Геохронология детритового циркона
Наука анализа возраста цирконов

Рис. 1 – Зерна циркона в реальной жизни (Монета для масштаба)

Геохронология детритных цирконов — это наука об анализе возраста цирконов , отложенных в определенной осадочной единице , путем изучения их собственных радиоизотопов , чаще всего отношения урана к свинцу . Циркон является обычным акцессорным или следовым минеральным компонентом большинства гранитных и кислых магматических пород. Благодаря своей твердости, прочности и химической инертности циркон сохраняется в осадочных отложениях и является обычным компонентом большинства песков. Цирконы содержат следовые количества урана и тория и могут быть датированы с использованием нескольких современных аналитических методов.

Геохронология детритового циркона становится все более популярной в геологических исследованиях с 2000-х годов, в основном, благодаря прогрессу в методах радиометрического датирования . [1] [2] Данные о возрасте детритового циркона могут быть использованы для ограничения максимального возраста осадконакопления, определения источника [ 3] и реконструкции тектонической обстановки в региональном масштабе. [4]

Детритовый циркон

Источник

Детритные цирконы являются частью осадка , образовавшегося в результате выветривания и эрозии ранее существовавших пород. Поскольку цирконы тяжелы и обладают высокой устойчивостью на поверхности Земли, [5] многие цирконы переносятся, откладываются и сохраняются в виде зерен детритного циркона в осадочных породах . [3]

Рис. 2 – Простая диаграмма, иллюстрирующая образование магматического циркона, процессы его превращения в детритовые цирконы и различия между магматическими и детритовыми цирконами.

Характеристики

Детритовые цирконы обычно сохраняют те же свойства, что и их материнские магматические породы , такие как возраст, грубый размер и минеральная химия. [6] [7] Однако состав детритовых цирконов не полностью контролируется кристаллизацией минерала циркона. Фактически, многие из них изменяются более поздними процессами в осадочном цикле. В зависимости от степени физической сортировки , механического истирания и растворения, зерно детритового циркона может потерять некоторые из своих присущих особенностей и приобрести некоторые наложенные свойства, такие как округлую форму и меньший размер. [5] В большем масштабе два или более племен детритовых цирконов разного происхождения могут откладываться в пределах одного и того же осадочного бассейна . Это приводит к естественной сложности ассоциации популяций детритовых цирконов и их источников. [3]

Циркон является мощным инструментом для определения возраста урана и свинца благодаря своим внутренним свойствам: [8]

  1. Циркон содержит большое количество урана для машинного распознавания, обычно 100–1000 частей на миллион. [8]
  2. Циркон имеет низкое количество свинца во время кристаллизации, в частях на триллион. [8] Таким образом, свинец, обнаруженный в цирконе, можно предположить как дочерние ядра от материнского урана.
  3. Кристаллы циркона растут между 600 и 1100 °C, в то время как свинец сохраняется в кристаллической структуре ниже 800 °C (см. Температура закрытия ). Таким образом, как только циркон охлаждается ниже 800 °C, он сохраняет весь свинец из радиоактивного распада. Поэтому возраст U-Pb можно рассматривать как возраст кристаллизации, [8], если сам минерал/образец не подвергся высокотемпературному метаморфизму после образования.
  4. Циркон обычно кристаллизуется в фельзических магматических породах с содержанием кремнезема (SiO 2 ) более 60% . [4] Эти породы обычно менее плотные и более плавучие. Они находятся высоко в земной ( континентальной коре ) и имеют хороший потенциал сохранения .
  5. Циркон физически и химически устойчив, поэтому он с большей вероятностью сохранится в осадочном цикле. [8]
  6. Циркон содержит другие элементы, которые дают дополнительную информацию, такие как гафний (Hf), соотношение урана и тория (U/Th). [8]

Сбор образцов

Не существует установленных правил отбора образцов в исследованиях геохронологии детритового циркона. Цель и масштаб исследовательского проекта определяют тип и количество взятых образцов. В некоторых случаях тип осадочной породы и обстановка осадконакопления могут существенно повлиять на результат. [3] Вот некоторые примеры:

  • Зрелый кварцевый аренит в формации Vlamy дает более древние и разнообразные возрасты, определяемые хорошо окатанными детритовыми цирконами, которые могут коррелировать с многочисленными событиями осадочной переработки. Напротив, формация Harmony в том же регионе имеет более молодые и однородные возрасты, определяемые эвгедральными детритовыми цирконами. Эти две формации иллюстрируют возможность соотнесения осадочной зрелости с полученными возрастами цирконов, что означает, что окатанные и хорошо отсортированные осадочные породы (например, алеврит и аргиллит) могут иметь более древние и разнообразные возрасты. [9]
  • Турбидиты в формации Хартс Пасс содержат однородные возрасты детритовых цирконов. С другой стороны, флювиальная формация Уинтроп в другом слое того же бассейна имеет различные возрастные популяции детритовых цирконов. Сравнивая вертикальное распределение детритовых цирконов в этих двух формациях, можно ожидать более узкую возрастную популяцию детритовых цирконов из пород, которые быстро осаждаются, таких как турбидиты . Однако породы, которые осаждаются постепенно (например, морской аргиллит ), имеют больше шансов и времени для включения осадков циркона из разных местностей. [10]

Извлечение детритного циркона

После сбора образцов горных пород их очищают, измельчают, дробят и измельчают с помощью стандартизированных процедур. Затем обломочные цирконы отделяют от тонкозернистого порошка тремя различными способами, а именно гравитационным разделением с использованием воды, магнитным разделением и гравитационным разделением с использованием тяжелой жидкости. [11] В процессе зерна также просеивают в соответствии с их размером. Обычно используемый размер зерна для анализа происхождения обломочных цирконов составляет 63–125 мкм, что эквивалентно размеру зерна тонкого песка. [12]

Тип анализа детритового циркона

Существует два основных типа анализа детритного циркона: качественный анализ и количественный анализ. Наибольшее преимущество качественного анализа заключается в возможности раскрыть все возможные источники происхождения осадочной единицы, тогда как количественный анализ должен позволить провести осмысленное сравнение пропорций в образце. [3]

Качественный анализ

Качественный подход рассматривает все доступные детритовые цирконы по отдельности, независимо от их распространенности среди всех зерен. [13] [14] Этот подход обычно проводится с помощью высокоточной термоионизационной масс-спектрометрии (TIMS) и иногда вторичной ионной масс-спектрометрии (SIMS). [3] Оптическое исследование и классификация детритовых зерен циркона обычно включаются в качественные исследования с помощью обратно-рассеянных электронов (BSE) или катодолюминесцентных (CL) изображений, [3] несмотря на то, что связь между возрастом и оптической классификацией детритовых зерен циркона не всегда надежна. [15]

Количественный анализ

Количественный подход требует большого количества анализов зерен в образце породы для того, чтобы статистически представить общую популяцию детритового циркона [3] (т.е. общее количество анализов должно достичь соответствующего уровня достоверности ). [16] Из-за большого размера выборки вместо термоионизационной масс-спектрометрии (TIMS) используются вторичная ионная масс-спектрометрия (SIMS) и лазерная абляция - индуктивно связанная плазменная масс-спектрометрия ( LA-ICPMS ). В этом случае изображения BSE и CL применяются для выбора лучшего места на зерне циркона для получения надежного возраста. [17]

Методы

Различные методы анализа детритного циркона дают разные результаты. Обычно исследователи включают методы/аналитические инструменты, которые они использовали в своих исследованиях. Обычно существует три категории: инструмент(ы), используемый для анализа циркона, их калибровочные стандарты и инструмент(ы), используемый для визуализации циркона. Подробности приведены в Таблице 1.

Таблица 1. Различные типы аналитических методов при изучении детритового циркона [18] [19]
Тип прибора для анализа цирконаВ современных исследованиях распространенными инструментами для анализа U-Pb являются чувствительный ионный микрозонд высокого разрешения (SHRIMP), масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (LA-ICPMS) и масс-спектрометрия с термической ионизацией (TIMS). В более ранних исследованиях чаще использовались ионный микрозонд (не SHRIMP) и методы испарения свинца со свинцом.
Калибровочные стандарты цирконаВ основном аналитические машины должны быть откалиброваны перед использованием. Ученые используют близкие по возрасту (сравнимые с отобранными цирконами) и точные цирконы в качестве калибровочных стандартов для своих машин. Различные калибровочные стандарты могут давать небольшое отклонение в полученных возрастах. Например, в Arizona Laserchron Center есть по крайней мере двенадцать различных стандартов, обслуживающих различные образцы цирконов, в основном с использованием циркона из Шри-Ланки, за которым следует Oracle. [8]
Тип инструмента для получения изображений циркона [18]
ИнструментыИспользование
Для макроскопического обзора

(Дает общий вид циркона, не позволяет правильно определить внутреннюю текстуру циркона, особенно когда циркон не является ни зональным, ни метамиктизированным)

Бинокулярный микроскоп (БМ)Можно исследовать зерно циркона в целом: цвет, прозрачность, морфологию кристаллов и форму роста, включения, трещины и изменения. [18]
Микроскопия в проходящем свете (TLM)Может исследовать зональность роста циркона и метамиктизацию в кросс-поляризованном свете. [20] [21]

Сложность для мелких зерен циркона из-за ограниченного разрешения.

Трудно отличить циркон от других минералов с высоким рельефом и высоким двупреломлением (например, монацита). [18]

Микроскопия отраженного света (RLM)Может исследовать зональность роста циркона, изменение и метамиктизацию. [22]
Для внутренней структуры циркона
Картографирование урана (UM)Вызвать треки деления внутри циркона с помощью нейтронного потока реактора и записать треки в изображение. [18]

Оказывает влияние на количество и распределение радиоактивных элементов (например, урана) в зерне циркона.

Катодолюминесценция (КЛ)Один из лучших инструментов разрешения.

Индуцированная ХЛ путем бомбардировки циркона электронами [23] , где ионы U4 + и радиационные повреждения подавляют ХЛ и дают более темные полосы.

Различное цветное излучение CL может указывать на присутствие различных элементов, например, синего (Y 3+ ) и желтого (Ti 4+ или U 4+ ) [24]

Микроскопия обратного рассеяния электронов (BSM)Также один из лучших инструментов разрешения в настоящее время. [18]

Почти как перевернутое CL-изображение, поскольку яркость коррелирует с атомным номером . Яркость/интенсивность цвета в BSM в первую очередь обусловлена ​​гафнием (Hf), а уран (U) находится на втором месте. [25]

Вторичная электронная микроскопия (СЭМ)См. сканирующий электронный микроскоп .
Рис. 3 – Схематические изображения 3 цирконов с использованием различных инструментов визуализации. Изменено из Corfu et al. (2003), Nemchin and Pidgeon (1997) и JM Hanchar

Данные по детритовому циркону

В зависимости от исследования детритового циркона, должны быть включены различные переменные для анализа. Существует два основных типа данных: данные анализа циркона (количественные данные и данные изображений/описательные данные) и данные образца (где извлекаются зерна циркона). Подробности приведены в Таблице 2.

Таблица 2. Различные типы данных при изучении детритового циркона [26] [27]
ДанныеОбъяснение
Проанализированные данные по циркону
Количественные данные
Номер зернаНомер зерна необходим для множественных зерен детритового циркона, полученных в одном и том же образце породы.
U-контентСодержание урана, обычно в ppm.
Содержание ThСодержание тория обычно в ppm.
Соотношение Th/UСодержание тория, деленное на содержание урана. Большинство зерен детритового циркона можно определить по соотношению Th/U, где Th/U < 0,01 подразумевает возможное метаморфическое происхождение, а Th/U > 0,5 подразумевает магматическое происхождение. Промежуточное происхождение лежит между 0,01 и 0,5.
207Pb / 235U​Изотопные соотношения измеряются прибором для дальнейшего расчета возраста.
206Pb / 238U​
207 Pb/ 206 PbПолучено расчетным путем, поскольку 238 U/ 235 U является постоянным (137,82), т.е.

207 П б / 235 У = ( 206 П б / 238 У ) ÷ ( 206 П б / 207 П б ) × 137,82 {\displaystyle ^{207}Pb/^{235}U=(^{206}Pb/^{238}U)\div (^{206}Pb/^{207}Pb)\times 137.82} [28]

206Pb / 204Pb​Также измерялось количество свинца, включенного в циркон во время первоначальной кристаллизации. [17]
Три полученных возраста и их неопределенностиВозрасты (млн лет) рассчитываются с использованием соответствующих констант распада (см. Уран-свинцовое датирование ).

207 П б ∗ 206 П б ∗ = ( е λ 235 т − 1 ) 137,82 × ( е λ 238 т − 1 ) {\displaystyle {^{207}Pb* \over ^{206}Pb*}={(e^{\lambda _{235}t}-1) \over 137.82\times (e^{\lambda _{238}t}-1)}} [29]

*Относится к радиогенным изотопам, где t — требуемый возраст, λ 238 = 1,55125 x 10 −10 и λ 235 = 9,8485 x 10 −10 [30] [31]

Неопределенности выражаются как 1σ или 2σ ± значение возраста (млн лет).

%Согласие или %НесогласиеПолучено либо путем сравнения со стандартным U-Pb Concordia, либо расчетом:

% С о н с о г г а н с е = ( 206 П б / 238 У А г е ) ÷ ( 207 П б / 206 П б А г е ) × 100 % {\displaystyle \%Concordance=(^{206}Pb/^{238}UAge)\div (^{207}Pb/^{206}PbAge)\times 100\%}

% С о н с о г г а н с е = ( 206 П б / 238 У А г е ) ÷ ( 207 П б / 235 У А г е ) × 100 % {\displaystyle \%Concordance=(^{206}Pb/^{238}UAge)\div (^{207}Pb/^{235}UAge)\times 100\%}

% Д я с с о г г а н с е = 1 − % С о н с о г г а н с е {\displaystyle \%Рассогласование=1-\%Согласование}

Описательные данные (чаще встречаются в качественном анализе)
Номер пятна и характер
Рис. 4 – Ямка лазерной абляции (точечный анализ в LA-ICPMS) на зерне циркона
Пятно относится к месту на зерне циркона, которое выбирается вручную для анализа с помощью обратно-рассеянных электронов (BSE) или катодолюминесцентных изображений (CL). Обычно исследователи анализируют ядро ​​детритового циркона на предмет его самого старого возраста кристаллизации, поскольку циркон растет наружу по краям. Может быть анализ края, который может коррелировать с поздней стадией кристаллизации циркона или метаморфизма (если таковой имеется).
Морфология циркона
Рис. 5 – Диаграмма, иллюстрирующая две основные формы циркона и их наборы с индексами Миллера, со ссылкой на Корфу и др. (2003) и Ван и Чжоу (2001)
Морфология циркона относится к форме циркона, которая чаще всего представляет собой тетрагональные, удлиненные призматические кристаллы с отношением длины к ширине в пределах 1–5.

Различные формы циркона соответствуют различным средам кристаллизации (химия и температура). Общая классификация форм кристаллов будет выглядеть следующим образом:

  • Призматическая форма: сравнение роста плоскостей {100} и {110}
  • Пирамидальная форма: сравнение роста плоскостей {211} и {101} [32] [33]

Различное удлинение (определяемое отношением длины к ширине) соответствует скорости кристаллизации циркона. Чем выше отношение, тем выше скорость кристаллизации. [18]

Однако в детритовых цирконах морфология циркона может не сохраниться из-за повреждений, нанесенных зернам циркона в результате выветривания, эрозии и транспортировки.

Обычно встречаются полуокатанные/окатанные обломочные цирконы в отличие от призматических магматических цирконов.

Текстура цирконаТекстура циркона обычно относится к внешнему виду циркона, в частности к его колебательному зональному рисунку в BSE или CL-изображениях. Циркон с хорошей зональностью будет иметь чередующийся темный и светлый рост ободка. Темный ободок связан с богатой цирконом, но бедной микроэлементами геохимией и наоборот. Темный цвет может быть результатом радиоактивного повреждения ураном кристаллической структуры. (см. метамиктизацию ) [18]

Зональность роста циркона коррелирует с состоянием магматического расплава, таким как граница раздела кристалл-расплав, степенью насыщения расплава, скоростью диффузии ионов расплава и степенью окисления . [18] [34] Это может быть доказательством для исследований происхождения , путем корреляции состояния расплава циркона с аналогичной магматической провинцией.

Образец данных
РасположениеКоординаты долготы и широты часто включаются в описание образца, чтобы можно было провести пространственный анализ.
Литология вмещающей породыТип породы/осадка взятого образца. Это могут быть как литифицированные породы (например, песчаник, алеврит и аргиллит), так и неконсолидированные осадки (например, речные осадки и россыпные месторождения)
Стратиграфическая единицаПоскольку большая часть геологии поверхности уже изучена, собранный образец может находиться в пределах ранее обнаруженных формаций или стратиграфической единицы. Определение стратиграфической единицы может сопоставить образец с ранее существовавшими литературными источниками, которые часто дают представление о происхождении образца.
Хост рок-возрастВозраст отобранной горной породы, определенный определенным методом(ами) определения возраста, который не обязательно является возрастом/возрастом самой молодой популяции детритового циркона [35]
Метод определения возрастаРазличные методы определения возраста дают различные возрасты вмещающей породы. Распространенные методы включают биостратиграфию (возраст окаменелостей вмещающей породы), датирование магматических пород, пересекающих слои вмещающей породы, суперпозицию в непрерывной стратиграфии, магнитостратиграфию (обнаружение присущих магнитных полярностей в слоях породы и их корреляция с глобальной шкалой времени магнитной полярности) и хемостратиграфию (химические изменения в образце вмещающей породы). (См. Геохронология )
Другая информация
ИсточникиОригинальная библиография/цитирование статей, если данные получены от других исследователей.
Прошлые геологические событияКрупномасштабные геологические события в периоды кристаллизации и осадконакопления циркона, такие как суперконтинентальный цикл , могут быть полезны для интерпретации данных.
Палеоклиматические условияПрошлые климатические условия (влажность и температура), коррелирующие со степенью выветривания и эрозии горных пород, могут быть полезны для интерпретации данных.

Фильтрация данных по детритовому циркону

Все данные, полученные из первых рук, перед использованием следует очистить , как правило, с помощью компьютера, чтобы избежать ошибок.

По возрастному несоответствию U-Pb

Перед применением возрастов детритовых цирконов их следует оценить и отсеять соответствующим образом. В большинстве случаев данные сравниваются с U-Pb Concordia графически. Однако для большого набора данных данные с высоким несоответствием возраста U-Pb (>10 – 30%) отфильтровываются численно. Приемлемый уровень несоответствия часто корректируется с возрастом детритового циркона, поскольку более старая популяция должна испытывать более высокие шансы на изменение и проецировать более высокое несоответствие. [19] (См. Ураново-свинцовое датирование )

Выбрав лучший возраст

Из-за внутренних неопределенностей в трех выходных U-Pb возрастах ( 207 Pb/ 235 U, 206 Pb/ 238 U и 207 Pb/ 206 Pb), возраст ~1,4 Ga имеет самое плохое разрешение. Общий консенсус для возраста с более высокой точностью заключается в принятии:

  • 207 Pb/ 206 Pb для возрастов старше 0,8 – 1,0 млрд лет
  • 206 Pb/ 238 U для возрастов моложе 0,8 – 1,0 млрд лет [14] [36]

По кластеризации данных

Учитывая возможность согласованных, но неверных U-Pb возрастов детритового циркона, связанных с потерей свинца или включением более старых компонентов, некоторые ученые применяют отбор данных посредством кластеризации и сравнения возрастов. Три или более данных, перекрывающихся в пределах неопределенности ±2σ, будут классифицироваться как допустимая возрастная популяция конкретного источника происхождения. [19]

По неопределенности возраста (±σ)

Не существует установленного предела для неопределенности возраста, а пороговое значение варьируется в зависимости от различных требований к точности. Хотя исключение данных с большой неопределенностью возраста повысит общую точность возраста зерен циркона, чрезмерное исключение может снизить общую надежность исследования (уменьшение размера базы данных). Лучшей практикой будет соответствующая фильтрация, т. е. установка порогового значения ошибки для исключения разумной части набора данных (скажем, <5% от общего количества доступных возрастов [6] )

Прикладными аналитическими методами

В зависимости от требуемой аналитической точности исследователи могут фильтровать данные с помощью своих аналитических инструментов. Как правило, исследователи используют только данные с чувствительного ионного микрозонда высокого разрешения (SHRIMP), масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (LA-ICPMS) и масс-спектрометрии с термической ионизацией (TIMS) из-за их высокой точности (1–2%, 1–2% и 0,1% соответственно [17] ) при точечном анализе. Более старая аналитическая техника, испарение свинца со свинцом [37], больше не используется, поскольку она не может определить соответствие U-Pb данных о возрасте. [38]

По характеру пятна

Помимо аналитических методов, исследователи выделяют возраст ядра или кромки для анализа. Обычно возраст ядра используется в качестве возраста кристаллизации, поскольку он является первой и наименее нарушенной частью в зернах циркона. С другой стороны, возраст кромки может использоваться для отслеживания пикового метаморфизма , поскольку он первым контактирует с определенными условиями температуры и давления. [39] Исследователи могут использовать эти различные точечные характеристики для реконструкции геологической истории бассейна.

Применение возрастов детритовых цирконов

Максимальный возраст осадконакопления

Некоторые из наиболее важных сведений, которые мы можем получить из возрастов детритовых цирконов, — это максимальный возраст осадконакопления соответствующей осадочной единицы. Осадочная единица не может быть старше самого молодого возраста анализируемых детритовых цирконов, поскольку циркон должен был существовать до образования породы. Это дает полезную информацию о возрасте для пластов горных пород, где окаменелости отсутствуют, например, наземные последовательности в докембрийское или додевонское время. [40] [3] На практике максимальный возраст осадконакопления усредняется из кластера самых молодых данных о возрасте или пика вероятности возраста, поскольку самый молодой возраст U-Pb в образце почти всегда моложе с неопределенностью. [17]

Тектонические исследования

Использование возраста циркона в обломках

В глобальном масштабе обилие возраста детритового циркона может быть использовано в качестве инструмента для вывода о значительных тектонических событиях в прошлом. [4] В истории Земли обилие магматического возраста достигает пиков в периоды формирования суперконтинента . [6] Это происходит потому, что суперконтинент обеспечивает основную коровую оболочку, избирательно сохраняющую кислые магматические породы, полученные в результате частичного расплавления. [41] Таким образом, многие детритовые цирконы происходят из этих магматических провансов, что приводит к схожим записям пиков возраста. [6] Например, пик около 0,6–0,7 млрд лет и 2,7 млрд лет (рисунок 6) может коррелировать с распадом Родинии и суперконтинента Кенорленд соответственно. [26]

Рис. 6 – Глобальное распределение возраста детритового циркона на диаграмме частоты и геологического возраста. Изменено из Voice et al. (2011)

Используя разницу между возрастами кристаллизации детритовых цирконов и соответствующим им максимальным возрастом осадконакопления

Помимо распространенности возраста детритового циркона, разница между возрастами кристаллизации детритового циркона (CA) и соответствующим им максимальным возрастом осадконакопления (DA) может быть отображена в кумулятивной функции распределения для корреляции конкретного тектонического режима в прошлом. Влияние различных тектонических обстановок на разницу между CA и DA показано на рисунке 7 и суммировано в таблице 3. [4]

Рис. 7 – Схематическая диаграмма, показывающая природу исходных пород и их близость к осадочным бассейнам в различных тектонических обстановках. Изменено из Cawood et al. (2012)
Таблица 3. Разнообразные записи обломочного циркона в различных тектонических обстановках. [4]
Конвергентная настройкаСтолкновительная обстановкаЭкстенсиональная настройка
Указанная тектоническая зонаСтолкновение океана и континентаСтолкновение континентовРаспространение океанических хребтов
Магматическая деятельностьСинседиментационная магматическая активность вероятна при непрерывных частичных расплавах, вызванных субдукцией.Образование магмы происходит в толстой литосфере. [41]Тектонически стабильный. Отсутствие синседиментационной магматической генерации [42]
Ассоциированный бассейнДугообразный бассейнФорлендский бассейнРифтовая впадина, пассивная окраина
Основные источники детритового цирконаПитается молодыми поколениями вулканических/магматических пород.Питается синколлизионным магматизмом и древними образованиями, захваченными орогеном.Питается большим количеством ранее существовавших старых территорий
Полученная запись цирконаСамое молодое детритное зерно циркона приблизительно соответствует началу накопления осадка [35]Высокая, особенно в периоды суперконтинентовСамый молодой обломочный циркон обеспечивает максимальный возраст осадконакопления, который намного старше начала накопления осадка.
Возраст кристаллизации – возраст осадконакопленияМаленькийСредний, 10–50% в течение 150 млн летКрупные, < 5% в пределах 150 млн лет
Графическое представление
Рис. 8 – График, иллюстрирующий обобщенную зону для кумулятивных пропорциональных кривых CA-DA в конвергентных бассейнах. Модифицировано из Cawood et al. (2012)
Рис. 9 – График, иллюстрирующий обобщенную зону для кумулятивных пропорциональных кривых CA-DA в коллизионных бассейнах. Модифицировано из Cawood et al. (2012).
Рис. 10 – График, иллюстрирующий обобщенную зону для кумулятивных пропорциональных кривых CA-DA в расширенных бассейнах. Модифицировано из Cawood et al. (2012)
Цветные зоны на рисунке 8-10 просто ограничены построенными кумулятивными пропорциональными кривыми соответствующих им настроек по всему миру. [4]

Ссылки

  1. ^ Дэвис, Дональд В.; Уильямс, Ян С.; Крог, Томас Э. (2003). Ханчар, Дж. М.; Хоскин, П. У. О. (ред.). «Историческое развитие геохронологии U-Pb» (PDF) . Циркон: Обзоры по минералогии и геохимии . 53 : 145–181 . doi :10.2113/0530145.
  2. ^ Kosler, J.; Sylvester, PJ (2003). Hanchar, JM; Hoskin, PWO (ред.). «Тенденции и будущее циркона в геохронологии U-Pb: лазерная абляция ICPMS». Циркон: Обзоры по минералогии и геохимии . 53 (1): 243– 275. Bibcode : 2003RvMG...53..243K. doi : 10.2113/0530243.
  3. ^ abcdefghi Fedo, CM; Sircombe, KN; Rainbird, RH (2003). «Анализ детритного циркона в осадочной летописи». Обзоры по минералогии и геохимии . 53 (1): 277– 303. Bibcode : 2003RvMG...53..277F. doi : 10.2113/0530277.
  4. ^ abcdef Cawood, PA; Hawkesworth, CJ; Dhuime, B. (22 августа 2012 г.). «Детритные цирконы и тектоническая обстановка». Geology . 40 (10): 875– 878. Bibcode :2012Geo....40..875C. doi : 10.1130/G32945.1 . hdl : 10023/3575 .
  5. ^ ab Мортон, Эндрю С; Холлсворт, Клэр Р. (март 1999). «Процессы, контролирующие состав тяжелых минеральных комплексов в песчаниках». Sedimentary Geology . 124 ( 1– 4): 3– 29. Bibcode :1999SedG..124....3M. doi :10.1016/S0037-0738(98)00118-3.
  6. ^ abcd Condie, Kent C.; Belousova, Elena; Griffin, WL; Sircombe, Keith N. (июнь 2009 г.). «События, связанные с гранитоидами, в пространстве и времени: ограничения, определяемые возрастными спектрами магматических и детритовых цирконов». Gondwana Research . 15 ( 3– 4): 228– 242. Bibcode :2009GondR..15..228C. doi :10.1016/j.gr.2008.06.001.
  7. ^ Hawkesworth, CJ; Dhuime, B.; Pietranik, AB; Cawood, PA; Kemp, AIS; Storey, CD (1 марта 2010 г.). «Генерация и эволюция континентальной коры». Журнал Геологического общества . 167 (2): 229– 248. Bibcode : 2010JGSoc.167..229H. doi : 10.1144/0016-76492009-072. S2CID  131052922.
  8. ^ abcdefg Герелс, Г. (12 августа 2010 г.). Аналитические методы UThPb для циркона. Аризонский центр LaserChron . Получено 10 ноября 2016 г. по адресу https://drive.google.com/file/d/0B9ezu34P5h8eMzkyMGFlNjgtMDU0Zi00MTQyLTliZDMtODU2NGE0MDQ2NGU2/view?hl=en.
  9. ^ Смит, Мойра; Герелс, Джордж (июль 1994 г.). «Геохронология детритового циркона и происхождение формаций Хармони и Валми, аллохтон гор Робертс, Невада». Бюллетень Геологического общества Америки . 106 (7): 968– 979. Bibcode : 1994GSAB..106..968S. doi : 10.1130/0016-7606(1994)106<0968:DZGATP>2.3.CO;2.
  10. ^ DeGraaff-Surpless, K., McWilliams, MO, Wooden, JL, & Ireland, TR (2000). Ограничения данных по детритовым цирконам для анализа происхождения: пример из бассейна Метау, Вашингтон и Британская Колумбия. В Geol Soc Am Abstr Progr (т. 32, № 9).
  11. ^ Чисхолм, EI, Сиркомб, KN и ДиБугнара, DL 2014. Справочник по лабораторным методам разделения минералов в геохронологии. Запись 2014/46. Geoscience Australia, Канберра. doi :10.11636/Record.2014.046
  12. ^ Мортон, А.С.; Клауэ-Лонг, Дж.С.; Берж, К. (1996). «Ограничения SHRIMP на происхождение осадков и историю переноса в мезозойской формации Статфьорд, Северное море». Журнал Геологического общества . 153 (6): 915–929 . Bibcode : 1996JGSoc.153..915M. doi : 10.1144/gsjgs.153.6.0915. S2CID  130260438.
  13. ^ Gehrels, GE; Dickinson, WR; Ross, GM; Stewart, JH; Howell, DG (1995). "Справочник по детритовому циркону для кембрийско-триасовых миогеоклинальных слоев западной части Северной Америки". Geology . 23 (9): 831– 834. Bibcode :1995Geo....23..831G. doi :10.1130/0091-7613(1995)023<0831:dzrfct>2.3.co;2.
  14. ^ ab Gehrels, GE (2000). «Введение в исследования детритового циркона палеозойских и триасовых слоев в западной Неваде и северной Калифорнии». Специальный доклад Геологического общества Америки . 347 : 1–17 .
  15. ^ Робак, RC; Уокер, NW (1995). «Происхождение, геохронометрия U-Pb детритового циркона и тектоническое значение пермских и нижнетриасовых песчаников в юго-восточной части Квеснеллии, Британской Колумбии и Вашингтоне». Бюллетень Геологического общества Америки . 107 (6): 665– 675. Bibcode : 1995GSAB..107..665R. doi : 10.1130/0016-7606(1995)107<0665:pdzupg>2.3.co;2.
  16. ^ Dodson, MH; Compston, W.; Williams, IS; Wilson, JF (1988). «Поиск древних детритовых цирконов в зимбабвийских отложениях». Журнал Геологического общества . 145 (6): 977– 983. Bibcode : 1988JGSoc.145..977D. doi : 10.1144/gsjgs.145.6.0977. S2CID  140654427.
  17. ^ abcd Gehrels, G (2014). «U-Pb геохронология детритового циркона в применении к тектонике». Annual Review of Earth and Planetary Sciences . 42 (1): 127– 149. Bibcode : 2014AREPS..42..127G. doi : 10.1146/annurev-earth-050212-124012 .
  18. ^ abcdefghi Corfu, F.; Hanchar, JM; Hoskin, PW; Kinny, P. (2003). «Атлас текстур циркона». Обзоры по минералогии и геохимии . 53 (1): 469– 500. Bibcode : 2003RvMG...53..469C. doi : 10.2113/0530469.
  19. ^ abc Gehrels, G. (2011). U-Pb геохронология детритного циркона: современные методы и новые возможности. Тектоника осадочных бассейнов: последние достижения , 45–62.
  20. ^ Chakoumakos, BC; Murakami, T; Lumpkin, GR; Ewing, RC (1987). «Трещины в цирконе, вызванные альфа-распадом: переход от кристаллического к метамиктному состоянию». Science . 236 (4808): 1556– 1559. Bibcode :1987Sci...236.1556C. doi :10.1126/science.236.4808.1556. PMID  17835739. S2CID  44648291.
  21. ^ Мураками, Т.; Чакумакос, Б.С.; Юинг, Р.С.; Лампкин, Г.Р.; Вебер, В.Дж. (1991). «Повреждения циркона в результате альфа-распада». Am Mineral . 76 : 1510–1532 .
  22. ^ Krogh TE, Davis GL (1975) Изменение в цирконах и дифференциальное растворение измененного и метамиктного циркона. Carnegie Inst Washington Yrbk74:619–623
  23. ^ Крукс, В. (1879). «Вклад в молекулярную физику в высоком вакууме. Магнитное отклонение молекулярной траектории. Законы магнитного вращения в высоком и низком вакууме. Фосфорогенные свойства молекулярного разряда». Philosophical Transactions of the Royal Society of London . 170 : 641– 662. Bibcode : 1879RSPT..170..641C. doi : 10.1098/rstl.1879.0076 .
  24. ^ Оненштеттер, Д.; Сесброн, Ф.; Ремонд, Г.; Каруба, Р.; Клод, ЖМ (1991). «Эмиссия катодолюминесценции двух популяций природных цирконов: предварительная интерпретация». Comptes Rendus de l'Académie des Sciences . 313 (6): 641–647 .
  25. ^ Hanchar, JM; Miller, CF (1993). «Зоны циркона, выявленные с помощью катодолюминесценции и изображений в обратнорассеянных электронах: значение для интерпретации сложных историй земной коры». Chem Geol . 110 ( 1– 3): 1– 13. Bibcode :1993ChGeo.110....1H. doi :10.1016/0009-2541(93)90244-D.
  26. ^ ab Voice, PJ; Kowalewski, M.; Eriksson, KA (2011). «Количественная оценка сроков и скорости эволюции земной коры: глобальная компиляция радиометрически датированных детритовых зерен циркона». The Journal of Geology . 119 (2): 109– 126. Bibcode : 2011JG....119..109V. doi : 10.1086/658295. S2CID  128408445.
  27. ^ Добро пожаловать в Geochron | EarthChem. (nd). Получено 15 ноября 2016 г. с сайта http://www.geochron.org/
  28. ^ Хисс, Дж.; Кондон, DJ; Маклин, Н.; Нобл, SR (2012). «Систематика 238U/235U в наземных урансодержащих минералах» (PDF) . Science . 335 (6076): 1610– 1614. Bibcode :2012Sci...335.1610H. doi :10.1126/science.1215507. PMID  22461608. S2CID  206538233.
  29. ^ Системы распада и геохронология II: U и Th. (4 декабря 2013 г.). Получено 15 ноября 2016 г. с http://www.geo.cornell.edu/geology/classes/Geo656/656notes13/IsotopeGeochemistry Chapter3.pdf
  30. ^ Джаффи, AH; Флинн, KF; Гленденин, LE; Бентли, WT; Эсслинг, AM (1971). «Точное измерение периодов полураспада и удельной активности U 235 и U 238». Physical Review C. 4 ( 5): 1889. doi :10.1103/physrevc.4.1889.
  31. ^ Штайгер, Р. Х. и Ягер, Э. (1978). Подкомиссия по геохронологии: Конвенция об использовании констант распада в геохронологии и космохронологии.
  32. ^ Pupin, JP (1980). «Петрология циркона и гранита». Вклад в минералогию и петрологию . 73 (3): 207– 220. Bibcode :1980CoMP...73..207P. doi :10.1007/bf00381441. S2CID  96470918.
  33. ^ Ван, X.; Чжоу, Д. (2001). «Новая равновесная форма кристалла циркона». Наука в Китае, Серия B: Химия . 44 (5): 516– 523. doi :10.1007/bf02880682.
  34. ^ Mattinson, JM, Graubard, CM, Parkinson, DL, & McClelland, WC (1996). U-Pb обратная дискордантность в цирконах: роль мелкомасштабной колебательной зональности и субмикронного переноса Pb. Земные процессы: чтение изотопного кода , 355–370.
  35. ^ ab Dickinson, WR; Gehrels, GE (2009). «Использование U–Pb-возраста детритных цирконов для определения максимального седиментационного возраста слоев: проверка с использованием базы данных мезозоя плато Колорадо». Earth and Planetary Science Letters . 288 (1): 115– 125. Bibcode : 2009E&PSL.288..115D. doi : 10.1016/j.epsl.2009.09.013.
  36. ^ Gehrels, GE; Valencia, V.; Ruiz, J. (2008). «Повышенная точность, достоверность, эффективность и пространственное разрешение U-Pb-возрастов с помощью лазерной абляции–мультиколлекторной–индуктивно связанной плазмы–масс-спектрометрии». Геохимия, геофизика, геосистемы . 9 (3): n/a. Bibcode : 2008GGG.....9.3017G. doi : 10.1029/2007GC001805.
  37. ^ Кобер, Б (1986). "Цельнозерновое испарение для исследования возраста 207Pb/206Pb на отдельных цирконах с использованием двухнитевого термического источника ионов". Вклад в минералогию и петрологию . 93 (4): 482– 490. Bibcode : 1986CoMP...93..482K. doi : 10.1007/bf00371718. S2CID  129728272.
  38. ^ Хирата, Т.; Несбитт, РВ (1995). «U-Pb изотопная геохронология циркона: оценка метода масс-спектрометрии с лазерным зондом и индуктивно связанной плазмой». Geochimica et Cosmochimica Acta . 59 (12): 2491– 2500. Bibcode : 1995GeCoA..59.2491H. doi : 10.1016/0016-7037(95)00144-1.
  39. ^ Николи, Г., Мойен, Дж. Ф. и Стивенс, Г. (2016). Разнообразие показателей захоронения в конвергентных условиях уменьшалось по мере старения Земли. Научные отчеты , 6 .
  40. ^ Rugen, Elias J.; Pastore, Guido; Vermeesch, Pieter; Spencer, Anthony M.; Webster, David; Smith, Adam GG; Carter, Andrew; Shields, Graham A. (2 сентября 2024 г.). «Происхождение ледникового происхождения и родство со Стертом, выявленные с помощью U–Pb-возраста детритового циркона из песчаников в формации Порт-Аскайг, Далрадийская супергруппа». Журнал Геологического общества . 181 (5). doi : 10.1144/jgs2024-029 . ISSN  0016-7649.
  41. ^ ab Hawkesworth, CJ; Dhuime, B.; Pietranik, AB; Cawood, PA; Kemp, AIS; Storey, CD (2010). «Генерация и эволюция континентальной коры». Журнал Геологического общества . 167 (2): 229– 248. Bibcode : 2010JGSoc.167..229H. doi : 10.1144/0016-76492009-072. S2CID  131052922.
  42. ^ Стори, BC (1995). «Роль мантийных плюмов в континентальном распаде: примеры из Гондваны». Nature . 377 (6547): 301– 308. Bibcode :1995Natur.377..301S. doi :10.1038/377301a0. S2CID  4242617.
  • Портал геохронологических и изотопных данных
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Detrital_zircon_geochronology&oldid=1258884457"