Geocronología detrítico de circón


La geocronología de circonio detrítico es la ciencia que analiza la edad de los circones depositados dentro de una unidad sedimentaria específica mediante el examen de sus radioisótopos inherentes , más comúnmente la relación entre uranio y plomo . El nombre químico del circón es silicato de circonio y su fórmula química correspondiente es Zr SiO 4 . El circón es un accesorio común o constituyente de oligoelementos de la mayoría de los granitos y félsicos.rocas ígneas. Debido a su dureza, durabilidad e inercia química, el circón persiste en depósitos sedimentarios y es un componente común de la mayoría de las arenas. Los circones contienen trazas de uranio y torio y se pueden fechar utilizando varias técnicas analíticas modernas. Se ha vuelto cada vez más popular en los estudios geológicos a partir de la década de 2000, principalmente debido al avance de las técnicas de datación radiométrica . [1] [2] Los datos de la edad del circón detrítico se pueden utilizar para restringir la edad máxima de depósito, determinar la procedencia , [3] y reconstruir el entorno tectónico a escala regional. [4]

Los circones detríticos son parte del sedimento derivado de la meteorización y la erosión de rocas preexistentes. Dado que los circones son pesados ​​y muy resistentes en la superficie de la Tierra, [5] muchos circones se transportan, depositan y conservan como granos detríticos de circonio en rocas sedimentarias . [3] (Ver Figura 2, tenga en cuenta que el diagrama se usa para la ilustración del concepto. El circón detrítico en realidad puede ser producto de todo tipo de rocas, no necesariamente rocas ígneas)

Los circones detríticos suelen conservar propiedades similares a las de sus rocas ígneas originales , como la edad, el tamaño aproximado y la química mineral. [6] [7] Sin embargo, la composición de los circones detríticos no está completamente controlada por la cristalización del mineral de circón. De hecho, muchos de ellos son modificados por procesos posteriores del ciclo sedimentario. Dependiendo del grado de clasificación física , abrasión mecánica y disolución, un grano de circonio detrítico puede perder algunas de sus características inherentes y ganar algunas propiedades sobreimpresas como forma redondeada y tamaño más pequeño. [5] A mayor escala, dos o más tribus de circones detríticos de diferentes orígenes pueden depositarse dentro del mismocuenca sedimentaria . Esto da lugar a una complejidad natural de asociar poblaciones de circonio detrítico y sus fuentes. [3]

No hay reglas establecidas para la selección de muestras en estudios de geocronología de circonio detrítico. El objetivo y la escala del proyecto de investigación rigen el tipo y número de muestras tomadas. En algunos casos, el tipo de roca sedimentaria y el ajuste deposicional pueden afectar significativamente el resultado final. [3] Los ejemplos incluyen:

Una vez recolectadas las muestras de roca, se limpian, se cortan, se trituran y se muelen mediante procedimientos estandarizados. Luego, los circones detríticos se separan del polvo de roca fina de tres formas diferentes, a saber, separación por gravedad usando agua, separación magnética y separación por gravedad usando líquido pesado. [11] En el proceso, los granos también se tamizan según su tamaño. El tamaño de grano comúnmente utilizado para el análisis de procedencia de zircón detrítico es 63-125 μm, que es equivalente al tamaño de grano de arena fina. [12]

Hay dos tipos principales de análisis de circón detrítico: análisis cualitativo y análisis cuantitativo. La mayor ventaja del análisis cualitativo es poder descubrir todo el origen posible de la unidad sedimentaria, mientras que el análisis cuantitativo debería permitir una comparación significativa de las proporciones en la muestra. [3]


Fig.1 - Granos de circonio en la vida real (Moneda por escala)
Fig.2 - Diagrama simple que ilustra la formación de circonitas ígneas, los procesos de estos que se convierten en circonitas detríticas y las diferencias entre circonitas ígneas y detríticas.
Fig. 3 - Imágenes esquemáticas de 3 circonitas bajo diferentes instrumentos de imagen. Modificado de Corfu et al. (2003), Nemchin y Pidgeon (1997) y JM Hanchar
Fig.4 - Foso de ablación láser (análisis de puntos en LA-ICPMS) en un grano de circón
Fig. 5 - Diagrama que ilustra dos formas principales de circón y sus conjuntos con índices de Miller, con referencia a Corfú et al. (2003) y Wang y Zhou (2001)
Fig. 6 - Distribución global de la edad del circón detrítico en un diagrama de frecuencia versus edad geológica. Modificado de Voice et al. (2011)
Fig. 7 - Diagrama esquemático que muestra la naturaleza de la roca madre y su proximidad a las cuencas sedimentarias en múltiples escenarios tectónicos. Modificado de Cawood et al. (2012)
Fig. 8 - Gráfico que ilustra la zona generalizada para curvas proporcionales acumulativas de CA-DA en cuencas convergentes. Modificado de Cawood et al. (2012)
Fig. 9 - Gráfico que ilustra la zona generalizada para curvas proporcionales acumulativas de CA-DA en cuencas de colisión. Modificado de Cawood et al. (2012).
Fig. 10 - Gráfico que ilustra la zona generalizada para curvas proporcionales acumulativas de CA-DA en cuencas extensionales. Modificado de Cawood et al. (2012)