17. Б) Радиологический метод в стратиграфии.

Можно определить возраста слоя и количественно, в годах, если найти какой-либо процесс, равномерно и непрерывно происходящий во времени, обладаю­щий достаточной продолжительностью и оставляющий хо­рошо выраженные следы в геологических образованиях. Таким процессом является радиоактивный распад.

Первые измерения возраста минералов связаны с именами Резерфорда и Болтвуда.

Станов­ление же радиологической хронометрии связывают с именем выдающегося американского геолога Артура Холмса, который впервые стал систематически определять возраст минералов и продолжительность стратиграфических подразделений.

В основе радиологической хронометрии лежит явление самопроиз­вольного распада неустойчивых изотопов ряда элементов. В ре­зультате количество атомов этих элементов в минералах уменьшается и вместо них в кристаллических решетках появля­ются устойчивые изотопы дочерних элементов. По соотношению концентраций материнского и дочернего изотопов в минерале, зная скорость распада неустойчивого элемента, можно судить о возрасте минерала и соответственно о возрасте изверженной породы, в которой он заключен, или о возрасте осадочной породы, если анализируются аутигенные минералы типа глауко­нита. Измерение констант распада является очень сложным процес­сом. Константы постоянно уточняются, а для некоторых изотопов до сих пор принимаются условно.

Этот метод корректен лишь при двух допущениях.

Во-первых, что скорость радиоактивного рас­пада оставалась неизменной в течение всей геологической ис­тории.

Во-вторых, что все ус­тойчивые изотопы свинца, стронция, аргона и азота образова­лись в анализируемом минерале только за счет распада ис­ходных неустойчивых изотопов. Проверка этого допущения непосредственными анализами практически невозможна. Един­ственный путь контроля заключается в параллельном измере­нии возраста различными методами и последующем анализе расхождений, если они возникают.

Радиологическая, или изотопная, хронометрия в последние годы все чаще применяется в практике геологических исследо­ваний, в том числе и при крупномасштабном геологическом кар­тировании. Особенно большое значение она имеет в стратигра­фии докембрийских отложений, для которых ограничены возможности использования наиболее универсального биострати­графического метода.

В практической стратиграфии фанерозоя радиологические методы все еще применяются недостаточно широко главным образом из-за больших по­грешностей, превышающих обычно требования, предъявляемые к расчленению отложений, в том числе и при крупномасштаб­ном геологическом картировании.

Тем не менее этими методами можно достаточно успешно датировать возраст магматических и метаморфических образований, к ко­торым неприменимы обычные стратиграфические методы.

Объектами радиологических исследований служат метамор­фические и изверженные горные породы любого состава (от кислых до ультраосновных), отдельные ми­нералы, из которых они состоят, аутигенные минералы осадочных пород, а также органические остатки (в случае использо­вания радиоуглеродного метода). Опреде­ленные данные о возрасте осадочных отло­жений могут быть получены на основе их соотношений с интрузивными образовани­ями, возраст которых также определен ра­диологическим методом. Эти соотношения используются обычно для установления возраста стратиграфических рубежей (пе­рерывов, несогласий и т. д.), что бывает чрезвычайно важно как для собственно стратиграфических построений, так и для общегеологических реконструкций.

Радиологические определения целесооб­разно использовать в первую очередь для датировки возраста стратиграфических под­разделений в опорных разрезах.

В настоящее время наиболее распространенными являются следующие методы радиоактивной хронометрии: калий-аргоновый, рубидий-стронциевый, свинцовый (уран-торий-свин­цовый) и радиоуглеродный.