Методы изотопной геохронологии при решении геодинамических задач

Авторы курса:
Веселовский Роман Витальевич

Курс читается в 9 семестре для студентов специальности "Геология".
Объем курса - 42 часов: лекции 36 часов, лабораторные занятия 6 часов.
Форма контроля. Курс завершается экзаменом.
 
Материалы и учебные пособия к курсу >>
 

Аннотация.

Целями освоения дисциплины «Методы изотопной геохронологии при решении геодинамических задач» являются обучение базовым принципам и понятиям использования радиогенных и стабильных изотопов для решения геологических задач. Задачи: понимание основ строения вещества, радиоактивного распада, знание основных видов радиоактивного распада и применения результатов изотопных исследований в геологической практике.

СОДЕРЖАНИЕ КУРСА

Введение. Понятие изотопной геохронологии. Области наук о Земле, в которых находят применение методы изотопной геологии. Наиболее яркие результаты и нерешённые проблемы, а также популярные примеры практического использования геохронологических методов для решения геодинамических и тектонических задач.

1. Понятия, теоретические основы и инструментальная база изотопной геологии. Строение атома, массовое число, определение изотопов, радиоактивность, типы радиоактивного распада и его закон, понятие периода полураспада. Основные природные радиоактивные системы. Понятия истинного возраста, кажущегося возраста, модельного возраста и температуры закрытия изотопных систем. Понятие открытых и закрытых систем. Методика и техника изотопно-геохимических исследований. Требования, предъявляемые при отборе проб в полевых условиях. Начальные сведения о лабораторной подготовке проб. Назначение, принцип работы и основные типы масс-спектрометров (TIMS, SIMS SHRIMP, ICP-MS, AMS).

2. Основные методы изотопной геохронологии. Методы изотопного датирования, основанные на принципе изохронных построений (Rb-Sr, Sm-Nd, Re-Os). Понятие изохроны, оценка ошибок и определение точности измерений. Минеральная и валовая изохроны. Возможности и ограничения перечисленных методов датирования. Выбор пород и минералов для датирования. Величина εNd. K-Ar метод: принцип использования, области применения, особенности и недостатки. Метод ступенчатых возрастных спектров (39Ar/40Ar) – преимущества и недостатки. U-Pb и Pb-Pb методы датирования. Понятия конкордии и дискордии. Локальное датирование отдельных минеральных зёрен. Трековое датирование. Методы датирования по космогенным изотопам (14С). Использование стабильных изотопов кислорода, водорода, углерода и серы при решении геологических задач.

3. Основы изотопной геохимии. Радиогенные изотопы в магматическом процессе: интерпретация изотопного состава океанических базальтовых магм, типы гранитов (I-,S-,M-,A-типы) и их изотопный состав. Радиогенные изотопы в осадочном процессе, основные методы изотопного датирования осадочных пород.

4. Обработка и интерпретация результатов анализа изотопных систем. Основные методы оценки точности результатов датирования. Источники ошибок. Примеры интерпретации результатов изотопных исследований при решении широкого спектра геологических задач, изучении эволюции осадочных бассейнов, палеогеографических, геодинамических и др. Изотопная геология как инструмент анализа динамических природных систем. Современные проблемы и нерешённые задачи геохронологии.

Литература.
1) Интерпретация геохимических данных: Учеб. Пособие / Е.В.Скляров и др.; Под ред. Е.В.Склярова. – М.: Интермет Инжиниринг, 2001.–288 с.
2) Isotope Geology. Claude J. Allegre. Cambridge University Press. 2008. 512 p.
3) The Solid Earth: An Introduction to Global Geophysics (Second Edition). C.M.R.Fowler. Cambridge University Press. 2005.685 p.