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Opciones para obtener la relación 87Sr/86Srinicial 1. Cálculo con una regresión lineal (p.ej. de Gauss; no salen errores!) 2. Cálculo con programas de computación, considerando los errores individuales de cada muestra (p. ej. ISOPLOT; Ludwig, 2000). 3. Buscar minerales sin Rb (p.ej. apatitos) y medir su relación 87Sr/86Sr. 4. Usar un valor modelado (se obtienen edades modelo de Rb-Sr!) 12 Dilución Isotópica - método más preciso para determinar concentraciones de elementos - se mezcla un spike (trazador) casi monoisotópico, con concentración conocida, con una muestra natural. N = concentración de un elemento (p.ej. Rb) en la muestra (ppm) S = cantidad del spike añadido AbS = abundancia de los isótopos A y B en el spike AbN = abundancia de los isótopos A y B en la muestra natural Rm = relación isotópica A/B de la mezcla spike-muestra 13 Spike de 84Sr Criterios para escoger el spike: 1. No radiogénico 2. No radiactivo 3. No el más abundante 4. Sin isóbaros 5. No el isótopo de referencia 84Sr, 86Sr, 87Sr, 88Sr 85Rb, 87Rb 14 Adición del Spike Rb natural Spike Mezcla muestra-spike 87Rb Medición con el EM 85Rb 87Rb 85Rb 0.84% 99.16% 85Rb 87Rb Muestra con composición isotópica y peso conocidos; concentración desconocida. Spike con composición isotópica, concentración y peso conocidos. 15 Requisitos para un fechamiento con el método de Rb-Sr: - Las muestras deben ser cogenéticas. - Las muestras deben tener una variación amplia en la relación Rb/Sr. - Qué el sistema isotópico de Rb-Sr halla permanecido cerrado después de la formación de la muestra que queremos fechar. 16 Todas las relaciones isotópicas medidas en un espectrómetro de masas se presentan con sus errores: Desviación estándar 1 = 68.3% probabilidad 2 = 95.5% probabilidad Geyh and Schleicher, 1990 = (xi - Desviación estándar Valor indide n mediciones vidual x)2/ 2Mean = 2/ n n-1 (error medio de la desviación) Valor promedio después de n mediciones OJO! Este error se disminuye con el aumento de n!! 17 Edades de Minerales biotita roca tot. Para obtener edades de minerales mediante el sistema Rb-Sr se requiere el par ROCA ENTERA - MINERAL! Edades de Rb-Sr mediante una isócrona (roca entera-mineral) son edades de enfriamiento! (o recalentamiento) Temperaturas de cierre (Rb-Sr): biotita: 320±40ºC; muscovita: 450-500ºC plagioclasa: 400ºC 18 Cálculo de tasas de enfriamiento usando edades de minerales y roca entera Ejemplo: granodiorita de Puerto Vallarta Edad de la roca entera (p.ej. obtenida por isócrona Rb-Sr o zircones por U-Pb) Camino de enfriamiento Edad de la hornblenda por K-Ar (Temp. cierre ca. 530°C) Edad de la biotita (Rb-Sr) (Temp. cierre ca. 300°C) Edad de la biotita (K-Ar) (Temp. cierre ca. 280°C) Tasa de enfriamiento (intervalo 530-300°C) ca. 45°C/Ma 19 Rehomogeneización del sistema isotópico de Sr (en minerales) después de un evento metamórfico Faure & Mansing, 2005 20 Dickin, 1995 21 Edades de muestras de rocas enteras (ejemplos de isócronas) Edades de rocas enteras obtenidas por una isócrona se interpretan normalmente como edades de la cristalización (pero: atención en casos de metamorfismo de alto grado!!) 22 Basalto lunar Geyh & Schleicher, 1990 23 Granitos Glauconitas Figuras tomadas de Faure & Mansing, 2005 24 Pseudo – Isócrona (o falsa isócrona) 25 Rb-Sr en Libyan Desert Glass (LDG) (vidrio de impacto) Las tectitas LDG se formaron hace 29 Ma (fechamiento por trazas de fisión). Sin embargo, el sistema Rb-Sr en las tectitas conserva la edad panafricana (557 Ma) de las rocas precursoras. Schaaf & Müller-Sohnius, 2002 26 Distribución de las edades en LDG 27 Mezcla de magmas 28 Mezcla de aguas 29 Evolución de la relación 87Sr/86Sr en el agua de mar en el Fanerozoico 30 87Sr/86Sr en foraminíferos 87Sr/86Sr = 0.70915 En el presente, todas los aguas de los océanos del mundo tienen esta relación. 31 Carbonatos sobreyacientes a la brecha del impacto Chicxulub Escobar, 2005, tesis Maestría 32 Aplicaciones de la isotopía de Sr en ciencias antropológicas Las proporciones 87Sr/86Sr se han utilizado como trazadores para identificar migración y áreas geográficas de proveniencia al comparar las diferencias entre las firmas isotópicas de Sr en dientes y huesos humanos con el suelo. 33 El esmalte de los dientes, la sustancia mas dura de nuestro cuerpo, es una envoltura muy resistente de la parte mas suave llamada dentina. Ambos materiales consisten predominantemente de fosfato de calcio. Sin embargo, se forman de manera diferente: El esmalte mineraliza una sola vez: cuando se forma el diente al cual protege. ( Sr/ Sr conserva las 87 86 condiciones de la juventud) La dentina y los huesos se forman y cambian continuamente a través de nuestra vida.( Sr/ Sr 87 representa las condiciones de cuando murió el individuo) 86 34 Dientes de Teotihuacán 35 Ejemplo de residencia y ejemplo de migración en Teotihuacán. Leachate 1 Leachate 2 Leachate 3 Bones Soil 0.70660 20271 87Sr/86Sr 0.70620 0.70580 0.70540 0.70500 20271 31370 0.70460 31370 0.70420 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 1/Sr concentration (ppm) Hueso y esmalte de la muestra 31370 tienen relaciones 87Sr/86Sr iguales. Este individuo no migró. Hueso y esmalte de la muestra 20271 tienen relaciones 87Sr/86Sr diferentes. Evidencia de migración. 36 Sr en vinos Horn et al., 1993 37 87Sr/86Sr en vinos Horn et al., 1993 38 Evidencias para mezcla (adulteración) de algunos vinos, comparando sus firmas isotópicas con las de los suelos correspondientes. Horn et al., 1993 39 Evolución de la relación 87Sr/86Sr en las aguas del río Rhin (Rhein) 40 Rb-Sr en rocas riolíticas pleistocénicas Riolitas post-caldera de la Long Valley Caldera, California Heumann et al., 2002, GCA 42 Apatito (Ca5(PO4)3 )(F,Cl, OH) 43