El M

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El Método Lu-Hf
Herr et al. (1958)Método muy parecido a Sm-Nd
Lu (Z 71) Lu es el elemento más pesado de
las Tierras Raras (? HREE, grupo 3). Lu se
encuentra en concentraciones altas en minerales
de pegmatitas como óxidos (euxenita), carbonatos
(bastnestita), fosfatos (xenotima, monazita), y
silicatos (alanita, gadolinita). Pero Lu también
en granates! Radio iónico Lu3 0.93 Å ?
parecido al Ca! Lu tiene 2 isótopos naturales y
33 artificiales (150Lu - 184Lu) Naturales 175Lu
(97.4 ) y 176Lu (2.59). 175Lu/176Lu 37.36
0.07 Peso atómico 174.967 amu
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El Método Lu-Hf
Hf (Z 72) Hf es un elemento de alto potencial
iónico (HFS) Hf en la tabla periódica (grupo 4)
junto con Ti y Zr. Geoquímicamente parecido al
Zr (HfO2/ZrO2 ? 0.01- 0.04 en zircones). Hf se
encuentra en zircón, badeleita y eudialita en
concentraciones altas. Radio iónico Hf4 0.81
Å, Zr4 0.80 Å Hf tiene 6 isótopos naturales
y 26 artificiales (154Hf-185Hf). Naturales 174Hf
(0.16) 176Hf (5.2), 177Hf (18.6), 178Hf (27.1
), 179Hf (13.74 ) y 180Hf (35.2 ). Peso
atómico 178.49 amu
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Tabla periódica de los elementos
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Concentraciones de Lu y Hf en rocas y
minerales. Las concentraciones de
ambos elementos son en general muy
bajas. Sólamente en minerales ricos en álcalis
como arfvedsonite (anfíbol) y aegirina
(piroxeno), esfena, cromita e ilmenita se pueden
encontrar concentraciones mas altas. Abundancias
en el sistema solar (rel. a 106 at Si) Lu 3.67
x 10-2 Hf 1.54 x 10-1 (Anders Grevesse,1989).
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Decaimiento Lu-Hf
176Lu ? 176Hf b n Q
176Lu
T1/2 3.53 x 1010 a 3.57
3.5 ? 1.94 0.07 x 10-11 a-1
?-
e.c. 3
176Hf
176Yb
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Zr
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Problemática analítica
- Para fechamientos con el método Lu-Hf se
necesitan 0.5 - 1.5 g de muestra. - Problemas
con la homogenización de muestras de rocas
enteras ? Lu y Hf en minerales accesorios! -
Disolución de la muestra requiere temperaturas
altas (como Zr para U-Pb 200-230 ºC) - Efectos
isobáricos Lu-Hf-Yb
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Propiedades geoquímicas
- Lu y Hf son elementos incompatibles en
general. - Lu es relativamente menos incompatible
que Hf, - pero en Cpx, Lu es casi compatible
durante la fusión parcial y también granates
tienen concentraciones elevadas de Lu. -
Comportamiento geoquímico de Lu y Hf parecido a
Sm-Nd a) No se movilizan durante el metamorfismo
y/o intemperismo. b) La relación Lu/Hf de la
tierra global debe ser igual a la de las
condritas. c) El isótopo hijo es más incompatible
que el padre. - Magmas basálticos derivados del
manto tienen generalmente relaciones Lu/Hf mas
bajas que su fuente.
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(No Transcript)
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Hf es mas incompatible con respecto a Lu y en
comparación a Nd/Sm o Rb/Sr
Fraccionamiento de Lu-Hf mas fuerte en
comparación a Sm-Nd y Rb/Sr en fuentes
empobrecidas en elementos traza como MORB
Blichert-Toft Albarède (1997)
0.282772
0.0332
Patchett Tatsumoto (1980)
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Fraccionamiento de Lu/Hf en sedimentos marinos
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Fraccionamiento en sedimentos Gran variación
en Lu/Hf con relaciones Sm/Nd casi constantes Hf
es parte del zircón. Este mineral tiene alta
resistencia al intemperismo. Hf se queda
enriquecido en sedimentos con granos de
arena mientras está empobrecido en sedimentos con
granos mas finos.
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BSE debajo de la línea DM-CC Para explicar la
geoquímica Hf-Nd de BSE, se requiere mas que los
dos compo- nentes (DM y CC) Probablemente la
corteza oceánica y/o mesetas basálticas
subducidas y almacenadas en el Manto, en la
historia antigua de la tierra. Ningún basalto
terrestre se ha formado del manto primitivo no
diferenciado!
Blichert-Toft Albarède, EPSL (1997)
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El Método Re-Os
Herr Merz (1955)
Re (Z 75) Renio es un metal noble del grupo
VIIB de la tabla periódica y comparte muchas
características con los platinoides (PGEs). Re
se encuentra en concentraciones considerables en
molibdenita (MoS2 pocos ppm hasta 1.9) y en
sulfuros de Cu, komatiitas y meteoritas. En rocas
ígneas 0.5 ppb! Radio iónico Re4 0.71 Å,
parecido a Mo 4 0.68 Å . Siderófilo! Re tiene
2 isótopos naturales y 31 artificiales
(160Re-192Re). Naturales 185Re (37.4) y 187Re
(62.6). Peso atómico 186.207 amu
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El Método Re-Os
Os (Z 76) Osmio es un metal noble del grupo
(VIII) de los platinoides (PGE Ru, Rh, Pd, Os,
Ir, Pt). Os se encuentra en minerales como
osmiridio y en rocas ultramáficas (con sulfuros
de Cu y Ni) y en meteoritas (hasta 70 ppm!). Ø
0.4 ppm en la corteza. Radio iónico Os 4 0.71
Å. Siderófilo! Os tiene 7 isótopos naturales y
27 artificiales (162Os-196Os). Naturales 184Os
(0.02) 186Os (1.58), 187Os (1.6), 188Os
(13.3), 189Os (16.1), 190Os (26.4) y 192Os
(41.0). Peso atómico 190.2286 amu.
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(No Transcript)
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Concentraciones de Re y Os en rocas y minerales.
Re se comporta como un elemento incompatible
durante los procesos magmáticos.
Os se comporta como un elemento extremadamente
compatible durante los procesos magmáticos
(DOs/Olivinogtgt10)
Re/Os peridotitas 0.08 Re/Os basalto 8.9
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Decaimiento Re-Os
187Re ? 187Os b- n Q (Qmax muy bajo
8KeV)
T1/2 4.23 ? 0.12 x 1010 a (Lindner, 1989)
4.56 ? 0.11 x 1010 a (Luck Allègre, 1983)
4.3 4.27
? 1.64 ? 0.04 x 10-11 a-1
También se usa el 186Os como referencia!
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Aplicaciones geocronológicas
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Mezcla EM1 y DMM (Depleted Mantle MORB)
Isótopos de Hf y Os en Basaltos de Hawaii
El agua del mar puede contaminar la isotopía de
Sr y Pb, pero la de Nd, Hf y Os no.
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Corteza Continental vs. Litósfera
Subcontionental ?Nd vs. ? (?)Os
La litósfera subcontinental y la corteza
continental no se pueden distinguir fácilmente
con la isotopía de Nd, pero con la de Os sí.
?(?)Os ( -1) x 104
187Os/188Os Muestra
187Os/188Os CHUR
187Os/188Os CHUR(hoy) 0.12863 187Re/188OsCHUR
0.423
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Isotopía de Os en el Campo Volcánico
Michoacán-Guanajuato
!!
Chesley et al., EPSL (2002)