Семинар "Геохимия щелочных пород"
школы "Щелочной
магматизм Земли"-2008
Ю.А.Костицын1, Е.А.Белоусова2, Н.С.Бортников3, Т.Ф.Зингер4, Е.В.Шарков3
1 √ ГЕОХИ РАН; 2 √ GEMOC, Macquarie University; 3 √ ИГЕМ РАН; 4 √ ИГГД РАН.
В докладе представлены
результаты локальных исследований цирконов методом лазерной абляции (LA-ICP-MS). U-Pb и Lu-Hf изотопные системы изучены в 60 зёрнах цирконов, выделенных из 7 образцов
габбро-норитов и троктолитов, драгированных в пределах впадины Маркова с глубин
3200 √ 3900 м между 5°30.6´N и 5°32.4´N
Срединно-Атлантического хребта в ходе 10-го рейса исследовательского судна
"Академик Иоффе" в 2001-2002 гг. и 22-го рейса исследовательского
судна "Профессор Логачев" в 2003 г. U-Pb и Lu-Hf изотопные исследования были проведены в Национальном центре геохимической
эволюции и металлогении континентов Университета Маккуори с использованием ультрафиолетового
лазера UP213 (New Wave) и ICP-MS спектрометра Agilent-7500; часть U-Pb анализов проведена в ГЕОХИ РАН с применением такого
же лазера и ICP-MS спектрометра Element-XR. Кроме того, значительная доля цирконов впадины
Маркова ранее была изучена на SHRIMP-II. Таким образом, имеющийся материал представляет хорошую базу для сравнения
результатов, полученных в разных лабораториях и различными методами.
При локальном анализе методом лазерной абляции масса исследованного вещества крайне невелика, обычно много меньше 1 мкг, при этом в молодых цирконах (1 √ 2 млн.лет) содержание радиогенного свинца не превышает первых десятков нг/г, т.е. количество свинца, концентрацию и изотопный состав которого необходимо измерить, составляет в лучшем случае n·10√14 г. Это накладывает определённые требования не только к чистоте подготовки проб и проведения их анализа, но и к чистоте циркона в отношении инородных минеральных включений. Около половины проанализированных цирконов оказались конкордантными в пределах аналитической погрешности, тогда как в остальных данных сказывается присутствие нерадиогенного контаминирующего свинца. Один из источников этого свинца √ поверхностная контаминация √ легко обнаруживается и устраняется. Другой источник контаминации √ минеральные включения, содержащие нерадиогенный свинец √ также легко обнаруживается, но не всегда может быть устранён. В докладе этот вопрос детально рассмотрен на примерах.
Цирконы из образцов, поднятых в разных точках осевой линии Срединно-Атлантического хребта, систематически различаются по возрасту от 0.94╠0.09 до 1.95╠0.05 млн.лет. При этом возраст прожилков кислых пород совпадает в пределах погрешности с возрастом вмещающих их габброидов. Цирконы из кислых пород содержат больше урана и тория, чем габброиды.
Изотопный состав гафния исследованных цирконов оказался весьма радиогенным, в среднем eHf близко к +18, без систематических различий для образцов из разных драгировок. Он указывает на долговременно обеднённый характер источника всех исследованных пород.
В исследованной коллекции цирконов оказалось 5 зёрен с гораздо более древними и невоспроизводящимися значениями U-Pb возраста, от 457 до 2970 млн.лет. Изотопный состав гафния этих цирконов подтверждает их древний возраст. Подобные древние цирконы обнаруживались и ранее. Происхождение этих древних цирконов в породах осевой зоны срединных хребтов пока не находит удовлетворительного физического объяснения.