Uraani-lyijy-ajoitus

Uraanijohdannainen on yksi vanhimmista ja hienostuneimmista radiometrisistä ajoitusmenetelmistä.

Sitä voidaan käyttää ikähaarukassa, joka ulottuu noin 1 miljoonasta vuodesta yli 4,5 miljardiin vuoteen. Tarkkuus on 0,1-1 prosentin luokkaa.

Menetelmä perustuu kahteen erilliseen hajoamisketjuun, uraanisarjaan ²³⁸U:sta ²⁰⁶Pb:hen, jonka puoliintumisaika on 4,47 miljardia vuotta, ja aktiniumsarjaan ²³⁵U:sta ²⁰⁷Pb:hen, jonka puoliintumisaika on 704 miljoonaa vuotta.

Kahden "rinnakkaisen" uraanin ja lyijyn hajoamisreitin olemassaolo mahdollistaa useita eri ajoitusmenetelmiä U-Pb-järjestelmässä.

Termi "U-Pb-datointi" tarkoittaa yleensä molempien hajoamisjärjestelmien yhdistettyä käyttöä. Jos kuitenkin käytetään vain yhtä hajoamisjärjestelmää (yleensä ²³⁸U:sta ²⁰⁶Pb:ksi), käytetään U-Pb-isokronidataa, joka on analoginen rubidium-strontium-datausmenetelmän kanssa.

U-Pb-järjestelmästä voidaan määrittää ikä myös pelkästään Pb-isotooppisuhteita analysoimalla. Tätä kutsutaan lyijy-lyijy-datointimenetelmäksi. Clair Cameron Patterson, yhdysvaltalainen geokemisti, joka oli uraani-lyijy-radiodiagnoosimenetelmien tutkimuksen edelläkävijä, on kuuluisa siitä, että hän käytti sitä saadakseen yhden varhaisimmista tarkoista arvioista maapallon iästä.

Mineralogia

Uraani-lyijy dating suoritetaan yleensä mineraali zirkoni (ZrSiO₄ ), vaikka sitä voidaan käyttää muihin mineraaleihin. Zirkoni sisällyttää uraani- ja toriumatomeja kiderakenteeseensa, mutta hylkii voimakkaasti lyijyä. Siksi voidaan olettaa, että koko zirkonin lyijypitoisuus on radiogeeninen. Jos näin ei ole, on sovellettava korjausta. Uraani-lyijy-datointitekniikoita on sovellettu myös muihin mineraaleihin, kuten kalsiittiin/aragonittiin ja muihin karbonaattimineraaleihin. Nämä mineraalit tuottavat usein epätarkempia aikoja kuin iänmääritykseen perinteisesti käytetyt magmakivi- ja metamorfiset mineraalit, mutta ne ovat yleisempiä geologisessa aineistossa.

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mitä on uraani-lyijy-datointi?

V: Uraanipitoinen lyijykausi on radiometrinen ajoitusjärjestelmä, joka perustuu kahteen erilliseen hajoamisketjuun, uraanisarjaan 238U:sta 206Pb:hen ja aktiniumsarjaan 235U:sta 207Pb:hen.

K: Mikä on uraani-lyijy-datan ikäalue?

V: Uraani-lyijy-datointia voidaan käyttää ikähaarukassa, joka ulottuu noin 1 miljoonasta vuodesta yli 4,5 miljardiin vuoteen.

Kysymys: Mikä on uraani-lyijy-datan tarkkuusalue?

V: Uraani-lyijy-datan tarkkuusalue on 0,1-1 prosentin luokkaa.

Kysymys: Kuinka moneen hajoamisketjuun uraanipitoisen lyijyn dating perustuu?

V: Uraani-lyijy-datointi perustuu kahteen erilliseen hajoamisketjuun, uraanisarjaan 238U:sta 206Pb:hen ja aktiniumsarjaan 235U:sta 207Pb:hen.

K: Mikä on U-Pb-isokronidatointimenetelmä?

V: U-Pb-isokronidatointimenetelmä on U-Pb-järjestelmään kuuluva tekniikka, jossa näytteen iän määrittämiseen käytetään yhtä hajoamissarjaa (yleensä 238U-206Pb).

K: Mikä on lyijy-lyijy-datointimenetelmä?

V: Lyijy-lyijy-datointimenetelmä on U-Pb-järjestelmään kuuluva tekniikka, jossa ikä määritetään pelkästään Pb-isotooppisuhteita analysoimalla.

K: Kuka on kuuluisa siitä, että hän käytti uraani-lyijy-datointia maapallon iän arvioimiseen?

V: Amerikkalainen geokemisti Clair Cameron Patterson on kuuluisa siitä, että hän käytti uraani-lyijy-radiodatointimenetelmiä saadakseen yhden varhaisimmista tarkoista arvioista maapallon iästä.