Geoquímica d'isòtops

De Viquipèdia
Salta a: navegació, cerca

La geoquímica dels isòtops és un aspecte de la geologia basat en l'estudi de la variació natural de l'abundància relativa d'isòtops de diversos elements químics. Les variacions en l'abudància isotòpica es mesuren mitjançant l'espectrometria de massa de la relació d'isòtops i pot revelar informació sobre les edats i els orígens de la roca, l'aire o les masses d'aigua o bé de processos de mesclaentre elles.

La geoquímica d'isòtops estables s'ocupa en gran manera de la variació isotòpica com a resultat de fraccionament d'isòtops.En canvi la geoquímica d'isòtops radiogènica s'ocupa de la produïda per la radioactivitat natural.

Geoquímica d'isòtops estables[modifica]

En la geoquímica d'isòtops estables, els enriquiments s'expressen en parts l "per mil" (‰, parts per miler).[1] Aquests enriquiments (δ) representen la relació d'isòtop pesant a la llum en la mostra sobre la relació estàndard. Això és,

Carboni[modifica]

El carboni té dos isòtops estables, 12C i 13C, i un isòtop radioactiu, 14C.

La relació d'isòtop estable de carboni, δ13C, es mesura contrastant la Belemnita Vienna Pee Dee(VPDB).[2] Els isòtops estables de carboni es fraccionen principalment per la fotosíntesi (Faure, 2004). La relació 13C/12C també és un indicador del paleoclima .[1] Ocasionalment les puntes en la relació global 13C/12C han estat útils com marcadors estratigràfics per a la quimioestratigrafia, especialment durant el Paleozoic.[3]

La relació 14C ha estat usada per rastrejar la circulació oceànica, entre altres coses.

Nitrogen[modifica]

El nitrogen té dos isòtops estables, 14N, i 15N. La relació entre ambdós es mesura respecte al nitrogen en l'aire ambient.[2] Les relacions de nitrogen sovint estan relacionades amb les activitats agrícoles. També s'usa la relació de nitrogen per tal de mesurar la quantitat de bescanvi d'aire entre l'estratosfera i la troposfera usant les dades de l'òxid de nitrogen (N2O).[4]

Oxigen[modifica]

L'oxigen té tres isòtops estables, 16O, 17O, i 18O. Les proporcions d'oxigen es mesuren en relació a l Vienna Standard Mean Ocean Water (VSMOW) o el Vienna Pee Dee Belemnite (VPDB).[2] Les variacions en les proporcions dels isòtops d'oxigen es fan servir per traçar els moviments dels gasos en aigua paleoclimes o atmosfera,[1] [5] Les relacions dels isòtops en fòssils de foraminífers han estat usats per a deduir la temperatura dels mars antics.[6]

Isòtops antropogènics[modifica]

Triti heli 3[modifica]

El triti va ser alliberat a l'atmosfera durant les proves atmosfèriques de bombes atomiques. La desintegració radioactiva del triti produeix el gasnoble heli-3 (3H/3He) que permet estimar l'edat de les aigües subterrànies recents.


Notes[modifica]

  1. 1,0 1,1 1,2 Drever, James. The Geochemistry of Natural Waters. New Jersey: Prentice Hall, 2002, p. 311–322. ISBN 0-13-272790-0. 
  2. 2,0 2,1 2,2 «USGS -- Isotope Tracers -- Resources -- Isotope Geochemistry». [Consulta: 18 gener 2009].
  3. «[http://u.osu.edu/saltzman.11/files/2014/05/P3_2002_SD-203uave.pdf Carbon isotope (d13C) stratigraphy across the Silurian-Devonian transition in North America: evidence for a perturbation of the global carbon cycle]». Paleogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2002.
  4. Park, S.; Atlas, E. L.; Boering, K. A. «Measurements of N2O isotopologues in the stratosphere». Journal of Geophysical Research, 109, D1, 2004, pàg. D01305. Bibcode: 2004JGRD..10901305P. DOI: 10.1029/2003JD003731.
  5. Brenninkmeijer, C. A. M.; Janssen, C.; Kaiser, J.; Röckmann, T.; Rhee, T. S.; Assonov, S. S. «Isotope effects in the chemistry of atmospheric trace compounds». Chemical Reviews, 103, 12, 2003, pàg. 5125–5161. DOI: 10.1021/cr020644k. PMID: 14664646.
  6. Emiliani, C.; Edwards, G. «Tertiary ocean bottom temperatures». Nature, 171, 4359, 1953, pàg. 887–888. Bibcode: 1953Natur.171..887E. DOI: 10.1038/171887c0.

Referències[modifica]

Generals[modifica]

Isòtops estables[modifica]

3He/4He[modifica]

  • Burnard P.G., Farley K.A., & Turner G., 1998. "Multiple fluid pulses in a Samoan harzburgite", Chemical Geology, 147: 99-114.
  • Kirstein L. & Timmerman M., 2000. "Evidence of the proto-Iceland lume in northwestern Ireland at 42Ma from helium isotopes", Journal of the Geological Society, London, 157: 923-927.
  • Porcelli D. & Halliday A.N., 2001. "The core as a possible source of mantle helium", Earth and Planetary Science Letters, 192: 45-56.

Re-Os[modifica]

  • Arne D., Bierlein F.P., Morgan J.W., & Stein H.J., 2001. "Re-Os dating of sulfides associated with gold mineralisation in central Victoria, Australia", Economic Geology, 96: 1455-1459.
  • Martin C., 1991. "Osmium isotopic characteristics of mantle-derived rocks", Geochimica et Cosmochimica Acta, 55: 1421-1434.

Enllaços externs[modifica]