Autoradiography of geological fluorite samples for determination of uranium and thorium distribution using nuclear track methodology

T.Pi ª, J. Solé ª, J.I. Golzarri ^b, J. Rickards ^b and G. Espinosa ^b

ª Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, Cd. Universitaria, Coyoacán, 04510 México DF, México.

^b Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México, Apartado Postal 20-364, 01000 México DF, México, e-mail: espinosa@fisica.unam.mx

Recibido el 2 de marzo de 2006
Aceptado el 18 de agosto de 2006

Abstract

In this paper we present the uranium and thorium distribution analysis of several samples of the "La Azul", an epithermal fluorspar deposit in southern Mexico, using nuclear track methodology (NTM), in the alpha-autoradiography mode, by placing the mineral sample in contact with a polycarbonate detector. This constitutes a non-destructive analysis, with sufficient sensitivity to provide valuable information about textural and paragenetic characteristics of the geological samples. The selected nuclear track detector was CR-39 (Landauer®). The region of interest of the geological samples was polished and put in contact with the detector material surface for 45 days in a vacuum chamber (10 ^-3 torr). After this period of time, the detectors were chemically etched, revealing the autoradiograph of the radioactive material. The results show a clear distribution of bands of uranium and thorium in the fluorite samples. This is valuable information for the genetic or geochronological studies of the ore deposits.

Keywords: Geochronology; autoradiography; alpha particles; fluorite; nuclear track detectors.

Resumen

En este trabajo se presenta el análisis de la distribución de uranio y torio en varias muestras del depósito de fluorita de tipo epitermal denominado "La Azul", del sur de México, usando la Metodología de Trazas Nucleares (MTN), en la modalidad de autoradiografía por contacto entre la muestra del mineral y el material detector de policarbonato. Este procedimiento es un análisis no destructivo, con sensibilidad suficiente para aportar informacion valiosa acerca de la textura y características paragenéticas de las muestras geológicas. El material detector seleccionado fue el CR-39 (Landauer®). El area de interés de las muestras geológicas fue pulida y puesta en contacto con la superficie del material detector por 45 días en una camara de vacío (10 ^-3Torr). Después de este tiempo, los detectores fueron atacados químicamente para revelar la autorradiografía del material radiactivo. Los resultados muestran una clara distribucion de las bandas de uranio y torio en las muestras de fluorita. Esta información es muy valiosa para los estudios genéticos y geocronológicos de los depósitos minerales.

Descriptores: Geocronología; autoradiografía; partículas alfa; fluorita; detectores por trazas nucleares.

PACS: 93.85.Np; 91.65.Dt

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