Metodo radiometrico del hafnio lutecio

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
* FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, MINERA Y METALURGICA

GEOFISICA GENERAL
TEMA:
METODO RADIOMETRICO LUTECIO - HAFNIO

PROFESOR:
ING. DEZA M. ERNESTO

ALUMNO:
ESCOBAR CALDERON CARLOS

LIMA – PERÚ
2011

MÉTODO RADIOMÉTRICO DE LUTECIO – HAFNIO
El 178Lu sedesintegra mediante emisión de partículas β debido al decaimiento radiactivo dando como resultado partículas de 176Hf, el método consiste en el cálculo de la ley de composición isotópica del Hf por desintegración radioactiva en la muestra. Este método es usado cuando los métodos convencionales de datación no pueden ser aplicados a ciertas rocas o minerales. Durante un largo tiempo no fue posibleusar el método del Lu/Hf ya que era grande la dificultad para determinar la vida media del 178Lu; otro problema era el de separar el Hafnio puro de los otros elementos. Sin embargo esto no fue un impedimento, en 1980 Patchett y Tatsumoto después de superar estas dificultades logran datar minerales y rocas utilizando este método. Esto resulto un gran progreso para la geocronología de rocas terrestre yextraterrestre. En efecto, empleando las bases de la teoría desarrolladas para la interpretación de la composición isotópica de estroncio y neodimio, es ahora posible determinar la composición isotópica de Hf en rocas ígneas a fin de estudiar sus orígenes.
El Lutecio-176 es radioactivo y está sujeto a los múltiples decaimientos por emisión β sobretodo a 176Hf, aunque aproximadamente el 3 +/- 1%decae a 176Yb,sin embargo este ultimo puede no tenerse en cuenta en comparación con la vida media del 176Lu, la desintegración ocurre según:

Cada una de estas reacciones conduce a un estado excitado de Hafnio-176, luego pasan a un estado fundamental por la emisión γ. Dos métodos se usaron para determinar la vida media del Lutecio 176. Estos fueron análisis de lutecio, teniendo minerales conedad conocida, los resultados dieron un rango variable de 2 a 7x1010 años y un cálculo de pendiente de Lu/Hf isócrono formado por 10 acondritas con una edad de 4.55x109 años dando un valor de (3.53 ± 0.14)x109 años. Este dato era similar al recién estimado de 3.8x109 años.
Lutecio y hafnio ocurre en la mayoría de rocas y es interesante que la concentración promedio de lutecio en rocas ígneas novaría mucho con el incremento diferencial de basalto a granito, los minerales importantes en contenido de lutecio son el zircón, biotita y apatito con algo de lantánidos únicos tal como fosfatos y xenotima, los silicatos como allanita y gadolinita y los oxidos samarskita y euxinita.
TABLA DE CONCENTRACION DE LUTECIO/HAFNIO EN ROCAS

MORBS: (Mid-Ocean Ridges Basalts) Estos son magmas, basaltos delas dorsales oceánicas, secundarios que han sufrido una cristalización fraccionada (aproximadamente un 60%)

Esta tabla lista los datos analizados en diferentes rocas, aunque son pocos los datos del análisis para ambos (lutecio y hafnio), es evidente también la relación de Lu/Hf en las rocas ígneas es aproximadamente 0.2 o menor, esto sugiere fuertemente que la datación en las muestras de rocasen conjunto podrían ser imposible realizar. Sin embargo hay una hay una variación en esta la relación Lu/Hf ya que los basaltos tiene un valor bastante más grande que las rocas ígneas acidas (granito).
Geoquímicamente el lutecio y hafnio son similares al samario y neodimio, el hafnio se concentra en relación al lutecio en silicatos líquidos producido por una mezcla parcial en el manto. Enconsecuencia, los magmas basálticos procedentes del manto inferior por lo general poseen Lu/Hf proporcionales a las rocas de su origen. Por supuesto los residuos sólidos que quedan después de la extracción del magma serán proporcionalmente reducidos en Hafnio, así obteniendo altas proporciones de Lu/Hf que el magma original después de la fusión ocurrida. Es muy posible que en los granates se tenga un...