Изотопные Lu-Hf- и U-Pb-системы, радиационно-термическая история и датирование гетерогенных цирконов по данным ЛА-ИСП-масспектрометрии и микрозонда: методические вопросы, использование при петрогенетических построениях

Проект направлен на решение фундаментальной материаловедческой физико-химической проблемы в минералогии – исследование изотопных Lu-Hf- и U-Pb-систем в цирконах по данным масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой и лазерной абляцией (ЛА-ИСП), изучение состояния микроструктуры минерала и его термо-радиационной истории как основы для использования в геохронометрии и при петрогенетических построениях. В связи с развитием приборной базы для локального изотопного анализа (масс-спектрометрии вторичных ионов, лазерной абляции) актуальным представляется развитие и совершенствование аналитических методик в приложении к сложным гетерогенным цирконам, разработка подходов для комбинации датирования зерен с анализом их Hf-изотопии и кристаллохимических особенностей для получения информации об источнике материала, даже при значительном нарушении других изотопных систем. Цель проекта: исследование с использованием комплекса методик (ЛА-ИСП-масс-спектрометрии, электронного микрозонда, рамановской микроспектроскопии) изотопных Lu-Hf- и U-Pb-систем и радиационно-термической истории гетерогенных цирконов, использование этих результатов как основы для геохронометрических и петрогенетических построений (на примере проб из различных геологических объектов Урала и прилегающих территорий). Основные задачи проекта: 1. развитие и совершенствование аналитических методик исследования изотопных Lu-Hf- и U-Pb-систем гетерогенных цирконов с использованием ЛА-ИСП-масс-спектрометрии: оптимизация работы масс-спектрометра и приставки лазерной абляции, подбор стандартов, отработка процедуры корректировки эффектов фракционирования, дискриминации ионов по массе и изобарических помех 176Yb и 176Lu на 176Hf, развитие математического подхода для обработки аналитических данных на основе модельного вычислительного эксперимента по эволюции изотопных систем и формированию сигнала при лазерной абляции; 2. развитие и совершенствование микрозондовых методик и методик рамановской микроспектроскопии для анализа радиационно-термической истории гетерогенных цирконов: оптимизация работы микрозонда при анализе содержания U, Pb, РЗЭ, понижение пределов обнаружения элементов при высоком пространственном разрешении; анализ структурного состояния минерала по химическому сдвигу и изменению формы рентгеновского спектра Si; отработка и усовершенствование методик элементного и спектроскопического картирования зерен; 3. развитие и совершенствование методик локального химического и изотопного датирования гетерогенных цирконов на основе изохронного и «точечного» подходов; повышение объективности методик с возможностью отбраковки недостоверных результатов на основе данных его кристаллохимии и изотопии; приложение результатов для оценки замкнутости U-Pb-системы циркона; 4. комплексное экспериментальное исследование изотопных Lu-Hf- и U-Pb-систем и радиационно-термической истории гетерогенных цирконов из ряда геологических объектов Урала и прилегающих территорий; использование разработанных методик и подходов для их локального датирования.