Hadean cirkonok

A cirkónia hadéens alkotják az anyag kéreg a legrégebbi a Föld a hadaikum , körülbelül 4 milliárd év. A cirkon egy ásványi anyag, amelyet általában radiometrikus datáláshoz használnak, mert rendkívül ellenálló a kémiai változásokkal szemben, és a legtöbb magmás és metamorf gazda- kőben apró kristályokként vagy szemcséként jelenik meg . -3,8  Ga és -4,4  Ga között vannak a legidősebbeknél (U-Pb kor), ez a Föld kialakulásához nagyon közel álló időnek felel meg.

A Hadean cirkónia nagyon alacsony a világon, mivel az anyagokat a lemezes tektonika újrahasznosítja . Amikor a felszínen lévő kőzet mélyen a Földbe van temetve, felmelegszik, és átkristályosodhat vagy megolvadhat. A földi ritkasága ellenére ebből az eónból több országban is előfordul cirkon hat országban: Ausztrália , Brazília , Kanada , Kína , Grönland és Guyana .

Az ausztráliai Jack Hills-i Narryer Gneiss Formációban a tudósok viszonylag teljes feljegyzést kaptak a hadeai cirkon kristályokról, ellentétben más helyekkel. Jack Hills sziklái a körülbelül 3,6 milliárd éves Archean Aeon-ra keltek . Az ottani cirkonkristályok azonban idősebbek, mint az azokat tartalmazó kőzetek. Sok kutatást végeztek a cirkon abszolút életkorának és tulajdonságainak megállapítására, például izotóparányok , ásványi anyagok zárványai és a cirkon geokémiája . A hasean cirkonok jellemzői a Föld korai történetéről és a Föld múltbeli folyamatainak mechanizmusáról árulkodnak. Ezen cirkon kristályok tulajdonságai alapján sokféle geológiai modellt javasoltak.

Előfordulások

A földi ritkasága ellenére ebből az időszakból hat országban több cirkónia is előfordul : Ausztrália, Brazília, Kanada, Kína, Grönland és Guyana.

Ország Előfordulások (és források) Analitikai módszer és eredmény Értelmezés
Ausztrália Mt Narryer A kvarcitokból származó ion mikropróbák által datált 80 detritt cirkon 2% -tól 12% -ig terjedő szemcsék> 4,0 Ga, a fiatalabb cirkonok pedig körülbelül 3 Ga-ig terjedtek. Az LA-ICP-MS vizsgálatban a Mt. Narryer cirkonok magasabb U-tartalommal és legalacsonyabb Ce / Ce * ellentétben a Jack Hills cirkóniákkal Az alapkőzet sokfélesége. Magmás eredet.
Churla kutak A szemcsék 4,14–4,18 Ga értékűek a 207Pb / 206Pb dátummal. A központi régióban sokkal alacsonyabb a Hf, REE, Uand Th, mint a többi külső régióban. Míg a mag U-tartalma körülbelül 666 ppm, a Th / U 0,6. Gránit eredetű magma
Maynard Hills A greenstone öv datálásával kiderült, hogy a 207Pb / 206Pb életkora 4,35 Ga.
Alfred Mt A 4,17 Ga életkornak megfelelő cirkonok. Geokémiai adatokat nem gyűjtöttek.
Brazília Kelet-Brazília A kőzetkor 4,22 Ga és Th / U arány, 0,8 és magas U tartalom (akár 1400 ppm) Felsikus magmás eredet
Kanada Északnyugati terület A protolit kristályosodás kora 3,96 Ga, az U-Pb datálás alapján elemezve. Az LA-ICP-MS alkalmazásával a 4,20 + 0,06 Ga cirkont datálták. Magmás eredetű. A felzikus fúzió levezetése a mafic magma megkülönböztetésétől eltérő eljárással.
Kína Tibet Az ion mikropróba módszerében a detritális szemcsék Th / U aránya nagyobb, mint 0,7. Magmás eredetű
Észak- Qinling Az xenokristályos cirkon LA-ICP-MS kora az északi Qinling orogén övben 4,08 Ga. A Hf izotóp az LA-ICP-MS assay életkori adatait is alátámasztja.
Észak-Kína Craton A cirkon 4,17 ± 0,05 Ga, amelyet az U-Pb LA-ICP-MS datálási módszerrel határozunk meg. A Th / U arány 0,46 Magmás eredetű
Dél-Kína U-Pb datálás vezetőképes mikrohullámú szondával, a 207 Pb / 206 Pb életkor 4,13 ± 0,01 Ga, a 18 O izotópos adatok 5,9 ± 0,1% -a mellett . Ce pozitív anomália a korai föld erősen oxidáló környezettel rendelkezik, és a cirkóniumban lévő Ti kristályosodási hőmérséklete 910 ° C.
Grönland Grönland A kristályosodás korát 3,83 ± 0,01 Ga értéken határozzuk meg ion mikropróba dátumozással. Az U-Pb felmérésben 4,08 ± 0,02 Ga-t azonosítottak
Guyana Dél-Guyana 4.22 Ga az U-Pb LA-ICP-MS datálás módszerével. Más geokémiai elemzést nem végeztek

Javasolt mechanizmusok a hasi cirkonok kialakulásához a Jack Hills-ből

A tektonika elmélete széles körben elfogadott a földkéreg kialakulásában. A Föld kialakulásáról azonban keveset tudunk. A Hadean-i kőzettani markerek rögzítésével a legtöbb tudós arra a következtetésre jutott, hogy az óceán nélküli "Pokol Föld" hite eeon során hamis.

A tudósok különböző modelleket építettek a termikus történelem magyarázatára a Föld történelmének kezdetén, magukban foglalva a kontinentális növekedést, az izlandi típusú riolitokat, a köztes magmás kőzetek, a maficos magmás kőzetek, a süllyedést , az ütésfúziót , a hőcsövek tektonikáját, a földi KREEP és a többlépcsős forgatókönyveket. A leghíresebb a kontinentális növekedési modell, amely hasonlít a modern tektonikus dinamikához: viszonylag alacsony kristályosodási hőmérséklet és némi nehéz oxigéndúsítás, a modern kéregfolyamatokhoz hasonló inklúzióval és a differenciálódás jeleivel ~ 4,5 Ga-on. A korai földi hidroszférát igazolják a felzikus kéreg kialakulásának kezdetétől, amelyben granitoidok képződnek, amelyeket a vízi aktivitás később megváltoztat, a lemezek határán lehetséges kölcsönhatásokkal .

Megjegyzések és hivatkozások

  1. Harrison 2009 .
  2. Lagabrielle, Maury és Renard 2017 . 8. oldal
  3. Maas, Kinny, Williams, Froude és Compston. (1992). A Föld legrégebbi kérge: A nyugat-ausztráliai Narryer és Jack Hills-i 3900–4200 millió régi detritt cirkon geokronológiai és geokémiai vizsgálata. Geochimica Et Cosmochimica Acta, 56 (3), 1281-1300.
  4. Pidgeon, és Nemchin. (2006). Az archeai cirkonok összehasonlító koreloszlása ​​és belső szerkezete az Mt Narryer és a nyugati ausztráliai Jack Hills kvarcitjaiból. Geochimica Et Cosmochimica Acta, 70 (18), A493.
  5. Nelson, Robinson és Myers. (2000). A xenokristályos cirkon mikrostruktúrákból megfejtett, ≥4,0 Ga-ra kiterjedő komplex geológiai történetek. Earth and Planetary Science Letters, 181 (1), 89-102.
  6. Wyche S (2007) A 3100 előtti kéreg bizonyítékai a Yummarn Craton-i Youanmi és Délnyugati Terránokban, valamint a keleti Goldfields Superterrane területén. Dev Precambrian Geol 15: 113–123
  7. Thern és Nelson. (2012). Detritális cirkon korstruktúra kb. 3Ga metaszetleges kőzetek, Yilgarn Craton: Hadeai forrásterránok tisztázása fő komponens elemzéssel. Precambrian Research, 214-215 , 28-43.
  8. Paquette JL, Barbosa JSF, Rohais S, Cruz SC, Goncalves P, Peucat JJ, Leal ABM, Santos-Pinto M, Martin H (2015) Dél-Amerika geológiai gyökerei: 4,1 Ga és 3,7 Ga cirkóniumkristályok Észak-Brazíliában és ÉNy-Argentína. Precambrian Res 271: 49–55
  9. Bowring SA, Williams IS (1999) Priscoan (4,00–4,03 Ga) ortogneiszek Kanada északnyugati részéről. Contrib Mineral Petrol 134: 3–16
  10. Stern RA, Bleeker W (1998) A világ legrégebbi kőzeteinek kora, amelyet a kanadai SHRIMP alkalmazásával finomítottak, az Acasta gneiss komplexet, a Northwest Territories Canada-t. Geosci Canada 25: 27–31
  11. Mojzsis SJ, Cates NL, Caro G, Trail D, Abramov O, Guitreau M, Blichert-Toft J, Hopkins MD, Bleeker W (2014) Component geochronology in the polyphase ca. 3920 Ma Acasta Gneiss. Geochim Cosmochim Acta 133: 68–96
  12. Fei, Guangchun, Zhou, Xiong, Duo, Ji, Zhou, Yu, Wen, Chun-Qi, Wen, Quan ,. . . Liu, Hongfei. (2015). A cirkon U-Pb kora és geokémiai jellemzői az érctartalmú granodiorit porfírban a tibeti Duobuza porfír rézlelőhelyen. Az Indiai Geológiai Társaság folyóirata, 86 (2), 223-232.
  13. Diwu Chunrong, Sun Yong, Wang Hongliang és Dong Zhengchan. (2010). 4,0 Ga metamorfizmus ásványi rekordja; a nyugati észak Qinling orogén öv metamorf cirkon xenokristályának bizonyítékai. Geochimica Et Cosmochimica Acta, 74 (12), A237-A237.
  14. Cui, Pei-Long, Sun, Jing-Gui, Sha, De-Ming, Wang, Xi-Jing, Zhang, Peng, Gu, A-Lei és Wang, Zhong-Yu. (2013). A legrégebbi cirkon xenokristály (4,17 Ga) az Észak-kínai Cratonból. International Geology Review, 55 (15), 1902-1908.
  15. Harrison TM, Schmitt AK (2007) A Ti eloszlások nagy érzékenységű feltérképezése Hadean cirkonokban. Föld bolygó Sci Lett 261: 9–19
  16. Mojzsis, S., & Harrison, T. (2002). Az archeai kvarcóz kőzetek eredete és jelentősége a grönlandi Akiliban. Science , 298 (5595), 917.
  17. Wilke, Schmidt, Dubrail, Appel, Borchert, Kvashnina és Manning. (2012). Cirkon oldhatóság és cirkónium komplexképzés H2O Na2O SiO2 ± Al2O3 folyadékokban nagy nyomáson és hőmérsékleten. Earth and Planetary Science Letters, 349-350 , 15-25.
  18. Nadeau S, Chen W, Reece J, Lachhman D, Ault R, Faraco MTL, Fraga LM, Reis NJ, Betiollo LM (2013) Guyana: The Lost Hadean crust of South America? Braz J Geol 43: 601–606
  19. Sohma, T. (1999). Az indiai pajzs vizsgálata: A kontinentális növekedés tektonikus modellje. Gondwana Research, 2 (2), 311-312.
  20. Haraldur Sigurdsson. (1977). Izlandi riolitok képződése plagiogranitok megolvadásával az óceáni rétegben. Nature, 269 (5623), 25-28.
  21. François, Philippot, Rey és Rubatto. (2014). Temetkezés és exhumálás az archeusi sagdukció során az East Pilbara Granite-Greenstone Terrane-ban. Earth and Planetary Science Letters, 396 , 235-251.
  22. Plescia, J., & Cintala, M. (2012). Ütés olvad a kis holdi felvidéki kráterekben. Geofizikai Kutatások Lapja: Planets, 117 (E12), N / a.
  23. Moore, W. és Webb, A. (2013). Hőcső Föld. Nature, 501 (7468), 501-5.
  24. Longhi és Auwera. (1993). A monzonorit-anortozit kapcsolat: A földi KREEP petrogenezise. Lunar and Planetary Inst., Huszonnegyedik Hold- és Planetary Science Konferencia. 2. rész: GM, 897-898.

Lásd is

Bibliográfia

A cikk írásához használt dokumentum : a cikk forrásaként használt dokumentum.

Kapcsolódó cikkek