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石榴石におけるサマリウムとネオジミウムの拡散運動と,岩石の冷却速度を決定する方法
1J. Ganguly and M. Tirone, Department of Geosciences, University of Arizona, Tucson, AZ 85721, USA. R. L. Hervig, Center for Solid State Science, Arizona State University, Tempe, AZ 85287, USA.
Science (New York, N.Y.)
|August 7, 1998
まとめ
ガーネットのサマリウム・ネオジミウムシステムは,閉塞温度だけで冷却速度を確実に制限することはできません. しかし,ガーネットの冷却年齢は,冷却速度と閉塞温度の両方を,既知のピーク変形条件で決定することができます.
科学分野:
- 地質化学 地質化学
- イソトープジオクロノロジー
- メタモルフ Petrology メタモルフペトロロジー
背景:
- サマリウム・ネオジミウム (Sm-Nd) 崩壊系は地質年代学の重要なツールである.
- アルマンディーヌ・ガーネットは,Sm-Nd年代測定に使用される一般的な変形鉱物です.
- 閉塞温度 (TC) は,同位体冷却年齢の解釈に不可欠です.
研究 の 目的:
- 冷却速度を制限するためにアルマンディーヌ石榴石におけるSm-Ndシステムの適用性を調査する.
- Sm-Ndガーネットのジオクロノロジーには,閉塞温度 (TC) の制限範囲が割り当てられるかどうかを判断する.
- Sm-Ndガーネットデータを用いて冷却速度とTCを計算するための代替方法を探求する.
主な方法:
- アルマンディーヌ・ガーネットにおけるサマリウム (Sm) とネオジミウム (Nd) の拡散係数の実験的決定.
- 石榴石内のSm-Nd同位体システムの理論モデリング.
- メタモルフィックの条件と関連したSm-Ndの冷却年齢の分析.
主要な成果:
- 拡散係数は,冷却速度の制約のために,ガネットの Sm-Nd システムに制限された TC 範囲を割り当てることができないことを示します.
- 石榴石のSm-Nd冷却年齢は,冷却速度を決定するためにそれだけでは不十分です.
- 冷却速度とTCは,ピーク変形状態の温度と年齢が知られていれば計算できます.
結論:
- アルマンジン・ガーネットのSm-Ndジオクロノメーターは,単一の閉塞温度値を介して冷却速度を直接制限するのに適していません.
- 冷却速度と閉塞温度を正確に決定するには,ピーク変形条件に関する追加の情報が必要です.
- この研究は,より堅固な熱クロノロジカルな解釈のために,Sm-Ndガーネットデータを活用するための経路を提供します.