Геохимия изотопов и геохронология

Геологический факультет, кафедра геохимии, к.711, 939-25-59

Костицын Юрий Александрович, доцент.

Аннотация
В курсе излагаются основы современной изотопной геохимии и геохронологии.

В первой части рассматриваются принципы применения радиоактивного распада, сопровождающегося генерацией изотопов, для измерения геологического времени: проблемы постоянства скорости радиоактивного распада, виды радиоактивных превращений, связь концентраций радиогенных и радиоактивных изотопов со временем распада. Освещаются принципы изотопного анализа основы изотопной масс-спектрометрии. Рассматриваются методы получения ионов, способы формирования и разделения ионных пучков по массам ионов, принципы методов регистрации малых ионных токов. Анализируются особенности метода изотопного разбавления как основного аналитического приема изотопной геохронологии. Последовательно излагаются методы изотопной геохронологии: по α-распаду U и Th(Pb-U, Pb/Th, He/U) и с применением спонтанного деления (трековый и Xe/U методы); принципы Rb/Sr, Re/Os, K/Ar, K/Ca методов изотопной геохронологии. Изучаются приемы решения двух основных геохимических проблем изотопной геохронологии искажения возраста за счет захвата нерадиогенных изотопов при кристаллизации минералов и вследствие миграции радиогенных или радиоактивных изотопов в минералах. Студенты знакомятся с различными вариантами изохронных методов (Pb-U, Pb/Th, He/U )и с техникой ступенчатого ожига (треки и Xe/U).

Вторая часть курса посвящена геохимии изотопов. Сначала освещаются проблемы геохимии радиогенных изотопов Sr,Pb,Nd,Os,He,Ar, Xe^_ использование радиогенных изотопов как критериев планетарных источников и истории вещества в приложении к изучению системы кора-мантия-атмосфера Земли, а также при исследовании источников магм и осадочного материала. Далее рассматриваются принципы геохимии стабильных изотопов: фракционирование изотопов в природных термодинамических и кинетических процессах, связи коэффициентов фракционирования и величин δ между собой и с температурой. Анализируются возможные эффекты фракционирования изотопов и освещаются особенности масс-спектрометрических измерений малых вариаций изотопного состава. Обсуждаются вопросы геохимии стабильных изотопов ряда химических элементов H,O,N,C,S, методы использования вариаций изотопного состава элементов для выявления источников пород, рудного вещества, флюидов и исследования физико-химических условий протекания геологических процессов (T, pH, F_O₂ и др.). В лабораторных занятиях студенты освоят технику измерения изотопного состава элементов.