Datación con samario-neodimio
La datación con samario-neodimio es un método de datación radiométrica útil para determinar la edad de rocas y meteoritos , basado en la descomposición radiactiva de un isótopo de samario de vida prolongada ( 147 Sm) a un isótopo de neodimio radiogénico ( 143 Nd). Las proporciones de isótopos de neodimio junto con las proporciones de samario-neodimio se utilizan para proporcionar información sobre la edad y la fuente de las fusiones ígneas . A veces se supone que en el momento en que se forma el material de la corteza a partir del manto la proporción de isótopos de neodimio depende solo del momento en que ocurrió este evento, pero luego evoluciona de una manera que depende de la nueva proporción de samario a neodimio en el material de la corteza, que será diferente de la proporción en el material del manto. La datación con samario-neodimio nos permite determinar cuándo se formó el material de la corteza.
La utilidad de la datación Sm-Nd se deriva del hecho de que estos dos elementos son elementos de tierras raras y, por lo tanto, en teoría, no son particularmente susceptibles a la partición durante la sedimentación y la diagénesis . [1] La cristalización fraccionada de minerales félsicos cambia la relación Sm/Nd de los materiales resultantes. Esto, a su vez, influye en la velocidad a la que aumenta la relación 143 Nd/ 144 Nd debido a la producción de 143 Nd radiogénico .
El samario tiene cinco isótopos naturales y el neodimio tiene siete. Los dos elementos se unen en una relación padre-hijo por la descomposición alfa del padre 147 Sm al hijo radiogénico 143 Nd con una vida media de 1,06 × 1011 años y por la desintegración alfa de 146 Sm (un nucleido casi extinto con una vida media de 6,87 × 107 años) para producir 142 Nd.
Para encontrar la fecha en la que se formó una roca (o un grupo de rocas) se puede utilizar el método de datación isócrona . [2] La isócrona Sm-Nd representa la relación entre el 143 Nd radiogénico y el 144 Nd no radiogénico frente a la relación entre el isótopo original 147 Sm y el isótopo no radiogénico 144 Nd. El 144 Nd se utiliza para normalizar el isótopo radiogénico en la isócrona porque es un isótopo de neodimio estable y relativamente abundante.
Alternativamente, se puede suponer que el material se formó a partir del material del manto que seguía el mismo camino de evolución de estas proporciones que las condritas , y luego nuevamente se puede calcular el tiempo de formación (ver #El modelo CHUR ). [2] [1]
La concentración de Sm y Nd en los minerales de silicato aumenta con el orden en que cristalizan a partir de un magma según la serie de reacciones de Bowen . El samario se acomoda más fácilmente en minerales máficos , por lo que una roca máfica que cristaliza minerales máficos concentrará neodimio en la fase de fusión en relación con el samario. Por lo tanto, a medida que una masa fundida sufre una cristalización fraccionada de una composición máfica a una más félsica, la abundancia de Sm y Nd cambia, al igual que la relación entre Sm y Nd.
