Страница 3 из 3
Использование этой модели для других процессов, например для регионального метаморфизма недопустимо. В случае регионального метаморфизма должна использоваться модель непрерывных потерь радиогенных изотопов. В самом определении этой модели заключено представление о постоянном высокотемпературном режиме от момента кристаллизации до выхода в низкотемпературную зону, что противоречит последовательности геологических (петрологических) событий: региональный метаморфизм (прогрессивная стадия), пик Р-Т условий; регрессивная стадия (охлаждение).
Радиологические методы, в том числе U - Pb , не могут разграничить процессы метаморфизма с большей или меньшей продолжительностью прогрессивной стадии. Недостатком импульсной модели (Везерил) и модели непрерывных потерь (Тилтон-Вассербург)является использование для описания потерь радиогенных изотопов свинца концепции объемной диффузии, одно из главных требований которой является гомогенность и соответствие радиуса диффузии физическому размеру объекта.
Ни то, ни другое не соответствует представлениям о радиоционно-нарушенной, дефектной структуре минералов. Реально радиоактивные минералы состоят из аморфной фазы и совокупности ненарушенных доменов, размеры которых не соответствуют физическим. Представления о постоянном или переменном коэффициенте диффузии (модель непрерывных потерь) также не могут быть приняты, учитывая принципиальные различия высокотемпературной и низкотемпературной фаз метаморфизма.
«Больным местом» U - Pb геохронологии, как и других геохронологических методов, является установление скорости миграции изотопов от характера флюидного режима. В большинстве метаморфических процессов общее давление флюидной фазы, парциальное давление различных по составу компонентов имеет большее значение по сравнению с температурой. Определение параметров диффузии от характера флюидной фазы в лабораторных и природных условиях является одной из основных задач изтопной геохронологии. Нерешенной.
Количественная оценка меняющегося во времени флюидного режима метаморфического процесса по сравнению с контролируемыми условиями в лаборатории является более сложной задачей. Только на основании всего арсенала, который представляет современная техника анализа и безусловном развитии методических и методологических основ радиологических методов можно продвигаться по пути решения геологических задач.
Строение и развитие Земли, определение возраста слагающих ее древнейших пород - проблема исключительно сложная. Процессы, сформировавшие эти породы, практически невозможно смоделировать в лаборатории. Тем не менее, от правильности выбора модели эволюции пород зависит и достоверность моделей эволюции изотопных систем. Наиболее глубокие исследователи указывают на это обстоятельство, обозначая наиболее трудные, подчас замалчиваемые вопросы (см. выше)
, понимая невозможность решения их в настоящее время. Все усилия добросовестных и кропотливых исследователей направлены на совершенствование методики U - Pb изотопного анализа. Наиболее ответственный момент геохронологических исследований - детальное изучение минералов- хронометров: цирконов, бадделиитов и др. Минералы-хронометры в особенности цирконы являются сложными системами, чутко реагирующими на изменение термодинамических условий процессами генерации , регенерации в широком спектре температур и давлений , обнаруживая при этом конвергентность морфологии и внутреннего строения с первичными цирконами, неизмененными последующими процессами.
Это обстоятельство предполагает тщательное изучение генетической природы цирконов-геохронометров для ясного осознания того, какой геологический процесс датируется. Отсутствие такого изучения может иметь следствием получение широкого спектра датировок, как это, например, имеет место в Северной Австралии, где получен спектр U - Pb датировок для пород нижней части земной коры от 2 млрд. лет до 0 (Бибикова и др.; 2003).
Как правило, в подобной ситуации значения абсолютного возраста корректируются в соответствии с принятой в данном регионе геологической шкалой. Сейчас имеются данные изотопных исследований, показывающие опасность такого подхода. Один из ярких примеров относится к южной части Сибирской платформы, точнее южному ее обрамлению. Выходящий здесь на поверхность мафит-ультрамафитовый комплекс (
сложенный преимущественно железо-магнезиальными силикатами), согласно геологической шкале, относится позднему архею или раннему протерозою (2.5-1.9 млрд. лет). Изотопное датирование U - Pb методом по циркону показало 165 ± 25 млн. лет (интервалы от 200 до 150 млн. лет). Такой колоссальный разрыв между возрастом по геологической шкале и абсолютным возрастом показывает недопустимость отбраковки данных абсолютного возраста в соответствии с геологической шкалой.
В настоящее время разработана методика полного U - Pb изотопного анализа для различных генераций циркона на масс-спектрометре вторичных ионов N ORDSIM . Метод позволяет проведения полного изотопного анализа в точке циркона размером 20-30 мкм, то есть раздельное проведение изотопного датирования различных зон циркона при сложном строении.
Эта методика включает катодолюминисцентное исследование внутреннего строения зерен циркона, позволяющее установить присутствие нескольких генераций этого минерала. Такие исследования на практике реализуется редко, только в тех случаях, когда есть возможность работы в лаборатории изотопной геологии Шведского Музея Естественной истории или в других зарубежных лабораториях.
Большая часть исследований проводится на более низком уровне и результаты по-прежнему «привязываются» к геологической шкале. Интересен в этой связи результат исследования отложений Байкальской серии (восточное обрамление Сибирской платформы) методом стронциевой и С-изотопной хемостратиграфии (Кузнецов и др.,2003). Байкальская серия по геологической шкале относиться к верхнему протерозою (примерно 1600 млн. лет).
Данные этих работ показывают значительно более молодой (приблизительно на 1300 млн. лет моложе) возраст образований Байкальской серии. Еще один пример из геохронологии Сибирской платформы. По данным геологических и тектонических исследований давно было высказано предположение о формировании траппов (пластовых интрузий) на границе пермского и триасового периодов.
Геохронологические исследования показывают широкий спектр значений абсолютного возраста, из которых выбираются только те, которые соответствуют геологической концепции (указывается, что есть и более древние, и более молодые значения). Исследователи указывают на необходимость перехода геохронологических исследований на новый уровень и прежде всего создание специализированной базы геохронологических данных, которая позволит каждому специалисту получить максимум информации об имеющихся изотопных датировках по интересующему его геологическому объекту.
Наличие такой базы позволит проводить экспрессную оценку корректности и достоверности имеющихся возрастных определений и исключать из рассмотрения датировки, по которым отсутствует достоверная информация, либо выполненные с нарушением необходимых условий ( неадекватный выбор метода датирования, изотопный анализ измененных пород и минералов с использованием относительно «мобильных» изотопных систем и т.д.)
Учитывая все изложенное выше и опираясь на наиболее серьезные исследования, можно заключить, что полученные данные по абсолютному возрасту древнейших пород Земли отвечают какой-то реальности. Нам представляется, что они имеют именно тот смысл, о котором говорил Св. Прав. Иоанн Кронштадский - то есть они являются результатом начального Творения, «когда земной мир, еще до шестоднева Духом Божиим был сформирован в таком возрасте совершенном, как будто просуществовал уже миллионы веков».