Уран-свинцевий метод

Ура́н-свинце́вий метод — один із методів радіоізотопного датування. Застосовується до геологічних об'єктів, що містять уран, та заснований на визначенні того, яка його частка встигла розпастися за час існування об'єкта (точніше, від моменту кристалізації мінералів у ньому). Використовуються два ізотопи урану, ланцюжки розпаду яких закінчуються різними ізотопами свинцю; це сильно підвищує надійність методу. Цей метод вважається «золотим стандартом» геохронології[1].

Загальний опис

Даний метод — один із найдавніших та найретельніше розроблених способів радіоізотопного датування та, за якісного виконання, — найнадійніший метод для зразків з віком порядку сотень мільйонів років. За такого віку може бути досягнута точність порядку 0,1 %[2]. Дозволяє визначити навіть вік зразків, лише трохи молодших за Землю, внаслідок великого періоду напіврозпаду ізотопів урану, які використовуються. Велика надійність і точність досягається завдяки тому, що використовуються дані по двох ланцюжках розпаду, а також завдяки деяким властивостям циркону — мінералу, що зазвичай використовується для уран-свинцевого датування.

Використовуються такі перетворення ізотопів:

238U → 206Pb з періодом напіврозпаду 4,47 млрд років (ряд радію — див. Радіоактивні ряди),
235U → 207Pb з періодом напіврозпаду 704 млн років (ряд актинію).

Іноді на додачу до них використовують розпад торію-232 (уран-торій-свинцевий метод):

232Th → 208Pb з періодом напіврозпаду 14,01 млрд років (ряд торію).

Усі ці перетворення йдуть у багато стадій, але проміжні нукліди розпадаються набагато швидше за материнські.

При обчисленні віку використовуються наступні значення констант розпаду, які прийняті у 1977 р.:

238U: 1,55125·10−10 рік−1;
235U: 9,8485·10−10 рік−1;
232Th: 4,9475·10−11 рік−1;

Сучасне співвідношення ізотопів урану 238U/235U приймається рівним 137,88.

Періоди напіврозпаду ізотопів урану визначені з дуже великою точністю (більшою, ніж, наприклад, для 40K). Але у випадку найбільш точних датувань неточність періодів напіврозпаду виходить на перше місце серед джерел похибки[1].

Великою перевагою свинцевого методу в порівнянні з іншими геохронометрами є можливість отримання в одному зразку, що містить уран і торій, чотирьох незалежних оцінок віку за ізотопними відношеннями: 206Pb/238U, 207Pb/235U і 208Pb/232Th та 207Pb/206Pb, у зв'язку з тим що ізотопи свинцю 207Pb і 206Pb є продуктами хімічно ідентичних ізотопів урану з різними періодами напіврозпаду. Останній спосіб дозволяє визначати вік мінералу без встановлення кількості урану (свинець-свинцевий метод).

Мінерали, що використовуються

Уран-свинцевий метод заснований на явищі розпаду нуклідів 238U, 235U, 232Th, і в зв'язку з цим його застосовують для широкого кола природних об'єктів, які містять уран і торій. Такими об'єктами можуть бути як радіоактивні і акцесорні мінерали (уранініт, настуран, торит, монацит, апатит, ортит, титаніт, циркон, бадделеїт), так і породи карбонатного (в тому числі кальцит і арагоніт[3][1]) і силікатного (від основних до кислих та лужних) складу. Іноді використовуються й породи, що складаються з суміші різних мінералів.

Найчастіше для датувань уран-свинцевим методом використовують циркон. Він має велику міцність, стійкість до хімічних впливів, високу температуру закриття (тобто не обмінюється речовиною з навколишнім середовищем аж до сильного нагрівання). Також важливо, що він широко розповсюджений у вивержених породах. В його кристалічну ґратку легко вбудовується уран і не вбудовується свинець, тому весь свинець у складі циркону зазвичай можна вважати радіогенним[4]. У разі потреби кількість нерадіогенного свинцю можна розрахувати за кількістю свинцю-204, який не утворюється при розпаді даних ізотопів урану[5].

Методика врахування втрат свинцю

Вигнута лінія — конкордія, на ній біля круглих точок позначено відповідні значення віку. Квадратні точки — результати вимірювань. Проведена через них пряма перетинає конкордію в точці, що показує вік об'єкта (тут близько 2,6 млрд років). За даними для циркону з архейських порід Зімбабве[6].

Використання двох ізотопів урану дає можливість визначити вік об'єкта навіть у разі втрати їм деякої частини свинцю. Оскільки 235U розпадається швидше, ніж 238U, відношення росте швидше, ніж . Для зразків, в історії яких не було втрати або привнесення ізотопів, які розглядаються, обидва ці співвідношення ростуть з віком строго визначеним чином. Тому на графіку, уздовж осей якого відкладені ці величини, точки, що відповідають таким зразкам, можуть лежати тільки на одній певній лінії. Ця лінія відома як конкордія або крива узгоджених значень абсолютного віку. В міру старіння зразка точка рухається уздовж неї. Таким чином, кожній точці конкордії відповідає певний вік зразка. Нульовому віку відповідає початок координат (0,0).

Якщо зразок втрачає свинець, то відсоток втрат однаковий для всіх його ізотопів. Тому точка, що відповідає зразку, зсувається з конкордії у напрямку точки (0,0). Величина зсуву залежить від кількості втраченого свинцю. Якщо взяти з одного геологічного об'єкта кілька зразків, які відрізняються величиною цих втрат, відповідні точки будуть лежати на прямій, яка перетинає конкордію і вказує приблизно на початок координат. Ця пряма відома як дискордія; вона є ізохроною (тобто, всі її точки відповідають одному віку). Верхня точка перетину конкордії з цією прямою і показує вік об'єкта[5][4].

Положення другої (нижньої) точки перетину часто інтерпретується як показник віку події метаморфізму, яка призвела до втрати свинцю. Якщо вона сталася недавно, дискордія проходить точно через початок координат[7][8]. Згідно з математичними моделями, у міру старіння зразка дискордія повертається за годинниковою стрілкою навколо верхньої точки перетину і, таким чином, нижня точка перетину рухається в бік більшого віку. Але якщо втрата свинцю була не одномоментною, а розтягнутою на час, порівнянний з віком зразка, дискордія перестає бути прямою лінією. Тоді положення точки перетину апроксимуючої її прямої з конкордією ні про що не говорить. Поступова втрата свинцю — нерідке явище завдяки тому, що вона сильно полегшена в місцях радіаційного пошкодження кристалів. Тому зараз вважається, що нижню точку перетину конкордії й дискордії потрібно інтерпретувати як показник віку можливої події метаморфізму тільки тоді, коли є які-небудь ознаки такої події[1].

Положення верхньої точки перетину не залежить від того, одномоментною чи поступовою була втрата свинцю; ця точка показує вік об'єкта в обох випадках.

Методи вимірювань

Вимірювання ізотопного складу свинцю виконується на мас-спектрометрах. Іноді при вимірах концентрації ізотопів необхідне велике просторове розділення, бо ступінь пошкодження радіацією і різними зовнішніми чинниками може сильно відрізнятися в межах одного кристала. Тоді використовується мас-спектрометрія вторинних іонів за допомогою іонного мікрозонда. Також застосовується мас-спектрометрія з індуктивно-зв'язаною плазмою[1].

Примітки

  1. ↑ а б в г д Dickin, A.P. Radiogenic Isotope Geology. — 2 ed. — Cambridge : Cambridge University Press, 2005. — 512 p. — ISBN 0-521-82316-1.
  2. ↑ Robert Sanders 2004. Uranium/lead dating provides most accurate date yet for Earth's largest extinction [Архівовано 22 січня 2012 у Wayback Machine.] UC Berkeley News
  3. ↑ Pickering, R., Kramers, J.D., Partridge, T., Kodolanyi, J., Pettke, T. U–Pb dating of calcite–aragonite layers in speleothems from hominin sites in South Africa by MC-ICP-MS // Quaternary Geochronology. — 2010. — Vol. 5, № 5. — P. 544-558.
  4. ↑ а б Andrew Alden. Uranium-Lead Dating [Архівовано 29 березня 2013 у Wayback Machine.] About.com Geology
  5. ↑ а б Геохронологія у Великій радянській енциклопедії (рос.)
  6. ↑ Vinyu, M. L.; R. E. Hanson, M. W. Martin, S. A. Bowring, H. A. Jelsma and P. H. G. M. Dirks (2001). U-Pb zircon ages from a craton-margin archaean orogenic belt in northern Zimbabwe. Journal of African Earth Sciences. 32 (1): 103—114. Bibcode:2001JAfES..32..103V. doi:10.1016/S0899-5362(01)90021-1.
  7. ↑ Титаева Н. А. Ядерная геохимия: Учебник. — 2-е изд. — Москва : Издательство МГУ, 2000. — С. 99—102. — ISBN 5-211-02564-4.
  8. ↑ Кривая согласованных значений абсолютного возраста (конкордия) [Архівовано 22 серпня 2015 у Archive.is] // Геологический словарь: в 2-х томах. — М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др. 1978

Література

Read other articles:

Zündapp

German motorcycle manufacturer This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Zündapp – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (September 2018) (Learn how and when to remove this template message) ZündappIndustryMachine tools, motor vehiclesFounded1917 (1917)Defunct1984 (1984)HeadquartersGe...

 

 

Love is True

Love is True adalah sebuah seri drama televisi Tiongkok tahun 2021 yang disutradarai oleh Lu Xing dan ditulis oleh Wang Wanping. Seri tersebut menampilkan Liu Tao, Du Chun, Li Nian, Wang Yuanke, Yuan Wenkang, dan Dai Xu.[1] Sinopsis Seorang wanita karir hebat bernama Xiao Yan menjadi eksekutif senior di perusahaan kosmetik ternama dan mendapatkan tugas berat. Kali ini Xiao Yan ditugaskan di sektor ibu dan anak, padahal dia sendiri memutuskan tidak memiliki anak karena fokus pada karir...

 

 

Buddha bowl

Vegan meal, served on a bowl which consists of portions of several foods, served cold A Buddha bowl. The contents of a Buddha bowl are variable. Buddha bowl (close up) A Buddha bowl is a vegetarian meal, served on a single bowl or high-rimmed plate, which consists of small portions of several foods, served cold.[1][2] These may include whole grains such as quinoa or brown rice, plant proteins such as chickpeas or tofu, and vegetables.[3][4] The portions are not...

Yoo Yeon-seok

Ini adalah nama Korea; marganya adalah Ahn. Pada nama panggung/nama pena, nama belakangnya adalah Yoo. Yoo Yeon-seokLahirAhn Yeon-seok11 April 1984 (umur 39)Seoul, Korea SelatanPendidikanS-2 Perfilman Universitas Sejong S-1 Perfilman Universitas SejongPekerjaanAktorTahun aktif2008-sekarangAgenKing Kong by StarshipTinggi183 cm (6 ft 0 in)Berat73 kg (161 pon; 11 st 7 pon)Nama KoreaHangul유연석 Alih AksaraYu Yeon-seokMcCune–ReischauerYu Yŏ...

 

 

Régression linéaire

Pour les articles homonymes, voir Régression. Si ce bandeau n'est plus pertinent, retirez-le. Cliquez ici pour en savoir plus. Le fond de cet article de mathématiques est à vérifier (décembre 2016). Améliorez-le ou discutez des points à vérifier. Si vous venez d’apposer le bandeau, merci d’indiquer ici les points à vérifier. Régression linéaireType Type of statistical method (d), regression (en), régressionInventeur Francis GaltonAspect de Science des données, régressionmo...

 

 

Kembar jahat

Artikel ini sebatang kara, artinya tidak ada artikel lain yang memiliki pranala balik ke halaman ini.Bantulah menambah pranala ke artikel ini dari artikel yang berhubungan atau coba peralatan pencari pranala.Tag ini diberikan pada Oktober 2022. Kembar jahat adalah sebuah karakter antagonis yang ditemukan dalam beberapa genre fiksi berbeda. Mereka adalah salinan fisik dari protagonis, namun dengan sifat yang sangat berbeda. Dalam dunia hiburan, mereka dapat memiliki perbedaan fisik dengan prot...

Edward Said

Edward SaidSaid di Sevilla, 2002LahirEdward Wadie Said(1935-11-01)1 November 1935Jerusalem,Mandat Britania atas Palestina(sekarang Israel / Palestina)Meninggal24 September 2003(2003-09-24) (umur 67)New York City, New York State, Amerika SerikatPendidikan Princeton University (AB) Harvard University (MA, PhD) Suami/istriMariam C. SaidAnakNajla Said Wadie SaidEraFilsafat abad ke-20KawasanFilsafat baratAliran Filsafat kontinental Pascakolonialisme Gagasan penting Oksidentalisme Orient...

 

 

La Salle Explorers men's basketball

Men's college basketball program This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: La Salle Explorers men's basketball – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (June 2019) (Learn how and when to remove this message) La Salle Explorers Basketball 2023–24 La Salle Explorers men's basketball team Universit...

 

 

Mateja Kežman

Mateja Kežman Informasi pribadiNama lengkap Mateja KežmanTanggal lahir 12 April 1979 (umur 45)Tempat lahir Belgrade, YugoslaviaTinggi 1,82 m (6 ft 0 in)Posisi bermain PenyerangKarier junior1986–1996 ZemunKarier senior*Tahun Tim Tampil (Gol)1996–1997 Radnički Pirot 17 (11)1997–1998 Loznica 13 (5)1998 Sartid Smederevo 14 (4)1998–2000 Partizan 54 (33)2000–2004 PSV Eindhoven 122 (105)2004–2005 Chelsea 25 (4)2005–2006 Atlético Madrid 30 (8)2006–2009 Fenerba...

Adam Shankman

Adam ShankmanAdam Shankman, 2007LahirAdam Michael Shankman27 November 1964 (umur 59)Los Angeles, CaliforniaPekerjaanSutradara, Produser, Koreografer, Pengarang, Juri Televisi, AktorTahun aktif1983–sekarang Adam Michael Shankman (kelahiran 27 November 1964)[1] adalah seorang sutradara, produser, penari, pengarang, aktor, dan koreografer Amerika. Ia menjadi juri pada program televisi So You Think You Can Dance pada musim 3-10. Ia memulai karier profesional-nya dalam teater ...

 

 

Nawab

Mughal title given to Muslim rulers of princely states in the Indian subcontinent This article is about the honorific title. For the nawab butterfly, see Polyura. Naib redirects here. For other uses, see Naib (disambiguation). This article includes a list of general references, but it lacks sufficient corresponding inline citations. Please help to improve this article by introducing more precise citations. (September 2010) (Learn how and when to remove this message) Part of a series onImperia...

 

 

Paweł Golański

Paweł Golański Informasi pribadiNama lengkap Paweł GolańskiTanggal lahir 12 Oktober 1982 (umur 41)Tempat lahir Łódź, PolandiaTinggi 1,83 m (6 ft 0 in)Posisi bermain BekInformasi klubKlub saat ini Korona KielceNomor 6Karier junior ŁKS ŁódźKarier senior*Tahun Tim Tampil (Gol)1999–2000 UKS SMS Łódź 2000–2005 ŁKS Łódź 60 (4)2005 → Legia Warsaw II (pinjaman) 2005–2007 Korona Kielce 48 (3)2007–2010 Steaua Bucureşti 58 (2)2010– Korona Kielce 19 (0)...

Watson Institute for International and Public Affairs

Research center at Brown University Watson Institute for International and Public AffairsNamed afterThomas J. Watson Jr.Formation1981; 43 years ago (1981)PurposeResearch, Teaching, and Public EngagementHeadquarters111 Thayer Street, Providence, RI, 02912LeaderEdward SteinfeldParent organizationBrown UniversityEndowment (2015)$80 millionWebsitewatson.brown.eduFormerly calledCenter for Foreign Policy Development The Watson Institute for International and Public Affairs is an i...

 

 

第二屆山縣內閣

 大日本帝国內閣第二次山縣内閣だいにじ やまがたないかく第9任內閣總理大臣山縣有朋肖像內閣總理大臣山縣有朋（第9任）成立日期1898年（明治31年）11月8日總辭日期1900年10月19日執政黨／派系藩閥、官僚內閣閣僚名簿（首相官邸） 第二屆山縣內閣（日语：第二次山縣内閣／だいにじ やまがたないかく Daīniji Yamagata Naikaku */?）是日本元老、公爵、元帥陸軍大將...

 

 

Gavin O'Connor (regista)

Gavin O'Connor Gavin O'Connor (Long Island, 24 dicembre 1963) è un regista, sceneggiatore, produttore cinematografico, commediografo e attore statunitense. Indice 1 Biografia 2 Filmografia 2.1 Regista 2.1.1 Cinema 2.1.2 Televisione 2.2 Produttore 2.3 Attore 3 Doppiatori italiani 4 Note 5 Collegamenti esterni Biografia Nato a Long Island, nello Stato di New York, frequenta l'Università della Pennsylvania, dove inizia a scrivere le sue prime sceneggiature e si interessa a tutti gli aspetti de...

Edward Parry (Royal Navy officer)

Royal Navy admiral (1893–1972) For the earlier admiral, see William Edward Parry. Sir Edward Parry1st Commander-in-Chief, Indian Navy (later CNS)In office26 January 1950 – 13 October 1951PresidentRajendra PrasadPrime MinisterJawaharlal NehruPreceded byOffice EstablishedSucceeded byMark Pizey2nd Chief of the Naval Staff and Commander-in-Chief, Royal Indian NavyIn office14 August 1948 – 25 January 1950MonarchGeorge VIGovernor GeneralC. RajagopalachariPrime MinisterJawaha...

 

 

渡辺喜恵子

渡辺 喜恵子 プリンス自動車販売『プリンス』第11巻第3号（1964）より誕生 栗生澤 喜惠子 (1913-11-06) 1913年11月6日秋田県仙北郡檜木内村（後の西木村、現仙北市）死没 (1997-08-08) 1997年8月8日（83歳没）職業 小説家最終学歴 能代高等女学校卒業代表作 「馬淵川」（1959年）主な受賞歴 第41回直木三十五賞（1959年）活動期間 1942年 - 1997年配偶者 あり（死別）テンプレートを表�...

 

 

Pemerkosaan selama pendudukan wilayah Jerman

Perubahan teritorial dan zona pendudukan Jerman Nazi setelah kekalahannya. Ini meliputi garis depan di sepanjang Elbe dimana pasukan AS menarik diri pada Juli 1945 Saat pasukan Sekutu memasuki dan menduduki kawasan Jerman pada masa-masa akhir Perang Dunia II, pemerkosaan massal terjadi baik itu selama operasi tempur maupun pada masa pendudukan sesudahnya. Kebanyakan cendekiawan Barat bersepakat bahwa sebagian besar pemerkosaan dilakukan oleh pasukan Soviet, sementara beberapa sejarawan Rusia ...

テルミニ駅 (ローマ地下鉄)

Termini B線プラットホーム(2017年2月)座標 北緯41度54分06秒 東経12度30分02秒 / 北緯41.901542度 東経12.500596度 / 41.901542; 12.500596座標: 北緯41度54分06秒 東経12度30分02秒 / 北緯41.901542度 東経12.500596度 / 41.901542; 12.500596所有者 Atac di Romaホーム数 島式 (Line A); Side platform (Line B)線路数 2 (Line A); 2 (Line B)接続 ローマ・テルミニ駅建築物構造 地下駅歴史開�...

 

 

H. L. Mencken

American journalist and writer (1880–1956) Mencken redirects here. For other people named Mencken, see Mencken (surname). H. L. MenckenMencken in 1928BornHenry Louis Mencken(1880-09-12)September 12, 1880Baltimore, Maryland, U.S.DiedJanuary 29, 1956(1956-01-29) (aged 75)Baltimore, Maryland, U.S.Occupations Journalist essayist satirist social critic Notable creditThe Baltimore SunSpouse Sara Haardt ​ ​(m. 1930; died 1935)​ParentAugust Menck...