Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Состав, кристаллохимия, эволюция U-Th-Pb-системы ряда минералов-геохронометров по данным экспериментального исследования и компьютерного моделирования
ВАК РФ 25.00.05, Минералогия, кристаллография
Автореферат диссертации по теме "Состав, кристаллохимия, эволюция U-Th-Pb-системы ряда минералов-геохронометров по данным экспериментального исследования и компьютерного моделирования"
Российская Академия Наук Уральское отделение Институт геологии и геохимии им. акад. А.Н. Заварицкого
004612624 На правах рукописи
ХИЛЛЕР Вера Витальевна
СОСТАВ, КРИСТАЛЛОХИМИЯ, ЭВОЛЮЦИЯ и-ТЬ-РЬ-СИСТЕМЫ РЯДА МИНЕРАЛОВ-ГЕОХРОНОМЕТРОВ ПО ДАННЫМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ И КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Специальность: 25.00.05 - минералогия, кристаллография
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук
1 8 НОЯ 2010
Екатеринбург - 2010
004612624
Работа выполнена в Институте геологии и геохимии им. акад. А.Н. Завариц-кого Уральского отделения Российской академии наук (г. Екатеринбург).
Научный руководитель:
Научный консультант:
Официальные оппоненты:
Ведущая организация
Член-корреспондент РАН, доктор геолого-минералогических наук Вотяков С.Л.
Доцент, кандидат физико-математических наук Щапова Ю.В. (Институт геологии и геохимии УрО РАН, г. Екатеринбург)
Доктор геолого-минералогических наук Краснобаев А.А. (Институт геологии и геохимии УрО РАН, г. Екатеринбург)
Кандидат физико-математических наук Мурзакаев A.M. (Институт электрофизики УрО РАН, г. Екатеринбург)
Институт минералогии УрО РАН (г. Миасс)
Защита диссертации состоится 23 ноября 2010 года в 14— часов на заседании диссертационного совета Д 004.021.02 при Институте геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УрО РАН по адресу: 620151, г. Екатеринбург, пер. Почтовый, 7.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института геологии и геохимии УрО РАН и на сайте http://www.igg.uran.ru.
Автореферат разослан « 22 » октября 2010 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета Д. 004.021.02, кандидат геолого-минералогических наук
Чащухин И.С.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Уран и торий - наиболее распространенные элементы среди актиноидов; они образуют собственные минеральные виды (уранинит, коффи-нит, торианит, торит и др.), а также входят в виде изоструктурной примеси в некоторые минералы (монацит, циркон, ксенотим и др.). Для U-Th-содержащих минералов типичны сложная кристаллохимия, разнообразие типов изоморфизма, радиационное разрушение структуры (метамиктизация), гетерогенность зерен по химическому составу и возрасту. Исследования кристаллохимических и структурных особенностей этих минералов актуальны в связи с их использованием в качестве минералов-геохронометров, а также для прогнозирования долговременной стабильности разрабатываемых на их основе вейст-форм для утилизации радионуклидов.
Абсолютное датирование - одна из центральных задач в науках о Земле. В последнее десятилетие для решения этой задачи получил новый импульс метод химического (неизотопного) датирования, основанный на электронно-микрозондовом анализе; популярность метода дополнительно выросла в связи с развитием расчетных подходов к определению возраста. В настоящее время известны четыре основных расчетных метода: датирование из единичного анализа в точке [Montel et al., 1996]; из Ме*-РЬ-изохроны (Me* - «модифицированные» содержания Th и U) - метод CHIME (chemical Th-U-total Pb isochron method) [Suzuki et al., 1991]; из расчёта U/Pb и Th/Pb-возрастов с представлением аналитических данных в трёхмерном Th-U-Pb-пространстве [Rhede et al., 1996] или на упрощенной двумерной Th/Pb-U/Pb-диаграмме без поправки на нерадиогенный свинец [Cocherie, Albarede, 2001]. Несмотря на большое количество работ, в настоящее время ряд проблем химического микрозондового датирования остаются нерешенными. Первая проблема связана с аппаратурной реализацией метода, оптимизацией условий измерения и др.; вторая-с выбором корректного способа обработки экспериментальных данных и расчета возраста; третья группа проблем, общая для изотопных и химических методов датирования, состоит в поиске кристаллохимических критериев замкнутости U-Th-Pb-системы, кристаллохимических индикаторов возможных вторичных преобразований и возрастной гетерогенности минералов. Актуально совершенствование экспериментальных методик микрозондового анализа и расчетных подходов к обработке аналитических данных, изучение факторов, определяющих погрешность возраста, повышение воспроизводимости данных, объективности их анализа с возможностью отбраковки недостоверных результатов по кристаллохимическим критериям.
Цель и основные задачи работы. Цель - исследование состава и кристаллохимии ряда U-Th-содержащих минералов, компьютерное моделирование эволюции их U-Th-Pb-системы, использование результатов при химическом датировании минералов из ряда геологических объектов Урала и прилегающих территорий.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. анализ литературы по кристаллохимии, физике процессов радиационного разу-порядочения структуры U-Th-содержащих минералов, по методикам их химического датирования;
2. совершенствование методики микрозондового анализа U-Th-содержащих минералов;
3. разработка методики обсчета геохимических данных при химическом датировании минералов на основе вычислительного эксперимента по моделированию временной эволюции их и-ТЪ-РЬ-системы;
4. изучение особенностей кристаллохимии и изоморфизма и и ТЬ в структуре минералов из ряда геологических объектов Урала и прилегающих территорий;
5. химическое микрозондовое датирование минералов.
Фактический материал. В основу работы положены исследования образцов и-ТЬ-содержащих минералов, предоставленных специалистами различных организаций: 30 проб монацита (около 100 различных зёрен), 5 проб уранинита, 4 торита, торианит, коффинит и чевкинит - всего более 1500 микрозондовых анализов.
Исследования выполнены автором на электронно-зондовом микроанализаторе Сатеса БХ 100 в лаборатории физических и химических методов анализа минерального вещества Института геологии и геохимии УрО РАН (г. Екатеринбург).
Защищаемые положения.
1. Определены оптимальные аналитические условия анализа ряда минералов-геохронометров (монацита, уранинита, торита, торианита, коффинита) на электронно-зондовом микроанализаторе Сатеса БХ 100, что позволило для элементов ТЬ, и, РЪ снизить пределы обнаружения до 130, 50 и 60 ррт и относительные погрешности определения содержаний до 3,0, 0,6 и 1,1%, соответственно.
2. На основе компьютерного моделирования временной эволюции и-Т1г-РЬ системы минерала разработана методика обсчета и анализа микрозондовых данных, позволяющая обоснованно выбирать способы корректного расчета химического возраста.
3. Состав, кристаллохимические особенности и изоморфизм и и ТЬ являются индикаторами полигенности минералов и создают химическую основу для датирования. Сопоставление полученных значений химического возраста с изотопными данными служит этому надёжным подтверждением.
Научная новизна.
1.Для рентгеновского микроанализатора Сатеса БХ 100 усовершенствована методика анализа состава и-ТЬ-содержащих минералов, позволяющая снизить погрешность определения содержания и, ТЬ, РЬ; методика основана на обоснованном выборе аналитических линий, стандартных образцов, условий измерения (времени, последовательности измерения элементов и т.д.), выборе положения фона, коррекции содержания, наложения аналитических линий; прописаны особенности методики применительно к минералам, содержащим и и ТЬ в качестве основных или изоморфных примесных элементов.
2. Предложен новый подход к обработке и анализу данных по содержанию элементов и, ТЬ, РЬ в и-ТЬ-содержащих минералах, позволяющие в рамках химического (неизотопного) метода выполнять оценки возраста минералов; корректность и границы применимости указанного подхода установлены на основе вычислительного эксперимента по моделированию временной эволюции содержания и, ТЬ, РЬ в минералах, в том числе в условиях привноса и/или потери радиогенного свинца.
3. Впервые на основе анализа состава и пространственного распределения химических элементов в зёрнах и-ТЬ-содержащих минералов из геологических объектов Урала, обоснован вывод о том, что особенности состава и текстуры индивидов, кристаллохимии и изоморфизма и и ТЬ содержат информацию о сохранности или час-
тичной/полной «переустановке» U-Th-Pb-системы минералов под действием внешних воздействий, что позволяет делать предварительные заключения о гомогенности/ гетерогенности минералов по возрасту и создают химическую основу для их датирования.
Практическая значимость.
1. Разработанная методика анализа минералов-геохронометров внедрена в практику аналитической работы ЦКП «Геоаналитик» УрО РАН. Результаты работы могут быть использованы в других микрозондовых лабораториях и центрах коллективного пользования, работающих в области исследования минерального вещества.
2. Результаты работы внедрены в процесс обучения студентов специальности «Физика минералов» физического факультета Уральского госуниверситета (г. Екатеринбург); разработана лабораторная работа и научно-методические материалы для практических занятий студентов и магистрантов.
3. Работа выполнена в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг., тема НИР «Геохимия, микроструктура и радиационные явления в минералах-концентраторах радиоактивных элементов как основа для петрогенетических, геохронологических и материаловедческих приложений», программ Президиума РАН №23 «Научные основы инновационных энергоресурсосберегающих экологически безопасных технологий оценки и освоения природных и техногенных ресурсов» и №20 «Создание и совершенствование методов химического анализа», программы УрО РАН «Состав, структура и физика ра-диационно-термических эффектов в фосфатных и силикатных минералах и стеклах как основа для геохронологических построений и создания материалов для утилизации радионуклидов», а также при поддержке гранта РФФИ № 09-05-00513.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на I Всероссийской научной конференции «Минералы: строение, свойства, методы исследования» (г. Миасс, 26-29 марта 2009), XVI Российском симпозиуме по растровой электронной микроскопии (г. Черноголовка, 31 мая-3 июня 2009 г.), II Всероссийской конференции «Фундамент, структуры обрамления Западно-Сибирского осадочного бассейна, их геодинамическая эволюция и проблемы нефтегазоносно-сти» (г. Тюмень, 24-26 апреля 2010 г), XI Всероссийском петрографическом совещании «Магматизм и метаморфизм в истории Земли» (г. Екатеринбург, 24-28 августа 2010 г), Всероссийской научной конференции «Уральская минералогическая школа-2010» (г. Екатеринбург, 27-30 сентября 2010 г).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 работ, из них 9 статей, в том числе 5 в реферируемых журналах и 16 тезисов докладов.
Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю член-корр. РАН Вотякову C.JI. за предложенную тему исследований и помощь в работе над диссертацией. Неоценимую помощь в обсуждении результатов оказала к.ф.-м.н. Щапова Ю.В. Большое спасибо к.г.-м.н. Ерохину Ю.В. за постоянную поддержку, конструктивную критику и внимание к работе. Особая благодарность Коненковой H.H. (ГЕОХИ РАН) за стажировку и передачу неоценимого опыта по электронно-зондовому микроанализу, Романенко И.М., Конилову А.Н. и Вирюс A.A. (ИЭМ РАН) за предоставленные стандарты, научные советы и литературу по теме диссертации, Куликовой И.М. (ИМГРЭ РАН) за интересные идеи. Автор признателен сотрудникам Института геологии и геохимии УрО РАН Осиновой Т.А.,
Гмыре В.Г., Бородиной Н.С., Пушкареву Е.В., Поротникову A.B., Ронкину Ю.Л., Горбуновой Н.П., Неупокоевой Г.С., Захарову A.B., Замятину Д.А. за дружескую поддержку и участие. За предоставленные образцы автор признателен Поповой В.И., Попову В.А. (ИМин УрО РАН), Губину В.А. (УрФУ), Ерохину Ю.В., Осиновой Т.А., Иванову К.С., Козлову П.С., Мурзину В.В. (ИГГ УрО РАН).
Объем и структура работы
Диссертационная работа содержит введение, 4 главы, выводы и список цитируемой литературы, состоящий из 228 наименований. Работа изложена на 201 странице печатного текста, включая 139 рисунков, 52 таблицы и состоит из разделов:
- введения, где сформулированы цель и задачи, научная новизна, практическое значение работы и представлены основные положения, выносимые автором на защиту;
- первой главы, где проанализированы литературные данные по химическому датированию, составу и изоморфизму U-Th-содержащих минералов; обоснована актуальность постановки проблемы и выбор объектов исследования;
- второй главы, где описаны этапы проведения анализа, выбор оптимальных условий измерения, а также приведены параметры коррекции и учёта спектральных наложений для ряда U-Th-содержащих минералов на микроанализаторе Cameca SX 100;
- третьей главы, посвященной обоснованию новых подходов и совершенствованию способов обсчета аналитических данных на основе вычислительного эксперимента по эволюции модельной U-Th-Pb-системы минералов;
- четвертой главы, в которой развитые экспериментальные методики и вычислительные подходы использованы для изучения U-Th-содержащих минералов из различных геологических объектов; изучен их химический состав, кристаллохимиче-ские особенности, проведены расчеты химического Th-Pb- и U-Pb-возраста.
Дальнейшее изложение материала диссертации дается согласно защищаемым положениям.
ПЕРВОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ
Определены оптимальные аналитические условия анализа ряда минералов-геохронометров (монацита, уранинита, торита, торианита, коффинита) на электронно-зондовом микроанализаторе Cameca SX 100, что позволило для элементов Th, U, Pb снизить пределы обнаружения до 130, 50 и 60 ррш и относительные погрешности определения содержаний до 3,0,0,6 и 1,1%, соответственно.
Пробоподготовка, поиск и идентификация минералов-геохронометров. Анализируемые образцы (зёрна монацита, уранинита, торита, торианита, коффинита) исследовались в полированных шлифах пород или шашках. Первый способ подготовки образцов предпочтителен, поскольку позволяет изучать каждое зерно в ассоциации с минералами-спутниками. Для создания проводящего слоя все образцы напыляли углеродом при давлении 0,04 мБар и напряжении на электродах 4 В, использовали спектрально-чистые углеродные электроды марки ОСЧ.
Поиск монацита, уранинита, торианита, торита и коффинита в шлифе проводили по BSE-изображениям, обладающим достаточно высокой яркостью вследствие высокого среднего атомного номера данных соединений; в ряде случаев эти изображения позволяют выявить зональность зерен и позволяют выбирать точки анализа. Идентификацию минералов проводили по энергодисперсионным спектрам.
Качественный анализ и-ТЬ-содержащего минерала включает запись спектра с использованием гати волновых спектрометров, идентификацию характеристических линий и определение качественного элементного состава (рис. 1). Измерения проводились при ускоряющем напряжении 15 кВ, силе тока пучка 250 нА, времени измерения интенсивности на пике для ТЬ, и и РЬ по 400 с (на фоне - 200 с), для У, Р, и Се - 20 с (10 с на фоне), для остальных - по 10 с; в табл. 1 приведены условия регистрации характеристических линий. Для каждого из элементов индивидуально подобраны параметры детектора и последовательность измерения.
Si Kfi_
Л aJ
LaLn(2) Се Lap)
\<рГмй>
"""'Tb MÇ
1.S
2,0
2.2
2,4
I . I мП""c' ц> Ce *-P2
LaLP6, ( ; Sm La
(id La <f bT§>
¡NdLp2-^n.tp3
Sm l.ß2
«m LJW Eu Lß3/__
' I (6JJ2i>! /ЩШ^. !BuEpf if
4,6 4,8
5,4
5,6 5,8 юВ
6.0
6,4 6,6 6.8 7,0
Рис. 1. Рентгеновские спектры монацита из гранитных пегматитов Адуйского массива, снятые на волновых спектрометрах.
Таблица
Элемент Линия Станд. образец Содержание, мас.% Кристалл-анализатор Sin©*105 Фон слева Фон справа
Y La УР04 48,35 ТАР 25114 -450 450
Са Ка Пироп 2,87 LPET 38387 -500 500
РЬ Ma РЬ2Р207 70,43 LPET 60416 -1000 1200
Р Ка СеР04 13,18 PET 70421 -300 400
Се La СеР04 59,60 LiF 63576 -600 600
Si Ка Пироп 19,75 ТАР 27738 -500 500
и Mß ио2 88,15 LPET 42459 -1100 650
S Ка ВаЭСХ, 13,74 LPET 61389 -530 500
Th Ma ТЮ2 87,88 PET 47301 -1000 700
La La ЬаР04 59,39 LiF 66161 -600 600
Nd La NdP04 60,30 LiF 58842 -1000 600
Pr Iß РгР04 59,74 LiF 56069 -370 480
Sm iß 5ШР04 61,29 LiF 49620 -400 500
Gd ¿ß GdP04 62,35 LiF 45863 -400 500
Dy La БуР04 63,11 LiF 47401 -500 500
Eu La ЕиР04 61,54 LiF 52665 -500 755
Er La ЕгР04 63,78 LiF 44321 -500 500
Tb La ТЬР04 62,59 LiF 49066 -620 800
Но Iß НоР04 63,46 LiF 40927 -280 280
Примечание. Фон слева и справа соответствует положению относительно пика, 8т©*10 .
7
Получение и анализ карт распределения ТЬ, и, РЬ, У. Элементное картирование зерна или его участка проводили тремя различными способами.
1. По измерению интенсивности пика и фона. Преимущество: наиболее точное определение содержания элементов. Используется для минералов с низким содержанием элементов (например, для получения распределения свинца в монаците).
2. По измерению только интенсивности пика. Преимущество: экспрессность. Используется для выявления зональности в минералах с высоким содержанием элементов, когда соотношение интенсивностей пика и фона велико (для получения распределения и и РЬ в уранините), или в случаях проведения качественного анализа.
3. По измерению интенсивности пика и В8Е-изображению, что позволяет выделить некоторые дополнительные характеристики состава зерен минералов. Используется для выявления зональности минералов при высоком соотношении интенсивности пика и фона (например, для получения распределения ТЬ, РЬ, У в торите).
Карты интенсивности пересчитывали в карты содержания элементов; при этом обязательно измеряли карты в лучах У для учёта наложения его линии на линию РЬ.
Количественный анализ химического состава мииералов-геохронометро включает измерение характеристической интенсивности, выбор положения фона с двух сторон от пика, коррекцию содержания (РАР-коррекция при анализе в точк( Х-РШ-коррекция при пересчёте карты интенсивности в карту содержания), учёт не ложения линий (ТЬ Д/у на и А/[5; У 1у3 на РЬ Л/а; Рг ЦЬ- Мс1 ¿р и 1.а 1.у на Ей ¿а; С ¿р на N(1 ¿а и др.). выбор времени измерения интенсивности (на пике и фоне) оценку погрешности определения элемента. Для расчёта статистических характер! стик проводили повторные измерения. Строго соблюдали температурный режим помещения, где проводили микрозондовые анализы (20°С).
Достигнутые метрологические характеристики. В исследованных образца диапазон измеренных содержаний ТЬ02, 1Ю2 и РЬО составил 0,5-67, 0,04-88,37 0,03-4,58 мас.%, соответственно. Относительное стандартное отклонение определи ния ТЬ, и и РЬ в проанализированных минералах составило от 2,99, 0,58 и 1,05°/ соответственно; достигнутые пределы обнаружения - 130, 60 и 53 ррт, соответс" венно. Представленные метрологические характеристики близки или превосходя соответствующие значения, представленные в литературе последних лет по микр( зондовому анализу и-ГЬ-содержащих минералов.
ВТОРОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ
На основе компьютерного моделирования временной эволюции и-ТИ-Р системы минерала разработана методика обсчета п анализа микрозондовы данных, позволяющая обоснованно выбирать способы корректного расчет химического возраста.
Компьютерное моделирование временной эволюции 11-ТЬ-РЬ системы минера/ проводили в три этапа.
1 этап. Решение «прямой задачи» эволюции и-ТН-РЬ системы от момента вр< мени Г () до Г:Тши (Тмод- модельный возраст) в условиях возможного привноса ил потери изотопов РЬ, ГЬ и II (рис. 2): расчет конечных (при ГгТмо;|) концентраци урана, тория и свинца (РЬК, 1)к, ТЬК) на основе их начальных (при Г=0) содержани (У,,, ТЬ„. РЬ„). Неоднородность состава минерала задавали введением дисперсии с(
держаний и„, ТЬН, РЬ„; результаты точечных микрозондовых анализов имитировали с помощью N статистических реализаций системы (с использованием генератора случайных чисел). Расчет конечных содержаний проводили по формулам: РЬ =
РЬн+2,2ТЬ(ехрХ232'-1)+235и(ехр'-35'-1 )+2Ии(ехр^8'. I), ТЬ^Т^ехр-^2', ик =2"и„ехр
где ^. константы распада. Содержание цементов
Рис. 2. Схема временной эволюции стап стической модельной U-Th-Pb-системы возрасти Гмод.
Тиачальи
т,1»фф\1 Тконечн-Tm«.i Время
2 этап. Решение «обратной задачи» эволюции U-Th-Pb системы: восстановление возраста системы по значениям PbK, UK, ThK с учетом погрешностей их определения ATh/Th, AU/U, ЛРЬ/РЬ (значения погрешностей брали равными их типичным значениям в микрозондовом анализе). Возраст и средне-квадратичные взвешенные отклонения (СКВО) определяли с помощью программы lsoplot 3.66 [Ludwig, 1999] и оригинальной программы [Вотяков и др., 2010], в основу которой положен алгоритм ортогональной регрессии Йорка [York, 1966] вместо метода наименьших квадратов. Для расчёта возраста ТР±АТР использовали четыре альтернативных подхода.
1. Расчёт неизохронного возраста из единичной статистической реализации системы [Montel et al., 1996]. Анализ получаемых вариаций расчетных значений возраста, их погрешности и гистограмм распределения (рис. 3) позволяют делать заключения о гомогенности/гетерогенности системы. В расчетах реальных минералов такой подход может быть использован с целью последующего независимого изохронного анализа выделенных совокупностей точек. Отметим, что данный метод применим только для систем без нерадиогенного свинца.
2. Расчёт изохронного Th*-Pb (или 11*-РЬ)-возраста с оценкой содержания нерадиогенного свинца (рис. 4а) [Suzuki, Kato, 2008], где Th02 - некоторое «модифицированное» содержание, равное (Th02+U02IKB), U02'K" - содержание урана, пересчитанное в эквивалентное содержание тория, способное «произвести» то же количество РЬ за время жизни системы при равенстве U/Pb и Th/Pb-возрастов (или UOj*= U02+Th023KB). Отметим, что Ме*-РЬ-изохронный метод справедлив при условии фиксированного содержания нерадиогенного РЬ в любой точке минерала.
204" 200
!% |Ч2
Иофаст. M.nf лег 1\, 200.1 * 0,5 млн.лет СКВО » 0,79
Тмои" 200 МЛИ.ЛС!
Количество, шт
0
20 40 60 S0
Номер сютистической рсалпчации
100
140
200 210 а Возраст, млн.лет 5
Рис. 3. Вариации расчетных значений возраста и его погрешности для модельной гомог енной системы с Тмод"-200 млн. лег (а); гистограмма распределения нозраста для молельной гетерогенной системы с Тмод= 200+210 млн. лег (б).
220
о.зо
0.25
Iii». %
Рис. 4. Th*-Pb-;unnibie бет и при наличии (РЬО„= 0,1%) нерадиогенного свинца (а) и Th/Pb-U/Pb-данныс без мерадиогенного свинца (б) для модельной высокоториевой (Th02" =10, U02" ==1 мас.%) системы с возрастом Тиод=200 млн. лег. Относительная погрешность измерения Л1 Ъ/ТЬ-Ди/и-ЛРЬ/РЬ=1%, 100 точек.
3. Расчет возраста Th/Pb-U/Pb-изохронным методом [Cocherie, Albarede, 2001]. Проводили независимые расчеты изохронного Th/Pb-, U/Pb-возраста с представлением данных в двумерном пространстве (рис. 46), наиболее корректные значения могут быть получены для систем, содержащих либо один минерал с большой дисперсией отношения Th/Pb и U/Pb либо два минерала, один из которых урановый, а другой ториевый (например, уранинит-монацит и др.).
4. Th-U-Pb-изохронный метод, состоящий в независимом расчете изохронного Th/Pb-, U/Pb-возраста с оценкой содержания нерадиогенного свинца и представлением данных в трехмерном пространстве [Rhede et al., 1996]. Конечные содержания ThO:K, PbO", UОт" апроксимируются плоскостью (рис. 5). Данный метод используется редко из-за сложностей расчета, значительной погрешности датировки и низкой наглядности.
1'ЬО -Ч).0»М' Ih< )tK),00111 .WO,»271 П.ЧЬ СКВО U
Рис. 5. Трехмерная диаграмма расчета возраста высокоториеной системы (I 200 млн. лет) oci нерадио! chhoi о свинца. Содержание Th02'40, UO:H-l мае.0-«., С КО иО;"=П)()2"= РЫ)'^30%; погрешность измерения Allí Иг ЛГ I Al'b l'h 10..: N=100.
3 этап. Сопоставление, анализ и разбраковка возрастов, полученных разными методами.
Исследованы модельные системы при варьировании следующих факторов: содержания U„, Th„ (10 мае.0/ó ThO: и 0, I, 2, 5, 8, 10 мас.% U03; 10 мас.% UO: и 0, 1,
2, 5, 8 мас.% ThO,); модельного возраста (200, 300, 500, 1000, 1500 и 2000 млн.лет); погрешностей определения элементов (1, 1 и 1; I, 1 и 2; I, I и 5; 1. 1 и К): 1,3 и 10:
3, 3 и 10 отн.% для тория, урана и свинца, соответственно); дисперсии содержания элементов (5, 10, 15, 20 25 и 30 %); статистики выборки (20 выборок по 100 статистических реализаций); количества статистических реализаций (10, 50, 100 и 250 «точек анализа»); содержания нерадиогенного свинца (0: 0,002; 0,005; 0,008; 0.015; 0,03 мас.% РЬОмсрал) рис. 6; потерь радиогенного свинца (0; 0,001: 0,005; 0,01; 0.015 и 0,02 мас.%); степени гетерогенности по возрасту (моделировали совокупность выборок, соответствующих модельным возрастам 200+205, 200+210, 200+220 млн.лет). Для указанных случаев рассчитывали восемь значений химическою возраста системы: №1, 2 - Th-U-Pb средний и средне-взвешенный возраст по единичным определениям; 3 Th*- или и*-РЬ-изохронный возраст; 4, 5 - Th/Pb- и IJ/Pb-июхронный возраст из двумерной Th/Pb-U/Pb-изохроны; 6 Th-U-Pb средневзвешенный возраст из двумерной Th/Pb-U/Pb-изохроны; 7, 8 - Th-Pb- и U-Pb-изохронный возраст из трехмерной Th-U-Pb-изохроны.
Вычислительный эксперимент по моделированию эволюции статистической U-Th-Pb-системы позволил выявить роль различных факторов в формировании расчетного значения химического возраста и его погрешности в альтернативных подходах. Для примера на рис.6 показано влияние фактора содержания нерадиогенного свинца; расчеты в рамках изохронного Th*-Pb и 3D Th/Pb подходов (расчеты №3,7), несмотря на присутствие РЬ„ерал, удовлетворительно воспроизводят модельный возраст системы; все остальные дают существенно завышенные значения. Показана необходимость расчета восьми значений химического возраста минерала с последующим сопоставлением и анализом полученных значений. Определен диапазон применимости разных методов, сформулированы условия (концентрация РЬ„фал, дисперсия U, Th, количество точек анализа и др.), при которых могут быть получены корректные возрастные определения; предложены рекомендации по повышению объективности анализа с отбраковкой недостоверных результатов.
25« -240 -230 -21(1 -2Î0 -20(1 -1 <X> i
1*0 J
12 4 4 5 6 7 »
Метол расчета вочпаста
Рис. 6. Вариации расчетного возраста и погрешности его определения для модельной системы с ( I чол- 200 млн. лег) при различном содержании нерадиогенного свинца.
ТРЕТЬЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ Состав, кристаллохимические особенности и изоморфизм U и Th являются индикаторами полигенности минералов и создают химическую основу для датирования. Сопоставление полученных значений химического возраста с изотопными данными служит этому надежным подтверждением.
Усовершенствованная методика микрозондового анализа, развитые методические подходы к оценке возраста использованы при изучении кристаллохимических особенностей и получении химических датировок ряда Th-U-минералов из различных геологических объектов Урала и прилегающих территорий.
Монациты гранитных пегматитов Ильменских гор. Исследовано зерно монацита (рис. 7) из амазонитового пегматита, секущего гнейсовое обрамление Иль-меногорского щелочного массива (Блюмовская копь № 50).
Образец обнаруживает секториальный тип зональности, что видно по распределению Si, P. Ce, Th; такой тип зональности обычно связывается с фракционированием элементов на кристаллографически неэквивалентных поверхностях роста кристаллов вследствие различия их взаимодействия с минералообразуюшей средой.
Значение шичтшю Екшасш. мл».лег
Сшфжагше иачалмют ишиеш 0. 0.002. 0.005. 0.008. 0.035 и 0.Ю ы»с.%
{ f
¥ ¿ ЦП й
ffli
Г) <Rl!Vh KJ ! I, Il
Oi<t)o-tc.tv-:fFi
И» wpaÔoi'kH tiw4¡H'i¡
Рис. 7. ВЯК-изображение с указанием точек анализа (а) и карта распределения ГЬ (б) для монацита из ' амазонитовых пегматитов Блюмовской кони (1 сектор с высоким. 2 - низким. 3 - средним содержанием ТЬ).
'00 мкм m Ma
Анализ состава показывает, что образец представляет собой редко встречающийся высокоториевый тип монацита с абсолютно преобладающим хаттонитовым типом изоморфизма (ЯЕЕ3*+Р5'—>ТЬ4+(и4+)+51 над чералитовым типом (2ЯЕЕ''—!•ТЬ4"(и',+)+Са2') (рис. 8) и может быть описан как твердый раствор в системе монацит-хаттонит с приближенной формулой (Р5,1.Х,814,Х)[ЯЕЕ,'()99.„ (ТЬ4 ,и4".РЬ2+)хСа2'о.о|]04, х^О, 19-0.34. Установлено, что вид зависимостей концентрации элементов (ДТЬ). У(ТЬ), Н11ЕЕ(ТЬ) и др. одинаков во всех секторах, что позволяет предполагать близость условий и времени кристаллизации всех зон. Параметр р=(81+Са)/(ТЬ+и+РЬ), характеризующий условие полной зарядовой компенсации примесей, не превышает I. на основании чего можно предполагать замкнутость ТЬ-и-РЬ-системы минерала. Таким образом, кристаллохимические особенности монацита из амазонитовых пегматитов Блюмовской копи не дают оснований ожидать различий химического возраста зон (за исключением, возможно, малых краевых областей) и позволяют предполагать удовлетворительную степень замкнутости его ТЬ-У-РЬ-системы.
3 сектор
0.311 0.«
1'ис. 8. Особенности изоморфизма ТЬ и и н монаците из амазонитовых пегматитов Блюмовской кони. Сплошная линия соответствует условию ТЬ + и + РЬ = Б! + Са полной зарядовой компенсации примесей.
0.20 <1,Л4 0.28 0.32 0.36 ТЬ I РЬ. и фея.
Распределение значений неизохронных единичных определений возраста и его погрешности {при нулевом содержании нерадиогенного свинца, расчет №1) согласуется с кристаллохимическими выводами о возрастной гомогенности системы (рис. 9а) и дает средне-взвешенное значение химического возраста 247,8±3,3 млн. лет. В рамках ГЬ*-РЬ-подхода (расчет №3) линия регрессии аналитических данных соответствует изохроне с возрастом 242,0±12,0 млн. лет; рассчитанное содержание нерадиогенного свинца пренебрежимо мало (РЬ01,С1,ад=0,007±0,014 мас.%). Рассчитанные значения возраста (расчеты №1-4, 6,7) в пределах погрешности согласуются между собой (табл. 2). Этот результат является следствием корректности применения соответствующих методов для расчетов простой гомогенной системы с высокой дисперсией содержания тория и малым содержанием начального свинца. Методы, основанные на изохронном определении уран-свинцового возраста (№ 5,8) не могут быть использованы вследствие малого содержания и и небольшой величины дисперсии его содержания. Минимальные погрешности реализуются в неизохронных
подходах (№ 1-2) и при анализе ТК-'РЬ-и/РЬ-изохроны (№ 6). Полученные значения химического возраста 242-249 млн. лет сопоставимы с ранее полученными изотоп-
Рис. 9. Распределение значений единичных определений возраста (с погрешностями) и их ередне-взвешенное значение по данным неизохронного точечного подхода (а) и линия регрессии PbO-ThO, в рамках изохронного ТЬ*-РЬ-метода (б).
Таблица 2
Значения возрастов Тр±АТР монацита, рассчитанные разными методами
Возраст, млн. лет Данные разных методов расчета
№1 №2 №3 №4 №6 №7
Тр ± АТр 247,8±3,3 247,6i 3,2 242,0± 12,0 248.7±20,5 247,8±3.4 242,2±22,1
Примечание: N = 87, ATh/Th = 3,07. AU/IJ = 1.30 и APb/Pb = 2,57 отн.%.
Монациты гранитных пегматитов Адуйского массива. Исследованы две пробы: из жилы № 1 Костоустовского участка в 4 км к юго-западу от пос. Озерное; отмечается в породе совместно с ксенотимом, апатитом, аннигом и ильменитом; и из жилы гранитного пегматита «Ильменорутиловая» в 1 км к западно-северо-западнее жилы № I; отмечается совместно с ксенотимом, ильменорутилом и ильменитом.
Рис. 10. Изображения монацита из гранитных пегматитов Адуйского массива в отражённых ¡лекчронах (слева) и в рентгеновских лучах Th и Y его участка (справа). 1 - концентрические зоны в центре кристалла; 2 - зоны сложной формы на краю кристалла.
Обнаружено два типа химической зональности проб (рис. II): 1 - концентрические зоны в центральной части кристалла, связанные с вариациями содержания ТЪ, и, РЬ, Се; 2 - зоны сложной формы на периферии кристалла, существенно обедненные У и и и содержащие многочисленные включения ксенотима и брабантита. Предполагается, что первый тип зональности отражает эволюцию состава расплава и композиционного равновесия с минералообразующей средой; второй тип может быть связан с изменением монацита под действием некоторых термохимических процессов (рекристаллизации минерала или его растворения-осаждения).
Характер соотношения концентрации примесей различен в областях I и 2: вклады хаттонитового и чералитового типов изоморфизма сопоставимы между собой; при этом в области 1 доминирует чералитовый тип. в области 2 - хаттонитовый тип (рис. 11). Таким образом, имеет место различие различие кристаллохимических характеристик монацита в центре и краях, что позволяет предполагать факт вторичных преобразований части минерала и/или полигенность минерала по возрасту. Параметр р для большинства аналитических точек не отклоняется от 1 более чем на 5%, что указывает на высокую степень замкнутости 1Ъ-1)-РЬ-системы. Ряд аналитических точек, в которых Р<0,95 и р>1,05, должны быть отбракованы для повышения корректности определения возраста.
0,12
2 °>ш ^ 0,08" «.04 (1,02 -0.12-0Л0 0,08 Й 0,060.04 -0,02 0.12 9 о,ю
7 0,08
."3
.«Г 0,06 ¥
Ст. 0,04 -0,02 ~
Чералитовый 1ИТ1 замещения
Хаггояшчхвый гш! смещения
Черадшовьш * хатюниговый
типы смещения я ¿яР^
у.0(1 0 08
ГЬ. ат./ф.сд.
0,02 0.04 0,0(1 0.08 0.10 0.12
ТН * 1; РЬ, аг..'ф сд. б
Рис. 1 I. Особенности химического состава (а) и изоморфизма (б) монацита грани тных пегматитов Адуйского массива (проба Оз-2). I - зоны в центре зерна. 2 - зоны на периферии.
Расчет №1 дает различные значения химического возраста для зон I и 2; аналогичные результаты получены изохронными методами (табл. 3). Рассчитанное в рам-
ках Г11*-РЬ-подхода (рис. 126) содержание РЬО„
пренебрежимо мало
(0,001 ±0,007 и 0,001 ±0,013 мас.% для областей 1 и 2, соответственно).
Рис. 12. Вариации значений возрастов и величина средне-взвешенного возраста для центральной (а) и периферической (б) зоны кристалла монацита из гранитных пегматитов Адуй-ского массива. Г1т*-РЬ-изохроны для центральной (а) и периферийной (б) областей монацита.
Таблица 3
Значения возраста Тр± АТ„ адуйского монацита, рассчитанные разными методами
Возраст, млн.лет- Данные разных методов расчет а
№1 №2 №3 №4 №6 №7
Зона 1 Гр±АТр 256.0±5,1 256.0±5.1 253.5±15,3 261,5± 19.8 257.3±6.2 255,7±23,3
Зона 2 Гр±АТр 241,0± 11.0 241,0± 11.0 238.9±32.7 248.6^20.6 242.0±3,7 251 .():•• 51
Примечание: для центральной зоны N = 74. АТЬ/ТЬ 3.09. Л1)/и = 1.37 и АРЬ/РЬ - 5,35 %; для периферической зоны N=21. АТЬ/ТЬ - 3.09, Д1Ш = 4.02 и АРЬ/РЬ = 6,75 %.
Полученные химические датировки проб удовлетворительно соотносятся с изотопными значениями возраста минералов из пегматитов Адуйского массива: врем., его образования оценивается от 291±8 млн. лет (по акцессорному циркону грат тоидов [Краснобаев и др., 2006]) до 2.56^0,6 млн. лет (по монациту [Ферштатер :. др.. 2003]) и 255-241 млн. лет (по слюдам пегматитов [Смирнов и др., 2006]).
Монацит из пегматитов Селянкинской толши. Исследован монацит из коп: № 244 в пегматитах среди гнейсов и амфиболитов предположительно селянкинскс.: толщи в средней части Ильменского госзаповедника, в 3 км западнее оз. Таткул: отмечается в породе с альмандином, цирконом, ильменитом и ганитом.
Установлена концентрическая зональность образца, связанная с различием содержания ТН и Са в зонах. На основе анализа соотношения различных элементов : зонах показано, что проба представляет собой монацит с преобладающим хаттоистовым типом изоморфизма; центральная часть образца приближенно соответствуй твердому раствору монацит-хаттонит (Р5' !-х,514х){ ЯЕЕ3^6_х,(Т114',и4\РЬ2,):, Са"'о.о4}04, х 0,08-0,14; периферийные области - твердому раствору (Р5\] х,8|4\){ЯЕЕ3'о.от-х.СГИ, I/,РЬ)4'хСа2' 0.01}04, х = 0,12-0,22; малые отклонения от I п., раметра (3 указывают на удовлетворительную степень замкнутости ТЬ-11-Р системы минерала. Несмотря на текстурную схожесть центральной и периферийней
зон, ввиду сильных различий химического состава зон целесообразно проведение независимых оценок возраста каждой из них.
Данные расчетов № 1-3 показывают, что различия химического возраста зон оказываются в пределах его погрешности. Содержание нерадиогенного свинца, определенное в рамках Т11*-РЬ-подхода. пренебрежимо мало (0,003+0,026 мас.%). Методы ТЬ/РЬ-и/РЬ-изохрон (расчет № 4.6,7) оказались для данного образца неудовлетворительными из-за малого разброса значений ТЬ/РЬ и 11/РЬ; методы У-РЬ-подхода (расчеты № 5,8) не использованы в силу низкого содержания урана в образце.
Таблица 4
Возраст, млн. лет- №1 №2 №3
Зона 1 Т ± ДТр 272,1 ±5,9 271.9±5,9 272,1 ±49,4
Зона 2 т±дт„ 265,7±7.1 265,5±7,0 269,3±30, 6
Полученные значения датировок соотносятся с последовательностью формирования разнотипных пегматитов в Ильменских горах [Попов, Попова, 2006].
Монациты из кислых гнейсов Заангарья Енисейского кряжа. Монацит слагает акцессорную вкрапленность в кислых гнейсах; образцы отобраны в районе среднее-нижнего течения р. Гаревки, правого притока р. Енисей. Монацит образует короткопризматические индивиды (до 100 мкм) с коронарными структурами, сложенными обогащенным РЗЭ апатитом (рис. 13).
Рис. 13. Изображение монацита кислых гнейсов Заангарья Енисейског о кряжа в отраженных электронах.
- ЮЛ мкм ВхЕ
Химическая зональность образца не выявлена; для всех аналитических точек получен значительный избыток суммарного содержания (81+Са) над (ТЬ+и+РЬ) (параметр (3 1,13-1.63). Можно предполагать, что избыточное содержание кремния обусловлено наличием в образцах фтора (возможная схема изоморфизма РО/" —»БЮ.-г'+Р), связанного частичным замещением монацита апатитом, что согласуется с наличием коронарных структур. С учетом противоречивых литературных данных не представляется возможным высказать определенных выводов о замкнутости или переустановке ЛЪ-Ы-РЬ системы данного монацита.
Результаты единичных определений возраста (расчеты № 1,2) свидетельствует о гомогенности образца по возрасту; содержание РЬОН1.рая пренебрежимо мало (0,001±0,024 мас.%); рассчитанные значения возраста согласуются между собой (табл. 5). Данные химического возраста монацита удовлетворительно согласуются с изотопными датировками, полученными для данного региона: в частности, цирконы из гранитоидов Тейского комплекса указывают на возраст метаморфических собы-
тий в интервале 880-864 млн. лет [Vernikovsky et al., 2007]. Данные Ar-Ar-возраста биотитов из изученных метапелитов указывают на то, что главная стадия метаморфизма пород происходила не ранее 848-851 млн. лет [Лиханов и др., 2007]. Омоложенный возраст монацитов может быть связан с влиянием поздних термальных процессов на заключительной стадии становления гранитоидов Тейского комплекса.
Таблица 5
Расчетные возраста ТР±АТР (млн. лет) для енисейских монацитов_
Возраст №1 №2 №3 №4 №6 №7
Т±ДТ 785,1±18,0 785,0± 17,0 778,1±89,4 791,8±92,1 786,3±13,0 762,0±167,5
Монациты Тараташского массива. Изучался акцессорный монацит из биотит-амфибол-плагиоклазового пегматита залегающего среди гранитизированных метаморфических пород Тараташского комплекса (зерна размером 200-300 мкм, проба К-13666), а также акцессорный монацит из очковых гнейсов (зерна до 400-500 мкм, проба К-1417). Изоморфизм ТЬ и и осуществляется по черапитовой и хаттонитовой схемам одновременно с преобладанием в пробе К-1417 хаттонитовой схемы. Для образцов К-13666 условие полной зарядовой компенсации примесей выполняется во всех исследованных точках зерен; параметр Р не отклоняется от 1 более чем на 2%, в силу чего можно предполагать удовлетворительную степень замкнутости ТЬ-и-РЬ-системы. Для образцов К-1417 параметр (3 составляет 1,04-1,16, причем примерно для половины аналитических точек его отклонения от 1 превышают 10%, что указывает на возможные потери радиогенного РЬ в некоторых областях зёрен пробы К-1417. Содержание РЬОнерад пренебрежимо мало (расчет дает -0,01±0,13 мас.% и -0,002+0,02 мас.% в пробах К-13666 и К-1417, соответственно); все возраста с точностью до погрешности согласуются между собой (табл. 6); значения и/РЬ-возраста оценить не удается.
Таблица 6
Расчетные возраста Тр ± АТР (млн. лет) монацитов К-13666 и К-1417
Возраст, млн. лет 1 2 3 4 6 7
Т„±АТР (К-13666) 1947±25 1947±24 1964 ±212 1935±96 1948±15 1951±281
Тр±АТр (К-1417) 1907±24 1906±24 1917±76 1892±41 1909±14 1891±98
Примечание. N = 53, ATh/Th = 3,1, AU/U = 3,0 и ДРЬ/РЬ = 1,3 отн.% (проба К-13666); N = 95, ДТШЪ = 3,16, AU/U = 6,78 и ДРЬ/РЬ = 2,40 отн.% (проба К-1417).
Рассчитанный химический возраст имеет близкие значения для обоих монацитов. Известно, что большая часть метаморфических пород Тараташского комплекса образовалась при метаморфизме гранулитовой фации около 2,6 млрд. лет [Краснобаев, 1986]. Диафторез амфиболитовой фации и гранитизация пород проявились в интервале 2,1-1,7 млрд. лет [Ленных, 1980]. Таким образом, получено, что химические датировки монацита не противоречат имеющимся изотопным датировкам.
Монациты гранитного Джабыкского массива (Южный Урал). Изучены акцессорные монациты из двуслюдяного (проба Е-4333) и биотитового (проба К-1061) гранитов Джабыкского плутона; зерна ~ 200-300 мкм характеризуются сложной зо-
нальностью. Все использованные подходы при обработке аналитических данных и дают близкие значения возраста для обеих проб (табл. 7).
Таблица 7
Расчетные возраста Т„±АТр (млн. лет) джабыкских монацитов К-1061 и Е-4333
Возраст №1 №2 №3 №4 №6 №7
К-1061 284,0±10,6 284,0±10,0 286,7±30,5 283,0± 12,4 285,4±4.5 283,9±39,9
Е-4333 266,6±33.3 266,0±24,0 268,1±35,3 275,1±92,1 268.5± 12,2 275,1 ±92,1
Примечание. N = 54, ДТЬ/ТЬ = 3,13, Ди/и = 2,68 и ДРЬ/РЬ = 8.83 отн.% (проба К-1061): N = 9. ДТЬ/ТЬ = 3,17, ди/и = 3.74 и ДРЬ/РЬ = 11,72 отн.% (проба Р.-4333).
Рассчитанные значения химического возраста монацитов удовлетворительно согласуются с изотопными данными для минералов и пород Джабыкского массива: по данным ЯЬ-Бг возраста пород [Иванов, 1998] доверительный интервал формирования Джабыкского плутона лежит в пределах 263-281 млн. лет.
Уранинит и монацит из гранитоидов Первомайского массива. Сосуществующие монациты и ураниниты слагают акцессорную вкрапленность в лейкограни-тах Первомайского массива Среднего Урала, по своей петролого-геохимической характеристике они приближаются к редкометалльным гранитоидам. Оба минерала встречаются по всей матрице гранитоида, совместных срастаний не образуют. В рамках точечного неизохронного подхода (расчеты № 1-2) выполнены датировки минералов: для уранинита получено 274,0±5,5 млн. лег, для монацита 275,0±23,0 млн. лет. Для уранинита и монацита был использован изохронного подход (рис. 14). Результаты удовлетворительно ложатся на изохроны и дают согласованные значения возраста (табл. 8) и хорошие значения для погрешности его определения.
1^274,1(^3,74 м.'иглст Уранинит 0 СКВО (1.117
Рис. 14. и*-РЬ- (а) и ТЬ/РЬ-и/РЬ-данные (б) для уранинита и монацита из гранитоидов 11ервомайско-I о массива.
I аолица;
Значения возраста ТП±АТ„ первомайских уранинита и монацита
Возраст №1 №2 №3 №4 №5 №6 №8
Т±ДТ 274.0±13,2 274,1 ±5.3 274.1±3.8 276.7±17.4 273,9±3.7 274.3±4.1 274.1 ±4.2
11римечание: N=10, ДТЬ/ТЬ = 3.32, АН/и = 0,50 и ДРЬ/РЬ - 1,93 отн.%.
Уранинит кварц-сульфидных жил Пышминско-Ключевского месторождения. Уранинит из Пышминско-Ключевского Си-Со-Аи месторождения, залегающего среди девонских вулканогенно-осадочных пород, наблюдается в виде мелкой
19
вкрапленности (до 5-10 мкм) в кварц-сульфидных жилах и вмещающих метасома-титах. Состав минерала - U02 80,37-91,31, ТЮ2 0,02-1,13 и РЬО 3,90-4,74 мас.%. Значения химического возраста составляют 370,7±9,0 млн. лет (расчеты № 1,2) и 372,2±7,7 (расчет № 3); использование других изохронных подходов невозможно из-за малой дисперсии содержания Th, U и РЬ. Отметим, что имеющиеся K-Ar и U-РЬ данные абсолютного возраста по Пышминско-Ключевскому месторождению противоречивы; они охватывают интервал от 382 до 223 млн. лет. Полученные значения химического возраста уранинита (в пределах 370 млн. лет) не противоречат интервалу датировок, однако носят предварительный характер и требуют дополнительных исследований.
Минералы гранитоидов доюрского фундамента Западной Сибири.
Уранинит. Уранинит слагает акцессорную вкрапленность в матрице граносие-нита (Окуневская площадь, скв. 10486, гл. 1734 м), образуя мелкие изометричные округлые зерна до 20 мкм в матрице слюды; в редких случаях встречается в контакте с крупными индивидами титанита. В крупных зернах уранинита обнаружена химическая зональность: в центральной части минерал имеет повышенное содержание тория (ТЮ2 14-15 мас.%), в краевых зонах его количество резко (на 7-9 мас.%) уменьшается; содержания Th и U коррелируют между собой. Состав образца следующий: U02 68,44-78,73, Th02 7,38-15,32 и РЬО 3,01-3,31 мас.%. Датировки, выполненные разными методами в предположении замкнутости U-Th-Pb-системы минерала (табл. 9), удовлетворительно согласуются между собой. Содержание нерадиогенного свинца пренебрежимо мало. Значения химического возраста согласуются с изотопными U-Pb-датировками цирконов из граносиенитов [Иванов и др., 2010], показавшими значения возраста 301,6±3,6 млн. лет.
Таблица 9
Расчетные возраста Тр ± АТР (млн. лет) уранинита из фундамента Западной Сибири
Возраст, млн.лет №1 №2 №3 №5 №6
Т± ДТ 302,6±6,0 303,2±5,5 303,4±6,1 302,6±24,3 303,3±28,5
Торит. Торит, как и уранинит, слагает акцессорную вкрапленность в матрице граносиенита (Окуневская площадь, скв. 10486, гл. 1744 м); исследованы мелкие (до 5-10 мкм) зерна торита в кварце. Содержание ТЪ02 составляет 72,84-73,54, 1Ю2 7,90-8,28 и РЬО 1,20-1,29 мас.%. Средне-взвешенное значение возраста составляе 294,0±11,0 млн. лет; ТЬ*-РЬ-возраст равен 293,9±14,3 млн. лет. Полученные химические возраста торита хорошо согласуются с датировками уранинита и циркона из этой же скважины.
Монацит. Монацит слагает акцессорную вкрапленность до 1 мм в гранитоидах кристаллического фундамента Восточно-Шебурской площади (скв. 28р, гл. 2528 м). Фосфат относится к цериевой разновидности и имеет широкий диапазон содержаний ТЬ02 = 8,3-17,8, и02 до 0,5 и РЬО = 0,09-0,2 мас.%, которые позволяют произвести химическое датирование.
Нами выполнены расчеты возрастов по результатам 11 точечных анализов монацита и получена ТЪ*-РЬ-изохрона для монацита с возрастом 274,5±21 млн. лет. Для сопоставления получены и-РЬ-изотопные данные (БШИМР-И) для цирконов Вос-точно-Шебурской площади. По пяти локальным анализам циркона получен конкор-
дантный возраст 277,5±2 млн. лет, СКВО = 0,77 [Иванов и др., 2010], очень близкий к таковому, полученному для монацита.
Таким образом, исходя из полученных результатов, можно предположить, что магматическое внедрение и кристаллизация гранитной интрузии происходила в нижнепермское время. Этот возраст (277,5-274,5 млн. лет) надежно фиксируется в рамках двух методов (изотопного и химического датирования) для двух акцессорных минералов - монацита и циркона.
Торианит карбонатитоподобных пород Карабашского гипербазитового массива. Тело золотоносных карбонатных (карбонатитоподобных) пород наблюдается в юго-западной части Карабашского массива на гребне в 200 м западнее самой высокой точки Золотой горы. Торианит установлен в виде мелких зерен до 10-15 мкм среди карбонатной матрицы. Минерал образует изометричные, реже слабо удлиненные индивиды квадратного или прямоугольного сечения; химическая зональность не фиксируется. Торианит отличается высокими содержаниями 1Ю2 от 23,67 до 26,58 мас.%, СаО до 7,4 мас.%, РЬО до 2,04 мас.%, Се203 до 1,87 мас.% и Ш203 до 1,53 мас.%; наблюдается примесь лантана, иттрия и кремния. Химическое датирование торианита по 9 точечным определениям состава минерала дает средневзвешенное значение возраста 317,1±8,4 млн. лет; изохронный ТЬ*-РЬ-возраст составляет 315,4±5,9 млн. лет.
Рассчитанный химический возраст торианита попадает в узкий интервал 315±6 и 318±10 млн. лет. Возможно, что формирование торианита в карбонатных породах также связано с коллизионной стадией развития Сысертско-Ильменогорского блока, во время которой (360-320 млн. лет.) проходили процессы метаморфизма с основным этапом около 350 млн. лет [ЕсШег й а!., 2007 и др.]. Вполне вероятно, что в это время при метаморфизме произошло разложение первичного минерала (монацита?) с образованием торианита или в момент разогрева породы произошла полная «переустановка» и-ТЬ-РЬ-системы минерала под действием внешних воздействий.
Уранинит и коффинит гранитных пегматитов Липовского жильного поля.
Уранинит установлен в виде включений до 20-25 мкм в закономерных срастаниях циркона с ксенотимом в матрице пегматита. Изучались образцы из пегматитовой жилы южного борта карьера № 6 Липовского никелевого месторождения примерно в 200 м восточнее от спуска в выработку. Коффинит слагает мелкие округлые индивиды размером до 5-10 мкм в срастании с цирконом. По данным микрозондового анализа уранинит имеет высокие содержания ТЮ2 до 5,6 мас.%, РЬО до 3,2 мас.% и У203 до 1,1 мас.%. Кроме того, наблюдаются небольшие примеси церия, ниодима, кальция и кремния. Данные по химическому составу коффинита свидетельствуют о высоком содержании примеси ТЮ2 до 2,3 мас.%, У203 до 10 мас.% и РЬО до 2,6 мас.%.
Рассчитанный химический возраст уранинита попадает в достаточно узкий интервал 263-267±5 млн. лет, при среднем значении 265,5±5 млн. лет. При расчете химического возраста для разных зерен коффинита получен более широкий, чем для уранинита интервал значений от 265 до 271 млн. лет (среднее значение 269±7 млн. лет), но в целом, полученные датировки хорошо согласуются между собой. Изохронный и*/РЬ-возраст получен по данным для обоих минералов; в координатах и02*-РЬ0 все точки ложатся на одну прямую или изохрону, что говорит об их одновременном образовании: изохронный и*/РЬ-возраст составляет 269,2±5 млн. лет.
Формирование гранитных пегматитов Липовки, по всей видимости, надо связывать со становлением Мурзинско-Адуйских массивов, т.к. в них тоже отмечаются подобные пегматиты обогащенные Li, Rb и Cs. При этом время образования Адуй-ского массива оценивается от 291 ±8 млн. лет (по циркону [Краснобаев и др., 2006]) до 256±0,6 млн. лет (по монациту [Ферштатер и др., 2003]) и 255-241 млн. лет (по слюдам [Смирнов и др., 2006]). Это же относится к Мурзинскому массиву, возраст пород которого, составляет от 260 до 248 млн. лет [Попов и др., 2003 и др.].
ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
В журналах по перечню ВАК
1. Иванов К.С., Ерохин Ю.В., Федоров Ю.Н., Хиллер В.В., Пономарев B.C. Изотопное и химическое U-Pb-датирование гранитоидов Западно-Сибирского мегабассейна // Доклады АН, 2010. Т. 433. №5. С. 671-674.
2. Вотяков C.JI., Хиллер В.В., Щапова Ю.В., Поротников A.B. Химическое электронно-зондовое датирование минералов-концентраторов радиоактивных элементов: методические аспекты //Литосфера. 2010. № 4. С. 94-115.
3. Репина С.А., Попова В.И., Чурин Е.И., Белогуб Е.В., Хиллер В.В. Флоренсит-(Зш), (Sm,Nd)Al3(P04)2(0H)6 - новый минерал группы алунита-ярозита с Приполярного Урала // Записки Российского минералогического общества. 2010. Ч. СХХХ1Х. № 4. С. 16-26.
4. Попова В.И., Хиллер В.В., Ерохин Ю.В., Попов В.А. Монациты поздних гранитных пегматитов Ильменских гор: химическое датирование возраста зонально-секториальных кристаллов // Новые данные о минералах. М. 2010. Вып. 45. С. 72-78.
5. Вотяков С.Л., Хиллер В.В., Щапова Ю.В., Поротников A.B. Моделирование временной эволюции U-Th-Pb-системы как основа для химического микрозондового датирования минералов-концентраторов урана и тория // Доклады АН, 2010, принята в печать.
В других изданиях
6. Ерохин Ю.В., Иванов К.С., Пономарёв B.C., Хиллер В.В. Акцессорная уран-ториевая минерализация гранитоидов из фундамента Шаимского района (Западная Сибирь) // Вестник Уральского отделения РМО. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2009. С. 41-47.
7. Хиллер В.В. Количественный химический анализ монацитов на электронно-зондовом микроанализаторе Cameca SX100 // Ежегодник-2008. Труды ИГГ УрО РАН. Екатеринбург, 2009. Вып. 156. С. 344-349.
8. Хиллер В.В., Ерохин Ю.В. Разработка методики анализа монацитов на электронно-зондовом микроанализаторе SX 100 (Cameca) // Материалы Всероссийской научной конференции «Минералы: строение, свойства, методы исследования». Миасс: Имин УрО РАН, 2009. С. 288-290.
9. Ерохин Ю.В., Хиллер В.В., Иванов К.С., Пономарёв B.C. Состав и возраст уранинита из гранитоидов фундамента Шаимского района (Западная Сибирь) // Материалы Всероссийской научной конференции «Минералы: строение, свойства, методы исследования». Миасс: Имин УрО РАН, 2009. С. 134-136.
10. Хиллер В.В., Ерохин Ю.В. Химическое датирование уранинита из гранитоидов фундамента Шаимского района (Западная Сибирь) // XVI Российский симпозиум по растровой электронной микроскопии. Тезисы докладов. Черноголовка: ИПТМ РАН, 2009. С. 74.
11. Ерохин Ю.В., Иванов К.С., Хиллер В.В., Пономарев B.C. Изотопное и химическое U-Pb датирование гранитоидов из фундамента Шаимского района Западно-Сибирского мегабассейна // Изотопные системы и время геологических процессов. Материалы IV Российской конференции по изотопной геохронологии. СПб: ИГГД РАН, 2009. Т. 1. С. 177-180.
12. Ерохин Ю.В., Хиллер B.B. Торианит из золотоносных карбонатных пород Карабахского гипербазитового массива // Уральская минералогическая школа - 2009. Материалы Всероссийской научной конференции. Екатеринбург: ИГГУрО РАН, 2009. С. 98-100.
13. Ерохин Ю.В., Прибавкин С.В., Хиллер В.В. Фосфаты из доломитовых пород Шабровско-го месторождения тальк-магнезитового камня (Средний Урал) // Уральская минералогическая школа-2009. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2009. С. 100-105.
14. Попов М.П., Ерохин Ю.В., Хиллер В.В. Монацит и паризит в диоритах Мариинского месторождения (Уральские Изумрудные копи) // Уральская минералогическая школа - 2009. Материалы Всероссийской научной конференции. Екатеринбург: ИГГУрО РАН, 2009. С. 132-134.
15. Хиллер В.В., Вотяков С.Л., Ерохин Ю.В. Электронно-зондовый анализ монацитов на микроанализаторе Сашеса SX 100 как основа их химического U-Th-Pb датирования. // Современные проблемы геохимии: Материалы конференции. Иркутск: ИГ СО РАН, 2009. С. 258-261.
16. Ерохин Ю.В., Хиллер В.В. Монацит из слюдитов Шабровского рудного поля // Онтогения минералов и её значение для решения геологических прикладных и научных задач. Годичное собрание РМО. СПб: СПГГИ, 2009. С. 213-215.
17. Прибавкин С.В., Ерохин Ю.В., Хиллер В.В., Пушкарев Е.В. Возрастные отношения Шабровского гранитного массива и одноименного месторождения тальк-магнезитового камня: данные U-Pb и К-Аг-датирования // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского. Пермь: ПермГУ, 2010. Вып. 13. С. 149-154.
18. Вотяков СЛ., Хиллер В.В., Щапова Ю.В. и др. О достоверности определения возраста и воспроизводимости данных при химическом датировании минералов-концентраторов радиоактивных элементов // Материалы II Всероссийской научной конференции «Минералы: строение, свойства, методы исследования». Миасс: Имин УрО РАН, 2010. С. 122-125.
19. Вохмякова B.C., Щапова Ю.В., Вотяков C.JL, Хиллер В.В. и др. Состав и структура ряда природных монацитов по данным электронного микрозонда и рачановской микроспектроскопии // Материалы II Всероссийской научной конференции «Минералы: строение, свойства, методы исследования». Миасс: Имин УрО РАН, 2010. С. 126-127.
20. Ерохин Ю.В., Иванов К.С., Хиллер В.В. Уранинит из гранитоидов фундамента Узбекской площади Шаимского района Западной Сибири // Фундамент, структуры обрамления Западно-Сибирского осадочного бассейна, их геодинамическая эволюция и проблемы нефтега-
оносности. Материалы 2 Всероссийской конференции. Новосибирск: Гео, 2010. С. 50-53.
1. Вотяков СЛ., Хиллер В.В., Поротников A.B., Щапова Ю.В. О погрешности определения возраста и воспроизводимости данных при химическом датировании минералов-концентраторов радиоактивных элементов // Ежегодник-2009. Труды ИГГ УрО РАН. Екате-
инбург, 2010. Вып. 157. С. 300-320.
2. Ерохин Ю.В., Смирнов В.Н., Иванов К.С., Захаров A.B., Хиллер В.В. Первые данные о озрасте гранитных пегматитов Липовского поля (Средний Урал) // Магматизм и метамор-1изм в истории Земли. Тезисы докладов XI Всероссийского петрографического совещания, катеринбург: ИГГ УрО РАН, 2010. Т. 1. С. 231-232.
3. Вотяков СЛ., Хиллер В.В., Щапова Ю.В. и др. О химическом датировании минералов-концентраторов радиоактивных элементов // Магматизм и метаморфизм в истории Земли. Тези-
ы докладов XI Всеросс. петрограф, совещания. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2010. Т. 1. С. 231-232.
4. Иванов К.С., Ерохин Ю.В., Хиллер В.В. Возраст гранитоидов фундамента Восточно-[1ебурской площади (Западная Сибирь) // Уральская минералогическая школа - 2010. Екате-инбург: ИГГ УрО РАН, 2010. С. 76-79.
5. Ерохин Ю.В., Хиллер В.В., Захаров A.B. Уранинит и коффинит из гранитных пегматитов [иповского жильного поля (Средний Урал) // Вестник Уральского отделения РМО. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2010. № 7. С. 58-64.
Подписано в печать 18.10.2010 г. Формат 60x84 1/16
Усл. печ. л. 1,0. Бумага «Гознак» Тираж 100 экз. Заказ №498
Отпечатано в типографии ООО «ИРА УТК» 620102, г. Екатеринбург, ул. Шаумяна, 83
Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Хиллер, Вера Витальевна
Список принятых сокращений Введение
Глава 1. Состав, кристаллохимия, физика процессов радиационного разуиорядоче-ния структуры и химическое U-Th-Pb-датирование уран-, торий-содержащих минералов (обзор литературы)
1.1 Состав, кристаллохимияи физика процессов радиационного разупорядочения структуры минералов-концентраторов радиоактивных элементов
1.1.1 Монацит
1.1.2 Уранинит, коффинит
1.1.3 Торит
1.2 Изотопное и химическое датирование U-Th-содержащих минералов
1.2.1 Домикрозондовый период развития методики химического датирования
1.2.2 Микрозондовый период развития методики химического датирования
1.3 Выводы
Глава 2. Разработка методики микрозондового анализа уран-, торий-содержащих минералов
2.1 Электронно-зондовые микроанализаторы: особенности конструкции и использования при анализе U-Th-содержащих минералов
2.2 Подготовка зерен минералов для исследования
2.3 Получение и анализ изображений минералов в отражённых электронах (BSE), выделение в них фазовых включений; получение и анализ энергодисперсионных спектров в отдельных точках минералов
2.4 Получение и анализ карт распределения Th, U, Pb, Y и одного из основных элементов матрицы U-Th-содержащего минерала; выбор областей для датирования
2.5 Измерение интенсивности характеристических линий элементов
2.6 Количественный анализ химического состава U-Th-содержащих минералов
2.7 Достигнутые метрологические характеристики
2.8 Выводы
Глава 3. Разработка методики обсчёта геохимических данных при химическом датировании уран-, торий-содержащих минералов на основе вычислительного эксперимента по моделированию временной эволюции их U-Th-Pb-системы
3.1 Методика моделирования (решение «прямой геохронологической задачи»)
3.2 Методы расчета возраста (решение «обратной геохронологической задачи»)
3.2.1 ТИ*-РЬ-изохронный метод 86» 3:2.2 ТН/РЬ-и/РЬ-изохронный метод 88 3.2.3ТК-и-РЬ-изохронный метод 89 3;2.4:Неизохронньш метод расчета из единичной статистической реализации системы 90 3;3 Результаты вычислительного эксперимента для конкордантной'и-ТК-РЬ-системы 91 3.3.1? Анализ влияния состава^на датировку конкордантной системы: моделирование вы-сокоториевых и высокоурановых минералов
3.3.2 Анализ влияния возраста на датировку конкордантной системы
3.3.3 Анализ влияния погрешности определения элементов надатировку конкордантной;
1 100 системы
33.4: Анализ влияния дисперсии содержания элементов и статистики выборки данных на датировку конкордантной системы
3.4 Результаты вычислительного эксперимента для дисконкордантной Ц-ТИ-РЬ-системы 104 3 .4: Г Датирование модельной дискордантной системы-200: анализ влияния добавок нерадиогенного свинца
3.4.2 Датирование модельной дискордантной системы-200: анализ влияния потерь радиогенного свинца
3.4.3 Датирование модельной немогенной системы: анализ влияния суперпозиции ряда конкордантных систем различного возраста
3.5 Выводы
Глава 4. Химический состав, зональность, особенности изоморфизма и химическое датирование U-Th-содержащих минералов
4.1 Монациты гранитных пегматитов Адуйского массива
4.1.1 Проба Оз
4.1.2 Проба Оз-З
4.2 Монацит гранитных пегматитов Ильменских гор
4.3 Уранинит и монацит из гранитоидов Первомайского массива
4.4 Уранинит кварц-сульфидных жил Пышминско-Ключевского месторождения
4.5 Минералы гранитоидов доюрского фундамента Западной Сибири
4.5.1 Уранинит, Шаимский нефтегазоносный район
4.5.2 Торит, Шаимский нефтегазоносный район
4.6 Торианит карбонатитоподобных пород Карабашского гипербазитового массива
4.7 Монациты из кислых гнейсов Заангарья Енисейского кряжа
4.8 Монациты Тараташского массива
4.8.1 Проба К
4.8.2 Проба К
4.9 Монациты гранитного Джабыкского массива (Южный Урал)
4.10 Монациты Вишневогорской толщи
4.11 Монацит из пегматитов Селянкинской толщи
4.12 Уранинит и коффинит гранитных пегматитов Липовского жильного поля
4.13 Монацит гранитоидов Восточно-Шебурской площади
4.14 Краткие итоги 182 Заключение 183 Благодарности 185 Литература
Список принятых сокращений
ЭЗМА - электронно-зондовый микроанализ
СЭМ — сканирующая электронная микроскопия
СО - стандартный образец
РЗЭ — редкоземельные элементы
Ppm — parts per million, млн"1, г/т
СКО - среднеквадратическое отклонение
СКВО - среднеквадратическое взвешенное отклонение
BSE - изображение в обратно-рассеяных (отражённых) электронах
SE - изображение во вторичных электронах
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Состав, кристаллохимия, эволюция U-Th-Pb-системы ряда минералов-геохронометров по данным экспериментального исследования и компьютерного моделирования"
Актуальность темы
Уран и торий - наиболее распространенные элементы среди актиноидов и достаточно часто образуют собственные минеральные виды, а также входят в виде изосгрукгурной примеси в некоторые минералы. Для U-Th-содержагцих минералов типична достаточно сложная кристаллохимия, изоморфизм, радиационное разрушение структуры, гетерогенность кристаллов по химическому составу и возрасту. Исследования кристаллохимических и структурных особенностей минералов монацита, торита, торианита, уранинита, коффинита актуальны в связи с прогнозированием долговременной стабильности отработанного ядерного топлива, разработкой вейст-форм для утилизации радионуклидов, использованием данных по изотопному составу урана, тория и свинца для абсолютного датирования природных минералов.
Анализ замкнутости U-Th-Pb-системы минералов и исследование кристаллохимии этих ионов как основы для обоснования и геологической интерпретации датировок — актуальная научная задача. В этом направлении еще предстоит решить многие задачи, сделаны лишь первые шаги, в основном внимание сосредоточено на монаците; для него изучены особенности изоморфизма катионов U и Th, показано существование двух типов замещения (чералитового и хаттонитового), а также показано, что искажение или полная «переустановка» U-Th-Pb-системы минерала под действием внешних воздействий (температура, давление, химические реакции, радиационное повреждение), в принципе, могут быть диагностированы по особенностям состава, кристаллохимии и текстуры кристаллов (см. [Seydoux-Guillaume et al., 2002; Spear, Pyle. 2002; Williams et al., 2006; Suzuki, Kato, 2008]). Нарушения замкнутости U-Th-Pb-системы или ее полная переустановка, приводящие к дискордантности возраста монацита, могут происходить вследствие как диффузионных потерь радиогенного РЬ, так и рекристаллизации минерала или его растворения-осаждения. Роль диффузии свинца обычно оценивается в рамках понятия «температуры закрытия» системы, определяемой как «температура изотопной системы в момент времени, соответствующий ее измеряемому возрасту» [Dodson, 1973] или как «температура, при которой диффузия уменьшается настолько, что ее вклад не может быть обнаружен при заданном разрешении аналитического метода» [Williams et al., 2006]. Имеются экспериментальные данные [Cherniak et al., 2000, 2004; Gardes et al., 2006; McFarlane, Harrison, 2006; Cherniak, Pyle, 2008] для коэффициентов диффузии Pb, a также Th и РЗЭ; показано, что диффузионные изменения состава фиксируются только после продолжительной выдержки при температуре не ниже 800 °С, что свидетельствует о малой величине диффузионного вклада в нарушение замкнутости системы. Этот вывод согласуется с существованием резких, не измененных диффузией зонных границ в монацитах (даже высокотемпературных), а также с сохранностью древних возрастов у метаморфических проб [Williams et al., 2006]. Притемиературах, меньших температуры. закрытия, нарушение замкнутости U-Th-Pb-системы. возможно при рекристаллизации или при растворении-осаждении монацита, протекающих уже при 350-550 °С [Spear, Pyle, 2002]. Экспериментально показано [Seydoux-Guillaume et al., 2002], что растворение-осаждение монацита во флюидах различного состава приводит к изменению содержания РЬ на периферии кристаллов, при этом на его поверхности происходит рост новых фаз, обогащенных нерадиогенным РЬ, в результате чего для таких проб характерны дискордантные датировки с завышением возраста. Таким образом, если первичный РЬ сохраняется в решетке монацита при рекристаллизации или заново входит в нее, то датировки дают возраст рекристаллизационного события, занижающий реальный возраст. Напротив, если РЬ удаляется из решетки и не входит в структуру рекристаллизованного монацита, то изотопная система полностью переустанавливается, и измеренный возраст данной области кристалла соответствует возрасту его преобразования.
Абсолютное датирование - одна из центральных задач в науках о Земле. В основе геохронометрических методик уравнение распада радиоактивных элементов и накопления дочернего стабильного изотопа D(t) = Р{( = О) - (l - exp(-/l¿), где X - период полураспада, D(t) и P(t) - дочерний и материнский изотопы. Изотопная геохронология U-Th-содержащих минералов основана на данных высокоразрешающей масс-спектрометрии с определением возраста по 208Pb/232Th, 207Pb/235U и 206РЬ/238и-отношениям; получаемые датировки характеризуются высокой точностью, но в целом анализ достаточно сложный и дорогостоящий как при работе с растворенными пробами (в рамках метода изотопного разбавления ID-TIMS), так и при работе на ионных зондах. Химическая геохронология, известная в зарубежной литературе как метод CHIME (chemical Th-U-total РЬ isochron method) основана на результатах микрозондового анализа; метод достаточно прост, имеет низкую стоимость единичного анализа при высоком пространственном разрешении. В последние годы в- связи с развитием техники электронно-зондового микроанализа и созданием программ численного обсчета аналитических данных метод получил новый импульс в своем развитии. В работах зарубежных учёных метод активно используется для датировки различных геологических объектов (база данных по основным статьям за период 1990-2010 гг. содержит более 150 наименований). Однако в России данный метод практически не используется в геохронометрических исследованиях, известны лишь единичные публикации групп исследователей из Института экспериментальной минералогии РАН [Романенко и др., 2008], Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН [Конилов и др., 2004; Петров, 2007] и Воронежского государственного университета [Савко и др., 2008; Пилюгин, Муханова, 2008; Кориш, Пилюгин, 2009; Савко и др., 2009].
Теоретическое обоснование методики< CHIME приведено в работах [Suzuki et al., 1991; Montel et al., 1996 и др.]; при этом неоднократно отмечалась удовлетворительная сходимость результатов химического датирования с изотопными данными (см. например [Dahl et al., 2005; Suzuki, Kato, 2008 и др.]). Однако, несмотря на почти двадцатилетнюю историю современного развития, метода CHIME, в настоящее время остаются нерешенными ряд проблем. Первая связана с его аппаратурной реализацией, пробоподготовкой, выбором стандартов и др. (см. например, [Jercinovic, Williams, 2005]). Большой проблемой при датировании* остается высокая погрешность определения возраста, достигающая ± 45 млн. лет для объектов с возрастом от 0,3 до 3 млрд. лет [Cocherie, Albarede, 2001], а также проблема воспроизводимости данных. Все это создает трудности при петрогенетической интерпретации получаемых результатов, а в ряде случаев полную невозможность их использования; заметим, что при оценке возраста в 300 млн. лет, погрешность определения в ± 45 млн. лет представляется совершенно неудовлетворительной. Высокая неоднозначность (и погрешность) определения возраста возникает из-за низкой точности определения свинца на микрозонде (и в меньшей степени Th и U). Заметим, что в монаците, и других U-Th-содержащих минералах даже при относительно высоких содержаниях этих элементов (ТЮг до 14, UO2 до 25, РЬО до 3-4 мас.%) погрешность составляет не ниже 0,3, 0,5 и 1 отн. %, соответственно. Кроме того, некоторые минералы (пирохлор, монацит, ксенотим и др.) отличаются сложным переменным составом, а в ряде случаев достаточно низким содержанием РЬ, сопоставимым с пределом обнаружения этого элемента на микроанализаторе. Вследствие этого для каждого минерала приходится подбирать «индивидуальные» условия анализа, а также увеличивать продолжительность их единичного определения, что приводит к выгоранию под пучком поверхности образца и искажению аналитических данных. В некоторых случаях зерна минералов не превышают 5-10 мкм, что не допускает проведения параллельных измерений.
Вторая группа проблем, возникающих при химическом датировании, связана с выбором схемы обсчета экспериментальных данных. На сегодня реализованы четыре основных альтер-нагивных расчетных метода: датирование из единичного анализа в точке [Montel et al., 1996], из Ме*-РЬ-изохроны (здесь Me* = Th* и U* - некоторые «модифицированные» содержания элементов [Suzuki et al., 1991]), из расчёта U/Pb и Th/Pb-возрастов с использованием представления аналитических данных в трёхмерном Th-U-Pb-пространстве [Rhede et al., 1996] или на упрощенной двумерной Th/Pb-U/Pb-изохронной диаграмме без поправки на нерадиогенный Pb [Cocherie, Albarede, 2001]. Ранее неоднократно предпринимались попытки решить проблему несовпадения датировок при разных обсчетах аналитических данных (см. например [Cocherie, Albarede, 2001]) на основе анализа экспериментальных результатов для U-Th-минералов из различных геологических объектов - магматических, метаморфических и других типов пород. Однако при этом решались лишь отдельные частные вопросы несогласованности датировок по некоторым конкретным пробам. Представляется, что этот подход, основанный на переборе случайных образцов с неопределенной временной эволюцией их и-ТЬ-РЬ-системы, лишь в отдельных случаях датированных по изотопным данным, носит частный характер и малопродуктивен в силу того, что он не может исчерпать все возможные случаи привноса-потери свинца, смешения разновозрастных подсистем и др. Общее решение задачи остаетсяоткрытым. Представляется перспективным использовать для ее решения анализ временной эволюции некой модельной статистической и-ТЬ-РЬ-системы.
Третья группа проблем, общая для изотопных и химических методов датирования, как отмечено выше, состоит в поиске критериев замкнутости и-ТЬ-РЬ-системы минералов, формулируемых с учетом особенностей состава, кристаллохимии и текстуры исследуемых индивидов.
Таким образом, в настоящее время актуальны исследования по анализу различных вкладов в погрешность определения возраста методом химического датирования, по повышению воспроизводимости данных, объективности их анализа с возможностью отбраковки недостоверных результатов по кристаллохимическим критериям. Представляется перспективным использование для этой цели как экспериментальных микрозондовых данных по разным минералам. так и вычислительного эксперимента по моделированию поведения статистической и-ТЬ-РЬ-системы минералов во времени с последующим расчетом ее возраста и погрешности его определения, основанного на полученных моделированием концентрациях и, ТЬ и РЬ.
Цель и основные задачи работы
Цель - исследование состава и кристаллохимии ряда уран-, торий-содержащих минералов, компьютерное моделирование временной эволюции их и-ТЬ-РЬ-системы, использование результатов при химическом датировании минералов из ряда геологических объектов Урала и прилегающих территорий.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. анализ литературы по кристаллохимии, физике процессов радиационного разупорядочения структуры и-ТЬ-содержащих минералов, по методикам их химического датирования;
2. совершенствование методики микрозондового анализа уран-, торий-содержащих минералов;
3. разработка методики обсчета геохимических данных при химическом датировании минералов на основе вычислительного эксперимента по моделированию временной эволюции их II-ТЬ-РЬ-системы;
4. изучение особенностей кристаллохимии и изоморфизма ионов и и ТЬ в структуре минералов из ряда геологических объектов Урала и прилегающих территорий;
5. химическое микрозондовое датирование минералов.
Материал и методы исследования
В основу работы положены исследования образцов U-Th-содержащих минералов, предоставленных специалистами различных организаций: Романенко И.М. — Институт экспериментальной минералогии РАН, г. Черноголовка; В.А. Поповым и В.И. Поповой - Институт минералогии-УрО РАН, г. Миасс; В.А. Губиным - Уральский Федеральный университет, г. Екатеринбург, Ю.В. Ерохиным, A.A. Краснобаевым, К.С. Ивановым, Т.А. Осиповой, П.С. Козловым, В.В. Мурзиным - Институт геологии и геохимии УрО РАН, г. Екатеринбург.
Для решения поставленных задач все исследования выполнены автором в лаборатории физических и химических методов анализа минерального вещества Института геологии и геохимии УрО РАН (г. Екатеринбург) на электронно-зондовом микроанализаторе Cameca SX 100.
Защищаемые положения
1. Определены оптимальные аналитические условия анализа ряда минералов-геохронометров (монацита, уранинита, торита, торианита, коффинита) на электронно-зондовом микроанализаторе Сашеса SX 100, что позволило для элементов Th, U, Pb снизить пределы обнаружения до 130, 60 и 53 ррт и относительные погрешности определения содержания до 3,0 0,6 и 1,1 %, соответственно.
2. На основе компьютерного моделирования временной эволюции U-Th-Pb системы минерала разработана методика обсчета и анализа микрозондовых данных, позволяющая обоснованно выбирать способы корректного расчета химического возраста.
3. Состав, кристаллохимические особенности и изоморфизм U и Th являются индикаторами полигенности минералов и создают химическую основу для датирования. Сопоставление полученных значений химического возраста с изотопным служит этому надёжным подтверждением.
Научная новизна
1. Для рентгеновского микроанализатора SX 100 усовершенствована методика анализа состава уран-, тории-содержащих минералов, позволяющая снизить погрешность определения содержания U, Th, Pb, повысить воспроизводимость и точность данных; методика основана на обоснованном выборе аналитических линий, стандартных образцов и условий измерения (времени и последовательности измерения элементов), процедуре учета фона, коррекции содержания, взаимного влияния элементов и наложения аналитических линий; прописаны особенности методики применительно к минералам ураниниту, коффиниту, ториту, торианиту, монациту, содержащим U и Th в качестве основных матричных или изоморфных примесных элементов.
2. Предложены новые численные методы обработки данных анализа содержания элементов U, Th, Pb в минералах урана и тория, позволяющие в рамках химического (неизотопного) подхода выполнять оценки химического возраста минералов; корректность и границы применимости указанного подхода установлены'на основе вычислительного эксперимента по моделированию^ временной эволюции содержания U, Th; Pb в минералах, в том числе в условиях привноса и/или потери радиогенного свинца:
3. Впервые на основе анализа состава и пространственного распределения химических элементов в зёрнах монацита, уранинита, коффинита, торита, торианита из широкого круга геологических объектов Урала обоснован вывод о том, что особенности состава и текстуры индивидов, кристаллохимии и изоморфизма, U, Th-ионов содержат информацию о сохранности или частичной/полной «переустановке» U-Th-Pb-системы минералов под действием внешних воздействий, что позволяет делать предварительные заключения о гомогенности/гетерогенности минералов по возрасту и создают химическую основу для их датирования.
Практическая значимость
1. Результаты работы рекомендованы к внедрению в практику аналитической работы мик-розондовых лабораторий и центров коллективного пользования, работающих в области исследования минерального вещества. Разработанные автором методики проведения анализа минералов-геохронометров внедрены в практику аналитической работы Центра коллективного пользования «Геоаналитик» УрО РАН.
2. Результаты работы рекомендованы к внедрению в образовательный процесс; они использованы при подготовке научно-методических материалов для практических занятий магистрантов университета в области изотопно-геохимических и геохронологических исследований.
3. Работы выполнялись в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг. (госконтракт № 02.740.11.0727), программ Президиума РАН №20, 23, УрО РАН «Состав, структура и-физика радиационно-термических эффектов в минералах» и гранта РФФИ № 09-05-00513; результаты внедрены в процесс обучения студентов специальности «Физика и химия минералов» физического факультета Уральского государственного университета им. A.M. Горького (г. Екатеринбург); разработана лабораторная работа, написаны методические указания.
Апробация работы
Материалы диссертационной работы докладывались на I Всероссийской молодёжной научной конференции «Минералы: строение, свойства, методы исследования» (г. Миасс, 26 - 29 марта 2009), XVI Российском симпозиуме по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твёрдых тел (г. Черноголовка, 31 мая — 3 июня 2009 г.), II Всероссийской конференции «Фундамент, структуры обрамления Западно-Сибирского мезозойскокайнозойского осадочного бассейна, их геодинамическая эволюция и проблемы нефтегазонос-ности»» (г Тюмень, 24-26 апреля 2010 г), XI Всероссийском петрографическом совещании «Магматизм и метаморфизм в истории Земли» (г. Екатеринбург, 24 -28 августа 2010 г), Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов, научных сотрудников «Уральская минералогическая школа - 2010» (г. Екатеринбург, 27 — 30 сентября 2010 г), XI съезд РМО (г. Санкт-Петербург, 12-15 октября 2010 г.).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 25 работ: 9 статей, в том числе 5 в реферируемых журналах, 16 тезисов докладов.
Объем и структура работы
Диссертационная работа содержит введение, 4 главы, выводы и список цитируемой литературы, состоящий из 228 наименований. Работа изложена на 201 странице печатного текста, включая 139 рисунков, 52 таблицы и состоит из следующих разделов:
Заключение Диссертация по теме "Минералогия, кристаллография", Хиллер, Вера Витальевна
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. С целью развития и совершенствования методики химического микрозондового датирования минералов-концентраторов радиоактивных элементов — широко-известной за рубежом методики CHIME реализован комплексный подход, включающий отработку методики микрозондового анализа минералов урана и тория, обоснование схем обсчета геохимических данных на основе исследования временной эволюции модельной U-Th-Pb-системы, создание програм-ных продуктов для выполнения вычислительного эксперимента по моделированию системы и расчета значений химического изохронного и неизохронного Th-Pb- и U-Pb-возраста, исследование кристаплохимических особенностей минералов урана и тория из ряда геологических объектов Урала и прилегающих территорий и их химическое датирование.
2. Разработана методика анализа U-Th-содержащих минералов на рентгеновском микроанализаторе SX 100, позволяющая снизить погрешность определения содержания U, Th, РЬ, повысить воспроизводимость и точность данных. Методика включает первичную диагностику минерала с анализом его изображения в отражённых электронах, карт распределения U, Th, РЬ и основных элементов матрицы минерала; получение и анализ энергодисперсионных спектров; качественный и количественный анализ состава минералов с выбором аналитических линий, стандартных образцов, условий измерения, с учетом фона, коррекцией содержания и наложения пиков, с оптимизацией времени и последовательности измерения элементов.
3. Выполнен вычислительный эксперимент по моделированию временной эволюции модельной U-Th-Pb-системы и решению обратной задачи - расчету значений ее химического изохронного и неизохронного Th-Pb- и U-Pb-возраста; проанализировано влияние на точность датировки различных параметров системы - U-Th-состава, соотношения содержаний U и Th, возраста, дисперсии содержаний U и Th, статистики выборки данных, погрешности определения элементов, гетерогенности по возрасту, наличия нерадиогенного свинца и потерь радиогенного.
4. Предложена методика обсчета геохимических микрозондовых данных для оценки химического возраста минерала, включающая расчет неизохронного возраста из единичного анализа в точке; статист ичсскую обработку результатов по выборке точек в минерале с построением гистограмм распределения возрастов; расчет изохронных Th*-Pb- (и*-РЬ)-возрастов с оценкой содержания нерадиогенного свинца (Th* или U* - некоторые «модифицированные» содержания элементов в высокоториевом или высокоурановом минерале); независимый расчет изохронных Th/Pb-, U/Pb-возрастов с использованием представления данных в двух- и трёхмерном пространстве; сопоставительный анализ полученных возрастов и их разбраковку.
5. Исследованы кристаллохимические особенности уран-торийсодержащих минералов, а также собственных минералов урана и тория (монацитов, уранинитов, торитов, торианигов и коффинитов) из ряда геологических объектов Урала и прилегающих территорий: из разновозрастных пегматитов Ильменских гор и «самоцветной полосы» восточного склона Среднего Урала, из гранитоидов Первомайского и Джабыкского массивов, из гнейсов древнего Тараташ-ского метаморфического комплекса, из Вишневогорского метаморфического комплекса, интрузивных кислых комплексов кристаллического фундамента Западной Сибири, из пород и руд Пышминско-Ключевского месторождения, из гранитных пегматитов Липовского жильного поля, из карбонатитоподобных пород доломитового состава Карабашского гипербазитового массива и кислых гнейсов Заангарья Енисейского кряжа. Обоснован вывод о том, что особенности текстуры микрокристаллов, их состава, кристаллохимии и изоморфизма и, ТЬ-ионов несут информацию о гомогенности-гетерогенности минерала по возрасту (об искажении или полной «переустановке» и-ТЪ-РЬ-системы минерала под действием внешних воздействий) и создают химическую основу для их датирования. Полученные результаты использованы при химическом датировании минералов.
Благодарности
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю член-корр. РАН Вотя-кову C.J1. за предложенную тему исследований и помощь в работе над диссертацией. Неоценимую помощь в обсуждении результатов оказала ведущий научный сотрудник ИГГ УрО РАН к.ф.-м.н. Щапова Ю.В. Большое спасибо ведущему научному сотруднику ИГГ УрО РАН к.г.-м.н. Ерохину Ю.В. за постоянную поддержку, конструктивную критику и внимание к работе.
Особая благодарность Кононковой H.H. (ГЕОХИ РАН) за стажировку и передачу неоценимого опыта по электронно-зондовому микроанализу, Романенко И.М., Конилову А.Н. и Му-хановой A.A. (ИЭМ РАН) за предоставленные эталонные образцы, научные советы и большой объем литературы по теме диссертации, Куликовой И.М. (ИМГРЭ РАН) за интересные идеи и воодушевление к работе. Автор признателен сотрудникам Института геологии и геохимии УрО РАН: Осиповой Т.А., Гмыре В.Г., Бородиной Н.С., Пушкареву Е.В., Поротникову A.B., Ронки-ну Ю.Л., Горбуновой Н.П., Неупокоевой Г.С., Захарову A.B., Замятину Д.А. за дружескую поддержку и участие.
За предоставленные образцы автор отдельно признателен: Поповой В.И., Попову В.А. (ИМин УрО РАН), Губину В.А. (УрФУ), Ерохину Ю.В., Осиповой Т.А., Иванову К.С., Козлову П.С., Мурзину В.В. (ИГГ УрО РАН).
Работа выполнена в рамках программ в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг. НИР по теме: «Геохимия, микроструктура и радиационные явления в минералах-концентраторах радиоактивных элементов как основа для петрогенетических, геохронологических и материаловедческих приложений» (госконтракт № 02.740.11.0727), а также Президиума РАН №23 «Научные основы инновационных энергоресурсосберегающих экологически безопасных технологий оценки и освоения природных и техногенных ресурсов», №20 «Создание и совершенствование методов химического анализа», а также в рамках программы УрО РАН «Состав, структура и физика ра-диационно-термических эффектов в фосфатных и силикатных минералах и стеклах как основа для геохронологических построений и создания материалов для утилизации высокоактивных долгоживущих радионуклидов» при поддержке гранта РФФИ № 09-05-00513.
Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Хиллер, Вера Витальевна, Екатеринбург
1. Вотяков С.Л., Хиллер В.В., Щапова Ю.В., Поротников A.B. Химическое электронно-зондовое датирование минералов-концентраторов радиоактивных элементов: методические аспекты // Литосфера. 20106. № 4. С. 94-115.
2. Ерохин Ю.В., Хиллер В.В. Торианит из золотоносных карбонатных пород Карабашского гипербазитового массива // Уральская минералогическая школа 2009. Материалы Всероссийской научной конференции. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2009а. С. 98-100.
3. Ерохин Ю.В., Хиллер В.В. Монацит из слюдитов Шабровского рудного поля // Онтогения минералов и её значение для решения геологических прикладных и научных задач. Годичное собрание РМО. СПб: СПбГГИ, 20096. С. 213-215.
4. Ерохин Ю.В., Хиллер В.В., Захаров A.B. Уранинит и коффинит из гранитных пегматитов Липовского жильного поля (Средний Урал) // Вестник Уральского отделения РМО. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2010а. № 7. С. 58-64.
5. Ерохин Ю.В., Хиллер В.В., Иванов К.С. Торит из гранитоидов фундамента Западной Сибири // Тезисы докладов XI Съезда РМО. СПб: СПбГГИ, 20106. С. 105-107.
6. Иванов К.С. Основные черты геологической истории (1,6-0,2 млрд. лет) и строения Урала. Диссертация доктора геол.-мин. наук. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 1998. 252 с.
7. Иванов К.С., Ерохин Ю.В., Федоров Ю.Н., Хиллер В.В., Пономарев B.C. Изотопное и химическое датирование U-Pb-датирование гранитоидов Западно-Сибирского мегабассейна // Доклады АН. 2010. Т. 433. № 5. С. 671-674.
8. Иванов К.С., Ерохин Ю.В., Хиллер В.В. Возраст гранитоидов фундамента Восточно-Шебурской площади (Западная Сибирь) // Уральская минералогическая школа 2010. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2010а. С. 76-79.
9. Конилов А.Н., Романенко И.М., Филиппов М.Н., Петров Д.Б., Возможности гео-хронологии монацитов Th-U-Pb методом по данным рентгеноспектрального микроанализа // Тезисы докладов Всеросс. конференции Аналитика России-2004. Москва, 2004. С. 265-266.
10. Кориш Е.Х. U-Th-Pb датированием монацитов из чёрных сланцев КМА (Курская магнитная аномалия) по результатам рентгеноспектрального микроанализа // Материалы VI Всероссийской конференции по рентгеноспектральному анализу. Краснодар: ЮГУ, 2008. С. 156.
11. Коровко A.B., Калеганов Б.А. Новые данные по абсолютному возрасту интрузивных пород Мурзинской и Режевской зош (Средний Урал) // Ежегодник-1988. Свердловск: ИГГ УрО АН СССР, 1989. С. 112-113.
12. Краснобаев A.A. Циркон как индикатор геологических процессов. М.: Наука, 1986. 152 с.
13. Краснобаев A.A., Ферштатер Г.Б., Беа Ф., Монтеро П. Полигенные цирконы Адуйского батолита (Средний Урал) // Доклады АН, 2006. Т. 410. № 2. С. 244-250.
14. Ленных В И. Метаморфические комплексы западного склона Урала // Доордовикская история Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1980. С. 3-40.
15. Лиханов И.И., Козлов П.С., Полянский О.П., Попов Н.В., Ревердатто В.В., Травин A.B., Вершинин А.Е. Неопротерозойский возраст коллизионного метаморфизма в Заангарье Енисейского кряжа (по 40Аг-39Аг данным) // Доклады АН, 2007. Т. 412. № 6. С. 799-803.
16. Лиханов И.И., Ревердатто В.В., Козлов П.С., Попов Н.П. Кианит-силлиманитовый метаморфизм докембрийских комплексов Заангарья Енисейского кряжа // Геология и геофизика, 2009. Т. 50. № 12. С. 1335-1356.
17. Мурзин В.В. Типы золотого оруденения в альпинотипных гипербазитах Урала и проблемы их генезиса // Металлогения древних и современных океанов 2009. Миасс: ИМин УрО РАН, 2009. С. 119-123.
18. Петров Д.Б. Рентгеноспектральное определение тория, урана и свинца в акцессорных минералах. Дисс. канд. техн. наук. М.: ГТУ МИСИ. 2007. 112 с.
19. Попов В.А., Попова В.И. Минералогия пегматитов Ильменских гор. Минералогический аьманах. Вып. 9. М.: Экост., 2006. 151 с.
20. Попов B.C., Богатов В.И., Петрова А.Ю., Беляцкий Б.В. Возраст и возможные источники гранитов Мурзинско-Адуйского блока, Средний Урал: Rb-Sr и Sm-Nd изотопные данные // Литосфера, 2003. № 4. С. 3-18.
21. Попова В.И., Чурин Е.И. Зональность и секторнальность состава монацнта-(Се) гранитных пегматитов Среднего и Южного Урала// Записки РМО, 2009. Ч. 138. Вып. 5. С. 77-90.
22. Савко К.А., Самсонов А.В., Пилюгин С.М., Сальникова Е.Б., Артеменко Г.В. Новые данные о возрасте гранулитового метаморфизма Курско-Бесединского блока Воронежского кристаллического массива// Вестник ВГУ, серия «Геология». 2009. № 1. С. 84-93.
23. Смирнов В.Н., Иванов К.С., Краснобаев А.А., Бушляков И.Н., Калеганов Б.А. Результаты К-Аг датирования Адуйского гранитного массива (восточный склон Среднего Урала) // Литосфера, 2006. №2. С. 148-156.
24. Ферштатер Г.Б., Гердес А., Смирнов В.Н. Возраст и история формирования Адуйского гранитного массива // Ежегодник-2002. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2003. С. 146-150.
25. Хиллер В.В., Ерохин Ю.В. Разработка методики анализа монацитов на электронно-зондовом микроанализаторе SX 100 (Сатеса) // Материалы Всеросс. научной конфер. «Минералы: строение, свойства, методы исследования». Миасс: ИМин УрО РАН, 2009а. С. 288-290.
26. Alexandre P., Kyser Т.К. Effects of cationic substitutions and alteration in uraninite, and implications for the dating of uranium deposits // Canadian Mineralogist. 2005. V. 43. P. 1005-1017.
27. Boggs K., Kamo S., Moore J., Simony P.s A monazité-fonning reaction, CHIME U-Pb ages and the choice of background for analyzing Pb 7/ Journalof Czech Geological Society, 2003. V. 48: PJ 1-2:
28. Burns P:C. The crystal:chemistry of uranium:.In: Reviews in Mineralogy and Geochemistry. Ura-. nium: mineralogy, geochemistry and thé environment 1999r,V. 38. P: 23-90.
29. Budzyn B>, Michalik M., Malata T., Poprawa P. Low temperature metamorphic event recorded in the gneiss and granulite pebbles fromithe Silesian Unit (Western Outer Carpathians, S. Poland) // Geophysical Research Abstracts. 2006. V. 8. P: 00150;
30. Bowles J.F. W. Age dating of individual: grains * of uraninite in rocks from electron microprobe analyses//Chemical Geology. 1990. V, 83. P: 47-53.
31. Braun I., Montel J.M., Nicollet C. Electron microprobe dating of monazites from high-grade gneisses and pegmatites of the Kerala Khondalite Belt, India // Chem Geol. 1998. V. 146. P. 65-85.
32. Cameron-Shiman M. Electron microprobe study of uranium minerals and its application to some Canadian deposits // Unpublished Ph:D.' Thesis, Edmonton University, Ont., Dissertation. 1978.
33. Casillas R., Nagy G., Panto G., Brandle J., Forizs I. Occurrence of Th, U, Y, Zr, and REE-bearing accessory minerals in late-Variscan granitic rocks from the Si erra'de Guadarrama (Spain) // European • Journal of Mineralogy. 1995. V. 7. P. 989-1006.
34. Castaing, R. Application des sondes electroniques Ii une methode d'analyse ponctuelle chimique et cristallographique. Paris University, Paris, France. 1951.
35. Cherniak D.J., Watson,E.B., Grove M., Harrison T.M. Pb diffusion in monazite: a combined RBS/SIMS study // Geoch. Cosmoch. Acta. 2004. V. 68. P. 829-840.
36. Clark C., Mumm A.S. Timing and nature of fluid flow and'alteration during Mesoproterozoic shear zone formation, Olary Domain, S. Australia // J. Metam. Geol. 2005. V. 23. P. 147-164.
37. Cochene A., Albarede F. An improved"U-Th-Pb age calculation for electron microprobe dating of monazite // Geochim. Cosmoch. Acta. 2001'. V. 65. № 24. P. 4509-4522.
38. Cocherie A., Legendre O. Potential minerals for determining U-Th-Pb chemical age using electron microprobe // Lithos. 2007. V. 93. P. 288-309.
39. Cocherie A., Mezeme E., Legendre O., Fanning C.M., Faure M., Rossi P. Electron-microprobe dating as a tool for determining the closure of Th-U-Pb systems in migmatitic monazites // Amer. Miner. 2005. V. 90 P. 607-618.
40. Copeland P., Parrish R.R., Harrison T.M. Identification of inherited radiogenic Pb in monazite and its implication for U-Pb systematics //Nature. 1988. V. 333. P. 760-763.
41. Cressey G., Wall F., Cressey B.A. Differential REE uptake by sector growth of monazite // Min. Mag. 1999. V.63.P.813-828.
42. Dobmeier C Simmat R. Post-Grenvillean transpression in the Chilka Lake area, E. Ghats Belt -implications for the geological evolution of peninsular India// Precam. Res. 2002. V. 113. P. 243-268.
43. Dodson M.H. Closure temperature in cooling geochronological and penological systems // Contrib Mineral. Petrol. 1973. V. 40. P. 259-274.
44. Farges F Calas G. Structural analyses of radiation damage in zircon and thonte: an X-ray absorption spectroscopic study 11 Amer. Miner. 1991. V.76.
45. Favek M Janeczek J., Ewing R.C. Mineral chemistry and oxygen ,sotop,c analyses of uranimte, pitchblende tmd uranium alteration minerals from the Cigar Lake deposit, Saskatchewan, Canada //
46. Appl.Geochem. 1997. V. 12. P. 549-565. .,.„•„„,j M McCabeE Williams C.T. U-, Th- and REE beanng accessory minerals in a high heat produItL teucogranite within the Galway Granite, western Ireland // Transactions of the Institute of
47. Mining and Metallurgy. 1989. V.98.P.B27-B32. ■
48. Feenstra A Petrakakis K., Rhede D. Multi-stage carboniferous-alpine hlgh-P metamorptasm m northern Samos (Greece): evidence from garnet zoning and inclusions // Mitt. Osterr. Mine, Ges.2005. V. 150. P. 142-149.
49. Finch R.J., Ewing R.C. The corrosion of uraninite under oxidizing conditions // J. Nuclear Mater. 1992. V. 190. P. 133-156.
50. Finch C.B., Harris L.A., Clark G.W. The thorite-huttonite phase transformation as determined by growth of synthetic thorite and huttonite single crystals // Am. Miner. 1964. V. 49. P. 782-785.
51. Finch R., Murakami T. Systematics and paragenesis of uranium minerals. In: Reviews in Mineralogy and Geochemistry. Uranium. 1999. V. 38. P. 91-179.
52. Finger F., Broska I., Roberts M.P. Replacement of primary monazite by apatite-allanite-epidote coronas in an amphibolite facies granite gneiss from the eastern Alps // Amer. Miner. 1998. V. 83. P. 248-258.
53. Foord E.E., Cobban R.R., Brownfield I.K. Uranoan thorite in lithophysal rhyolite // Mmeralogical Magazine. 1985. V.49. P. 729-731.
54. Forster H.J. The chemical composition of REE-Y-Th-U-rich accessory minerals from the Erzgebirge-Fichtelgebirge region, Germany. Part I: the monazite-(Ce)-brabantite solid solution series // Am. Min. 1998. V 83. P. 259-272.
55. Forster H.J. The chemical composition of uraninite in Variscan granites of the Erzgebirge, Germany // Mineral. Mag 1999. V. 63(2). P. 239-252.
56. Forster H.J. Composition and origin of intermediate solid solutions in the system thorite-xenotime-zircon-coffinite // Lithos. 2006. V. 88. P. 35-55.
57. Forster H.J., Harlov D.E. Monazite-(Ce)-huttonite solid solutions in granulite-facies metabasites from the Ivrea-Verbano Zone, Italy// Min. Mag. 1999. V. 63. P. 587-594.
58. Forster H.J., Harlov D.E., Milke R. Composition and Th-U-totalPb ages of huttonite and thorite from Gillespies beach, South Island, New Zealand // Canad. Mineral. 2000. V. 38. P. 675-684.
59. Foster G., Kinny P., Vance D., Prince C., Harris N. The significance of monazite U-Th-Pb age data in metamorphic assemblages; a combined study of monazite and garnet chronometry // Earth and Planetary Science Letters. 2000. V. 181. P. 327-340.
60. French J.E., Heaman L.M., Chacko T. Feasibility of chemical U-Th-total Pb baddeleyite dating by electron microprobe // Chemical Geology. 2002. V. 188. P. 85-104.
61. Frondel C. Systematic mineralogy of uranium and thorium I I US Geol. Surv. Bull. 1064: Washington DC, 1958. P. 1-400.
62. Fuchs L.H., Gebert E. X-ray studies of synthetic coffinite, thotite and uranothorite // Am. Mineral. 1958. V. 78. P. 1262-1274.
63. Fujii M., Hayasaka Y., Terada K. SHRIMP zircon and EPMA monazite dating of granitic rocks from the Maizuru terrane,, southwest Japan: Correlation with East Asian Paleozoic terranes and geological implications // Island Arc. 2008: V. 17. P. 322-341.
64. Gardes E., Jaoul O., Montel J., Seydoux-Guillaume A.M. Pb diffusion in monazite: an experimental study ofPb2++Th4+<-»2Nd3+ interdiffusion // Geoch. Cosm. Acta. 2006. V. 70. P. 2325-2336.
65. Gaweda A., Burda J. Partial melting processes in the western Tatra Mts.: geochronological and geochemical study // Prace Specjalne Mineralogical Society of Poland. 2005. Vol. 26. P. 162-166.
66. Goncalves P., Williams M.L., Jercinovic M.J. Electron-microprobe age mapping of monazite // Amer. Miner. 2005. V. 90. P. 578-585.
67. Gottfried D., Scnftle F.E., Waring C.L. Age determination of zircon crystals from Ceylon // Amer. Miner. 1956. V. 41. P. 157-161.
68. Grandstaff D.E. A kinetic study of the dissolution of uraninite // Econ. Geol. 1976. V. 71. P. 1493-1506.
69. Grew E.S., Suzuki K., Asami M. CHIME ages of xenotime, monazitr and zircon from beryllium pegmatites in the Napier Complex, Enderby Land, Antarctica// Polar Geosci. 2001. V. 14. P. 99-118.
70. Guastoni A., Mazzoli C. Age determination by p-pixe analysis of cheralite-(Ce) from emerald-bearing pegmatites of Vigezzo Valley (Italy) // Mitt. Osterr. Miner. Ges. 2007. V. 153. P. 279-282.
71. Hanchar J.M., Finch R.J., Hoskin P.W.O., Watson E.B. Rare earth elements in synthetic zircons: Part 1. Synthesis, and rare earth element and phosphorus doping // Amer. Miner. 2001. V.86. P. 667-680.
72. Harlov D.E., Wirth R., Forster H.J. An experimental study of dissolution-reprecipitation in fluorapatite: fluid infiltration and the formation of monazite // Contrib. Miner. Petrol. 2005. V. 150. Is. 3. P. 268-286.
73. Hawkins D.P., Bowring. S.A. U-Pb systematics of monazite and xenotime: case studies from the Paleoproterozoic of the Grand Canyon, Arizona // Contrib Mineral Petrol. 1997. V. 127. P. 87-103.
74. Hansley P.*, Frtzpatrick J1 Compositional and crystallographic data on REE-bearing coffiriitc from the Grants utanium region, nothwestern New Mexico // Am. Mineral. 1989. V. 74. P. 263-270.
75. Hokada T. Perrierite in sapphirine-quartz gneiss: geochemical and geochronological features and implications for accessory-phase paragenesis of UHT metamorphism // Journal of Miner. Petrol. Sciences. 2007. V. 102. P. 44-49.
76. Huminicki D.M.C., Hawthorne F.C. The Crystal Chemistry of the Phosphate Minerals // In: Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 2002. V. 48.1 P. 123-253.
77. Holmes A. The association of lead with uranium in rock-minerals, and its application to the measurement of geological time // Proceed Rev. Soc., 1911. Ser. A. V. 85. P. 248-256.
78. Howard W.J., Howard.T.E., Chapman J.W. Occurrence and age of chevkinite from the Devil's slide fayalite-quartz syenite near Stark, New Hampshire // Amer. Miner. 1956. V. 41. P. 474-487.
79. Isobe H., Murakami T., Ewing R.C. Alteration of uranium minerals in the Koongara deposit, Australia: unweathered zone // J. Nucl. Mater. 1992. V.190. P.174-187.
80. Janak M., Konecny P., Siman P., Holicky I. A Metamorphic History from Electron Microprobe Dating of Monazite: Variscan Evolution of The Tatra Mountains // GeoLines, 2004. V. 17. P. 47-48.
81. Janots E., Negro F., Brunet F., Goffe B., Engi M., Bouybaoue M.L. Evolution of the REE mineralogy in HP-LT metapelites of the Sebtide complex, Rif, Morocco: Monazite stability and geochro-nology // Lithos. 2006. V. 88. P. 214-234.
82. Janeczek J., Ewing R.C. Structural formula of uraninite // J. Nucl. Mater. 1992a. V. 190. P. 128-132.
83. Janeczek J., Ewing R.C. Coffinitization a mechanism for the alteration of UO2 under reducing conditions // Mater. Res. Soc. Symp. 1992b. V. 257. P. 497-504.
84. Janeczek J., Ewing R.C. Dissolution and alteration of uraninite under reducing conditions // J. Nucl. Mater. 1992c. V. 190. P. 157-173.
85. Janeczek J., Ewing R.C., Thomas L.E. Oxidation of uraninite: does tetragonal U3O7 occur in nature // J. Nucl. Mater. 1993. V. 207. P. 177-191. '
86. Janeczek J., Ewing R.C. Mechanisms of lead release from uraninite in natural fission reactors in Gabon// Geochim.Cosmochim. Acta. 1995. V. 59. P. 1917-1931.
87. Janeczek J., Ewing R.C. Phosphatian coffinite with rare earth elements and Ce-rich franzoisite-(Nd) from sandstone a natural fission reactor at Bangombe, Gabon // Miner. Mag. 1996. V. 60. P: 665-669.
88. Jercinovic, M:J., Gillerman, V.S., Stein; H.J. Application of microprobe geochronology to hydro-thermal*monazite and thorite, Lemhi 'Pass District, Idaho // Geological Society of America, Abstracts with Programs. 2002. V. 34 P. 172.
89. Jercinovic MX, Williams M.L. Analytical perils (and progress) in' electron microprobe trace element analysis applied to geochronology: Background1 acquisition, interferences, and beam irradiation effects // Amer. Miner. 2005. V. 90. P. 526-546.
90. Johan Z., Johan V. Accessory minerals of the'Cinovec (Zinnwald) granite cupola, Czech Republic: indicators of petrogenetic evolution// Mineralogy and Petrology. 2004. V. 83. P. 113-150.
91. Kamineni D.C., Lemire R.J. Thorite in fault zones of a granitic pluton, Atikokan, Canada: implications for nuclear fuel waste disposal // Chem; Geol. 1991. V. 90. P. 133-143.
92. Kato T.5 Suzuki K., Adachi M. Computer program for the CHIME age calculation // J. Earth Planet. 1999. V. 46. P. 49-56.
93. Keevil N.B. The calculation of geological age // Am. Jour. Sci. 1939. V. 237. P. 195-214.
94. Kelly N.M., Clarke G.L., Harley S.L. Monazite behaviour and age significance in poly-metamorphic high-grade terrains: a case study from the western Musgrave Block, central* Australia // Lithos. 2006. V. 88. P. 100-134.
95. Kelsey D.E., Powell R., Wilson C.J.L., Steele D.A. (Th+U)-Pb monazite ages from Al-Mg-rich metapelites, Rauer Group, east Antarctica // Contrib. Mineral. Petrol. 2003 V. 146. P. 326-340.
96. Kempe U. Precise electron microprobe age determination in altered uraninite: consequences on the intrusion age and the metallogenic significance of the Kirchberg granite (Erzgebirge, Germany) // Contrib. Mineral. Petrol. 2003. V. 145. P. 107-118.
97. Kotzer T.G., Kyser T.K. O, U, and Pb isotopic and chemical variations in uraninite: implications for determining the temporal and fluid history of ancient terrains // Am. Miner. 1993. V. 78. P. 1262-1274.
98. Kruza R. Monazite as a geochronometer: useful, inexpensive but not simple // Prace Specjalne Mineralogical Society of Poland. 2003. Vol. 23. P. 15-17.
99. Kruza R., Sveshnikov K.I., Charnley N., Montel J.M. Monazite in Precambrian granites of the Ukrainian shield: selected aspects of geochemistry and chemical age dating // Prace Specjalne Mineralógica! Society of Poland. 2004. Vol. 24. P. 255-258.
100. Kuiper J.D. Isotopic age constraints from electron microprobe U-Th-Pb dates, using a three-dimensional concordia diagram // Amer. Miner. 2005. V. 90. P. 586-591.
101. Kucha H. Continuity in the monazite-huttonite series // Mineral. Mag. 1980. P. 1031-1034.
102. Lee S.H. Chemical age dating of zircon and monazite by electron microprobe // Jour. Petrol. Soc.
103. Korea. 2001. V. 10. № 3. P. 179-189.
104. Linkang S., Chun C., Liwen L. The discovery of Y-high thorite in the Guposhan granite (Chin.) //Acta Mineralógica Sinica. 1992. V. 12. P. 87-90.
105. Lisowiec N. Precision estimation in electron microprobe monazite dating: Repeated measurements versus statistical (Poisson) based calculations // Chem. Geol. 2006. V. 234. P. 223-235.
106. Ludwig K.R., Simmons K.R., Webster J.D. // Econ. Geol. 1984. V. 79. P. 322.
107. Ludwig K.R., Users manual for ISOPLOT/EX, version 2. A geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochronology Center: Spec. Pub. №la. 1999. 120 p.
108. Lumpkin G.R., Chakoumakos B.C. Chemistry and radiation effects of thotite-group minerals from the Harding pegmatite, Taos County, New Mexico // Am. Mineral. 1988. V. 73. P. 1405-1419.
109. Mao J., Du A., Seltmann R., Yu J. Re-Os ages for the Shameika porfyry Mo deposit and the Lipovy Log rare metall pegmatite, Central Urals, Russia // Mineral. Deposita, 2003. V. 38. P. 251-257.
110. Martignole J., Martelat J.E. Proterozoic mafic dykes as monitors of HP granulite facies meta-morphism in the Grenville Tectonic Zone (W. Quebec) // Precam. Res. 2005. V. 138. P. 183-207.
111. Mazeina L., Ushakov S.V., Navrotsky A. Formation enthalpy of ThSiCU and enthalpy of the thorite —» huttonite phase transition // Geochim. Cosmoch. Acta. 2005. V. 69. N. 19. P. 4675-4683.
112. McFarlane C.R.M., Harrison T.M. Pb-diffusion in monazite: Constraints from a high-T contact aureole setting // Ear. Plan. Sc. Let 2006. V. 250. Iss. 1-2. P. 376-384.
113. Mikulski S.Z., Baginski B., Dzierzanowski P.' The CHIME age calculation on monazite and xenotime in aplogranite from the Szklarska Poreba Huta quarry // Prace Specjalne Mineralogical Society of Poland. 2004. V. 24. P. 287-290.
114. Montel J.-M., Foret S., Veschambre M., Nicollet C., Provost A. Electron microprobe dating of monazite // Chemical Geology. 1996. V. 131. P. 37-53.
115. Montel J.-M., Kornprobst J., Vielzeuf D. Preservation of old U-Th-Pb ages in shielded monazite: example from the Beni Bouserallercynian kinzigites (Morocco) // J. Metam. Geol. 2000. V. 18. P.' 335-342.
116. Montel J.-M., Devidal J.L., Avignant D.f X-ray diffraction study of brabantite-monazite solid solutions // Chem. Geol. 2002. V. 191 P. 89.
117. Montero P., Floor P., Corretge G. The accumulation of rare earth and high-field strength elements in peralkaline granitic rocks: the Galineiro orthogneiss complex, northwestern Spain // Canadian Mineralogist. 1998. V. 36. P. 683-700.
118. Mullica D.F., Milligan W.O., Grossie D.A., Beall G.W. Ninefold .coordination in LaP04: pentagonal interpenetrating tetrahedral polyhedron // Inorgan. Chimica Acta. 1984. V. 95. P. 231-236.
119. Mullica D.F., Grossie D.A, Boatner L.A. Structural refinements of praseodymium and neodym-ium orthophosphate // Journal of Solid State Chemistry. 1985. V. 58. P. 71-77.
120. Mumpton F.A., Roy R. Hydrothermal stability studies of the zircon-thorite group // Geochim. Cosmochim. Acta. 1961. V. 21. P. 217-238.
121. Naemura K., Yokoyama K., Hirajima T., Svojitka M. Age determination of thorianite in phlogopite-bearing spinel-garnet peridotite in the Gfohl Unit, Moldanubian Zone of the Bohemian Massif// Jour. Miner. Petrol. Sciences. 2008. V. 103. P: 285-290.
122. Ni Y., Hughes J.M., Mariano A.N. Crystal chemistry of the monazite and xenotime structures // Amer. Miner. V. 80. P. 21-26.
123. Pagel M. The mineralogy and geochemistry of uranium, thorium, and rare-earth elements in two radioactive granites from the Vosges, France // Mineral. Magaz. 1982. V. 46. P. 149-161.
124. Parslow G.R., Brandstaetter F., Kurat G., Thomas D.J. Chemical ages and mobility of U and Th in anatectites of the Cree Lake zone, Saskatchewan // Canad. Miner. 1985. V. 23. P. 543-551.
125. Paquette J.L., Montel J.M., Chopin C. U-Th-Pb dating of the Brossasco ultrahigh-pressure metagranite, Dora-Maira massif, western Alps // Eur. Jour. Miner. 1999. V. 11. P. 69-77.
126. Phosphates: Geochemicali; Geobiological, and Materials Importance // Reviews Mineralogy and Geochemistry.: V. 48:2003.742 p. ! ^ . V; : • -.'V. '
127. Pouchou, J. L., Pichoir, F. A new model»for quantitative analyses. I. Application to the analysis of homogeneous samples//La Recherche Ae'rospatiale. 1984. V. 3. P. 13-38.
128. Pyle J.M- Temperature-time paths from phosphate, accessory phase paragenesis in the Honey Brook Upland and? associated cover sequence, Pennsylvania, USA// Lithos. 2006. V. 88. Pi'201-232.
129. Pyle J.Ml, Spear F.S.r Wark DlAi Electron microprobe analysis of REE in apatite, monazite and xenotime: Protocols and pitfalls // Rev. MinerallGeochem. 2002. V 48. P. 337-362. . '.;•
130. I^ede Di, . Wendt I., Forster H.-J. A three-dimensional method for calculating independent chemicalU/Pb- and:Th/Pb-ages of accessory minerals // Chemical Geology. 1996. V. 130.P.' 247-253 .
131. Robit-Pointeau V., Poinssot C., Vitorge P:, Grambow B;, Gul DSpaliiu;K., Catalette Hi // Mat; Res. Soc. Symp. Proc, 932,489 (2006). ■ . • ^
132. Saka. Y., Saruwatari F., Suzuki K. CHIME zircon age of gamet-granite from the Naguri Fault Zone, Kanto Mountains, central Japan // Jour. Geol. Soc. Japan. 20.05. V. 111. N. 6. P. 361-368:
133. Santosh M., Yokoyama K:, Biju-Sekhar S.;.Rogers J.J.W. Multiple tectonothermal events in the . granulite blocks of southern India revealed from EPMA dating: implications on the history of supercontinents // Gondwana Research. 2003. V. '6: № 1.P. 29-63
134. Seydoux A.M., Montel J.-M. Experimental determination of the thorite-huttonite phase transition // EUGIX. Terra Nova 9. Abstract Supplement 1997. V. 1. P. 42119.
135. Seydoux-Guillaume A.M., Paquette J.L., Wiedenbeck M., Montel J.M., Heinrich W. Experimental tesetting of the U-Th-Pb systems in monazite // Chem. Geol. 2002. V. 191. V. 165-181.
136. Shaub B.M. The occurrence, crystal habit and composition of the uraninite from the Ruggles Mine, near Crafton Centre, New Hampshire // Amer. Miner. 1938. V. 23. № 5. P. 334-341.
137. Shaub B.M. Age of the uraninite from the McLear pegmatite, near Richville station, St. Lawrence County, New York // Amer. Miner. 1940. V. 25. № 7. P. 480-487.
138. Scherrer N.C., Engi M., Gnos E., Jakob V. Monazite analysis: from sample preparation to microprobe age dating and REE quantification // Schweiz. Mineral. Petrogr. Mitt. 2000. V. 80. P. 93-105.
139. Smellie, J.A.T., Cogger, N., Herrington, J., Standards for quantitative microprobe determination of uranium and thorium with additional information on the chemical formulae of davidite and eu\-enite-polycrase // Chemical Geology. 1978. V. 22. P. 1-10.
140. Smits G. (U,Th)-bearings silicates in reefs of the Witwatersrand, South Africa // Canad. Miner. 1989. V. 27. P. 643-655.
141. Smith D.K. Uranium mineralogy. In: Uranium'Geochemistry, Mineralogy, Geology, Exploration and Resources / Eds. De Vivo B., Ippolito F., Capaldi G., Simpson P.R. London: the Institution of Mining and Metallurgy, 1984. P." 43-88.
142. Snetsinger K.G., Polkowsky G. Rare accessory uraninite in a Sierran granite // Amer. Miner. 1977. V. 62. P. 587-588.
143. Speer J.A. The actinide orthosilicates. In: Ribbe, P.H. (Ed.), Orthosilicates, Reviews in Mineralogy. 1982. V. 5. Mineralogical Society of America, Washington, DC. P. 113-135.
144. Spear F.S., Pyle J.M. Apatite, monazite, and xenotime in metamorphic rocks // Rev. Mineral. Geochem. 2002. V. 48. P. 293-335.
145. Stalbauer E., Wichmann V., Lott V., Keller C. Relationships of the ternary La-U-O system // J. Solid State Chem. 1974. V. 10. P. 341-350.
146. Sunder S., Cramer J.J., Miller N.H. Geochemistry of the CigarLake deposit: XPS studies // Ra-diochem.Acta. 1996. V. 74. P .303-307.
147. Suzuki K., Adachi M., Tanaka T. Middle Precambrian piovenance of Jurassic sandstone in the Mino Terrane, central Japan: Th-U-total Pb evidence from an electron microprobe monazite study // Sedimentary Geology. 1991. V. 75. P. 141-147.
148. Swain G.M1., Hand. M., Teasdale J., Rutherford L., Clark- C. Age constraints on terrane-scale shear zones in the Gawler Craton, southern Australia// Precamb. Research. 2005. V. 139. P. 164-180.
149. Taylor M., Ewing R. C. The crystal structures of the ThSiC>4 polymorphs: huttonite and thorite // Acta Crystallog. B: StructuralCrystallogr. CrystaLChem. 1978. V. B34. P. 1074-1079.
150. Terry M.P., Robinson-P., Hamilton M.A., Jercinovic M.J. Monazite geochronology of UHP and HP metamorphism, deformation, and exhumation, Nordoyane, Western Gneiss Region, Norway // American Mineralogist. 2000. V. 85. P. 1651-1664.
151. Townsend K.J., Miller C.F., D'Andrea J.L., Ayers J.C., Harrison T. M., Coath C.D. Low temperature replacement of monazite in the Ireteba« granite, Southern Nevada: Geochronological implications // Chem. Geol. 2001. Vol. 172. P. 95-112.
152. Tracy, R.J. Retrogression of monazite in sheared and unsheared rocks and the resetting of monazite U-Th-Pb ages // Geological Society of America. 2002. Abstracts. V. 34. P. 171.,
153. Vlach S.R.F., Gualda G.A.R. Microprobe monazite dating and the ages of some granitic and metamorphic rocks from southeastern Brazil // Revista Brasil. Geocienc. 2000. V. 30(1). P. 214-218.
154. Wang R.C., Wu J.W., Wang S. Allanite as UHP phase in Sulu eelogites: evidence from electron-microprobe chemical dating of epidote-group minerals // Mitt. Osterr. Miner. Ges. 2005. V. 150. P. 236-245.
155. Williams I.S. // Revs Econ. Geol. 1998. V.7. P. 1-35.
156. Williams M.L., Jercinovic M.J., Terry M.P. Age mapping and dating of monazite on the electron microprobe: deconvolving multistage tectonic histories // Geology. 1999. V. 27. № 11. P. 1023-1026.
157. Williams MiL., Jercinovic M.J. Microprobe monazite geochronology: putting absolute time into microstructural analysis // Journal of Structural Geology. 2002. V. 24. P. 1013-1028.
158. Williams M.L., Jercinovic M.J., Goncalves P., Mahan K. Format and philosophy for collecting, compiling, and reporting microprobe monazite ages // Chemical Geology 2006. V. 225. P. 1-1>5.
159. Williams M.L , Jercinovic M.J., Hetherington C.J. Microprobe Monazite Geochronology: Understanding Geologic Processes by Integrating Composition and Chronology // Annual Rev. Earth Planet. Sci. 2007. V. 35. P. 137-175.
160. Wyckoff R.W.G. Crystal Structures. 1966. V.4. P. 157-158r
161. Yang P., Pattison D. Genesis of monazite and Y zoning in garnet from the Black Hills, South Dakota // Lithos. 2006. V. 88. P. 233-253.
162. York D., Least-squares fitting of a straight line // Can. J. Phys. 1966. V. 44. P. 1079-1086.
163. Ziemann M.A., Forster H .T., Harlov D E. Origin of fluorapatite-monazite assemblages in a metamorphosed, sillimanite bearing pegmatoid, Reinbolt Hills, Antarctica // Eur. J. Miner. 2005. V. 17. P. 567-579.
164. Zhu X.K, O'Nions R.K. Monazite chemical composition: some implications for monazite geochronology// Contrib. Mineral. Petrol. 1999 V. 137. P. 351-363.
-
Хиллер, Вера Витальевна
-
кандидата геолого-минералогических наук
-
Екатеринбург, 2010
-
ВАК 25.00.05
- Исследование электропроводности минералов класса слоистых силикатов и горных пород в зависимости от температурного и кристаллохимического факторов
- Новый 190Pt-4He метод изотопной геохронологии для датирования минералов платины
- Атомистическое компьютерное моделирование кристаллической структуры и свойств минералов, их дефектов и твердых растворов
- Ионная имплантация минералов и их синтетических аналогов
- Атомистическое моделирование свойств, локальной структуры и энергетики собственных дефектов и примесей в кристаллах со структурными типами галита и перовскита
