Alınan
ε
Nd
kəmiyyətinin interpretasiyası aşağıdakılardır.
ε
Nd
=0 qiyməti
eynicinsli xondrit mantiya rezervuarından
(CHUR) əmələ gələn
maqmatik süxurlara,
ε
Nd
>0 – qeyri-ko-
gerent elementlərlə kasıb olan depletləşmiş mantiya materi-
alından əmələ gələn süxurlara,
ε
Nd
<0 – qabıq təbiətli süxurlara
və ya CHUR-a nisbətən aşağı
Sm/Nd nisbətinə malik
zənginləşmiş mantiyaya, yəni yenidən ərimiş qabıq materialı
daxil olan dərinlik süxürlarına uyğun gəlir.
Sm-Nd və
Rb-Sr izotop sisteminə misal olaraq Qafqaz
aralıq massivinin Dzirul çıxışında təyin olunmuş məlumatlara
diqqət yetirək (cədvəl 3.2) (
məlumatlar «Qafqazın
geodinamika, petrologiya və metallogeniyasının problem
məsələləri» Bakı, 2007 kitabından götürülmüşdür).
Cədvəldən göründüyü kimi qeyd edilən massivin
tonalitlərində
I
Sr
0,7081-dən 0,7082-yə qədər dəyişir və üst
qabığın məlumatlarına uyğun gəlir. Bu süxurların qabıq
genezisinə həm də orta göstəricisi 0,118 olan
147
Sm /
144
Nd
parametri də dəlalət edir. Teylor və MakLennana (1985) görə
yer qabığı üçün orta qiymət 0,12-dir.
ε
Nd
göstəricisi -2,8792-
dən -6,8906-a kimi dəyişir. Bu isə tonolitlərin protolitinin kon-
tinental qabıq süxuru olduğuna dəlalət edir.
Qeyd etmək lazımdır ki, neodium izotopunun belə dəqiq
hesablanmasına görə, adətən maqmatik süxurların petrogenetik
məsələlərini həll etdikdə neodium və stronsium izotopları birgə
tətbiq edilir. Neodiuma anoloji olaraq
stronsiumun da epsilon
qiyməti aşağıdakı kimi hesablanır.
(
)
(
)
4
86
87
86
87
10
1
/
/
⋅
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
−
CHUR
ilkin
Sr
Sr
Sr
Sr
⎛
ε
Sr
=
Cədvəl 3.2
Hər iki elementin izotop nisbəti müxtəlif təbiətli maqmatik
süxurların genezisi haqqında mülahizələr yürütməyə imkan
verir. Şəkil 3.2-də kontinental kristallik qabığın
Nd və
Sr
izotop tərkibləri göstərilmişdir. Şəkildən göründüyü kimi tipik
kontinental kristallik qabıq üst mantiyaya nisbətən aşağı
Sm/Nd,
143
Nd /
144
Nd nisbətinə (mənfi
ε
Nd
qiymətinə) malikdir.
Dzirul çıxışının tonalitlərində
Rb, Sr, Sm və Nd (p.p.m.)
miqdarı və bəzi izotop məlumatları
Komponent
Dz 31
Dz 32
Dz 44
Dz 45
Rb
116,23
118,87
110,20
89,6723
Sr
213,75
294,18
248,46
290,02
87
Rb /
86
Sr
1,53879
1,14318
1,25292
1,383323
87
Sr /
86
Sr
0,720506
0,717573
0,718272
0,716065
I
Sr
0,7092 0,7089 0,7087 0,7081
Sm
6,48
3,98
7,10
9,30
Nd
38,45
17,08
39,63
48,56
143
Nd /
144
Nd
0,512062
0,512346
0,512044
0,512070
147
Sm /
144
Nd
0,10410 0,14394
0,11064
0,11823
ε
Nd
-6,28938
-2,87918
-6,99145
-6,8908
Uran-torium-qurğuşun sistemi
Uran-torium-qurğuşun sistemi geoxronologiyada iki
səbəbdən ən mürəkkəb sistemlərdən biridir: 1) ona üç ana
izotopu daxildir; 2) bu izotoplardan hər biri qurğuşunun stabil
Şəkil 3.2. Kontinental kristallik qabığın bu günə olan
Nd və
Sr
izotop
tərkibləri; xəttən sağda million illərlə kristallik qabığın yaş
nisbəti gös-tərilmişdir (DePaolo və Vasserburqa görə, 1979).
50
51
izotopu əmələ gələnə gədər geniş bölünmə seriyası əmələ gə-
tirir. Bununla yanaşı, sistemin mürəkkəbliyi mineral və süxur-
ların tarixi haqqında əlavə məlumat almağa imkan yaradır. Bu
sistemdə üç bölünmə seriyası vardır:
238
U→
206
Pb,
235
U→
207
Pb,
232
Th→
208
Pb. Hal-hazırda
238
U izotopu uranın ümumi
miqdarının 99,275-ni təşkil edir.
235
U izotopu
238
U-yə nisbətən
tez bölündüyü üçün bu izotopların nisbəti vaxt keçdikcə
dəyişir.
Nümunənin yaşını təyin etmək üçün uyğun olan izotop
nisbətlərindən istifadə olunur,
bu isə məlum olan λ ilə birgə
(3.16)-(3.18) tənliklərini
t əmələgəlmə vaxtına görə həll
etməyə imkan verir:
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
1
1
/
/
/
/
238
235
238
235
204
206
204
206
204
−
−
⋅
=
−
t
t
ilkin
ilkin
e
e
U
U
Pb
Pb
Pb
Pb
Pb
Pb
λ
λ
юлчцлян
юлчцлян
юлчцлян
/
207
204
207
−
Pb
Pb
(3.19)
Bu tənliyə əsaslanan yaşı təyinetmə üsulu
qurğuşun (206-
207) üsulu adlanır.
235
U/
238
U nisbətinin müasir qiyməti
1/137,88 təşkil edir və yaşdan və uranın gəldiyi maddənin
mənbəyinin geoloji tarixindən asılı deyildir. (3.19) tənliyi üzrə
yaşı müəyyən etmək üçün ancaq
qurğuşunun izotopunu təyin
etmək kifayətdir.
Uran-torium-qurğuşun sistemini tətbiq edərkən süxur və mi-
neralların yaşının təyini üçün 3.5 tənliyindən istifadə olunur:
206
Pb=
238
U (e
λ238t
-1)
(3.10)
207
Pb=
235
U (e
λ235t
-1)
(3.11)
208
Pb=
232
Th(e
λ232t
-1)
(3.12)
Kalium-arqon sistemi
Mineral əmələ gəldikdə ilkin iştirak edən qurğuşunun miq-
darını (
ilkin qurğuşun) təyin etmək lazımdır.
208
Pb,
207
Pb və
206
Pb-nun ümumi cəmi nümunədə ilkin və radiogen qur-
ğuşunun cəminə bərabər olacaqdır:
40
K izotopu bölündükdə iki izotop alınır: normal
β-bölün-
məsində
40
Ca və elektron götürdükdə
40
Ar.
Bu proseslərin hər
birinin öz sabiti (
λ
β
, λ
k
) vardır,
40
K bölünməsinin ümumi sabiti
onların cəmindən ibarətdir. Arqon inert olduğu üçün onu min-
eral əmələ gəlməsilə əlaqələndirmək ehtimalı azdır, ona görə
də onun əksər hissəsi (bəlkə də mineralda olan bütün arqon)
radioaktiv bölünmənin məhsuludur. Kalsium kaliuma nisbətən
yer qabığında daha çox yayılmışdır və onun ən geniş yayılan
izotopu
40
Ca-dur.
Ona görə də yaşı təyin etdikdə 89%
40
K
bölünməsinin
40
Ca-ın əmələ gəlməsinə səbəb olmasına bax-
mayaraq, kalsiuma nisbətən arqonun izotopunu istifadə etmək
daha ümid vericidir.
206
Pb
ölçülən
=
206
Pb
ilkin
+
238
U (e
λ238t
-1)
(3.13)
207
Pb
ölçülən
=
207
Pb
ilkin
+
235
U (e
λ235t
-1)
(3.14)
208
Pb
ölçülən
=
208
Pb
ilkin
+
232
Th(e
λ232t
-1)
(3.15)
Daha dəqiq qiyməti elementlərin mütləq miqdarını təyin
etməklə yox, onların izotop nisbətlərini ölçməklə almaq olar.
Radiogen olmayan
204
Pb izotopu
başqa izotoplarla birgə
rast gəldiyinə görə uran-torium-qurğuşun sistemində yaşı təyin
etmək üçün əvvəlki tənlikləri bu izotopa bölməklə əsas tənliyi
almaq olur:
(3.5) tənliyi kalium bölünməsi üçün aşağıdakı şəkli alır:
(
)
(
206
Pb/
204
Pb)
ölçülən
=(
206
Pb/
204
Pb)
ilkin
+
(
238
U/
204
Pb)(e
λ238t
-1) (3.16)
(
207
Pb/
204
Pb)
ölçülən
=(
207
Pb/
204
Pb)
ilkin
+
(
235
U/
204
Pb)(e
λ235t
-1) (3.17)
(
208
Pb/
204
Pb)
ölçülən
=(
208
Pb/
204
Pb)
ilkin
+
(
232
Th/
204
Pb)(e
λ232t
-1) (3.18)
53
1
)
(
40
40
−
⋅
+
=
+
t
k
k
k
e
K
Ar
β
λ
λ
β
λ
λ
λ
(3.20)
Bu tənliyin
t-yə görə (illərlə) həlli K-Ar üsulu ilə yaşı
təyin edən tənliyi verir:
52