wiki.web.ru - Вклад участника [ru]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Mon, 29 Dec 2025 10:12:31 GMT

Kostitsyn: /* Задачи по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:7 Sm-Nd.pptx|PowerPoint presentation - Sm-Nd изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/OGATjR5V8pM Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/_XYviRshV94 Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/H_uhoOGPA9s Part-3]</TD>
<TD> [https://youtu.be/Unlpsk2CgqY Part-4]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:8 U-Th-Pb.pptx|PowerPoint presentation - U-Th-Pb изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/S5Uo0pEgpeI Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/bxiqs2VqlRc Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/XVpG4xsmqNQ Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:9 Lu-Hf.pptx|PowerPoint presentation - Lu-Hf изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/CK11QfyStfI Video-2022] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:10 Re-Os.pptx|PowerPoint presentation - Re-Os изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/nQCDTjaQ8K8 Video-2022] </TD></TR>



</TABLE>

==== Задачи по курсу ====
* [[Media:Ex1.xlsx|Excel table - Задача № 1]]

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]

* [[Media:Ex11.xlsx|Excel table - Задача № 11]]
* [[Media:Ex13.xlsx|Excel table - Задача № 13]]


* [[Media:Ex15.xlsx|Excel table - Задача № 15]]


* [[Media:Ex17.xlsx|Excel table - Задача № 17]]


==== Вопросы и примеры задач к зачёту/экзамену ====

* [[Media:Questions.pdf|Вопросы к экзамену и примеры задач]]

==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Mon, 29 Dec 2025 10:10:01 GMT

Kostitsyn: /* Лекции по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:7 Sm-Nd.pptx|PowerPoint presentation - Sm-Nd изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/OGATjR5V8pM Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/_XYviRshV94 Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/H_uhoOGPA9s Part-3]</TD>
<TD> [https://youtu.be/Unlpsk2CgqY Part-4]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:8 U-Th-Pb.pptx|PowerPoint presentation - U-Th-Pb изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/S5Uo0pEgpeI Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/bxiqs2VqlRc Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/XVpG4xsmqNQ Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:9 Lu-Hf.pptx|PowerPoint presentation - Lu-Hf изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/CK11QfyStfI Video-2022] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:10 Re-Os.pptx|PowerPoint presentation - Re-Os изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/nQCDTjaQ8K8 Video-2022] </TD></TR>



</TABLE>

==== Задачи по курсу ====
-->
* [[Media:Ex1.xlsx|Excel table - Задача № 1]]

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]

* [[Media:Ex11.xlsx|Excel table - Задача № 11]]
* [[Media:Ex13.xlsx|Excel table - Задача № 13]]


* [[Media:Ex15.xlsx|Excel table - Задача № 15]]


* [[Media:Ex17.xlsx|Excel table - Задача № 17]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Файл:8 U-Th-Pb.pptx

Kostitsyn — Mon, 15 Dec 2025 09:32:42 GMT

Kostitsyn:

== Краткое описание ==

== Условия распространения: ==

== Источник: ==

Файл:Ex17.xlsx

Kostitsyn — Mon, 15 Dec 2025 09:23:07 GMT

Kostitsyn:

== Краткое описание ==

== Условия распространения: ==

== Источник: ==

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Mon, 15 Dec 2025 09:20:50 GMT

Kostitsyn: /* Задачи по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:7 Sm-Nd.pptx|PowerPoint presentation - Sm-Nd изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/OGATjR5V8pM Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/_XYviRshV94 Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/H_uhoOGPA9s Part-3]</TD>
<TD> [https://youtu.be/Unlpsk2CgqY Part-4]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:8 U-Th-Pb.pptx|PowerPoint presentation - U-Th-Pb изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/S5Uo0pEgpeI Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/bxiqs2VqlRc Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/XVpG4xsmqNQ Part-3] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====
-->
* [[Media:Ex1.xlsx|Excel table - Задача № 1]]

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]

* [[Media:Ex11.xlsx|Excel table - Задача № 11]]
* [[Media:Ex13.xlsx|Excel table - Задача № 13]]


* [[Media:Ex15.xlsx|Excel table - Задача № 15]]


* [[Media:Ex17.xlsx|Excel table - Задача № 17]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Mon, 15 Dec 2025 09:05:04 GMT

Kostitsyn: /* Лекции по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:7 Sm-Nd.pptx|PowerPoint presentation - Sm-Nd изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/OGATjR5V8pM Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/_XYviRshV94 Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/H_uhoOGPA9s Part-3]</TD>
<TD> [https://youtu.be/Unlpsk2CgqY Part-4]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:8 U-Th-Pb.pptx|PowerPoint presentation - U-Th-Pb изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/S5Uo0pEgpeI Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/bxiqs2VqlRc Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/XVpG4xsmqNQ Part-3] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====
-->
* [[Media:Ex1.xlsx|Excel table - Задача № 1]]

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]

* [[Media:Ex11.xlsx|Excel table - Задача № 11]]
* [[Media:Ex13.xlsx|Excel table - Задача № 13]]


* [[Media:Ex15.xlsx|Excel table - Задача № 15]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Файл:Ex15.xlsx

Kostitsyn — Sat, 29 Nov 2025 14:41:29 GMT

Kostitsyn:

== Краткое описание ==

== Условия распространения: ==

== Источник: ==

Файл:Ex13.xlsx

Kostitsyn — Sat, 29 Nov 2025 14:40:52 GMT

Kostitsyn:

== Краткое описание ==

== Условия распространения: ==

== Источник: ==

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Sat, 29 Nov 2025 14:40:28 GMT

Kostitsyn: /* Задачи по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====
-->
* [[Media:Ex1.xlsx|Excel table - Задача № 1]]

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]

* [[Media:Ex11.xlsx|Excel table - Задача № 11]]
* [[Media:Ex13.xlsx|Excel table - Задача № 13]]


* [[Media:Ex15.xlsx|Excel table - Задача № 15]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Файл:Ex11.xlsx

Kostitsyn — Tue, 25 Nov 2025 19:55:04 GMT

Kostitsyn:

== Краткое описание ==

== Условия распространения: ==

== Источник: ==

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Tue, 25 Nov 2025 19:54:43 GMT

Kostitsyn: /* Задачи по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====
-->
* [[Media:Ex1.xlsx|Excel table - Задача № 1]]

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]

* [[Media:Ex11.xlsx|Excel table - Задача № 11]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Tue, 25 Nov 2025 10:27:41 GMT

Kostitsyn: /* Лекции по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====
-->
* [[Media:Ex1.xlsx|Excel table - Задача № 1]]

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Файл:Ex10.xlsx

Kostitsyn — Mon, 24 Nov 2025 06:32:08 GMT

Kostitsyn:

== Краткое описание ==

== Условия распространения: ==

== Источник: ==

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Mon, 24 Nov 2025 06:24:27 GMT

Kostitsyn: /* Задачи по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====
-->
* [[Media:Ex1.xlsx|Excel table - Задача № 1]]

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Tue, 11 Nov 2025 14:31:43 GMT

Kostitsyn: /* Задачи по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====
-->
* [[Media:Ex1.xlsx|Excel table - Задача № 1]]

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Mon, 10 Nov 2025 07:52:32 GMT

Kostitsyn: /* Задачи по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====
-->
* [[Media:Ex1.xlsx|Excel table - Задача № 1]]

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Mon, 10 Nov 2025 07:48:42 GMT

Kostitsyn: /* Задачи по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====

* [[Media:Ex1.xlsx|Excel table - Задача № 1]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Файл:Ex7.xlsx

Kostitsyn — Mon, 10 Nov 2025 07:43:57 GMT

Kostitsyn: загружена новая версия «Файл:Ex7.xlsx»

== Краткое описание ==

== Условия распространения: ==

== Источник: ==

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Thu, 23 Oct 2025 08:40:31 GMT

Kostitsyn: /* Лекции по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====

* [[Media:Ex1.xlsx|Excel table - Задача № 1]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Файл:3 Stable isotopes.pptx

Kostitsyn — Thu, 16 Oct 2025 19:01:07 GMT

Kostitsyn:

== Краткое описание ==

== Условия распространения: ==

== Источник: ==

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Thu, 16 Oct 2025 19:00:37 GMT

Kostitsyn: /* Лекции по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>
<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====

* [[Media:Ex1.xlsx|Excel table - Задача № 1]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Файл:Ex1.xlsx

Kostitsyn — Thu, 09 Oct 2025 18:26:23 GMT

Kostitsyn:

== Краткое описание ==

== Условия распространения: ==

== Источник: ==

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Thu, 09 Oct 2025 18:25:12 GMT

Kostitsyn: /* Задачи по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====

* [[Media:Ex1.xlsx|Excel table - Задача № 1]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Fri, 03 Oct 2025 19:34:39 GMT

Kostitsyn: /* Лекции по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Fri, 03 Oct 2025 19:32:35 GMT

Kostitsyn: /* Задачи по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:7 Sm-Nd.pptx|PowerPoint presentation - Sm-Nd изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/OGATjR5V8pM Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/_XYviRshV94 Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/H_uhoOGPA9s Part-3]</TD>
<TD> [https://youtu.be/Unlpsk2CgqY Part-4]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:8 U-Th-Pb.pptx|PowerPoint presentation - U-Th-Pb изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/S5Uo0pEgpeI Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/bxiqs2VqlRc Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/XVpG4xsmqNQ Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:9 Lu-Hf.pptx|PowerPoint presentation - Lu-Hf изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/CK11QfyStfI Video-2022] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:10 Re-Os.pptx|PowerPoint presentation - Re-Os изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/nQCDTjaQ8K8 Video-2022] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:11 Hf-W.pptx|PowerPoint presentation - Hf-W изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/UQE8hPIVIkU Video-2022] </TD></TR>

</TABLE>

==== Задачи по курсу ====


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Sun, 22 Dec 2024 20:57:20 GMT

Kostitsyn: /* Задачи по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:7 Sm-Nd.pptx|PowerPoint presentation - Sm-Nd изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/OGATjR5V8pM Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/_XYviRshV94 Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/H_uhoOGPA9s Part-3]</TD>
<TD> [https://youtu.be/Unlpsk2CgqY Part-4]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:8 U-Th-Pb.pptx|PowerPoint presentation - U-Th-Pb изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/S5Uo0pEgpeI Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/bxiqs2VqlRc Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/XVpG4xsmqNQ Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:9 Lu-Hf.pptx|PowerPoint presentation - Lu-Hf изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/CK11QfyStfI Video-2022] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:10 Re-Os.pptx|PowerPoint presentation - Re-Os изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/nQCDTjaQ8K8 Video-2022] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:11 Hf-W.pptx|PowerPoint presentation - Hf-W изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/UQE8hPIVIkU Video-2022] </TD></TR>

</TABLE>

==== Задачи по курсу ====

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]
* [[Media:Ex11.xlsx|Excel table - Задача № 11]]

* [[Media:Ex15.xlsx|Excel table - Задача № 15]]

* [[Media:Ex17.xlsx|Excel table - Задача № 17]]
* [[Media:Ex19.xlsx|Excel table - Задача № 19]]


* [[Media:Questions.pdf|Вопросы к экзамену и примеры задач]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Sun, 22 Dec 2024 20:56:03 GMT

Kostitsyn: /* Лекции по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:7 Sm-Nd.pptx|PowerPoint presentation - Sm-Nd изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/OGATjR5V8pM Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/_XYviRshV94 Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/H_uhoOGPA9s Part-3]</TD>
<TD> [https://youtu.be/Unlpsk2CgqY Part-4]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:8 U-Th-Pb.pptx|PowerPoint presentation - U-Th-Pb изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/S5Uo0pEgpeI Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/bxiqs2VqlRc Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/XVpG4xsmqNQ Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:9 Lu-Hf.pptx|PowerPoint presentation - Lu-Hf изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/CK11QfyStfI Video-2022] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:10 Re-Os.pptx|PowerPoint presentation - Re-Os изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/nQCDTjaQ8K8 Video-2022] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:11 Hf-W.pptx|PowerPoint presentation - Hf-W изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/UQE8hPIVIkU Video-2022] </TD></TR>

</TABLE>

==== Задачи по курсу ====

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]
* [[Media:Ex11.xlsx|Excel table - Задача № 11]]

* [[Media:Ex15.xlsx|Excel table - Задача № 15]]

* [[Media:Ex17.xlsx|Excel table - Задача № 17]]
* [[Media:Ex19.xlsx|Excel table - Задача № 19]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Sun, 22 Dec 2024 20:55:14 GMT

Kostitsyn: /* Лекции по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:7 Sm-Nd.pptx|PowerPoint presentation - Sm-Nd изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/OGATjR5V8pM Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/_XYviRshV94 Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/H_uhoOGPA9s Part-3]</TD>
<TD> [https://youtu.be/Unlpsk2CgqY Part-4]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:8 U-Th-Pb.pptx|PowerPoint presentation - U-Th-Pb изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/S5Uo0pEgpeI Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/bxiqs2VqlRc Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/XVpG4xsmqNQ Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:9 Lu-Hf.pptx|PowerPoint presentation - Lu-Hf изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/CK11QfyStfI Video-2022] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:10 Re-Os.pptx|PowerPoint presentation - Re-Os изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/nQCDTjaQ8K8 Video-2022] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:11 Hf-W.pptx|PowerPoint presentation - Hf-W изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/UQE8hPIVIkU Video-2022] </TD></TR>

-->


* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]
* [[Media:Ex11.xlsx|Excel table - Задача № 11]]

* [[Media:Ex15.xlsx|Excel table - Задача № 15]]

* [[Media:Ex17.xlsx|Excel table - Задача № 17]]
* [[Media:Ex19.xlsx|Excel table - Задача № 19]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Sun, 22 Dec 2024 20:53:11 GMT

Kostitsyn: /* Лекции по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:7 Sm-Nd.pptx|PowerPoint presentation - Sm-Nd изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/OGATjR5V8pM Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/_XYviRshV94 Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/H_uhoOGPA9s Part-3]</TD>
<TD> [https://youtu.be/Unlpsk2CgqY Part-4]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:8 U-Th-Pb.pptx|PowerPoint presentation - U-Th-Pb изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/S5Uo0pEgpeI Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/bxiqs2VqlRc Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/XVpG4xsmqNQ Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:9 Lu-Hf.pptx|PowerPoint presentation - Lu-Hf изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/CK11QfyStfI Video-2022] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:10 Re-Os.pptx|PowerPoint presentation - Re-Os изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/nQCDTjaQ8K8 Video-2022] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:11 Hf-W.pptx|PowerPoint presentation - Hf-W изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/UQE8hPIVIkU Video-2022] </TD></TR>

-->
</TABLE>

==== Задачи по курсу ====

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]
* [[Media:Ex11.xlsx|Excel table - Задача № 11]]

* [[Media:Ex15.xlsx|Excel table - Задача № 15]]

* [[Media:Ex17.xlsx|Excel table - Задача № 17]]
* [[Media:Ex19.xlsx|Excel table - Задача № 19]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Файл:9 Lu-Hf.pptx

Kostitsyn — Tue, 17 Dec 2024 14:35:05 GMT

Kostitsyn:

== Краткое описание ==

== Условия распространения: ==

== Источник: ==

Файл:Ex19.xlsx

Kostitsyn — Tue, 17 Dec 2024 14:33:36 GMT

Kostitsyn:

== Краткое описание ==

== Условия распространения: ==

== Источник: ==

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Tue, 17 Dec 2024 14:32:37 GMT

Kostitsyn: /* Задачи по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:7 Sm-Nd.pptx|PowerPoint presentation - Sm-Nd изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/OGATjR5V8pM Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/_XYviRshV94 Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/H_uhoOGPA9s Part-3]</TD>
<TD> [https://youtu.be/Unlpsk2CgqY Part-4]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:8 U-Th-Pb.pptx|PowerPoint presentation - U-Th-Pb изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/S5Uo0pEgpeI Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/bxiqs2VqlRc Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/XVpG4xsmqNQ Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:9 Lu-Hf.pptx|PowerPoint presentation - Lu-Hf изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/CK11QfyStfI Video-2022] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]
* [[Media:Ex11.xlsx|Excel table - Задача № 11]]

* [[Media:Ex15.xlsx|Excel table - Задача № 15]]

* [[Media:Ex17.xlsx|Excel table - Задача № 17]]
* [[Media:Ex19.xlsx|Excel table - Задача № 19]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Tue, 17 Dec 2024 14:30:23 GMT

Kostitsyn: /* Лекции по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:7 Sm-Nd.pptx|PowerPoint presentation - Sm-Nd изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/OGATjR5V8pM Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/_XYviRshV94 Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/H_uhoOGPA9s Part-3]</TD>
<TD> [https://youtu.be/Unlpsk2CgqY Part-4]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:8 U-Th-Pb.pptx|PowerPoint presentation - U-Th-Pb изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/S5Uo0pEgpeI Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/bxiqs2VqlRc Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/XVpG4xsmqNQ Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:9 Lu-Hf.pptx|PowerPoint presentation - Lu-Hf изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/CK11QfyStfI Video-2022] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]
* [[Media:Ex11.xlsx|Excel table - Задача № 11]]

* [[Media:Ex15.xlsx|Excel table - Задача № 15]]

* [[Media:Ex17.xlsx|Excel table - Задача № 17]]


==== Вопросы и примеры задач к зачёту/экзамену ====


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Fri, 06 Dec 2024 09:25:38 GMT

Kostitsyn: /* Задачи по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:7 Sm-Nd.pptx|PowerPoint presentation - Sm-Nd изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/OGATjR5V8pM Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/_XYviRshV94 Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/H_uhoOGPA9s Part-3]</TD>
<TD> [https://youtu.be/Unlpsk2CgqY Part-4]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:8 U-Th-Pb.pptx|PowerPoint presentation - U-Th-Pb изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/S5Uo0pEgpeI Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/bxiqs2VqlRc Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/XVpG4xsmqNQ Part-3] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]
* [[Media:Ex11.xlsx|Excel table - Задача № 11]]

* [[Media:Ex15.xlsx|Excel table - Задача № 15]]

* [[Media:Ex17.xlsx|Excel table - Задача № 17]]


==== Вопросы и примеры задач к зачёту/экзамену ====


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Fri, 06 Dec 2024 09:23:47 GMT

Kostitsyn: /* Лекции по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:7 Sm-Nd.pptx|PowerPoint presentation - Sm-Nd изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/OGATjR5V8pM Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/_XYviRshV94 Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/H_uhoOGPA9s Part-3]</TD>
<TD> [https://youtu.be/Unlpsk2CgqY Part-4]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:8 U-Th-Pb.pptx|PowerPoint presentation - U-Th-Pb изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/S5Uo0pEgpeI Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/bxiqs2VqlRc Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/XVpG4xsmqNQ Part-3] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]
* [[Media:Ex11.xlsx|Excel table - Задача № 11]]

* [[Media:Ex15.xlsx|Excel table - Задача № 15]]


==== Вопросы и примеры задач к зачёту/экзамену ====


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Fri, 29 Nov 2024 13:11:06 GMT

Kostitsyn: /* Лекции по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:7 Sm-Nd.pptx|PowerPoint presentation - Sm-Nd изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/OGATjR5V8pM Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/_XYviRshV94 Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/H_uhoOGPA9s Part-3]</TD>
<TD> [https://youtu.be/Unlpsk2CgqY Part-4]</TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]
* [[Media:Ex11.xlsx|Excel table - Задача № 11]]

* [[Media:Ex15.xlsx|Excel table - Задача № 15]]


==== Вопросы и примеры задач к зачёту/экзамену ====


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Файл:7 Sm-Nd.pptx

Kostitsyn — Fri, 29 Nov 2024 13:07:22 GMT

Kostitsyn: загружена новая версия «Файл:7 Sm-Nd.pptx»

== Краткое описание ==

== Условия распространения: ==

== Источник: ==

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Fri, 22 Nov 2024 09:35:02 GMT

Kostitsyn: /* Задачи по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]
* [[Media:Ex11.xlsx|Excel table - Задача № 11]]

* [[Media:Ex15.xlsx|Excel table - Задача № 15]]


==== Вопросы и примеры задач к зачёту/экзамену ====


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Thu, 14 Nov 2024 18:19:39 GMT

Kostitsyn: /* Задачи по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]
* [[Media:Ex11.xlsx|Excel table - Задача № 11]]


==== Вопросы и примеры задач к зачёту/экзамену ====


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Thu, 14 Nov 2024 18:17:39 GMT

Kostitsyn: /* Лекции по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]


==== Вопросы и примеры задач к зачёту/экзамену ====


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Fri, 08 Nov 2024 16:33:20 GMT

Kostitsyn: /* Задачи по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]


==== Вопросы и примеры задач к зачёту/экзамену ====


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Fri, 01 Nov 2024 07:17:19 GMT

Kostitsyn: /* Задачи по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]


==== Вопросы и примеры задач к зачёту/экзамену ====


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Файл:Ex7.xlsx

Kostitsyn — Fri, 01 Nov 2024 07:13:14 GMT

Kostitsyn: загружена новая версия «Файл:Ex7.xlsx»

== Краткое описание ==

== Условия распространения: ==

== Источник: ==

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Tue, 29 Oct 2024 19:06:57 GMT

Kostitsyn: /* Лекции по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====


==== Вопросы и примеры задач к зачёту/экзамену ====


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Fri, 11 Oct 2024 06:32:19 GMT

Kostitsyn: /* Вопросы и примеры задач к зачёту/экзамену */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====


==== Вопросы и примеры задач к зачёту/экзамену ====


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Fri, 11 Oct 2024 06:27:25 GMT

Kostitsyn: /* Задачи по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====


==== Вопросы и примеры задач к зачёту/экзамену ====

* [[Media:Questions.pdf|Вопросы к экзамену и примеры задач]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Fri, 11 Oct 2024 06:25:06 GMT

Kostitsyn: /* Лекции по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]
* [[Media:Ex11.xlsx|Excel table - Задача № 11]]
* [[Media:Ex14.xlsx|Excel table - Задача № 14]]


==== Вопросы и примеры задач к зачёту/экзамену ====

* [[Media:Questions.pdf|Вопросы к экзамену и примеры задач]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Файл:11 Hf-W.pptx

Kostitsyn — Fri, 22 Dec 2023 06:58:01 GMT

Kostitsyn:

== Краткое описание ==

== Условия распространения: ==

== Источник: ==

Файл:10 Re-Os.pptx

Kostitsyn — Fri, 22 Dec 2023 06:57:29 GMT

Kostitsyn:

== Краткое описание ==

== Условия распространения: ==

== Источник: ==

Геологический факультет МГУ:Геохимия изотопов и геохронология

Kostitsyn — Fri, 22 Dec 2023 06:56:21 GMT

Kostitsyn: /* Лекции по курсу */

'''Геохимия изотопов и геохронология.'''
'''Автор курса:''' Юрий Александрович Костицын. 
'''Форма контроля:''' экзамен.
====Лекции по курсу====

Чтобы загрузить файлы *.pptx, щёлкните правой кнопкой мыши на названии и выберите опцию "Save As..." ("Сохранить как...")

<TABLE>

<TH> Перечень тем</TH>

<TR><TD> [[Media:1 Intro.pptx|PowerPoint presentation - Вводная лекция]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/zlCkJVJtvEc Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:2 Instruments.pptx|PowerPoint presentation - Оборудование для изотопного анализа]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/-i6_Osh8KjI Video] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:3 Stable isotopes.pptx|PowerPoint presentation - Фракционирование стабильных изотопов]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/BD7lSLCBiYM Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/5_KcIc453ww Video-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/Uz8H_8FOCcI Video-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:4 DecayLaw.pptx|PowerPoint presentation - Закон радиоактивного распада]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/EcBlXr4F9hk Video-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/vTA8277epto Video-1] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:5 K-Ar.pptx|PowerPoint presentation - K-Ar изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/9daky7QpMC0 Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/G7sTelGbRKQ Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/V6Tc65z98no Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:6 Rb-Sr.pptx|PowerPoint presentation - Rb-Sr изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/DkaEc3IxwBs Video-2022:Part-1] </TD>
<TD> [https://youtu.be/LiNTBvtGRlY Part-2] </TD>
<TD> [https://youtu.be/FsKATqCBPjk Part-3] </TD>
<TD> [https://youtu.be/UlkvhY4ey9g Part-4]</TD>
<TD> [https://youtu.be/m6YjcHfGd78 Part-5]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:7 Sm-Nd.pptx|PowerPoint presentation - Sm-Nd изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/OGATjR5V8pM Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/_XYviRshV94 Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/H_uhoOGPA9s Part-3]</TD>
<TD> [https://youtu.be/Unlpsk2CgqY Part-4]</TD></TR>

<TR><TD> [[Media:8 U-Th-Pb.pptx|PowerPoint presentation - U-Th-Pb изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/S5Uo0pEgpeI Video-2022:Part-1]</TD>
<TD> [https://youtu.be/bxiqs2VqlRc Part-2]</TD>
<TD> [https://youtu.be/XVpG4xsmqNQ Part-3] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:9 Lu-Hf.pptx|PowerPoint presentation - Lu-Hf изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/CK11QfyStfI Video-2022] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:10 Re-Os.pptx|PowerPoint presentation - Re-Os изотопная система]].</TD>
<TD> [https://youtu.be/nQCDTjaQ8K8 Video-2022] </TD></TR>

<TR><TD> [[Media:11 Hf-W.pptx|PowerPoint presentation - Hf-W изотопная система]]. </TD>
<TD> [https://youtu.be/UQE8hPIVIkU Video-2022] </TD></TR>


</TABLE>

==== Задачи по курсу ====

* [[Media:Ex7.xlsx|Excel table - Задача № 7]]
* [[Media:Ex8.xlsx|Excel table - Задача № 8]]

* [[Media:Ex10.xlsx|Excel table - Задача № 10]]
* [[Media:Ex11.xlsx|Excel table - Задача № 11]]
* [[Media:Ex14.xlsx|Excel table - Задача № 14]]


==== Вопросы и примеры задач к зачёту/экзамену ====

* [[Media:Questions.pdf|Вопросы к экзамену и примеры задач]]


==== Программа ====

#'''Причины вариаций изотопного состава элементов в природе''' Строение атома. [[Изотоп]]ы и [[изобар]]ы. [[Радиоактивный распад]], спонтанное деление, фракционирование изотопов. Виды радиоактивного распада. [[Закон радиоактивного распада]] как основа [[Изотопная геохронология|изотопной геохронологии]]. Физический смысл константы скорости радиоактивного распада, [[период полураспада|периода полураспада]], среднего времени жизни атомов, зависимости между ними. Физический и геохимический методы определения констант скорости распада.
#'''Основы изотопной масс-спектрометрии.''' Основные системы [[масс-спектрометр]]ов: источник, анализатор и система регистрации. Типы и принципы действия источников ионов: газофазный, твердофазный, с индуктивно-связанной плазмой, с лазерной абляцией, вторично-ионные источники. Типы и принципы действия анализаторов: с секторным магнитом, времяпролетный и квадрупольный. Магнитный анализатор масс-спектрометра: две основные функции – дисперсия по массам и фокусировка расходящихся пучков ионов. Закономерности движения ионов в электростатическом и магнитном полях. Соотношение радиусов траекторий движения ионов в магнитном поле масс-спектрометра. Системы регистрации. Два основных метода регистрации ионных токов в изотопных масс-спектрометрах: электрометрический усилитель и вторично-электронный умножитель. Одноколлекторные и многоколлекторные системы регистрации – особенности и области их применения. Блок-схема изотопного магнитного масс-спектрометра. Две основные задачи, решаемые с помощью масс-спектрометров в изотопной геохронологии: исследование изотопного состава и определение элементных концентраций. [[Метод изотопного разбавления]]. Локальные методы изотопного анализа - ионный микрозонд и лазерная абляция.
#'''[[K-Ar метод]] изотопной геохронологии''' Основы [[K-Ar метод]]а изотопной геохронологии. Типы радиоактивного распада 40К. Изотопный состав [[Калий|калия]] и [[аргон]]а. Расчет возраста с учетом двух типов радиоактивного распада 40К: к-захвата и β-распада. Распространенность калия в породах и минералах. Захваченный (избыточный) 40Ar в минералах. Датирование K-Ar методом минералов с захваченным аргоном неизвестного изотопного состава: поправка на атмосферный аргон, [[изохрона|изохронные]] варианты. Сравнение устойчивости K-Ar изотопной системы при термических воздействиях на различные минералы (слюды, полевые шпаты, амфибол). Нейтронно-индукционный вариант калий-аргонового метода (метод 39Ar-40Ar): принцип, генерация радиоактивных изотопов аргона при облучении минералов быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Интерпретация спектров 39Ar-40Ar возрастов, преимущества, недостатки 39Ar-40Ar метода изотопного датирования. Применение K-Ar метода изотопной геохронологии. Минералы, пригодные и не пригодные для датирования K-Ar методом. Датирование магматических пород калий-аргоновым методом.
#'''Rb-Sr метод изотопной геохронологии''' Физические основы и принципы [[Rb-Sr метод]]а изотопной геохронологии. Изотопный состав современных [[Рубидий|рубидия]] и [[Стронций|стронция]]. Особенности геохимического поведения рубидия и стронция. Основные представления об изотопной эволюции стронция в [[Солнечная система|Солнечной системе]] и на Земле. Понятие [[изохрона|изохроны]]. Условия получения изохроны. Графическое представление Rb-Sr изохроны (по Николайсену, по Компстону-Джеффри). Изохроны и линии смешения в изотопной геохронологии. Особенности изотопного Rb-Sr датирования изверженных, метаморфических, осадочных пород, месторождений полезных ископаемых.
#'''Sm-Nd метод изотопной геохронологии''' Физические и геохимические основы [[Sm-Nd метод]]а изотопной геохронологии. Тип и скорость радиоактивного распада, современный изотопный состав [[самарий|самария]] и [[неодим]]а и его эволюция в прошлом. Особенности геохимии [[REE|редкоземельных элементов]]. Скорости генерации радиогенного 143Nd, соответствующие требования к точности измерений, особенности масс-спектрометрического изотопного анализа неодима и самария (проблема изотопной масс-дискриминации). Эпсилон-обозначения. Изохронные Sm-Nd датировки. Геохимический смысл линейных зависимостей. Породы и минералы, пригодные для датирования Sm-Nd методом. [[Модельный возраст]]. Одностадийная и двухстадийная модели. Устойчивость Sm-Nd изотопной системы при метаморфических воздействиях. Минералы и породы, пригодные для Sm-Nd датирования.
#'''[[Lu-Hf метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав лютеция и гафния, радиоактивные свойства лютеция. Особенности геохимии [[лютеций|лютеция]] и [[гафний|гафния]]. Изохронный вариант датирования Lu-Hf методом. Требования к точности масс-спектрометрических измерений. [[Изотопная эволюция Hf]]. "Мантийная последовательность" в координатах 176Hf/177Hf, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd. Свидетельства изотопной гетерогенности мантии Земли, её связь с химической гетерогенностью мантии.
#'''Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd, Hf''' Радиогенные изотопы Sr и Nd в магматических породах. Сравнение геохимических свойств Sr, Rb, Sm, Nd. Первичный изотопный состав Sr и Nd; изотопы Sr и Nd в метеоритах – [[хондрит]]ах и [[ахондрит]]ах. [[Эволюция изотопного состава Sr и Nd метеоритов]], Земли и Луны. Современный изотопный состав Sr и Nd в океанических и континентальных вулканических породах, возникших в различных геологических условиях. Применение начальных изотопных отношений Sr и Nd для определения источника пород. "Мантийная последовательность". Геохимия радиогенных изотопов Sr, Nd и Hf в осадочной оболочке. Изотопные характеристики Sr и Nd в глубоководных осадках, оценки времени пребывания осадочных пород в коре. Использование изотопного состава Sr и Nd при исследовании процессов смешения, взаимодействия вода-порода в океанах. Эволюция изотопного состава Sr и Nd морских карбонатов (мирового океана) в фанерозойское и докембрийское время. Изотопный состав Sr и Nd современных океанов, причины постоянства изотопного состава Sr и вариаций в разных океанах εNd.
#'''[[U-Th-Pb метод]] изотопной геохронологии''' Изотопный состав урана и тория, α-распад урана и тория, радиоактивные семейства. Принципы уран-торий-свинцового метода изотопной геохронологии. Изохронные варианты U-Pb метода изотопного датирования для закрытых изотопно-геохимических систем. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом Понятие дискордантных U-Pb возрастов. Датирование открытых изотопно-геохимических систем уран-свинцовым методом при условии "эпизодического метаморфизма" (диаграммы Аренса-Везерилла и Тера-Вассербурга). Понятия конкордии и дискордии. Изотопная уран-свинцовая геохронология по цирконам и другим минералам. Эволюция земного свинца и определение модельного возраста.
#'''Геохимия радиогенных изотопов свинца''' Первичный изотопный состав свинца Солнечной системы и Земли. Эволюция изотопного состава свинца Земли. Одностадийные модели. Понятие геохроны. Аномальные свинцы. Двустадийная модель Стейси и Крамерса. Рудные свинцы. Многостадийная модель эволюции изотопного состава свинца. Особенности изотопного состава свинца молодых вулканических пород.
#'''Рений-осмиевый метод изотопной геохронологиии''' Изотопный состав рения и осмия, радиоактивные свойства рения. Особенности геохимии рения и осмия. Изохронный вариант рений-осмиевого метода изотопной геохронологии. Рений-осмиевое датирование молибденитов. Эволюция изотопного состава земного осмия. Модельные возрасты пород.
#'''Изотопная космохронология''' Нуклеосинтез и вымершие изотопы. Hf/W изохроны метеоритов как доказательство существования вымершего 182Hf в ранней Солнечной системе. Исследование происхождения Луны с применением 182Hf/182W изотопной системы. Проблема оценки возраста ядра Земли.
*Причины вариаций отношений стабильных изотопов в природе Способы выражения изотопных вариаций (величины δ, Δ, α, связь между ними). Изотопные стандарты. Масс-спектрометрические методы исследования малых изотопных вариаций. Термодинамический (равновесный) изотопный эффект. Термодинамика изотопного обмена, понятие β-фактора и его связь с равновесным коэффициентом разделения изотопов α. Кинетический изотопный эффект. Природа кинетического изотопного эффекта. Влияние температуры и давления на термодинамический и кинетический изотопные эффекты.
*Геохимия изотопов водорода и кислорода Изотопы кислорода и водорода в гидросфере и атмосфере. Линия Крэйга, изотопный состав водорода и кислорода. Изотопы кислорода и водорода в геотермальных водах и рассолах, примеры генетических применений. Изотопы кислорода и водорода в литосфере: изотопное фракционирование кислорода в породообразующих минералах и магматических породах. Принципы геотермометрии по изотопам кислорода: температурная зависимость коэффициентов фракционирования в системе минерал-вода; функциональная зависимость между температурой и изотопным составом кислорода сингенетичных минералов. Особенности изотопного состава кислорода и водорода в гидротермальных месторождениях. Вариации изотопного состава кислорода в земных породах. Правило плеяд. Вариации изотопных отношений кислорода в метеоритах, на Луне, Марсе и Земле. Проект GENESIS.

====Литература: ====

'''Основная:'''
#Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология. Л., ЛГУ. 1987.
#Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М., "Наука". 1991.
#Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования. // Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1115.
#Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра". 1968.
#Галимов Э.М. и Кодина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. М. Наука. 1984.
#Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов углерода. М., "Наука". 1981.
#Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М., "Наука". 1983.
#Горохов И.М. Рубидий-стронциевый метод изотопной геохронологии. М., "Энергоатомиздат". 1985.
#Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974. ред. В.И.Смирнов.
#Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М., "Энергоиздат". 1981.
#Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л., "Недра". 1990.
#Титаева Н.А. Ядерная геохимия. МГУ. 2000.
#[http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179022 Фор Г. Основы изотопной геологии.] М., "Мир". 1989.
#Харланд У.Б. и др. Шкала геологического времени.М., "МИР". 1985.
#Хёфс Р. Геохимия стабильных изотопов. 1986.
#Шуколюков Ю.А. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М., "Энергоиздат". 1982.
#Galimov E.M. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 1697 - 1708.
#Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. // Chemical Geology. 1988. V.71 p. 77-95.
#Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on the equilibrium isotopic fractionation. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 4739-4750.
#Stable Isotopes. Natural and Anthropogenic Sulphur in the Environment. (eds. Krouse H.R., Grinenko V.A.) 1990. SCOPE Publ. by John Wiley and Sons Ltd. 425 p.

'''Дополнительная:'''
#Бродский А.И. Химия изотопов М.: Наука. 1957. 645 с.
#Варшавский Я.М. и Вайсберг С.Э. Термодинамические и кинетические особенности реакций изотопного обмена. // Успехи химии. 1957 Т. 26. С. 1434 - 1468.
#Войткевич Г.В. Краткий справочник по геохимии. М., "Недра". 1977.
#Галимов Э.М. О концепции темодинамического распределения изотопов в биологических системах и ошибках, связанных с ее пониманием. // Геохимия. 1978. № 10 с.1570.
#Изотопная геохимия процессов рудообразования. Ред.Ю.А.Шуколюков, М., "Наука". 1988.
#Костицын Ю.А., Вагин С. Л. Экспериментальные исследования миграционной способности радиогенного стронция. // Геохимия. 1993. № 5. С. 47-57.
#Костицын Ю.А., Русинова С. В. Rb-Sr изохронное датирование калишпатового сферолита из вулканической толщи серебро-полиметаллического месторождения Канимансур (Ср. Азия). // #Изотопное датирование эндогенных рудных формаций. М. 1993. С. 103-111.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил Rb-Sr изохронным методом. // Геохимия. 1993. № 9. С. 1308-1318.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты. // Геохимия. 1994. № 4. С. 486-497.
#Костицын Ю.А. Rb-Sr изотопные исследования месторождения Мурунтау. Магматизм, метаморфизм и рудообразование. // Геохимия. 1996. № 12. С. 1123-1138.
#Меландер Л., Сондерс У. Скорости реакций изотопных молекул. М.: Мир. 1983.
#Стабильные изотопы и проблемы рудообразования. М., "Мир", 1977. ред.М.В.Иванов, Дж.Р.Френей.
#Старик И.Е. Ядерная геохронология. М.-Л., "АН СССР". 1961.
#Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. Докембрийская геохронология материков. М., "Недра". 1966.
#Флайшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах. М., "Энергоиздат". 1981.
#Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М., "Недра". 1974.
#Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., "Атомиздат". 1972.
#Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. 385: 219-229.
#Tatsumoto M., Unruh D.M., Patchett P.J. U-Pb and Lu-Hf systematics of Antarctic meteorites. // Proc. 6th Symp. Antarctic Meteorites. Natl. Inst. Polar Res. Tokyo. 1981. P.237-249.
#Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. #Blackwell. Oxford. 1985. 312 P.
#Zindler A., Hart S. Chemical Geodynamics. // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. 14: 493-571.
[[Категория: Геологическое образование]]

Файл:Questions.pdf

Kostitsyn — Thu, 21 Dec 2023 12:00:43 GMT

Kostitsyn:

== Краткое описание ==

== Условия распространения: ==

== Источник: ==