Äîêóìåíò âçÿò èç êýøà ïîèñêîâîé ìàøèíû. Àäðåñ îðèãèíàëüíîãî äîêóìåíòà : http://nuclphys.sinp.msu.ru/mirrors/1996_5.pdf Äàòà èçìåíåíèÿ: Tue Jan 13 12:39:05 2009 Äàòà èíäåêñèðîâàíèÿ: Mon Oct 1 23:48:26 2012 Êîäèðîâêà: Windows-1251

ISOTOPIC GEOCHRONOMETERS
Yu. A. SHUKOLYUKOV This paper describes the isotopic geochronometers principle. Geochronometers are used to determine minerals' geological age - huge time intervals of millions and billions years. Sometimes Nature puts the geochronometers forward or back. But even in such cases, the correct time can still be determined. Ç ÒÚÚå ÒÒÍÁÌÓ Ó Ô ËÌ^ËÔ ÂÈÒÚ,Ëfl ËÁÓÚÓÔÌœi ,,ÂÓi ÓÌÓÏÂÚ Ó,. éÌË ÒÎÛÊÚ Îfl ËÁÏ ÂÌËfl ,,ÂÓÎÓ,,Ë~ÂÒÍÓ,,Ó ,ÓÁÒÚ ÏËÌ ÎÓ, - Ó,,ÓÏÌœi ËÌÚ ,ÎÓ, , ÂÏÂÌË , ÏËÎÎËÓÌœ Ë ÏËÎÎË œ ÎÂÚ. àÌÓ,, Ô Ë Ó Ô ÂÒÚ,ÎflÂÚ ÒÚ ÂÎÍË ÚËi ,,ÂÓi ÓÌÓÏÂÚ Ó,. çÓ Ë , ÚÍËi ÒÎÛ~fli ÏÓÊÌÓ ÓÔ ÂÂÎËÚå Ô ,ËÎåÌÓ , ÂÏfl.


û. Ä. òìäéãûäéÇ
åÓÒÍÓ,ÒÍËÈ ,,ÓÒÛ ÒÚ,ÂÌÌœÈ ÛÌË, ÒËÚÂÚ ËÏ. å. Ç. ãÓÏÓÌÓÒÓ,

ÇÇÖÑÖçàÖ

- , , , . , XIX , , . - : , , , , , - . , . , , , - . ? , . , - , . , 7/8 . - .
ïêéçéåÖíê çÄ åàããàÄêÑõ ãÖí

- () M () ( ) D : M
x

D.

(1)

¿ òÛÍÓÎÍÓ, û.Ä.,1996

x: - ( ), -(), -, 2 : 3. , , t : dM - ------- = M t . dt (2)

- . , t.

56

ëéêéëéÇëäàâ éÅêÄáéÇÄíÖãúçõâ ÜìêçÄã, <5, 1996


M0 , , Mt t ; (2): Mt = M0e t. (3) M -, , , , : . , (3) , "" . "" () () D / M : 1 D t = -- ln ----- + 1 . Mt (4)

, - - , .
äÄäàÖ ëìôÖëíÇìûí ÉÖéãéÉàóÖëäàÖ ïêéçéåÖíêõ?

[1, 2]. . -; , 238 U, 235U 232Th , 206Pb, 207Pb 208Pb. - 206Pb / 238U, 207Pb / 235U, 208 Pb / 232Th . - : 147Sm 143 Nd, 143Nd / 147Sm. 87Rb. - 87 Sr. - - 87 Sr / 87Rb. -, -, - . . 40 40Ar. , 40 ( -). - - 40Ar / 40K . . -

, . - . . : , , - . : , , , 1/1 000 000 . , , , . , ( , , ) 6 - 10 . . , . , - , ? .
àáéíéèçõÖ ÉÖéïêéçéåÖíêõ åéÉìí ëèÖòàíú à éíëíÄÇÄíú

, , , . , () . - , , , , (ZrSiO4), . - , . (. 1). , , ! - - - : 2,5 . . - - 1,8 . , . . : - , , ,

òìäéãûäéÇ û.Ä. àáéíéèçõÖ ÉÖéïêéçéåÖíêõ

57


1. - [1] (. )
206

Pb / 238U

207

Pb / 235U 15,93 18,77 20,00

206

Pb / 238U 2,61 2,80 2,88

207

Pb / 235U 2,87 3,03 3,09

1 2 3

0,5002 0,5434 0,5645

. . , , - , ( ) . , . , . , . , , "" : (), () . , , , - . , , , , . (4), , , (D ) , . (M ), , , , , , t . , , . . -

, . , , 87Sr. . 87Sr . , , 87Sr , , . , ? . , , - .
äÄä éèêÖÑÖãàíú ÇêÖåü ë èéåéôúû çÖàëèêÄÇçéÉé ïêéçéåÖíêÄ?

, "" . , , . - 2. , 700 . . . , , . , , 88Sr, 87Sr, 86Sr, 84Sr, : . , - . , 87Sr / 86Sr 2. 1 2 3
87

Sr / 86Sr 5,93 2,14 2,76

87

Rb / 87Sr 294 69,7 106

, . 1,42 2,16 2,76

58

ëéêéëéÇëäàâ éÅêÄáéÇÄíÖãúçõâ ÜìêçÄã, <5, 1996


. , , . . 87 Sr - (87Sr0) (87Sr):
87

87

Sr / 86Sr

1

6

5

Sr = 87Sr0 + 87Sr .

(5)

4 3 2

( 86Sr0):
87 87 Sr Sr Sr -------- = -------- + ------------- . 86 86Sr 0 86Sr Sr 0 87

3

(6)

2 1

87Sr , 87Rb:
87

Sr = 87Rb(e t - 1).

(7)

0 0 100
87

200 Rb / 86Sr

300

(7) (6), , - :
87

Rb Sr Sr -------- = -------- + ---------- ( e t - 1 ) . 86 86Sr 0 86Sr Sr 0

87

87

(8)

, , y = ax + + b. y 87Sr / 86Sr, x = 87Rb / 86Sr . , (. 1). - a , (e t - 1) (8). . , , 1. . , , 1,16 . , 1,42 2,16 2,76 . , , 87Sr . "" -, -, -, - . , , , - , ? , , 2? , . : t

. 1. "" - . , 87Sr , , , : 1,42 . 1, 2,16 . 2, 2,76 . 3. , , . , , . : t = 1/ ln (tg + 1) = = 1,16 . .

, , . 238U 235U - 206Pb 207Pb ( - 238U 235U 238 235). (4) :
206

Pb ----------- = e 238 U

238 t

207

-1,

Pb ----------- = e 235 U

235 t

-1.

(9)

. 206Pb 207Pb - ( 206Pb / 238U 207Pb / 235U ). . - - ,

òìäéãûäéÇ û.Ä. àáéíéèçõÖ ÉÖéïêéçéåÖíêõ

59


-"" , : 206Pb / 238U 207Pb / 235U . (. 2).
206

Pb/

238

U
3,5 .

0,8



0,6

3,0

2,5

: 206Pb / 238U 207Pb / 235U . , , . , - . . , - . -, : 3,5, 2,61 - 3,09 . , . , , - , , . , , : . , , . , . , . - , ? ( . .. ). : , .
Ç êéëëàà ëéáÑÄç çéÇõâ àáéíéèçõâ ÉÖéïêéçéåÖíê

0,2

0 0 10 20
207

1,0 1,5

2,0

0,4

30
235

40

Pb/

U

. 2. "" - . , , 2,61 3,09 . . "", . , "", , - 3,2 . .

. - . 206Pb / 238U 207Pb / 235U, . . , . , ,

4,6 . 238U. 238U . - [3]. , . . , ,

60

ëéêéëéÇëäàâ éÅêÄáéÇÄíÖãúçõâ ÜìêçÄã, <5, 1996


, , , . - , , , . : . . . 0,1 . - ! ; 0,001 , - 10- 12 3. , - , . , , . ? . , 10 , , . , , , 8,7 10 - 8 3 , 100 . . . , - 2 4; , 238U. - , , , , - . , ! [2]. . , , , ( ). , .

, ( - 78 - 196œ), . . , . , . 200 900œ , , , , . . - - [1]. , , . - . , , [3]. 238U, , 235 U , . , , , . , , , , 235U. , , - 235U. 235U , [ (Y,Er,Ce)(U +4,Fe +2)(Nb,Ta)2O6 , Ce(PO)4 , Y2FeBe2(OSiO4)] 238U. , - 238U. , . 10 - 15 ! "" . , : e(PO)4 CeNbTiO6 . , .

òìäéãûäéÇ û.Ä. àáéíéèçõÖ ÉÖéïêéçéåÖíêõ

61


- , . 238U - 5,9 1015 . , , - -. , , , , , , . : - . . . , . : [4]. - - . : , , , (. 3). , , . - , . , . . , 160 - 200 / . , . , , , , . , . [5]. .

136

Xe, 3/
-11

× 10

20

15

10

5

T , œC 0 0 500 1000 1500 2000

. 3. . 500 œ , . 800 - 900 œ . ( ) , .

(Xes), t, 235U (Xen) . 238U 235U, Xen - , Xes - t. , , Xes /Xen 238 U/ 235U t. : 238U/ 235U = 137,8. , Xes /Xen t , , t Xes /Xen . , - , , - . , . - , - - , . - [5].

62

ëéêéëéÇëäàâ éÅêÄáéÇÄíÖãúçõâ ÜìêçÄã, <5, 1996


3 . , - . . 0,1 - 0,2 . (. 4). Xes /Xen , . Xes . , . "" . . , .
t = f(Xes /Xen) 3,2 . 3

, . Xes /Xen , . - 3,2 . !
áÄäãûóÖçàÖ

2

, . . - "" . , . , . . , , . .
ãàíÖêÄíìêÄ

1

0 0 500 1000

T , œC 1500

1. . . .: , 1989, 590 c. 2. .. . .: , 1984,144 . 3. ., . . .: , 1987, 343 c. 4. .. . // . 1994. .2. 3. . 259 - 265. 5. .., .., .. Xes-Xen- // . 1994. 8, 9. . 1212 - 1226.

. 4. "" - . 500 - 900 œ , , (Xe s) , Xes /Xen . , , . , . , . Xes /Xen , . Xes /Xen , .

*** , , , . " " . .. . 7 300 .

òìäéãûäéÇ û.Ä. àáéíéèçõÖ ÉÖéïêéçéåÖíêõ

63