geolmsuВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 4. ГЕОЛОГИЯMoscow University Bulletin. Series 4. Geology0579-9406Издательский Дом МГУ10.33623/0579-9406-2022-3-61-69geolmsu-499Research ArticleСтатьиЭльбрусский вулканический центр: новые возможности ЭПР для определения возраста породThe Elbrus volcanic center: new features of EPR dating of rockesГурбановА. Г.GurbanovA. G.

Анатолий Георгиевич Гурбанов  

Москва

Anatoly G. Gurbanov  

Moscow

ag.gurbanov@yandex.ruКощугД. Г.KoshchugD. G.

Дмитрий Гурьевич Кощуг  

Москва

Dmitry G. Koshchug  

Moscow

koshchug@geol.msu.ruГазеевВ. М.GazeevV. M.

Виктор Магалимович Газеев  

Москва

Viktor M. Gazeev  

Moscow

vyt_box@mail.ruЛексинА. Б.LeksinA. B.

Алексей Борисович Лексин  

Москва

Alexey B. Leksin  

Moscow

lexin@igem.ruВяткинС. В.VyatkinS. V.

Сергей Васильевич Вяткин  

Москва

Sergey V. Vyatkin  

Moscow

vyt_box@mail.ruДокучаевА. Я.DokuchaevA. Y.

Александр Яковлевич Докучаев  

Москва

Alexander Y. Dokuchaev  

Moscow

alexandre-dokuchayev@yandex.ruИнститут геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАНРоссияInstitute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry of the Russian Academy of SciencesRussian FederationМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian Federation202215122022036169Copyright © Гурбанов А.Г., Кощуг Д.Г., Газеев В.М., Лексин А.Б., Вяткин С.В., Докучаев А.Я., 20222022Гурбанов А.Г., Кощуг Д.Г., Газеев В.М., Лексин А.Б., Вяткин С.В., Докучаев А.Я.Gurbanov A.G., Koshchug D.G., Gazeev V.M., Leksin A.B., Vyatkin S.V., Dokuchaev A.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.geol.msu.ru/jour/article/view/499

Восстановление истории развития Эльбрусского вулканического центра (ЭВЦ) имеет большое значение для предсказания возможных извержений. Некоторые этапы его развития приходятся на интервалы времени, которые сложно измерить традиционными радиоизотопными методами. В связи с этим изучена возможность использования метода датирования по радиационным центрам в кварце, концентрация которых измерена с помощью спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). При датировании лавовых потоков с возрастом <50 тыс. лет наблюдается хорошая сходимость результатов, полученных ЭПР, радиоуглеродным и сравнительным геоморфологическим методами. Из-за низкой термической стабильности радиационных центров в кварце в ряде случаев измеренные величины возраста отражают более позднее термическое воздействие вышележащих лавовых потоков или интрузивных тел. Разработанная методика ЭПР-датирования с промежуточным отжигом привела к результатам, имеющим лучшую сходимость с данными, полученными 40Ar/39Ar и K-Ar методами для пород, возраст которых превышает 50 тыс. лет.

The restoration of the evolution of the Elbrus Volcanic Center (EVC) is of great importance for predicting possible eruptions. Some stages of its development fall on the time interval, which is difficult to measure by conventional radioisotope techniques. In this regard, in this work, we studied the possibility of using the dating method by radiation centers in quartz the concentration of which was measured with electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy. When dating lava fl ows with an age of less than 50 thousand years, there is a good convergence of the results obtained by EPR dating, radiocarbon and comparative geomorphological methods. Due to the low thermal stability of radiation centers in quartz, in some cases, the measured values of age refl ect a later thermal impact of overlying lava fl ows or intrusive bodies. The improved technique of EPR dating with intermediate annealing led to the results that have better convergence with the data obtained by 40Ar/39Ar and K-Ar methods for rocks older than 50 thousand years.

Эльбрусдатированиерадиационные центрыкварцэлектронный парамагнитный резонансElbrusdatingradiation centersquartzelectron paramagnetic resonanceИсследования выполнены при финансовой поддержке Госзадания лаборатории петрографии ИГЕМ РАНReferencesБогатиков О.А., Мелекесцев И.В., Гурбанов А.Г. и др.Катастрофическая плейстоценовая и голоценовая активность вулканического центра Эльбрус (Северный Кавказ, Россия): события и хронология по данным 14С, ЭПР и K-Ar датирования // Вулканология и сейсмология. 2001. № 2. С. 3–17.Богатиков О.А., Мелекесцев И.В., Гурбанов А.Г. и др.Катастрофическая плейстоценовая и голоценовая активность вулканического центра Эльбрус (Северный Кавказ, Россия): события и хронология по данным 14С, ЭПР и K-Ar датирования // Вулканология и сейсмология. 2001. № 2. С. 3–17.Вяткин С.В. Термоселективная методика датирования кварца по Al-парамагнитным центрам и уточнение хронологии извержений вулкана Эльбрус: Автореф. канд. дисс. М., 2007. 16 с.Вяткин С.В. Термоселективная методика датирования кварца по Al-парамагнитным центрам и уточнение хронологии извержений вулкана Эльбрус: Автореф. канд. дисс. М., 2007. 16 с.Гурбанов А.Г., Газеев В.М., Гурбанова О.А. Возможности применения радиоуглеродного (14С) метода датирования геологических событий в пределах Эльбрусского вулканического центра // Вестн. Владикавказ. науч. центра РАН. 2021а. Т. 21, № 1. С. 60–68.Гурбанов А.Г., Газеев В.М., Гурбанова О.А. Возможности применения радиоуглеродного (14С) метода датирования геологических событий в пределах Эльбрусского вулканического центра // Вестн. Владикавказ. науч. центра РАН. 2021а. Т. 21, № 1. С. 60–68.Гурбанов А.Г., Газеев В.М., Лексин А.Б., Гурбанова О.А. Результаты 40Ar/39Ar датирования субвулканического тела в жерле вулкана Кюкюртлю // Вестн. Владикавказ. науч. центра РАН. 2021б. Т. 21, № 1. С. 51–60.Гурбанов А.Г., Газеев В.М., Лексин А.Б., Гурбанова О.А. Результаты 40Ar/39Ar датирования субвулканического тела в жерле вулкана Кюкюртлю // Вестн. Владикавказ. науч. центра РАН. 2021б. Т. 21, № 1. С. 51–60.Количественное измерение концентрации электронных и дырочных центров в кварце методом ЭПР: Инструкция Министерства геологии СССР. М.: ВИМС, 1986. 24 с.Количественное измерение концентрации электронных и дырочных центров в кварце методом ЭПР: Инструкция Министерства геологии СССР. М.: ВИМС, 1986. 24 с.Короновский Н.В. Геологическое строение и история развития вулкана Эльбрус // Оледенение Эльбруса. М.: МГУ, 1968. С. 15–74.Короновский Н.В. Геологическое строение и история развития вулкана Эльбрус // Оледенение Эльбруса. М.: МГУ, 1968. С. 15–74.Масуренков Ю.П. Кайнозойский вулканизм Эльбрусской вулканической области. М.: АН СССР, 1961. 132 с.Масуренков Ю.П. Кайнозойский вулканизм Эльбрусской вулканической области. М.: АН СССР, 1961. 132 с.Милановский Е.Е., Короновский Н.В. Новые данные о древнейших этапах развития вулкана Эльбрус // Докл. АН СССР. 1961. Т. 141, № 2. С. 433–436.Милановский Е.Е., Короновский Н.В. Новые данные о древнейших этапах развития вулкана Эльбрус // Докл. АН СССР. 1961. Т. 141, № 2. С. 433–436.Муратов М.В., Гзовский М.В. Основные этапы развития Эльбруса как вулкана. М.: МГРИ, 1948. Т. 23. С. 75–82.Муратов М.В., Гзовский М.В. Основные этапы развития Эльбруса как вулкана. М.: МГРИ, 1948. Т. 23. С. 75–82.Наумов В.Б., Толстых М.Л., Гурбанов А.Г. и др. Условия образования ксенолитов из плейстоценовых лавовых потоков вулкана Эльбрус (Кавказ) // Геохимия. 2001. № 11. С. 1230–1236.Наумов В.Б., Толстых М.Л., Гурбанов А.Г. и др. Условия образования ксенолитов из плейстоценовых лавовых потоков вулкана Эльбрус (Кавказ) // Геохимия. 2001. № 11. С. 1230–1236.Новейший и современный вулканизм на территории России / Отв. ред. Н.П. Лаверов. М.: Наука, 2005. 604 с.Новейший и современный вулканизм на территории России / Отв. ред. Н.П. Лаверов. М.: Наука, 2005. 604 с.Паффенгольц К.Н. Эльбрус // Изв. АН СССР: Сер. геол. 1959. № 2. С. 3–23.Паффенгольц К.Н. Эльбрус // Изв. АН СССР: Сер. геол. 1959. № 2. С. 3–23.Природные процессы на территории КабардиноБалкарии / Под ред. Н.П. Лаверова. М.; Нальчик: РАН и Мин-во образов. и науки РФ, 2004. 438 с.Природные процессы на территории КабардиноБалкарии / Под ред. Н.П. Лаверова. М.; Нальчик: РАН и Мин-во образов. и науки РФ, 2004. 438 с.Чернышев И.В., Бубнов С.Н., Лебедев В.А. и др. Два этапа эксплозивного вулканизма Приэльбрусья: геохронология, петрохимические и изотопно-геохимические характеристики вулканитов и их роль в истории неогенчетвертичного вулканизма Большого Кавказа // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2014. Т. 22, № 1. С. 100–130.Чернышев И.В., Бубнов С.Н., Лебедев В.А. и др. Два этапа эксплозивного вулканизма Приэльбрусья: геохронология, петрохимические и изотопно-геохимические характеристики вулканитов и их роль в истории неогенчетвертичного вулканизма Большого Кавказа // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2014. Т. 22, № 1. С. 100–130.Чернышев И.В., Лебедев В.А., Бубнов С.Н. и др. Плиоценовые игнимбриты Приэльбрусья и их место в истории неоген-четвертичного вулканизма Большого Кавказа (изотопно-геохронологические данные) // Докл. РАН. 2011б. Т. 436, № 2. С. 247–252.Чернышев И.В., Лебедев В.А., Бубнов С.Н. и др. Плиоценовые игнимбриты Приэльбрусья и их место в истории неоген-четвертичного вулканизма Большого Кавказа (изотопно-геохронологические данные) // Докл. РАН. 2011б. Т. 436, № 2. С. 247–252.Шабалин Р.В., Вяткин С.В., Гурбанов А.Г., Кощуг Д.Г. Термическая рекомбинация парамагнитных Al-центров в кварце и ЭПР датирование // Зап. ВМО. 2004. № 2. С. 76–88.Шабалин Р.В., Вяткин С.В., Гурбанов А.Г., Кощуг Д.Г. Термическая рекомбинация парамагнитных Al-центров в кварце и ЭПР датирование // Зап. ВМО. 2004. № 2. С. 76–88.Щербакова Е.М. Древнее оледенение Большого Кавказа. М.: МГУ, 1973. 271 с.Щербакова Е.М. Древнее оледенение Большого Кавказа. М.: МГУ, 1973. 271 с.Grun R. Electron spin resonance (ESR) dating // Quaternary Intern. 1989. N 1. P. 65–109.Grun R. Electron spin resonance (ESR) dating // Quaternary Intern. 1989. N 1. P. 65–109.Gurbanov A.G., Lowenstern J.B., Bogatikov O.A., Lipman P.W. Pleistocene and Holocene eruptive history of Elbrus Volcano, a hazardous postcaldera stratocone in southern Russia // General Hess Assembly of IAVCEI in Pucon, Chile (14–16 November 2004).Gurbanov A.G., Lowenstern J.B., Bogatikov O.A., Lipman P.W. Pleistocene and Holocene eruptive history of Elbrus Volcano, a hazardous postcaldera stratocone in southern Russia // General Hess Assembly of IAVCEI in Pucon, Chile (14–16 November 2004).Ikeya M. New application of electron spin resonance. Dating, dosimetry and microscopy. Singapore, New Jersey, London, Hong Kong, Bangalore: Word Scientifi c, 1993. 500 p.Ikeya M. New application of electron spin resonance. Dating, dosimetry and microscopy. Singapore, New Jersey, London, Hong Kong, Bangalore: Word Scientifi c, 1993. 500 p.Koshchug D.G., Gazeev V.M., Gurbanov A.G. et al. EPR Dating and Evolution of the Elbrus Volcano // Appl. Magnetic Resonance. 2005. Vol. 28. P. 331–342.Koshchug D.G., Gazeev V.M., Gurbanov A.G. et al. EPR Dating and Evolution of the Elbrus Volcano // Appl. Magnetic Resonance. 2005. Vol. 28. P. 331–342.Prescott J.R., Huntley D.J., Hutton J.T. Estimation of equivalent dose in thermoluminescence dating: The Australian slide method // Ancient TL. 1993. Vol. 11. P. 1–5.Prescott J.R., Huntley D.J., Hutton J.T. Estimation of equivalent dose in thermoluminescence dating: The Australian slide method // Ancient TL. 1993. Vol. 11. P. 1–5.Vyatkin S.V., Koshchug D.G., Makhotin S.S. Various recombination kinetics of Al-centers in quartz from the Elbrus volcano and the Eldzhurtinsky granite rocks // Appl. Magn. Res. 2007. Vol. 32. P. 333–344.Vyatkin S.V., Koshchug D.G., Makhotin S.S. Various recombination kinetics of Al-centers in quartz from the Elbrus volcano and the Eldzhurtinsky granite rocks // Appl. Magn. Res. 2007. Vol. 32. P. 333–344.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.