Rubidium-strontiumdatering

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

Rubidium-strontium datering is een methode van radiometrische datering die gebruikmaakt van het rubidium-strontium systeem, waarin het radio-isotoop 87Rb vervalt naar 87Sr. Vanwege de hoge halveringstijd wordt deze methode vooral in de geologie gebruikt.

Methode[bewerken]

De kernreactie voor het verval is:

87Rb → 87Sr + β-

De halveringstijd van deze reactie is 48 miljard jaar. Voor de datering wordt gebruikgemaakt van een andere isotoop van strontium, 86Sr. De veronderstelde verhouding tussen 86Sr en 87Sr tijdens de blokkeringstemperatuur (oftewel tijdens de vorming van het materiaal) wordt vergeleken met deze verhouding in het onderzochte materiaal om de hoeveelheid 87Sr te meten die door verval uit 87Rb is ontstaan.

Achtergrond[bewerken]

Omdat rubidium en strontium geochemisch erg verschillende affiniteiten hebben (ze komen in andere verbindingen voor) varieert de verhouding tussen de twee in de natuur sterk. Dit maakt het systeem ideaal voor het opstellen van een isochron, waarvoor liefst zo veel mogelijk verschillende ratio's kunnen worden gemeten.

Zowel rubidium als strontium zijn lithofiele elementen die veel in de gesteenten van de aardkorst voorkomen. Bij stolling van een magma zal strontium (als vervanging voor calcium) in de uitkristalliserende plagioklaas kristallen gaan zitten, terwijl rubidium in de smelt blijft. Als ook andere kristallen beginnen te vormen (hornblende, mica's) zal daarin in verhouding meer rubidium zitten, met andere woorden: in dezelfde stollingsgesteenten kan de verhouding tussen de twee erg verschillen per mineraal. Om een ischron op te stellen worden daarom vaak de verschillende mineralen apart gemeten met een massaspectrometer. Soms wordt ook het gehele gesteente gemeten.

De blokkeringstemperatuur van het systeem is rond de 650 °C, een aanname die bij meten gedaan wordt is dat na overschrijding van deze temperatuur geen diffusie meer plaats kan vinden.

Een nadeel van de methode is dat rubidium en strontium mobiele elementen zijn, en door metasomatisme uit het gesteente gehaald of er juist aan toegevoegd kunnen worden. Voor een gesteente met rubidium-strontium onderzocht kan worden moet daarom eerst de metamorfe geschiedenis ervan worden achterhaald.

Toepassingen[bewerken]

Rubidium-strontium datering wordt veel toegepast in de geochronologie, de wetenschap die zich bezighoudt het dateren van gesteenten.

De methode wordt ook toegepast in forensisch onderzoek, paleontologie en archeologie, omdat het ratio 87Sr/86Sr in skeletten of ceramiek hetzelfde is als het gesteente waarop het organisme geleefd heeft of waarvan de ceramiek gemaakt werd. Door dit ratio te meten kunnen vroegere migratiepatronen worden vastgesteld.

De 87Sr/86Sr ratio in zeewater schommelt langs de geologische tijdschaal. Door verschillen in spreidingssnelheden, erosiesnelheden en de ligging van tektonische platen door de tijd wordt strontium in andere isotopenverhoudingen door rivieren naar zee gevoerd. Het ratio 87Sr/86Sr kan in kalksteen worden gemeten dankzij de relatief gemakkelijke opname van strontium in kalk. Het ratio is voor het Kenozoïcum vrij goed bekend, maar voor oudere tijdvakken is dit lastiger vast te stellen.

Bronnen, noten en/of referenties
  • (en) W.M. White, 2001: Geochemistry, hoofdstuk 8: Radiogenic Isotope Geochemistry online handboek
  • (en) Jacobsen S.B., Wills J., Yin Q., 2000. Seawater isotope records, crustal evolution, tectonics and atmospheric evoltion. Proceedings of the Seventh Annual V.M. Goldschmidt Conference, 2000. PDF samenvatting
  • (en) USGS (2004) Resources on Isotopes: Strontium, [1]