Copy of 3e.dating 4

8/14/2019 Copy of 3e.dating 4

1/124

unsur1860 Spektroskopi :

Cs, Rb, Tl, In1870 Sistem Periodik

Lantanida, GasMulia

1896 Radioaktivitas

1900 Unsur dlm sistemPeriodik

hampir lengkap


2/124

Dalam mempelajari waktu geologi

pembagian dilakukan dari skala waktu yang

terbesar hingga skala waktu yang dianggap

memadai ketelitiannya. Dasar pembagian bertolak dari skala Kurun

(Eon), Masa (Era), Jaman dan Kala.

Dasar pembagian menjadi Kurun didasarkan

pada belum adanya kehidupan yang nyata.Kurun Kriptozoikum belum ada kehidupan

dan Kurun Phanerozoikum sudah nyata

adanya kehidupan.


3/124

Pembagian Masa ini didasarkan atas

perkembangan kehidupan yang sudah

nyata. Pada semua dasar batuan sedimen

dijumpai batuan yang tidak ada fosilnya.

Masa ini disebut Masa Azoikum. Diataslapisan ini ada mengandung sisa-sisa

bentuk kehidupan sangat sederhana

yang disebut Masa Proterozoikum.Kedua Masa ini sangat sulit dibedakan,

oleh sebab itu kadang-kadang digabung

yang disebut Masa Arkeozoikum.


4/124

Masa dengan jenis tumbuhan danbinatang (sudah punah) disebut MasaPaleozoikum.

Menyusul masa dengan bentuktumbuhan dan binatang yang erathubungannya dengan yang ada

sekarang disebut Masa Mesozoikum. Masa dengan sisa-sisa kehidupan yang

menunjukkan suatu permulaan

pembentukkan tumbuhan danbinatang yang sekarang disebut MasaKenozoikum.


5/124

Setiap Masa dibagi menjadi

beberapa Jaman (Trias, Jura,

Kapu dsb), pembagian ini

didasarkan atas kumpulan

kehidupan yang terkhususkan.Setiap Jaman dibagi menjadi

beberapa Kala (Paleosen, Eosen,

Oligosen, Miosen, Pliosen dsb).


6/124


7/124

UMURDalam Ilmu Geologi ada 2 macam umur yaitu :

Umur Relatif/Umur Nisbi. Umur Absolut

Umur Relatif ditentukan dengan menggunakan

satuan waktu geologi yang mempunyai tingkatan :

Eon (Kurun)

Era (Masa)

Jaman

Kala

Waktu


8/124


9/124

SYARAT PEMFOSILAN

1. Binatang/tumbuhan harusmempunyai bagian yang keras

2. Setelah mati segera terselimutioleh sedimen yangmembebaskannya dari bakteripembusuk


10/124

FOSILISASI Dalam batuan sedimen sering

dijumpai sisa-sisa kehidupan masalampau yang disebut fosil

Fosil adalah sisa-sisa kehidupanatau segala sesuatu yangmenunjukkan kehidupan yangterkubur secara alamiah danberumur lebih tua dari Holosen

Fosil dapat terdiri atasbinatang,tumbuhan, jejak-jejak &


11/124

SYARAT FOSIL INDEKS

UMUR PENDEK

PENYEBARAN LATERAL YANG

LUAS HARUS MUDAH DIKENAL


12/124

UMUR GEOLOGI

dinyatakan

secaraRELATIF

berdasarkankeberadaan fossil,

atau

secaraABSOLUT

berdasarkan

perhitungan terhadap

sistem peluruhan

isotop radioaktif


13/124

ABSOLUTE DATING Absolute Dating dilakukandengan menghitung waktupeluruhan unsur-unsur radioaktif

yang terdapat dalam batuan.

Harus dipilih batuan yang

mengandung mineral-mineraltertentu yang terdiri atas unsur-unsur yang diperlukan.


14/124

Decay


15/124

Waktu Paro (Half Life) adalah waktu yang diperlukan

suatu isotop radioaktif untuk meluruh menjadi


16/124

Waktu Paro (Half Life) adalah waktu yangdiperlukan suatu isotop radioaktif untuk meluruh

menjadi setengahnya

R di ti I t U d


17/124

Radioactive Isotopes Usedfor Absolute Dating

ParentParent DaughterDaughter Half life (years)Half life (years)

235 U 207 Pb 4.50 x 109

238 U 206 Pb 0.71 x 109

40 K 40 Ar 1.25 x 109

87 Rb 87 Sr 47.0 x 109

14 C 14 N 5,730


18/124

i


19/124

Type Number Method Age (Gyr))

Chondrites (CM, CV, H, L, LL, E) 13 Sm-Nd 4.21 +/- 0.76Carbonaceous chondrites 4 Rb-Sr 4.37 +/- 0.34

Chondrites (undisturbed H, LL, E) 38 Rb-Sr 4.50 +/- 0.02

Chondrites (H, L, LL, E) 50 Rb-Sr 4.43 +/- 0.04

H Chondrites (undisturbed) 17 Rb-Sr 4.52 +/- 0.04

H Chondrites 15 Rb-Sr 4.59 +/- 0.06

L Chondrites (relatively undisturbed) 6 Rb-Sr 4.44 +/- 0.12L Chondrites 5 Rb-Sr 4.38 +/- 0.12

LL Chondrites (undisturbed) 13 Rb-Sr 4.49 +/- 0.02

LL Chondrites 10 Rb-Sr 4.46 +/- 0.06

E Chondrites (undisturbed) 8 Rb-Sr 4.51 +/- 0.04

E Chondrites 8 Rb-Sr 4.44 +/- 0.13

Eucrites (polymict) 23 Rb-Sr 4.53 +/- 0.19Eucrites 11 Rb-Sr 4.44 +/- 0.30

Eucrites 13 Lu-Hf 4.57 +/- 0.19

Diogenites 5 Rb-Sr 4.45 +/- 0.18

Iron (plus iron from St. Severin) 8 Re-Os 4.57 +/- 0.21

------------------------------------------------------------------------

After Dalrymple (1991, p. 291); duplicate studies on identical meteorite types

Meteorite Ages


20/124

KIMIA DASAR RALPH H.PETRUCI-SUMINAR

KIMIA DASAR 3 SYUKRI SPENERBIT ITB

DASAR-DASAR ILMU KIMIARESPATI PENERBIT AKSARABARU

KIMIA DASAR SUHARNO PIKIR

KIMIA INTI


21/124

KIMIA INTI

KIMIA DARI UNSUR YANG DIDASARKAN PADA GEJALA

DIMANA ELEKTRON MEMEGANG PERAN UTAMA

BAIK SIFAT FISIK MAUPUN KIMIA DAN BERHUBUNGAN

DENGAN GAYA ANTAR MOLEKUL YANG DITURUNKAN DARI

STRUKTUR ATOM, ION, MOLEKUL.

INTI ATOM : BERPERAN DIDALAM MENETAPKAN MASA ATOM

DAN MOLEKUL DAN UNTUK MELENGKAPI PUSAT BERMUATAN

POSITIF AGAR ELEKTRON BERADA PADA KEDUDUKAN YANG

SEHARUSNYA.

KEANEKARAGAMAN GEJALA YANG LANGSUNG BERASAL

DARI INTI ATOM DISEBUT KIMIA INTI


22/124

DASAR PEMIKIRAN

INTI PROTON DAN NEUTRON REAKSI KIMIA TIDAK TERJADI PERUBAHAN DALAM INTI

ATOM YANG BEREAKSI, TETAPI PERUBAHAN INTI DAPAT

MEMPENGARUHI REAKSI KIMIA PERLU DIPAHAMI INTI

DAN PERUBAHANNYA SIFAT DAN PERUBAHANMENGHASILKAN SUATU UNSUR BARU DAN ENERGI BESAR

PROTON DAN NEUTRON NUKLEON (TANPAMEMBEDAKAN P & N)

INTI JML NUKLEON TERTENTU NUKLIDA ATOM TANPA ELEKTRON PD KULITNYA


23/124

NUKLIDA

DAPAT DINYATAKAN DENGAN LAMBANG UNSURYANG DILENGKAPI NOMER MASSA (JUMLAH

NUKLEON), SEDANGKAN NOMER ATOM BOLEH

DITULIS ATAU TIDAK 1H, 16 O, 23 Na, 235 U.

JUMLAH PROTON SUATU NUKLIDA Z ,JUMLAH NEUTRON N, JUMLAH NUKLEON

A

N = A - Z


24/124

ISOTOP, ISOBAR,ISOTON, ISOMER DUA NUKLIDA YANG MEMPUNYAI NOMOR ATOM (Z) SAMA

ISOTOP

11H 12H DAN 11 23 Na 11 24 Na 11 25 Na NUKLIDA YANG BERNOMOR MASA (A) SAMAISOBAR

11 23 Na 11 23 Mg NUKLIDA YANG JUMLAH NEUTRON (N) SAMAISOTON

1124 Na 11

25 Mg NUKLIDA YANG SAMA A, Z DAN N-NYA TTP YG BERBEDA TINGKAT

ENERGINYA

ISOMER

82

214

Pb* 82214

Pb


25/124

KERADIOAKTIFAN

PERTAMA KALI DIUSULKAN OLEH MARIE CURIE

MENGGAMBARKAN PERUBAHAN INTI ATOMEMISI RADIASI PENGIONMENGHASILKAN ION

BEBERAPA JENIS RADIASI PENGION :

1. SINAR ALFA ( )

2. SINAR BETA ( )

3. SINAR GAMMA ( )4. ELECTRON CAPTURE (EC)


26/124

, ,


27/124

PARTIKEL ALFA ( ) PARTIKEL ALFAIDENTIK DENGAN INTI ATOM HELIUM-

4.

PRODUKSI PARTIKEL ALFA DIGAMBARKAN DALAM

SUATU PERSAMAAN INTI (NUCLEAR EQUATION)

NOMOR MASSA DITULIS SEBAGAI INDEKS ATAS

(SUPERSKRIP)

NOMOR ATOM SEBAGAI INDEKS BAWAH (SUBSKRIP)

PARTIKEL ALFA DIGAMBARKAN 24He ,

JUMLAH NOMOR MASSANYA 238, NOMOR ATOMNYA

92


28/124

HILANGNYA SATU PARTIKEL MENYEBABKAN : PENGURANGAN NOMOR ATOM

DAN NOMOR MASSA SEBESAR 2 DAN 4

92238 U 90

234 Th + 24He

SINAR BETA ( )


29/124

SINAR BETA ( ) PARTIKEL ( ) IDENTIK ELEKTRON PARTIKEL INI MEMPUNYAI MASSA YANG LEBIH RINGANDARI PARTIKEL ALFA.

INTI 90234Th , SEBAGAI HASIL REAKSINYA BERSIFAT TIDAK

MANTAP

INTINYA MENGALAMI PELURUHAN DENGAN TEREMISINYA

PARTIKEL -

HILANGNYA PARTIKEL INI DIGAMBARKAN SEBAGAI _10e

DARI SUATU INTI

MENYEBABKAN NOMOR ATOMNYA BERTAMBAH SATU

SEDANGKAN NOMOR MASSANYA TETAP

90234Th 91

234 Pa + _10e

SINAR GAMMA( )


30/124

SINAR GAMMA( ) PROSES PELURUHAN YANG MEMANCARKAN

PARTIKEL DAN MENYEBABKAN INTI BERADA

DALAM KEADAAN ENERGETIK INTI KEHILANGAN ENERGI DALAM BENTUK

RADIASI ELEKTRO MAGNETIKSINAR GAMMA INTI 92

243 U 77% MENGEMISI PARTIKEL DGN

ENERGI 4,18 MeV. 23% MENGHASILKAN PARTIKEL YANG BERENERGI 4,13 MeV.

SISA INTI MEMPUNYAI KELEBIHAN ENERGI 0,05MeV DALAM BENTUK SINAR GAMMA

92234 U 90

230 Th* + 24He (TIDAK STABIL & ENERGETIK)

90230 Th* 90

230 Th +

PELURUHAN GAMMA


31/124

PELURUHAN GAMMA

TIDAK MENGURANGI MASSA DAN MUATAN INTI

HANYA MENGUBAH TINGKAT ENERGI INTI YANG

TINGGI KE TINGKAT YANG RENDAH ISOMER INTI YANG SATU KE ISOMER INTI YANG

LAIN (TRANSISI ISOMER)

BIASANYA INTI YANG BERENERGI TINGGI

TERBENTUK SAAT TERJADINYA PELURUHAN DAN , ATAU HASIL REAKSI INTI.


32/124


33/124

POSITRON (+)

CIRI INTI YANG PERBANDINGAN JUMLAH N DANJUMLAH PTERLALU BESAR DIBANDINGKAN

KEADAAN STABIL.

BILA PERBANDINGAN TERSEBUT TERLALU KECIL

UNTUK MENCAPAI KEMANTAPAN MAKAPELURUHAN RADIOAKTIF DAPAT TERJADI

MELALUI EMISIPOSITRON.

1530

P 1430

Si + +10

e

ELECTRON CAPTURE


34/124

ELECTRON CAPTURE

PROSES INI BIASANYA TERJADI BERSAMADENGAN EMISI POSITRON

PADA PROSES INI ELEKTRON PADA KULITELEKTRON BAGIAN DALAM (KULIT K DAN L)DISERAP OLEH INTI

DIDALAM INTI ELEKTRON DIGUNAKAN UNTUKMENGUBAH PROTON MENJADI NEUTRON

JATUHNYA ELEKTRON DARI TINGKAT KUANTUMYANG LEBIH TINGGI KETEMPAT LOWONG BEKAS

ELEKTRON YANG TERTANGKAP MENGHASILKANRADIASI X

E.C

81

202Tl 80

202 Hg (DIIKUTI RADIASI X)


35/124


36/124


37/124


38/124

MASS

SPECTROMETER

(MS / ICP-MS)


39/124

MASS SPECTROMETER (MS / ICP-MS)Isotop yang ditembakkan dari Ion-Source akan meluncur danterpisah berdasarkan beratnya saat menikung di zona bermagnet,dan akan terkumpul di collectoryang berbeda sesuai beratnya


40/124


41/124


42/124

UNTUK MENJADI STABIL DIBUTUHKAN 1

PROTON UNTUK MENANGKAP ELEKTRON,SEHINGGA BUTUH NEUTRON UNTUK INTI

DALAM MENJAGA KESTABILANNYA DALAM

SUATU SISTEM.

KELEBIHAN NEUTRON DIWUJUDKAN DALAM

BENTUK MEMANCARKAN ENERGI

ISOTOP / ISOTON / ISOBAR


43/124

93.258% 0.002% 6.740%

No Massa (A) 39 40 41

(A = p + n)No Atom (Z) 19 19 19

19 K

39.098 Kproton 19 19 19

elektron 19 19 19

netron 20 21 22

POTASIUM (K)

19 K 19 K 19 K

POTASIUM (K)

39 K 40 K 41 K

POTASIUM (K)


44/124

19 K 19 K 19 K39 40 41

93.258% 0.002% 6.740%

No Massa (A) 39 40 41 (A = p + n)

No Atom (Z) 19 19 1919

39.098 K

proton 19 19 19

elektron 19 19 19

netron 20 21 22

MEKANISME PELURUHAN RADIOAKTIF


45/124

MEKANISME PELURUHAN RADIOAKTIF


46/124

BILA SUATU NUKLIDA TERLETAK

DIATAS JALUR KEMANTAPAN

n/p TERLALU TINGGI NEUTRON DIUBAH MENJADI

PROTON EMISI -

BILA TERLETAK DIBAWAH JALUR

KEMANTAPAN n/p RENDAH PROTON DIUBAH MENJADI NEUTRON EMISI

+ ATAU TERJADI PENANGKAPAN ELEKTRON

(E.C)

KESTABILAN INTI


47/124

KESTABILAN INTI

NUKLIDA YANG TIDAK STABIL MELURUH(MEMANCARKAN PARTIKEL) MENCAPAI KESTABILAN

ENERGI TSB BERBEDA ANTAR NUKLIDA

MENARIK PUNCAK 4H, 12 C, 16 O, 20 Ne 24 Mg MEMPUNYAIENERGI IKAT RATA-RATA LEBIH BESAR DARI NUKLIDA

DIDEKATNYA.

NUKLEON 4H (2p-12n), 12 C (12p-12n), 16 O (8p-8n), 20 Ne (10p-12n), 24 Mg (12p-12n) PROTON DAN NEUTRON GENAP

KESIMPULANNYA : KESTABILAN INTI DITENTUKAN OLEH

GENAP ATAU GANJILNYA PROTON DAN NEUTRON

proton ~ netron


48/124

proton ~ netron

STABIL

ODDO-HARKINS:

Z genap, N genap STABIL Z ganjil, N ganjil TIDAK

STABIL

FAKTA INI DIDUKUNG BAHWA LEBIH SETENGAH JUMLAH

NUKLIDA YANG STABIL p & n GENAP.


49/124

NUKLIDA YANG STABIL p & n GENAP.

MENUNJUKKAN DALAM INTI TERJADI PASANGAN (p-p), (n-n),

SEDANGKAN (p-n) TIDAK TERJADI ANALOG DENGAN

PASANGAN ELEKTRON DALAM ORBITAL ATOM

A N Z JumlahGenap

Ganjil

Genap

Genap

Genap

Ganjil

Genap

Ganjil

Ganjil

Genap

166

8

57

53

284

NUKLIDA YANG STABIL DARI


50/124

NUKLIDA TETANGGANYA

1.4

He (2p-2n)2. 16 O (8p-8n)

3. 40 Ca (20p-20n)

4. 88 Sr (38p-50n)

5. 118 Sn (50p-68n)

6.89

Y (39p-50n)7. 138 Ba (56p-82n)

8. 140 Ce (58p-82n)

9. 208 Pb (82p-120n)

10. 209 Bi (83p-126n)

MENUNJUKKAN BAHWA INTI SANGAT STABIL BILA

PROTON 2, 8, 20, 50, 82

NEUTRONNYA 2, 8, 20, 50, 82, 126

BILANGAN 2, 8, 20, 50,82, 126 BILANGAN AJAIB

DIDALAM INTI TIDAK HANYA TERJADIPASANGAN NUKLEON TETAPI JUGA ADA


51/124

PASANGAN NUKLEON TETAPI JUGA ADATINGKAT-TINGKAT ENERGI elektron

dalam atom ATOM PALING STABIL ADALAH GAS

MULIA, KARENA MEMPUNYAI JUMLAHELEKTRON 2, 10, 18, 36, 54, DAN 86

INTI YANG TIDAK STABIL CENDERUNGBERUBAH SEHINGGA NUKLEONNYANSAMA DENGAN ATAU MENDEKATIBILANGAN AJAIB

METODE PENENTUAN


52/124

UMUR ABSOLUT

METODE URANIUM-TIMBAL.Uranium-238 dalam menuju kestabilannya akan

berubah menjadi Timbal-206 atau Uranium-235

dengan masa paruh 4.510 juta tahun dan 713 juta

tahun.

Salah satu penggunaan metode ini untuk menentukan

umur batuan breksi dari bulan dan ternyata diperolehumur 4.600 sampai 4.700 juta tahun.

PANAH PANJANG MENUNJUK KEBAWAH

ATAU KEKIRI MERUPAKAN EMISI


53/124

ATAU KEKIRI MERUPAKAN EMISI

PARTIKEL . PANAH PENDEKMENDATAR MERUPAKAN EMISI - .

DERET PELURUHAN ALAMI LAINNYABERMULA DARI ISOTOP THORIUM,

AKTINIUM DAN NEPTUNIUM

PELURUHAN DIMULAI DARI92

238U

MEMBENTUK82

206Pb

NUKLIDA RADIOAKTIF ALAMI BERNOMOR

ATOM TINGGI TERMASUK DALAM TIGA

DERET KELURUHAN URANIUM, THORIUM

DAN AKTINIUM

PENERAPANNYA BISA DIGUNAKAN

UNTUK MENGETAHUI UMUR BATUAN

JUGA UMUR BUMI

Peluruhan URANIUM & THORIUM


54/124



55/124



56/124



57/124

METODE THORIUM-230.


58/124

Apabila Uranium dapat dijumpai dalam jumlah yang

cukup banyak di dasar laut, maka thorium akandijumpai sebagai hasil evaporasi.

Thorium-230 merupakan hasil pemecahan dari

Uranium-238 akan meyebar di dasar laut. Waktuparuhnya 75.000 tahun.

Dapat dipergunakan untuk menentukan umur batuan

sedimen yang diendapkan dalam laut yang dalam

yang berumur beberapa ratus ribu tahun.



59/124


QHePbU +++ 47 422078223592

QHePbTh +++

464

2

208

82

232

90

QhePbU +++ 68 42

206

82

238

92

Peluruhan 238 U, 235 ,U, 232 Th merupakan PELURUHAN BERANTAI

(CHAINED DECAYS) karena meluruh berurutan membentuk isotop-

isotop antara sebelum menghasilkan produk final 206 Pb, 207 Pb dan

208

Peluruhan URANIUM & THORIUMPeluruhan URANIUM & THORIUM


60/124

URANIUM (U) 238 U, 235 U, 234 U, 232 Th

PLUMBUM (Pb) 208 Pb, 207 Pb, 206 Pb, 204 Pb

peluruhan 238 U 206 Pb 235 U 207 Pb 232 Th208 Pb


61/124


62/124

METODE POTASIUM-ARGON.

Potasium 40 mempunyai sifat radioaktifyang dalam menuju kestabilannya akan

berubah menjadi Argon-40 dengan masaparuh 1.300 juta tahun. Metode ini dapatdipakai pada hampir semua jenis batuan.

POTASSIUM ARGON

(B hi D )


63/124

40K + 0e40Ar(electron capture)

40

K40

Ca +0

e ( emmision)

19K +

-1

18

19K20Ca + -1

(Branching Decays)

t = 1/ ln(1 + 40 Ar/40 K)Peluruhan 40 U secara bersamaan menghasilkan 40 Ar dan 40 Ca

sehingga dikenal sebagai PELURUHAN BERCABANG (BRANCHING

DECAYS). Penentuan umur melalui salah satu sistem (40 K-40 Ar atau40 K-40 Ca) harus tetap memperhitungkan sistem lainnya, karena

prosesnya bersamaan


64/124


65/124

K-Ar


66/124

K-Ar


67/124

PENGUKURAN UMUR1600

Real Age

K-Ar


68/124

ABSOLUT PADA ZONAINTRUSI

DATA FELSPARBERFLUKTUASIBAHKAN SAMPAIJARAK > 1000 m

DATA UMUR BIOTITMENGARAHMENDEKATI UMUR

SEBENARNYA KETIKABERADA PADA JARAK> 1000 m

HORBLENDE SUDAHMENDEKATI UMURSEBENARNYA PADA

JARAK < 10 m KESIMPULAN YANG

DAPAT DIAMBIL???

1000

1400

1200

1000

800

600

200

400

Distance from the contact in meters0 10 100

0

K-ArD

ate

s

(inMa)

BIOTITE

ELDORA

ROCKS

FELDSPAR

HORNBLENDE

METODE RUBIDIUM -STRONTIUM


69/124

STRONTIUM

Rubidium-87 mempunyai sifatradioaktif yang menuju kestabilannyamenjadi Strontium-87 mempunyai

waktu paruh 47.000 juta tahun.Metode ini banyak digunakan

untuk menentukan umur batuan

bulan. Menghasilkan umur 3.300 80juta tahun untuk batuan basalt.

RUBIDIUM STRONTIUM


70/124

87Rb87Sr + 0e( emmision)37 Rb 38 -1RUBIDIUM STRONTIUM

PeluruhanPeluruhan 8787 RbRb 8787 SrSr


71/124

RUBIDIUM (Rb) 87 Rb, 86 Rb, 85 Rb

STRONTIUM (Sr) 88 Sr, 87 Sr,87 Sr, 86 Sr, 85 Sr, 84 Sr

8787 Sr =Sr = 8787 SrSrii ++8787 Rb (eRb (e tt 1) 1)

8686 Sr =Sr = 8686 SrSr 8686 SrSr

yy = b + a= b + axx

Sr = Sr + SrSr = Sr + Srdiukurdiukur non-radiogenicnon-radiogenic hasil peluruhan Rbhasil peluruhan Rb

87 Sr 87 Rb 87 Sri

86 Sr 86 Sr 86 Sr= (e t 1) +


72/124

y=ax+

b

y=ax+

b

makamaka tt (umur) dpt ditentukan(umur) dpt ditentukan

Sr Sr Sr

y = a x + by = a x + b

yy

xx

tantan = a= a

87 Sr86 Sr

= (e t 1)

87 Rb

86

87 Sri86 Sr

= bb

yy = a= a xx + b+ b

ditentukan dari mineralditentukan dari mineral tanpa-Rubidium,tanpa-Rubidium,mis: APATIT atau Ca-PLAGIOKLASmis: APATIT atau Ca-PLAGIOKLAS


73/124


74/124

METODE PROTACTINIUM.

Perbandingan antara Thorium-


75/124

Perbandingan antara Thorium

230/Protactinium-231 adalah cara lain

penentuan umur absolut.

Protactinium dihasilkan oleh Uranium-235.

Protactinium-231 mudah sekali menguap dilaut. Thorium dan Protactinium dihasilkan

dari isotop Uranium yang berbeda tetapi

keduanya akan bercampur di dasar laut.Waktu yang didapat dari metode ini adalah

150.000 tahun.

METODECARBON-14. Carbon-14 merupakan isotop


76/124

p pradioaktif yang sangat jarang dankebanyakan dijumpai di Atmosfer dansisa kehidupan baik hewan maupuntumbuhan.

Carbon yang berasal dari atmosferakan diubah oleh kehidupan dalambentuk CO

2. Masa paruh unsur ini 5.730

tahun dengan ketelitian penentuan umurabsolut ini kurang dari 40.000 tahun.


77/124

KARBON-14


78/124

14 C 14 N + netron 14 C + hidrogen(kosmis)

Organisme hidup

siklus CO2 & O2 seimbang dgn atmosfer (14 C/C)

sampelsebanding (14 C/C)

atmosfer

Organisme mati

siklus terputus, (14 C)sampel meluruh, rasio (14 C/C)sampel terhadap (14 C/C)atmosfer

makin kecil seiring dengan waktu

.

DIALAM TERJADI KESETIMBANGAN

ANTARA C12 DAN C14

DENGAN PERBANDINGAN TERTENTU


79/124

YANG MENUNJUKKAN SUATU

KEAKTIFAN SEBESAR 15,3

HITUNGAN TIAP MENIT.

BENDA YANG TELAH MATI

(TERPUTUS DAUR KEHIDUPANNYA)

MEMPUNYAI KADAR C14 YANG

LEBIH KECIL DARIPADA YANG MASIH

HIDUP


80/124


81/124

UMUR DIHITUNG MENGGUNAKAN

PRINSIP KETERATURAN PELURUHAN :


82/124

Rasio semakin kecil, umur makin tua

Rasio mendekati 1, umur makin muda

SYARAT PENGGUNAAN 14 C

1. HARUS MEMPUNYAI KOMPONENkarbon organik

2. MEMPUNYAI WAKTUPARUH PENDEK (t1/2 = 5730 thn)

sehingga umur yang diukur hanya sampai maks 20.000-

35.000 tahun

3. BEBERAPA PENELITIAN MENUNJUKKAN KISARAN BATASUMUR 100 70.000 Tahun

KELEMAHAN PENGUKURAN 14 C


83/124

De VRIES EffectAkibat peningkatan aktivitas kosmis

netron meningkat,

produk 14 C juga meningkat,

(

14

C/C)atm juga meningkat.AKIBATNYA (14 C/C)sampel dibandingkan dgn (

14 C/C)atm

yang semakin besar

Rasio akan semakin kecil,

Memberikan umur lebih tua dari seharusnya

SUESS EffectPenyebabnya adalah pembakaran sumberdaya fossil


84/124

Penyebabnya adalah pembakaran sumberdaya fossil

besar2an

sdm fossil berumur tua {(14 C/C)sampel


85/124

TERJADI AKIBAT PEMBELAHAN ATOM PEMBELAHAN 238 U YANG BERAT AKAN MENGHASILKAN

SUATU JEJAK GORESAN

238U MEMBELAH SECARA SPONTAN DENGAN ENERGI +

200 MeVAKAN MENGGORES MEDIA MEMBENTUKJEJAK SEBESAR + 10 MIKRON

SEMAKIN BANYAK GORESAN SEMAKIN BANYAK 238 U

YANG MENGALAMI FISI UMUR SEMAKIN TUA

CARA PENGUKURAN


86/124

JUMLAH KONSENTRASI JEJAK

BERARTI = JUMLAH 238U

TERJADI PADA MINERAL YANGMENGANDUNG URANIUM

SIRKON, APATIT, SFENE,MUSKOVIT, EPIDOT, GELAS

BOMBARDEMENT NEUTRON LAMBATPADA 235 URANIUM MEMBENTUK

JEJAK


87/124

A A= BOMBARDEMENT NEUTRON LAMBAT


88/124

BOMBARDEMENT NEUTRON LAMBAT

PADA MINERAL

= MENYEBABKAN FISI PADA235 URANIUM MEMBENTUK JEJAK

= BERDASARKAN PERBANDINGAN

235 U : 238 U = 1 : 137,88

KONSENTRASI 238 URANIUMDPT DITENTUKAN


89/124

D = P (e t 1)


90/124

D = P (e 1)

= 238 U (e t 1)

F = ( ) 238 U.k. (e t 1)

F = tracks/cm2 per waktu tertentu ; k =konstanta untuk penghitungan jejak f = Konstanta peluruhan/pembelahan ; = Konstanta peluruhan (sinar- )

(

f)

( )

PROSES PENGHAPUSAN JEJAK


91/124

KARENA PEMANASAN PADA

MINERAL

SETIAP MINERAL PUNYAKEMAMPUAN MENAHANHILANGNYA JEJAK-BELAH KARENAPEMANASAN

YANG BERBEDA-BEDAPALEO-HEATING(SEJARAH PEMANASANBATUAN)

Annealing vs Waktu


92/124

ANNEALING TEMPERATURE


93/124

MINERAL TEMP MINERAL TEMP

QUARTZ 1050 WHITLOCKITE 584 DIOPSIDE 885 PIGEONITE 525 ALBITE 775 OLIVINE 509

EPIDOTE 715 HYPERSTENE 475 ZIRCON 700 PHLOGOPITE 450 GARNET 685 ENSTANTIT 450 POLLUCITE 670 APATITE 340 HORNBLENDE 630 CALCITE 320 MUSCOVITE 680 TEKTITE 500

SPENE 620 GLASS 300


94/124

URANIUM (U) 238 U 235 U 234 U 232 Th


95/124

URANIUM (U) U, U, U, Th

PLUMBUM (Pb) 208 Pb, 207 Pb, 206 Pb, 204 Pb

peluruhan 238 U 206 Pb 235 U 207 Pb 232 Th 208 Pb

JENIS PELURUHAN

8Li 8Be 0e 3Li4 + -1 ( )


96/124

3 4 -1

40

K +0

e

40

Ar19 K -1 18

234

U230

Th4

He 92 U

90 + 2

Beta ( ) emmision

Alpha ( ) emmision

Electron capture (EC)

(


97/124

Waktu Paro (Half Life) adalah waktu yangdiperlukan suatu isotop radioaktif untuk meluruhmenjadi setengahnya

Perubahan jumlah isotop (N) tiap satuanwaktu = jumlah isotop semula dikalikan dgn

konstanta peluruhan ( )


98/124

dN/dt = - NdN/N = - dt

ln (N/N0) = - (t-t0)N/N0 = e

t

N = N0e- t

konstanta peluruhan ( ) dinyatakan sebagai jumlah(%) atom yang meluruh tiap detik

N = N0e- tbila t = t N = N0


99/124

N0 = N0e- t2N0 = N0e

t2 = e t

ln2 = tt = ln2 /


N = N0 e- t

bila N = P dan N0 = (P+D)

N0 = jumlah atomsaat t = 0

N = jumlah atom

saat ini


100/124

P = (P+D)e- tP/(P+D) = e- t(P+D)/P = e t1 + D/P = e t

ln(1 + D/P) = tt = 1/ ln(1 + D/P)

D = P (e t 1)


P = Parent= Isotop asal

D = Daughter

= Isotop hasil

peluruhan

t1/2 = ln2/


101/124

D = P (e t 1)

t = 1/ ln(1 + D/P)t = Umur (109 tahun) D = daughter ; P = Parent

t = Waktu Paro (half life) = Konstanta peluruhan

DECAY OF238 U 206 Pb 235 U 207 Pb


102/124

Kehadiran Radon (gas) dengan waktu-paro panjang, beresiko

lolosnya Radon dari sistem peluruhan 238 U-206 Pb dan 235 U-207 Pb,

sehingga penghitungan umur absolut beresiko menghasilkan

umur relatif lebih muda dari seharusnya.

Diagram concordia U Pb

238 U 206 Pb 235 U


103/124

238 U 206 Pb 235 U 207 Pb



104/124

238 U 206 Pb ; 235 U 207 PbD = P (e t 1)

t = 1/ ln(1 + D/P)



105/124



106/124

LEAD LEAD (Pb Pb)


107/124

D = P (e t 1)

t = 1/ ln(1 + D/P)t = Umur (10

9

tahun) D = daughter ; P = Parent = Konstanta peluruhan

METODE Pb-Pb (Lead Lead) 238 U 206 Pb & 235 U207 Pb


108/124

206 Pb = 238 U (e 1t 1)

207

Pb =235

U (e 2t

1)

204 Pb = 204 Pb

204 Pb = 204 Pb

206 Pb = 238 U (e 1t 1)207 Pb = 235 U (e 2t 1)

206 Pb, 207 Pb = diukur dg ICP-MS ; 235 U : 238 U ~ 1 : 140 1, 2 = diketahui t (umur) = dapat dihitung

DERET PELURUHAN DAN WAKTU-PARO


109/124

RADIOACTIVEPARENT

STABLEDAUGHTER

HALF LIFE

DERET PELURUHAN DAN WAKTU-PARO


110/124

Potassium-40 Argon-40 1.25 billion yrs

Rubidium-87 Strontium-87 48.8 billion yrs

Thorium-232 Lead-208 14 billion years

Uranium-235 Lead-207 704 million years

Uranium-238 Lead-206 4.47 billion years

Carbon-14 Nitrogen-14 5730 years


111/124


112/124

D = P (e t 1)

t = 1/ ln(1 + D/P)t = Umur (109 tahun) D = daughter ; P = Parent = Konstanta peluruhan


113/124

Ar-Ar


114/124

Ar-Ar


115/124

Ar-Ar


116/124

Average

concentration

s of U, Th and

Pb in igneous,

sedimentary


117/124

y

andmetamorphic

rocks

PeluruhanPeluruhan 147147 SmSm 143143 NdNd


118/124

SAMARIUM (Sm) 149 Sm, 148 Sm, 147 Sm, 146 Sm

NEODIMIUM (Nd) 145 Nd, 144 Nd, 143 Nd, 142 Nd

143143 Nd =Nd = 143143 NdNdii ++147147 Sm (eSm (e tt 1) 1)

144144 Nd =Nd = 144144 NdNd 144144 NdNd

Nilai inkompatibilitas Sm & Nd dlm magma lebih kecil daripada yang lain (U, Pb,Nilai inkompatibilitas Sm & Nd dlm magma lebih kecil daripada yang lain (U, Pb,

Rb, Sr, K, Ar) sehingga keberadaannya dlm magma lebih banyakRb, Sr, K, Ar) sehingga keberadaannya dlm magma lebih banyak

mempermudahmempermudah datingdatingpada batuan basaltikpada batuan basaltik

JEJAK BELAH(FISSION

TRACKS)


119/124

pembelahan 238 U

yang berat, dan

menghasilkan jejak

goresan

Annealing vs Waktu


120/124

RINGKASAN BEBERAPAMETODA PENENTUAN UMUR ABSOLUT


121/124

RINGKASAN BEBERAPAMETODA PENENTUAN UMUR ABSOLUT


122/124

RADIOMETRIC DATING


123/124

WHOLE ROCK (pada batuansecara keseluruhan)

SEPARATED MINERALS(pada mineral yang berbeda)

on SEDIMENTARY or

on METAMORPHIC ROCKS

Parent Daughter 1/2 UsefulRange Type ofMaterial238 U 206 Pb 4.47 by >10 millionyears

Igneous & sometimesmetamorphic

rocks and minerals235 U 207 Pb 707 my


124/124

232 Th 208 Pb 14 by

40 K 40 Ar40 Ca 1.28 by >10,000 years

87 Rb 87 Sr 48 by >10 millionyears

147 Sm 143 Nd 106 by

14 C 14 N 5,730 y 100 - 70,000yearsOrganic Material

Copy of 3e.dating 4

Documents

Transcript of Copy of 3e.dating 4