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石榴石中和的扩散动力学,以及确定岩石冷却速度的方法
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
概括
石榴石中的-系统不能仅仅使用封闭温度可靠地限制冷却速度. 然而,石榴石的冷却年龄可以确定冷却速率和关闭温度,并具有已知的峰值变态条件.
科学领域:
- 地质化学 地质化学
- 同位素地质年代学 同位素地质年代学
- 变态石器学 变态石器学
背景情况:
- -新 (Sm-Nd) 衰变系统是地质年代学中至关重要的工具.
- 阿尔曼丁石榴石是一种常见的变态矿物质,用于Sm-Nd测年.
- 关闭温度 (TC) 对于解释同位素冷却年龄至关重要.
研究的目的:
- 为了研究Sm-Nd系统在阿尔曼丁石榴石中的适用性,以限制冷却速率.
- 为了确定是否可以为Sm-Nd石榴石地质年代学分配一个受限制的闭合温度 (TC) 范围.
- 探索使用Sm-Nd石榴石数据计算冷却速率和TC的替代方法.
主要方法:
- 在阿尔曼丁石榴石中对 (Sm) 和 (Nd) 的扩散系数的实验性确定.
- 石榴石中Sm-Nd同位素系统的理论建模.
- 与变形条件相关的Sm-Nd冷却年龄的分析.
主要成果:
- 扩散系数表明,由于冷却速率的限制,无法将有限的TC范围分配给石榴石中的Sm-Nd系统.
- 石榴石的Sm-Nd冷却年龄本身不足以确定冷却速度.
- 如果知道峰值变态条件的温度和年龄,可以计算冷却速率和TC.
结论:
- 阿尔曼丁石榴石中的Sm-Nd地质计不适合通过单个封闭温度值直接限制冷却速率.
- 精确确定冷却速率和关闭温度需要关于峰值变态条件的额外信息.
- 这项研究为利用Sm-Nd石榴石数据提供了一条途径,用于更强大的热时计学解释.