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Utilisatrice:Eric.LEWIN/Traductions en cours/Datation plomb-plomb

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Original : en:Lead–lead dating

La datation dite plomb-plomb est une méthode de datation des échantillons géologiques, normalement basée sur des échantillons « de roche totale », de matériaux comme le granite. Pour la plupart des nécessités de datations, elle a été remplacée par la méthode de datation par l'uranium-plomb (datation « U-Pb »), mais dans certaines situations spécifiques (comme la datation des météorites et l'évaluation de l'âge de la Terre), elle reste plus utilisée que la datation U-Pb.

La désintégration des équations pour la commune de Pb-Pb de rencontres modifier

Il y a trois stable "fille" Pb isotopes qui sont le résultat de la désintégration radioactive de l'uranium et du thorium dans la nature; ils sont 206Pb, 207Pb, et 208Pb. 204Pb est le seul non-radiogenic des isotopes de plomb, par conséquent, n'est pas celui de la fille d'isotopes. Ces isotopes fils sont de la finale de produits de décomposition de U et Th de la désintégration radioactive des chaînes de début de 238U, 235U et 232Th, respectivement. Avec le progrès du temps, le dernier produit de la désintégration s'accumule en tant que parent d'isotopes se désintègre à un taux constant. Celle-ci se déplace le ratio de radiogenic Pb par rapport aux non-radiogenic 204Pb (207Pb/204Pb ou 206Pb/204Pb) en faveur de radiogenic 207Pb ou 206Pb. Cela peut être exprimé par la suite de la désintégration des équations:

où les indices P et je me réfère à nos jours et les premiers rapports isotopiques de Pb, λ235 et λ238 sont carie constantes de 235U 238U et t est l'âge.

Le concept de la commune Pb-Pb de rencontres (appelé aussi roche plomb datation isotopique) a été déduit par le biais de mathématiques de manipulation des équations ci-dessus.[1] Il a été établi par la division de la première équation ci-dessus par la seconde, sous l'hypothèse que les U/Pb système a été perturbé. Cette réarrangés équation de la forme:

lorsque le facteur de 137.88 est l'actuel 238U/235U ratio. Comme le montre l'équation initiale Pb des taux d'isotopes, ainsi que de l'âge du système sont les deux facteurs qui déterminent la présente journée d'isotope Pb compositions. Si l'échantillon est comporté comme un système fermé, puis représentant graphiquement la différence entre le présent et des taux initiaux de 207Pb/204Pb contre 206Pb/204Pb doit produire une ligne droite. La distance, le point se déplace le long de cette ligne dépend de la U/Pb de ratio, alors que la pente de la ligne dépend du temps puisque la Terre est la formation. Ce fut d'abord établi par Nier et coll., 1941.[2]

La formation de la Geochron modifier

Le développement de la Geochron est essentiellement attribuable au Clair Cameron Patterson’application de Pb-Pb de rencontres sur des météorites en 1956. Le Pb des ratios de trois pierreux et deux météorites de fer ont été mesurés.[3] La datation de météorites permettrait Patterson pour déterminer non seulement l'âge de ces météorites, mais aussi l'âge de la Terre est la formation. En datant les météorites Patterson a été directement datant de l'âge de diverses planétésimaux. En supposant que le processus élémentaire de la différenciation est identique sur la Terre comme elle l'est sur d'autres planètes, le noyau de ces planétésimaux serait appauvri de l'uranium et du thorium, tandis que la croûte et le manteau en contiennent plus, U/Pb ratios. Comme planétésimaux sont entrés en collision, divers fragments ont été dispersés et produit des météorites. Des météorites de fer ont été identifiés comme des morceaux de la base, tandis que pierreux météorites ont été segments du manteau et de la croûte unités de ces différents planétésimaux.

Des échantillons de la météorite de fer de Canyon Diablo (Meteor Crater) de l'Arizona ont été trouvés à avoir le moins de radiogenic composition de matière dans le système solaire. Les U/Pb ratio était si faible qu'aucune radiogenic décroissance a été détecté dans la composition isotopique.[4] Comme illustré à la figure 1, de ce point définit le bas (à gauche) à la fin de l'isochrone. Par conséquent, troilite trouvé en Canyon Diablo représente la primitive de conduire composition isotopique du système solaire, datant de 4.55 +/- 0.07 Byr.

Les météorites pierreuses cependant, présentaient de très haute 207Pb/204Pb contre 206Pb/204Pb ratios, ce qui indique que ces échantillons provenaient de la croûte ou du manteau de la planétésimal. Ensemble, ces échantillons de définir une isochrone, dont la pente donne l'âge des météorites comme 4.55 Byr.

Patterson a également analysé terrestre des sédiments prélevés dans le sol de l'océan, qui était censé être représentatif de la masse de la Terre composition. En raison de la composition isotopique de l'échantillon sont tracées sur la météorite isochron, il a suggéré que la terre avait le même âge et de même origine que les météorites, donc la résolution de l'âge de la Terre et donnant lieu à l'appellation "geochron'.

Conduire des isotopes isochron schéma utilisé par C. C. Patterson pour déterminer l'âge de la Terre en 1956. L'Animation montre la croissance progressive de plus de 4550 millions d'années (Ma) des rapports isotopiques du plomb pour les deux météorites pierreuses (Nuevo Laredo et de la Forêt de la Ville), de la première conduire des rapports isotopiques, correspondant à ceux du Canyon Diablo météorite de fer.

Précis Pb-Pb datant de météorites modifier

 
Pb-Pb isochrons pour le plus ancien matériau connu dans le système solaire.[5]

Chondrules et de calcium–aluminium-riches en inclusions (Pcsra) sont de forme sphérique des particules qui composent chondritic météorites et l'on croit être la plus ancienne des objets dans le système solaire. D'où une datation précise de ces objets est important pour contraindre le début de l'évolution du système solaire et de l'âge de la terre. Le U-Pb, la méthode de datation peut donner le plus précis des âges pour le début du système solaire objets grâce à l'optimisation de la demi-vie de 238U. Toutefois, l'absence de zircon ou de l'autre de l'uranium riches en minéraux dans les chondrites, et la présence de l'initiale de non-radiogenic Pb (commune de Pb), les règles sur l'utilisation directe de l'U-Pb concordia méthode. Par conséquent, la plus précise, la méthode de datation pour ces météorites est le Pb-Pb méthode, qui permet une correction pour la commune de Pb.[6]

Lorsque l'abondance de 204Pb est relativement faible, cet isotope a de plus grandes erreurs de mesure que l'autre Pb isotopes, conduisant à une très forte corrélation des erreurs entre la mesure de ratios. De ce fait, il est difficile de déterminer l'incertitude analytique sur l'âge. Pour éviter ce problème, des chercheurs[7] a développé une alternative Pb-Pb isochron diagramme (voir figure) avec la réduction de l'erreur de corrélation entre la mesure de ratios. Dans ce schéma, la 204Pb/206Pb de ratio (la réciproque du ratio normal) est tracée sur l'axe des x, de sorte qu'un point sur l'axe des y (zéro 204Pb/206Pb) aurait infiniment radiogenic Pb. Le ratio tracées sur cet axe est la 207Pb/206Pb de ratio, correspondant à la pente de la normale isochrone Pb/Pb, ce qui donne l'âge. Le plus précis des âges sont produites par des échantillons près de l'axe y, ce qui a été réalisé par la sage étape de lixiviation et de l'analyse des échantillons.

Auparavant, lors de l'application de l'alternative Pb-Pb ischron diagramme, l' 238U/235U des rapports isotopiques ont été supposées invariantes entre les matières météoritiques. Cependant, il a été montré que 238U/235U ratios sont variables entre les matières météoritiques.[8] Pour ce faire, U-corrigé le Pb-Pb datant d'analyse est utilisé pour générer des âges pour les plus anciens de la matière solide dans le système solaire à l'aide d'un révisée 238U/235U la valeur de 137.786 ± 0,013 à représenter la moyenne de 238U/235U rapport isotopique en vrac intérieur du système solaire, matériaux.[9]

Le résultat de U-corrigé le Pb-Pb de rencontres a produit des âges de 4567.35 ± 0.28 Mon pour CAIs (A) et chondrules avec des âges entre les 4564.71 ± 0,30 et 4567.32 ± 0.42 Mon (B et C) (voir la figure). Cela appuie l'idée que le CAIs de cristallisation et de chondrule formation a eu lieu autour de la même heure lors de la formation du système solaire. Cependant, chondrules a continué à former pour environ 3 Mon après CAIs. Donc le meilleur âge pour l'origine de la formation du système solaire est 4567.7 Mon. Cette date correspond également au moment de l'ouverture de l'accrétion planétaire. Successives les collisions entre l'appréciation des organismes conduit à la formation de plus en plus grande planétésimaux, enfin la formation du système terre-lune en un géant de l'impact de l'événement.

La différence d'âge entre CAIs et chondrules mesurée dans ces études, vérifie la chronologie du début du système solaire provenant de disparaître à court terme des nucléides des méthodes telles que 26Al-26Mg, et ainsi d'améliorer notre compréhension de l'évolution du système solaire et de la formation de la terre.

Références modifier

  1. ↑ Nier, A.O., Thompson, R.W. and Murphy, B.F. (1941). The isotopic constitution of lead and the measurement of geological time 3. Phys. Rev. 60, 112-17.
  2. ↑ Nier, A.O., Thompson, R.W. and Murphy, B.F. (1941). The isotopic constitution of lead and the measurement of geological time 3. Phys. Rev. 60, 112-17.
  3. ↑ Patterson, C.C. (1956). Age of meteorites and the Earth. Geochim. Cosmochim. Acta 10, 230-7.
  4. ↑ Dickin, A.P. (2005). Radiogenic Isotope Geology. United Kingdom: University Press, Cambridge. p 117.
  5. ↑ Connelly, J.N., Bizzarro, M., Krot, A.N., Nordlund, A., Wielandt, D., and M.A. (2012). The absolute chronology and thermal processing of solids in the solar protoplanetary disk. Science, 338: 651 – 655.
  6. ↑ Dickin, A.P. (2005). Radiogenic Isotope Geology. United Kingdom: University Press, Cambridge. p117.
  7. ↑ Amelin, Y., Krot, A.N., Hutcheon, I.D., and Ulyanov, A.A. (2002). Lead isotopic ages of chondrules and calcium-aluminium-rich inclusions. Science, 297: 1678 – 1682.
  8. ↑ Brennacka, G.A., Weyer, S., Wadhwa, M., Janney, P.E., Zipfel, J., and Anbar, A.D. (2010). 238U/235U variations in meteorites: extant 247Cm and implications for Pb-Pb dating. Science, 327: 449 – 451.
  9. ↑ Connelly, J.N., Bizzarro, M., Krot, A.N., Nordlund, A., Wielandt, D., and M.A. (2012). The absolute chronology and thermal processing of solids in the solar protoplanetary disk. Science, 338: 651 – 655.

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