M

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Método de Sm-Nd

• 147Sm ? 143Nd
• ? 6.54 x 10-12 a-1 ? t1/2 106 Ga
• decaimiento a
• Se pueden fechar rocas de edad mayores de 150
  Ma
• Sm y Nd son tierras raras (grupo IIIB)

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• Utilidad del método
• Fechamiento rocas máficas y ultramáficas
• Meteoritos, rocas lunares
• Es un trazador de procesos geológicos del manto y
  corticales
• Minerales que se ocupan
• olivino
• granate
• piroxenos
• anfíboles

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• La relación Sm/Nd en rocas y minerales es siempre
  0.1-0.5 (el granate, uno de los mejores minerales
  para fechamiento por Sm-Nd, tiene 0.539)
• Nd tiende a irse a la corteza (tiene radio iónico
  mayor)
• La rel. Sm/Nd en la corteza es menor que en el
  manto

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Ecuaciones
Consideramos un sistema de edad t

• De la ecuación básica del decaimiento
• puedo escribir
• 143NdP Ndi 147Sm (elt -1)
• en donde P indica la abundancia ahora (presente),
  e i la abundancia inicial de cada isótopo

Dividimos por 144Nd, isótopo estable, con el fin
de tener relaciones isotópicas y no abundancias
absolutas
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• Obtendremos

Estos valores se pueden usar para construir
isócronas La primera es la ecuación de una
recta El valor inicial de 143/144 se obtiene de
la intersección inicial de la isócrona
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t0
Las REE son muy resistentes al intemperismo, por
lo tanto en general la edad que se calcula con
Sm-Nd es la edad del protolito y no del evento
metamórfico
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Interpretaciones

• Se supone que la composición de la nebulosa solar
  sea la composición primitiva.
• DePaolo Wasserburg (1976) analizaron gneises
  arqueanos terrestres, y encontraron que sus
  relaciones iniciales se ubican en una línea que
  representa el reservorio uniforme condrítico
  (CHUR)

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• Se toman las condritas porque se asume que la
  composición inicial de la Tierra sea condrítica
• Siendo que el fraccionamiento relativo entre
  sólido y líquido es muy bajo entre Sm y Nd (los
  dos REE y con un comportamiento similar), se usa
  una notación particular, denominada eNd que
  corresponde a una desviación de 104 de la curva
  del CHUR

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• La línea del CHUR no sufre diferenciación de Sm
  vs. Nd.
• Al momento de separarse corteza y manto, la
  corteza se enriquece en Nd, el manto se empobrece
  (DMdepleted mantle)
• Asociamos
• Sm manto
• Nd corteza
• eNd manto
• eNd- corteza
• eNd0 CHUR

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• Los valores que ocupamos para interpretaciones
  son los valores iniciales.
• Los valores medidos (hoy) van recalculado a la
  edad de la roca (p.ej., hace 1Ga)

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• Para el CHUR los valores de eNd hoy y eNd i son
  iguales y se calculan de la ecuación de arriba
• Para una roca lo tenemos que calcular, ya que no
  conocemos la rel, con dil isotópica

• Los valores actuales (hoy) para el CHUR son

Abundancias y pesos atómicos hay que calcularlos
como para Rb y Sr
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Edades modelo

• Es la edad en la que el Nd fue separado del
  reservorio condrítico, o del manto empobrecido, o
  de la corteza inferior
• No representan una edad verdadera de
  cristalización o enfriamiento
• Dan una idea de cuanto una muestra pueda ser
  antigua 1Ga? 2Ga? 2 horas?
• Cada 10 unidades negativas de ?Nd corresponden a
  1 Ga. Si una muestra de roca tiene ?Nd -15, está
  probablemente hecha de un material extracto del
  manto hace aprox. 1.5Ga. La roca puede ser de 2
  Ma o menos, pero puede haberse formado por fusión
  parcial de una corteza inferior precámbrica

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Cálculo de edad modelo

• Para TCHUR
• Para TDM
• con

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• Para las rocas sedimentarias las Tmodelo
  calculadas son mayores de las estratigráficas
  (hasta 2,000 Ma). Antes de 2,000 Ma hay
  sobreposición hasta hace 2,000 Ma hay producción
  de corteza continental, luego hay reciclaje y
  producción

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• Se puede corelar Sm/Nd con Rb/Sr
• Se corelacionan (eNdCHUR)i con el (eSrUR)i
• MORBS en el cuadrante NW (primitivos)
• Rocas contaminadas en el cuadrante SE
• NB Rb en corteza (incomp)
• Sr en el manto (comp)
• Sm en el manto
• Nd en la corteza

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(No Transcript)