The Elbrus volcanic center: new features of EPR dating of rockes
https://doi.org/10.33623/0579-9406-2022-3-61-69
Abstract
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.
About the Authors
A. G. Gurbanov
Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry of the Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
Anatoly G. Gurbanov
Moscow
D. G. Koshchug
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
Dmitry G. Koshchug
Moscow
V. M. Gazeev
Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry of the Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
Viktor M. Gazeev
Moscow
A. B. Leksin
Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry of the Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
Alexey B. Leksin
Moscow
S. V. Vyatkin
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
Sergey V. Vyatkin
Moscow
A. Y. Dokuchaev
Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry of the Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
Alexander Y. Dokuchaev
Moscow
References
1. 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.
2. Вяткин С.В. Термоселективная методика датирования кварца по Al-парамагнитным центрам и уточнение хронологии извержений вулкана Эльбрус: Автореф. канд. дисс. М., 2007. 16 с.
3. 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.
4. 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.
5. Количественное измерение концентрации электронных и дырочных центров в кварце методом ЭПР: Инструкция Министерства геологии СССР. М.: ВИМС, 1986. 24 с.
6. Короновский Н.В. Геологическое строение и история развития вулкана Эльбрус // Оледенение Эльбруса. М.: МГУ, 1968. С. 15–74.
7. Масуренков Ю.П. Кайнозойский вулканизм Эльбрусской вулканической области. М.: АН СССР, 1961. 132 с.
8. Милановский Е.Е., Короновский Н.В. Новые данные о древнейших этапах развития вулкана Эльбрус // Докл. АН СССР. 1961. Т. 141, № 2. С. 433–436.
9. Муратов М.В., Гзовский М.В. Основные этапы развития Эльбруса как вулкана. М.: МГРИ, 1948. Т. 23. С. 75–82.
10. 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.
11. Новейший и современный вулканизм на территории России / Отв. ред. Н.П. Лаверов. М.: Наука, 2005. 604 с.
12. Паффенгольц К.Н. Эльбрус // Изв. АН СССР: Сер. геол. 1959. № 2. С. 3–23.
13. Природные процессы на территории КабардиноБалкарии / Под ред. Н.П. Лаверова. М.; Нальчик: РАН и Мин-во образов. и науки РФ, 2004. 438 с.
14. 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.
15. 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.
16. 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.
17. Щербакова Е.М. Древнее оледенение Большого Кавказа. М.: МГУ, 1973. 271 с.
18. Grun R. Electron spin resonance (ESR) dating // Quaternary Intern. 1989. N 1. P. 65–109.
19. 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).
20. 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.
21. 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.
22. 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.
23. 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.
Review
For citations:
Gurbanov A.G., Koshchug D.G., Gazeev V.M., Leksin A.B., Vyatkin S.V., Dokuchaev A.Y. The Elbrus volcanic center: new features of EPR dating of rockes. Moscow University Bulletin. Series 4. Geology. 2022;(3):61-69. (In Russ.) https://doi.org/10.33623/0579-9406-2022-3-61-69
Views:
215
Email this article 
