2) aşağı
Rb/Sr nisbətinə malik mənbədən (məsələn,
mantiya) əmələ gələn maqmalar uyğun olaraq aşağı ilkin
87
Sr /
86
Sr nisbətinə,
yüksək Rb/Sr nisbətinə malik uzun müddət
yaşamış mənbələr (məsələn, üst kontinental qabıq – qranit və ya
qranit-metamorfik qat) və ya bu mənbələrin kontaminasiya
olunmuş materialları daha yüksək ilkin
87
Sr /
86
Sr nisbətinə
malik olmalıdırlar.
zamanından sonra
A', B ', C ' ilə göstərilmişdir. İzoxronun şaquli ox
ilə kəsişməsi süxur üçün
87
Sr /
86
Sr nisbətinin ilkin nisbətini verir,
izoxronun mailliyinə görə süxurun yaşı
(t) təyin edilə bilər.
İlkin
87
Sr /
86
Sr nisbətinin qiyməti
okean və kontinental
süxurlar üçün yer qabığının tarixini və maqmatik süxurlar üçün
maqmatik mənbənin yerini təyin etmək üçün istifadə edilir.
İlkin
87
Sr /
86
Sr nisbəti daş meteoritləri
üçün xarakter olan
0,698 götürülür və yer qabığı əmələ gəldikdə qabıq və mantiya
arasında
87
Rb – nin
müəyyən ayrılma dərəcəsi güman edilir.
Rubidiumun geokimyəvi xüsusiyyətlərindən belə məlum olur
ki, yer qabığı mantiyaya nisbətən daha yüksək
Rb/Sr nisbətinə
malikdir. Beləliklə, yer qabığının maqmatik süxurlarının ilkin
mənbəyi olan mantya maqması yer qabığında formalaşmış
maqmadan fərqli olan
87
Sr /
86
Sr nisbətinin müəyyən qiymətinə
malikdir. Bu nisbət ərimənin yerindən və vaxtından asılıdır.
Məsələn, okean bazaltları üçün ilkin
87
Sr /
86
Sr nisbəti 0,702-
0,707-yə bərabərdir və maqmanın mantiya mənbəli olmasına
dəlalət edir. Bu nisbətin kontinental bazaltlarda daha geniş
intervalda dəyişməsi mantiya maqmasının qabıq materialı ilə
qismən qarışmasından irəli gəlir. Qabıq maqmadan əmələ
gələn
süxurlar daha yüksək ilkin
87
Sr /
86
Sr nisbətinə malikdir
(0,707-dən böyük). Mantiya təbiətli süxurlar üçün
Rb/Sr
nisbəti 0,024-ə bərabərdir. Qabıq materialında isə bu nisbət
0,24 təşkil edir. Daha yüksək 0,35 qiyməti isə Kanada
qalxanının süxurları üçün təyin edilmişdir. Bu qalxandan axan
şirin sularda
87
Sr /
86
Sr nisbəti 0,712-0,726-ya,
Rb/Sr nisbəti
0,18-ə bərabərdir. Hal-hazırda dəniz suyu daha aşağı
87
Sr/
86
Sr
nisbətinə malikdir (0,709) və okean dibindəki bazaltların
izotop dəyişməsilə əlaqədardır.
Maqmatik süxurların müxtəlif tipləri üçün
ümumiləşdirilmiş məlumatlar cədvəl 3.1-də verilmişdir.
Cədvəldən göründüyü kimi ada qövslərinin toleitləri və
karbonatitlərdə ilkin
87
Sr /
86
Sr nisbəti daha az dəyişərək okean
bazaltlarına yaxındır və aşağı
Rb/Sr nisbətli maqmatik
mənşəyə malik olan süxurlar üçün səciyyəvidir. Bu
daha çox
karbonatitləri və əhəngdaşları müqayisə etdikdə özünü büruzə
verir. Əhəngdaşları üçün bu nisbət 0,706-0,712 təşkil edir və
bu maqmatik süxurların genezisində heç bir rol oynamır.
Cədvəl 3.1
Maqmatik süxurlarda ümumiləşdirilmiş ilkin
87
Sr /
86
Sr nisbəti
(K.Q.Koks və b. görə, 1982)
Süxurun tipi
(
87
Sr /
86
Sr)
0
Qeyd
Okean bazaltları
0,7023-0,0707
0,7037-yə bərabər olan okean ada-
larının bazaltları üçün orta qiymət
Ada qövslərinin
vulkanitləri
0,703-0,707
Yeni Zelandiyanın və Cənubi
Amerikanın andezitləri orta
qiyməti 0,7037
olan qalan süxur-
lara nisbətən yüksək nisbətə
malikdir (çox vaxt >0,705)
Kontinental əsasi
süxurlar
0,700-0,718
Əksər süxurlarda
<0,710. Qondvanın yura yaşlı
süxurları üçün yüksək qiymət
tipikdir (məsələn, 0,712-yə yaxın)
Qələvi
vulkanitlər
0,704-0,714
Məsələn, İtaliya və Şərqi Afrikanın
vulkanitləri
Karbonatitlər
0,702-0,707
Orta qiymət 0,7034
Qranitlər
0,700-0,740
Fanerozoy orogen batolitləri üçün
0,704-0,709 tipikdir
Ultraəsasi
intruzivlər və
nodullar
0,703-0,730
Sr-un aşağı qiyməti onların
postkristallaşmadan sonra, o
cümlədən, bəzi ilkin analizlərdə la-
boratoriya çirklənməsinin
Yuxarıda qeyd etdiklərimiz
Sr-izotopunun iki fundamental
qanunauyğunluğunu müəyyən edir:
1) vahid (homogen) mənbədən və ya ilkin maqmadan
əmələ gələn
bütün süxurlar eyni ilkin
87
Sr /
86
Sr nisbətinə
malik olmalıdır;
46
47
mümkünlüyünə dəlalət edir
Kimberlitlər
0,704-0,718
Dəyişməyə məruz qalmamış nü-
munələrdə daha aşağı miqdar
vardır
Qeyd etdiyimiz məsələləri həll edərkən izotop nisbətlərin
ilkin qiymətini hesablamaq vacib məsələlərdəndir.
I=(D/S)
0
nisbəti stronsium üçün
I
Sr
=(
87
Sr /
86
Sr)
0
və ya neodium üçün
I
Nd
=(
143
Nd /
144
Nd)
0
izoxron qrafikində
Y oxu ilə kəsişmə
nöqtəsində yerləşən
b parametrilə təyin edilir:
Samarium-neodium sistemi
Samarium-neodium üsulu
147
Sm izotopunun α-bölünməsi-
nə və onun
143
Nd izotopuna çevrilməsinə əsaslanmışdır
(
λ
147
Sm= 6,54·10
-12
il
-1
). Bu zaman əmələ gələn
143
Nd izotopu
samarium kimi yüngül nadir
torpaq elementlərə aiddir və
kimyəvi xüsusiyyətlərinə və yayılmasına görə ona yaxındır.
I=b=Y-aX
İlkin izotop nisbəti
I öyrənilən süxurların genezisini izah
etməyə imkan verir. Yuxarıda qeyd edildiyi kimi stronsium
izotopunun ilkin nisbətinin aşağı qiyməti (
I
Sr
<0,706) mantiya
materialından əmələ gələn maqmalar üçün qəbul edilir, bu
parametrin yüksək qiyməti (
I
Sr
>0,706) isə qabıq təbiətli
maqmatik ocağı və ya daha dərinlik ocaqlarda qabıq
materialının yenidən əriməsini göstərir.
Samariumun uzun müddət yaşaması (
T/2=105·10
9
il) və
təbiətdə süxurlarda
Sm/Nd nisbətini dəyişə bilən proseslərin
olmaması
143
Nd /
144
Nd nisbətinin az miqdarda dəyişməsinə
səbəb olur, buna görə isə radiogen komponent təyin edilir.
Neodium və stronsium izotoplarının ilkin nisbətinə görə
adətən
xüsusi bir parametr
ε
Nd
, ε
Sr
hesablanır. Bu parametr
süxurun əmələ gəldiyi andakı neodium və ya stronsiumun
uyğun olan izotoplarının ilkin qiymətinin
I
Nd
və ya
I
Sr
eynicinsli xondrit mantiya rezervuarı adlanan və
CHUR
(Chondrite Uniform Reservoir – eynicinsli xondrit rezervuarı
sözündən) ilə işarə olunan izotop nisbətinə bərabərdir.
Belə ki, Yer üçün
Sm/Nd nisbəti 0,31-ə bərabərdir və 4,5
mlrd. il ərzində
143
Nd /
144
Nd nisbəti ancaq 1,13% artmışdır. Ona
görə də bu üsuldan, ancaq mass-spektrometr texnikası güclü inki-
şaf etdikdən sonra geniş istifadə olunmağa başladı. Bununla
əlaqədar olaraq bu üsul əsasi tərkibli kembriyə qədərki
süxurların yaşını təyin etmək üçün tətbiq olunur.
Başqalarından fərqli olaraq
Sm-Nd sistemi metamorfizm,
sedimentasiya, diagenez proseslərində pozulmur
və buna görə
də başqa üsulların həll edə bilmədiyi məsələləri bu üsul həll
edə bilir. Üsul o vaxt tətbiq oluna bilər ki, səhv 0,01%-dən
artıq ola bilməsin.
Məsələn, neodium izotopu üçün
4
10
1
⋅
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
−
CHUR
Nd
Nd
I
I
⎛
ε
Nd
=
Nəzərə alsaq ki,
Stronsium və neodium izotoplarının yuxarıda qeyd
etdiyimiz nisbətləri maqmatik süxurların petrogenezis
məsələlərinin həllində çox geniş istifadə edilir. Belə ki,
depletləşmiş, zənginləşmiş mantiya süxurları, kontaminasiyaya
məruz qalmış yer qabığı şəraitində kristallaşmış maqmatik
süxurlar adları qeyd edilən elementlərin izotop nisbətlərinə
görə bir-birindən çox dəqiqliklə ayrılır. Bundan başqa,
müxtəlif geodinamik şəraitlərdə formalaşmış maqmatik
süxurların da özünə məxsus izotop nisbəti vardır. Bu məsələlər
haqqında uyğun ədəbiyyatlardan lazımi məlumat almaq olar.
(
)
1
144
147
144
−
⋅
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
Smt
CHUR
CHUR
e
Nd
Sm
Nd
Nd
λ
143
⎡⎛
I
Nd CHUR
=
və
(
143
Nd/
144
Nd)
CHUR
=0,512638;
(
147
Sm/
144
Nd)
CHUR
=0,1967 bu
formul belə yazıla bilər:
4
10
1
)
1
(
1967
.
0
512638
.
0
⋅
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
−
−
−
Smt
Nd
e
I
λ
⎛
ε
Nd
=
48
49