Tesis sobre el tema "Chemical dating"

Kerosene is a common fuel for domestic heating systems. Dating petroleum spill contamination is of considerable International Interest. An accurate determination of the age of spills is needed to inform the process of assigning legal and financial responsibility. The pollution of sons and groundwater by kerosene spills is of major concern to householders and their insurers as well as regulators. Released kerosene may persist in the soil as a source of hazardous hydrocarbons for a long time, but not as long as diesel, because of the low solubility and the moderate to low volatility of kerosene constituents. Generally, hydrocarbons in kerosene biodegrade significantly under aerobic conditions provided that sufficient amounts of essential nutrients are present. Extractable petroleum hydrocarbon (EPH) analyses by Jones Environmental laboratories Ltd of soil polluted following kerosene spills were used to develop an empirical model which considered biotic and abiotic factors found at spill sites to determine the time since the kerosene spill.

In order to evaluate the electron microprobe (EMP) method for chemical dating of monazite, we chemically analyzed selected suites of monazite grains that were previously dated by standard U/Pb isotopic methods at three laboratories each equipped with a sensitive high resolution ion microprobe (SHRIMP). Representing diverse igneous and metamorphic lithologies, these grains yielded conventional isotopic ages ranging in age from Neoarchean to Devonian. Chemical dating was performed at Virginia Tech using a Cameca SX-50 EMP in which the analytical routines and settings were specifically optimized for monazite geochronology, including correction of analytical peaks for all major spectral interferences and correction of peak intensities for local background emission. Placement of cross-grain analytical traverses was based on backscattered electron (BSE) images together with wavelength-dispersive (WD) generated X-ray maps for Y, Th, U, and Ca, which revealed the internal compositional complexity of each grain. Shorter EMP traverses were selected adjacent to each SHRIMP pit in order to provide the best possible comparison of ages obtained by the two dating methods. Synthesis protocol for key elemental measurements (Y, Th, U, and Pb) was developed utilizing the 1Ï elemental errors associated with individual analyses, providing an objective approach for data synthesis. Analytical dates were either accepted or excluded based on analytical and spatial justifications. Isotopic dating techniques utilize three independent age calculations, provided the sample is old enough to have accumulated sufficient 207Pb (i.e., â ¥~1000 Ma). Similarly, the chemical dating method can utilize two independent age calculations (i.e., Th/Pb and U/Pb) and a U-Th-Pbtotal centroid age in Th/Pb vs. U/Pb space, verified independently against the calculated Th* or U* CHIME ages. Across the entire 2,200 m.y. age range represented by the sample set, the chemical ages calculated from the EMP data chemical ages are internally consistent (within 2Ï error) with the previously measured SHRIMP isotopic ages, except in one case where bulk mixing of discrete age domains within an ablation pit led to an isotopically discordant apparent age. Overall, this study illustrates that EMP chemical dating (1) represents both an accurate and precise primary method for dating monazite from igneous and polymetamorphic terrains; (2) provides superior spatial resolution for obtaining meaningful ages from small and/or irregular domains of discrete age that may be irresolvable or misinterpreted by other dating techniques that sample larger volumes; and (3) illuminates the geological meaning of isotopically discordant monazite ages obtained using conventional methods with lower spatial resolution (e.g., SHRIMP).
Ph. D.

Thesis (M.S.)--University of Nevada, Reno, 2005.
"August, 2005." Includes bibliographical references. Library also has microfilm. Ann Arbor, Mich. : ProQuest Information and Learning Company, [2005]. 1 microfilm reel ; 35 mm. Online version available on the World Wide Web.

In this work a high resolution data set of ionic composition from a firn core collected at GV7 site (East Antarctica) is presented. An efficient decontamination procedure in cold room and chemical analysis by Ion Chromatography were performed. The most relevant sources delivering aerosol to the Antarctic continent were studied and these results can be pointed out: - as concerning primary marine source (sea salt), a good correlation was found between the main chemical markers related to this input (Na+, Cl-, Mg2+). The highest peaks of sea salt components were found to occur in winter time; - crustal source can be studied through Calcium content and especially its non sea salt fraction (nssCa2+). No clear seasonal pattern was observed in Calcium record at this site; - the markers of secondary marine source (biogenic activity), i.e. Sulfur oxidized compounds (MSA and nssSO42-), show a clear seasonal pattern with concentration maxima in summer, when a large phytoplanktonic bloom occurs in the surrounding ocean causing larger emissions of dimethylsulfide; - NO3- was found not to be affected here by post-depositional effects, that are able to modify its concentration in low accumulation sites. Moreover, thanks to the relatively high accumulation rate at GV7, it was possible to achieve an accurate dating of the core, by counting successive annual snow layers, marked by those parameters presenting a clear seasonal trend along the stratigraphy, or by the presence of specific dated events such as documented volcanic eruptions. nssSO42- was chosen for dating purpose, by using its maxima occurring in full summer period and, starting from the surface, 26 summer peaks were identified along the whole GV7 core. These preliminary results appear to be promising for the obtainment of a record at high temporal resolution on the climatic variability in the last millennium by the chemical and isotopic analysis of the 250 m deep ice core drilled in this site.

第19回名古屋大学年代測定総合研究センターシンポジウム平成18(2006)年度報告<第1部> Proceedings of the 19th symposiumon on Chronological Studies at the Nagoya University Center for Chronological Research in 2006 日時:平成19 (2007)年1月15日(月)～17日(水) 会場:名古屋大学シンポジオン Date:January15th-17th, 2007 Venue:Nagoya Uhiversity Symposion Hall

The Kukkal basin, Tamil Nadu, India, receives most of its rain from the southwest monsoon (SWM). A sediment core from Kukkal Lake preserves a continuous sediment record from the early-Holocene to present (9000 yr BP to present). The present lake is situated at an elevation of similar to 1887m a.s.l., in a small basin that appears to have alternated between a and wetland depositional environment. Climate proxies, including sediment texture, total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN), C/N, pollen and geochemical composition indicate a steady progression to wetter conditions, with two stepwise changes at about 8000, and between 3200 and 1800 yr BP. The change at 8000 yr BP appears to correspond to a brief (100-150years) dry spell recorded elsewhere in India. The change at 3200-1800 yr BP consisted in a rapid intensification of the SWM, and may correlate with the initiation of the Roman Warm Period'. There is no clear evidence of changes at the times of the Medieval Warm Period' (MWP') and the Little Ice Age' (LIA'). The C/N ratio of the sediments ranges from 14.02 to 8.31, indicating that the organic matter originated from a mixture of lacustrine algae, vascular and terrestrial plants. Chemical weathering indices (Chemical Index of Alteration (CIA), Chemical Index of Weathering (CIW), and Plagioclase Index of Alteration (PIA)) are consistent with extreme silicate weathering. Pollen data show a development from savanna vegetation prior to about 8000 yr BP, followed by grassland with palms, the appearance of ferns just prior to 3200 yr BP and the establishment of the tropical humid forest between 3200 and about 1800 yr BP.

Das Menderes Massiv im Westen der Türkei stellt eine große Kulmination metamorpher Gesteine dar. Das Untersuchungsgebiet ist im Zentralen Menderes Massiv (Ödemis Submassiv) gelegen, das von den beiden aktiven Gräben, dem Gediz Graben im Norden und dem Büyük Menderes Graben im Süden begrenzt wird.
Die Untersuchungen der Eklogit Relikte im zentralen Menderes Massiv haben ergeben, dass sich im Menderes Massiv Hochdruckrelikte in unterschiedlichen tektonischen Positionen befinden. Zum einen existieren Eklogit-Blöcke in der obersten Einheit (Selcuk Einheit) des zentralen Menderes Massivs und zum anderen Hochdruck-Relikte in der strukturell mittleren Birgi - Tire Decke. Die Granate der quarzfreien Eklogit-Blöcke weisen große Ähnlichkeiten mit denen der HP/LT Gesteine von Sifnos und Syros auf. Die Entwicklung der Eklogit-Blöcke in der Olistostrom-Einheit lässt sich jedoch nicht mit den Eklogit Relikten in der strukturell mittleren Birgi Tire Decke vergleichen.
Für die Eklogit-Relikte in der Birgi Tire Decke wurde eine polymetamorphe Entwicklung mithilfe petrologischer Untersuchungen und chemischen und Pb-Pb Datierungen herausgearbeitet. Die Eklogit Relikte gehören zu einem metamorphen Teilpfad, der durch eine Amphibolitfazies 1 - Hochdruck - Amphibolitfazies 2/Granulitfazies charakterisiert ist. Der Endpunkt dieses Teilpfades ist mit Temperaturen zwischen 700 und 750 °C und Drücken von 1.2 - 1.4 GPa belegt. Für diese Bedingungen konnte ein minimales Alter von 520 Ma durch chemische Datierungen an Monaziten einer Augengneisprobe und Pb-Pb Datierungen an Zirkonen einer Augengneis- und Metagabbroprobe bestimmt werden. Dieser amphibolit/granulitfazieller Endpunkt wird mit den Granitintrusionen des zentralen und südlichen Menderes Massiv korreliert, die in einem Zeitraum zwischen 520 Ma bis 550 Ma stattfanden.
Sowohl die Amphibolitfazies 1 als auch das Hochdruckereignis werden der Panafrikanischen Orogenese zugeordnet. Für die Hochdruckbedingungen wurden maximale Temperaturen zwischen 680°C und 720°C und bei einem Druck von 2.2 GPa bestimmt. In den untersuchten Metasedimenten konnte eine prograde metamorphe Entwicklung abgeleitet werden, die amphibolitfazielle Bedingungen von 660°C bei 0.6 GPa erreichte. Das Metamorphosealter dieser Metasedimente konnte mit < 100 Ma mittels chemischer Mikrosondendatierung bestimmt werden. Die in den Metasedimenten herausgearbeiteten Druck- und Temperaturbedingungen wurden ebenfalls in den metabasischen Gesteinen bestimmt. Diese Ergebnisse werden als Krustenstapelung der metabasischen Gesteine, Augengneise und Metasedimente interpretiert, die mit der alpinen Orogenese im Zusammenhang stehen.
Durch die Ergebnisse dieser Arbeit lässt sich die Birgi-Tire Decke im zentralen Menderes Massiv genauer charakterisieren. Sie besteht aus Metasedimenten, pelitischen Gneisen, Augengneisen und metabasichen Gesteinen. Die Gneise (pelitische und Augengneise) und die metabasischen Gesteine stellen panafrikanische Relikte dar, die einen amphibolit- eklogit- amphibolit/granulitfaziellen Metamorphosepfad gespeichert haben. Die amphibolit- bis granulitfazielle Metamorphose hängt mit den Granitintrusionen zusammen und fand in einem Zeitraum zwischen 520 - 550 Ma statt. Große Teile der Metasedimente der Birgi Tire Decke haben jedoch nur eine alpine metamorphe Entwicklung durchlaufen, wo sie unter amphibolitfazielle Bedingungen Krustentiefen erreichten, bei denen sie mit den panafrikanischen Relikten zusammen gestapelt wurden und eine gemeinsame Exhumierung erfahren haben.
The Menderes Massif in western Turkey is a large culmination of metamorphic rocks. The investigation area is bounded by two active graben systems, the Gediz Graben in the north and the Büyük Menderes Graben in the south. One result of our investigation in the central Menderes Massif is the occurrence of eclogite relicts in different tectonic positions. On one hand eclogite blocks exist in the structurally highest nappe (Selcuk unit) of the central Menderes Massif, and on the other hand the high pressure relicts exist in the structurally middle Birgi-Tire nappe. The garnets of the quartz-free eclogite blocks in a metaolistostrome unit show large similarities with those which indicate the HP/LT rocks of Sifnos and Syros. The occurrence of the eclogite blocks in the metaolistostrome unit can not be correlated with those of the structural middle nappe (Birgi Tire nappe). By petrological investigations, chemical and Pb-Pb age determinations a polymetamorphic history was found for the eclogite relicts in the Birgi Tire nappe. The eclogite relicts belong to a metamorphic P-T path which is characterized by a amphibolite facies 1 - high pressure - amphibolite facies 2/granulite facies. The last one is characterized by temperatures between 700 and 750 °C and by pressure of 1.2 - 1.4 GPa. A minimum age of 520 Ma was deduced by chemical age determination on monazites and Pb-Pb dating on zircons. The age of the amphibolite/granulite facies condition is correlated with the granite intrusions in the central and southern Menderes Massif which occurred in the range of 520 to 550 Ma. The intrusions belong to the Panafrican orogeny. Therefore the P-T path (amphibolite facies 1 - high pressure - amphibolite facies 2/granulite facies) is assigned to the Panafrican orogeny. The maximum temperatures of the high pressure event are between 680 °C and 720 °C. The pressure amounts to 2.2 GPa. A prograde metamorphic evolution under amphibolite facies conditions was derived for the investigated metasediments. The amphibolite facies conditions took place at a temperature of 660°C and at a pressure of 0.6 GPa. The age of the metasediments was determined as < 100 Ma by means of chemical dating. The same metamorphic conditions could be recognized in the metabasic rocks. The interpretation of this result is that crustal stacking occurred under amphibolite facies conditions during the Alpine orogeny. Due to the presented results, the Birgi Tire nappe in the central Menderes Massif can be characterized more exactly. It consists of metasediments, pelitic and augengneisses, and metabasic rocks. Pelitic and augengneisses and the metabasic rocks represent Panafrican relicts, which have stored an amphibolite - eclogite - amphibolite/granulite facies P-T path. The amphibolite to granulite facies metamorphosis is related to the granite intrusions and took place in a period between 520 - 550 Ma. Parts of the metasediments belonging to the Birgi Tire nappe are influenced by only an alpine metamorphic history. They moved to crustal depths at which they were stacked with the Panafrican relicts under amphibolite facies conditions followed by common exhumation.

Purpose: Beyond-use dating (BUD) of lidocaine alone and in two “magic mouthwash” preparations stored in amber oral syringes at room temperature was determined. Methods:Two formulations of mouthwash containing oral topical lidocaine 2% (viscous), diphenhydramine 2.5 mg/mL, and aluminum hydroxide–magnesium hydroxide–simethicone were prepared in 1:1:1 and 1:2.5:2.5 ratios, divided into 3-mL samples, and stored in unit-dose oral amber syringes. Unit-dose single-product lidocaine samples were also prepared to serve as controls and stored in oral amber syringes. The lidocaine concentrations in these samples were measured periodically for 90 days. A stability-indicating high-performance liquid chromatographic method was developed and validated for system suitability, accuracy, repeatability, intermediate precision, specificity, linearity, and robustness. Results: Based on the calculated percentages versus the initial concentration and the results from an analysis of variance comparing the two formulations, a BUD of 21 days is deemed appropriate for both magic mouthwash formulations. Based on the stability data, published safety concerns, and lack of efficacy in combination, packaging and dispensing lidocaine separately from other ingredients are recommended when administering magic mouthwash mixtures. Utilizing a 90-day BUD, lidocaine can be packaged separately from other magic mouthwash ingredients in individual dosage units and applied to the oral cavity using the swish-and-spit method. The delivery of the diphenhydramine and aluminum hydroxide–magnesium hydroxide–simethicone could be separated, allowing for a swish-and-swallow method of administration.Conclusion: A BUD of 21 days is recommended for lidocaine prepared with diphenhydramine and aluminum hydroxide–magnesium hydroxide–simethicone in ratios of 1:1:1 and 1:2.5:2.5 and stored at room temperature in amber oral plastic syringes.

La datation des carbonates est un enjeu important en géosciences car ces minéraux sont présents dans tous les grands cycles superficiels terrestres. Actuellement, l'âge de formation des cristaux de calcite de failles peut être déterminé par la méthode de déséquilibre U-Th ou par la méthode U-Pb. La potentialité de la méthode (U-Th-Sm)/He a été envisagée à partir des premiers résultats de diffusion de l'hélium dans les carbonates (Copeland et al. 2007) qui montrent que l'hélium est rétentif à basse température, inférieure à 70°C. Le développement de cette méthode nécessite une identification des propriétés cristallochimiques et du comportement de la calcite afin de discuter la validité des âges obtenus. Une zone de déformation au contact d'une faille normale du fossé d'effondrement de Gondrecourt à Augeville (Est du bassin de Paris) et des cristaux de calcite géodique des argilites de Tournemire (Aveyron) ont été étudiés. Une étude pétrographique et géochimique (analyse des isotopes stables δ18O et δ13C et des éléments mineurs et traces) a permis d'identifier les phases de remplissage de la zone de déformation d'Augeville. Sur les phases de remplissages une étude cristallographique par DRX (diffraction des rayons X) et ATG (analyse thermogravimétrique) a permis d'identifier les propriétés mécaniques de la calcite à différentes températures. Des expériences de diffusion de l'hélium ont été conduites selon un protocole différent de celui de Copeland et al. (2007) : temps de chauffage inférieur à 12 heures au lieu de paliers de chauffage de plusieurs heures à semaines. Des datations (U-Th-Sm)/He ont été réalisées sur toutes les phases de remplissage de la zone de déformation ainsi que sur les cristaux géodiques de Tournemire. Les résultats pour Gondrecourt mettent en évidence une zone de déformation à remplissage calcitique pluriphasée qui marque chaque étape de l'évolution tectonique de la zone. Il s'agit majoritairement de remplissages de brèches hydrauliques à brèches chaotiques avec, pour finir, la mise en place de filons. Sur ces minéralisations les résultats cristallochimiques montrent que lorsqu'ils sont soumis à une température croissante, de température ambiante à 400°C, ou sur le long terme à 200°C, il y a un accroissement du nombre de microfissures qui aboutit à la formation de clivage. L'évolution cristallochimique sous l'effet de la température présente des modifications structurales pour chacune des phases étudiées. Les expériences de diffusion dépendent de ces microfissures et de cette évolution microstructurale. Ces résultats mettent en évidence les mécanismes de diffusion de l'hélium dans la calcite à travers de multiples domaines de diffusion différents de la taille du grain. Ces domaines de diffusion dépendent de l'état microstructural de l'échantillon. Les résultats de datation (U-Th-Sm)/He présentent une large dispersion de 0,1 Ma à 35 Ma pour la zone de déformation de Gondrecourt et de 0,4 Ma à 20 Ma pour les cristaux géodiques de Tournemire. La variation des âges est en partie liée à la position des cristaux de calcite dans la succession paragénétique qui entraine un continuum de fracturation qui génère de multiples domaines de diffusion dans les cristaux de calcite.

Thesis (PhD)--University of Stellenbosch, 2005.
ENGLISH ABSTRACT: Density functional theory (DFT) has been used to investigate the effect of the surrounding molecules on the structure of selected boron-nitrogen compounds. It was found that a very limited number of molecules, orientated according to the experimental crystal structure, are needed to successfully reproduce the large changes in structure witnessed when HCN–BF3 and CH3CN–BF3 crystallises. Specifically, the addition of seven molecules shortens the B–N distance by 0.735 °A in (HCN–BF3)8 and 0.654A° in (CH3CN– BF3)8. Accompanying the large changes in B–N bond length are equally large changes in the N–B–F angle. Investigation of the structure of these complexes in terms of localised electron pairs shows that the availability of lone pairs, in close proximity to the B–N bond axis, plays an important role in the bond change. Through delocalisation of the fluorine lone pairs the antibonding σ ∗(B–N) orbital becomes increasingly occupied as the N–B–F angle lessens and vice versa. Further, an investigation of the specific effects of dipole-dipole interactions was performed by applying uniform electric fields of varying strength along the donor-acceptor bond axis of a series of compounds of the form X–Y; X=H3N, HCN, CH3CN; Y = BF3, BH3, SO3. All complexes investigated show sensitivity to the external electric field, however, only the compounds having nitrile donors and acceptors with fluorine atoms produce large changes, which in turn are dominated by a very sudden large change in B–N bond length occurring in a very narrow range of changing field strength. Analysis of the changes in bond character reveals that HCN–BF3 and CH3CN–BF3 have long bonds in the gas phase, formed primarily through electrostatic interaction between the donor and acceptor. In the short bond in the condensed phase the bond character changes considerably through the introduction of strong electron sharing interactions, i.e. covalent or orbital interactions. Fundamental changes in the nature of the bond, catalysed by surrounding molecules, thus lie at the heart of the large phase-dependent changes in these species.
AFRIKAANSE OPSOMMING: ’n Kohn-Sham elektrondigtheidsteorie (DFT) studie is gedoen op die effek van die omliggende molekules in die kristalstruktuur van sekere molekules wat boor-stikstof bindings bevat. Daar is gevind dat ’n klein aantal molekules, georienteer soos in die eksperimentele kristalstruktuur, benodig word om die groot veranderinge in stuktuur te veroorsaak wat eksperimenteel waargeneem word wanneer HCN–BF3 en CH3CN–BF3 kristaliseer. Spesifiek, die byvoeging van sewe molekules verminder die B–N bindingslengte met 0.735 °A in (HCN–BF3)8 en 0.654 A° in (CH3CN–BF3)8. Die groot veranderinge in B–N bindingslengte gaan saam met ewe groot veranderinge in die N–B–F hoek. ’n Ondersoek van die struktuur van die molekules in terme van gelokaliseerde elektronpare wys dat die beskikbaarheid van alleenpare, wat naby die B–N bindingsas lˆe, ’n belangrike rol speel in the verandering in bindingslengte. Deur delokalisasie van die fluoor alleenpare word die antibindende σ ∗(B–N) orbitaal toenemend beset soos die N–B–F hoek afneem en omgekeerd. Verder is die spesifieke effek van dipool-dipool interaksies ondersoek deur uniforme elektriese velde aan te lˆe langs the donor-akseptor bindingsas van ’n reeks komplekse van die vorm X–Y; X = H3N, HCN, CH3CN; Y = BF3, BH3, SO3. Al die komplekse toon sensitiwiteit teenoor die eksterne elektriese veld, maar net die verbindings wat nitriel akseptore en fluoor atome aan the donor fragmente het, toon groot veranderinge, wat op hulle beurt weer oorskadu word deur ’n skielike verandering in the B–N bindingslengte in ’n nou band van veranderende veldsterkte. Analise van die veranderinge in bindingskarakter toon dat HCN–BF3 en CH3CN–BF3 lang bindings in die gasfase het, wat hoofsaaklik gevorm word deur elektrostatiese interaksies tussen die donor en akseptor fragmente. In die kort binding in die kristalfase is daar ’n aansienlike verandering in the karakter as gevolg van die intrede van sterk elektrondelingsinteraksies, m.a.w. kovalente of orbitaalinteraksies. Fundamentele veranderinge in the manier wat die binding saamgestel word, wat gekataliseer word deur omliggende molekules, is dus die oorsaak van die groot faseafhanklike veranderinge.

La province stannifère de Goiás, dans la partie centrale du Brésil, comporte quatre zones (distinctions d'origine structurale, essentiellement), dénommées sous-provinces Tocantins, Paraná, Pirenopolis-Goianesia et Ipameri, et regroupent une vingtaine de massifs granitiques et plusieurs champs filoniens de pegmatites qui sont supposés les responsables d'importantes minéralisations stannifères (avec Nb, Ta, W, F et Be). Chacun de ces massifs a une identité géochimique bien spécifique et c'est donc davantage la convergence métallique (l'étain) plutôt qu'une réelle unité génétique qui caractérise la province stannifère de Goiás et ses massifs granitiques. Le massif granitique de Serra Branca est constitué d'un ensemble de faciès diversifiés, allant d'un granite à biotite, granite à deux micas, jusqu'à un granite à muscovite ; le faciès le plus évolué est représenté par un granite à topaze accessoire, rencontré dans la partie E du massif. L’intense différentiation du massif se fait de façon asymétrique en raison des processus d'altération tardi/post-magmatiques qui ont abouti à la formation d'une intense greisenisation de coupole qui atteint son sommet dans la partie orientale du massif, avec la formation de greisens massifs. L’importance relative des altérations tardi/post-magmatiques développées dans les différents faciès du massif, et d'ailleurs déjà bien présentes dans le granite è biotite, peut se traduire de façon chronologique par une albitisation, une greisenisation S. L. Et puis par une microclinisation. Les principaux minéraux d'intérêt économique liés à l'épisode de greisenisation: sont cassitérite, topaze et béryl. Les phases micacées des différents faciès granitiques et des greisens ont été également perturbées par l'action des phénomènes d'altération tardive. Les biotites, hétérogènes à l'intérieur d'un type granitique donné, sont néanmoins homogènes au niveau du cristal (pas de zonage cur-bordure) ; Al est en position octaédrique et sont donc alumineuses. Les micas blancs présentent un caractère phengitique marqué ; ils sont ferrifères, faiblement magnésiens et titanifères, moyennement fluorés et non lithinifères. Les alterations tardi/post-magmatiques subies par les termes granitiques du massif de Serra Branca ont modifié leur signature purement magmatique originelle. Les variations chimiques enregistrées sont davantage l'expression de ces modifications surimposées

Les minéralisations cuprifères supergènes (MCS) représentent la viabilité économique de nombreux porphyres cuprifères de par le monde. Ces minéralisations dérivent de processus supergènes, définis comme étant l'altération en conditions oxydantes des sulfures primaires et tout enrichissement en sulfures secondaires qui en découle. Des conditions tectoniques, climatiques et géomorphologiques favorables sont requises pour la formation des minéralisations cuprifères supergènes. La tectonique contrôle le soulèvement nécessaire pour induire la baisse de la nappe phréatique et l'oxydation des sulfures primaires. Le climat contrôle le lessivage du cuivre dans l'environnement supergène et la circulation des eaux météoriques dans le milieu de dépôt. Dans le désert d'Atacama, les MCS semblent se former pendant des périodes climatiques spécifiques du Tertiaire durant la formation du relief Andin. Cependant, de nombreuses incertitudes persistent quant à la genèse et au moment précis de la formation de ces MCS. Ce travail de thèse présente des données minéralogiques et chimiques de minéraux échantillonnés dans des MCS in situ et exotiques provenant de deux zones géologiques et climatiques distinctes, à savoir le désert d'Atacama au nord du Chili, et le district minier de Gaoua, au Burkina Faso. Bien que ces deux régions aient connu une histoire géologique et climatique différente, elles ont toutes deux subi un contrôle géologique et climatique similaire pour former et préserver les MCS. La chrysocolle et la pseudomalachite sont les minéraux les plus abondants dans les MCS du désert d'Atacama. Ceci nous a poussé à tester le potentiel de ces deux minéraux comme géochronomètre pour replacer la formation des MCS dans un contexte géochronologique. Cependant, la variation de la teneur en U d'un minéral à l'autre, la contribution du Pb commun et l'absence de standards spécifiques à ces minéraux ont représenté un challenge pour la datation de ces deux minéraux. Une approche mixte combinant la datation in situ U-Pb LA-ICP-MS et la cartographie isotopique ainsi que les analyses isotopiques de l'oxygène au SIMS a été appliquée aux dépôts exotiques de cuivre de Mina Sur, Damiana et El Cobre et à la minéralisation cuprifère supergène in situ du district minier de Gaoua. Quelle que soit leur localisation, les résultats démontrent le rôle important joué par les paramètres géologiques locaux sur le contrôle du chronomètre U-Pb dans les minéraux supergènes de cuivre. La teneur initiale élevée en U du porphyre source peut favoriser la présence de minéraux cuprifères supergènes riches en U, comme c'est le cas à Mina Sur. En outre, une altération supergène à long terme favorisera une circulation continue des eaux météoriques dans l'environnement de dépôt, ce qui peut entraîner le lessivage de l'U du porphyre source et permettre la formation de minéraux cuprifères supergènes pauvres en U, à une époque relativement récente. Les résultats prometteurs obtenus pendant cette thèse représentent de nouveaux outils pour comprendre les conditions physico-chimiques, climatiques et géologiques qui ont prévalu lors de la formation des minéralisations cuprifères supergènes dans le désert d'Atacama, mais aussi dans la région de Gaoua au Burkina Faso, et fournissent des indications quant à leur prospection dans le monde entier
Supergene copper mineralization (SCM) are nowadays the economic viability of many porphyry copper deposits worldwide. These mineralization are derived from supergene processes, defined as sulfide oxidation and leaching of ore deposits in the weathering environment, and any attendant secondary sulfide enrichment. For supergene copper mineralization to form, favorable tectonics, climate and geomorphologic conditions are required. Tectonics control the uplift needed to induce groundwater lowering and leaching of sulphides from a porphyry copper deposit. Climate controls copper leaching in the supergene environment and groundwater circulation towards the locus where supergene copper-bearing minerals precipitate. In Atacama Desert of northern Chile, SCM seem to take place during specific Tertiary climatic periods and relief formation. But many uncertainties remain regarding the genesis and the exact timing for SCM formation. We present mineralogical and chemical data on supergene copper-bearing minerals sampled from in situ and exotic SCM from two geologically and climatically distinct areas, namely the Atacama Desert of northern Chile and the Gaoua porphyry Cu-Au district in Burkina Faso. Although both areas have experienced different geological conditions, they both underwent similar geological and climatic controls to form and preserve SCM. Chrysocolla and pseudomalachite are the most common copper-bearing minerals found in SCM from the Atacama Desert of northern Chile. This led us to test the potential of both minerals as dating materials to place the SCM formation in a geochronological context. However, variation of U content from one mineral to another, common Pb contribution and the absence of matrix-matched-standard for both minerals made U-Pb LA-ICP-MS dating of chrysocolla and pseudomalachite challenging. A mixed approach combining texturally-controlled in situ LA-ICP-MS U-Pb dating and multi-elements mapping together with SIMS oxygen isotope analyses were applied to Mina Sur, Damiana and El Cobre exotic copper deposits and the in situ SCM of the Gaoua porphyry Cu-Au district. Regardless their location, the results demonstrate the important role played by the local geological parameters on the control of the U-Pb chronometer in supergene copper minerals. Initial high U content of the porphyry source can promote U-rich supergene copper minerals as it is the case at Mina Sur. Additionally, a long-term supergene alteration will favor long term water circulation in the depositional environment which can leached U from the porphyry source and allow the formation of U-low supergene copper minerals during recent times. The promising results obtained represent a new tool to understand the physico-chemical, climatic and geological conditions that prevailed during the formation of supergene copper deposits and a proxy for their prospection around the world

Les aspects tectonometamorphiques et plutoniques du complexe metamorphique du karakorum (kmc) on ete etudies dans le secteur du chogo lungma (n. Pakistan). Quatre ensembles d'orthogneiss, repris dans l'evolution tectonometamorphique, ont ete identifies, certains presentant des similitudes avec des granitoides deja connus plus au nord : l'ensemble bukpun est un equivalent des plutons de subduction cretaces de type hunza ou ghamu bar ; l'ensemble basha d'origine crustale probable presente quelques similitudes avec le granite oligo-miocene du baltoro ; l'ensemble bolocho a des caracteres intermediaires entre des complexes subalcalins et alcalins (d'ages cretaces a paleogenes). Les caracteristiques du quatrieme (aralter) sont originales dans le karakorum. L'histoire tectonometamorphique du kmc inclut : (i) des plis isoclinaux n100e a vergence sud associes a une schistosite s1 plan axial et formes dans un regime en aplatissement dominant. Ils correspondent au pic de metamorphisme (620 - 730c pour 7,5 - 11 kbar) ; (ii) des domes allonges n100e a n140e qui reprennent et deforment s1. Ils sont associes a une evolution metamorphique principalement en decompression (7,5 a 4 kbar). Ces domes seraient issus d'une deformation heterogene avec extrusion - a composantes verticale et decrochante - le long du mkt. Ils sont contemporains de la mise en place du pluton syenitique d'hemasil, magma potassique probablement issu d'une source mantellique enrichie et ayant certainement subi une contamination crustale. Les donnees #4#0ar/#3#9ar permettent d'estimer un age de mise en place a 9 ma. Il apparait donc qu'une partie de l'evolution tectonometamorphique et magmatique du kmc est tres recente et probablement en relation avec l'activation des grands decrochements regionaux. Elle est a rapprocher de celle du haut himalaya du nanga parbat situe au sud-ouest.

Das Phasendiagramm Sn - Mo - O wurde für 500°C und 1000°C experimentell abgeleitet. Als ternäre Phasen konnten SnMo2O8 und Sn1-xMo4-yO6-2y dargestellt werden. Die Phasen SnMo5O8 und Sn4,4Mo24O38 konnten unterhalb von 1000°C nicht dargestellt werden. Die Phase SnMo2O8 wurde über Festkörper - Gasphasenreaktion einkristallin dargestellt und auf ihr thermisches Verhalten untersucht. Anhand dieser Untersuchungen konnte das Phasendiagramm SnO2 - MoO3 abgeleitet werden. An dieser Phase wurden Einkristall-untersuchungen durchgeführt. Die Struktur der Phase SnMo2O8 wurde in der Raumgruppe Pa (a = 8,967 Å) gelöst. Die Zinnatome besetzen die Flächen - und Kantenmitten der Elementarzelle. Die Lage der Molybdän - und Sauerstoffpositionen kann über ein Fehlordnungsmodell beschrieben werden. Die Phase Sn1-xMo4-yO6-2y konnte über chemischen Transport mit Wasser einkristallin hergestellt werden. Einkristalluntersuchungen bestätigten eine Überstruktur zur NaMo4O6 - Struktur. Die Phase weist mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Unterstöchiometrie im Zinngehalt, sowie im Molybdän - bzw. Sauerstoffgehalt auf. Diese Tatsache konnte durch Mößbaueruntersuchungen am Pulver von Sn1-xMo4-yO6-2y bestätigt werden. Eine Lösung der Struktur von Sn1-xMo4-yO6-2y war bisher nicht möglich. Die thermodynamischen Daten der Phasen SnMo2O8 und SnMo4O6 (vereinfacht für Sn1-xMo4-yO6-2y) konnten theoretisch abgeleitet werden. Das Zustandsdiagramm Sn - Mo - O wurde berechnet. Die Überprüfung der Daten erfolgte durch die Berechnung der Bodenkörper - Gasphasengleichgewichte mit dem Programm TRAGMIN. Mit den abgeleiteten Daten wurden Berechnungen zum chemischen Transportverhalten durchgeführt. Dabei wurde gefunden, dass sich die Phase Sn1-xMo4-yO6-2y über chemischen Transport abscheiden lässt. Das Phasendiagramm Pb - Mo - O wurde bis 1000°C experimentell abgeleitet. Die Phasen PbMoO4 und Pb2MoO5 konnten als einphasige Pulver hergestellt werden. Die Phase Pb0,75Mo4O6 konnte über chemischen Transport einkristallin abgeschieden werden. Beim Erhitzen auf 1250°C wurde die Zersetzung dieser Phase in die Phase PbMo5O8 und Mo beobachtet. Die thermodynamischen Daten der Phasen PbMoO4, Pb2MoO5, Pb5MoO8 und Pb0,75Mo4O6 konnten theoretisch abgeleitet werden. Das Zustandsdiagramm Pb - Mo - O wurde berechnet. Im Verlauf der Rechnungen wurde das Zustandsdiagramm PbO - MoO3 mit dem Programm CHEMSAGE berechnet und mit den Literaturdaten verglichen. Die Überprüfung der Daten erfolgte durch die Berechnung der Bodenkörper - Gasphasengleichgewichte mit dem Programm TRAGMIN. Mit den abgeleiteten Daten wurden Berechnungen zum chemischen Transportverhalten durchgeführt. Dabei wurde gefunden, dass sich die Phase Pb0,75Mo4O6 über chemischen Transport abscheiden lässt. Das Phasendiagramm Sb - Mo - O wurde bei 500°C bzw. 700°C experimentell abgeleitet. Im System existieren die Phasen Sb2MoO6 und Sb2Mo10O31. Sb2Mo10O31 konnte einphasig als Pulver hergestellt werden. Die Existenz einer Phase mit der Zusammensetzung Sb4Mo10O31 konnte nicht bestätigt werden. Es wurden Hinweise auf eine dritte ternäre Phase im System Sb - Mo - O gefunden. Die Phasen Sb2MoO6 und Sb2Mo10O31 konnten über chemischen Transport einkristallin dargestellt werden. Mößbaueruntersuchungen an Sb2Mo10O31 ergaben, dass in der Verbindung ausschliesslich dreiwertiges Sb vorliegt und somit Mo gemischtvalent sein muss. Die thermodynamischen Daten der Phasen Sb2MoO6 und Sb2Mo10O31 konnten theoretisch abgeleitet werden. Das Zustandsdiagramm Sb - Mo - O wurde berechnet. Die Überprüfung der Daten erfolgte durch die Berechnung der Bodenkörper - Gasphasengleichgewichte mit dem Programm TRAGMIN. Mit den abgeleiteten Daten wurden Berechnungen zum chemischen Transportverhalten durchgeführt. Dabei wurde gefunden, dass sich beide ternäre Phasen über chemischen Transport abscheiden lassen.

Thesis (M.S.)--University of Wisconsin--Madison, 2002.
Typescript. eContent provider-neutral record in process. Description based on print version record. Includes bibliographical references (leaves 69-77).

博士
國立臺灣大學
農業化學研究所
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Eight forest soil profiles were selected from different elevation in Taiwan to study the physical and chemical properties, clay minerals, formation of the iron nodules and carbon dating. Under the environment with long period of leaching, soil chemical properties of these forest soils were shown with strong acidity, low exchangeable cations and low bases saturation. From X-ray diffraction analysis of clay fractions showed that illite, kaolinite, vermiculite and hydroxy-interlayered vermiculite were the dominant clay minerals. Organic acids from decomposing organic matter in forest soils were the main factor involved in minerals weathering. Owing to the illuviation of organo-metal (Fe or Al) or clay and organo-metal complexes, the amount of hydroxy-interlayered material and the extent of interlayering were present the highest in the B horizon. The main hydroxy-interlayered material was aluminum, and iron was a minor constituent. The characterization of clays by using dodecylammonium method indicated that the hydroxy-interlayered materials partially blocked the interlayer space, vermiculite showed less layer charge before sodium-citrate treatments. However, after the hydroxyl-interlayered materials were removed, the layer charge of vermiculite was the lowest in the surface horizon. Pedogenic processes and weathering intensity were the main factors resulted in difference layer charge distribution in soil profiles. Elemental dispersive spectrometer analysis of the iron nodules were composed primarily of Fe, Si, and Al, and minor amounts of Mn. Based on the similarity of clay mineralogical compositions and radiocarbon dating age, it is suggested that the major driving force promoting the formation of the iron nodules was in situ weathering of saprolite by the frequently wetting/drying cycles. All measured forest soils δ13C values were within the range expected for organic debris derived from C3 plants.14C age increased with increasing depth in soil, the rate of increase depended on microorganism activities, soil type, location and stage of soil development. Key words: Forest soils, clay minerals, layer charge,iron nodules, carbon dating,Extent of interlayering, dodecylammonium method, saprolite.