s
19 708 Pages

la géochimie isotopique Il est la branche géochimie qui traite de l'étude concentrations la relative et absolue éléments et leur isotopes en terre. Il y a deux domaines d'études portant respectivement sur la géochimie des isotopes stables et géochimie isotopique radioactif.

La géochimie isotopique permet la datation roches et minéraux par l'utilisation des méthodes de datation absolue qui exploitent la radioactivité. Il a également contribué à une meilleure compréhension des paléoclimatologie, les structures et la dynamique interne de la Terre. Avec les progrès des techniques a mis au point l'étude des isotopes stables, ce qui a permis une étude plus détaillée des grands processus géologiques, comme ceux relatifs à l'environnement âge passé.

Géochimie des isotopes de plomb

la conduire Il a quatre isotopes stables, 204Pb, 206Pb, 207Pb, 208Pb et l'isotope radioactif commun 202Pb caractérisé par demi-vie d'environ 53000 années.

Le plomb sur la Terre est produit par la désintégration de transuraniens, premier uranium et thorium.

La géochimie de l'isotope de plomb est utile pour La datation radiométrique d'une variété de matériaux. En ce qui concerne le fait que les isotopes de plomb sont obtenus par pourriture des différents éléments transuraniens, les relations entre les concentrations de ces isotopes peuvent être utilisés comme traceur dans l'étude des roches et sédiments.

De cette façon, il a également été possible, les échantillons de rencontres glace dell 'Arctique et obtenir également des informations sur les sources atmosphériques pollution Plomb.

Samarium-néodyme

L'étude du système isotopique samarium-néodyme Il peut être exploité à la fois dans le domaine des déterminations matérielles géologiques que d'autres matériaux tels que ceux présentant un intérêt archéologique.

Du point de vue cinétique, l'isotope 147Sm désintègre pour produire de 143Nd avec une demi-vie de 1,06 x1011 années. La datation se fait en appliquant la méthode isochrone aux différents minéraux dans une roche.

Le rapport isotopique initial 143nd /144Nd a été mathématiquement déterminée et est connue. Ce calcul a été effectué en utilisant l'hypothèse de CHUR (Chondritique Réservoir uniforme, Réserve uniforme chondritic), approximation qui consiste à considérer la terre formée par le matériau chondritique, caractérisé en ce que les rapports isotopiques Nd / Nd, Sm / Nd et abondances relatives comparables avec les valeurs de météorites condritici. De cette façon, le CHUR a été déterminée à partir de l'analyse des météorites chondritique et acondritiche.

Les différents présent rapport dans l'échantillon, par rapport à CHUR, fournit une indication de l'évolution temporelle de la formation du minéral.

Rhénium-osmium

rhénium et osmium éléments calcofili sont présents en très faibles quantités dans la croûte terrestre. Le rhénium subit une désintégration radioactive produisant osmium. Le rapport de l'osmium osmium non radioactif et radioactif varie en fonction du temps écoulé.

Le rhénium a tendance à former sulfures avec une plus grande propension à all'osmio. Ainsi, au cours de la période de la formation de la Terre, lorsque le manteau a été fondu, le rhénium a largement perdu ce qui a permis le rapport isotopique Os / Os varient sensiblement pas. Cela signifie que, dans la pratique, le rapport initial de l'osmium présente dans un échantillon géologique est d'une valeur déterminée et fixe, par rapport à la période de la formation terrestre. La variation de ces rapports est utilisé pour étudier et déterminer l'âge des événements liés à la formation de manteau.

Les isotopes d'hélium

l'isotope 3il Il est resté « coincé » dans notre planète à l'époque de la formation de la Terre. Une certaine quantité d'hélium-3 a été ajouté par la poussière météorique, accumulant principalement sur les fonds marins océans. Cependant, l'hélium-3 au cours du processus de subduction délaisse les sédiments océaniques et donc la contribution cosmique n'a aucune influence sur la concentration du gaz noble dans le manteau.

on produit de l'hélium-3 par le bombardement de rayons cosmiques et les réactions de spallation la lithium qui se produisent généralement dans la croûte terrestre. Le processus de spallation est constituée dans le bombardement de neutrons De haute énergie (neutrons rapides) Qui agissent sur les atomes de lithium produire 3Lui et 4Il ionique. Cela nécessite des quantités importantes de lithium, pour être en mesure d'influencer le rapport isotopique 3il /4Il.

Tout l'hélium gazeux libéré est perdue à la fin dans l'espace, en raison de la vitesse moyenne de l'élément qui dépasse la Escape Velocity de la Terre. Ainsi, le contenu de l'hélium et ses rapports isotopiques, par rapport à 'l'atmosphère de la Terre, Ils sont considérés comme pratiquement constante.

Il a été noté que l'isotope 3Il est présent dans les émissions volcanique et dans des échantillons géologiques de crête océan. Comme la quantité d'hélium-3 est conservé sur la Terre, il est l'objet d'études, mais cet élément est associé du manteau de la Terre et est utilisé comme marqueur pour la recherche de matériel de source profonde.

En raison des similitudes entre l'hélium et la carbone dans le domaine de la chimie magma, la libération de l'hélium gazeux est liée à la perte de composés volatils (eau, le dioxyde de carbone) A partir de l'enveloppe, ce qui se produit à des profondeurs inférieures à 60 km. l'isotope 3Il présente à la surface de la terre est principalement le résultat de transport en raison de l'emprisonnement réseaux cristallins minéraux dans les inclusions fluides.

L'hélium-4 est le produit de la désintégration radioactive d'éléments tels que le 'uranium et thorium. la croûte continentale Il a été enrichi avec ces éléments par rapport à l'enveloppe et par conséquent une plus grande quantité de 4Il est produit dans la croûte que dans le manteau.

Rapport R / Ra

Le rapport isotopique R définie comme 3il /4Il est souvent utilisé pour représenter le contenu relatif 3Il. habituellement R Assume une valeur multiple par rapport au même rapport isotopique, cependant, se réfère à des concentrations dans l'atmosphère et indiquée par Ra.

valeurs communes R/Ra Ils sont les suivants:

  • croûte continentale ancienne: <1
  • basalte la crête de l'océan: 7-9
  • épine dorsale Rocks expansion 9,1 ± 3,6
  • Roches d'un point chaud: 5-42
  • les eaux océaniques et terrestres: 1
  • formation des eaux de sédiments à: <1
  • eau thermale: 3-11

La géochimie des isotopes de l'hélium découvertes utilise, comme la datation aquifères, l'estimation du débit des aquifères, la détermination du niveau de pollution l'eau, et fournit également des informations sur les processus hydrothermaux, géologie igné et l 'orogenèse.

Tritium-hélium-3

la tritium Il est libéré dans l'atmosphère à la suite des essais nucléaires impliquant des explosions atomiques. La désintégration radioactive du tritium à son tour produit l'isotope de gaz noble 3Il. Dans le tritium relation / hélium-3 (3H /3Il) peut estimer l'âge des aquifères récents.

bibliographie

  • Gunter Faure, Principes de Géochimie Isotope, ISBN 0-471-86412-9.
  • Burnard P. G., Farley K. A., G. Turner, 1998. De multiples impulsions de fluide dans un harzburgite Samoan. Chemical Geology, 147, pp. 99-114.
  • Kirstein L., M. Timmerman, 2000. Preuve de la lumière proto-Islande en Irlande du nord-ouest à 42mA d'isotopes de l'hélium. Journal de la American Geophysical Society, Londres. Vol 157, p. 923-927.
  • Porcelli D., A.N. Halliday, 2001. Le noyau en tant que source possible d'hélium du manteau. Terre and Planetary Science Letters, 192, pp. 45-56.
  • Arne D., Bierlein F.P., Morgan J. W., J. H. Stein, 2001. Re-Os datant de Sulfures associés à la minéralisation aurifère dans le centre de Victoria, en Australie. Géologie économique, 96, pp. 1455-1459.
  • Martin C., 1991. Osmium caractéristiques isotopiques des roches dérivées du manteau. Géochimie et Cosmochimica Acta, 55, pp. 1421-1434.

Articles connexes

liens externes

autorités de contrôle GND: (DE4136262-7

Activité wiki récente

Aidez-nous à améliorer BooWiki
Commencez