यूरेनियम-लीड डेटिंग के बारे में

आज उपयोग किए जाने वाले सभी आइसोटोपिक डेटिंग तरीकों में से, यूरेनियम-लीड विधि सबसे पुराना है और, जब सावधानी से किया जाता है, तो सबसे विश्वसनीय। किसी अन्य विधि के विपरीत, यूरेनियम-सीसा में एक प्राकृतिक क्रॉस-चेक बनाया गया है जो दिखाता है कि प्रकृति ने सबूतों के साथ छेड़छाड़ की है।

यूरेनियम 235 और 238 के परमाणु भार के साथ दो आम समस्थानिकों में आता है (हम उन्हें 235U और 238U कहेंगे)। दोनों अस्थिर और रेडियोधर्मी हैं, एक झरना में परमाणु कणों को बहाते हैं जो तब तक नहीं रुकते जब तक वे सीसा (पीबी) नहीं बन जाते। दो कैस्केड अलग-अलग हैं- 235U 207Pb और 238U 206Pb बन जाते हैं। इस तथ्य को जो उपयोगी बनाता है वह है वे अलग-अलग दरों पर होते हैं, जैसा कि उनके आधे-जीवन (आधे परमाणुओं के लिए समय लगता है) में व्यक्त किया गया है क्षय)। 235U-207Pb कैस्केड में 704 मिलियन वर्ष का आधा जीवन है और 238U-206Pb झरना 4.47 अरब वर्षों के आधे जीवन के साथ काफी धीमा है।

इसलिए जब एक खनिज अनाज बनता है (विशेष रूप से, जब यह पहली बार अपने फँसाने के तापमान से नीचे ठंडा हो जाता है), तो यह प्रभावी रूप से यूरेनियम-लीड "घड़ी" को शून्य पर सेट करता है। यूरेनियम क्षय द्वारा बनाए गए लीड परमाणु क्रिस्टल में फंस जाते हैं और समय के साथ एकाग्रता में बनते हैं। यदि कोई भी इस रेडियोजेनिक लीड को छोड़ने के लिए अनाज को परेशान नहीं करता है, तो यह अवधारणा में सीधा है। 704 मिलियन वर्ष पुरानी चट्टान में, 235U अपने आधे जीवन पर है और इसमें 235U और 207Pb परमाणु (Pb / U अनुपात 1 है) की बराबर संख्या होगी। एक चट्टान में दो बार पुराने के रूप में हर तीन 207Pb परमाणुओं (Pb / U = 3) के लिए एक 235U परमाणु बचेगा, और आगे। 238U के साथ Pb / U अनुपात उम्र के साथ बहुत धीरे-धीरे बढ़ता है, लेकिन विचार समान है। यदि आपने सभी उम्र की चट्टानें ले ली हैं और अपने दो आइसोटोप जोड़े में से प्रत्येक के खिलाफ अपने दो Pb / U अनुपातों की साजिश रची है एक ग्राफ पर अन्य, अंक एक सुंदर रेखा बनाते हैं जिसे एक कॉनकॉर्डिया कहा जाता है (उदाहरण को दाईं ओर देखें) स्तंभ)।

U-Pb डेटर्स के बीच पसंदीदा खनिज है जिक्रोन (ZrSiO)₄), कई अच्छे कारणों के लिए।

सबसे पहले, इसकी रासायनिक संरचना यूरेनियम और हैट सीसा पसंद करती है। यूरेनियम आसानी से जिरकोनियम का विकल्प होता है जबकि सीसा को दृढ़ता से बाहर रखा जाता है। इसका मतलब है कि घड़ी सही मायने में शून्य पर सेट है जब जिक्रोन रूपों।

दूसरा, जिक्रोन में 900 ° C का उच्च तापमान होता है। इसकी घड़ी आसानी से परेशान नहीं होती है भूगर्भिक घटनाओं-क्षरण या समेकन में नहीं अवसादी चट्टानेंमध्यम भी नहीं रूपांतरण.

तीसरा, जिक्रोन व्यापक है अग्निमय पत्थर प्राथमिक खनिज के रूप में। यह इन चट्टानों को डेटिंग करने के लिए विशेष रूप से मूल्यवान बनाता है, जिनकी उम्र को इंगित करने के लिए कोई जीवाश्म नहीं है।

चौथा, जिक्रोन शारीरिक रूप से कठिन है और इसकी उच्च घनत्व के कारण कुचल रॉक नमूनों से आसानी से अलग हो जाता है।

यूरेनियम-सीड डेटिंग के लिए कभी-कभी उपयोग किए जाने वाले अन्य खनिजों में मोनाजाइट, टिटानाइट और दो अन्य जिरकोनियम खनिज, बैडलेइट और जिरकोनोलाइट शामिल हैं। हालांकि, जिरकोन एक पसंदीदा है कि भूवैज्ञानिक अक्सर "जिक्रोन डेटिंग" का उल्लेख करते हैं।

लेकिन यहां तक ​​कि सबसे अच्छे भूगर्भीय तरीके अपूर्ण हैं। एक चट्टान पर डेटिंग में कई पर यूरेनियम-लीड माप शामिल हैं zircons, तो डेटा की गुणवत्ता का आकलन। कुछ क्षेत्रों को स्पष्ट रूप से परेशान किया जाता है और उन्हें नजरअंदाज किया जा सकता है, जबकि अन्य मामलों को न्याय करना मुश्किल है। इन मामलों में, कॉनकॉर्डिया आरेख एक मूल्यवान उपकरण है।

कॉनकॉर्डिया पर विचार करें: जिक्रोन की उम्र के रूप में, वे वक्र के साथ बाहर की ओर बढ़ते हैं। लेकिन अब कल्पना कीजिए कि कुछ भूगर्भीय घटना सीसा से बचने के लिए चीजों को परेशान करती है। यह सिरकोर्डिया आरेख पर शून्य की ओर एक सीधी रेखा पर घूमता है। सीधी रेखा जिक्रोन को कॉनकॉर्डिया से दूर ले जाती है।

यह वह जगह है जहाँ कई zircons से डेटा महत्वपूर्ण है। परेशान करने वाली घटना ज़ीरकॉन को असमान रूप से प्रभावित करती है, कुछ से सभी लीड को अलग कर देती है, केवल इसका हिस्सा दूसरों से और कुछ को छोड़ दिया जाता है। इसलिए इन क्षेत्रों के परिणाम उस सीधी रेखा के साथ होते हैं, जो एक कलह कहलाता है।

अब कलह पर विचार करें। अगर एक 1500 मिलियन साल पुरानी चट्टान एक कलह पैदा करने के लिए परेशान है, तो एक और अरब डॉलर के लिए undisturbed है, संपूर्ण डिसॉर्डिया रेखा कॉनकॉर्डिया की वक्र के साथ माइग्रेट करेगी, हमेशा की उम्र की ओर इशारा करती है अशांति। इसका मतलब यह है कि जिरकोन डेटा न केवल हमें बता सकता है जब एक चट्टान का निर्माण हुआ, बल्कि यह भी कि जब उसके जीवन के दौरान महत्वपूर्ण घटनाएं हुईं।

सबसे पुराना जिरकोन अभी तक 4.4 बिलियन साल पहले की तारीखों से मिलता है। यूरेनियम-लीड विधि में इस पृष्ठभूमि के साथ, आपको विस्कॉन्सिन विश्वविद्यालय पर प्रस्तुत शोध की गहरी सराहना हो सकती है "पृथ्वी का सबसे पहला टुकड़ा"पृष्ठ, सहित में 2001 का पेपर प्रकृति जिसने रिकॉर्ड-सेटिंग तिथि की घोषणा की।