Auala e su'e ai le amataga o meafaitino e fa'aaoga ai isotopes
O le suʻesuʻeina o le amataga o se mea faitino—o fea na maua mai ai ana mea mata, o fea na faia ai, ma e oʻo lava i ona auala fefaʻatauaʻiga—o se tasi lea o luʻitau autu i suʻesuʻega o mea anamua ma le tofi faʻaleaganuu. Mo le tele o tausaga, ua faʻalagolago tagata suʻesuʻe i le sitaili faʻa-tusiata, metotia o gaosiga, ma le talaaga o mea na maua e aoao ai le "tala" i tua atu o mea anamua. Peitaʻi, o lenei auala e mafai ona faigata ai ona iloa le eseesega i le va o faatosinaga faʻaleaganuu ma le puna moni o le meafaitino. O iinei e avea ai le suʻesuʻega o isotope ma meafaigaluega mamana: e mafai e isotopes ona galue e pei o "tulagalima" faʻale-geochemical o loʻo faʻapipiʻiina i totonu o le meafaitino, e fesoasoani ai e faʻafanua faʻailoga o le amataga o se mea faitino ma se saʻo e masani ona le mafai ona faia i metotia vaaia na o ia.
O a isotopes ma aisea e aoga ai?
O isotopes o ni fesuiaʻiga o le elemene vailaʻau lava e tasi (tutusa le aofaʻi o protons) ae eseese le aofaʻi o neutrons, ma iʻu ai i ni mamafa eseese. Mo se faʻataʻitaʻiga, o le carbon e iai isotopes ^12C ma le ^13C, o le oxygen e iai le ^16O ma le ^18O, ma le strontium e iai le ^87Sr ma le ^86Sr. Atonu e foliga mai e laiti nei eseesega, ae o le natura e faia ai ni fesuiaʻiga e mafai ona fuaina i fua faatatau o isotopes i papa eseese, eleele, vai, ma e oʻo lava i meaola. Talu ai ona o meafaitino e faia mai meafaitino na afua mai i siosiomaga patino, o fua faatatau o isotopes i meafaitino e masani ona iai faʻamatalaga e uiga i o latou siosiomaga na afua mai ai.
O se tasi o tulaga lelei tele o isotopes o lo latou tumau pea. E tele fua faatatau o isotopes e le suia tele pe a uma ona fausia le meafaitino pe a uma ona faia se mea faitino, aemaise lava pe afai e taulimaina lelei le faataitaiga ma pulea le faaleagaina. I le faatusatusaina o le fua faatatau o isotopes o se mea faitino i se "isoscape" po o se faamaumauga faasinomaga o le eleele, e mafai e le au suesue ona iloa pe na afua mai le meafaitino mai le itulagi A, B, po o le C—e masani lava ona oo ifo i le vaieli eleele po o le amataga o le maina.
Mataupu faavae autū: isotope "tamatamailima" ma a latou faʻatusatusaga
E sili ona lelei le su'esu'ega o le isotope pe a maua ni mea se lua: (1) o se mea faitino e taofia ai se fa'ailoga isotopic, ma le (2) fa'amatalaga fa'atusatusa mai punaoa e ono maua. Afai e masalomia o lo'o fa'aogaina e se mea faitino apamemea le apamemea mai le tele o maina eseese, e mana'omia e le au su'esu'e ona fuaina isotopes i totonu o le mea faitino ma i fa'ata'ita'iga o le ore/slag/metala mai na maina. O le fetaui lelei o fua fa'atatau o isotope e mafai ona fa'amalosia ai le manatu e uiga i le puna o le meafaitino.
Ae ui i lea, e taua le maitauina o le "tutusa" e le o taimi uma e faauigaina ai le "mautinoa." O nisi taimi e tutusa le fua faatatau o isotope o nofoaga e lua, pe atonu na fefiloi meafaitino mai punaoa eseese. O le mea lea, e masani ona tuufaatasia isotopes ma le auiliiliga o elemene taua, suesuega o metallurgical, petrography, po o faamatalaga o mea anamua e pei o le tulaga o le nofoaga.
O se ituaiga isotope masani e faʻaaogaina e suʻe ai le amataga o mea faitino
1) Isotopes Strontium (^87Sr/^86Sr): su'esu'ega lauiloa o le eleele
E aogā le Strontium auā e fesuisuiaʻi le fua faatatau o le ^87Sr/^86Sr e fuafua i le matua ma le ituaiga o papa. O papa tuai e tele ai le rubidium e masani ona maualuga atu le ^87Sr ona o le pala o le ^87Rb. E ulufale le Strontium i le eleele ma le vai, ona sosoo ai lea ma laau ma manu, ma iu ai ina faamaumauina i nifo, ponaivi, po o nisi mea ola.
I le tulaga o mea taulima, e masani ona faʻaaogaina le strontium mo:
– Fuafuaina o le amataga o le tagata lava ia (e.g. i luga o le enamel o nifo o le tagata mo suʻesuʻega o le gaoioi), lea e talafeagai pe afai o le mea faitino o se toega faʻaola poʻo se toega e fesoʻotaʻi ma le tanuga.
– Su'esu'eina o mea mata patino e fegalegaleai ma le siosiomaga i le lotoifale, mo se fa'ata'ita'iga o le lime, mea fau fale, po'o vaega e mitiia ai le Sr mai le vai.
O le malosi o le Sr o lona latalata lea i le "faailoga" o le eleele, ae e manaʻomia ai ni faʻafanua faʻatusatusa lelei ma e manaʻomia ona malamalama i le ono suia o nisi o mea pe a uma ona faʻaputuina.
2) Isotopes o le apamemea (Pb): autu i u'amea ma minerale
O isotopes o le 'apamemea e pei o le ^206Pb, ^207Pb, ^208Pb (oloa pala o le uranium ma le thorium) e matua aoga lava mo le suʻesuʻeina o minerale uʻamea. E mafai e maina eseese ona i ai ni fua faatatau eseese o le Pb, e mafai ai ona suʻeina mea tau uʻamea o loʻo i ai le 'apamemea (poʻo le faʻaleagaina o le Pb mai minerale). O lenei metotia e faʻaaogaina lautele mo:
– Fa'afeso'ota'i o mea taulima apamemea, apamemea, siliva, po'o le 'apamemea ma itumalo fa'apitoa o le eliina o minerale.
– Ia malamalama i le feso'ota'iga o fefa'ataua'iga u'amea i aso anamua ma aso anamua.
O le luʻitau autū: o le faagasologa o le faʻamamāina ma le faʻafefiloi o uʻamea mai punaoa eseese e mafai ona maua ai se "paluga" o isotopes e natia ai se amataga e tasi. O le mea lea, e masani ona tuʻufaʻatasia le auʻiliʻiliga ma le elemene taua ma le faʻamatalaga o uʻamea.
3) Isotopes o le Okesene (δ^18O) ma le haitorosene (δD): vai ma tulagavae o le tau
E fa'aaogā lautele le okesene ma le haitorosene e su'e ai fesoota'iga i le va o puna'oa o le vai ma tulaga o le tau. I nisi o meafaitino—e pei o carbonates, ponaivi, nifo, po'o tioata ma seramika fo'i i nisi tulaga—e mafai e fua faatatau o isotope ona fa'amaumauina le fa'atulagaina o le vai i le lotoifale po'o le vevela o le fausiaina.
Mo mea taulima, e mafai e le δ^18O ona fesoasoani:
– Iloilo pe o se mea (e pei o le atigi, carbonate) na fausia i se siosiomaga o le sami pe o le eleele pe i se sone faapitoa o le tau.
– Lagolagoina le manatu o le amataga fa'afanua pe a tu'ufa'atasia ma le Sr po'o isi fa'amaumauga.
Peitaʻi, o le faʻauigaga o le δ^18O e masani ona faigata ona e aʻafia i le vaitau, maualuga, mamao mai le talafatai, ma le faagasologa o le faʻavevela i le taimi o le gaosiga.
4) Isotopes o le kaponi (δ^13C) ma le nitrogen (δ^15N): tulaga fa'aolaola ma punaoa fa'aolaola
E masani ona faʻaaogaina isotopes C ma N e suʻe ai punaoa faʻaola: meaʻai, ituaiga laʻau (C3 vs. C4), poʻo le amataga o meafaitino e pei o ie, pepa, resin, ma toega o meaʻai i luga o ipu omea. I suʻesuʻega o mea tuai:
– E mafai ona suʻesuʻeina toega o meaʻai i luga o ipu omea e iloa ai pe o loʻo tele ina maua mai i le gataifale pe mai le eleele.
– E mafai e ie lalaga ona maua ni fa'ailoilo e uiga i le siosiomaga o le tuputupu a'e o la'au (e pei o le lino, vavae) pe afai e maua ni fa'amatalaga fa'atusatusa.
O nei isotopes e sili atu ona mamana mo le faʻamatalaina o le siʻosiʻomaga ma faiga masani o le olaga, ona faʻafesoʻotaʻi lea i amataga e ala i le lagolagoina o faʻamatalaga faʻafanua.
E fa'apefea ona fa'atino le faiga o le su'esu'ega?
1) Fuafua fesili suʻesuʻe
E tatau ona amata le su'esu'ega o isotope i se fesili manino: e te mana'o e su'e se maina u'amea, le puna o le omea seramika, le amataga o se ma'a, po'o le fe'avea'i o tagata ta'ito'atasi e feso'ota'i ma se mea faitino? O fesili ta'itasi e mana'omia ai isotopes eseese ma auala fa'ata'ita'i. Mo se fa'ata'ita'iga, o le Pb e sili atu ona talafeagai mo u'amea, ae o le Sr ma le O i le enamel o nifo e sili atu ona taatele mo le fe'avea'i o tagata.
2) Fa'ata'ita'iga fa'aleagaina itiiti
Ona o nei mea taua ma puipuia, e faia ai le fa'ata'ita'iga ma le fa'aeteete tele: fa'aaoga ni fasi vaega laiti, vili laiti, po'o ni toega o mea e valuina. E taua tele tulafono fa'asao e 'alofia ai le fa'aleagaina o le va'ai ma le fausaga. E le gata i lea, e tatau i tagata su'esu'e ona fa'amautinoa e le o fa'aleagaina fa'ata'ita'iga e mea fa'asao fa'aonaponei (kelu, vali) e ono suia ai le fa'asologa o vaila'au.
3) Sauniuniga ma fuataga o le fale suʻesuʻe
E masani ona fa'amamāina fa'ata'ita'iga, fa'a'a'ese'ese (mo nisi u'amea/minerala), ona fuaina lea o latou isotopes e fa'aaoga ai se meafaigaluega e pei o le mass spectrometer (e pei o le TIMS po'o le MC-ICP-MS). O nei meafaigaluega e mafai ona fuaina eseesega i fua fa'atatau o isotopes ma le sa'o maualuga. E fa'aaoga fo'i e le fale su'esu'e tulaga fa'avaomalo ma avanoa e fa'amautinoa ai taunu'uga fa'atuatuaina.
4) Fa'atusatusa i le fa'amaumauga ma le fa'ata'ita'iga
Ona faʻatusatusa lea o tau isotopic o meafaitino ma:
– Faʻamaumauga o le eliina o minerale/papa i le lotoifale,
– Fa'afanua o le isoscape fa'aitulagi,
– O faʻamaumauga faʻasolopito o le falemataʻaga poʻo iʻuga o suʻesuʻega na faia muamua.
E masani lava, o taunuuga e lē faasino i se nofoaga e tasi, ae o se "sone o avanoa" lea e fa'atapula'aina i isi fa'amatalaga—e pei o le sitaili o teuteuga, tekinolosi gaosiga, po'o le tufatufaina atu o fefa'ataua'iga ua iloa.
5) Fa'amatalaga i se fa'amatalaga o mea anamua
O le laasaga aupito taua o le tuʻuina lea o numera o isotope i totonu o le tala o mea anamua. Mo se faʻataʻitaʻiga, afai o le isotope Pb e faʻaalia ai le uʻamea mai se itumalo mamao eliina ai minerale, ae o le sitaili o le mea faitino e faʻalotoifale, ona i ai lea o se faʻailoga o mea mata mai fafo ae o gaosiga i le lotoifale. I se isi itu, afai o meafaitino ma le sitaili e faʻasino i fafo, e foliga mai o le mea faitino o se mea na aumai atoa.
Tapula'a ma lapata'iga
O le suʻesuʻega o isotope e lē o se “GPS tuai.” E tele ni faʻatapulaʻaga taua:
– Fa'afefiloi o puna: e masani ona toe fa'aaogaina pe fa'afefiloi u'amea, ma i'u ai i se fa'ailo fefiloi.
– Fa'aleagaina ma suiga: o le tanuga umi e mafai ona suia ai le laualuga o le mea faitino; o le mea lea e taua tele ai le filifilia o le vaega o le fa'ata'ita'iga.
– Mauaina o faʻamatalaga faʻatusatusa: a aunoa ma se faʻamaumauga faʻasinomaga faʻaitulagi, e avea le faʻauigaga ma ni faʻamatalaga taumatemate.
– Tulaga tutusa o le eleele i le va o itulagi: e mafai e itulagi eseese e lua ona tutusa le fua faatatau o isotope, o lea e manaʻomia ai le tele o isotope poʻo faʻamatalaga faaopoopo.
O le mea lea, o le faiga sili ona lelei o le faʻaaogaina lea o faʻailoga eseese: mo se faʻataʻitaʻiga o le tuʻufaʻatasia o isotopes Pb ma elemeni laiti mo metala, poʻo le Sr + O mo suʻesuʻega o le feʻaveaʻi, ma faʻafesoʻotaʻi pea iʻuga i faʻamaoniga o mea anamua.
Faaiuga: isotopes o ni ki i fesoʻotaʻiga ua mavae
Faatasi ai ma le suʻesuʻega o isotope, o meafaitino ua le toe na o ni mea e leai ni ola, ae o ni faamaumauga o vailaau o loʻo i ai faʻamatalaga e uiga i laufanua, eliina o minerale, faatoaga, ma le feoaʻiga o tagata. O lenei metotia ua fesoasoani e faʻaalia ai auala faʻatau oloa anamua, femalagaiga o tagata, ma punaoa o mea faufale tetele. E ui e le aunoa ma ona tapulaʻa, o le auala isotope—aemaise lava pe a tuʻufaʻatasia ma isi metotia faasaienisi ma suʻesuʻega o mea anamua—e maua ai se auala saʻo e suʻe ai amataga o meafaitino ma toe fausia ai fesoʻotaʻiga o sootaga i le va o sosaiete ua mavae.
