Sm-Nd radiometric dating[edit]Samar

Sm-Nd radiometric dating[edit]
Samarium has five naturally occurring isotopes and neodymium has seven. The two elements are joined in a parent-daughter relationship by the alpha-decay of 147Sm to 143Nd with a half life of 1.06×1011 years. 146Sm is an almost-extinct nuclide which decays via alpha emission to produce 142Nd, with a half-life of 1.08×108 years. 146Sm is itself produced by the decay of 150Gd via alpha-decay with a half-life of 1.79×106 years.

An isochron is calculated normally. As with Rb-Sr and Pb-Pb isotope geochemistry, the initial 143Nd/144Nd ratio of the isotope system provides important information on crustal formation and the isotopic evolution of the solar system.

Sm and Nd geochemistry[edit]
The concentration of Sm and Nd in silicate minerals increase with the order in which they crystallise from a magma according to Bowen's reaction series. Samarium is accommodated more easily into mafic minerals, so a mafic rock which crystallises mafic minerals will concentrate neodymium in the melt phase faster relative to samarium. Thus, as a melt undergoes fractional crystallization from a mafic to a more felsic composition, the abundance of Sm and Nd changes, as does the ratio between Sm and Nd.

Thus, ultramafic rocks have high Sm and low Nd and therefore high Sm/Nd ratios. Felsic rocks have low concentrations of Sm and high Nd and therefore low Sm/Nd ratios (komatiite has 1.14 parts per million (ppm) Sm and 3.59 ppm Nd versus 4.65 ppm Sm and 21.6 ppm Nd in rhyolite).

The importance of this process is apparent in modeling the age of continental crust formation.

The CHUR model[edit]
Through the analysis of isotopic compositions of neodymium, DePaolo and Wasserburg [1] discovered that terrestrial igneous rocks closely followed the Chondritic Uniform Reservoir (CHUR) line. Chondritic meteorites are thought to represent the earliest (unsorted) material that formed in the solar system before planets formed. They have relatively homogeneous trace element signatures and therefore their isotopic evolution can model the evolution of the whole solar system and of the ‘Bulk Earth’. After plotting the ages and initial 143Nd/144Nd ratios of terrestrial igneous rocks on a Nd evolution vs. time diagram, DePaolo and Wasserburg determined that Archean rocks had initial Nd isotope ratios very similar to that defined by the CHUR evolution line.

Epsilon notation[edit]
Since 143Nd/144Nd departures from the CHUR evolution line are very small, DePaolo and Wasserburg argued that it would be useful to create a form of notation that described 143Nd/144Nd in terms of their deviations from the CHUR evolution line. This is called the epsilon notation whereby one epsilon unit represents a one part per 10,000 deviation from the CHUR composition.[2] Algebraically, epsilon units can be defined by the equation:

varepsilon_{Nd(t)} = left[frac{left(frac{^{143}Nd}{^{144}Nd}
ight)_{sample(t)}}{left(frac{^{143}Nd}{^{144}Nd}
ight)_{CHUR(t)}}-1
ight]* 10000
Since epsilon units are larger and therefore a more tangible representation of the initial Nd isotope ratio, by using these instead of the initial isotopic ratios, it is easier to comprehend and therefore compare initial ratios of crust with different ages. In addition, epsilon units will normalize the initial ratios to CHUR, thus eliminating any effects caused by various analytical mass fractionation correction methods applied.[2]

Nd Model Ages[edit]
Since CHUR defines initial ratios of continental rocks through time, it was deduced that measurements of 143Nd/144Nd and 147Sm/144Nd, with the use of CHUR, could produce model ages for the segregation from the mantle of the melt which formed any crustal rock. This has been termed ‘t-CHUR’.[3] In order for a TCHUR age to be calculated, fractionation between Nd/Sm would have to have occurred during magma extraction from the mantle to produce a continental rock. This fractionation would then cause a deviation between the crustal and mantle isotopic evolution lines. The intersection between these two evolution lines then indicates the crustal formation age. The TCHUR age is defined by the following equation:

T_{CHUR}=(frac{1}{lambda})ln left[1+ frac{left(frac{^{143}Nd}{^{144}Nd}
ight)_{sample}-left(frac{^{143}Nd}{^{144}Nd}
ight)_{CHUR}}{left(frac{^{147}Sm}{^{144}Nd}
ight)_{sample}-left(frac{^{147}Sm}{^{144}Nd}
ight)_{CHUR}}
ight]

The TCHUR age of a rock, can yield a formation age for the crust as a whole if the sample has not suffered disturbance after its formation. Since Sm/Nd are rare-earth elements (REE), their characteristic immobility enables their ratios to resist partitioning during metamorphism and melting of silicate rocks. This therefore allows for crustal formation ages to be calculated, despite any metamorphism the sample has undergone.

The Depleted Mantle model[edit]

Graph to show the depleted mantle model of DePaolo (1981)
Despite the good fit of Archean plutons to the CHUR Nd isotope evolution line, DePaolo & Wasserburg (1976) observed that the majority of young oceanic volcanics (Mid Ocean Ridge basalts and Island Arc basalts) lay +7 to +12 ɛ units above the CHUR line (see figure). This led to the realization that Archaen continental igneous rocks that plotted within the error of the CHUR line could instead lie on a depleted mantle evolution line characterized by increasing Sm/Nd and 143Nd/144Nd ratios over time. To further analyze this gap between the Archean CHUR data and the young volcanic samples, a study was conducted on the Proterozoic metamorphic basement of the Colorado Front Ranges (the Idaho Springs Formation). [4] The initial 143Nd/144Nd ratios of the samples analyzed are plotted on a ɛNd versus time diagram shown in the figure. DePaolo (1981) fitted a quadratic curve to the Idaho Springs and average ɛNd for the modern oceanic island arc data, thus representing the neodymium isotope evolution of a depleted reservoir. The composition of the depleted reservoir relative to the CHUR evolution line, at time t, is given by the equation:

ɛNd(T) = 0.25T2 – 3T + 8.5

Sm-Nd model ages calculated using this curve are denoted as TDM ages. DePaolo (1981) argued that these TDM model ages would yield a more accurate age for crustal formation ages than TCHUR model ages – for example an anomalously low TCHUR model age of 0.8 byr from McCulloch and Wasserburg’s Grenville composite was revised to a TDM age of 1.3Byr, typical for juvenile crust formation during the Grenville orogeny.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Sm-Nd นับเดท [แก้ไข]ซาแมเรียมมีไอโซโทป 5 เกิดขึ้นตามธรรมชาติ และนีโอดิเมียมมีเจ็ด องค์ประกอบสองจะเข้าร่วมในความสัมพันธ์แม่ลูกสาว โดยสลายให้อนุภาคแอลฟาของ 147Sm กับ 143Nd มีครึ่งชีวิต 1.06 × 1011 ปี 146Sm เป็นนิวไคลด์เกือบสูญที่ decays ผ่านมลพิษอัลฟาผลิต 142Nd กับ half-life ของ 1.08 × 108 ปี 146Sm เป็นตัวผลิต โดยผุของ 150Gd ผ่านการสลายให้อนุภาคแอลฟากับ half-life ของ 1.79 × 106 ปีIsochron มีคำนวณตามปกติ อัตราส่วน 143Nd/144Nd เริ่มต้นของระบบไอโซโทปแสดงข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ crustal กำเนิดและวิวัฒนาการของระบบสุริยะ isotopic ด้วย geochemistry ไอโซโทป Rb Sr และ Pb PbSm และ Nd geochemistry [แก้ไข]เพิ่มความเข้มข้นของ Sm และ Nd ในแร่ซิลิเกกับใบ crystallise จากหินหนืดตามชุดปฏิกิริยาของโบเวน ซาแมเรียมเป็นอาศัยได้ง่ายขึ้นเป็นแร่ mafic เพื่อร็อค mafic ที่ crystallises แร่ mafic จะเข้มข้นนีโอดิเมียมในระยะละลายเร็วสัมพันธ์ซาแมเรียม ดังนั้น เป็นการละลายทนี้เกิดเศษจากแบบ mafic ให้องค์ประกอบหินเฟลสิกที่เพิ่มมากขึ้น ความอุดมสมบูรณ์ของ Sm และ Nd เปลี่ยน กับอัตราส่วนระหว่าง Sm และ Ndดังนั้น ultramafic หินมี Sm สูง และ Nd ที่ต่ำ และอัตราส่วนของเอส เอ็ม/Nd สูงดังนั้น หินหินเฟลสิกมีความเข้มข้นต่ำสุดของ Sm และ Nd ที่สูง และต่ำดังนั้น อัตราส่วนของเอส เอ็ม/Nd (komatiite มี 1.14 ส่วนต่อล้าน (ppm) Sm และ ppm 3.59 Nd กับ 4.65 ppm Sm และ 21.6 ppm Nd ใน rhyolite)ความสำคัญของกระบวนการนี้จะเห็นได้ชัดในยุคก่อตัวของเปลือกโลกยุโรปรุ่น CHUR [แก้ไข]ผ่านการวิเคราะห์ขององค์ isotopic ของนีโอดิเมียม DePaolo และ Wasserburg [1] พบว่า หิน igneous ภาคพื้นตามบรรทัด Chondritic รูปอ่างเก็บน้ำ (CHUR) อย่างใกล้ชิดนั้น Chondritic meteorites จะคิดถึงสุด (unsorted) วัสดุที่เกิดขึ้นในระบบสุริยะก่อนดาวเคราะห์เกิดขึ้น มีลายเซ็นค่อนข้างเหมือนจุลธาตุ และดังนั้น วิวัฒนาการของ isotopic สามารถรูปแบบวิวัฒนาการ ของระบบสุริยะทั้งหมด และ 'โลกจำนวนมาก' หลังจากพล็อตอายุและเริ่มต้นอัตราส่วน 143Nd/144Nd หิน igneous ภาคพื้นในวิวัฒนาการ Nd กับไดอะแกรมเวลา DePaolo และ Wasserburg ระบุว่า Archean หินมีราคาเริ่มต้น Nd ไอโซโทปอัตราส่วนคล้ายคลึงกับที่กำหนดไว้ โดยบรรทัด CHUR วิวัฒนาการเอปไซลอนสัญกรณ์ [แก้ไข]ตั้งแต่ออก 143Nd/144Nd ต้นวิวัฒนาการ CHUR เล็ก ๆ DePaolo และ Wasserburg โต้เถียงว่า มันจะมีประโยชน์ในการสร้างรูปแบบของสัญลักษณ์ที่อธิบายเงื่อนไขใน 143Nd/144Nd ของความเบี่ยงเบนของต้นวิวัฒนาการ CHUR นี้คือสัญลักษณ์เอปไซลอนโดยหน่วยเอปไซลอนแทนส่วนหนึ่งต่อ 10000 แตกต่างจากองค์ประกอบ CHUR [2] ไว้ algebraically สามารถกำหนดหน่วยเอปไซลอน โดยสมการ: varepsilon_{Nd(t) } = left[frac{left(frac{^{143}Nd}{^{144}Nd}
ight)_{sample(t)}}{left(frac{^{143}Nd}{^{144}Nd}
ight)_{CHUR(t) } } -1
ight] * 10000 ตั้งแต่หน่วยเอปไซลอนมีขนาดใหญ่ และดังนั้นจึง เริ่ม Nd ไอโซโทปอัตราส่วน โดยเหล่านี้แทน isotopic อัตราเริ่มต้น การแสดงที่จับต้องได้จึงง่ายต่อการเข้าใจ และเปรียบเทียบอัตราส่วนเริ่มต้นของเปลือกที่มีอายุแตกต่างกันดังนั้น นอกจากนี้ หน่วยเอปไซลอนจะปกติอัตราเริ่มต้นการ CHUR ดังนั้นจึง ตัดผลใด ๆ สาเหตุวิธีแก้ไขวิเคราะห์โดยรวมคุณสมบัติของสารต่าง ๆ ที่ใช้ [2]วัยรุ่น Nd [แก้ไข]เนื่องจาก CHUR กำหนดอัตราเริ่มต้นของคอนติเนนทัลหินผ่านเวลา มันมี deduced วัด 143Nd/144Nd และ 147Sm/144Nd ใช้ CHUR สามารถผลิตรุ่นอายุสำหรับการแบ่งแยกจากหิ้งการละลายที่เกิดขึ้นใด ๆ rock crustal นี้ได้รับการเรียกว่าที-CHUR'. [3] ในยุค TCHUR การคำนวณ แยกส่วนระหว่าง Nd/Sm จะต้องเกิดขึ้นในระหว่างการสกัดหินหนืดจากหิ้งผลิตหินคอนติเนนทัล แยกส่วนนี้แล้วจะทำให้เกิดความแตกต่างระหว่างบรรทัดวิวัฒนาการ isotopic crustal และหิ้ง จุดตัดระหว่างวิวัฒนาการสองบรรทัดเหล่านี้แล้วบ่งชี้อายุก่อ crustal TCHUR อายุจะถูกกำหนด โดยสมการต่อไปนี้: T_ {CHUR } =_ left[1+ frac{left(frac{^{143}Nd}{^{144}Nd}
ight) ln (frac { 1 } {lambda }) {ตัวอย่าง} -left (frac { ^ { 143 } Nd } { ^ { 144 } Nd }
ight) _ {CHUR } } { left (frac { ^ { 147 } Sm } { ^ { 144 } Nd }
ight) _ {ตัวอย่าง} -left (frac { ^ { 147 } Sm } { ^ { 144 } Nd }
ight) _ {CHUR } }
ight]อายุของก้อนหิน TCHUR สามารถผลผลิตอายุก่อตัวเป็นเปลือกทั้งหมดถ้าตัวอย่างได้รับความเดือดร้อนรบกวนหลังจากการก่อตัวของการ เนื่องจาก Sm/Nd เป็นองค์ประกอบของโลก–หายาก (รี), พบลักษณะการทำให้อัตราส่วนของพวกเขาเพื่อต่อต้านการแบ่งพาร์ทิชันในระหว่างการแปรสภาพ และการละลายของหินซิลิเก ดังนี้ช่วยให้สำหรับวัยก่อ crustal คำนวณ แม้ มีการแปรสภาพใด ๆ มีเปลี่ยนตัวอย่างแบบหิ้งพร่อง [แก้ไข]กราฟแสดงรูปแบบหิ้งพิก DePaolo (1981)แม้จะพอดีของ plutons Archean CHUR Nd ไอโซโทปวิวัฒนาการบรรทัด DePaolo และ Wasserburg (1976) พบว่า ส่วนใหญ่หนุ่มมหาสมุทร volcanics (basalts กลางทะเลริดจ์และเกาะโค้ง basalts) วาง + 7 ไปแคนาดา + 12 ɛหน่วยเหนือเส้น CHUR (ดูรูป) นี้นำกระทั่ง Archaen ที่หิน igneous คอนติเนนทัลที่พล็อตในข้อผิดพลาดของบรรทัด CHUR สามารถนอนแทนบรรทัดหิ้งพิกวิวัฒนาการลักษณะช่วงเวลา โดย Sm Nd เพิ่มขึ้นและอัตราส่วน 143Nd/144Nd การวิเคราะห์ช่องว่างระหว่างข้อมูล Archean CHUR และตัวอย่างภูเขาไฟหนุ่มเพิ่มเติม การศึกษาถูกดำเนินบนดิน metamorphic Proterozoic ช่วงหน้าโคโลราโด (ไอดาโฮสปริงส์ก่อ) [4] อัตราส่วน 143Nd/144Nd การเริ่มต้นตัวอย่างการวิเคราะห์ถูกลงจุดบน ɛNd กับไดอะแกรมเวลาแสดงในรูป DePaolo (1981) พบเส้นโค้งกำลังสองสปริงไอดาโฮและ ɛNd ค่าเฉลี่ยสำหรับข้อมูลโค้งทันสมัยเกาะมหาสมุทร จึง แสดงวิวัฒนาการไอโซโทปของนีโอดิเมียมของอ่างเก็บน้ำพิก องค์ประกอบของอ่างเก็บน้ำพิกสัมพันธ์ CHUR วิวัฒนาการบรรทัด ที่เวลา t กำหนด โดยสมการ:ƐNd(T) = 0.25T2-3T + 8.5วัยรุ่น Sm-Nd ที่คำนวณโดยใช้เส้นโค้งนี้สามารถระบุเป็นวัยแบบ TDM DePaolo (1981) โต้เถียงว่า วัยรุ่นเหล่านี้แบบ TDM จะผลตอบแทนถูกต้องมากขึ้นอายุ crustal ก่ออายุมากกว่าวัยรุ่น TCHUR – ตัวอย่าง TCHUR ต่ำสุด anomalously รุ่นอายุ byr 0.8 จาก McCulloch และส่วนประกอบของ Wasserburg เกรนวิลล์ถูกแก้ไขอายุแบบ TDM ของ 1.3Byr โดยทั่วไปสำหรับเยาวชนเปลือกก่อตัวในระหว่างการเกิดภูเขาเกรนวิลล์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Sm-Nd radiometric สืบ [แก้ไข]
ซาแมเรียมมีห้าไอโซโทปที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติและนีโอไดเมียมีเจ็ด ทั้งสององค์ประกอบที่จะเข้าร่วมในความสัมพันธ์ที่พ่อแม่และลูกสาวโดยอัลฟาการสลายตัวของ 147Sm 143Nd จะมีครึ่งชีวิต 1.06 × 1,011 ปี 146Sm เป็นนิวไคลด์เกือบสูญพันธุ์ที่สูญสลายผ่านการปล่อยอัลฟาในการผลิต 142 มีครึ่งชีวิตของ 1.08 × 108 ปี 146Sm เป็นตัวเองที่ผลิตโดยการสลายตัวของ 150Gd ผ่านการสลายตัวของอัลฟาที่มีครึ่งชีวิตของ 1.79 × 106 ปีที่ผ่านมา. isochron คำนวณได้ตามปกติ เช่นเดียวกับ Rb-Sr และตะกั่ว Pb ธรณีไอโซโทปอัตราส่วนเริ่มต้น 143Nd / 144Nd ระบบไอโซโทปให้ข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับการก่อตัวของเปลือกโลกและวิวัฒนาการของไอโซโทปของระบบสุริยะ. เอสเอ็มและ Nd ธรณี [แก้ไข] ความเข้มข้นของเอสเอ็มและ Nd แร่ธาตุซิลิเกตเพิ่มขึ้นด้วยเพื่อที่พวกเขาตกผลึกจากแมกมาตามชุดปฏิกิริยาของเวน ซาแมเรียมจะอาศัยมากขึ้นได้อย่างง่ายดายในแร่ธาตุซิสเพื่อให้ร็อคซิสซึ่ง crystallises แร่ธาตุซิสนีโอไดเมียจะมีสมาธิในขั้นตอนการละลายเร็วขึ้นเพื่อญาติซาแมเรียม ดังนั้นที่ละลายผ่านเศษผลึกจากซิสไปยังองค์ประกอบ felsic มากขึ้นความอุดมสมบูรณ์ของเอสเอ็มและการเปลี่ยนแปลง Nd ที่เช่นเดียวกับอัตราส่วนระหว่างเอสเอ็มและ Nd ได้. ดังนั้นหิน ultramafic มีเอสเอ็มสูงและ Nd ต่ำและดังนั้นจึงสูงเอสเอ็ม / Nd อัตราส่วน หิน Felsic มีความเข้มข้นต่ำของเอสเอ็มและโดสสูงและดังนั้นจึงต่ำ Sm / อัตราส่วน Nd (komatiite มี 1.14 ส่วนในล้านส่วน (ppm) เอสเอ็มและ 3.59 ppm Nd เมื่อเทียบกับ 4.65 ppm เอสเอ็มและ 21.6 ppm Nd ใน rhyolite). ความสำคัญของกระบวนการนี้คือ ที่เห็นได้ชัดในการสร้างแบบจำลองอายุของการสร้างเปลือกทวีป. รุ่นคูร์ [แก้ไข] ผ่านการวิเคราะห์องค์ประกอบของไอโซโทปของนีโอไดเมียที่ DePaolo และ Wasserburg [1] พบว่าหินอัคนีบกตามอย่างใกล้ชิด Chondritic อ่างเก็บน้ำ Uniform (คู) เส้น อุกกาบาต Chondritic มีความคิดที่จะเป็นตัวแทนในเร็ว (ไม่ได้เรียงลำดับ) วัสดุที่ก่อตัวขึ้นในระบบสุริยะดาวเคราะห์ก่อนที่จะเกิดขึ้น พวกเขามีลายเซ็นธาตุค่อนข้างเป็นเนื้อเดียวกันและดังนั้นจึงวิวัฒนาการของไอโซโทปของพวกเขาสามารถจำลองวิวัฒนาการของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดและของ 'โลกจำนวนมาก' หลังจากที่พล็อตทุกเพศทุกวัยและอัตราส่วนเริ่มต้น 143Nd / 144Nd หินอัคนีบกในวิวัฒนาการ Nd กับแผนภาพเวลา DePaolo และ Wasserburg ระบุว่าหินมีประวัติศาสตร์เริ่มต้น Nd อัตราส่วนไอโซโทปคล้ายกันมากกับที่กำหนดโดยสายวิวัฒนาการคูร์. สัญกรณ์ Epsilon [แก้ไข ] ตั้งแต่ 143Nd / 144Nd ออกจากสายวิวัฒนาการคูร์มีขนาดเล็กมากและ DePaolo Wasserburg ที่ถกเถียงกันอยู่ว่ามันจะเป็นประโยชน์ในการสร้างรูปแบบของเอกสารที่อธิบาย 143Nd / 144Nd ในแง่ของการเบี่ยงเบนของพวกเขาจากสายวิวัฒนาการคูร์ นี้เรียกว่าสัญกรณ์ epsilon โดยหนึ่งหน่วย epsilon หมายถึงส่วนหนึ่งต่อการเบี่ยงเบนจาก 10,000 องค์ประกอบคูร์ [2] พีชคณิตหน่วย epsilon สามารถกำหนดได้โดยสมการ:. varepsilon_ {Nd (t)} = 10000 ตั้งแต่หน่วย epsilon มีขนาดใหญ่และดังนั้นจึงเป็นตัวแทนที่มีตัวตนมากขึ้นของอัตราส่วนไอโซโทป Nd เริ่มต้นโดยใช้เหล่านี้แทนการอัตราส่วนไอโซโทปเริ่มต้นมันเป็นเรื่องง่ายที่จะเข้าใจและดังนั้นจึงเปรียบเทียบอัตราส่วนเริ่มต้นของเปลือกโลกที่มีความแตกต่างกันทุกเพศทุกวัย นอกจากนี้หน่วย epsilon จะปกติอัตราส่วนเริ่มต้นในการคูร์จึงช่วยลดผลกระทบที่เกิดจากมวลวิเคราะห์ต่างๆวิธีการแก้ไขแยกนำไปใช้. [2] Nd รุ่นยุค [แก้ไข] ตั้งแต่คูกำหนดอัตราส่วนการเริ่มต้นของหินทวีปผ่านช่วงเวลาที่มันก็ไม่มีที่ติ ที่วัด 143Nd / 144Nd และ 147Sm / 144Nd กับการใช้งานของคูร์ที่สามารถผลิตทุกเพศทุกวัยแบบจำลองสำหรับการแยกจากเสื้อคลุมละลายซึ่งเป็นหินเปลือกโลกใด ๆ นี้ได้รับการเรียกว่าเสื้อคูร์ '. [3] เพื่อให้อายุ TCHUR ที่จะคำนวณแยกระหว่าง Nd / เอสเอ็มจะต้องเกิดขึ้นในระหว่างการสกัดแมกมาจากเสื้อคลุมในการผลิตคอนติเนนร็อค แยกนี้แล้วจะทำให้เกิดการเบี่ยงเบนระหว่างเปลือกโลกและเสื้อคลุมสายวิวัฒนาการของไอโซโทป จุดตัดระหว่างทั้งสองสายวิวัฒนาการจากนั้นบ่งบอกถึงอายุการก่อตัวของเปลือกโลก อายุ TCHUR ถูกกำหนดโดยสมการต่อไปนี้: T_ {} คูร์ = ( frac {1} { แลมบ์ดา}) LN ​​ left [1+ TCHUR อายุของหินที่สามารถให้ผลผลิตอายุสำหรับการก่อตัวของเปลือกโลกที่เป็นทั้งตัวอย่างถ้ายังไม่ได้รับความเดือดร้อนวุ่นวายหลังจากการก่อตัวของมัน เนื่องจากเอสเอ็ม / Nd เป็นองค์ประกอบที่หายากของโลก (REE) ไม่สามารถเคลื่อนลักษณะของพวกเขาจะช่วยให้อัตราส่วนของพวกเขาที่จะต่อต้านการแบ่งพาร์ทิชันในระหว่างการแปรสภาพและการละลายของหินซิลิเกต นี้จึงช่วยให้สำหรับทุกวัยก่อเปลือกโลกจะนำไปคำนวณแม้จะมีการแปรสภาพใด ๆ ตัวอย่างที่มีระดับการ. รุ่นปกคลุมหมด [แก้ไข] กราฟเพื่อแสดงให้เห็นรูปแบบเสื้อคลุมหมดลงของ DePaolo (1981) แม้จะมีแบบที่ดีของ plutons ประวัติศาสตร์กับไอโซโทปคูร์โดส สายวิวัฒนาการ DePaolo และ Wasserburg (1976) พบว่าส่วนใหญ่ของมหาสมุทร Volcanics หนุ่ม (กลางมหาสมุทรสัน basalts และเกาะอาร์ basalts) วาง 7-12 หน่วยɛเหนือเส้นคูร์ (ดูรูป) นี้นำไปสู่การก่อให้เกิดที่ Archaen หินอัคนีคอนติเนนที่พล็อตที่อยู่ในข้อผิดพลาดของสายคูร์แทนจะอยู่ในสายวิวัฒนาการเสื้อคลุมหมดโดดเด่นด้วยการเพิ่มการเอสเอ็ม / Nd และอัตราส่วน 143Nd / 144Nd เมื่อเวลาผ่านไป เพื่อเพิ่มเติมการวิเคราะห์ช่องว่างระหว่างข้อมูลประวัติศาสตร์คูร์นี้และตัวอย่างภูเขาไฟหนุ่มการศึกษาได้ดำเนินการในชั้นใต้ดินหินแปร Proterozoic ของเทือกเขาโคโลราโดหน้า (การพัฒนาไอดาโฮสปริง) [4] เริ่มต้น 143Nd / 144Nd อัตราส่วนของกลุ่มตัวอย่างมีการวิเคราะห์วางแผนในɛNdเมื่อเทียบกับเวลาแผนภาพแสดงในรูป DePaolo (1981) ติดตั้งโค้งกำลังสองกับไอดาโฮสปริงส์และɛNdเฉลี่ยสำหรับเกาะในมหาสมุทรที่ทันสมัยข้อมูลโค้งจึงเป็นตัวแทนของวิวัฒนาการไอโซโทปนีโอไดเมียของอ่างเก็บน้ำหมด องค์ประกอบของญาติอ่างเก็บน้ำหมดกับสายวิวัฒนาการคูร์ที่เวลา t จะได้รับจากสมการɛNd (T) = 0.25T2 - 3T + 8.5 Sm-Nd ทุกเพศทุกวัยรูปแบบการคำนวณโดยใช้เส้นโค้งนี้จะแสดงเป็นวัย TDM DePaolo (1981) เป็นที่ถกเถียงกันว่าสิ่งเหล่านี้ทุกเพศทุกวัยรูปแบบ TDM จะให้ผลผลิตในวัยที่ถูกต้องมากขึ้นสำหรับทุกเพศทุกวัยเปลือกโลกก่อกว่า TCHUR ทุกเพศทุกวัยรูปแบบ - ตัวอย่างเช่นอายุรุ่น TCHUR ต่ำผิดปรกติ 0.8 byr จาก McCulloch และคอมโพสิต Grenville Wasserburg ได้รับการปรับปรุงเพื่อให้อายุ TDM 1.3 Byr ทั่วไปสำหรับการพัฒนาเด็กและเยาวชนในช่วงเปลือกเทือกเขา Grenville

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

SM ND radiometric dating [ แก้ไข ]
ซาแมเรียมมีห้าธรรมชาติเกิดไอโซโทปและนีโอดีเมียมได้เจ็ด สององค์ประกอบจะเข้าร่วมในความสัมพันธ์ระหว่างแม่ลูกโดยการสลายให้อนุภาคแอลฟาของ 147sm เพื่อ 143nd กับครึ่งชีวิตของ 1.06 ×ชั้นปี 146sm เป็นเกือบสูญพันธุ์ครีเชอร์ที่สลายตัวปล่อยผ่านบริษัทผลิต 142nd กับครึ่งชีวิตของ 1.08 × 108 ปี146sm คือตัวเอง ที่ผลิตโดยการสลายตัวของ 150gd ผ่านการสลายให้อนุภาคแอลฟามีครึ่งชีวิต 1.79 × 106 ปี

เป็น isochron คำนวณตามปกติ เป็นกับ SR RB และตะกั่ว Pb ไอโซโทปธรณีเคมี , เบื้องต้น 143nd / 144nd อัตราส่วนไอโซโทปของระบบให้ข้อมูลสำคัญในการวิวัฒนาการของเปลือกโลกและไอโซโทปของระบบสุริยะ

SM และธรณีเคมี [ แก้ไข ]
ครั้งความเข้มข้นของ SM และ ND ในแร่ซิลิเกตเพิ่มขึ้นด้วยเพื่อที่พวกเขา crystallise จากหินหนืดตามชุดปฏิกิริยาของโบเวน . ซาแมเรียมคืออาศัยได้อย่างง่ายดาย เป็นแร่หินเมฟิก ดังนั้นเมฟิกซึ่ง crystallises เมฟิกแร่ธาตุจะมุ่งนีโอดีเมียมในเฟสละลายเร็วเทียบกับซาแมเรียม . ดังนั้นเป็นละลายผ่านเศษผลึกจากเมฟิกกับองค์ประกอบของหินเฟลสิกมากขึ้น ความอุดมสมบูรณ์ของ SM และ ND การเปลี่ยนแปลงเช่นเดียวกับอัตราส่วนระหว่าง SM และ ND .

จึงมีสูง และหินอัลตราเมฟิก SM และต่ำและสูง SM / ND อัตราส่วน หินเฟลสิกหินมีความเข้มข้นต่ำของ SM และ ND สูงจึงต่ำ SM / ND อัตราส่วน ( komatiite ได้ 1.14 ต่อล้านส่วน ( ppm ) SM และ 3ครั้งที่ 59 ppm กับ 4.65 ppm SM และ 21.6 ppm และในไรโอไลต์ ) .

ความสำคัญของกระบวนการนี้จะเห็นได้ชัดในการอายุการสร้างเปลือกทวีป .

คูร์รุ่น [ แก้ไข ]
ผ่านการวิเคราะห์องค์ประกอบของไอโซโทปของนีโอดิเมียม depaolo และ wasserburg [ 1 ] ค้นพบว่าบกหินอัคนีอย่างใกล้ชิดตาม อ่างเก็บน้ำเครื่องแบบ chondritic ( เชอะ ) เส้นchondritic อุกกาบาตมีความคิดที่จะแสดงแรก ( เรียง ) วัสดุที่เกิดขึ้นในระบบสุริยะดาวเคราะห์ก่อนเกิด พวกเขาจะค่อนข้างเป็นเนื้อเดียวกันธาตุไอโซโทปลายเซ็นจึงวิวัฒนาการของรูปแบบและวิวัฒนาการของระบบสุริยะทั้งของ ' โลก ' ที่เป็นกลุ่มหลังจากวางแผนวัยเริ่มต้น 143nd / 144nd อัตราส่วนของบกหินอัคนีบนและวิวัฒนาการกับแผนภาพเวลา และระบุว่า depaolo wasserburg หินอาร์เคียนได้เริ่มต้นและไอโซโทปอัตราส่วนมากคล้ายกับว่า กําหนดโดย คูร์วิวัฒนาการสาย

เอปไซลอนโน้ต [ แก้ไข ]
ตั้งแต่ 143nd / 144nd ขาออกจากวิวัฒนาการสายชัวร์ ขนาดเล็กมากและ depaolo wasserburg แย้งว่ามันจะมีประโยชน์ในการสร้างรูปแบบของสัญลักษณ์ที่อธิบายไว้ 143nd / 144nd ในแง่ของการเบี่ยงเบนจากคูร์วิวัฒนาการบรรทัด นี้เรียกว่าเอปไซลอนโน้ตโดยหนึ่งหน่วยเอปไซลอนเป็นส่วนหนึ่งต่อ 10 , 000 คน จากคูร์องค์ประกอบ [ 2 ] พีชคณิตเอปไซลอน , หน่วยสามารถถูกกำหนดโดยสมการ :

{ varepsilon_ ND ( T ) } = frac ซ้าย [ { ซ้าย ( frac {
{ }
{ } { 143 ครั้งที่ 144 } และ } ขวา ) _ { ตัวอย่าง ( T ) } } { {
N ทิ้ง ( frac { พวก } } { { }
ครั้งที่ 144 ครั้ง } ) { _ คูร์ ( T ) } } - 1 ] * 10
ตั้งแต่เอปไซลอนหน่วยมีขนาดใหญ่และดังนั้นจึงมีมากขึ้น การเริ่มต้นและอัตราส่วนของไอโซโทปโดยใช้เหล่านี้แทนที่จะเริ่มต้นไอโซโทปอัตราส่วนมันเป็นเรื่องง่ายที่จะเข้าใจและเปรียบเทียบอัตราส่วนเริ่มต้นของเปลือกโลกที่มีอายุต่างกัน นอกจากนี้ เอปไซลอนหน่วยจะปกติอัตราส่วนเริ่มต้นที่ชัวร์ จึงขจัดใด ๆที่เกิดจากการใช้วิธีการแก้ไขต่าง ๆวิเคราะห์มวล [ 2 ]

และรุ่นวัย [ แก้ไข ]
ตั้งแต่เริ่มต้นชัวร์ กำหนดอัตราส่วนของคอนติเนนหินผ่านเวลาก็คาดคะเนได้ว่า การวัดและ 143nd / 144nd 147sm / 144nd กับใช้ชัวร์ จะผลิตรุ่นวัยที่แยกจากแมนเทิลของละลายซึ่งรูปแบบใด ๆของเปลือกโลกหิน นี้ถูกเรียกว่า ' t-chur ' [ 3 ] เพื่อให้ tchur อายุจะนำมาแยกระหว่าง ND / SM จะต้องเกิดขึ้นระหว่างการสกัดหินจากหิ้งเพื่อผลิตหินทวีปส่วนนี้ก็จะทำให้เกิดความเบี่ยงเบนระหว่างสายวิวัฒนาการของเปลือกโลกแมนเทิลและไอโซโทป . แยกระหว่างสองบรรทัดแล้วบ่งบอกถึงอายุการสร้างวิวัฒนาการของเปลือกโลก . tchur อายุที่กำหนดโดยสมการต่อไปนี้ :

t_ คูร์ } = { ( frac { 1 } { lambda } ) [ 1 frac ซ้าย N ซ้าย ( { { frac
{ }
{ } { 143 ครั้งที่ 144 } และ } ) { } - _ ตัวอย่าง ซ้าย ( frac {
} {
} { 143 ครั้ง144 } { } { N ครั้ง ) _ คูร์ } } { ซ้าย ( frac {
{ }
{ 17 } { พวก } } ขวา 144 ครั้ง ) _ ตัวอย่าง } { ซ้าย ( frac {
{ }
{ 17 } { พวก } } ขวา 144 ครั้ง ) _ คูร์ } } { N ใช่ ]

tchur อายุของหิน สามารถแทนการสร้างอายุ สำหรับเปลือกทั้งถ้าตัวอย่างยังไม่ได้รับความเดือดร้อนวุ่นวายหลังจากการก่อตัวของ ตั้งแต่ SM / ND เป็นองค์ประกอบที่หายาก ( รี )การไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ ลักษณะของพวกเขาช่วยให้อัตราส่วนของพวกเขาต่อต้านการในระหว่างการแปรสภาพและการละลายของหินซิลิเกต . นี้จึงช่วยให้อายุการเกิดของเปลือกโลกที่จะถูกคำนวณ แม้ใด ๆตัวอย่างที่ได้รับการแปรสภาพ .

หมดหิ้งแบบ [ แก้ไข ]

กราฟเพื่อแสดงหมดหิ้งแบบ depaolo ( 1981 )
แม้จะมีพอดีกับที่ดีของอาร์เคียน plutons ไปชัวร์ และไอโซโทปวิวัฒนาการบรรทัด depaolo & wasserburg ( 1976 ) พบว่าส่วนใหญ่ของเด็กสมุทร volcanics ( กลางมหาสมุทรสันเขาหินบะซอลต์และเกาะอาร์คหินบะซอลต์ ) วาง 7 12 ɛหน่วยเหนือคูร์เส้น ( ดูรูป )นี้นำไปสู่การรับรู้ที่ archaen คอนติเนนหินอัคนีที่วางแผนภายในข้อผิดพลาดของคูร์สายแทนที่จะนอนบนหิ้งหมด วิวัฒนาการสายลักษณะเพิ่ม SM / ND และอัตราส่วน 143nd / 144nd ตลอดเวลา นี้เพิ่มเติม วิเคราะห์ช่องว่างระหว่างอาร์เคียนชัวร์ ข้อมูล และยังเป็นภูเขาไฟอย่างการศึกษาดินหินแปร Proterozoic ของด้านหน้าโคโลราโดช่วง ( ไอดาโฮสปริงส์การพัฒนา ) [ 4 ] เริ่มต้น 143nd / 144nd อัตราส่วนของตัวอย่างข้อมูลวางแผนในɛครั้งเมื่อเทียบกับเวลาแผนภาพที่แสดงในรูป depaolo ( 1981 ) ติดตั้งเส้นโค้งกำลังสองในไอดาโฮสปริงและ ND ɛเฉลี่ยทันสมัยมหาสมุทรเกาะโค้งข้อมูลจึงเป็นตัวแทนของนีโอดีเมียมไอโซโทปวิวัฒนาการของตัวเขื่อน องค์ประกอบของอ่างเก็บน้ำซึ่งสัมพันธ์กับคูร์วิวัฒนาการบรรทัดที่เวลา t จะได้รับจากสมการ :

ɛ ND ( t ) = 0.25t2 – 3T 8.5

SM และนางแบบวัยนี้จะคำนวณโดยใช้เส้นโค้งแสดงเป็นแบบทุกเพศทุกวัยdepaolo ( 1981 ) แย้งว่า วัยรุ่น TDM เหล่านี้จะให้ผลถูกต้องมากขึ้นของเปลือกโลกเกิดวัยกว่าอายุ tchur นางแบบวัย–ตัวอย่างรูปแบบ tchur ต่ำ anomalously อายุ 0.8 สั้นจากไหล่ของเกรนิต wasserburg ถูกแก้ไขเป็นแบบอายุ 1.3byr ทั่วไปสำหรับการพัฒนาเด็กและเยาวชนในการขอบเกรน .