N.Ə.İMamverdiyev

3.3. Stabil izotopların minerallar arasında paylanması,  
t=
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⋅
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
+
+
+
K
Ar
k
k
k
40
40
1
ln
1
λ
λ
λ
λ
λ
β
β
 
             (3.21) 
izotop fraksionlaşması, izotop geotermometrləri 
 
Qəbul olunmuş qiymət (laboratoriya şəraitində ölçülən) λ
β 
və  λ
k
 üçün uyğun olaraq 0,584·10
-10
 və 4,72·10
-10
 təşkil edir və 
nəticədə tənlik aşağıdakı görünüşü alır: 
Ayrı-ayrı elementlərin stabil izotoplarının ümumi miqdarı 
qalay üçün 10-a çatır, digər 21 elementdə isə 0-a qədər enir və 
bir elementə 3 izotop düşür. Təbiətdə, ümumiyyətlə, 300-dən 
çox izotop vardır (həm dayanıqlı, həm də dayanıqsız) və 
onların yayılması müxtəlifdir. Məsələn, 
1
H izotopu 99,99% 
yayıldığı halda, 
2
H izotopu 0,001% yayılmışdır. Proton və ney-
tron  ədədləri cüt olan nisbətən dayanıqlı (stabil) nüvəsi olan 
izotoplar ən geniş yayılmışdır. 
 
t=1,88x10 
9
ln(1+9,07 
40
Ar / 
40
K) 
 (3.22) 
 
40
K nümunədə birbaşa mass-spektrometrdə və ya kaliumun 
ümumi həcminə görə müəyyən olunur. Sonuncu halda 
40
K 
izotopu 
40
K/K
ümumi 
nisbətinə görə  təyin edilir və  təbii nü-
munələrdə kifayət qədər sabitdir (
40
K=0,0119%K
ümumi
).  Belə 
üsulla ±3% dəqiqliklə nümunələrin yaşını təyin etmək olur. 
 Təbiətdə kimyəvi, fiziki və ya bioloji proseslər elementin 
izotoplarının  fraksionlaşmasına (ayrılmasına) gətirib çıxarır. 
Bu ayrılma izotopların minerallarda  və başqa təbii 
birləşmələrdə müxtəlif cür paylanmasına səbəb olur. Bəzi hal-
larda isə diffuziya və ya buxarlanma kimi fiziki proseslər 
əhəmiyyətli rola malik ola bilərlər. Ancaq fraksionlaşma 
əsasən kimyəvi və bioloji proseslərlə  əlaqədardır. Bioloji 
proseslər mürəkkəb olduğu üçün tam aydın olmadığı halda, 
kimyəvi izotop effektlər dəqiq öyrənilmişdir və izotop 
kütlələrinin müxtəlifliyi ilə izah edilir.  
Qeyd etmək lazımdır ki, Azərbaycanda yayılmış maqmatik 
süxurların əksəriyyətinin yaşı məhz bu üsulla müəyyən edilmiş 
və Qafqazda bir sıra geoloji məsələlərin həllinə aydınlıq 
gətirilmişdir. Misal üçün, Gədəbəy intruzivinin süxurlarının 
yaşı aşağıdakı cədvəldə göstərilir (cədvəl 3.3). 
 
Cədvəl 3.3 
Gədəbəy intruzivinin qranitoidlərinin mütləq yaşı  
Nəzəri və eksperimental tədqiqatlar göstərir ki, kimyəvi 
reaksiyalarda izotoplar arasındakı əsas fərq rəqsetmə enerjisilə 
əlaqədardır (hidrogenin izotopları istisna olmaqla). Molekul 
rəqslərinin tezliyi atomları bağlayan qüvvədən, molekulda ato-
mun kütləsindən ibarətdir. İzotopların kütləsi fərqləndiyi üçün 
eyni kimyəvi formula malik (məsələn,  H
2
O), lakin müxtəlif 
izotopları olan (H
2 
16
O, H
2 
18
O)  iki molekul rəqsetmə tezliyi 
ilə fərqlənir. Hidrogen (kütləsi 1) və deyteriy (kütləsi 2) 
16
O və 
18
O  –ə nisbətən xüsusiyyətlərinə görə daha çox fərqlənir. 
Kimyəvi izotop fraksionlaşma dərəcəsi elementin atom 
nömrəsi artdıqca  azalır.  
(A.R.İsmət və b. görə, 2003) 
 
 
№№
Süxurun 
adı
K,%
Yaş, 
mln. il 
Stratiqrafik  
səviyyə 
1 Kvarslı diorit 
1,15 
137 
2 
 
   
Qranit-aplit
4,70
140
3 
   
Biotitli 
qranodiorit 
1,13
137
4 
   
 
Mikropeqmatitli
qranit 
3,24
142
5 
 
   
Qranodiorit
2,55
133
6 
 
 
Serisitləşmiş 
süxur 
5,04
141
7 
 
 
   
Qranodiorit
1,98
150
8 
 
   
Qranodiorit
3,16
136
 
 
 
Gec üst yura 
(138 mln. il) 
Rəqsetmə tezliyini spektroskopik ölçmələrlə və nəzəri he-
sablamalarla təyin etmək olur. Bu isə ideal qazın tənliyindən 
 
 
54
 
55

---

Müəyyən olunmuşdur ki, α və ya K  temperaturdan asılıdır. 
Tarazlıq əmsalı və temperatur arasında aşağıdakı asılılıq müəy-
yən olunmuşdur: lnK∞1 / T 
2
, T- mütləq temperaturdur. Buradan 
aydındır ki, yüksək temperaturda istənilən bölünmə  sıfra ya-
xınlaşır.  Şəkil 3.3-də temperaturdan asılı olaraq O  və  S  izotop-
larının ən əhəmiyyətli mineral cütlüyündə izotop ayrılması gös-
tərilmişdir.  
istifadə etməklə izotop reaksiyalarında tarazlıq  əmsalını he-
sablamağa imkan verir və belə reaksiyalarda fraksionlaşma 
dərəcəsi temperaturun funksiyasıdır. Bu, onunla izah edilir ki, 
molekulun enerjisi temperaturdan asılıdır: temperatur 
yüksəldikcə fraksionlaşma dərəcəsi azalır. H.Yuri (1974) ge-
ologiyada birinci dəfə izotop tarazlığının  əmsalını  tətbiq et-
mişdir. O, belə fərziyyə irəli sürürdü ki, okeanda karbonat kal-
siumun əmələgəlmə temperaturunu  karbonatda olan oksigenin 
izotop tərkibini bilməklə təyin etmək olar. Su ilə karbonat-ion 
arasında olan reaksiyaya baxaq: 
 
C 
16
O 
2-
3
 + 3H
2 
18
O = C 
18
O 
2-
3
 + 3H
2 
16
O 
 
Bu reaksiyanın tarazlıq əmsalı 
(
)
3
16
2
18
2
2
3
16
3
/
O
H
O
H
O
C
K
−
=
 
57
2
18
/
O
C
−
 
Formula izotopların nisbəti daxildir, çünki izotop 
tədqiqatlarda konsentrasiya deyil, məhz izotop nisbəti ölçülür; 
izotop nisbətlərinin ölçülməsinin dəqiqliyi izotopların mütləq 
miqdarına nisbətən daha dəqiqdir. H.Yuri (1974) bir 
birləşmədə elementin iki izotopunun başqa birləşmədəki bu 
izotopların nisbətinə bö-lünməsini – fraksionlaşma 
göstəricisini (α) istifadə etməyi təklif etmişdir. Su-karbonat-
ion reaksiyası üçün fraksionlaşma göstəricisi bərabərdir: 
 
Şəkil 3.3. Mineral-mineral tarazlıq fraksionlaşması oksigen (a) və 
kükürd (b) üçün  temperaturun funksiyası kimi. 
 
α =N
1
: N
2
/n
1
:n
2 
Fraksionlaşma əmsalı və izotop nisbətindən, ancaq paleo-
temperaturu təyin etmək üçün deyil, həm də mineralların 
əmələgəlmə üsullarını və geoloji proseslərin xarakteristikasını 
öyrənmək üçün də istifadə edilir. Maqmatik prosesləri 
öyrəndikdə stabil izotopların  ən geniş  tətbiq sahəsi  geoter-
mometriyadır.  Ən çox istifadə edilən geotermometrlər sadə 
kimyəvi tərkibi olan minerallardır. Bu, onunla izah edilir ki, 
fraksionlaşma indeksi plagioklaz kimi sülb birləşmələr  əmələ 
gətirən  minerallar üçün tərkibdən asılı olaraq dəyişir. Bu halda 
yüksək maqmatik temperaturlar (>1000
0 
C) üçün möhtəvilərin 
 
burada N
1
 və N
2
 bir birləşmədə yüngül və ağır izotoplar, n
1
 və 
n
2
 bu izotopların başqa birləşmədə nisbətidir. 
α >1 olduqda izotoplar ayrılır. Bütün izotoplar üçün 
(hidrogen izotopları istisna olmaqla) α-nın qiyməti vahidə 
yaxındır. Burada üstünlük ondan ibarətdir ki, α K tarazlıq əmsalı 
ilə əlaqədardır. K=α
n
, n-dəyişən atomların miqdarıdır. Beləliklə, 
əgər reaksiya tənliyi hər tərkibdə ancaq bir atomun dəyişməsilə 
yazılırsa, onda  K=α.  
 
56

---