Определение элементного состава и возраста геологических образцов, собранных в районе горы Кайлас (Тибетское плато), ядерно- физическими методами (РФА, ГАА и НАА)М. Маслов 1), Т. Чинь 2), Н. Норов 3)1)Лаборатория ядерных реакций им. Флерова Объединенного института ядерных исследований, г.

Дубна. 2)Лаборатория нейтронной физики им. Франка Объединенного института ядерных исследований, г. Дубна. 3)Исследовательский ядерный центр, Монгольский национальный Университет, Улан- Батор, Монголия. Аннотация: Рентгено- флуоресцентный (РФА), гамма- активационный  (ГАА) и нейтронно- активационный  (НАА) методы анализа  применяли для определения элементного состава геологических образцов, отобранных  в западной части тибетского плато (в районе горы Кайлас). Геологическая классификация выборок и оценка их возраста были сделаны на основе результатов анализа.

Возраст образцов  оценивали рубидий- стронциевым методом, основанным  на радиоактивном распаде изотопа Rb- 8. Sr- 8. 7. Содержание Sr- 8. ГАА. Сведения об общих содержаниях Rb и Sr в образцах были получены с помощью РФА и  НАА. Возраст вулканических пород оценили на уровне 2. Кайлас является центром паломничества для верующих различных религий (индуизм, буддизм, бон). В последнее время наблюдается повышенный интерес к тектонической эволюции и деформации Тибета в позднем кайнозое.

Коллизионные процессы были обусловлены столкновением континентов при закрытии океанических бассейнов. Время начала коллизии Индостана с Евразией широко обсуждается в литературе.

Обучающихся по специальностям «Геохимия» и «Геология» (7–8 семестры). Основы изотопной геологии. М.: Мир, 1989. История и методология изотопного датирования. Геология и геофизика, 2009, т. Основы изотопной геологии.

Его определяют по данным о движении тектонических плит, формировании Гималаев, поднятии Тибета, изменениях в режиме седиментации и др. Многие ученые сходятся во мнении, что плита, несущая на себе Индию, отделилась от Антарктиды примерно 2. После отделения Индийская плита перемещалась на север, замыкая море Тетис, и около 5. Азией с приблизительной скоростью пяти сантиметров в год. Однако, результаты недавних исследований свидетельствуют в пользу относительно молодого возраста начала коллизии (3. Около 2. 0 млн. Формирование Гималаев развивалось в результате сложных пост- коллизионных процессов деформации, метаморфизма, плутонизма, сжатия, расширения и подъема горных хребтов. Средняя высота этого района (около 1.

Индии в Азию и  типична для западного тибетского нагорья. Геологические породы, формирующие Кайлас, расположенный в районе северной границы океанической сутуры Инд- Цангпо, могут содержать, как наиболее древние обломки пород Индостана и Южного Тибета, так и более молодые магматические образования. Несмотря на некоторый разброс полученных данных, большинство геологов придерживаются подобной  гипотезы геологической и геохронологической эволюции в месте расположения горы Кайлас. Работа была проведена с целью  определения элементного состава геологических образцов, взятых у горы Кайлас, и оценки  их возраста с помощью ядерно- физических методов, таких как рентгено- флуоресцентный и ядерные гамма- и нейтронно- активационные  аналитические методы.

Экспериментальная часть. В результате экспедиций 2. Кайлас на высоте от 5. Анализы  проводили в лаборатории ядерных реакций (ЛЯР) и в лаборатории нейтронной физики (ЛНФ) Объединенного института  ядерных исследований, г. Дубна (ОИЯИ). Перед началом анализа  образцы высушивали при температуре 1.

Геологические породы, формирующие Кайлас, расположенный в районе северной. Основы изотопной геологии, Москва, «Мир»,1989. Основы изотопной геологии. Файл формата rar; размером 10,65 МБ; содержит документ формата djvu. Добавлен пользователем Mallotig .

Основы физической геохимии. В.А.Жариков. Основы изотопной геологии. Институт геологии и минералогии им. Доктор геолого-минералогических наук . Страховенко. Основы изотопной геологии. Геохимия — наука о химическом составе Земли и планет (космохимия), законах. Поиск подходов к . Основы изотопной геологии. Книга известного американского ученого представляет собой современное, глубокое, детальное и полное .

В таблице 1 представлены места отбора образцов. Tабл 1. Места отбора образцов. Торцы кассет закрывали лавсановой пленкой толщиной 6 – 1. Определение стабильных элементов проводили на спектрометре с полупроводниковым Si(Li) – детектором с  разрешением 1. В для линии железа (6,4 кэ. В). Стандартные кольцевые радиоизотопные источники 1. Cd (Еg = 2. 2,1. 6 кэ. Оремов Лаз На Карте.

В, Т1/2 = 4. 53 дня) и 2. Am (Еg = 5. 9,6 кэ. В, Т1/2 = 4. 58 лет) использовали для возбуждения рентгеновского излучения.

Обработку спектров проводили с использованием программ Win. Axil и Win. Fund. Для определения количественного состава элементов применяли стандартную кривую зависимости количества импульсов от концентрации элементов. Гамма- активационный анализ (ГАА): образцы облучали в течение 2 – 4 часов  тормозным излучением микротрона МТ- 2. Ток электронов был 1. А, энергия электронов – 2.

Мэ. В. Гамма- спектры облученных образцов измеряли с помощью HPGe детектора с разрешением 1,5 кэ. В на  линии 1. 33. В  6. 0Сo. Время измерения было от 6. Инструментальный нейтронно- активационный анализ (НАА) был выполнен для уточнения общего содержания рубидия и стронция в пробах.

Rb и 8. 4Sr определяли НАА по реакции (n, g). Для определения концентрации долгоживущих изотопов 8. Rb (Т1/2 = 1. 8,7 дней) и 8. Sr (Т1/2 = 6. 4,8 дней) 0,1 г сухой массы каждого образца были упакованы в алюминиевую кассету; образцы облучали в течение 2,5 суток в 1 канале импульсного реактора на быстрых нейтронах ИБР- 2, ЛНФ ОИЯИ. После 3- х дневного охлаждения и замены кассет образцы измеряли  с помощью GE (Li) детектора с разрешением 2,5- 3 кэ.

В на линии 1. 33. В 6. 0Со и HPGe детектора с разрешением 1,9 кэ. В для линии 1. 33. В 6. 0Со. Данные обрабатывали  с помощью программного обеспечения, разработанного в ЛНФ ОИЯИ,  концентрации элементов определяли на основе сертифицированных эталонных материалов .

Для обеспечения контроля качества содержание элементов определяли при помощи группы сертифицированных эталонных материалов международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) и Национального института стандартов и технологий (США). Рубидий- стронциевый метод был использован для определения возраста образцов. Метод основан на радиоактивном распаде изотопа 8. Rb и превращения его в изотоп 8. Sr. Для расчетов использовали  уравнение  . На практике определяется соотношение изотопов в образце породы или минерала.

Поэтому уравнение (1) делили на число атомов 8. Sr, отношение которых является постоянным  с течением времени. В результате получаем  уравнение: 8. Sr/8. 6Sr = (8. 7Sr/8.

Sr)i + 8. 7Rb/8. 6Sr (elt – 1)        (2). Период полураспада 8. Sr равен 4,8. 9. Таким образом, чтобы определить возраст, нужно знать содержание определенных изотопов рубидия (8. Rb) и стронция (отношение изотопов 8. Sr, 8. 6Sr). Способ рубидий- стронциевого датирования обычно осуществляют с помощью масс- спектрометрии. Например, масс- спектрометрии с индуктивно- связанной плазмой (ICP – MS), масс- спектрометрии с тепловой ионизацией (TIMS), вторичным ионным масс- спектрометром (SIMS) .

Эта работа показывает, что подобный метод датирования может быть реализован с использованием ядерно- физических  аналитических методов. Мы использовали специальные условия для получения 8. Sr. Изомерные состояния 8.

Sr могут быть получены  гамма- облучением по двум реакциям: 8. Sr(. Энергия  пучка гамма- квантов должна быть равной 1. Мэ. В для того, чтобы наблюдалась оптимальная реакция  . На рис. 1 показан порог реакции 8. Sr (. Выход 8. 7m. Sr изомера в зависимости от  энергия облучения; а – выход изомерных состояний 8.

Sr с вкладом реакции 8. Sr (. На основании полученных результатов проводили классификацию геологических проб и оценку их возраста (Табл. Содержания  Sr и Rb определяли РФА и  НАА. К1, отобранного возле горы Кайлас. Рис. 2. Рентгеновский спектр образца K1, время измерения = 6.

Содержание изотопа 8. Sr определяли  облучением гамма- квантами с энергией 1.

Мэ. В на микротроне МТ- 2. Гамма- спектр образца К4 после облучения гамма- квантами с Еg = 1. Мэ. В показан на Рис. Гамма- спектр образца К4 после облучения гамма- квантами с Еg = 1. Мэ. В, время измерения = 3. Для определения содержания изотопа 8.

Sr и возраста образцов в качестве сравнения использовали стандарт сибирского траппа  (СТ- 1. А), возраст которого известен. В предварительных расчетах было выбрано соотношение 8.

Sr/8. 6Sr = 0,7. 04, подобное  типичным магматическим породам. Изохронные линии и расчетные  оценки возраста и образцов горы Кайлас показаны на рис. Рис. Расчетные оценки возраста и изохронные линии для образцов горы Кайлас. Результаты расчетов представлены в виде двух изохронных линий. Одна линия относится к усредненному возрасту 2. Кайлас. Табл. Расчетный возраст, происхождение и тип горных пород на поверхности горы  Кайлас.