Μέθοδος Γεωχρονολόγησης Re-Os

Μέθοδος Γεωχρονολόγησης Re-Os

Γεωχημεία Re-Os

Γεωχημεία Re-Os Το όσμιο είναι ένα ευγενές μέταλλο και ανήκει στην ομάδα των μετάλλων του λευκόχρυσου (PGE) Έχει θερμοκρασία τήξης 3033 C, το 4o κατά σειρά χημικό στοιχείο με το μεγαλύτερο σημείο τήξης και 1 ο σε πυκνότητα Είναι το πιο πυκνό στοιχείο που υπάρχει στη φύση Το όσμιο βρίσκεται στη φύση ως αυτοφυές μέταλλο ή σε κράματα ιδιαίτερα με ιρίδιο, όπως το οσμιρίδιο (ή ιριδόσμιο). Το σημαντικότερο ορυκτό του είναι ο ερλιχμανίτης (OsS 2 ) ο οποίος περιέχει 74.78 % Os

Γεωχημεία Re-Os Το ρήνιο με μέση συγκέντρωση 1 ppb είναι ένα από τα σπανιότερα στοιχεία στο φλοιό της Γης Έχει θερμοκρασία τήξης 3186 C, το 2o κατά σειρά χημικό στοιχείο με το μεγαλύτερο σημείο τήξης και 4 ο σε πυκνότητα Βρίσκεται στον Μολυβδαινίτη με περιεκτικότητα μέχρι και 0.2% Μόλις πρόσφατα (1994) ανακαλύφθηκε ένα σουλφίδιο του ρηνίου (ReS 2 ), ο ρηνιίτης

Γεωχημεία Re-Os Το Re στη φύση εντοπίζεται με ένα σταθερό ισότοπο, το 185 Re και ένα ελαφρώς ραδιενεργό, το 187 Re. Η συμμετοχή τους είναι 37.4% και 62.6%, αντίστοιχα. Αυτό το φαινόμενο το σταθερό ισότοπο να είναι λιγότερο από το ραδιενεργό συναντιέται σε μόνο ακόμα ένα στοιχείο, το In. Το 187 Re έχει χρόνο ημιζωής 41.2 Ga

Γεωχημεία Re-Os

Γεωχημεία Re-Os Τα στοιχεία Re και Os είναι ισχυρά σιδηρόφιλα ενώ το Re είναι σχετικά χαλκόφιλο στοιχείο. Αυτό σημαίνει ότι δημιουργούν ενώσεις πιο εύκολα με το Fe και σχετικά εύκολα με το S Είναι ιδιαίτερα άφθονα κυρίως στον πυρήνα και αρκετά στον μανδύα της Γης, αντίστοιχα Ο φλοιός της Γης είναι εξαιρετικά εκπτωχευμένος (depleted) σε Os, καθώς είναι συμβιβαστό στο μανδύα και σχετικά εμπλουτισμένος (enriched) σε Re το οποίο είναι ασυμβίβαστο Ο λόγος 187 Re/ 188 Os στον ηπειρωτικό φλοιό είναι περίπου 50

Γεωχημεία Re-Os Το Re βρίσκεται στη φύση με σθένος από -1 έως +7 Η πιο σταθερή του μορφή είναι +4 έως +7 και μοιάζει περισσότερο με το Mo το οποίο είναι σταθερό με σθένος +2, παρά με το Mn και Tc που είναι στην ίδια ομάδα. Στην πραγματικότητα η ιοντική του ακτίνα Re +4 (0.63 Å). μοιάζει πολύ με την ιοντική ακτίνα του Mo +4 (0.65 Å).

Γεωχημεία Re-Os Το 187 Re έχει δύο δυνατότητες διάσπασης: α) Με απευθείας β - -διάσπαση μετατρέπεται σε 187 Os β) πρώτα με α-διάσπαση γίνεται 183 Ta, μετά με β - -διάσπαση μετατρέπεται σε 183 W και μετά πάλι με α - -διάσπαση μεταστοιχειώνεται τελικά σε 189 Hf.

Γεωχημεία Re-Os Το Os έχει επτά φυσικά ισότοπα, πέντε από τα οποία είναι σταθερά : 187 Os, 188 Os, 189 Os, 190 Os και το πιο συχνό 192 Os Τα άλλα δύο, 184 Os και 186 Os, έχουν τόσο μεγάλο χρόνο ημιζωής, που πρακτικά θεωρούνται σταθερά Το 187 Os προκύπτει από το 187 Re (ημιζωή 4.56x10 10 χρόνια) με β - -διάσπαση και μετριέται συνήθως από το λόγο 187 Os/ 188 Os. Αυτός ο λόγος, όπως και ο 187 Re/ 188 Os, χρησιμοποιείται για τη χρονολόγηση

Χρονολόγηση Re-Os - Γενικά Η διάσπαση του Re σε Os 187 75Re = 187 76 Os + β- + ν e + Q Ο σχηματισμός ραδιογενούς Os με την πάροδο του χρόνου σαν συνάρτηση του νόμου της ραδιενεργής διάσπασης 187 Os 187 188 Os = Os + 188 Os i 187 Re 188 Os e λt 1 λ=1.666 ± 0.0017 10-11 Shirey & Walker (1998)

Χρονολόγηση Re-Os - Μολυβδαινίτης Η μέθοδος χρονολόγησης Re-Os εφαρμόζεται στα σουλφίδια μίας μεταλλοφορίας και έτσι μπορεί να χρονολογηθεί με μεγάλη ακρίβεια η γένεση ενός κοιτάσματος. Μεγάλη εφαρμογή έχει κυρίως στο μολυβδαινίτη επειδή περιέχει σχετικά υψηλές περιεκτικότητες σε Re και σχεδόν καθόλου Os. Άρα, το Os που υπάρχει στο μολυβδαινίτη προέρχεται από την ραδιογενή διάσπαση του 187 Re.

Χρονολόγηση Re-Os - Μολυβδαινίτης Στο ορυκτό μολυβδαινίτης το Os βρίσκεται σε πολύ μικρές περιεκτικότητες (<0.2 ppm) και πρακτικά έχει όλο προέρθει από την διάσπαση του 187 Re σε 187 Os. Έτσι η ηλικία του μπορεί να υπολογιστεί από την παρακάτω εξίσωση: t = 1 λ 1 + 187 Os 187 Re atom t = 1 λ 1 + 1.591 187 Os Re weight

Χρονολόγηση Re-Os - Χρωμίτης Ανάλυση χρωμιτών από τη Ζιμπάμπουε και τη Φινλανδία Η ευθεία γραμμή δείχνει την εξέλιξη του μανδύα (τον αρχικό λόγο 187 Os των χρωμιτών) με το χρόνο σαν αποτέλεσμα της 188 Os ραδιογενούς διάσπασης του Re Καθορίζουν ευθεία γραμμή. Η κλίση της γραμμής εξαρτάται από το λόγο Re/Os της πηγής. Μετά από υπολογισμούς ο λόγος αυτός βρέθηκε να είναι 0.091, παρόμοιος με το λόγο που μετρήθηκε σε χονδρίτες 0.093. Πάραυτα, ο αρχικός λόγος 187 Os, είναι συστηματικά 188 Os χαμηλότερος από αυτόν του CHUR Θεώρησαν έτσι ότι προήλθαν από πηγές στον μανδύα κατά τη διάρκεια κάποιου επεισοδίου στο οποίο απουσίαζε το Re

Χρονολόγηση Re-Os - Μέθοδος Ισοχρόνων

Χρονολόγηση Re-Os - Μέθοδος Ισοχρόνων Μελέτη κοιτάσματος σουλφιδίων στη Σουηδία Ένα δείγμα σιδηροπυρίτη δίνει άλλη ηλικία, οι χαλαζιακές φλέβες «ξανάνοιξαν» ισοτοπικά Μπορούν να ανιχνευθούν και να χρονολογηθούν τεκτονικά επεισόδια μέσα από τη μελέτη κοιτασμάτων, που πριν δεν ήταν γνωστά

Χρονολόγηση Re-Os - Μετεωρίτες

Χρονολόγηση Re-Os - Μετεωρίτες Οι σιδηρομετεωρίτες χωρίζονται σε 13 ομάδες ανάλογα με τις συγκεντρώσεις τους σε Ge, Ga και Ni. Η χημική του σύσταση είανι το αποτέλεσμα κλασματικής κρυστάλλωσης σιδηρο-νεκελιούχων τηγμάτων τα οποία διαχωρίστηκαν από πυριτικά και σουλφιδικά τήγματα χονδριτικής σύστασης Η μέθοδος Re-Os είναι η μοναδική με την οποία μπορούν να χρονολογηθούν οι ηλικίες κρυστάλλωσης τους διότι όλες οι άλλες μέθοδοι εφαρμόζονται μόνο σε πυριτικά ορυκτά ορισμένων μετεωριτών (π.χ. παλλασίτες)

Χρονολόγηση Re-Os - Μετεωρίτες Τα ορυκτά αυτά των μετεωριτών δίνουν διαφορετικές ηλικίες διότι κρυσταλλώθηκαν από διαφορετικό μητρικό σώμα το οποίο δημιουργήθηκε από την επαύξηση των πρωτοπλανητικών υλικών Καθένα από αυτά τα αρχαία σώματα ετάκη και διαφοροποιήθηκε από τον διαχωρισμό άμικτων ρευστών λόγω βαρύτητας Μάζες λιωμένου σιδήρου βυθίστηκαν στο κέντρο κάθε σώματος σχηματίζοντας τον πυρήνα τους Σφαιρίδια σουλφιδικού ρευστού παγιδεύτηκαν μέσα στον FeNi πυρήνα και σε πυριτικό ρευστό και δημιούργησαν το μανδύα Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, οι ισόχρονες αυτών των μετεωριτών αντιπροσωπεύουν τις χρονικές στιγμές όταν οι πυρήνες τους ψύχθηκαν αρκετά ώστε να επιτρέψουν στο ραδιογενές Os να συγκεντρωθεί

Χρονολόγηση ιζηματογενών σχηματισμών Η μέθοδος Re-Os μπορεί να χρονολογήσει αρχαίους ιζηματογενείς σχηματισμούς που δεν έχουν ξεκάθαρους ορίζοντες Λιθάνθρακες και ανθρακικά πλούσια σε οργανική ύλη Δίνει ηλικίες τη στιγμή της απόθεσης πολλές από τις οποίες συνδέονται με γεγονότα μαζικών εξαλείψεων Επίσης έχει δώσει σημαντικές πληροφορίες για τους ρυθμούς αποσάθρωσης σε λεκάνες ή ωκεανούς

Η τιμή γos (εos) & Ηλικίες Μοντέλου γos = 187 t 0 Os 188 0 Os sample 187 t 0 Os 188 0 Os CHUR 1 100% t = 1 λ ln 0.12863 187 Os 188 Os 0.423 i sample + 1