5.4.2. Урановый изотопный метод

Урановый изотопный метод использует отношение генетически связанных в одном ряду распада изотопов урана ²³⁴U/ ²³⁸U и рассчитан на интервал времени около 1 млн лет. Метод нашел применение для определения возраста морских биогенных карбонатов, подобно иониевому методу. Преимущество метода заключается в точно известном начальном отношении изотопов, соответствующем океанической воде: γ₀ = (²³⁴U/ ²³⁸U)₀ = 1,15. Из уравнения (5.1) можно получить расчетную формулу для определения возраста (Чердынцев, 1969):

t = 

1

λ234

 ln (

λ0 - 1

λt - 1

),

где λ_t = (²³⁴U/²³⁸U) - отношение изотопов в образце в момент измерения; λ₂₃₄ - константа распада ²³⁴U. Для континентальных систем метод не нашел применения, так как на суше не существует столь обширных резервуаров, подобных океану, где бы сохранялось постоянство изотопного отношения урана столь длительное время. В качестве примера на рис. 5.7 и 5.8 показано совместное использование отношений ²³⁴U/²³⁸U и ²³⁰Th/²³⁴U для определения возраста фосфатных нодулей и доказательства закрытости системы.

Рис. 5.7. Вариации ²³⁴U/²³⁸U и ²³⁰Th/ ²³⁴U-отношений активностей во времени для закрытой системы, свободной от первичного ²³⁰Th (Osmond, Corvart, 1982). Субвертикальные линии являются изохронами для образцов, имеющих одинаковый возраст, но различное первичное отношение ²³⁴U/ ²³⁸U. Горизонтальные кривые обозначают возраст частей образцов с отношением ²³⁴U/ ²³⁸U = 1,5 - 2,0 - 2,5

133

Рис. 5.8. Отношения активностей ²³⁰Th/ ²³⁴U - ²³⁴U/ ²³⁸U в фосфоритах континентального склона Восточной Австралии. Совпадение экспериментальных точек с теоретической кривой указывает на закрытость системы во времени, рассчитанном для первичных отношений ²³⁰Th/ ²³⁴U = 0 и ²³⁴U/ ²³⁸U = 1,14. Числа над кривой соответствуют возрасту в тыс. лет. Тонкие линии соответствуют ±2σ (1σ ²³⁴U/ ²³⁸U = ±0,02) (O'Brien et al., 1986)

134