Dataci贸n con uranio y plomo

Dataci贸n con uranio y plomo

De todos los m茅todos de dataci贸n isot贸picos que se usan actualmente, el m茅todo de uranio-plomo es el m谩s antiguo y, cuando se hace con cuidado, el m谩s confiable. A diferencia de cualquier otro m茅todo, el uranio-plomo tiene una verificaci贸n cruzada natural incorporada que muestra cu谩ndo la naturaleza ha alterado la evidencia.

conceptos b谩sicos de uranio-plomo

El uranio viene en dos is贸topos comunes con pesos at贸micos de 235 y 238 (los llamaremos 235u y 238u). ambos son inestables y radioactivos, y arrojan part铆culas nucleares en una cascada que no se detiene hasta que se convierten en plomo (pb). las dos cascadas son diferentes: 235u se convierte en 207pb y 238u se convierte en 206pb. Lo que hace que este hecho sea 煤til es que ocurren a diferentes velocidades, como se expresa en sus vidas medias (el tiempo que tarda la mitad de los 谩tomos en descomponerse). la cascada de 235u 鈥 207pb tiene una vida media de 704 millones de a帽os y la cascada de 238u 鈥 206pb es considerablemente m谩s lenta, con una vida media de 4.47 mil millones de a帽os.

entonces, cuando se forma un grano mineral (espec铆ficamente, cuando se enfr铆a por debajo de su temperatura de atrapamiento), establece efectivamente el "reloj" de uranio-plomo en cero. Los 谩tomos de plomo creados por la descomposici贸n del uranio quedan atrapados en el cristal y se acumulan en concentraci贸n con el tiempo. Si nada perturba el grano para liberar cualquiera de este plomo radiog茅nico, fecharlo es sencillo en concepto. En una roca de 704 millones de a帽os, 235u est谩 en su vida media y habr谩 un n煤mero igual de 谩tomos de 235u y 207pb (la relaci贸n pb / u es 1). en una roca dos veces mayor, quedar谩 un 谩tomo de 235u por cada tres 谩tomos de 207pb (pb / u = 3), y as铆 sucesivamente. con 238u, la relaci贸n pb / u crece mucho m谩s lentamente con la edad, pero la idea es la misma. si tomaste rocas de todas las edades y trazaste sus dos relaciones pb / u de sus dos pares de is贸topos en un gr谩fico,

circ贸n en dataci贸n con uranio-plomo

el mineral favorito entre los daters de u-pb es el zircon (zrsio 4 ) , por varias buenas razones.

primero, su estructura qu铆mica le gusta el uranio y odia el plomo. el uranio sustituye f谩cilmente al circonio, mientras que el plomo est谩 fuertemente excluido. Esto significa que el reloj se pone realmente a cero cuando se forma el circ贸n.

segundo, el circ贸n tiene una alta temperatura de atrapamiento de 900 掳 c. su reloj no se ve perturbado f谩cilmente por eventos geol贸gicos , ni por erosi贸n o consolidaci贸n en rocas sedimentarias , ni siquiera por metamorfismo moderado .

tercero, el circ贸n est谩 muy extendido en las rocas 铆gneas como mineral primario. Esto lo hace especialmente valioso para fechar estas rocas, que no tienen f贸siles que indiquen su edad.

cuarto, el circ贸n es f铆sicamente resistente y se separa f谩cilmente de las muestras de roca triturada debido a su alta densidad.

Otros minerales que a veces se usan para la dataci贸n de uranio-plomo incluyen la monazita, la titanita y otros dos minerales de circonio, baddeleyita y zirconolita. sin embargo, el circ贸n es un favorito tan abrumador que los ge贸logos a menudo simplemente se refieren a "dataci贸n con circ贸n".

pero incluso los mejores m茅todos geol贸gicos son imperfectos. fechar una roca implica mediciones de uranio-plomo en muchos circones , luego evaluar la calidad de los datos. Algunos circones obviamente est谩n perturbados y pueden ignorarse, mientras que otros casos son m谩s dif铆ciles de juzgar. En estos casos, el diagrama de concordia es una herramienta valiosa.

concordia y discordia

considere la concordia: a medida que los circones envejecen, se mueven hacia afuera a lo largo de la curva. pero ahora imagine que alg煤n evento geol贸gico perturba las cosas para hacer que el plomo escape. eso llevar铆a a los circones en l铆nea recta a cero en el diagrama de concordia. La l铆nea recta saca los circones de la concordia.

Aqu铆 es donde los datos de muchos circones son importantes. El evento perturbador afecta a los circones de manera desigual, quitando todo el plomo de algunos, solo una parte de los dem谩s y dejando algunos intactos. Por lo tanto, los resultados de estos circones se trazan a lo largo de esa l铆nea recta, estableciendo lo que se llama discordia.

Ahora considere la discordia. Si se perturba una roca de 1500 millones de a帽os para crear una discordia, luego no se la perturba durante otros mil millones de a帽os, toda la l铆nea de discordia migrar谩 a lo largo de la curva de la concordia, siempre apuntando a la edad de la perturbaci贸n. Esto significa que los datos de circ贸n pueden decirnos no solo cu谩ndo se form贸 una roca, sino tambi茅n cu谩ndo ocurrieron eventos significativos durante su vida.

El circ贸n m谩s antiguo encontrado data de hace 4.400 millones de a帽os. Con estos antecedentes en el m茅todo de uranio-plomo, es posible que tenga una apreciaci贸n m谩s profunda de la investigaci贸n presentada en la p谩gina de la " primera parte de la tierra " de la Universidad de Wisconsin , incluido el documento de 2001 en la naturaleza que anunci贸 la fecha r茅cord.



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