UPbikamäärityksissä

UPbikamääritykset ovat geokronologian menetelmä, jossa näytteiden ikä määritetään mittaamalla uraanin ja sen hajoamistuotteiden Pb-isotooppien suhteita. Yleisimmin tutkittava mineraali on zirkoni, mutta myös monazit ja muut mineraalit voivat antaa luotettavia tuloksia. Perusperiaate perustuu kahteen radioaktiiviseen hajoamiseen: 238U hajoaa 206Pb:ksi ja 235U hajoaa 207Pb:ksi, joiden puolustusajat ovat noin 4,47 miljardia vuotta ja 0,704 miljardia vuotta. Näiden kahden riippumattoman hajoamissyklin avulla voidaan sekä todentaa että tarkentaa näytteen ikää ja havaita mahdollinen Pb:n menetys tai vanhempien tapahtumien merkitys.

Mittaustekniikat UPb-määrityksissä ovat useita. Yleisimpiä ovat TIMS-hajoitusmassa-tekniikat kuten CA-TIMS (chemical abrasion TIMS), jotka vähentävät Pb-lähtöä ja parantavat vanhojen näytteiden luotettavuutta. Siksi TIMS on arvostettu tarkkuuden vuoksi. In-situ -menetelmistä käytetään esimerkiksi SIMS- ja LA-ICP-MS -mittauksia, jotka mahdollistavat hiusja pieninäytteiden ikärajauksen eri kohdista mineraalista.

Tulosten tulkinta perustuu usein Concordia-diagrammiin, jossa 206Pb/238U ja 207Pb/235U -suhteet voidaan tarkastella samanaikaisesti. Kun kaksi järjestelmää antaa sama ikä, tulos on concordant; Pb-luovuttamisen aiheuttama discordia johtaa linjaan tai hajontaan. Alkuperäisen Pb:n (non-radiogeeninen Pb) korjaaminen sekä standardien käyttö ovat keskeisiä osa-alueita.

UPb-määritykset ovat keskeisiä vanhojen kivilajien ja kivilajien kehityksen tutkimuksessa sekä magmamaisesti syntyneiden muodostumien ajoituksessa. Menetelmien kehitys, kuten kemiallinen abrasiovalikoima ja maanpinnan instrumentointi, ovat parantaneet sekä tarkkuutta että säilyvyyttä näytteistä.