A cirkon (U-Th)/He kormeghatározás módszertani alapjai és alkalmazása fiatal (<1 Ma) vulkánkitörések datálására

Abstract

The dating of young volcanic eruptions is often difficult with respect to the time range between the sensitivities of radiocarbon and the routine K-Ar methods (ca. 50 ka and 1 Ma, respectively); problems can also arise due to the absence of suitable K-bearing minerals (e.g. leucite, sanidine) or charcoal fragments. However, by combining zircon U-Th and (UTh)/He dating this critical time-window can be covered. Because of the low closure temperature of the zircon (U-Th)/He system (~150-180 °C), and the fact that zircon is a widespread accessory mineral in most of the volcanic eruption products, this method is suitable for dating the age of eruptions directly. Furthermore, over the last decade,the advantages of the method have been supported by its expansion and application by international researchers when dating young (< 1 Ma) eruption events. In this Hungarian review paper a summary is presented of the theoretical principles, basic methodology and past developments of the (U-Th)/He geochronology; it also shows the applicability of the method for dating young (< 1 Ma) volcanic eruptions.For the purpose of this study eruption products were selected from the Carpathian-Pannonian Region and they are related to the youngest volcanic activity (Ciomadul, South Harghita) known in the area. These are the andesitic dome of Dealul Mare and the pyroclastic deposit close to the village of Bixad; these features have eruption ages of 843 ± 27 kyrs and 32.6 ± 1.0 kyrs, respectively. The selected samples are good for demonstrating each step of the method from the measured raw data to the corrected age, and also for illustrating its adequacy for deriving reliable eruption ages for young volcanic products.Keywords: (U-Th)/He geochronology, disequilibrium dating, zircon, Carpathian-Pannonian Region, Quaternary Összefoglalás A fiatal vulkánkitörések kormeghatározása sokszor igen nagy nehézségbe ütközik a konvencionálisan használt módszerek időbeli korlátai (pl.: radiokarbon -~50 ezer év a felső korhatár; K-Ar -~1 millió év a rutinmérések alsó korhatára), vagy a méréshez szükséges megfelelő ásványok (pl. leucit, szanidin), valamint szenesedett növénymarad -ványok hiányában. Az U-Th mérésekkel kiegészített cirkon (U-Th)/He geokronológia többek között erre a kritikus időintervallumra kínál megoldási lehetőséget. Alacsony záródási hőmérséklete (~150-180 °C) miatt képes a kitörés idő -pontjáról direkt információt adni, továbbá nagy előnye az is, hogy a cirkon egy igen széleskörűen elterjedt akcesz szórikus ásvány a legtöbb vulkáni kitörési termékben. Mindezekből kifolyólag az elmúlt évtized alatt a nemzetközi kutatások során egyre elterjedtebbé vált a módszer alkalmazása a fiatal (<1 millió év) kitörések datálására is, azonban a hazai kutatásokban csak kis mértékben jelent meg ugyanez a tendencia. Jelen munka célja, hogy az (U-Th)/He geo kronológia elméleti és gyakorlati alapjairól, valamint fiatal vulkánkitörések kormeghatározása esetében történő alkal mazható -ságáról nyújtson egy részletes, magyar nyelvű összefoglalást.Az alka...

Eruption chronology of the Ciomadul volcanic complex based on zircon (U-Th)/He geochronology

“…During the last decade, several comprehensive review papers have been reported on the (U-Th)/He method in general (e.g., Farley, 2002), with a special focus on zircon (e.g., Reiners, 2005) and its Quaternary tephrochronological aspects (e.g., Farley et al, 2002;Schmitt et al, 2010a;Schmitt, 2011;Danišík et al, 2017;Molnár et al, 2017). Now, I will briefly summarize the theoretical basis of the (U-Th)/He geochronology concentrating only on the zircon for dating young volcanic events.…”