Датирование эффузивных и интрузивных пород Центрального Кавказа методом ЭПР спектроскопии кварца

        1. С использованием метода ЭПР датирования определены возрасты основных циклов и этапов развития вулкана Эльбрус, выделенных в ходе геологических исследований. Определенные возрастные интервалы составляют 290-220 тыс. лет (ранний этап кальдерного цикла); около 170 тыс. лет (поздний этап кальдерного цикла); 85-20 тыс. лет (позднеплейстоценовый этап посткальдерного цикла); менее 10 тыс. лет (голоценовый этап посткальдерного цикла).

        2. Разработана методика расчета значений рекомбинационных параметров радиационных центров в минералах в условиях остывающей природной геологической системы. Полученные с ее использованием значения рекомбинационных параметров Al-центров в кварце (E_a=1,6 эВ, K₀=6,7 ^.10¹³ с^-1) превышают соответствующие значения, измеренные ранее с использованием лабораторного облучения и отжигов (E_a=1,5 эВ, K₀=3,8 ^.10¹³ с^-1). Среднее время жизни Al-центров в кварце, рассчитанное в соответствии с рекомбинационными параметрами, измеренными в природной геологической системе, существенно превышает аналогичное значение, рассчитанное с учетом рекомбинационных параметров, полученных на основе лабораторного моделирования.

        3. На основе метода ЭПР датирования разработана методика количественной оценки скорости воздымания тектонических блоков и скорости врезания речных долин за последние несколько десятков и сотен тысяч лет. Рассчитанная с ее использованием скорость подъема Эльджуртинского гранитного массива составляет 1,3+0,1 мм/год, скорость углубления долины реки Баксан - 8,6+2,1 мм/год, а суммарная скорость поднятия и денудации Сангутидонского гранитного массива - 4,9+0,6 мм/год.

        4. Метод ЭПР датирования кварца эффективен при определении возраста и геодинамических характеристик молодых геологических объектов. Из числа известных методик, применяемых при ЭПР датировании кварца, таких, как методики добавочных доз и регенерации с использованием Al- и Ti-центров, наибольшая воспроизводимость результатов датирования достигается при использовании методики регенерации по Al-центрам.

        Практическая значимость работы. Выполнена калибровка и совершенствование метода ЭПР датирования, позволяющего определять возраст в диапазоне от десятков тысяч до первых миллионов лет, в котором существенно затруднено надежное датирование радиоуглеродным и радиоизотопными методами. Полученные результаты работы дают возможность в дальнейшем более эффективно использовать метод ЭПР датирования в научных исследованиях и практике геологических изысканий для определения возраста геологических объектов, длительности и скорости протекания ряда геологических процессов.

        Осуществленное масштабное применение метода ЭПР датирования для определения цикличности извержения вулкана Эльбрус с использованием представительной коллекции образцов, а также геодинамических характеристик двух молодых гранитных массивов, позволяет использовать его для решения подобных задач и применительно к другим геологическим объектам.

        Измеренные значения рекомбинационных параметров Аl- и Ti-центров в кварце из природной геологической системы, позволяют оценить временные диапазоны, в которых использование Аl- и Ti-центров для ЭПР датирования является корректным.

        Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрение на V международной конференции "Новые идеи в науках о Земле", МГГА (Москва: 2001 г.), научной конференции "Ломоносовские чтения", МГУ (Москва: 2001 г.), III международном минералогическом семинаре "Новые идеи и концепции в минералогии", Институт геологии Коми (Сыктывкар: 2002 г.).

        Публикации. Содержание исследований отражено в 7 печатных работах.

        Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и двух приложений. Работа изложена на 188 страницах машинописного текста и содержит 25 таблиц, 30 рисунков и списка цитируемой литературы из 197 наименований.

        Благодарности. Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю Д.Г. Кощугу за активную научную и творческую поддержку в течение всего времени работы над диссертацией и ценные указания. Автор искренне благодарен А.Г. Гурбанову и В.М. Газееву (ИГЕМ РАН) за неоценимую помощь в проведении полевых исследований и предоставленные детально охарактеризованные пробы кварца; сотрудникам кафедры минералогии МГУ А.А. Ульянову и О.В. Кононову за обсуждение результатов исследования; А.С. Марфунину за поддержку проведенных исследований; всем участникам научных конференций, на которых излагалась идея и основные научные положения работы, за внимательное и серьезное отношение к рассматриваемым вопросам. Большую помощь в подготовке и проведении экспериментов оказали сотрудники кафедры минералогии МГУ А.Н. Ноздряков, С.В. Вяткин,
А.В. Трусов, сотрудники Института физической химии РАН В.А. Янчин и
Ю.А Болдузев, а также сотрудник лаборатории ядерно-физических исследований ИГЕМ РАН А.Л. Керзин. Некоторые исследования проведены при совместной финансовой поддержке Программы "Университеты России" и РФФИ (грант N 01-05-65393).