Hadean zirkoner

De zircons hadéens utgjør materialet crustal den eldste av Jorden til Hades , det er ca 4 milliarder år. Den Zirkon er et mineral som vanligvis brukes for radiometrisk datering fordi det er meget motstandsdyktig mot kjemiske forandringer og ser ut som små krystaller eller korn i de fleste vert bergarter magmatiske og metamorfe . De er datert mellom -3,8  Ga og -4,4  Ga for den eldste (U-Pb-alderen), dette tilsvarer en tid som er veldig nær jordens dannelse.

Hadean zirkon har en veldig lav overflod i verden på grunn av resirkulering av materialer ved platetektonikk . Når stein på overflaten er begravet dypt i jorden, blir den varmet opp og kan omkrystallisere eller smelte. Til tross for sin sjeldenhet på jorden, er det flere forekomster av zirkoner fra denne eon i seks land: Australia , Brasil , Canada , Kina , Grønland og Guyana .

I Narryer Gneiss-formasjonen i Jack Hills , Australia, fikk forskere en relativt komplett oversikt over Hadean zirkonkrystaller i motsetning til andre steder. Fjellene til Jack Hills er datert til Archean Aeon , rundt 3,6 milliarder år gamle. Imidlertid er zirkonkrystallene eldre enn steinene som inneholder dem. Det er gjort mye forskning for å finne den absolutte alderen og egenskapene til zirkon, for eksempel isotopforhold , mineralinneslutninger og geokjemi av zirkon. Kjennetegnene til hadean zirkoner forteller oss om jordens tidlige historie og mekanismen for jordens prosesser tidligere. Basert på egenskapene til disse zirkonkrystallene, har mange forskjellige geologiske modeller blitt foreslått.

Forekomster

Til tross for dens sjeldenhet på jorden, er det flere forekomster av zirkoner fra denne perioden i seks land: Australia, Brasil, Canada, Kina, Grønland og Guyana.

Land Forekomster (og kilder) Analytisk metode og resultat Tolkning
Australia Mt. Tørketrommel 80 ion mikropropper daterte detrital zirkoner fra kvartsitter, avslørte 2% til 12% korn> 4,0 Ga, med yngre zirkoner opp til ca. 3 Ga. I LA-ICP-MS studien har Mt. Narryer zircons høyere U-innhold og laveste Ce / Ce * i motsetning til Jack Hills zirkoner Fjellets mangfold. Magmatisk opprinnelse.
Churla brønner Kornene er 4,14 til 4,18 Ga ved bruk av 207Pb / 206Pb-dateringen. Den sentrale regionen har mye lavere Hf, REE, Uand Th enn de andre ytre regionene. Mens U-innholdet i kjernen er omtrent 666 ppm, er Th / U 0,6. Magma av granittopprinnelse
Maynard Hills Datering av greenstone-beltet avslørte at alderen 207Pb / 206Pb er 4,35 Ga.
Alfred Zirkoner i samsvar med en alder på 4,17 Ga. Ingen geokjemiske data ble samlet inn.
Brasil Øst-Brasil Bergalderen er 4,22 Ga og Th / U-forhold på 0,8 og høyt U-innhold (opptil 1400 ppm) Felsisk magmatisk opprinnelse
Canada Nordvest-territoriet Den protolitt krystallisering alder er 3,96 Ga analysert ved hjelp av U-Pb dateres. Ved å bruke LA-ICP-MS ble zirkonet på 4,20 + 0,06 Ga datert. Magmatisk opprinnelse. Utledning av en felsisk fusjon ved en annen prosess enn differensiering av en mafisk magma.
Kina Tibet I ion-mikroprobe-metoden er Th / U-forholdene til detitalkorn større enn 0,7. Magmatisk opprinnelse
Nord- Qinling LA-ICP-MS-alderen for xenokrystallinsk zirkon i det nordlige Qinling Orogenic Belt er 4,08 Ga. Hf-isotopen støtter også aldersdata fra LA-ICP-MS-analysen
Nord-Kina Craton Zirkonet er 4,17 ± 0,05 Ga bestemt av U-Pb LA-ICP-MS dateringsmetoden. Th / U-forholdet er 0,46 Magmatisk opprinnelse
Sør-Kina U-Pb datert med ledende ionmikrobe, alderen 207 Pb / 206 Pb er 4,13 ± 0,01 Ga med 5,9 ± 0,1% av 18 O isotopdata . Ce-positiv anomali den tidlige jorden har et sterkt oksiderende miljø og en høy Ti-i-zirkon-krystalliseringstemperatur på 910 ° C.
Grønland Grønland Krystallisasjonsalderen bestemmes til 3,83 ± 0,01 Ga ved ion-mikroprobe-datering. 4,08 ± 0,02 Ga ble identifisert i U-Pb-undersøkelsen
Guyana Sør-Guyana 4.22 Ga etter U-Pb LA-ICP-MS dateringsmetoden. Ingen andre geokjemiske analyser ble utført

Foreslåtte mekanismer for dannelse av hadean zirkoner fra Jack Hills

Teorien om platetektonikk er allment akseptert for dannelsen av jordskorpen. Imidlertid er lite kjent om dannelsen av jorden. Med opptaket av petrologiske markører fra Hadean, har de fleste forskere konkludert med at troen til en havfri "helvetejord" i løpet av denne eon er falsk.

Forskere har bygget forskjellige modeller for å forklare termisk historie i begynnelsen av jordas historie, og inkluderer kontinental vekst, rhyolitter av islandsk type, mellomstøtende bergarter, mafiske stivesteiner , sagduksjon , slagfusjon , varmepipetektonikk , terrestrisk KREEP og flertrinnsscenarier. Den mest berømte er den kontinentale vekstmodellen som ligner på den moderne tektoniske dynamikken: relativt lav krystalliseringstemperatur og for litt tung oksygenberikelse, med inkludering som ligner på moderne skorpeprosesser og viser tegn på differensiering ved ~ 4,5 Ga. fra begynnelsen av dannelsen av den felsiske skorpen, der granitoider dannes som deretter endres av vannaktivitet, med mulige interaksjoner ved grensene for platene .

Merknader og referanser

  1. Harrison 2009 .
  2. Lagabrielle, Maury og Renard 2017 . side 8
  3. Maas, Kinny, Williams, Froude og Compston. (1992). Jordens eldste kjente skorpe: En geokronologisk og geokjemisk undersøkelse av 3900–4200 Ma gamle detritaliske zirkoner fra Narryer og Jack Hills, Western Australia. Geochimica Et Cosmochimica Acta, 56 (3), 1281-1300.
  4. Pidgeon, og Nemchin. (2006). Sammenlignende aldersfordelinger og interne strukturer av arkaiske zirkoner fra kvartsitter fra Mt Narryer og Jack Hills, Western Australia. Geochimica Et Cosmochimica Acta, 70 (18), A493.
  5. Nelson, Robinson og Myers. (2000). Komplekse geologiske historier som strekker seg for ≥4,0 Ga dekryptert fra xenocryst zirkon mikrostrukturer. Earth and Planetary Science Letters, 181 (1), 89-102.
  6. Wyche S (2007) Bevis for pre-3100 Ma-skorpe i Youanmi og South West Terranes, og Eastern Goldfields Superterrane, av Yilgarn Craton. Dev Precambrian Geol 15: 113–123
  7. Thern og Nelson. (2012). Detrital aldersstruktur i zirkon innen ca. 3Ga metasedimentære bergarter, Yilgarn Craton: Oppklaring av Hadean-kilde terranes ved hovedkomponentanalyse. 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) De geologiske røttene i Sør-Amerika: 4,1 Ga og 3,7 Ga zirkon krystaller oppdaget i NE Brasil og NV Argentina. Precambrian Res 271: 49–55
  9. Bowring SA, Williams IS (1999) Priscoan (4.00–4.03 Ga) ortogneiser fra nordvest i Canada. Contrib Mineral Petrol 134: 3–16
  10. Stern RA, Bleeker W (1998) Alder av verdens eldste bergarter raffinert ved bruk av Canadas SHRIMP Acasta gneis-komplekset Northwest Territories Canada. 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) Komponentgeokronologi i polyfasen 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). Zircon U-Pb alder og geokjemiske egenskaper ved malmbærende granodiorittporfyr i Duobuza porfyr kobberforekomst, Tibet. Journal of the Geological Society of India, 86 (2), 223-232.
  13. Diwu Chunrong, Sun Yong, Wang Hongliang og Dong Zhengchan. (2010). En mineralrekord på 4,0 Ga metamorfisme; bevis på metamorf zirkon xenocryst fra det vestlige nordlige Qinling orogenbelte. 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, og Wang, Zhong-Yu. (2013). Eldste zirkon xenocryst (4.17 Ga) fra Nord-Kina Craton. International Geology Review, 55 (15), 1902-1908.
  15. Harrison TM, Schmitt AK (2007) Høysensitiv kartlegging av Ti-fordelinger i Hadean-zirkoner. Earth Planet Sci Lett 261: 9–19
  16. Mojzsis, S. og Harrison, T. (2002). Opprinnelse og betydning av arkeanske kvartsose bergarter ved Akilia, Grønland. Science , 298 (5595), 917.
  17. Wilke, Schmidt, Dubrail, Appel, Borchert, Kvashnina, & Manning. (2012). Zirkonløselighet og zirkoniumkompleksering i H2O Na2O SiO2 ± Al2O3 væsker ved høyt trykk og temperatur. 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). Study of the Indian Shield: A Tectonic Model of Continental Growth. Gondwana Research, 2 (2), 311-312.
  20. Haraldur Sigurdsson. (1977). Generasjon av islandske rhyolitter ved smelting av plagiogranitter i havlaget. Nature, 269 (5623), 25-28.
  21. François, Philippot, Rey og Rubatto. (2014). Begravelse og oppgravning under arkeisk sagduksjon i East Pilbara Granite-Greenstone Terrane. Earth and Planetary Science Letters, 396 , 235-251.
  22. Plescia, J., og Cintala, M. (2012). Påvirkningssmelting i små månehøylandskratere. Journal of Geophysical Research: Planets, 117 (E12), N / a.
  23. Moore, W., & Webb, A. (2013). Varmeledningsjord. Nature, 501 (7468), 501-5.
  24. Longhi og Auwera. (1993). Monzonoritt-anortosittforbindelsen: Petrogenesen til jordbasert KREEP. Lunar and Planetary Inst., Twenty-Fourth Lunar and Planetary Science Conference. Del 2: GM, 897-898.

Se også

Bibliografi

Dokument brukt til å skrive artikkelen : dokument brukt som kilde til denne artikkelen.

Relaterte artikler