Новый метод определения возраста минерала пирита на основе концентрации гелия: перспективы для поиска месторождений золота

Санкт-Петербург, 8 сен - ИА Neftegaz.RU. Геологи СПбГУразработали простой метод определения возраста минерала пирита на основе концентрации гелия. Этот метод поможет быстрее находить месторождения золота.
Об этом сообщила пресс-служба вуза.

В разные периоды эволюции Земли образуются различные типы и масштабы залежей полезных ископаемых.
Например, на Дальнем Востоке крупные месторождения золота возникли около 140 млн лет назад, а следующий этап, около 120 млн лет назад, был менее продуктивным.
Поэтому, чтобы оценить перспективность небольшого рудного проявления как месторождения, необходимо определить возраст минерализации.

Метод определения возраста минералов на основе концентрации гелия был предложен еще в начале XX века британским физиком Э. Резерфордом.
Изначально этот метод применялся для обогащенных ураном минералов, но в 50-х годах ученые обнаружили, что он неэффективен, т.к. гелий с течением времени выходит из минерала, и получаемые возрасты оказывались намного моложе действительных.
Однако в 80-х годах метод был использован в США для определения времени остывания породы до невысоких температур, около 70-200 C.
Это позволило применить метод для решения других задач в геологии, таких как определение времени образования гор и скорости их разрушения.
Только в XXI веке ученые вновь обратились к этому методу для прямого определения возраста минералообразования.

Геологи СПбГУ стали первыми, кто доказал применимость этого метода для определения возраста минералов платины, золота и пирита.
Важность этого открытия заключается в том, что пирит, сопровождающий золоторудную минерализацию, встречается во всех типах месторождений.
Благодаря методу определения возраста на основе концентрации гелия можно быстро и недорого оценить вероятность наличия ценных металлов в определенном объекте.
Этот метод был протестирован на месторождениях Урала и Дальнего Востока, и на данный момент погрешность определения возраста не превышает 5%, что является приемлемым для рутинного поиска месторождений.
Различия в возрасте между фазами рудообразующей гидротермальной активности могут составлять десятки миллионов лет.

Для применения этого метода необходимо взять небольшой образец минерала из рудного проявления и измерить его концентрацию гелия, урана и тория при помощи масс-спектрометра.
Таким образом можно определить возраст этого минерала и сопоставить его с различными периодами эволюции Земли, чтобы сделать выводы о наличии полезных ископаемых.
Был создан оригинальный масс-спектрометрический комплекс для реализации этого метода, который позволяет проводить измерения этих элементов в миллиграммовых зернах.

Альтернативные методы датирования минералов более дорогие и сложные.
Например, аргон-аргоновый метод требует поиска ассоциирующихся с местами минерализации калиевых минералов.
Затем такой минерал должен быть облучен потоком нейтронов и остыть, чтобы короткоживущие радиоактивные элементы распались.
И только после этого можно определить возраст данного минерала.
Вся процедура проведения аргонового датирования занимает до полугода, в то время как определение возраста по гелию занимает менее недели.
Другой метод - рений-осмиевый - является методически более сложным и требует гораздо большего количества материала, что затрудняет его применение на местах геологоразведки.

Результаты исследования были представлены на международной конференции по термохронологии - International Conference on Thermochronology.
Исследование Развитие методов U-Th-He датирования рудообразующих процессов под руководством доцентки кафедры геохимии СПбГУ О. Якубович было поддержано грантом Российского научного фонда.