Termometria izotopowa.

• Termometry geochemiczne – w zależności od temp kryształy wchodzą do reakcji w mniejszej lub większej temp. Służą do określenia warunków tworzenia się minerałów np. w zależności od temp różny jest skład oliwinu – zawartość wapnia.
  W bardzo wysokich temp hematyt może zawierać glin. Po tym wszystkim określamy warunki przebiegu procesów.

• Badania inkluzji fluidalnych – w trakcie wzrostu kryształu może on przechwycić i zamknąć stop macierzysty

• Metoda izotopowa – dla skał osadowych i hydrotermalnych ma największe znaczenie (metoda paleotemperatur)

Warunki zastosowania:

• Musi być osiągnięta równowaga w reakcji wymiany izotopowej

• Musi być zachowany skład izotopowy od tego etapu

• Jeśli składnik ciekły się nie zachowuję, musi być znany jego skład z tamtego etapu

• Należy eksperymentalnie określić zależność składu izotopowego od temperatury

A¹B + A²C = A² + A¹C

Δ_B-C = 1000_lnα= A * 10⁶ T^-2 + B

1000_lnα = współczynnik frakcjonowania

A, B – wyznaczane eksperymentalnie

Metody izotopowe od ciśnienia nie zależą, dlatego pomija się je podczas obliczeń. Należy znać współczynnik frakcjonowania zależny od temp.

Skład izotopowy siarki w minerałach krystalizuje obok siebie – minerały siarczkowe (galena, piryt). Z wykresu odczytujemy temperaturę. Wykres opisany jest na 3 osiach: 1000_lnα H₂S i 10⁶ T^-2 oraz temp. Im wykres położony bardziej stromo tym bardziej dokładny.

Paleotemperatury oceanów - w jakich warunkach utworzyły się osady węglanowe, rodzaj klimatu w danym okresie – wyznaczane izotropowo na podstawie O pomiędzy CaCO₃ .

1/3 CaCO₃ ¹⁶ + H₂O¹⁸ 1/3 CaCO₃¹⁸ + H₂O¹⁶

Skał izotopowy wody, z której powstaje kalcyt czy aragonit jest zależny od zasolenia. Niższe wartości dla klimatu chłodnego a wyższe dla tropikalnego. Wzrost zasolenia o 1‰ prowadzi do wzrostu α o 0.29. Przy topieniu się lodowców (lekki skład izotopowy) miesza się z wodą morską i przesuwa się ku niższym wartością.

W jaki sposób można ustalić temp w morzu eoceńskim, w którym występują osady węglanowe i nieznany jest skład izotopowy? Wykorzystujemy, mikroskamieniałości – otwornice węglanowe.

W składzie izotopowym skorupki otwornic żyjących, jako plankton przy powierzchni zapisana jest temp. Wraz z wahaniami. Otwornice bentosowe zapisują warunki, jaki były na dnie morza (tam temp jest stała). Wiec do określania składu izotopowego są brane pod uwagę otwornice bentosowe. Inne organizmy się nie nadają, ponieważ w składzie ich skorupek dochodzi do frakcjonowania.

Podczas diagenezy dochodzi do zmiany składu izotopowego. Jeśli diageneza zachodzi w warunkach morskich to nie ma wpływu na skład izotopowy zapisany w organizmach. Na powierzchni skały zarażone są na wody opadowe wiec nie są branie pod uwagę.

Określenie temp krystalizacji krzemianów w skała łach:

• Zastosowanie termometru izotopowego – oparty o izotopy krzemu w warunkach magmowych.

Jak sprawdzić czy minerały są w stanie równowagi? Wykonać analizę dla kilku par minerałów. Jeśli wykres temp ułoży się liniowo znaczy, że minerały osiągnęły równowagę.