Kayaçlarda Radyometrik Yaş Tayini Yöntemleri
Jeokronoloji,jeolojik olayları radyometrik yöntemlerle yaÅŸlandırmayı amaçlayan çok disiplinli bir çalışma konusudur.Radyometrik yaÅŸtayinleri ise magmatik kayaların jeolojik geçmiÅŸlerinin irdelenmesinde dolaysız olarak kullanabilicek tek araçtırlar.
Günümüzde yaygın bir biçimde kullanılan yaÅŸ tayini yöntemlerinden baÅŸlıcaları olan K-Ar,Rb-Sr,U-Th-Pb ve Sm-Nd yöntemleri,K,Rb,U,Th,Sm izotoplarının radyoaktif bozunmasına dayanır.YaÅŸ tayini için kullanılan izotopların ana elementleri ya Ar gibi bir asil gaz, ya da Sr,Pb,Nd,Th,U gibi iz elementleridir.
2) Magmatik Kayaçların YaÅŸlandırılmasında Kullanılan Yöntemler
K-Ar,Rb-Sr,U-Th-Pb ve Sm-Nd ve fizyon izi gibi jeokronolojik yöntemlerle genelde magmatizma,metamorfizma ve sedimantasyon olaylarını yaÅŸlandırmak mümkündür.Bu yöntemlerin teker teker ya da birkaçının bir arada tüm kaya örneklerine ya da minerallere uygulanması ile magmatizmaya iliÅŸkin intrüzyon,soÄŸuma,yeniden ısınma gibi olaylar yaÅŸlandırılabilir.Seçilecek olan yaÅŸlandırma yöntemi,kayanın ya da minerallerin türüne,kimyasal bileÅŸimine,mineralojik ve petrografik özelliklerine baÄŸlı olarak belirlenir.Kimi yöntemler çok yaÅŸlı jeolojik olayları belirlemekte etkiliyken kimileri sadece belirli kimyasal bileÅŸimdeki kayalara ya da az sayıdaki bazı minerallere uygulanabilir.
3)Samariyum-Neodimiyum Yöntemi
Sm-Nd yönteminin geliÅŸmesi, kosmokimyasal araÅŸtirmalarin,meteoritlerin ve Ay örneklerinin incelenmesinin dogrudan sonucu olup oldukça yeni bir yöntemdir.Kosmokimyasal alanda ortaya çikardigi geliÅŸmeler ve yer kabugu kayaçlarindaki uygulamalari bu yöntemi etkin bir araÅŸtirma araci durumuna getirmiÅŸtir.
3.1) Sm-Nd yönteminin jeokronometredeki önemi
Sm ve Nd lantanitler (Nadir Toprak Elementleri)grubuna aittir.Bu iki elementin birçok izotopu vardır:samaryum 144,148,149,150,152,154; neodimiyumun 142,143,144,145,146,147,148,149,150, 147Sm radyoaktif olup dezentegrasyon ile duraylı olan 143Nd’e dönüÅŸür:
147Sm’nin T periyodu 1,06 10 yıl olup 6.54 10 /yıl olan dezentegrasyon sabitine karşılık gelir.Bu dezentegrasyon sabiti çok düÅŸük olduÄŸundan Sm-Nd yöntemi,genç yaÅŸlardan çok, bir milyar yıldan daha yüksek yaÅŸların tayini için uygundur.Yöntem için üst sınır 100 milyon yıl dolayındadır.
Sm-Nd yöntemi,aÅŸagidaki üç ÅŸekilde yaÅŸ tayini yapmaya olanak saglar:
1.Klasik yaÅŸ hesaplamalari
2.Mineraller ve kayaçlar için izokron çizimleri
3.YaÅŸ modelleri oluÅŸturulmasi.
3.2) Klasik yaÅŸlar
Rb-Sr yönteminde olduÄŸu gibi baÅŸlangıç 143Nd/144Nd oranına seçilmiÅŸ bir deÄŸer verilerek yaÅŸ hesapları yapılabilir.
147Sm’nin T periyodunun uzun olması,Sm/Nd oranının zayıf deÄŸiÅŸkenliÄŸi jeolojik sistemlerde kütle spektrometresi ile ölçülen 143Nd/144Nd oranının fazla deÄŸiÅŸmesine neden olur.Bunun sonucu olarak ,pratik uygulamalarda klasik yaÅŸ hesaplaması yapılmaz.
3.3) İzokron Yaşı
Y=b+xa türünden bir dogru denklemi olan aÅŸagidaki eÅŸitlikte ÅŸayet t bir sabit ise Sm-Nd yöntemi izkronlarin elde edilmesine olanak verir
Ä°zokronlar,toplam kayaç analizlerinden veya kayaçtan ayıklanmış minerallerin analizlerinden itibaren çizilebilir.Nadir toprak elementlerinin jeokimyasal açıdan özel davranışları nedeniyle tüm kayaçtan itibaren izokron elde edilmesi çok nazik bir konudur.
Çünkü, genelde diyagramlar üzerindeki noktalar iyi bir hassasiyet elde edilecek ÅŸekilde yayilmamiÅŸlardir.Buna karÅŸin ,Sm/Nd oranlari farkli minerallerde yeterince farkli olduklari için mineral analizlerin itibaren izokron elde edilmesi kolaydir.Bunun ,tüm kayaç analizleri kullanilmasina göre diger bir avantajida mineraller için önerilen ayni köken varsayiminin kolaylikla denetlenebilmesine olanak saglamasidir.Magmatik kökenli mineraller için elde edilen yaÅŸ,minerallerin kristalleÅŸme yaÅŸidir.Åžayet metamorfik mineraller üzerinde ölçüm yapilmiÅŸsa,tekrar kristalleÅŸme sirasinda Sm ve Nd yeniden dagilima ugradiklari için metamorfizma yaÅŸi saptanmiÅŸ olur.
Rb/Sr yöntemini konu alan bir sonraki bölümde görülecegi gibi Sr’un hareketliligi nedeniyle mineraller üzerinde elde edilen izokronlar oldukça kolaylıkla deÄŸiÅŸtirilebilir.Aynı deÄŸiÅŸikliklerin yapılması ise Sm/Nd yöntemi için geçerli deÄŸildir.
Tags: İzokron Yaşı, Jeokronoloji, K, K-Ar, Magmatik Kayaçlar, Magmatik Kayaçların Yaşlandırılması, magmatizmaya ilişkin intrüzyon, Nd, Pb, Radyometrik yaştayinleri, radyometrik yöntemler, Rb, Rb-Sr, Rb/Sr yöntemini, Samariyum-Neodimiyum Yöntemi, Sm izotoplarının radyoaktif bozunması, Sm-Nd yöntemi, Sm-Nd yöntemleri, Sr, Th, U, U gibi iz elementleri, U-Th-Pb
