Температура закрытия
В радиометрическом датировании температура закрытия или температура блокировки относится к температуре системы, такой как минерал , в момент времени, определяемый ее радиометрической датой. С физической точки зрения температура закрытия — это температура, при которой система остыла так, что больше не происходит значительной диффузии материнских или дочерних изотопов из системы во внешнюю среду. [1] Первоначальная математическая формулировка концепции была представлена в основополагающей статье Мартина Х. Додсона . «Температура закрытия при охлаждении геохронологических и петрологических систем» в журнале « Вклад в минералогию и петрологию» , 1973 г., с уточнениями пригодной для использования экспериментальной формулировки другими учеными в последующие годы. [1] Эта температура широко варьируется среди разных минералов, а также различается в зависимости от рассматриваемых родительских и дочерних атомов. [2] Он специфичен для конкретного материала и изотопной системы. [3]
Температуру закрытия системы можно определить экспериментально в лаборатории путем искусственного восстановления образца минералов с помощью высокотемпературной печи. По мере остывания минерала начинает формироваться кристаллическая структура и диффузия изотопов замедляется . При определенной температуре кристаллическая структура сформировалась в достаточной степени, чтобы предотвратить диффузию изотопов. Эта температура известна как температура блокировки и представляет собой температуру, ниже которой минерал представляет собой закрытую систему для измеримой диффузии изотопов. [3] Таким образом, возраст, который можно рассчитать с помощью радиометрического датирования, — это время, когда порода или минерал остыли до температуры блокировки.
Эти температуры также можно определить в полевых условиях, сравнивая их с датами других минералов с хорошо известными температурами смыкания.
Температура закрытия используется в геохронологии и термохронологии для датировки событий и определения скорости процессов в геологическом прошлом.
Таблица значений
[ редактировать ]В следующей таблице представлены температуры закрытия некоторых материалов. Эти значения являются приблизительными значениями температур смыкания некоторых минералов, перечисленных в используемой изотопной системе. Эти значения являются приблизительными; лучшие значения температуры смыкания требуют более точных расчетов и характеристик диффузионных характеристик исследуемого минерального зерна.
Минерал | Температура закрытия (°C) |
---|---|
Роговая обманка | 530±40 |
москвич | ~350 |
Биотит | 280±40 |
Минерал | Температура закрытия (°C) [4] |
---|---|
Титанит | 600-650 |
Рутил | 400-450 |
Апатит | 450-500 |
Циркон | >1000 |
Монацит | >1000 |
Минерал | Температура закрытия (°C) |
---|---|
Кварц (из гранита) | ~30-90 [5] |
Барит | 190-340 [6] |
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Браун, Жан; Питер ван дер Бек; Джеффри Батт (2006). Количественная термохронология: численные методы интерпретации термохронологических данных . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. стр. 24–27 . ISBN 978-0-521-83057-7 .
- ^ Земля: глоссарий портрета планеты WW Norton & Company. Архивировано 8 января 2009 г. в Wayback Machine.
- ^ Перейти обратно: а б Роллинсон, 1993. Использование геохимических данных: оценка, представление, интерпретация Longman Scientific & Technical. ISBN 978-0-582-06701-1
- ^ Цветы, РМ; Боуринг, ЮАР; Таллох, AJ; Клепейс, К.А. (2005). «Темп захоронения и эксгумации в глубоких корнях магматической дуги, Фьордленд, Новая Зеландия». Геология . 33 (1): 17. Бибкод : 2005Geo....33...17F . дои : 10.1130/G21010.1 .
- ^ Тойода, Шин; Икея, Мотодзи (1991). «Термическая стабильность парамагнитных дефектов и примесных центров в кварце: основа ЭПР-датирования термической истории» . Геохимический журнал . 25 (6): 437–445. Бибкод : 1991GeocJ..25..437T . дои : 10.2343/geochemj.25.437 . ISSN 0016-7002 .
- ^ Цанг, Мань-Инь; Тойода, Шин; Томита, Макико; Ямамото, Юдзуру (01 августа 2022 г.). «Термическая стабильность и температура смыкания барита для датирования электронным спиновым резонансом» . Четвертичная геохронология . 71 : 101332. Бибкод : 2022QuGeo..7101332T . дои : 10.1016/j.quageo.2022.101332 . ISSN 1871-1014 . S2CID 248614826 .