Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Новая калий-аргоновая геохронология редких и уникальных геологических и археологических объектов

ВАК РФ 25.00.04, Петрология, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Новая калий-аргоновая геохронология редких и уникальных геологических и археологических объектов"

УДК [550.93+621.039.86]

На правах рукописи

Л

Ш-

Будницкий Сергей Юрьевич

НОВАЯ КАЛИЙ-АРГОНОВАЯ ГЕОХРОНОЛОГИЯ РЕДКИХ И УНИКАЛЬНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И АРХЕОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Специальность 25.00.04 - Петрология, вулканология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

17 янв т

Владивосток 2013

005048396

005048396

Работа выполнена в Дальневосточном геологическом институте ДВО РАН.

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук

Высоцкий Сергей Викторович

кандидат геолого-минералогических наук Игнатьев Александр Васильевич

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

Авченко Олег Викторович

кандидат геолого-минералогических наук Бердников Николай Викторович

Ведущая организация: Институт геохимии им. А.П. Виноградова

СО РАН (г. Иркутск)

Защита состоится «07» февраля 2013 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного Совета Д 005.006.01 при Дальневосточном геологическом институте ДВО РАН, по адресу: 660022, г. Владивосток-22, пр-т 100-летия Владивостоку, 159.

Факс: (423)231-7847; Тел.: (423)231-8750 E-mail: fegi@online.marine.su

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ДВГИ ДВО РАН. Автореферат разослан » ^2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат геолого-минералогических наук

Б.И. Семеняк

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Определение возраста геологических объектов - основа любых историко-геологических реконструкций и геологических карт. Исторически сложилось так, что временными аспектами истории земной коры занимается стратиграфия. Объектами стратиграфии являются стратиграфические подразделения (стратоны) разного масштаба, совокупность которых составляет стратиграфические схемы. Вначале стратиграфические схемы строились как схемы-классификации историко-геологических процессов. Их положение в таких стратиграфических схемах определялось относительно друг друга (раньше-позже), но точное время формирования и длительность процесса установить было невозможно.

На Земле существует множество важных геологических объектов, время формирования которых определить с помощью относительной стратиграфии невозможно или возможно лишь приблизительно. И помочь здесь могут только методы радиометрического определения абсолютного возраста.

Одним из таковых является калий-аргоновый метод датирования, основанный на распаде калия, одного из широко распространенных элементов. Существующие на сегодняшний день классические варианты К/Аг метода, при всех своих достоинствах, не лишены определенных недостатков. Они требуют достаточно большого количества исследуемого материала, поддержания специфических условий (высокого вакуума и т.д.), длительного времени эксперимента. Поэтому создание простого и экспрессного метода, позволяющего датировать образцы из микронавесок, является чрезвычайно актуальной задачей.

Цель работы - определение абсолютного возраста редких и уникальных геологических и археологических объектов широкого временного диапазона из малых объемов материала.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить ряд следующих задач:

1. Создание нового простого и экспрессного метода, позволяющего датировать образцы из микронавесок.

2. Показать применимость метода для датирования редких и уникальных геологических и археологических объектов широкого возрастного диапазона.

• Определение возраста корундоносных месторождений Северной Карелии с аномально легким изотопным составом кислорода.

• Определение возраста мантийных ксенолитов вулкана Шаварын-Царам в Монголии.

• Определение возраста геологических и археологических образцов обсидиана, распространенных на Дальнем Востоке России.

Научная новизна. Разработан новый метод измерения микроколичеств изотопов аргона из минералов и горных пород в непрерывном потоке сверхчистого гелия с лазерной системой выделения для калий-аргоновой геохронологии.

Получены новые данные по изотопному датированию серии вулканических образований Шаварын-Царама по «валовому» составу пород и мономинеральным фракциям.

Проведено первое датирование K/Ar методом образцов корундоносных

пород из двух проявлений Северной Карелии. Получены согласованные результаты по сосуществующим минералам (биотит, амфибол).

Впервые определен геологический возраст обсидиановых артефактов из археологических памятников Приохотья, Колымы, Камчатки и Приморья. Проведена возрастная корреляция обсидианов из археологических памятников и коренных проявлений. Получены первые данные K-Ar датирования кислых вулканических стекол (обсидианов) Ичинского вулканического.

Достоверность результатов, приведенных в диссертации, подтверждена путем многократного и тщательного проведения экспериментов при исследовании изотопного состава аргона в образцах широкого возрастного спектра и сравнения полученных результатов с литературными данными и результатами, полученными в других геохронологических лабораториях.

Практическая значимость результатов. Разработан простой и экспрессный метод измерения количеств изотопов аргона для калий-аргоновой геохронологии из микронавесок образца. Полученные данные могут быть использованы при геологическом картировании территорий, реконструкции условий образования месторождений и в исследованиях геологических процессов формирования земной коры.

Калий-аргоновое датирование обсидиановых артефактов из археологических памятников позволяет решать актуальные задачи в рамках геоархеологических исследований по выявлению коренных источников археологического обсидиана. Полученные геохронологические данные в совокупности с результатами геохимического изучения вулканических стекол могут успешно использоваться при решении, как вулканических задач, так и при поисках коренных источников «рхеологического» обсидиана.

Апробация работы и публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ. Из них 6 - в центральных научных журналах, 7 - в сборниках «Материалов» международных конференций и российских симпозиумов.

Благодарности. Диссертация выполнена в лаборатории стабильных изотопов ДВГИ ДВО РАН под руководством д.г.-м.н. C.B. Высоцкого и к.г.-м.н.

A.B. Игнатьева, при постоянных консультациях к.г,-м.н. В.К. Попова, которым автор выражает свою искреннюю благодарность за помощь в постановке задач исследования и всестороннюю поддержку на всех этапах работы. За своевременное и оперативное предоставление химических анализов выражаю искреннюю благодарность И.В. Боровик, к.г.-м.н. A.A. Карабцову, Н.В. Зарубиной. Автор благодарит д.г.-м.н. Гоневчука (ДВГИ ДВО РАН), д.г.-м.н. Мартынова (ДВГИ ДВО РАН), к.г.-м.н. В.К. Попова (ДВГИ ДВО РАН), к.г.-м.н.

B.J1. Леонова (ИВиС ДВО РАН), д.г.-м.н. Левицкого В.И. (ИГХ СО РАН), к.г.-м.н. А.Б. Перепелова (ГЕОХИ СО РАН), к.и.н. И.Е. Воробья (Магаданский областной краеведческий музей), к.и.н. A.B. Пташинского (Камчатский педагогический университет), д.и.н. В.И. Дьякова (Дальневосточная таможенная академия), A.B. Гарковик (ИИАиЭ ДВО РАН) за предоставленные геологические и археологические образцы для исследований.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения общим объемом 133 страниц машинописного текста. В ней содержатся 38 иллюстраций, 18 таблиц и список литературы из 150 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Работа состоит из трех глав. В 1-й главе описаны проблемы определения возраста, метод калий аргонового датирования и постановка решаемых в работе задач. Во второй главе приводятся описания основных принципов разработки и создания нового метода измерения изотопов аргона. В третьей главе приведены решения задач по датированию редких и уникальных геологических и археологических объектов.

РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ МИКРОКОЛИЧЕСТВ ИЗОТОПОВ АРГОНА В НЕПРЕРЫВНОМ ПОТОКЕ ГЕЛИЯ

Для K/Ar датирования образцов из микронавесок был разработан и создан метод измерения изотопов аргона, в котором весь процесс выделения, сбора, очистки и измерения аргона ведется в потоке гелия.

Хроматограф

ЛАЗЕР Apilpitt fiOTftN

Рис. 1. Принципиальная схема установки для выделения, сбора и очистки аргона.

Установка состоит из следующих основных частей:

Система выделения газов из образцов и их последующей очистки.

Выделение аргона из образцов пород и минералов ведется в камере из нержавеющей стали. В камере имеется ZnSe окно для прохождения луча лазера и многозарядный держатель, в который помещаются анализируемые образцы. Через камеру продувается, постоянный поток очищенного гелия. Таким образом, плавление образцов и выделение аргона происходит в атмосфере гелия. Выделение газов из исследуемого образца ведется с помощью лазера С02 лазера FUSION 10.8 компании PHOTON MACHINES (США), с длиной волны 10 мкм и максимальной мощностью 50 Ватт. Мощности данного лазера достаточно, чтобы полностью расплавить анализируемые навески образцов [Ignatiev et al., 2009].

Все выделившиеся газы проходят первичную очистку на криогенной ловушке при температуре жидкого азота, не сконденсировавшиеся газы собираются на петле с активированным углем при температуре жидкого азота.

Весь выделившийся аргон выммораживается на петле с активированным

углем, после размораживания он в потоке гелия проходит через хроматогра-фическую колонку HP-MOLSIEVE 5AOD 0.32 длиной 30 метров. Колонка помещена в термостат при температуре 20 °С. Проходя через хроматографиче-скую колонку, аргон отделяется от других сопутствующий газов и примесей, в результате (во время выхода аргона из колонки) он выходит очищенным от каких-либо примесей [Hilkert et а!., 1999]. Процесс ввода исследуемого аргона в поток гелия происходит при помощи 6-ти портового переключателя ValcoValve. После разделения на хроматографической колонке аргон через делитель потока (OpenSplit) поступает в масс-спектрометр, где измеряется его изотопный состав.

Измерение ионных токов на масс-спектрометре проводится в пятилучевом режиме с помощью электрометрических усилителей. Сигнал после усилителей оцифровывается, и регистрируются в виде пиков ионных токов для 36Аг, 37Аг, 33Аг, 39Аг и 40Аг программным комплексом Isodat. Программа Isodat Acquisition обрабатывает формы пиков сигналов масс-спектрометра и выдает численные значения площадей пиков.

Система дозировки газа сравнения (рефференса).

Чтобы отказаться от трассера, в нашей установке мы использовали метод, взятый из «стабильных изотопов», где изотопный состав измеряемого газа сравнивается с порцией газа (аргона) известного изотопного состава (реффе-ренс). Отличием нашего метода заключается в том, что в «стабильных изотопах» измеряются относительные величины, а мы работаем с абсолютными количествами [Ignatiev et al., 2010].

В нашей системе в качестве рефференса выступает однопроцентная смесь аргона в гелии. Данная смесь имеет известный изотопный состав (воздушный). Смесь напускается равными порциями (дозами) с помощью дозато-

ра (рис. 2). Дозатор ка-

в атмосферу либруется при помощи

Не+Аг 1% (рефференса) были ис-

Нв ратуре.

Сравнивая площади под пиками изотопов рефференса и исследуемого аргона, мы получаем количества

Для калибровки дозатора газа сравнения

образцов с известным содержанием аргона (стандартов).

изотопов аргона в исследуемом образе. Система дозировки помещена в термостат,

где поддерживается при постоянной темпе-

Рис. 2. Система дозировки рефференса.

пользованы междуна-

Таблица 1. Воспроизводимость дозатора.

№ пика Ширина пика 40Аг, с Амплитуда пика 40Аг, мВ Площадь пика 40Аг, мВ*с Соотношение 40/36

1 22,2 7548 23757 312,5

2 20,3 7495 23584 315,3

3 23,0 7533 23624 314,0

4 19,9 7490 23482 315,9

5 19,2 7532 23559 315,2

6 ' 23,8 7483 23542 313,4

7 23,4 7485 23514 314,0

родные и межлабораторные стандарты с известным содержанием радиогенного аргона. Образцы стандартов помещались в камеру, после чего проходили весь цикл измерения. Затем сравнивались площади под пиками стандартов и рефференса, и по известным содержаниям радиогенного аргона в образцах стандартов рассчитывалась величина аргона-40 в дозе рефференса.

Расчеты показали, что величина аргона-40 в дозе рефференса составляет (0,620±0,008) нг.

Корректность полученных результатов.

Для проверки корректности результатов, полученных разработанным методом K-Ar датирования, были проведены измерения в образцах, предварительно изученных в других аналитических подразделениях.

Таблица 2. Результаты определения K-Ar возраста контрольных образцов в различных исследовательских центрах РАН.

№ п/п Номер образца Порода п Калий, % AW % Ar , рад нг/г Возраст, млн лет ±2ст Лаборатория

1 П-571 Андезито-базальт (вулк. стекло) >10 0,432 50 0,377 12,8±0,5 ДВГИ

2 0,432 - 0,410 13,6±0,8 ИГЕМ

3 П-517/9 Риолит (обсидиан) >10 3,771 5 7,57 29,4±0,9 ДВГИ

4 3,771 77,5 314,59 21,4±0,9 ИЗК

5 РК-3-1 Риолит (обсидиан) 8 3,347 20 0,702 3,09±0,19 ДВГИ

6 23 Риолит 8 3,99 Н.Д. 48,5 3,0±0,06 [Шеймович, Головин, 2003]

Примечание: п - число измерений одной пробы.

Обр. П-571 - вулканическое стекло андезитобазальтового состава, слагающее корку закалки лавового потока Шкотовского базальтового плато (Приморье). Полученное значение 12,8±0,5 млн. лет соответствует дате, полученной в лаборатории изотопной геохимии и геохронологии ИГЕМ РАН.

Обр. П-517/9 - обсидиан риолитового состава из пепловых туфов усть-суйфунской свиты (Приморье). Данный образец ранее был изучен в лабора-

тории изотопии и геохронологии ИЗК СО РАН. Для него выявлены значительные расхождения по содержанию воздушного и радиогенного аргона (табл. 2). Этим обусловлены различные значения возраста изученного образца.

Обр. РК-3-1 - обсидиан риолитового состава из экструзива г. Ягодная (Южная Камчатка). Полученное значение 3.09±0.19 млн лет является еще одним свидетельством корректности разработанного метода определения возраста пород. Результаты K-Ar датирования, полученные по двум образцам из экструзива риолитов г. Ягодная на Камчатке: в лаборатории изотопной геохимии и геохронологии ГИН РАН (обр. 23, табл. 2)"[Шеймович, Головин, 2003] имеют сопоставимые значения датировок (в пределах допустимых ошибок) с датировкой изученного нами образца (см. табл. 2).

Эксперименты по измерению микроколичеств изотопов аргона в потоке гелия на масс-спектрометре МАТ-253, выделенных из стандартов и из реальных образцов показали, что метод может использоваться для анализа малых количеств радиогенного аргона (пхЮ-12 г) с погрешностью, удовлетворяющей решениям многих геохронологических задач.

Отсюда следует, Первое защищаемое положение.

Разработан новый метод измерения микроколичеств изотопов аргона в непрерывном потоке гелия. Новый метод позволяет проводить изотопное датирование образцов широкого возрастного диапазона.

ВРЕМЯ ОБРАЗОВАНИЯ И МЕТАМОРФИЗМА КОРУНДОНОСНЫХ ПОРОД СЕВЕРНОЙ КАРЕЛИИ, АНОМАЛЬНО ОБЕДНЕННЫХ ТЯЖЕЛЫМИ ИЗОТОПАМИ КИСЛОРОДА И ВОДОРОДА

Исследованиями последних лет в Северной Карелии были обнаружены аномальные зоны самыми низкими значениями 51еО (до -26%о в гранате) и 5D (до -216%о в амфиболе) на Земле [Высоцкий и др., 2008; Крылов, 2008; Устинов и др., 2008; Bindeman et al., 2010]. Аномальная зона приурочена к породам одной толщи (чупинской) и дискретно фиксируется на протяжении нескольких сотен километров. Породы толщи метаморфизованы при высоких температурах и давлениях и образованы на начальных этапах развития Земли. Образование пород протолита оценивается почти в 3.0 млрд. лет, а корундовых проявлений в 1,9-1,8 млрд. лет [Bibikova et al., 2004; Серебряков и др., 2007].

Были выдвинуты две конкурирующие модели образования корундоносных пород:

1. Корундоносные породы образовались по фрагментам древних кор выветривания, содержащих метеорный флюид, обогащенный «легким» кислородом, в результате высокоградного метаморфизма на рубеже 2750-2720 млн. лет [Крылов, 2008; Крылов и др., 2011].

2. Корундоносные породы были сформированы по метасоматизированным (гидротермально измененным, пропилитизированным) вулканогенным и осадочным палеопротерозойским породам, подвергшимся высокобарному све-кофенскому (1,9-1,8 млрд. лет) метаморфизму [Высоцкий и др., 2008, 2011; Bindeman et al., 2010].

Для решения этой проблемы важно было провести исследование возраста корундоносных пород.

В работе проведены исследования минералов из месторождений Варац-кое и Хитостров. Полученные K/Ar возрасты представлены в таблице 3.

Таблица 3. Возрастные датировки минералов из пород корундовых проявлений Варацкое и Хитостров.

Месторождение № образца п Минерал Калий, % Агвозя,% Ar , рад' нг/г Возраст, млн. лет

Варацкое К-231/6 6 биотит 6,22 0,7 1330 1824±45

Варацкое К-231/6 7 амфибол 0,45 1,2 95.49 1811+45

Хитостров К-90/23 5 биотит 5,13 1,0 1166 1895±47

Хитостров К-90/23 7 амфибол 0,16 3,0 34.35 1814±63

Хитостров К-90/14 7 Биотит Хпоритизир. 3,60 3,0 489.3 1348±43

Хитостров К-156/3 7 биотит 8,54 1,5 1579 1660 ±34

Хитостров К-90/19 5 биотит 7,88 2,0 1437 1646 ±36

Хитостров К-84/6 5 биотит 8,02 1,7 1587 1736 + 34

Примечание: п - число измерений одной пробы.

Датирование К/Ar методом образцов корундоносных пород по сосуществующим минералам дало согласованные результаты в интервале 1811±45 -

- 1824±45 для Варацкого и 1814±63 - 1895±47 для Хитостровского проявлений [Высоцкий и др., 2011]. Учитывая чрезвычайную подвижность аргона и хрупкость K/Ar системы, приведенные цифры фиксируют верхнюю возрастную границу образования собственно корундоносных пород этих двух проявлений.

Датировки 1348,1660, 1646 и 1736 млн. лет, по-видимому, связаны с незначительными вторичными изменениями, которые приводили к потере радиогенного аргона.

Отсюда следует, Второе защищаемое положение.

Первое датирование K/Ar методом непосредственно корундоносных пород по сосуществующим минералам дало согласованные результаты в интервале 1811±45 - 1824±45 млн. лет для Варацкого и 1814±63 -

- 1895147 млн. лет для Хитостровского проявлений. Учитывая чрезвычайную подвижность аргона, приведенные цифры фиксируют верхнюю возрастную границу образования собственно корундоносных пород этих двух проявлений.

ВРЕМЯ И УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ МЕГАКРИСТАЛЛОВ И ЛАВ ЩЕЛОЧНО-БАЗАЛЬТОВОГО ВУЛКАНА ШАВАРЫН ЦАРАМ, МОНГОЛИЯ

Современные представления о глубинных процессах, протекающих в низах коры и верхней мантии и приводящих к генерации базальтовых магм, часто построены на результатах исследования ксенолитов в щелочных ба-зальтоидах и кимберлитах. Некоторые исследователи полагают, что в процессе метасоматического преобразования шпинелевых лерцолитов под воздействием флюидов образуются магмы щелочных базальтоидов [Коваленко и др., 1986]. А подтверждением процесса мантийного метасоматоза считаются мегакристаллы слюд и амфибола, а так же нодули слюдистых перидотитов, встречающихся в этих щелочных базальтоидах [Ионов и др., 1988; Коваленко и др., 1986; и др.].

В то же время существует точка зрения, что мегакристаллы слюд и амфи-

болов являются продуктом фракционной кристаллизации в глубинном магматическом очаге [Кепежинскас, 1979; Литасов, Литасов, 1999; Irving, 1974; и др.]. Некоторые полагают, что мегакристаллы могут кристаллизоваться из более ранней порции магмы, чем вмещающий их базальт.

Решение этой проблемы ранее проводилось на основе геохимических исследований пород и минералов, но не использовался метод геохронологического датирования. Это связано с недостаточными техническими возможностями существовавших методик изотопного датирования.

Для решения проблемы было продатированно 3 санидина, 5 биотитов и 3 флогопита. Результаты К/Аг датирования приведены в табл. 4. Выделяется четыре возрастных интервала: один - среднемиоценовый (15,5-12,2 млн. лет назад) и три - четвертичных (1,87-1,82 млн. лет назад, 1,44-1,33 млн. лет назад и 0,54-0,44 млн. лет назад). Наиболее молодой интервал (0,54-0,44 млн. лет назад) соответствует, вероятно, времени излияния лав Шаварын-Царама. Эти датировки совпадают с К-Аг датировкой базальта [Кононова, 1988], и Ar-Ar датировкой санидина [Кривоносова, 2005]. Датировки мегакристаллов санидина соответствуют датировкам лавового потока и обломкам вулканического стекла из резургентного материала постройки, что свидетельствует об отсутствии в санидине избыточного аргона вследствие полной дегазации мегакристаллов в результате теплового воздействия магматических расплавов и газов и отсутствия захваченных магматических газов (в том числе, арго-на-40) при кристаллизации. Возможно, санидин кристаллизовался в процессе заключительного вулканического события.

В отличие от санидинов, слюды в виде мегакристаллов и в составе полнокристаллических включений содержат избыточный (унаследованный) аргон. По группированию датировок реконструируются среднемиоценовый и два четвертичных эпизода кристаллизации слюд.

Самый древний эпизод (15,5-12,2 млн. лет назад) установлен по флогопитам шпинелевого лерцолита и якупирангита. Он коррелируется с начальным этапом излияний калиевых базальтов на Угей-Нурском вулканическом поле Орхон-Селенгинского среднегорья.

Четвертичные эпизоды (1,44-1,33 млн. лет назад и 1,87-1,82 млн. лет назад) получены по флогопиту из пироксенита, биотиту из прослоя в гранатовом лерцолите и мегакристаллам биотита. Они коррелируются с ранними четвертичными базальтовыми извержениями Тарят-Чулутынского поля. Лавы с возрастом 1,9+0,1 млн. лет и 1,2±0,1 млн. лет описаны в пределах этого поля недалеко от вулкана Шаварын-Царам [Чувашова, 2010].

Анализ приведенных материалов показывает, что изученные ксенолиты более всего напоминают фрагменты глубинного щелочно-ультраосновного комплекса, формирование которого протекало в последние 15,5 млн. лет и сопровождалось периодическим излиянием на поверхность щелочно-базальтоидных лав. Группирование датировок в интервалы не является случайным, а отражает известные вулканические события.

Таким образом получаем Третье защищаемое положение:

Изученные ксенолиты и мегакристаллы вулкана Шаварын-Царам представляют собой фрагменты глубинного щелочно-ультраосновного комплекса, формирование которого протекало в последние 15,5 млн. лет

Таблица 4. Результаты K-Ar датирования пород и минералов палеовулкана Шаварын-Царам.

Номер обр. Материал п К, масс. % 40Аг , нг/г рад' 40Аг ,% возд' Возраст, млн. лет

Шц07-3 Лавовый поток (вал) 7 3,11* 0,104±0,009 72 0,50±0,04

Шц07-9 Вулканическое стекло 4 * со С)" 0,126±0,009 84 0,49+0,04

Шц07-4а Мегакристалл санидина 5 7,58* 0,241+0,018 ■7П 0,47±0,04

Шц07-4б Мегакристалл санидина 6 8,67* 0,32±0,02 66 0,54±0,04

Шц07-4 Мегакристалл санидина 6 8,33* 0,25±0,07 85 0,44±0,12

Шц07-8а Мегакристалл биотита 7 7,48* 0,73±0,03 93 1,44±0,02

ШЦ07-12 Прослой биотита из гранатового лерцолита 5 7,66* 0,72±0,03 62 1,38±0,09

Шц07-17 Мегакристалл биотита 5 7,76* 0,70±0,03 67 - 1,33±0,06

Шц07-22 Мегакристалл биотита 6 7,67* 0,97±0,04 71 1,87±0,08

Шц07-05 Мегакристалл биотита 5 7,60* 0,94±0,04 93 1,82±0,15

Шц07-22а Флогопит из пироксенита 3 8,28* 1,05±0,04 76 1,87±0,08

Шц07-29 Флогопит из флогопитового клинопироксенита (якупирангит) 5 8,00* 8,5±0,4 61 15,5±0,7

Шц07-19 Флогопит из шпинелевого лерцолита 5 7,85** 6,5±0,3 19,4 12,2±0,6

Примечание: п - число измерений одной пробы. * - определялось методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на спектрометре ЮАР 6500Duo (Thermo Scientific), ** - определялось на рентгеновском микроанализаторе JXA-8100.

и сопровождалось периодическим излиянием на поверхность щелочно-базальтовых лав. Слюды из включений вулкана Шаварын-Царам обладали высокой энергией активации миграции радиогенного аргона, обеспечившей его накопление при радиоактивном превращении 40К и сохранность in situ. В кинетическом отношении, высокие температура и давление играли в диффузии аргона роль взаимно компенсирующих факторов; высокая температура усиливала диффузию, а давление - подавляло ее.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ K-AR ДАТИРОВАНИЯ ВУЛКАНИЧЕСКИХ СТЕКОЛ ИЗ АРХЕОЛОГИЧЕСКИХ ПАМЯТНИКОВ И КОРЕННЫХ ПРОЯВЛЕНИЙ НА ДАЛЬНЕМ ВОСТОКЕ РОССИИ.

Геоархеологические исследования на Дальнем Востоке России связаны с изучением источников «археологического» обсидиана на основе геохимического изучения археологических и геологических образцов [Вулканические стекла..., 2000]. При этом исследователи часто сталкиваются с проблемой идентификации и поиска коренных проявлений стекла (источников), являющихся местом его добычи или сбора древним человеком в период палеолита, неолита и раннего железного века.

Геохронология вулканических стекол Восточного Сихотэ-Алиня.

С целью выявления коренного источника археологического обсидиана группы «Самарга» выделенной в [Вулканические стекла ..., 2000], была проведена K-Ar датировка двух образцов обсидиана из археологических памятников «Светлая-Устье» и «Самарга» (обр. П-1 и обр. 13, табл. 5), на севере Приморья.

Таблица 5. Результаты К/Аг датирования вулканических стекол.

№ п/п Номер образца Порода п Калий, % % Ar , нг/г рад' Возраст, млн лет± 2а Примечание

Приморье и вулкан Пектусан

1 П-1 риолит 5 3,27 9 7,23±0,21 35,1±1,0 Памятник Светлая-устье

2 13 риолит 5 3,30 7 6,51±0,19 32,16±0,96 памятник Самарга

3 П-8А трахириолит 7 4,4 55 0,354±0,11 1,255+0,037 Памятник Тимо-феевка-1

Камчатка

1 G-7 Обсидиан 6 3,92 45 1,401 ±0,041 5,57+0,16 оз. Палана

2 КР-3-1 Обсидиан 3 3,34 20 1,271 ±0,038 5,90+0,18 Памятник

3 3 3,34 20 1,36±0,04 6,32+0,18 «Пахачи»

4 G-1 Обсидиан 7 3,90 98,9 0,705±0,036 2,78+0,14 р. Быстрая

5 КТЕ-4 Обсидиан 6 3,07 38 0,577±0,017 2,77±0,085 Димшикан

6 KLD-2 Обсидиан 5 4,13 95 0,315±0,022 1,312+0,087 Носичан

7 КР-20-6 Обсидиан 5 3,31 31 0,647±0,020 3,27+0,09 Памятник «Анавгай»

8 КР-1-1 Обсидиан 6 2,76 50 0,331±0,009 1,938+0,057 Памятник «Авача»

9 РК-3-1 Обсидиан 4 3,34 20 0,702 3,06+0,19 г. Ягодная

Приохотье

1 2 Gizhiga 1-2 Обсидиан 2 3,36 30 1,235±0,037 5,12+0,15 р. Гижига

3 Omolon 2-3 Обсидиан 5 3,53 97 0,537±0,054 2,22+0,22 р. Омолон

Примечание: п - число измерений одной пробы. Концентрации калия - методом нейтронно-активационного анализа, обр. П-571 и П-517/9 - методом фотометрии пламени.

Рис. 3. Схема распространения обсидиановых артефактов геохимической группы «Самарга» в археологических памятниках Приморья и Приамурья и местонахождение предполагаемого источника, обозначенного цифрой 1 (по: Попов и др., 2006, с упрощениями).

Результаты K-Ar датирования показали, что возраст вулканических стекол соответствует времени проявления эоцен-олигоценового кислого вулканизма Восточного Сихотэ-Алиня. Геологические данные по эоцен-олигоценовому вулканизму этого региона позволили сделать предположение о возможном местонахождении источника обсидианов этой группы в пределах Буинской вулканоструктуры, в бассейне р. Самарга, где по данным геолого-съемочных работ, в разрезе, отмечаются коренные выходы перлитов и обсидианов рио-литового состава.

Геохронология «археологического» обсидиана вулкана Пектусан.

Было проведено калий-аргоновое датирование образца обсидиана трахи-риолитового состава (обр. П-8А, табл. 5), представляющего собой артефакт из археологического памятника Тимофеевка 1 на юге Приморья. Данный образец является типовым для выделенной геохимической группы вулканических стекол «вулкан Пектусан», коренной источник для которого достоверно не установлен [Вулканические стекла..., 2000].

Было установлено, что геологический возраст обсидиана составляет 1,25±0,03 млн. лет. Полученная датировка хорошо согласуется с геологическими данными, полученными корейскими геологами [Геология Кореи, 1993] и подтверждает правильность предварительного вывода о нахождении коренного источника обсидианов данной геохимической группы на вулкане Пектусан [Вулканические стекла ..., 2000]. Кроме того, полученное значение абсолютного возраста вулканического стекла трахириолитового состава является новым для данного типа пород, слагающих постройку вулкана и дополняет схему геохронологической последовательности его извержений в плиоцен-четвертичный период [Сахно, 2007].

Рис. 4. Положение источника обсидианов «вулкан Пектусан» и особенности их распространения в археологических памятниках Приморья [по: Вулканические стекла..., 2000]. 1 - вулкан Пектусан; 2 - археологические памятники с обсидиановыми артефактами из данного источника.

Геохронология вулканических стекол Камчатки.

Решение обратной задачи поиска источника археологического обсидиана, используя K-Ar датировки, позволяет ограничить круг рассматриваемых объектов, иногда с большой степенью вероятности установить его местонахождение. Особенно это важно для вулканических областей с большим количеством проявлений (источников) вулканического стекла.

Проведено датирование как геологических, так и археологических образцов, характеризующих выделенные геохимические типы вулканических стекол с целью определения возраста проявлений вулканических стекол в различных вулканических зонах Камчатки и «привязки» обсидиановых артефактов к близким им по возрасту вулканическим постройкам. Последнее связано с задачей выявления коренных источников для выделенных геохимических типов (групп) археологического обсидиана. Результаты исследований представлены в табл. 5.

Геологические образцы. Для установления возраста наиболее важных проявлений обсидиана из основных вулканических зон Камчатки были проанализированы обсидианы Ичинского вулканического центра, оз. Палана (Срединный хребет), Начикинского месторождения и г. Ягодная (Южная Камчатка).

Паланское проявление обсидиана. Паланское проявление расположено в верховьях р. Палана и сложено «дайковыми и пластовыми телами» обсиди-

ана в вулканитах алнейской серии [Шевчук, 1981]. Полученная нами датировка (Обр. G-7, табл. 5) - 5,57±0,16 млн. лет, подтверждает сделанный в работе [Пеонов и др., 2008] вывод о раннеплиоценовом возрасте кислого вулканизма Срединного хребта Камчатки.

Обсидианы Ичинского вулканического центра. В пределах Ичинского вулканического центра в настоящее время известно более десяти коренных проявлений обсидиана.

Однако проявления вулканического стекла до сих пор остаются геохро-нологически не изученным. Из исследуемых образцов, один образец проявления Носичан характеризуется высоким содержанием воздушного аргона (обр. KLD-2, табл. 5). Лишь обсидиан месторождения Димшикан содержит умеренное количество воздушного аргона.

Димшиканское проявление. Обсидианы Димшиканского проявления об-

156' 162°

Рис. 5. Схема расположения геохроноуогически изученных источников обсидиана на Срединном хребте Камчатки [геохронологическая схема дана по: Леонов и др., 2008]. 1 - четвертичные вулканиты; 2 - дочетвертичные вулканиты; 3 - действующие вулканы; 4 - круглые значки: точки отбора образцов игнимбритов проанализированы Ar-Ar методом [по Леонов и др., 2008]; квадратные: образцы обсидианов, проанализированы К/Ar методом из кореных проявлений: 1 - р. Быстрая, 2 - Носичан, 3 - Димшикан, 4 - оз. Палана.

разуют линзовидные тела среди риолитовых потоков в составе алнеискои серии. Полученная нами K-Ar датировка обсидиана (обр. КТЕ-4, табл. 5) -2,77±0,085 млн. лет свидетельствует о формировании риолитов и связанных с ними вулканических стекол в позднем плиоцене, что отвечает алнейской фазе вулканизма Камчатки.

Проявление обсидианов в верховьях р. Быстрая на восточном склоне Срединного хребта. Вулканические стекла слагают покровное (пластовое) теловразрезекислыхвулканитовалнейской серии. Породы светло-коричневого цвета, содержат вкрапленники плагиоклаза (до 10%) (обр. G-1, табл. 5). Полученное значение их абсолютного возраста (2,78±0,14 млн. лет) также соответствует алнейской фазе кислого вулканизма Камчатки.

Носичанское проявление обсидианов. Вулканические стекла данно-

____го проявления встречаются среди

экструзивных риолитов среднего плейстоцена [Деколядо, 1981]. Калий-аргоновое датирование образца обсидиана данного проявления указывает на эоплейстоцено-вый возраст экструзивных риолитов (1,31 ±0,08 млн. лет), которые не связаны с плиоценовым этапом игним-бритового вулканизма Срединного хребта.

Археологические образцы. Из

семи геохимических групп, состоящих только из обсидиановых орудий, нами были продатированны четыре образца (табл. 5). Для датирования геохимической группы КАМ-01 был выбран типовой образец обсидиана из культурного слоя памятника «Авача» (обр. КР-1-1, табл. 5). Полученная датировка - 1,938±0,057 млн. лет, свидетельствует об эоплей-стоценовом возрасте коренного проявления (источника) вулканического стекла. Учитывая данные В.К. Попова [Попов и др., 2007; Grebennikov et al„ 2010] и В.Л Леонова [Леонов и др., 2008] можно сделать предположение о возможном местонахождении коренного проявления обси-Рис. 6. Распространение обсидианов дианов данной группы артефактов геохимических типов (групп) КАМ-1 и в пределах вулканической постройки КАМ-10 в археологических памятниках кальдеры Карымшина. Камчатки и местонахождение предпо- для датирования второй геохими-лагаемых источников [Grebennikov et al., ческой группь| кдм-Ю, был выбран

обсидиановый артефакт памятника Анавгай (обр. КР-20-6,табл.5). Полученная датировка (3,27+0,09 млн. лет, табл. 5) свидетельствует о позднеплиоценовом возрасте коренного источника обсидианов этой группы. По геохимическому составу обсидианы близки вулканическим стеклам Восточно-Камчатского вулканического пояса [Попов и др., 2007; СгеЬепгикоу е! а1., 2010]. Исходя из выше изложенного, можно предположить, что их коренной источник может быть связан с выходами плиоценовых игнимбритов Карымского вулканического центра. К ним, например, относятся игнимбриты г. Стол, расположенной на водоразделе рек Левая и Правая Жупанова. Возраст обсидиана, слагающего фьямме и обломки в игнимбритах этой толщи, составляет 3,71+0,08 млн. лет [Леонов и др., 2008; ВЫетап е! а1., 2010].

Третью геохимическую группу, «КАМ-08», образуют вулканические стекла (9 образцов) памятников «Пахачи», «Ваймитангин» и «Пенжина» на севере Камчатского полуострова, в Корякин [6геЬепп11^ е! а1., 2010]. Был изучен образец обсидиана из археологического памятника «Пахачи» (обр. КР-3-1, табл. 5). Из двух разновидностей образца обсидиана, сложенного: а) прозрачным и б) слабо просвечивающим (с многочисленными включениями рудных минералов) стеклом, получены две даты (5,90±0,18 и 6,32±0,18 млн. лет, табл. 5), указывающие на позднемиоцено-вый возраст обсидиана. Полученные датировки позволяют предположить нахождение коренного источника обсидианов этой группы артефактов в одной из вулканических построек Срединного хребта Камчатки.

ГЕОХРОНОЛОГИЯ ОБСИДИАНОВЫХ АРТЕФАКТОВ ИЗ АРХЕОЛОГИЧЕСКИХ ПАМЯТНИКОВ КОЛЫМЫ И ПРИОХОТЬЯ Для ограничения района поисков коренных источников обсидиана на границе Чукотки и Колымы нами были продатированны два археологических образца из памятников «Старая Гижига» и «Нижний Коаргычан» - типовые представители двух наиболее распространенных геохимических групп археологического обсидиана в бассейнах Омолона (Колыма) и Гижиги (Приохотье). Полученные датировки обсидиа-

Рис. 7. Распространение обсидианое в археологических памятниках Приохотья и Колымы, и местонахождение предполагаемых источников [вгеЬепп/коу е? а/., 2010].

нового орудия памятника «Старая Гижига» (обр. Gizhiga-1-2, табл. 5) по двум определениям составляет 5,12+0,15 млн. лет. Возраст обсидиана памятника Нижний Коаргычан (обр. Omolon-2-З, табл. 5) - 2,22±0,22 млн. лет.

Полученные данные позволяют с большой долей уверенности предположить, что коренные источники обсидиана расположены в северной части Срединного хребта Камчатки. На это указывают как результаты датирования вулканических стекол этого региона (табл. 5.), так и особенности их геохимического состава, характерные для плиоцен-четвертичных вулканических пород Срединного хребта [Попов и др., 2007].

Из всего вышеперечисленного получаем Четвертое защищаемое положение:

Полученные впервые K-Ar датировки обсидианов из коренных проявлений и археологических памятников Дальнего Востока и Северо-Востока России дополняют геохронологическую схему развития кайнозойского вулканизма Камчатки, Приморья, сопредельных районов Кореи и Китая и позволяют разработать стратегию поисков коренных источников археологического обсидиана.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработан и использован новый метод измерения микроколичеств изотопов аргона из минералов и горных пород в непрерывном потоке сверхчистого гелия с лазерной системой выделения для калий-аргоновой геохронологии.

Приведены первые результаты датирования К/Аг методом образцов корундоносных пород из двух проявлений Северной Карелии. Получены согласованные результаты по сосуществующим минералам (биотит, амфибол).

Приведены новые данные по изотопному датированию серии вулканических образований Шаварын-Царама, по «валовому» составу пород и мономинеральным фракциям.

Получены новые К-Аг датировки возраста вулканических стекол из коренных появлений и археологических памятников Дальнего Востока и Северо-Востока России - Приморья, Камчатки, Колымы, Чукотки. Калий-аргоновое датирование обсидиановых артефактов проведено впервые. Основные выводы по К-Аг датированию геологических и археологических образцов обсидиана заключаются в следующем:

1. Результаты определения абсолютного возраста обсидиана трахириоли-тового состава подтвердили сделанные по геохимическим данным выводы [Вулканические стекла..., 2000] о местонахождении коренного источника вулканического стекла этой группы на вулкане Пектусан.

2. Результаты калий-аргонового датирования обсидиановых артефактов из археологических памятников «Самарга» и «Светлая-устье» на севере Приморья позволили значительно сократить ареал поиска местонахождения источника обсидианов среди вулканических структур Восточного Сихотэ-Алиня и выделить близкую им по возрасту вулканическую постройку, в пределах которой, возможно, и расположено проявление вулканических стекол данного геохимического типа.

3. Получены первые К-Аг датировки возраста проявлений обсидианов Ичинского вулканического центра и северной части Срединного хребта Кам-

чатки. Результаты исследования подтверждают сделанные в работе [Леонов и др., 2008] выводы о раннеплиоценовом возрасте кислого вулканизма Срединного хребта Камчатки. Полученные K-Ar датировки обсидиановых артефактов из археологических памятников Камчатки позволили предположить местонахождение источников археологического обсидиана среди одновоз-растных структур Восточной и Южной Камчатки, и Срединного хребта. Полученные датировки обсидианов являются оригинальными и дополняют геохронологическую схему развития неоген-четвертичного вулканизма Камчатки.

4. Впервые определен геологический возраст обсидиановых артефактов из археологических памятников Приохотья, Колымы и Чукотки. Показано, что по возрасту и геохимическому составу они коррелируют с продуктами плиоцен-четвертичного кислого вулканизма Камчатки. Сделано предположение о местонахождении источников изученных обсидиановых артефактов в вулканических постройках Срединного хребта Камчатского полуострова.

Результаты исследований показали возможность продуктивных аналитических исследований по разработанной методике, с использованием минимального количества анализируемого материала (порядка 1-10 мг). Показано, что разработанный метод может успешно применяться в геологических и геоархеологических исследованиях.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Ignatiev A.V., Velivetskaya T.A., Budnitskiy S.Y. A continuous flow mass spectrometry technique of argon measurement for K/Ar geochronology // Rapid Communications in Mass Spectrometry, 2009. V. 23. Issue 16. P. 2403-2410.

Игнатьев A.B., Веливецкая T.A., Будницкий С.Ю. Метод определения изотопов аргона в непрерывном потоке гелия для К/Аг геохронологии II Масс-спектрометрия.2009. Т. 6(4). С. 205-214.

Ignatiev А.V., Velivetskaya Т.А., Budnitskiy S.Y. A Method for Determining Argon Isotopes in a Continuous Helium Flow for K/Ar Geochronology // Journal of Analytical Chemistry, 2010. V. 65. No. 13. P. 1347-1355.

Высоцкий C.B., Игнатьев A.B., Левицкий В.И., Будницкий С.Ю., Веливецкая Т.А. Новые данные по стабильным изотопам минералов корундоносных образований Северной Карелии (Россия)//ДАН. 2011. Т. 9. № 1. С. 95-98.

Высоцкий C.B., Будницкий С.Ю., Рассказов C.B., Игнатьев A.B., Веливецкая Т.А., Карабцов A.A. О сохранности радиогенного аргона в мантийных слюдах in situ: датирование глубинных включений палеовулкана Шаварын-Царам, Монголия //ДАН, 2011. Т. 440. № 5. С. 674-677.

Будницкий С.Ю., Боровик И.В., Демешко И.В. Применение масс-спектрометра МАТ-253 (Thermo Electron, Германия) для К/Ар геохронологии // Материалы III Международной конференции по масс-спектрометрии. Звенигород, Россия,2007.

Ignatiev A.V., Velivetskaya Т.А., Budnitskiy S.Y. Method for measurement of Ar isotopes in He stream (confio) for K/Ar geochronology // Goldschmidt Conference Abstracts. Cologne, Germany, 2007.

Игнатьев A.B., Веливецкая T.A., Будницкий С.Ю. Измерение изотопов Ar методом CF-IRMS для К/Аг геохронологии // 3 СЪЕЗД ВМСО и Всероссийская конференция с международным участием «Масс-спектрометрия и ее прикладные проблемы». Москва, 2007.

Ignatiev A.V., Velivetskaya T.A., Budnitskiy S.Y. Laser CF-MS technique Ar isotopes measurement for K/Ar geochronology // Joint European Stable Isotope Users group Meeting (JESIUM-2008). French Society of Stable Isotopes (SFIS). France, Presqu'île de Giens.

Budnitskiy S.Y., Ignatiev A. V., Velivetskaya TA. Method for measurement of Ar isotopes in He stream (conflo) for K/Ar geochronology // 33rd International Geological Congress. Oslo, Norway, 2008.

Будницкий С.Ю. , Игнатьев A.B., Веливецкая T.A. Новый метод измерения микроколичеств изотопов аргона в непрерывном потоке гелия для калий-аргоновой геохронологии // I Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов, посвященная памяти академика А.П. Карпинского. Санкт-Петербург, 2009.

Budnitskiy S.Y., Ignatiev А.V., Velivetskaya T.A. New method for measurement of argon isotopes in helium flow for potassium-argon geochronology // 18th International Mass Spectrometry Conference. Bremen. Germany, 2009.

Сергей Юрьевич БУДНИЦКИЙ

НОВАЯ КАЛИЙ-АРГОНОВАЯ ГЕОХРОНОЛОГИЯ РЕДКИХ И УНИКАЛЬНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И АРХЕОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Подписано к печати 18.12.2012 г. Печать офсетная. Формат 60x90/16. Бумага офсетная. Усл. п. л. 1,25. Уч.-изд. л. 1,01. Тираж 100 экз. Заказ 136

Отпечатано в типографии ФГУП Издательство «Дальнаука» ДВО РАН 690041, г. Владивосток, ул. Радио,7

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Будницкий, Сергей Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ПРОБЛЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗРАСТА В ГЕОЛОГИИ.

1.1 Методы определения относительного возраста.

1.2 Радиометрическая геохронология.

1.3 Принципы и методы К/Аг датирования.

1.3.1 Основы К/Аг метод датирования.

1.3.2 Методы измерение изотопного состава аргона.

1.3.3 Точность и воспроизводимость измерений при изотопном разбавлении.

1.4 Геологические особенности некоторых уникальных геологических и археологических объектов и проблема их возрастного датирования.

1.4.1 Зона корундоносных пород Северной Карелии, аномально обедненных тяжелыми изотопами кислорода и водорода.

1.4.2 Геологические особенности щелочно-базальтового вулкана Шаварын Царам, Монголия.

1.4.3 Геологическая позиция проявлений вулканических стекол на Дальнем Востоке России.

ГЛАВА И. РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ

МИКРОКОЛИЧЕСТВ ИЗОТОПОВ АРГОНА В НЕПРЕРЫВНОМ ПОТОКЕ

ГЕЛИЯ.

2.1 Адаптация масс-спектрометра МАТ-253 для количественных измерений изотопов аргона.

2.2 Установка для выделения, очистки и измерения изотопного состава аргона из образца, с использованием моноизотопа трассера Аг.

2.2.1. Высоковакуумная линия.

2.2.2. Система криофокусировки.

2.2.3. Система очистки исследуемого аргона.

2.2.4. Методика измерения.

2.2.5. Результаты измерений.

2.3 Разработка и создание метода СР-ОС-111М8 с лазерной системой плавления образцов.

2.3.1. Система дозировки газа сравнения (рефференса).

2.3.2. Методика измерения и расчетов.

2.3.3. Результаты измерений.

2.4. Выводы.

ГЛАВА III. КАЛИЙ-АРГОНОВАЯ ГЕОХРОНОЛОГИЯ РЕДКИХ И

УНИКАЛЬНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И АРХЕОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ.

3.1. Время образования и метаморфизма корундоносных пород Северной Карелии, аномально обедненных тяжелыми изотопами кислорода и водорода.

3.1.1. Геологическое положение.

3.1.2. Особенности минералогии.

3.1.3. К -Аг датирования и проблема возраста корундоносных пород Северной-Карелии.

3.2. Время и условия формирования мегакристаллов и лав щелочно-базальтового вулкана Шаварын-Царам, Монголия.

3.2.1. Геологическое положение.

3.2.2. Особенности минералогии.

3.2.3. К/Аг датирования пород и минералов щелочно-базальтового вулкана Шаварын Царам, Монголия.

3.3. Интерпретация результатов К/Аг датирования вулканических стекол из археологических памятников и коренных проявлений на Дальнем востоке

России.

3.3.1. Геохронология вулканических стекол Восточного Сихотэ-Алиня.

3.3.2. Геохронология"археологического" обсидиана вулкана Пектусан.

3.3.3. Геохронология вулканических стекол Камчатки.

3.3.4. Геохронология обсидиановых артефактов из археологических памятников Колымы и Приохотья.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Новая калий-аргоновая геохронология редких и уникальных геологических и археологических объектов"

Определение возраста геологических объектов - основа любых историко-геологических реконструкций и геологических карт. Исторически сложилось так, что временными аспектами истории земной коры занимается стратиграфия. Объектами стратиграфии являются стратиграфические подразделения (стратоны) разного масштаба, совокупность которых составляет стратиграфические схемы. Вначале стратиграфические схемы строились как схемы-классификации историко-геологических процессов. Их положение в таких стратиграфических схемах определялось относительно друг друга (раньше-позже).

На Земле существует множество важных геологических объектов, время формирования которых определить с помощью относительной стратиграфии невозможно или возможно лишь приблизительно. И помочь здесь могут только методы радиометрического определения абсолютного возраста. Внедрение в стратиграфию радиометрических методов определения возраста дало возможность создать метрику, выраженную в годах.

Одним из таковых является калий-аргоновый метод датирования, основанный на распаде калия, одного из широко распространенных элементов. Существующие на сегодняшний день классические варианты K/Ar метода, при всех своих достоинствах, не лишены определенных недостатков. Они требуют достаточно большого количества исследуемого материала, поддержания специфических условий (высокого вакуума и т.д.), длительного времени эксперимента. Поэтому создание простого и экспрессного метода, позволяющего датировать образцы из микронавесок, является чрезвычайно актуальной задачей.

Цель работы - определение абсолютного возраста редких и уникальных геологических и археологических объектов широкого временного диапазона из малых объемов материала.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить ряд следующих задач:

1. Создание нового простого и экспрессного метода, позволяющего датировать образцы из микронавесок.

2. Определение возраста корундоносных месторождений Северной Карелии с аномально легким изотопным составом кислорода.

3. Определение возраста мантийных ксенолитов вулкана Шаварын-Царам в Монголии.

4. Определение возраста геологических и археологических обсидианов.

Защищаемые положения:

1. Разработан новый метод измерения микроколичеств изотопов аргона в непрерывном потоке гелия. Новый метод позволяет проводить изотопное датирование образцов широкого возрастного диапазона.

2. Первое датирование К/Ar методом непосредственно корундоносных пород по сосуществующим минералам дало согласованные результаты в интервале 1811±45 - 1824±45 млн. лет для Варацкого и 1814±63 - 1895±47 млн. лет для Хитостровского проявлений. Учитывая чрезвычайную подвижность аргона, приведенные цифры фиксируют верхнюю возрастную границу образования собственно корундоносных пород этих двух проявлений.

3. Изученные ксенолиты и мегакристаллы вулкана Шаварын-Царам представляют собой фрагменты глубинного щелочно-ультраосновного комплекса, формирование которого протекало в последние 15.5 млн. лет и сопровождалось периодическим излиянием на поверхность щелочно-базальтовых лав. Слюды из включений вулкана Шаварын-Царам обладали высокой энергией активации миграции радиогенного аргона, обеспечившей его накопление при радиоактивном превращении 40К и сохранность in situ. В кинетическом отношении высокие температура и давление играли в диффузии аргона роль взаимно компенсирующих факторов; высокая температура усиливала диффузию, а давление -подавляло ее.

4. Полученные впервые К/Аг датировки обсидианов из коренных проявлений и археологических памятников Дальнего Востока и Северо-Востока России дополняют геохронологическую схему развития кайнозойского вулканизма Камчатки, Приморья, сопредельных районов Кореи и Китая и позволяют разработать стратегию поисков коренных источников археологического обсидиана. Научная новизна

Разработан новый метод измерения микроколичеств изотопов аргона из минералов и горных пород в непрерывном потоке сверхчистого гелия с лазерной системой выделения для калий-аргоновой геохронологии.

Получены новые данные по изотопному датированию серии вулканических образований Шаварын-Царама по "валовому" составу пород и мономинеральным фракциям.

Впервые проведено датирование К/Аг методом образцов корундоносных пород из двух проявлений Северной Карелии. Получены согласованные результаты по сосуществующим минералам (биотит, амфибол).

Получены первые данные К/Аг датирования кислых вулканических стекол (обсидианов) Ичинского вулканического центра и северной части Срединного хребта Камчатки. Впервые определен геологический возраст обсидиановых артефактов из археологических памятников Приохотья, Колымы, Камчатки и Приморья. Проведена возрастная корреляция обсидианов из археологических памятников и коренных проявлений.

Достоверность результатов, приведенных в диссертации, подтверждена путем многократного и тщательного проведения экспериментов при исследовании изотопного состава аргона в образцах широкого возрастного спектра и сравнения полученных результатов с литературными данными и результатами, полученными в других геохронологических лабораториях. Практическая значимость результатов.

Разработан простой и экспрессный метод измерения количеств изотопов аргона для калий-аргоновой геохронологии из микронавесок образца. Полученные данные могут быть использованы при геологическом картировании территорий, реконструкции условий образования месторождений и в исследованиях геологических процессов формирования земной коры.

Калий-аргоновое датирование обсидиановых артефактов из археологических памятников позволяет решать актуальные задачи в рамках геоархеологических исследований по выявлению коренных источников археологического обсидиана. Полученные геохронологические данные в совокупности с результатами геохимического изучения вулканических стекол могут успешно использоваться при поисках коренных источников "археологического" обсидиана. Апробация работы и публикации.

По теме диссертации опубликовано 13 работ. Из них 6 - в центральных научных журналах, 7 - в сборниках "Материалов" международных конференций и российских симпозиумов.

Основные работы, опубликованные в сборниках и материалах конференций:

Будницкий С.Ю., Боровик И.В., Демешко И.В. Применение масс-спектрометра МАТ-253 ( Thermo Electron, Германия) для К/Ар геохронологии // Материалы III Международной конференции по масс-спектрометрии. Звенигород, Россия. 2007.

Ignatiev A.V., Velivetskaya Т.А., Budnitskiy S.Y. Method for measurement of Ar isotopes in He stream (confio) for K/Ar geochronology // Goldschmidt Conference Abstracts. Cologne, Germany. 2007.

Игнатьев A.B., Веливецкая T.A., Будницкий С.Ю. Измерение изотопов Ar методом CF-IRMS для K/Ar геохронологии // 3 СЪЕЗД ВМСО и Всероссийская конференция с международным участием «Масс-спектрометрия и ее прикладные проблемы» Москва. 2007.

Ignatiev A.V., Velivetskaya T.A., Budnitskiy S.Y. Laser CF-MS technique Ar isotopes measurement for K/Ar geochronology // Joint European Stable Isotope Users group Meeting (JESIUM-2008). French Society of Stable Isotopes (SFIS). France, Presqu'île de Giens.

Budnitskiy S.Y., Ignatiev A.V., Velivetskaya T.A. Method for measurement of Ar isotopes in He stream (conflo) for K/Ar geochronology // 33rd International Geological Congress. Oslo, Norway. 2008.

Будницкий С.Ю. , Игнатьев A.B., Веливецкая T.A. Новый метод измерения микроколичеств изотопов аргона в непрерывном потоке гелия для калий-аргоновой геохронологии // I Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов, посвященная памяти академика А.П. Карпинского. Санкт-Петербург. 2009.

Budnitskiy S.Y., Ignatiev A.V., Velivetskaya T.A. New method for measurement of argon isotopes in helium flow for potassium-argon geochronology th 18 International Mass Spectrometry Conference. Bremen. Germany .2009. Благодарности. Диссертация выполнена в лаборатории стабильных изотопов ДВГИ ДВО РАН под руководством д.г.-м.н. C.B. Высоцкого и А.В. Игнатьева, при постоянных консультациях В.К. Попова, которым автор выражает свою искреннюю благодарность за помощь в постановке задач исследования и всестороннюю поддержку на всех этапах работы. За своевременное и оперативное предоставление анализов выражаю искреннюю благодарность И.В. Боровик, к.г.-м.н. А.А. Карабцову, Н.В.Зарубиной. Автор благодарит д.г.-м.н. Гоневчука (ДВГИ ДВО РАН), д.г.-м.н. Мартынова (ДВГИ ДВО РАН), к.г.-м.н. В.К. Попова (ДВГИ ДВО РАН), к.г.-м.н. В.Л. Леонова (ИВиС ДВО РАН), д.г.-м.н. Левицкого В.И. (ИГХ СО РАН), к.г.-м.н. А.Б. Перепелова (ГЕОХИ СО РАН), к.и.н. И.Е. Воробья (Магаданский областной краеведческий музей), к.и.н. А.В. Пташинского (Камчатский педагогический университет), д.и.н. В.И. Дьякова (Дальневосточная таможенная академия), А.В. Гарковик (ИИАиЭ ДВО РАН) за предоставленные геологические образцы для исследований.

Заключение Диссертация по теме "Петрология, вулканология", Будницкий, Сергей Юрьевич

Заключение.

Разработан и использован новый метод измерения микроколичеств изотопов аргона из минералов и горных пород в непрерывном потоке сверхчистого гелия с лазерной системой выделения для калий-аргоновой геохронологии.

Приведены первые результаты датирования K/Ar методом образцов корундоносных пород из двух проявлений Северной Карелии. Получены согласованные результаты по сосуществующим минералам (биотит, амфибол).

Приведены новые данные по изотопному датированию серии вулканических образований Шаварын-Царама, по "валовому" составу пород и мономинеральным фракциям.

Получены новые К/Ar датировки возраста вулканических стекол из коренных проявлений и археологических памятников Дальнего Востока и Северо-Востока России - Приморья, Камчатки, Колымы, Чукотки. Калий-аргоновое датирование обсидиановых артефактов проведено впервые. Основные выводы по К/Ar датированию геологических и археологических образцов обсидиана заключаются в следующем:

1. Результаты определения абсолютного возраста обсидиана трахириолитового - состава подтвердили сделанные по геохимическим данным выводы [Вулканические стекла., 2000] о местонахождении коренного источника вулканического стекла этой группы на вулкане Пектусан.

2. Результаты калий-аргонового датирования обсидиановых артефактов из археологических памятников "Самарга" и "Светлая-устье" на севере Приморья позволили значительно сократить ареал поиска местонахождения источника обсидианов среди вулканических структур Восточного Сихотэ-Алиня и выделить близкую им по возрасту вулканическую постройку, в пределах которой, возможно, и расположено проявление вулканических стекол данного геохимического типа.

3. Получены первые К/Ar датировки возраста проявлений обсидианов Ичинского вулканического центра и северной части Срединного хребта Камчатки. Результаты исследования подтверждают сделанные в работе [Леонов и др., 2008] выводы о раннеплиоценовом возрасте кислого вулканизма Срединного хребта Камчатки. Полученные K/Ar датировки обсидиановых артефактов из археологических памятников Камчатки позволили предположить местонахождение источников археологического обсидиана среди одновозрастных структур Восточной и Южной Камчатки и Срединного хребта. Полученные датировки обсидианов являются оригинальными и дополняют геохронологическую схему развития неоген-четвертичного вулканизма Камчатки.

4. Впервые определен геологический возраст обсидиановых артефактов из археологических памятников Приохотья, Колымы и Чукотки. Показано, что по возрасту и геохимическому составу они коррелируют с продуктами плиоцен-четвертичного кислого вулканизма Камчатки. Сделано предположение о местонахождении источников изученных обсидиановых артефактов в вулканических постройках Срединного хребта Камчатского полуострова.

Результаты исследований показали возможность продуктивных аналитических исследований по разработанной методике с использованием минимального количества анализируемого материала (порядка 1-10 мг.). Показано, что разработанный метод может успешно применяться в геологических и геоархеологических исследованиях.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Будницкий, Сергей Юрьевич, Владивосток

1. Агафонов JI.B., Пинус Г.В., Леснов Ф.П., Лаврентьев Ю.Г., Усова Л.В. Глубинные включения в щелочных базальтоидах трубки Шаварын-Царам (МНР). ДАН СССР, 1975.Т.224, № 5.С. 1163-1165.

2. Агафонов Л.В., Еркушов Ю.А. Распределение редкоземельных элементов в породах вулкана Шаварын-Царам (МНР) // Геология и геофизика. 1984. №6. С. 65-76.

3. Агафонов Л.В., Намсрай Т., Лхамсурэн Ж., Пальчик H.A. Ассоциация корунда, циркона и плагиоклаза в щелочных базальтоидах Шаварын-Царама (МНР) // Геология и геофизика. 1990. № 9. С. 78-84.

4. Амирханов Х.И., Брандт С.Б. Определение абсолютного возраста горных пород по радиоактивному превращению 40К в 40Ar. Даг. фил. АН СССР, Махачкала, 1956.

5. Апрелков С.Е., Ежов Б.В. Условия формирования вулканических поясов Камчатки // Вулканология и сейсмология. 1980, № 5. С. 3-11.

6. Баскина В.А., Фаворскя М.А. Возраст изверженных пород Иманского блока (Восточный Сихотэ-Алинь) // Докл. АН СССР. 1969. Т. 184, №4. С. 905-908.

7. Брандт С.Б. Методологические аспекты аргоновой геохронометрии: Дис. . д-ра геол.-мин. Наук. Иркутск, 1965. - 240 с.

8. Будницкий С.Ю., Боровик И.В., Демешко И.В. Применение масс-спектрометра МАТ-253 ( Thermo Electron, Германия) для К/Ар геохронологии //Матерьялы III-я Международной конференции по масс-спектрометрии, 2007, Звенигород, Россия.

9. Ю.Бурриель-Марти Ф., Рамирес-Муньос X. Фотометрия пламени. Москва, 1962. 520 с.11 .Варнавский В.Г., Малышев Ю.Ф. Восточно-Азиатский грабеновый пояс // Тихоокеанская геологи я, 1986, № 3.С. 3-13.

10. Вулканические стекла Дальнего Востока России: геологические и археологические аспекты / отв. ред. Кузьмин Я.В., Попов В.К./. Владивосток, 2000. 168 с.

11. З.Высоцкий C.B., Игнатьев A.B., Яковенко В.В. и др. Аномально легкий изотопный состав кислорода минералов корундоносных образований Северной Карелии // ДАН. 2008, Т.423, № 1. С.85-88.

12. Высоцкий C.B., Яковенко В.В., Игнатьев A.B. и др. // Тихоокеанская геология, 2009, Т.28, №1. С. 66-71.

13. Высоцкий C.B., Игнатьев A.B., Левицкий В.И., Будницкий С.Ю., Веливецкая Т.А. Новые данные по стабильным изотопам минералов корундоносных образований Северной Карелии (Россия) // ДАН. 2011. Т. 439., № 1.С. 95-98.

14. Геншафт Ю.С., Салтыковский А.Я., Каталог включений глубинных пород и минералов в базальтах Монголии. М.: Наука, 1990, 67 с.

15. Геодинамика, магматизм и металлогения Востока России: в 2-х кн. /Отв ред. А.И. Ханчук/. Владивосток: Изд-во ДВО РАН, 2006., Кн. 1, 572 с.

16. Геология Кореи. Издательство книг иностранных языков: Пхеньян. 1993. 663 с.

17. Гоневчук В.Г.Оловоносные системы Дальнего Востока:Магматизм и рудогенез. И Владивосток: 2002.

18. Гричук В. П., Заклинская Е. Д. Анализ ископаемых пыльцы и спор и его применение в палеогеографии. — М.: 1948

19. Деколядо Р.И. Отчет о результатах общих поисков полудрагоценных и поделочных камней, проведенных Мильковским отрядом в Мильковском и Елизовском районах Камчатской области в 1981 г. Т. 1. Петропавловск-Камчатский. 1982. 170 с.

20. Денисов Е.П., Тен Ха Чер. // Вопросы геоморфологии и морфотектоники южной части Дальнего Востока. Дв. Кн. Изд-во: Владивосток., 1966. С. 3-7.24.3агрузина И.А. Практическая георонометрия. М.: Наука, 1991. 232 с.

21. Игнатьев A.B., Веливецкая Т.А., Будницкий С.Ю. Метод определения изотопов аргона в непрерывном потоке гелия для К/Ar геохронологии // Масс-спектрометрия. Т. 6 (4), 2009. С. 205-214

22. Ионов Д.А. Ксенолиты в базальтах континентов // Магматические горные породы. Ультраосновные породы / Под ред. Е.Е. Лазько, Е.В. Шаркова. М., Наука, 1988, С. 311—332.

23. Кепежинскас В.В. Кайнозойские щелочные базальтоиды Монголии и их глубинные включения. М.: Наука, 1979, 312 с.

24. Киевленко Е. Я., Чупров В. И., Драмшева Е. Е. Декоративные коллекционные минералы. М.: Недра. 1987. 257с.

25. Коваленко В.Й., Соловова И.П., Наумов В.Б. Геохимия и генезис комендитов, пантеллеритов, щелочных гранитоидов юга Монголии// Геохимия, 1986, №3, С.289-303

26. Геоэкология природной среды и общества. Вып. 8. Кызыл, Изд-во ТувИКОПР СО РАН, 2005, С. 92- 99.

27. Крылов Д.П. Аномальные отношения 180/160 в корундсодержащих породах Хитоострова (Северная Карелия) // Доклады РАН, 2008, Т.419, №4. С.533-536.

28. Крылов Д.П., Глебовицкий В.А., Изотопный состав кислорода и природа флюида при образовании высокоглиноземистых корундсодержащих пород Дядиной горы (северная Карелия) // Доклады РАН, 2007. Т. 412, №5, С.679-681

29. Крылов Д.П., Сальникова Е.П., Федосеенко A.M., Яковлева С.З., Плоткина Ю.В., Анисимова И.В. Возраст и происхождение корундосодержащих пород острова Хитостров, Северная Карелия // Петрология. 2011. Т. 19. № 1. С. 80-88.

30. Лебедев В.К., Калмыкова H.A., Нагайцев Ю.В. Корунд-ставролит-роговообманковые сланцы Беломорского комплекса // Советская геология. 1974. № 9. С. 78-89.

31. Левицкий В.Й. Петрология и геохимия метасоматоза при формировании континентальной коры. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2005, 340 с.

32. Левченков O.A., Володичев О.И., Зингер Т.Ф. Возраст метаморфизма глиноземистых гнейсов района губы Поньгома (Беломорский подвижный пояс, Балтийский щит) // ДАН. 2001. Т. 377, № 2. С 235-238

33. Леонов В.Л., Биндеман И.Н., Рогозин А.Н. Новые данные по Ar-Ar датированию игнимбритов Камчатки // Материалы конференции, посвященной Дню вулканолога. Петропавловск-Камчатский. 2008. С. 187-196.

34. Леонов В.Л., Рогозин А.Н. Эпизодичность кислого вулканизма на Южной Камчатке (по данным (K-Ar, Ar-Ar и U-Pb датирования) // Материалы конференции, посвященной Дню вулканолога, 30-31 марта 2009 г. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2010. С. 62-74.

35. Литасов К.Д., Литасов Ю.Д. Биотит в мегакристовых ассоциациях из щелочных базальтоидов Витимского плато // Геохимия. 1999. - Т.37. -№3. - С. 251-262.

36. Малеев Е.Ф. Туфогенная фация суйфунской свиты и закономерности распределения в ней полезных ископаемых Природные сорбенты Дальнего Востока. Труды Дальневосточного филиала им. В. Л. Комарова. Сер. химическая. Вып. 3. М.: Изд-во АН СССР, 1958. С. 5564.

37. Маслакова Н.И., Горбачик Т.Н., Алексеев A.C. и др. Микропалеонтология. Учебник. М.: Изд-во МГУ, 1995. 256 с.

38. Милановский Е.Е., Никишин A.M. Западно-Тихоокеанский рифтовый " пояс//Бюлл.МОЙП. Отд. геол., 1988. Т. 63. Вып. 4."С. 3-15. "

39. Миллер Ю.В. Позднеархейская покровная структура Беломорского подвижного пояса//Вестник СПбГУ. Сер. 7. 1997. Вып. 3(21). С. 28-40.

40. Миллер Ю.В. Малькевич Р.И. Покровно-складчатая структура Беломорской зоны и ее соотношение с Карельской гранит-зеленокаменной областью // Геотектоника. 1995. № 6. С.80-93.

41. Наседкин В.В. Кислый вулканизм и водосодержащие стекла Северо-Востока СССР. М.: Наука. 1983. 103 с.

42. Павлюткин Б.И., Ганзей С.С., Пушкарь В.В., Петренко Т.И. Палеоботаническая характеристика и радиометрическое датированиенеогеновых отложений Южного Приморья // Стратиграфия. Геол. корреляция. 1993. Т. 1. № 6. С. 40-47.

43. Полуэктов Н. С. Методы анализа по фотометрии пламени. Москва, 1967. 308 с.

44. Попов С.А., Коренбаум B.C., Свининников И.Н. Вулканические стекла Приморья. В сб. Перлиты. М.: Наука. 1981. С. 70-74.

45. Попов, A.B. Гребенников Новые данные о возрасте эффузивов богопольской свиты в Приморье // Тихоокеанская геология, 2001, №3., С. 47-54.

46. Попов В.К., Сахно В.Г., Кузьмин Я.В., Гласкок М.Д., Цой Б.-К. Геохимия вулканических стекол вулкана Пектусан // ДАН, 2005 Т 403. №. 2. С.248-252.

47. Попов В.К., Гребенников A.B. Хасано-Амурский ареал (палеоцен-миоцен). Кислый вулканизм- в кн.: Геодинамика, магматизм и металлогения Востока России /Отв ред. А.И. Ханчук/. Владивосток: Изд-во ДВО РАН, 2006. Кн. 1. С. 354-361.

48. Попов В.К., Сандимирова Г.П., Веливецкая Т.А. Вариации изотопов стронция, неодима и кислорода в породах щелочной базальт-трахит-пантеллерит-комендитовой серии вулкана Пектусан // ДАН, 2008. Т. 419, № 1. С. 329-334.

49. Ранний докембрий Балтийского щита. Ред. В.А. Глебовицкий. СПб., Наука, 2005, 711 стр.

50. Рассказов C.B., Логачев H.A., Брандт И.С. и др. Геохронология и геодинамика позднего кайнозоя (Южная Сибирь Южная и Восточная Азия). Новосибирск.: ВО Наука. Сибирское отделение. 2000, 288 С.

51. Рассказов C.B., Ясныгина Т.А., Саранина Е.В. и др. Кайнозойский магматизм Юго-Западного Приморья: импульсное плавление мантии и коры // Тихоокеанская геология, 2004, том 23, № 6, с. 3-31.

52. Рассказов C.B., Брандт С.Б., Брандт И.С. и др. Радиоизотопная геология в задачах и примерах. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2005, 268 с.

53. Рухин Л. Б. Основы литологии. Л.:Недра, 1969

54. Рябчиков И.Д., Коваленко В.И., Диков Ю.П., Владыкин Н.В. Мантийные титансодержащие слюды: состав, структура, условия образования, возможная роль в генезисе калиевых щелочных магм // Геохимия. 1981. №6. С. 873-888

55. Салтыковский А .Я., Геншафт Ю.С., Геодинамика кайнозойского вулканизма юго-востока Монголии. М.: Наука, 1985, 135 стр.

56. Сахно В.Г. Вулкан Пектусан: Хронология извержений, состав и эволюция магм на основе К-Ar датирования и изотопов 87Sr/86Sr и ô 180 // ДАН. 2007. Т.412. № 2. С. 226-233.

57. Сахно В.Г. Новейший и современный вулканизм юга Дальнего Востока. Позднеплейстоцен-голоценовый этап // Владивосток. Дальнаука. 2008.128 е.

58. Серебряков Н.С., Астафьев Б.Ю., Воинова О.А., Пресняков С.Л. Первое Локальное Th-U-Pb-Датирование Циркона Метасоматитов Беломорского Подвижного Пояса. Доклады Академии наук. 2007. Т. 413. № 3. С. 388392.

59. Серебряков Н. С., Аристов Вс. В., Условия локализации проявлений коллекционного корунда в породах чупинской толщи беломорского комплекса Северной Карелии // Изв. вузов. Геол. разв., 2004, №4. С.36-42.

60. Серебряков Н.С. Русинов В.Л. Высокотемпературный высокобарный кальций-натриевый метасоматизм в докембрийском беломорском подвижном поясе (Карелия). ДАН. 2004, Т.395. №. 4. С. 529-533.

61. Скублов С.Г., Балашов Ю.А., Марин Ю.Б., Березин А.В., Мельник А.Е., Падерин И.П. U-Pb-Возраст и Геохимия Цирконов Из Салминских

62. Эклогитов (Месторождение Куру-Ваара, Беломорский Пояс).Доклады Академии наук. 2010. Т. 432. № 5. С. 668-675.

63. Сладков А. Н. Введение в спорово-пыльцевой анализ. — М.: 1967

64. Слободин С.Б. Распространение обсидианового сырья на археологических памятниках Колымы, Камчатки и Чукотки (Северо-Восток России) // экология древних и традиционных обществ. Тюмень: Вектор бук. 2007. С. 136-140.

65. Старик И.Е., Ядерная геохронология, 1961,Изд.АН СССР, М.

66. Степанов B.C. Основной магматизм докембрия Западного Беломорья. Л.: Наука, 1981. 216 стр

67. Терехов E.H., Левицкий В.И., Суханов М.К. Структурная эволюция и петрогенезис гранулитов Лапландского пояса (Балтийский щит) // Геология и разведка. Изв. ВУЗов. 1989. № 5. С. 48-570

68. Терехов E.H. Особенности распределения редкоземельных элементов в корундосодержащих и других метасоматитах периода подъема к поверхности метаморфических пород беломорского пояса (Балтийский щит) // Геохимия. 2007. № 4. С. 411-428.

69. Терехов E.H. Лапландско Беломорский подвижный пояс как пример корневой зоны палеопротерозойской рифтовой системы балтийского щита // Литосфера. 2007. № 6. С. 15-39.

70. Устинов В.И., Бакшеев Й.А., Серебряков Н.С. Изотопный состав кислорода минералообразующих флюидов корундсодержащих метасоматитов Хитоостровского и Варацкого проявлений, Северная Карелия//Геохимия. 2008, №11. С.1245-1248.

71. Федоров П.И. Кайнозойский вулканизм в зонах растяжения на восточной окраине Азии. Труды Геологического института РАН. Вып. 537. М.: ГЕОС, 2006, 316 стр.

72. Филимонова Л.Г. Закономерности развития вулканизма и рудообразования активизированных тихоокеанских окраин. М.: Недра, 1985. 159 стр.

73. Филиппов JI.B., Липовский Ю.О., Капитонова Т. А. Калиевые базальтоиды Центральной Монголии и некоторые вопросы глубинного магмообразования. Геохимия, №4, С. 475, 1976

74. Фор. Г. Основы изотопной геологии. М.: Мир, 1983. С. 483-484.

75. Фролов В. Т. Литология: Уч. пособие. М.: Изд-во МГУ, Кн. 3, 1995.

76. Ханчук А.И., Голозубов В.В, Мартынов Ю.А., Симаненко В.П. Раннемеловая и палеогеновая трансформные окраины (калифорнийский тип) Дальнего Востока России // Тектоника Азии. Тезисы XXX тектонического совещания. Москва, 1997, С. 240-243.

77. Чекрыжов И.Ю., Попов В.К., Паничев A.M., Середин В.В., Смирнова Е.В. Новые данные по стратиграфии, вулканизму и цеолитовой минерализации Ванчинской впадины, Приморский край // Тихоокеанская геология. 2010. Т. 29. № 4. С. 45-63.

78. Чернышев И.В., Араркелянц М.М., Лебедев В.А. K-Ar датирование четвертичных вулканитов: методология и интерпретация результатов. Петрология, 2006. Т. 14. № 1. С. 69-89.

79. Чувашова И.С., Рассказов C.B., Брандт С.Б. // Известия Иркутского государственного университета. Серия «Науки о Земле», 2010, Т. 3, № 1. С. 159-176.

80. Чичагов В.П., Рим Квон Мук, Черкинский А.Е., Чичагова O.A. // Радиоуглеродный возраст деревьев, погребенных под тефрой вулкана Пэктусан на севере Кореи // Доклады АН СССР, 1989. Т. 306, № 1. С.169-172.

81. Шанцер А.Е., Шапиро М.Н. Эволюция вулканических зон Камчатки в связи с тектоническим развитием активной континентальной окраины // Вулканология и сейсмология, 1984, № 2. С. 26-40.

82. Шевчук В. Д. генетические типы кислых вулканических стекол Камчатки. Перлиты. М.: Наука. 1981. С. 43-51.

83. Шеймович B.C., Головин Д.И. Возраст кислых вулканитов района Больше-Банных источников // Вулканология и сейсмология. 2003. № 1. С. 21-25.

84. Amelin, Y.V., Heaman, L.M., Semenov, V.S. U-Pb geochronology of layered mafic intrusions in the eastern Baltic Shield—implications for the timing and duration of Paleoproterozoic continental rifting. Precamb. Res. 1995. V. 75. P. 31-46.

85. Audi G.Bersillon O. Blachot J. et al. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties //Nucl. Phys. A. 1997. V. 624. P. 1-124.

86. Beckinsale R.D., Gale N.H. A reappraisal of the decay constants and branching ratio of 40K //Earth and Planet. Sci. Lett. 1969. Vol. 6 P. 289-294."

87. Bibikova, E.V., Skiold, Т., Bogdanova, S.V., Drugova, G.M., Lobach-Zhuchenko, S.B., Belomoride Geochronology: interpretation of multi-stage history. Geokhimia 1994 . Vol.10. P. 1393-1411.

88. Bibikova E.V., Claesson S., Glebovitsky V.A., Sedova I.S., Ruch'ev A.M. Isotope Dating Of The Svecofennian Metamorphism Of The Belomorian Belt, Baltic Shield. Geochemistry International. 2001. v. 39. № 10. P. 1023-1026

89. Bibikova, E.V., Bogdanova, S.V., Glebovitsky, V.A., Claesson, S., Skiold, Т. Evolution of the Belomorian Belt: NORDSIM U-Pb zircon dating of the

90. Chupa paragneisses, magmatism, and metamorphic stages. Petrology 2004. V. 12. P. 195-210.

91. Bindeman I.N. Oxygen isotopes in mantle and crustal magmas as revealed by single crystal analysis. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 2008 V. 69. Ch 11 P. 445-478.

92. Bindeman, I.N., Schmitt, A.K., Evans, D.A.D. Origin of the lowest-known 5180 silicate rock on Earth in Paleoproterozoic Karelian rift. Geology. 2010. V. 38. P. 631-634.

93. Brand W. A. () Isotope ratio mass spectrometry: Precision from transient signals. In: Adv. Mass Spectrom., Vol. 14. E. J. Karjalainen, A. E. Hesso, J. E. Jalonen & U. P. Karjalainen(eds.) 1998. P. 655-680.

94. Brand W. A. & Coplen T. B. In handbook of stable isotope analytical Techniques, de Groot PA(ed). Elsevier:Amsterdam, 2004,, vol. 1. 835 p.

95. Endt P.M. Van der Leum C. Energy levels of A=21-44 nuclie (V) //Nucl.Phys. A. 1973. V. 214. P. 1-625.

96. Gillot P.Y., Cornette Y. The cassignol technique for K-Ar dating, precision and accuracy: examples from the late Pleistocene to recent volcanic from southern Italy //Chem. Geol. 1986. V. 59. P. 205-222.

97. Hilkert A. W., Douthitt C. B., Schlüter H. J. & Brand W. A. Isotope ratio monitoring gas chromatography mass spectrometry of D/H by high temperature conversion isotope ratio mass spectrometry. //Rapid Commun. Mass Spectrom., 1999. N 13: Pp.1226-1230.

98. Kim J.C., Kim, D.K. Youn M., Yun C.C., Park G., Woo H.J., Hong Mi-Young, and Lee G.K. Pixe Provenancing of obsidian artefacts from Paleolithic sites in Korea // Bulletin of the Indo-Pacific Prehistory Association. 2007. V. 27, P. 122-128

99. Min K., Mundil R., Renne P.R. et al. A test for systematic errors in 40Ar/39Ar geochronology through comparison with U/Pb analysis of a 1.1-Ga rhyolite // Geochim. Et Cosmochim. Acta. 2000. V. 64. P. 73-98.

100. McDougaIl Ian and Harrison T. Mark. Geochronology and Thermochronology by the 40Ar/39Ar Method. Oxford monographs on geology and geophysics no. 9., 1988, Oxford University Press.

101. Nier A.O., Phys. Rev., 1977, № 6, P. 789.

102. Pasteels P., Villenueve M., DePaepe P. et al. Timing of volcanism in the southern Kivu Province: implications for the evolution of the western branch of the East African rift system // Earth and Planet. Sci. Lett. 1989. V. 94. P. 353-363.

103. Rybakov, S.I., Golubev, A.I., Slusarev, V.D., Stepanov, V.S., Lavrov, M.M., Trofimov, N.N. Proterozoic rifts and their role in forming Belomorian Mobile Belt. Geology, 2000.

104. Samson S.D. and Alexander C.E. Calibration of the interlaboratory 40Ar/39Ar dating standard, Mmhb-1. Isotope Geoscience 1987. N 66. P. 2734.

105. Sharp Z.D. and Cerling T.E. A laser GC-IRMS technique for in situ stable isotope analyses of carbonates and phosphates. // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1996. Vol. 60. № 15. P. 2909-2916.

106. Steiger R. H., Jager E. Subcommission on geochronology: convention on the use decay constants in geo- and cosmochronology. Earth Planet. Sci. Lett., 1977, V. 36. P. 359-362

107. Shaeffer O.A., Zahringer J. (eds). Potassium Argon Dating. Springer-Verlag: Berlin, 1966.

108. Sharkov E.V., Krassivskaya I.S., Smolkin V.F.Early Proterozoic Igneous Province Of Siliceous High-Mg Boninite-Like Rocks In The Eastern Baltic Shield. Petrology. 1997. V. 5. № 5. P. 448-465.

109. Svetov S.A., Golubev A.I., Svetova A.I. Geochemistry Of Sumian Basaltic Andesites Of Central Karelia. Geochemistry International. 2004. V. 42. № 7. P. 630-640.

110. Sole J. Determination of K-Ar ages in milligram samples using an infrared laser for argon extraction.// Rapid Commun. Mass Spectrom. 2009. V. 23. P. 3579-3590.

111. Stepanov, V.S., 1981. Precambrian Basic Magmatism of the Western Belomorian Belt, Leningrad. Nedra press, (monograph in Russian).

112. Serebryakov, N.S., Aristov, V.V., 2004. Conditions of localization of gem-quality corundum in rocks of Chupa sequence of the Belomorian complex of Northern Karelia. Izvestiia Visshikh Uchebnikh Zavedenii. Geol. I Razvedka 4, P. 36-42.

113. Wiechert U., Fiebig J., Przybilla R. , Xiao Y., Hoefs J. Excimer laser isotope-ratio-monitoring mass spectrometry for in situ oxygen isotope analysis. // Chemical Geology 2002. 182. Pp. 179-194.

114. Zhao, G.C., Cawood, P.A.,Wilde, S.A., Sun,M. Reviewof global 2.1-1.8 Ga orogens:implications for a pre-Rodinia supercontinent. Earth Sci. Rev. 2002. V. 59, P. 125-162. doi: 10.1016/S0012-8252(02)00073-9.1. Фондовая литература.