Descripción general de la geoquímica Sr-Nd-Hf
Los isótopos radiogénicos de larga vida – particularmente estroncio (Sr), neodimio (Nd) y hafnio (Hf) – se utilizan principalmente en estudios de tierra sólida y ciencias del sistema terrestre para investigar la evolución de rocas ígneas y metamórficas, detectar fuentes de sedimentos, regímenes de meteorización continental, determinar procedencia del polvo, fuentes hidrotermales y patrones de circulación oceánica (pasados y presentes). Estos isótopos radiogénicos de larga vida se caracterizan por un lento decaimiento del isótopo padre comparado con la edad del Sistema Solar.
Especies de isótopos de estroncio (Sr), neodimio (Nd), hafnio (Hf) y plomo (Pb) que se usan comúnmente en estudios geoquímicos
El estroncio tiene cuatro isótopos de origen natural (88Sr, 87Sr, 86Sr, 84Sr), con abundancias de aproximadamente 83%, 7%, 10% y <1%, respectivamente. El estroncio-87 es producto del decaimiento beta de 87Rb con una vida media de 48.800 millones de años. La relación isotópica 87Sr/86Sr se utiliza generalmente para investigaciones geológicas y ambientales. En el sistema samario-neodimio (Sm–Nd), 147Sm decae a la hija radiogénica 143Nd con una una vida media de 106 billones de años.
Más información sobre tipos de muestras y selección para análisis Sr-Nd-Hf.
Caracterización geoquímica y detección de fuentes
El ratio 87Sr/86Sr es una función de la concentración de rubidio (Rb), origen geoquimico y edad de la roca madre. Debido a la gran masa atómica de Sr, la relación permanece esencialmente sin cambios a medida que la roca se meteoriza y se mueve a través del ciclo del agua y la cadena alimenticia. Por ende, el ratio de 87Sr/86Sr es ampliamente usado en estudios de caracterización geoquímica, detección de fuentes, predicción de contaminación e investigaciones de migración y movilidad.
Obtenga más información en nuestras publicaciones:
Análisis isotópicos en huesos: datación, análisis ambiental y migración
Uso de análisis isotópicos para determinar la dieta de herbívoros y omnívoros
Geochemical fingerprinting of dust (Sharifi et al, 2018, EPSL).
Geología
La diferenciación de Sm y Nd durante la fusión y evolución del magma junto con el crecimiento interno de 143Nd, da como resultado la caracterización geoquímica de 143Nd/144Nd en las rocas, que varían en función de la edad y la litología.
El decaimiento radioactivo de 176Lu a 176Hf con una vida media de 35.9 billones de años, ha demostrado ser una herramienta eficaz para rastrear la historia del Sistema Solar y la evolución del manto-corteza. La composición isotópica de Nd y Hf se expresan normalmente usando la notación épsilon (εNd y εHf), que denota la desviación de las relaciones 143Nd/144Nd y 176Hf/177Hf de los valores del depósito uniforme condrítico (CHUR) de 0,512638 y 0,282785 respectivamente en partes por 10.000.
Más información sobre el sistema istotópico de Sr-Nd-Hf-Pb
Detección de fuentes de polvo y circulación atmosférica
Los isótopos estroncio-neodimio-hafnio (Sr-Nd-Hf) son inherentes a muchos escenarios geológicos y por ende, han sido utilizados para identificar el orígen de sedimentos y polvo. Al rastrear la composición del polvo en función de estos isótopos, es posible determinar con precisión el entorno geológico del origen.
Más información sobre análisis de muestras de polvo mineral
Referencias
Sharifi, A., Murphy, L.N., Pourmand, A., Clement, A.C., Canuel, E.A., Beni, A.N., Lahijani, H.A., Delanghe, D. and Ahmady-Birgani, H., (2018). Early-Holocene greening of the Afro-Asian dust belt changed sources of mineral dust in West Asia. Earth and Planetary Science Letters, 481, pp.30-40. DOI: 10.1016/j.epsl.2017.10.001