в работах Дх.Вассербурга и др. (<эГ- , 1956), а такте Х.И.Лмирханова и др. (1960) и А.С.Батырмурзаева (1902). Для простейшего плоского случая оно имеет вид:

Здесь - концентрация р/г аргона, - начальная концентрация радиоактивного изотопа калия, - постоянная ((-захвата калия-40, - постоянная полного радиоактивного превращения калия-

40, г=л)Т/а2-

критерий Фурье.

Строятся гра|ини зависимости Ач/]{ от возраста для различных - = ок/Р ' соо,ГЕегс,тЕуодая параметру= О, является номограммой для вычисления абсолютного возраста по данному 40Ач/К. Согласно (У.1), величина, полученная в результате лабораторного анализа на

и К, не определяет возраст породы однозначно, а зависит еще и от диффузиоштого фактора ^р .

Пусть, например, лабораторное определение дало для некой пробы '^ЛчД* я 0,0317. Это отношение соответствует возрасту 660' млн.лет при_/3 = 0; 9СО млн.лет при ~ 0,9; 1300 млн.лет при £ = 2,0 и является асимптотой для ^р = 3,0, т.е. при любом возрасте практически перестает изменяться. Значение коэффициента диффузии 7)/(Ха определяется из соответствующего кинетического эксперимента. Зная р/г аргона для рассматриваемого образца, выбираем кривую накопления »А - . Далее откладьта-. ем по оси ординат измеренное значение Ач/1Ги проводим прямую, параллельную оси абсцисса, до пересечения с кривой ^/Зу . Абсциссы точек С и Б дэдут катуди^сл и истинный возраст соответственно.

Рассмотрен такае вопрос о восстановлении исходного значения абсолютного возраста в случае потери радиогенного аргона, вследствие эпизодического метаморфического события, длительность которого нала, в сравнении с возрастом породы. Установлено, что восстановление исходного возраста в этом случае выполнимо, если возможно задать момент наступления' события и оценить его длительность. Эти оценки могут быть произведены, исходя из геологических соображений, по тепловым моделям и при использовании данных других методов определения возраста. Приведены практические

примеры реализации указанных методов.

3. Третий метод получения "исправленных" К-Ан-возрастов проведен на примере амфибола и биотита Олекминской серии (Алданский щит). Глубокометаморфизованные породы Олекминской серии на основании историко-геологических данных отнесены к археи. Геохронологические исследования архея на западе Алданского щита производились различными геохронометрическими методами на разнообразных материалах. В частности, В.рудник, Э.Соботович и др. (1969) РЬ'РЬ -методом получили время их образования 3100+200 млн. лет и пришли к выводу о том, что возраст. 3300 млн.лет мо*но принять в качестве среднего возраста формирования вулканогенно-осадочннх горных пород Кенгерской серия. ЙЬ-Бг - изохронный возраст, полученный С.Бракчтом и др. (1978,1981), составляет 3200 млн.лот при С^Бг/ /8&$Г )0 = 0,7045+0,0015, К-Ач-возраста биотитов и ак^иболов Олекминской серии, полученные нами, колеблются в пределах 15001 4 2200 млн.лет.

Для восстановления истинного возраста исследовалась'стогене-тичная пара: амфибол Г 17 н биотит !,- 17 из атой серии, которые характеризуются датам: таблицы 5.

Таблица 5

Возрастные и диффузионные характеристики минералов

Параметры Минерал Амфибол Р 17 Биотит Р- 17

40Ач, Н!.м3/г 0,0207 0,745

К, % 1,274 5,785

«Ач/40« 0,248 0,1969

¿К-Ачх1°6 лет (2190+50) (1908+40)

1,5-Ю1 2-Ю-1

Е, ккал/моль (600-000)°С (49,4±1,5-) (27,5*1,3)

, = 3200-Ю6 лет (Бранят и -др. ,1991)

Как видно из табл.5, К-Ач-система для этих минералов была открытой. Температура закрытия этих минералдв: 330 и 270°С, соответственно (см.табл.2). Кажущиеся К-Ач-возраста фиксируют момент охлаждения пород до температур270-330°С, когда из отих минералов прекратилась утечиа р/г аргона. Причиной открытости К-Лч-сис-тем являются наложенные процессы, в частности метаморфизм. Оце-

ценная in ди^узпонгах гл* 'перинентов температура воздействия (576+/.5)°С, а сре'лп воздо!'гтшш Ш лет Сем.табл.I), т.е. породы Олекм.чясиоП oep::ü Awnn примерно 2200 млн. лег тому назад подвергнуты крятгопрсметет у уетамор^ическому воздействию с Т~500--600°С в продолжение~ 00 лат. Термодинамические параметры метаморфизма пород ЗапачноР чпгти Алданского щита, оцененные по Гр-Би геотермаг:етру и гсзЗпронс-тру ЛЛорчука (1970), составляют Р = 2,6-4,5 кбг.р, Г = 465-550°С (Бравдт и др. ,1901). Теоретические расчеты с использованием дн^узконных. параметров ^Ач показал», что при Т = 57б°С за Т = 80 лет ем{шбол потерял ~71% от всего накопленного за 2000 млн.лэ? р/г аргона, а биотит 76%. В работе показана методика учота таких потерь, применение которой позволило росстапоЕить истинный возраст атих минералов. Восстановленный возраст г.м1:::болз I.' 17 составляет 3283 млн,лет, а биотита - 3197 нлн.лет, что хорсиэ согласуется с U-Pb и Rb-Sr - данными.

шаг yi. ньнотокщ сшшзяш я-лч-датигоюи

1. iip.irрезультата определения абсолютного возраста i/.o-ло.г;и:г Ог.кгдксго ЗабйГшалья. Район отбор;! базальтов -бассейн р.Бгк;:ч. Результаты определен:!« привели и следаувдим выводам (1*.ссх:ггог>,Встур»урзаоп,ц др. ,1905):

а) гугкпДтидянпклс1;01! Л'попгтч начался 14 млн. лет назад :t mpaofüugc:::; гэаоЙрэвлгтд-сп "gi>4а гн'-'^чз 3 млн.лет. Основная погиня л-г," излилась ,9-11 млн. лет н.тач. Спустя 3 млн. лет вновь пропп;ьг.1»-1; uvionbcna всплески .пулупи:'."СсиоП деятельности. Затеи вулканизм сместился в состочную часть ареала. Здесь било 2 пи-пульса лпвош;: излияний: 3-4 или.лет назад и в четвертичное время;

б) пулзанизн Витиу.ского' плоскогорья развивался синхронно с вулканизмом сепэро-восточнпго фланга (ЕРЗ) (Рассказов, Батырмур-заев, 198-4).

2. Изучение базальтов в разрезах; осадочко-вулканогенних толц Туниинских (ЕГО) впадин затруднено и невозможно без бурения ношх глубинных скважин. Мечаду тем базальты поднятий непосредственно доступны для наблюдений я они датирована нами с учетом лалеогео-морфологической обстановки накопления вулканических толц (Магомедов и др.,1987; Рассказов и др.,1987).

¿С-Дч-датироЕошгем определено 5 возрасстшх генераций базальтов в ТункингкоП pHiVronofi .долине: перхнемеловпя (72 млн.лет). две олнгоиеновык (36 ц 24 .или.лет), р.ре,п,на-ье.г>хне»!'.оццновая (16-8 млн.лет) и плиоцен-четсертичнпя (2,4 млн.лет и иенызе!. Для

о?

каждой генерации Тункинеких базальтов имеются возрастные аналоги на территории юга Сибири и Монголии,

Излияния лав первых 3 генераций в общем предшествовали новейшим рифтогенныи движениям земной поры.

3. Западно-Австралийский хребет (хр.Брокен) располагается в юго-восточной части Индийского океана. Он служит границей, отделяющей северо-западную часть Пвдийского океана, сформированную в юрско-меловое время, от южной ыолодоГ; части, образование которой связано с процессами спрединга в Австралийско-Антарктическом хребте.

По данным магнитной съемки хр.Брокен и плато Кергелен имеют близкий возраст около 40 млн.лет (с юга к хр.Брокен и ¡; северу плато Кергелен подходит 17.-я магнитная аномалия). Иными словами, начиная с эоцена, в данном районе формировалась океаническая кора в связи со спредингоы в Австрало-Антарктическом хребте. Определены ¿(-Аччметодом возраста ркодитов хр.Брокен. Полученные данные: К = 2,281%, 40Ач = 0,0050 нкм3/г, ^°Лч/401С = 0,00335,Г * 56±3 млн.лег показывают .раннеооцвновый возраст, т.е'. действительно ыояно говорить, что образование базальт-риолитовой ассоциации пород хр.Брокен предшествовало расколу океанической коры в этом регионе (Кузьмин и др.,1983).

Все ото позволяет представигь историю развития хр.Брокен и поднятия Кергелен следующим образом. В позднем мелу здесь на коре океанического типа в сравнительно мелководных условиях (глубины около 1000. м) откладывались известняки. В начале кайнозоя, судя по миоценовому несогласию, произошел подъем дна. Данный подъем, возможно, является аналогом сводообразования, которое, по предположению Н.Логачева и др. (1977), иногда происходит на ранних стадиях развития рифтавых систем. Вслед за образованием свода в раннем эоцене происходило формирование баэальт-риолито-вой ассоциации магматических пород.

4. Сведения о проявлении в пределах Западной Камчатки позд-некайнозойских калиевых щелочных базальтоидов извеетны в геологической литературе (Гузиев,1964,1967; Геология СССР, т.31, 1964). Они слагают субвулканические малые интрузии и дайки, залегающие среди палеоген-неогеновых осадочных толщ.

Существующие представления о возрасте пород комплекса неоднозначны: от Р® включительно. В легенде к геологической карте Камчатки и-ба 1:1 500 000 они разделены на 2 возрастные группы: ми,о_цечов).ы и плиоценовую. Вместе с тем, петрографически

кие и геохимические исследования свидетельствуют о генетической общности различии* проявлений калиевых базальтоидов.

Нами (Амирханов, Ватнрмурзаев и др.,1900) датированы образцы базальтоидов из розных по составу даек вблизи вулканов Большая Кетепана и Уксичан. Пять базальтов имеют близкие возраста (среппое по К-Ач-пзохроне - 13/7 млн.лет), соответствующие середине грешного .мпонена. Примерно в это время произошло форми-. ропание гласных складчатых структур Западно-Камчатского прогиба, заверсизтееск в конце среднего миоцена алеутской фазой складчатости . Таким образом, калиевые базальтоиды Западно?'' Камчатки следует, по-видимому, рассматривать п качестве .возраст,!;: аналогов неогеновых гранитоидов Срединного хребта и Юго-Восточной Камчатки, появившихся п тыловой зоне Центрально-Камчатского пул-каничесного пояса.

5. Определенно гбеолятного возраста магматических пород Дагестана, с генотпческн связав! многочисленные проявления 1/од1Их, пздшгталлииескнх, серноколчеданшх руд, возраст которых до п*:гтог.^его времени фактически неясен, представляет практический ингорес. В своз очередь, успешное ведение геолого-раз-седочюх г- >от п значительной степени будет зависеть от знания возраста ("ор^'ровлиня згпх иэсторокдекий, выяснения условий их фореировйиця спязн их с опраделстг.г.и'.н тсятото-мап/.атачесинии

циклям! .

Полу1:е!::ты:э (Бпгирмурзаев и др., 1976; Амирханов и др. ,1979) результат показали, что форыириггнне Лхвг.й-Хурайсной интрузивной залея; и некоторых диабазовых дэек бассейна р.Атта-чай происходило в конца верхнего нела-начало палеогена, т.е. в период разлития альпийской складчатости (60-40 ылн.лет). По Диццидаг-ской интрузивной залеяи измерзни образцы, представленные монцо-нит-дппбазем. Пэлучетша цифры - 75,6 млн. лет для нокцокмт-диа-база и 163,3 млн.лет для габбро-диабаза - позволяют высказать предположение о том, что формирование згой залежи происходило в два этапа: в киккернскую и альпийскую эпохи складкообразования.

Трким образом, по имеющимся возрастем даттным магматических пород Горного Дагестана мотото выделить два периода магматической деятельности (п интервале 150-130 и 80-40 млн.лет), совпадающие по времени с киммерийской.и альпийской эпохами складчатости.

6. Задача Саатлинской сверхглубокой СГ-1 (Куринская депрессия, Аз.ССР) состоит в том, чтобы пересечь всю вулканогенную толду и достигнуть палеозойского фундаменте. СГ-1 полностью пе-

ресема осадочный комплекс моаокайноэоя и проникла В подстилав-цно средне- и кичнеюрские вулканогенные образования в интервале 5010-5044 ы. 13 интервале 5209-6I0Ü ы господствуют порфировяе пи-ронсен-плагиоклазо.с»е базальты к близкие им по облику ацдезито--базальты. Вулканогенное породи в интервале 6600-Ш00 м представлены дапитамп, их тунами , реке андезитами,, которш превраще-HL1 Г'Р вторпчние уиарцитн. _

При геолого-геофизических и геохимических исследованиях керна Саатлинской СГ-I особое место отводилось достоверному установлению ^бсолатного возраста глубинного материала,

и-Ач-мегодом анализированы 51 образец базальтов из глубин 5000-0200 м. Установлено, что .базальт» исрледоБанннх глубин л основном относится к юрскому периоду (к различном .его эпохам), при этим шьТ'рн колсблатся от 139 до IG0 млн.лет. Возраст тех ко пород (глубина 6IGO-7GüO м), определенный Rb-Sr -изохронным методом составляет 150+10 млн.лег (Кремонецкий и др.,Ю90).

Таким образом, анализ полученных в этой главе возрасти«: данных дли различиях геологических объектов показывает, что К--Ач-ыетоц датировки применим особенно .1; молодим образованиям. Однако следует подчеркнуть,, что К-Аи-иетод (и его. 4иАч/ Ач -разнопи.я.ность') { моунэ использовать для датировки и древних образований, именно в том варианте, который предложен в Дагестан-сном филиала АН СССР, - вариант учета нестабильных зон калия а радиогенного аргона.

В U В 0 Д U

1. Проведенные на основе физического формализма объемной классической диффузии экспериментальные исследования ыигрьции материнских (40iC, ^Rb ) и дочерних (^Ач, ^Sr ) изотопов а минералах при тепловой активаций и выявления свойства радиоген-шх продуктов (потеря или приьнос) дали возможность применить есгсстпошпе радпоактивше систеки для оценки физико-химических и термодинамических параметров геологических процессов.

2. Теоретически обоснована возможность использования дискор-дангнпх 1С-А«-возрастов и кинетически параметров для построения аргонового изотопного геотермоиетра. Разработаны 2 вида аргоновых геотсрионетроь. Моршй основан на диффузионных параметрах, с. ьторofi na йтпоианшгл ^Ач/^С ь зависимости удаления от контг-.кга интрузий. Порьцй шоволяет определить температурь наложенных теплоlux процессов ч продолжительности теплового ьоз-

действия. Вторым методом определены температуры ряда интрузивов: Северо-Восточннв Нельсон (Новая Зеландия) - 657°С; гранитная интрузия Миннесота (ОДА) - 437°С; интрузия Паленый (Алдан) - 604°С; Бакчагирская интрузия (0.-3.Памир) - 478°С; Аэвдорская интрузия (Кольский п-od) - С50-£С0°С; Гренвильский зкзоконтакт (Квебек) -604°С.

3. Предложена новая (формула для определения температуры закрытия Тс К-Ач-систем, которая выгодно отличается от ранее предложенной И.Додсоном. Оценки Тс для исследованных минералов, проведенные по обеим формулам, приводят практически к одинаковым результатам.

4. Предложен иетод оценки времени и скорости поднятия горных пород по потерям радиогенного аргона. На базе комбинации глубины образовать породы Н, геотермического градиента У , критерий Фурье по потеряй аргона р0 мо;г.но решить некоторый задачи геотектоники. На основе предложенного иетода определены время и скорость поднятия пород на примерах пегматитов Benson Mints (Нью--iiopK, СНА) и грзнитоидов Бсрдпуиского плутона (Урал). Установлено, что скорость поднятия пегматитов находится в пределах 0,012-0,07 см/год к хорйсо согласуется с данными других исследователей (~ 0,05 см/год). Время поднятия колеблется в пределах 5-10^-10^ лет. Для грзнитоидов Бердяужского плутона = 0,023-0,11 см/год,'Г— 7-10°-2,3-Ю6 лет.

5. Разработаны теоретические положения влияния литостатичео-кого давления на диффузия аргона, и на ее основе оценены глуби-га залегания гранитоидов Бердяушского плутона. Установлено, что с увеличением Р D/CLZ аргона уменьшатся на много порядков, т.е. если Т ускоряет диффузию аргона, то Р затормаживает ее.

6. Исследование диффузии радиогенного аргона из КПШ р-на Западных Рудных гор (ГДР) показало, что гидротермальное воздействие замедляет диффузии и величина энергии активации диффузии при этом возрастает более чем в 2 раза.

Проведенные впервые экспериментальные исследования влияния одностороннего даэлешя и стресса на ¡С-Ач систему показали, что содержание в сильвинах и КПШ уменьшается с ростом величины стресса. Эксперимента показали принципиальную возможность оценки роли стресса в искажении абсолютного возраста пород, а также использования ^Ач^ как меры действия стресса.

7. Предложены методики полутения достоверных К-Ач-возрас-

той: а) учет неустойчивых зон как калия, тик и аргона; б) эис-

периментальное определение кинетических параметров диффузии С D0 ¡а.г, Е) пород по дискордантным возрастам их минеральных фракций; в) использование параметров диффузии ^Ач^ из амфибола и сангенетичного биотита Олекминской серии (Алдан) в комплексе с параметрами метаморфического воздействия (Т и Т ) позволило восстановить "истинный" К-Ач-возраст (3283-3X97 млн.лет). Полуденные данные хорошо согласуются с данными U-РЬ и Rb-Sr методов (3300-3100 млн.лет).

8. К-Ач-методом впервые определены возраста некоторых моло-дах (кайнозойских) образований различных регионов, представляющие значительный интерес, такие, как вулканиты Восточной Сибири (Западное Забайкалье, р-н бассейна р.Витим, Тушинская впадина, БРЗ); калиевые базальтоиды Западной Камчатки; риолиты Западно-Австралийского хребта (Индийский океан); рудоносные, р-ны Юас. Дагестана и вулканогенные породы Саатлинской сверхглубокой скважины СГ-1 (Аз.ССР). Полученные возрастные данные хорошо согласуются с. геологическими представлениями регионов и использованы при составлении стратиграфических разрезов и геохронологичесиих каталогов.

9, Сбций Вывод из всего изложенного - следующий. К-Ач (и параллельно ^Ач/Ач) систему в комплексе с диффузионными параметрами аргона и калия мочно использовать как геотермометр, как спидометр для определения скоростей остывания интрузивных тел, как геобароыетр, как аппарат для определения влияния давления на диффузию аргона, как спидометр для оценки скорости спрединга океанического дна и скорости спрединга вулканических островов над "горячими точками", т.е. h'-Ач-метод может широко использоваться для палеотершческих и палеотектонических реконструкций и является модным аппаратом для получения пегрогенети-чесиой, геохимической и тектонической информаций.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТИЛЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Батырмурзаев A.C., Салаутдинова Б.Ш., Гаргацев И.О. О миграции радиогенного аргона в роговых обманках // Изв.АН СССР, сер. геол. - 197I. - № 2. - С.128-Г31.

2. Рзнтгеноструктурше исследования амфиболов / А.С.Батыр-мурзаев, А.М.Магомедов, Г.А.Скворцова, $.Ы.Закиева // Изв. Сев.--Кав. научного центра высш.шолы, серия естественная. - 1974. -№ I. - С.24-26.

3. Батырмурзаев A.C. Как определяется возраст горных пород и Земли // Махачкала: Дагкнигоиздат, 1974. - 57с.

4. Десорбция и диффузия аргона из минералов / А.С.Батырмурзаев, Ф.Ш.Закиева, М.А.Коркиасова, Г.С.Расулов II Изв.Сев.-Кав. научного центра высш.школы, серия естественная. - 1975. - № I.

- С.43-46,

5.. Новые данные о радиоактивности дайковых пород бассейна р.Ахты-ай (Южный Дагестан) / А.М.Магомедов, М.П.Б.Айтеков, A.C. Батырмурзаев, Б.А.Батыров П Изв.АН. СССР, сер.геол. - 1975. -№ 3. - С.29-33.

6. Багармурзаев A.C., Омарова !.1.Р., Расулов A.C. К методике определения форм нахождения калия в минералах, используемых в К-Ач геохроноизтрии // Состояние методических исследований в области абсолютной геохронологии. - 1.1. г Наука, 1975. - C.II8-I24.

7. Искажение значений -абсолютного возраста минералов при потере кадия и аргона в них / Х.И.Анирлханов, М.Р.Омарова, Ф.Ш. Закиева, Л.С.Батырмурзаев // Докл.АН Аз.ССР. - 1975. - т.31. -I? П. - C.7-I0.

8. Радиоактивные элементы и формы их наховдения в дайковых породах Южного Дагестана / М.А.К'ашкай, А.М.Магомедов, М.-П.Б. Айгеков, А.С.Батырмурзаев // Докл.АН Аз.ССР. - 1975. - г.31. -Я 2. - С.42-47.

9. Абсолютный возраст магматических пород рудных районов Дагестана / А.С.Батырмурзаев, Б.А.Батыров, А.Ц.Магомедов и др. // Определение абсолютного возраста рудных местороздений и молодых магматических процессов (ХУШ сессия) - W.: Наука, 1976.

- С.232-233.

10. Амирханов Х.И., Батырмурзаев A.C., Оиарова Ц.Р. Диффузия калия из полевых шпатов // Докл.АН СССР. - 1977. - т.236.

- !? 5. - C.I2I2-I2I3.

11. Исследование миграции Rb iiSr из минералов и ее влияние на вычисляем^ возраст / Li.А.Магомедов, А.М.Магомедов, А.С.Ва-тырнурзаеп и др.// Геохимия. - 1073. - i' I. - С.250-2С4.

12. Батырмурзаев A.C., Омарова M.Р., Закиева Ф.Ш. Миграция калия в полевом шпате // Материалы по геологии и геохимии минерального сырья в Дагестане. Тр. Ин-та геологии Даг.ЗДН СССР. -1979. - Вып.15. - С.94-99.

13. Исследование электропроводности полевых шпатов / А.С.Батырмурзаев, И.О.Гаргацвв, М.Р.Оыарова, Э.А.Батырмурзаев // Материалы по геологии и геохимии минерального сырья в Дагестане. Тр.Ин-та геологии Даг.ФАН СССР. - Г978. - Вып.15. - С.100-104.

14. Кинетика выделения радиогенного аргона из серицитов // А.С.Батырмурзаев, И.М.Шахнааов, Г.С.Расулов и др.// Геохронология Восточно-Европейской платформы и сочленения Кавказско-Карпатской системы (XIX сессия). - М.: Наука, 1973. - С.284-287.

15. Исследование одновозрастных минералов на сохранность

К и Ач / Амирханов Х.И.', Батырмурзаев A.C., Омарова Ы.Р. и др. // Там же. - С.29В-303.

16. Изучение миграции Rb и Sp и ее влияние на Rb-Sr возраст (на примере амазонита) / 111.Л.Магомедов, А.А.Гусейнов, A.C. Батырмурзаев, Ч.М.Чупалаев // Там ке. - C.288-29I.

17. Диффузия калия из минералов группы слюд / Х.И.Амирханов, А.С.Батьрмурзаев, 11.Р.Омарова, С,З.Гаджиев // Докл.АН СССР. -1978. - т.24. - С.750-751.

18. Сохранность радиогенного аргона в роговой обманке / A.C. Батырмурзаев, И.О.Гаргацев, З.А.Батырыурзаев, Г.А.Скворцова // Геология и геохимия полезных ископаемых Дагестана. Тр.Ин-та геологии Даг.ФАН СССР. - 1978. - Вып.15. - C.I00-I04.

19. Магомедов А.М., Батырмурзаев A.C. Абсолютный возраст осадочных образований Дагестана // Геохронология Восточно-Европейской платформы и сочленения Кавказско-Карпатской системы (XIX сессия)". - М.: Наука, 1978. - С.З-П.

20. Батырмурзаев A.C., Вороновский С.Н. Сравнитеььное изучение процессов десорбции и дуффузии радиогенного аргона в некоторых минералах // Актуальные вопросы современной геохронологии. - il.: Наука, 1976. - СЛ57-168. ' '■

21. Амирханов Х.И., Браццт С.Б., Батырмурзаев A.C. Физические основы калий-аргоновой геохронологии. / Махачкала: Дагкни-гоиздат, 1979. - 170с (монография).

22. Исследование сохранности аргона и калия в биотитах и амфиболах Вердяушского плутона / Х.И.Амирханов, А.С.Батырмурзаев, А.А.Краснобаев и др.// Докл.АН СССР. - 1980. - т.252. -

» 6. - С.1409-1471.

23. А> иирханов Х.И., Батирмурзаев A.C. Миграция при теп-

ловой активации и некоторые вопросы ^Ач-^Ач метода датировки // Докл.ЛН СССР, - 1982. - Т.262. - № I. - С.214-217.

24. Амирханов Х.Н., Батирмурзаев A.C., Брандт С.Б. О задаче нахочадешп исходного К-Ач возраста породи по дискордантным возрастам ее минеральных фракций // Влияние физических процессов

на калиИ-аргонопый возраст минералов. - Махачкала, 1981. - С.5-22.

25. Батирмурзаев A.C. Диффузия радиогенного аргона из слюд при тепловой активации // Влияние физических процессов на калий--аргоноЕЫй возраст минералов. - Махачкала, 1981. - С.26-42.

26. Батирмурзаев A.C. Миграция калия и радиогенного аргона в минералах // Махачкала: Дагкнигоиздат, 1982. - 207с (монография).

27. Распределение К, Rb , U , Th и R(X в сложной и простой диоритовых дайках Хнов-Борчинского рудного поля (Сжшй Дагестан) / А.С.Батирмурзаев, М.-П.Б.Айгеков, Ш.А.Магомедов и др.// Геологические критерии поисков минерального сырья Дагестана. Тр. Ин-та геологии'Даг.SAH СССР. - 1982. - Вып.25. - С.104-113.

28. Риолпти Западно-Австралийского хребта (Индийский океан) / М.И.Кузьмин, А.П.Лисицын, О.А.Богданов, А.С.Батирмурзаев // Докл.АН СССР. - 1983. - Т.269. - Р 4. - С.9С0-904.

29. Выявление радиационных эффектов и возрастов дайковых пород по ыессбаузровскин спектраи келеза / X.А.Амирханов, Л.К.Анохина, Р.И.Чалабоп, А.С.Багырмурза'еп // Докл.АН СССР. - 1980. -Т.255. - С.440-442.

30. Амирханов Х.Н., Батирмурзаев A.C. 0 возможности использования днекордантшх К-Ач возрастов для решения тектонических задач // Докл.АН СССР. - 1983. - Т.270. - ff I. - С.158-160.

31. 0 двух методах учета наруиегая радиоактивного равновесия в системе К-Ач при определении абсолютного возраста горных пород / X.И.Амирханов, С.Б.Бравдт, А.С.Батырыурзаев, Ы.Р.Омарова // Докл.АН СССР. - 1983. - Т.273. - » 6. - C.I472-I474.

32. К-Ач возраст глубинных материалов Саатлинекой сверхглубокой сквачанш СГ-1 / Х.И.Амироаиов, А.С.Батырнурзаев, И.О.Гар-гацев, С.З.Гаджиев и др. // Геология, разведка нефтяных и газовых месторождений Азербайджана и исследования Саатлинекой СГ-1. - Баку: 1984. - С.41-43.

33. Ашрханов Х.И., Батирмурзаев A.C. Развитие ядерной геохронологии в Дагестане // Методические аспекты калий-аргоновой геохронометрии. - Махачкала: 1984. - С.3-15.

34. Батирмурзаев A.C. Применение К-Ач-оистемы для получения

петрогенетической и тектонической информации J/ Методические аспекты калий-аргоновой геохронометрии. - Махачкала: 1984. - С.16-43.

35. Влияние пластического течения и стрессов в минералах на содержание в них радиогенного аргона/ Х.И.Амирханов, А.С.Батыр-ыурзаев, С.Б.Еравдг и др. // Докл.АН СССР. - 1985. - Т.281. -

}> 3. - С.681-682.

36. Возраст вулканических базальтов Удоканской котловины (БРЗ) и оэ.Хубсугул (МНР) / Х.И.Амирханов, А.С.Батырмурзаев, И.О.Гар-гацев и др.// Докл.АН СССР. - 1985. - Т.285. - № 2. - C.4II-4I3.

37. Рассказов C.B., Батырыурзаев A.C. Кайнозойские базальты Витииского плоскогорья и определение их возраста // Геология и геофизика. - 1935. - № 5. - С.20-28.

28. Калий-аргоновый возраст щелочных базальтоидов Западной Камчатки / Х.И.Амирханов, А.С.Багырмурзаев, В.С.Антипин и др. и Докл.АН СССР. - 1906. - Т.2Я?. - Ш 2. - С.394-396.

39. Кинетические параметры радиогенного аргона как источник геохимической информации метаморфизма / H.С.Вардзе лашвили, Li. Р. Омарова, А.С.Батырыурзаев, Ш.А.Магомедов // Сообщения Ан.Гр.ССР.

- IÖ88. - Т.129. - № 2. - С.369-371.

40. А.С.Батырмурзаев. Приложения теории абсолатных скоростей реакции к оценке параметров диффузии радиогенного аргона // Докл. АН СССР. - 1988. - Т.303. - № 5. - С.1214-12Г?.

.41. Гусейнов A.A., Батырмурзаев A.C. Особенности электропроводности мусковитов при высоких температурах // Докл.АН СССР.

- 1988. - Т.304. - » I. - С.58-60.

42. Состав, стронциевая изотопия и калий-аргоновое датирование новейших базальтов Тувы J С.В.Рассказов, М.Н.Масловская,

Л.С.Батырмурзаев и др.// Геология и геофизика, ff 1989. - № 2.

- С.72-05.

43. Магомедов М.Н., Батнрмурзаев A.C. 0 температурной истории минералов // Геотермия, т.1 - Комплексное изучение геотермических объектов. -Махачкала: 1988. -, C.III-II9.

44. Батнрмурзаев A.C. Открытость радиоактивных систем и ее . использование для оценки температур наложенных процессов // Там же. - С.141-151.

45. Багирмурзаев A.C., Магомедов Ш.А. Применение обратных задач для оценки параметров нало-кенных процессов // У Всесоюзный симпозиум по кинетике и динамике геохимических процессов (тезисы докл.). Черноголовка, 19Ш. - С.19-20.

40, Влияние флюидного режима на миграцию аргона / А.С.Батыр-46

мурзяев, И.А.Магомедов, М.Р.Омарова и др.// Там же. - С.21-22.

47. Алибеков Г.Г.., Батырмурзаев A.C. Геотермический разрез Саатлинской скважины // Тан же. - С.7-8.

48. Влияния Р н Т условий на изотопное отношение ^Ач/^Ач и на сохранность АЧр в полевых шпатах из рудных гор (ГДР) // А.С.Батырмурзаев, Ш.А.Магомедов, М.Р. Омарова и др./ Тезисы докл.ХП Всесоюзный шшпозиум по стабильным изотопам в геохимии.

- !>!. ; Г9Ш. - С.333-340.

49. Батармурзаав A.C., Магомедаа Ш.А. Решение обратных геохимических задач для оценки параметров наложенных процессов в тектонатах // Тезисы докл.Всесоюзного совещания "Эндогенные процессы в зонах глубинных разломов". - Иркутск, 1989. - С,195-196.

50. Рассказов C.B., Батырмурзаев A.C., Магомедов Ш.А. Цикличность кайнозойского вулканизма яго-западного Прибайкалья// Геология и геофизика. - 1990. - js 6. - С.64-71.

51. Рассказов C.B., Батырмурзаев A.C., Магомедов Ш.А. К-Ач датирование кайнозойских базальтов Окинского плоскогорья // Там же. - 1990. - Ii 3. - С. 100-105.

52. Рассказов C.B., Батырмурзаев A.C., Магомедов И.А. Калий-аргоновое длтнровашс базальтов Тушинской долины // Советская геология. - 1990. - №9. - С.62-67.

53. Рассказов C.B., Батпрнурзаев A.C., Магомедов I11.A. Калий-аргоновое дзтировагае кайнозойских базальтов юго-западного обрамления Сибирской платформы // Советская геология. - 1991. -

- " 3. - С.02-65.

54. 0:.;аросз I.Ï.P., Батырнурзаев A.C., Гаджиев С.З. Компенсационный оТфзкт при диффузии К и '^Ач в половых пшатах // Докл. m СССР. - 1991. - Т.317. - .','> 2. - С.437-43Э.

r,5. Nonradiogenic St г ont! ил in norc Rapidly fron Potasnitra РеИ apnr tl;nn IbdioG?nie_ a Païados?/ K»"e-tzell,H.GeatanberßorfA,S. Batyrr.v^zaycT eta // Inotoporrraïin~19S7-v.23-îI 9-pp.350-351.

55.r;rr-ndt c»n. ,n.\tyi'R-atr2ay'2v A.3.,Brandt i.s.the inforaatic л capability ci op-m Ii-Ar nyate-s // 4 th ;~orfcirs dieting Icotny . . in tiatm-e.T.oipsis (МП) .Septcir.bir ,193b ,Ггосее<Ивг-рр. 171 -101.

57.Erar.ät S.3.,3^yrnnrr.aytîv A.3, .Brandt X.S.Contribution to the Theory of isotopes frecticning in a Van-der-'Vaala systems// Icotopenrra.xia-19eB-v.24-i; 3-ГР. 123-131 ^

47 ßW''