תרגול כיתה :4 תיארוך סלעים בשיטת U-Pb מטרת השיעור : .1 היכרות עם עקרונות השיטה והנחות היסוד . .2 גרף הקונקורדיה - דיסקורדיה . .3 פרמטר :R אחוז איבוד.
Download ReportTranscript תרגול כיתה :4 תיארוך סלעים בשיטת U-Pb מטרת השיעור : .1 היכרות עם עקרונות השיטה והנחות היסוד . .2 גרף הקונקורדיה - דיסקורדיה . .3 פרמטר :R אחוז איבוד.
תרגול כיתה :4תיארוך סלעים בשיטת U-Pb מטרת השיעור: .1היכרות עם עקרונות השיטה והנחות היסוד. .2גרף הקונקורדיה-דיסקורדיה. .3פרמטר :Rאחוז איבוד העופרת. מבוא לגיאוכימיה .תשע"ג 2013 סדרת דעיכת אורניום לעופרת ,תוך שחרור חלקיקי ביטא [אלקטרונים] וחלקיקי אלפא [גרעיני הליום]: U Pb 8 He 6 4 2 206 82 [חץ שמאלה למטה – דעיכת אלפא ,חץ שמאלה למעלה – דעיכת ביטא] 238 92 2 סדרות דעיכה בלתי-תלויות: U Pb 8 He 6 U Pb 6 He 4 4 2 4 2 206 82 207 82 238 92 235 92 לכל סדרה יש את תוצרי הביניים היחודיים לה .התוצר הסופי של ראקציית השרשרת :עופרת איזוטופ נפיצות []% 99.2743 זמן מחצית חיים []yr 4.468x109 קבוע דעיכה [λ =]1/yr 1.55125x10-10 235U 0.72 0.7038x109 9.8485x10-10 238U 238 U 137.88 235 U לעופרת Pbיש 4איזוטופים טבעיים: .*208Pb,207Pb,206Pb,204Pb מהם :רק 204Pbהוא איננו תוצר דעיכה רדיוגני ,ולכן נתייחס אליו בתור ( referenceניצול עקרון העבודה של ספקטרומטר המסות). בדומה למשוואות שפיתחנו בשיעור הקודם (תיארוך :)Rb-Sr 238 U 1t )(e 1 204 Pb 235 U 2 t )(e 1 204 Pb Pb 204 Pb initial 206 Pb 204 Pb initial 207 Pb 204 Pb 206 Pb 204 Pb 207 *עופרת 208-היא תוצר דעיכה של תוריום232- אך לא נשתמש בה במסגרת תרגיל זה. ניתן לחלץ את הזמן t 206 Pb 204 בכל אחת מ2- Pb המשוואות השונותinitial : 1 238 U 204 Pb t Pb 204 Pb t 206 1 ln 1 ... הגילאים יהיו קונקורדנטיים (בהסכמה=זהים אחד לשני), במקרה שההנחות הבאות תקפות: .1המינרל היה סגור לכניסה/יציאה של U,Pbבמהלך ההיסטוריה שלו. .2אנחנו מציבים ערך 206Pb/204Pbהתחלתי נכון במשוואה. .3קבועי הדעיכה λהשונים ידועים לנו במדויק. .4התוצאות האנליטיות שלנו נכונות וחופשיות מתקלות סיסטמתיות. ) t( 206Pb ) t( 207Pb מינרלים שעשירים ב:U- ספן (טיטניט) CaTiSiO5 אפטיט )Ca5(PO4)3(OH,F,Cl זירקון ZrSiO4 אורניום מועשר בסלעים חמוצים (גרניט) ,פי ~10יותר מבסלעים בסיסיים (גברו,בזלת) ,אלא שהריכוז בהם נמוך ( ppmבודדים) .האורניום מופיע בעיקר במינרלים לעיל (ישנם מינרלים נוספים כמו uraninite, allanite, monazite :ועוד).. את המשוואה שראינו קודם אפשר לפתח: 238 U 1t )(e 1 204 Pb Pb 206Pb 204 204 Pb Pb initial 206 Pb 204 Pb initial 206 העברת אגפים: ) (e 1t 1 את אגף שמאל במשוואה לעיל ,נסמל: (הכוכבית * מציינת שמדובר בעופרת 206-רדיוגנית, כלומר בעקבות תהליך הדעיכה של אורניום)238- Pb 204 Pb 238 U 204 Pb 206 * Pb 238 U נפתח את המשוואה של המערכת השניה באותו אופן ()207Pb*/235U 206 גרף קונקורדיה-דיסקורדיה: =2.5+1 שאלות .1היכן נמצא הזמן בגרף? .2מדוע ראשית הצירים היא זמן גיבוש המינרל? .3מה קורה כאשר המינרל מאבד את כל העופרת שבו? .4מה קורה כאשר המינרל מאבד רק חלק מהעופרת הרדיוגנית שבו? e 2 t 1 e 1t 1 אוספים כמה פרקציות זירקונים מהסלע ומקבלים מהם את קו הדיסקורדיה ממנו מסיקים 2גילאים: – 0τהזמן שחלף מאז גיבוש הסלע. – τהזמן שחלף מאז האירוע הנק' של המטמורפיזם. שאלה :מדוע לא כל הזירקונים נמצאים בנק' אחת ? פרמטר R Dafter Pafter Da Pb l R L Dbefore Pa Db Pbefore ) Parent(U ) Daughter( Pb התנהגות המערכת כתוצאה מאיבוד Pbאו תוספת/איבוד של :U .1אם המערכת מאבדת חצי מכמות העופרת הרדיוגנית ולא מאבדת אורניום ,אז ,Da=Db/2ו.Pa=Pb כלומר.R=1/2 : .2אם המערכת מקבלת תוספת פי 2אורניום וללא שינוי בעופרת ,אז Pa=2Pbו .Da=Dbכלומר .R=1/2 קיבלנו אותו מספר :לתוספת של אורניום או איבוד עופרת יש אותה השפעה על הגרף.. בפועל ,אנחנו מניחים לרוב שאין תוספת של :Uלכן פרמטר R (המוגדר כמרחק בין τל Qחלקי המרחק בין τל τ -לאורך קו הדיסקורדיה) מייצג לנו את אחוז עיבוד העופרת של אותה דוגמה. [ Qהיא נקודה של דוגמת זירקון מסוימת]. קדימה ,לתרגיל הבית, בהצלחה