Tietoja Uranium-Lyijy Treffit

Kaikista nykyisin käytetyistä isotooppisista tapaamismenetelmistä uraani-lyijymenetelmä on vanhin ja huolellisesti suoritettaessa luotettavin. Toisin kuin mikään muu menetelmä, uraanijohdossa on sisäänrakennettu luonnollinen ristiintarkastus, joka osoittaa, milloin luonto on rikkonut todisteita.

uraani tulee kahtena yleisenä isotooppina, joiden atomipainot ovat 235 ja 238 (kutsumme niitä 235U ja 238U). Molemmat ovat epästabiileja ja radioaktiivisia, leviäen ydinpartikkeleista kaskadiin, joka ei pysähdy ennen kuin niistä tulee lyijyä (Pb). Kaksi kaskadia ovat erilaisia ​​- 235U: sta tulee 207Pb ja 238U: sta 206Pb. Mikä tekee tästä tosiasiasta hyödyllisen on se ne esiintyvät eri nopeudella, mikä ilmaistaan ​​niiden puoliintumisajassa (aika, joka kuluu puolet atomeista - reikiintymistä). 235U – 207Pb-kaskadin puoliintumisaika on 704 miljoonaa vuotta ja 238U – 206Pb-kaskadin on huomattavasti hitaampi, sen puoliintumisaika on 4,47 miljardia vuotta.

Joten kun kivennäisjyvä muodostuu (erityisesti kun se jäähtyy ensimmäisen kerran ansastuslämpötilaansa), se asettaa uraanijohto "kellon" tosiasiallisesti nollaan. Uraanin hajoamisen luomat lyijiatomit jäävät kiinni kiteeseen ja kertyvät pitoisuuteen ajan myötä. Jos mikään ei häiritse viljaa vapauttamaan mitään tätä radiogeenistä lyijyä, se on käsitettä yksinkertaista. 704 miljoonan vuoden vanhassa kalliossa 235U on puoliintumisajansa ja siinä on yhtä suuri määrä 235U ja 207Pb-atomeja (Pb / U-suhde on 1). Kaksinkertaisen vanhassa kalliossa jokaisesta kolmesta 207Pb-atomista (Pb / U = 3) on jäljellä yksi 235U-atomi ja niin edelleen. 238U: lla Pb / U-suhde kasvaa paljon hitaammin iän myötä, mutta ajatus on sama. Jos otit kaiken ikäisiä kiviä ja piirrosit heidän kaksi Pb / U-suhdetta kahdesta isotooppiparistaan ​​kutakin kohden muut kuvaajassa, pisteet muodostavat kauniin viivan, jota kutsutaan concordiaksi (katso esimerkki oikealta) sarake).

U-Pb-daterien suosikki mineraali on zirkoni (ZrSiO₄), useista hyvistä syistä.

Ensinnäkin sen kemiallinen rakenne tykkää uraanista ja vihaa lyijyä. Uraani korvaa helposti zirkoniumin, kun taas lyijy on voimakkaasti poissuljettu. Tämä tarkoittaa, että kello on todella asetettu nollaan zirkonin muodostuessa.

Toiseksi, zirkonilla on korkea tarttumislämpötila - 900 ° C. Kello ei häiritse helposti geologinen tapahtumia - ei eroosiota tai kiinteytymistä sedimenttikivilajeja, ei edes kohtalainen metamorfoosi.

Kolmanneksi, zirkoni on yleisesti käytetty tuliperäiset kivet primaarisena mineraalina. Tämä tekee siitä erityisen arvokkaan näiden kivien, joilla ei ole fossiileja ikänsä osoittamiseksi, dating.

Neljänneksi, zirkoni on fysikaalisesti kova ja erotettavissa helposti murskattujen kivinäytteiden joukosta sen tiheyden vuoksi.

Muihin mineraaleihin, joita joskus käytetään uraani-lyijykartoituksiin, kuuluvat monasiitti, titaaniitti ja kaksi muuta zirkoniummineraaleja, baddeleyite ja zirkonoliitti. Zirkoni on kuitenkin niin ylivoimainen suosikki, että geologit viittaavat usein vain "zirkonin treffiin".

Mutta jopa parhaat geologiset menetelmät ovat epätäydellisiä. Kalliotapaamiseen liittyy monilla uraani-lyijymittauksia zircons, sitten arvioida tietojen laatua. Jotkut zirkonit ovat ilmeisesti häiriintyneitä ja ne voidaan jättää huomiotta, kun taas toisissa tapauksissa on vaikeampi arvioida. Näissä tapauksissa concordia-kaavio on arvokas työkalu.

Mieti Concordiaa: sirkonien ikääntyessä ne liikkuvat ulospäin käyrää pitkin. Mutta nyt kuvittele, että jokin geologinen tapahtuma häiritsee asioita saadakseen lyijyn pakoon. Se veisi sirkonit suorassa linjassa takaisin nollaan Concordia-kaaviossa. Suora viiva ottaa zirkonit pois konkordiasta.

Tässä on tärkeätä monien zirkonien tiedot. Häiriötapahtuma vaikuttaa sirkoniin epätasaisesti, poistaen kaiken johtimen joiltakin, vain osan siitä toisilta ja jättäen osan koskematta. Siksi näiden zirkonien tulokset kuvaavat sitä suoraa linjaa muodostaen niin kutsutun discordian.

Mieti nyt diskordiaa. Jos 1500 miljoonan vuoden ikäistä häiriötä syntyy discordian luomiseksi, häiriintyy vielä toisen miljardin vuoden ajan, koko diskordiaviiva kulkee konkordian käyrää pitkin osoittaen aina ikärajan ikään häiriö. Tämä tarkoittaa, että zirkonitiedot voivat kertoa meille paitsi kiven muodostumisesta myös sen merkittävien tapahtumien aikana.

Vanhin vielä löydetty zirkoni on peräisin 4,4 miljardia vuotta sitten. Tämän uraanijohtomenetelmän taustalla voi olla syvällisempi arvio Wisconsinin yliopiston "Maan varhaisin pala"sivu, mukaan lukien Vuoden 2001 kirja luonto joka ilmoitti ennätyspäivämäärän.