В ИГЕМ РАН прошла V Российская конференция по изотопной геохронологии.
C 4 по 6 июня 2012 года в зале заседаний Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии (ИГЕМ РАН) стартовала V Российская конференция по изотопной геохронологии «Геохронологические изотопные системы, методы их изучения, хронология геологических процессов». Традиционно в конференции приняли участие ведущие специалисты в области изотопной геохимии и геохронологии, представив соответствующие научные центры РФ, созданные в 11 институтах Российской Академии наук, а также ВСЕГЕИ (С.-Петербург) Минприроды России, университетов Москвы, Санкт-Петербурга и Новосибирска. Всего в работе конференции участвовали 120 человек. Председателем Оргкомитета был вице-президент Академии наук – академик Н.П. Лаверов.
Новейшая история конференций этого профиля началась в ноябре 2000 года, и хотя проведенное тогда совещание носило название Первой конференции по изотопной геохронологии, ей предшествовала богатая предыстория в общей сложности 32-х всесоюзных научных сессий, методических симпозиумов и школ, проведенных комиссией по определению абсолютного возраста геологических формаций Академии наук СССР. С 2000 года конференция по изотопной геохронологии проводится раз в три года. В этом году организаторы конференции ставили целью осветить в первую очередь методическую сторону геохронологических исследований, что отразилось в названии конференции «Геохронометрические изотопные системы, методы их изучения, хронология геологических процессов».
Открывая конференцию, заместитель председателя Оргкомитета, академик И.В. Чернышев отметил особенности данной конференции и кратко рассказал о двух выдающихся специалистах в области изотопной геохронологии Л.Л. Шанине и В.В. Чердынцеве, 100-летия со дня рождения которых отмечается в этом году. Л.Л. Шанин является основателем изотопной лаборатории ИГЕМ РАН, он внес большой вклад в современную масс-спектрометрию, в частности в развитие методов определения особо малых количеств радиогенного аргона. В.В.Чердынцев - советский физик и геохимик, ученик В.И. Вернадского, один из основателей изотопной лаборатории ГИНа, открыл совместно с П.И. Чаловым эффект естественного разделения изотопов урана (эффект Чердынцева-Чалова). Во вступительном слове И.В. Чернышев отметил основные заслуги этих выдающихся людей, которые внесли неоценимый вклад в развитие отечественной изотопной геологии.
На пленарной сессии первого дня конференции выступали ведущие российские специалисты в области геохронологии. Доклад доктора геолого-минералогических наук Е.В. Бибиковой (ГЕОХИ РАН), стоявшей у истоков метода U-Pb геохронологии по цирконам, был посвящен современным подходам к установлению времени формирования и изотопно-геохимической природы ранней коры Земли. Благодаря изотопным методам, возраст Земли довольно надежно установлен и составляет 4.56 млрд. лет, но при этом геологическая наука до сих пор не знает точного ответа на вопрос, какой по составу и структуре была наша планета на ранней стадии развития, что представляла собой первичная кора Земли, и как она эволюционировала. Единственным ключом к расшифровке самой ранней стадии в истории Земли остаются уникальные древние зерна цирконов с возрастом около 4 млрд. лет (есть одно определение 4.4 млрд. лет). Протолита этих минералов уже не сохранилось. Цирконы выделены из терригенных осадочных толщ, однако только исследования этих древнейших зерен с помощью всего доступного на сегодняшний день спектра изотопно-геохимических методов позволяет ответить на фундаментальные вопросы геологии.
Последним достижениям в области урановой изотопной систематики был посвящен доклад академика И.В. Чернышева. В 1977 году Подкомиссией по геохронологии Международного союза геологических наук на 25-м Международном конгрессе в Сиднее были приняты константы распада долгоживущих изотопов U и Th, а также Подкомиссия приняла для атомного отношения 235U/238U значение 137.88. Эта величина вошла во все формулы расчета U-Pb изотопных возрастов и долгое время отношение считалось постоянным для уран-содержащих пород и минералов различного генезиса. Однако стремительное развитие технических возможностей приборов для изотопных исследований в конце XX - начале XXI века позволило провести систематические высокоточные измерения отношения 235U/238U в различных породах и минералах, которые показали, что принятая величина изотопного отношения вовсе не является константой. Наблюдаемые сдвиги не велики, они достигают всего 0.1%, но современная техника позволяет их достоверно фиксировать. И.В. Чернышев в своем докладе показал последние результаты изучения изотопного состава урана в минералах урановых месторождений и отметил, что в данной области российская изотопная геохимия идет в ногу с мировыми научными центрами.
Доктор химических наук, профессор Ю.А. Шуколюков представил доклад о новом методе изотопной геохронологии - 190Pt-4He. Платина в своем составе имеет шесть природных изотопов, два из которых 190Pt и 192Pt радиоактивны. Период полураспада альфа-радиоактивного изотопа 190Pt 4.69*10-11 лет и его изотопная распространенность таковы, что обеспечивают накопление достаточного для измерения количества радиогенного 4Не даже при малых возрастах вплоть до миллионов лет. Зная период полураспада и измерив концентрации радиогенного гелия, можно определить возраст самородной платины. Идея измерять количество накопленного радиогенного Не в породах и минералах не нова, по сути это один из первых методов изотопной геохронологии, с которой началась эта наука. Однако исследователям быстро стало понятно, что Не плохо удерживается в кристаллической решетке минералов, а любые даже частичные потери радиогенного изотопа приводят к искаженным возрастам и недостоверным интерпретациям, и методы, основанные на измерениях количеств накопленного радиогенного гелия на многие десятилетия ушли из геохронологической практики. Новацией в этой области стала идея использовать для датирования самородные металлы. Их кристаллические структуры обладают уникальной способностью прочно удерживать радиогенный гелий. Наиболее прочно газ в металлах связан с вакансионными порами. В них 4Не собирается в гелиевые пузырьки-кластеры, которые являются ловушками для них, и чтобы извлечь из них 4Не необходимо разрушить сами пузырьки. Это возможно только при температуре, близкой к точке плавления металла (1770оС), что делает маловероятным потери 4Не из Pt в реальных геологических условиях. Прибор, на котором ведет свои исследования Ю.А. Шуколюков и его коллеги, является новейшей разработкой петербургских конструкторов. Приятно отметить, что впервые российским масс-спектрометром заинтересовались и собираются приобрести специалисты из Германии.
Второй день конференции был целиком посвящен проблемам U-Th-Pb датирования времени геологических процессов по цирконам. Анализируя российскую научную литературу по изотопной геохронологии, можно отметить, что более 70% всех публикуемых работ основаны на результатах, полученных данным методом, и при этом на протяжении последних 10 лет ситуация не меняется. Такой интерес к этой проблеме понятен. Циркон - минерал крайне устойчивый к наложенным процессам, он кристаллизуется в широком диапазоне химических составов горных пород и в различных геологических обстановках. Константы распада U и Th таковы, что позволяют охватить датированием практически весь спектр геологических возрастов от самых древних до молодых. Кроме того, локальные методы исследования, такие как лазерная абляция и вторично-ионная масс-спектрометрия, упростили процесс пробоподготовки вещества для анализа, сделав возможным не проводить предварительного разложения циркона, с выделением из него U и Pb, что само по себе является трудоемким и затратным процессом. Однако, представления о цирконе многих специалистов-геологов, не имеющих собственных практических навыков работы с изотопными методами, как о панацее в области изотопной геохронологии, является ошибочным. Зачастую ими не принимаются в расчет коварные особенности метода датирования по цирконам и выводы, которые делаются на основании полученных данных, хотя и носят порой сенсационный характер, могут не иметь реального геологического смысла.
Заслушав разносторонние доклады, посвященные U-Th-Pb датированию по цирконам, участники перешли к обсуждению проблем цирконометрии за круглым столом. Круглый стол в рамках геохронологической конференции проводился впервые, его целью было позволить специалистам в менее официальной обстановке обсудить те проблемы, которые обычно обсуждаются в кулуарах конференций. Камерная обстановка круглого стола позволила коллегам свободно поделиться теми проблемами, с которыми они часто сталкиваются в своей работе на стадиях пробоподготовки вещества для изотопных исследований и в аналитической практике, дать оценку некоторым полученным результатам, и самое главное - обсудить корректность интерпретации данных. Идею проведения круглого стола в рамках конференции следует признать успешной, о чем говорит тот факт, что дискуссия не прерывалась ни на минуту и вышла за рамки отведенного для нее времени. Результатом работы круглого стола стало решение посвятить один из выпусков научного журнала «Геохимия» работе конференции, собрав в одном номере все основные достижения в области цирконометрии и включить в него рекомендации для специалистов, работающих в различных областях геологии, как наиболее корректно подходить к датированию геологических событий с помощью данного метода.
Не менее интересно и продуктивно прошли стендовые сессии. Особенностью проводимой конференции стало то, что в ней принимало участие большое количество молодых специалистов (кандидатов наук, аспирантов и студентов) не только из Москвы и Санкт-Петербурга, но и из Новосибирска, Екатеринбурга и Апатитов. При этом стоит отметить, что научный уровень представленных молодыми специалистами докладов зачастую не уступал докладам признанных метров в области изотопной геохронологии. Доклады молодых специалистов отличались разнообразием тематик и включали не только результаты региональных исследований, но и датирование времени таких событий, как горение кузбасских углей, установление возраста подземных вод. Целая серия работ была посвящена актуальнейшим методическим разработкам в области масс-спектрометрии. Специально организованной Комиссией были выбраны 7 лучших докладов, представленных молодыми специалистами, и на закрытии конференции авторы лучших докладов были награждены дипломами и памятными призами от генерального спонсора конференции фирмы МС-Аналитика.
По традиции, завершала конференцию общая дискуссия, на которой участники поделились своими впечатлениями о представленных научных результатах и отметили нерешенные проблемы.
Пресс-служба Роснедр.
вернуться к разделу