ПРИМЕНЕНИЕ СКАНИРУЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГО- И ВОЛНОДИСПЕРСИОННОГО СПЕКТРОМЕТРОВ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ДАТИРОВАНИЯ УРАНОВОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ НА ПРИМЕРЕ УГЛЕРОДИСТЫХ СЛАНЦЕВ ДАБАНЖАЛГИНСКОЙ СВИТЫ (ВОСТОЧНЫЙ САЯН)

Широкое распространение электронно-зондового микроанализа в варианте сканирующего электронного микроскопа (СЭМ), оборудованного энергодисперсионным спектрометром (ЭДС), с одной стороны, и сопоставимость метрологических характеристик ЭДС и волнодисперсионного спектрометра (ВДС) в случае определения основных слагающих минерал элементов – с другой, являются благоприятным фоном для исследования возможности применения СЭМ-ЭДС с целью химического датирования урановой минерализации. Углеродистокремнистые образования дабанжалгинской свиты распространены в карбонатных отложениях нижнего палеозоя в Окинской структурно-формационной зоне Восточного Саяна и представляют собой глубоководные отложения задугового бассейна. Для всех разновидностей углеродисто-кремнистых пород дабанжалгинской свиты характерны повышенные содержания U, Au, Ag, Pt, Pd, Mo, V, P, Cu, которые в 5–10 раз превышают таковые для других черносланцевых отложений Восточного Саяна. Уран образует собственные минералы – уранинит и браннерит в ассоциации с углеродистым веществом и сульфидами, а также входит в состав безводных фосфатов – ксенотима, монацита. В работе представлены данные по изучению состава и определению возраста браннерита и уранинита в образцах углеродисто-кремнистых сланцев, отобранных на трех участках: Убэр-Жадой, Дэдэ-ХараЖалга и Эрье-Хара-Жалга. Полученные оценки изохронного возраста зерен уранинита и браннерита для рассматриваемых участков составляют 523±26, 506±10 и 511±17 млн лет соответственно. Было показано, что эти датировки могут быть сопоставлены с возрастом метаморфизма на месторождении Сухой Лог, оцененным с помощью современных методов изотопной геохронологии. Следует отметить, что средние значения оценок возраста уранинита и браннерита на всех изучаемых участках дабанжалгинской свиты меньше, чем соответствующие оценки изохронного возраста, что, вероятно, обуславливается частичной потерей радиогенного свинца. Для участка Убэр-Жадой было проведено сопоставление данных ЭДС и ВДС и показано, что при использовании ЭДС существует занижение содержания Pb в уранините и, как следствие, занижение возраста уранинита.

1. Белянин Д.К., Карманов Н.С., Айриянц Е.В., Жмодик С.М., Пономарчук В.А. Применение сканирующей электронной микроскопии с использованием энерго- и волнодисперсионного спектрометров для химического датирования уран-ториевой минерализации // Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека: Материалы V Международной конференции (13–16 сентября 2016 г.). Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2016. С. 116–120.

2. Distler V.V., Yudovskaya M.A., Mitrofanov G.L., Prokof’ev V.Yu., Lishnevskii E.N., 2004. Geology, Composition, and Genesis of the Sukhoi Log Noble Metals Deposit, Russia. Ore Geology Reviews 24 (1–2), 7–44. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2003.08.007.

3. Holmes A., 1911. The Association of Lead with Uranium in Rock-Minerals, and Its Application to the Measurement of Geological Time. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 85 (578), 248–256. http://dx.doi.org/10.1098/rspa.1911.0036.

4. Lavrent’ev Yu.G., Karmanov N.S., Usova L.V., 2015. Electron Probe Microanalysis of Minerals: Microanalyzer or Scanning Electron Microscope? Russian Geology and Geophysics 56 (8), 1154–1161. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2015.07.006.

5. Meffre S., Large R.R., Scott R., Woodhead J., Chang Z., Gilbert S.E., Danyushevsky L.V., Maslennikov V., Hergt J.M., 2008. Age and Pyrite Pb-Isotopic Composition of the Giant Sukhoi Log Sediment-Hosted Gold Deposit, Russia. Geochimica et Cosmochimica Acta 72 (9), 2377–2391. https://doi.org/10.1016/j.gca.2008.03.005.

6. Миронов А.Г., Жмодик С.М., Очиров Ю.Ч., Гурская Л.И., Попов В.Д., Сапожников Д.Ю. Геохимия и металлоносность углеродистых отложений различных геодинамических обстановок Саяно-Байкальской горной области // Геология и геофизика. 2002. Т. 43. № 4. С. 364–381.

7. Montel J-M., Foret S., Veschambre M., Nicollet C., Provost A., 1996. Electron Microprobe Dating of Monazite. Chemical Geology 131 (1–4), 37–53. http://dx.doi.org/10.1016/0009-2541(96)00024-1.

8. Newbury D.E., Ritchie N.W.M., 2013. Is Scanning Electron Microscopy / Energy Dispersive Spectrometry (SEM/EDS) Quantitative? Scanning 35 (3), 141–168. http://dx.doi.org/10.1002%2Fsca.21041.

9. Pyle J.M., Spear F.S., Wark D.A., Daniel C.G., Storm L.C., 2005. Contributions to Precision and Accuracy of Monazite Microprobe Ages. American Mineralogist 90 (4), 547–577. http://dx.doi.org/10.2138/am.2005.1340.

10. Suzuki K., Adachi M., Tanaka T., 1991. Middle Precambrian Provenance of Jurassic Sandstone in the Mino Terrane, Central Japan: Th-U-Total Pb Evidence from an Electron Microprobe Monazite Study. Sedimentary Geology 75 (1–2), 141–147. http://dx.doi.org/10.1016/0037-0738(91)90055-I.

11. Suzuki K., Kato T., 2008. CHIME Dating of Monazite, Xenotime, Zircon and Polycrase: Protocol, Pitfalls and Chemical Criterion of Possibly Discordant Age Data. Gondwana Research 14 (4), 569–586. http://dx.doi.org/10.1016/j.gr.2008.01.005.

12. Вотяков С.Л., Щапова Ю.В., Хиллер В.В. Кристаллохимия и физика радиационно-термических эффектов в ряде U-Th-содержащих минералов как основа для их химического микрозондового датирования. Екатеринбург: Изд-во ИГГ УрО РАН, 2011. 340 с.

13. Williams M.L., Jercinovic M.J., Goncalves P., Mahan K.H., 2006. Format and Philosophy for Collecting, Compiling, and Reporting Microprobe Monazite Ages. Chemical Geology 225 (1–2), 1–15. http://dx.doi.org/10.1016/j.chemgeo.2005.07.024.

14. Yakubchuk A., Stein H., Wilde A., 2014. Results of Pilot Re–Os Dating of Sulfides from the Sukhoi Log and Olympiada Orogenic Gold Deposits, Russia. Ore Geology Reviews 59, 21–28. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2013.12.003.

15. Yudovskaya M.A., Distler V.V., Prokofiev V.Yu., Akinfiev N.N., 2016. Gold Mineralisation and Orogenic Metamorphism in the Lena Province of Siberia as Assessed from Chertovo Koryto and Sukhoi Log Deposits. Geoscience Frontiers 7 (3), 453–481. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2015.07.010.

16. Жмодик С.М., Миронов А.Г., Белянин Д.К., Айриянц Е.В., Киселева О.Н. Типы углеродистых образований юго-восточной части Восточного Саяна // Благородные, редкие и радиоактивные элементы в рудообразующих системах: Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 120-летию со дня рождения члена-корреспондента АН СССР, профессора Ф.Н. Шахова (28–30 октября 2014 г.). Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 2014. С. 239–244.