Θεωρητική προσέγγιση της διαδικασίας διαχωρισμού, επιλογής και ανάλυσης ζιρκονίων για χρονολογηση με τη μέθοδο U-Pb = Zircon separation, selection and analysis for U-Pb datingQ theoretical aproach.

Περίληψη

Στην παρούσα εργασία εξετάζονται οι τρόποι χρονολόγησης πετρωμάτων με τη μέθοδο ουρανίου-μολύβδου (U-Pb). Η εργασία ειδικότερα πραγματεύεται τη μελέτη του μαγματικού ζιρκονίου σε πυριγενή πετρώματα για την εύρεση της ηλικίας. Αρχικά, παρουσιάζονται οι λόγοι για τους οποίους το ζιρκόνιο αποτελεί το καταλληλότερο ορυκτό για την χρονολόγηση αυτή, με αναφορά στις ιδιότητες του και το είδος πετρωμάτων στα οποία βρίσκεται, και που ενδείκνυνται για τη μέθοδο U-Pb. Στη συνέχεια, περιγράφονται οι διαδικασίες που ακολουθούνται στο ύπαιθρο, όσον αφορά τη δειγματοληψία και στο εργαστήριο με τις επιμέρους μεθόδους διαχωρισμού των ορυκτών. Η περιγραφή της εργαστηριακής έρευνας περιλαμβάνει τη διαδικασία διαχωρισμού των ζιρκονίων από τα υπόλοιπα ορυκτά του πετρώματος και την επιλογή των κατάλληλων κρυστάλλων για χρονολόγηση με βάση εικόνες καθοδοφωταύγειας. Ακολουθεί περιγραφή των βασικών στοιχείων της μεθόδου U-Pb που αφορούν τη ραδιενεργό διάσπαση του ουρανίου και την κατασκευή των διαγραμμάτων ισόχρονης. Περιγράφονται οι πιο συχνές σε χρήση μέθοδοι φασματομετρίας μάζας για την ανάλυση των ζιρκονίων και συγκρίνονται ανάλογα με τον σκοπό της ανάλυσης. Αναλύεται η θεωρητική βάση της επεξεργασίας των δεδομένων για τη διόρθωση Pb και βαθμονόμηση U-Pb. Τέλος, παρουσιάζονται δημοσιευμένα δεδομένα αναλύσεων με προβολές στα διαγράμματα ισόχρονης και χρήση εφαρμογών του IsoplotR για την γεωλογική ερμηνεία τους.

U-Pb geochronology principles, used in dating rocks, are examined and the study of magmatic zircons in igneous rocks is particularly discussed. Firstly, the properties that make zircons suitable for this dating method are presented along with the type of rocks that are indicated for the U-Pb method. Following this is the description of the procedures taking place in the field, as for rock sampling, and in the laboratory, as for separating zircons from the other minerals. Lab work includes the selection of high quality, suitable zircon grains using cathodoluminescence (CL) images. The basic principles of the uranium radioactive decay, the isochron diagrams construction and mass spectrometry are described. The most used analytical methods are compared according to the subject of the research. It attempts to approach the data reduction techniques regarding the Pb correction and U-Pb calibration. Lastly, published data are presented on isochron diagrams, in IsoplotR software, for their geological interpretation.