Тоғ жинсларининг ёшини аниқлашда радиологик усуллар

Уран - қўрғошин усули магматик жинсларнинг ёшини ва метаморфизм жараёнлари кечган вақтни аниқлашда муваффақиятли қўлланилади. Бу усул ёрдамида ёшни аниқлаш учун одатда циркондан - радиологик ёш аниқлаш учун энг қулай бўлган жуда барқарор минералдан фойдаланилади (40-расм). У термик, кимёвий ва механик таъсирга бардошли бўлиб, нураш ва седиментация жараёнларида сақланиб қолади. У ҳатто юқори метаморфизм босқичида ҳам чидамли. Цирконда U-Pb «хотира» - кристаллнинг дастлаб ҳосил бўлиш ва кейинги қайта ўзгариш вақтлари қайд қилинади.
U-Pb усулнинг энг катта ютуғи цирконда радиоактив парчаланишнинг турли константаларига эга бўл-ган учта ўзаро боғлиқ изотоп системасининг (²³⁸U ²⁰⁶Pb; ²³⁵U ²⁰⁷Pb; ²³²Th ²⁰⁸Pb) мавжудлигидир. Бу эса битта таҳлилда U ва РЬ нисбатида системанинг ёпиқлиги ҳақидаги тахминни уч марта текшириб кўришга имкон беради. Чунки турли изотопли системалар учун ташқи таъсир бир хил бўлиши мумкин эмас. Ёшни аниқлашда бир-бирига боғлиқ бўлмаган таҳлиллардан олинган натижаларнинг мос келиши - бу минералдаги системанинг ёпиқлигидан далолат беради.

40-расм. Циркон кристалли.

Циркон кристалли-зация вақтида одатда U⁴⁺ ва Th⁴⁺ нинг анча миқдорини, аммо қўрғошинни кам қўшиб олади, шунинг учун ҳам мутлақ ёшни аниқлаш учун уран-қўрғошин ва торий-қўрғошин усуллари жуда маъқул ҳисобланади.
Ураннинг жуда узоқ яримпарчаланиш даврига эга радиоактив изотоплари ²³⁸U, ²³⁶U ва ²³²Th қўрғошиннинг ²⁰⁵Pb, ²⁰⁷Pb, ²⁰⁹ Pb изотопларига айланади.
Ёпиқ системада умумий парчаланиш вақтидан сўнг дастлабки ²³⁸U, ²³⁶U ва ²³²Th билан улардан ҳосил бўлган оралиқ изотоплар орасида секуляр тенглик ўрнатилади.
Демак, бу нисбатлар ёрдамида ҳисоблаб чиқарилган ёшнинг яқин қийматлари U-Pb системанинг ёпиқлик мезони бўлиб саналади ва объектнинг ёшини аниқлашда уч қийматнинг ўртачаси бўйича баҳолашга имкон беради. Назорат учун бошқа изотоп нисбатлардан ҳам фойдаланиш мумкин.
U-Pb усули ёрдамида ёшни аниқлаш натижалари одатда объект ёшининг мос қийматлари эгри чизиғи графиги - конкордиядан фойдаланилади (41-расм). Диаграмма ²⁰¹Рb/²³⁸U, ²⁰⁷Pb/²³⁵U изотоп нисбатлари координаталарида чизилади. Бу ҳолда конкордия ²⁰⁶Pb/²³⁸U бўйича ҳисоблаб чиқилган ёш ²⁰⁷Pb/²³⁵U бўйича олинган ёшга тенг бўлган нуқталарнинг геометрик ўрни ҳисобланади.
Конкордия ва дискордия диаграммалари одатда уранли минералларда (масалан, цирконда) ураннинг изотоп таркибини график тасвирлаш учун фойдаланилади. Бу усул ёрдамида магманинг кристаллизацияси ва тоғ жинслари метаморфизми жараёнларининг ёшини аниқлаш мумкин.
Агар система минералнинг бутун мавжудлиги давомида ёпиқ ҳолда сақланган бўлса, унинг ёшига мос келувчи экспериментал нуқталар кон-кордияда жойлашган бўлади, яъни ёш қийматлари ўзаро мувофиқ келади ёки конкордантли бўлади. Конкордиядаги нуқталарнинг ўрни минералнинг ҳақиқий ёшини белгилайди.