Minta előszűrési vizsgálati módszer cirkonon végzett U–Pb kormeghatározás pontosságának javítására

Absztrakt

Habár mind a mai napig az U-Pb geokronológia legmegbízhatóbb ásványa a cirkon, mégis a belső, szöveti heterogenitása a kellő megbízhatóságú és időfelbontású korolás legfőbb akadálya lehet.
Kutatási munkánk eredményeképpen e korlát leküzdésére négylépcsős elővizsgálati eljárást alakítottunk ki, mely általánosságban véve bármely olyan esetben hatékonyan alkalmazható, ahol a geológiai kormeghatározás alapját a cirkon ásvány képezi.
A négylépcsős elővizsgálati módszer a következő lépéseket tartalmazza: 1. A cirkonkristályok morfológiai típusainak meghatározása. 2. A cirkonkristályokban található egy- és többfázisú ásványzárványok azonosítása elektronsugaras mikronanalízis alapján. 3. A cirkonkristályok (elsődleges és másodlagos) szöveti bélyegeinek nyomozása pásztázó elektronmikroszkóppal (SEM) készített katódlumineszcens (CL) és visszaszórtelektron-képek (BSE) alapján, 4. A cirkonkristályokban lévő zónák szerkezeti állapotának meghatározása Raman-spektroszkópiai vizsgálatok segítségével a ν3(SiO4) rezgési sáv félértékszélessége (FWHM) alapján.
Jelen cikkben a módszer hatékonyságát bizonyítandó, hazánk területéről (Mórágy környéke) és Ausztriából (Rastenberg környéke) származó variszkuszi granitoid kőzetek járulékos elegyrészeként megjelenő cirkont vizsgáltunk. Választásunk olyan területekre esett, melyek előzetes megfigyelések alapján geokémiailag és kőzettanilag egyaránt szoros rokonságot mutatnak, így az azonosságok továbberősítése mellett a különbségek kimutatására is lehetőségünk nyílt.
A négylépcsős elővizsgálati módszert alkalmazva, a szeparált cirkonkristályok részletes szöveti térképének elkészítése során lehatároltuk az elsődleges (magmás) és másodlagos (utómagmás) geológiai folyamatok által hátrahagyott szöveti bélyegeket, továbbá kizártuk az összes szerkezetileg roncsolt (metamikt) zónát, elkerülve ezzel az ólomvesztés lehetőségét és a felülbélyegzett koradatok esélyét.
Végül az összegyűjtött adatok együttes értelmezése nyomán kijelöltük a cirkonkristályokon belül azokat a néhány tíz mikrométeres, kémiailag és szerkezetileg közel homogén területeket, melyek megbízhatóan felhasználhatók az U-Pb korhatározás során, egyúttal megkaptuk a kulcsot is, mellyel a mért koradatokat geológiai folyamatokhoz köthetjük. Ezen négylépcsős módszer segítségével a cirkon magok esetében 80%-os, növekedési és szektorzónáknál 94%-os, konvolút zónák kormeghatározása során 100%-os kihozatallal tudtuk hasznosítani koradatainkat.