GEOCRONOLOGIA U Pb

GEOCRONOLOGIA U-Pb (SHRIMP)

VAIRON CAMILO ARICAPA TREJOS
Código: 601216038

UNIVERSIDAD DE CALDAS
PROGRAMA DE GEOLOGÍA
GEOQUÍMICA
2015-2

RESUMEN
El SHIRM es un espectrómetro de masas especializado para el análisis in situ de los
materiales geológicos. Un haz primario enfocada de iones de oxígeno o de cesio se utiliza
para pulverización catódica 10-30 micras áreas de muestras. Una fracción delmaterial
pulverizado de la muestra se vuelve ionizada y estos iones secundarios son transferidos al
analizador de masas. Los iones se separan en función de su masa a carga, pero ambos iones
moleculares y atómicos pueden ocurrir en la misma masa. El SHIRM se utiliza para la
Geocronologia U-Pb, análisis de isótopos estables, el análisis de elementos traza, y en
busca de anomalías nucleosínteticasdel sistema solar primitivo.

HISTORIA
El SHIRM ha revolucionado la Geocronologia permitiendo hacer análisis in situ de U-ThPb. El SHIRM es a menudo considerado como una máquina de circón, debido su
productividad en esta área. Sin embargo, el SHIRM se utiliza regularmente para isótopos
estables, anomalías isotópicas, así como mediciones de abundancia de elementos traza.
Las primeras Microsondas deiones fueron capaces de resolver las masas individuales de
cada unidad, pero no podían hacer frente a las complejas interferencias moleculares
producidas en el proceso de pulverización. El profesor William Compston de ANU vio la
solución a este problema en el diseño de la gran microsonda de iones de alta sensibilidad y
resolución. Y así nació el SHIRM, el Dr. Steve Clemente, un estudiante graduadode RSES
que diseñó su propio espectrómetro de masas para su doctorado, fue contratado para diseñar
SHIRM I basado en parámetros ópticos de iones de Profesor Hisashi Matsuda, de la
Universidad de Osaka.
A mediados de la década de 1970 una revolución se llevaba a cabo mediante el cual la
separación química de las rocas y minerales estaba siendo reemplazado por análisis in situ.
Las Microsondas deelectrones permitieron determinar composiciones químicas de
minerales característicos. La sonda de electrones funciona bien para los primeros
elementos, pero la radiación de fondo restringió la medición de elementos traza. Lo lógico
fue la adopción de iones secundarios, Espectrometría de Masas (SIMS) para permitir la
medición de elementos de baja abundancia.
La piedra angular de SIMS es lapulverización catódica de material con un haz de iones
primario para producir un haz de iones secundarios. Este haz de iones se puede analizar en
un espectrómetro de masas para la abundancia iónica. Abundancias elementales se pueden
determinar con limitaciones estadísticas. Sin embargo, las composiciones isotópicas
también se pueden obtener.
Tras el éxito de los camarones ahora fuera de servicio, elprototipo comercial de SHIRM II
fue construido. SHIRM RG utiliza un diseño de geometría inversa y está destinado a la
resolución de masa ultra alta. SHIRM SI es el último instrumento y es una luz de la
máquina de isótopos estables.

OPERACIÓN
El SHIRM es principalmente un espectrómetro de masas y por lo que su operación está
determinada por principios bien definidos de espectrometría de masas. Sinembargo, el uso
del instrumento se puede cambiar a través de diferentes configuraciones, tales como el
cambio de polaridad y fuentes para maximizar la sensibilidad para la emisión de isótopos
estables.
El SHIRM utiliza un haz de iones de alta energía enfocada a erosionar la superficie de las
muestras. Algunos de los materiales procedentes de la superficie se ioniza y esto se puede
extraerelectrostáticamente en un espectrómetro de masas. El SHIRM tiene el mismo poder
de resolución para separar especies atómicas y moleculares.
El SHIRM normalmente ocupa la determinación de los coeficientes de iones en los
materiales geológicos. Pozos de sonda son típicamente 10 a 30 micras de diámetro y unos
pocos micrómetros de profundidad. Como tal el SHIRM permite un análisis isotópico in
situ de...