Sm-Nd изотопная система презентация

Содержание

Lugmair G.W. Sm-Nd ages: a new dating method (abs). // Meteoritics. 1974. V.9. P. 369.

Слайд 1Sm-Nd изотопная система
Юрий Александрович Костицын
yuri.kostitsyn@gmail.com
МГУ им. М. В. Ломоносова
Геологический факультет
Задачи (*.xlsx)

и лекции (*.pptx) – на сайте
http://wiki.web.ru/wiki/Геологический_Факультет_МГУ: Геохимия_Изотопов_и_Геохронология

Слайд 2Lugmair G.W. Sm-Nd ages: a new dating method (abs). // Meteoritics.

1974. V.9. P. 369.

Слайд 4Изотопный состав Sm и Nd


Слайд 8Jacobsen S.B., Wasserburg G.J., Sm-Nd isotopic evolution of chondrites. // Earth

and Planetary Science Letters, 1980. 50: 139-155.

CHUR = Chondritic Uniform Reservoir


Слайд 13Moorbath, S, Allaart, JH, Bridgwater, D and McGregor, VR (1977). "Rb-Sr

ages of early Archaean supracrustal rocks and Amitsoq gneisses at Isua." Nature 270: 43-45.

Слайд 14Moorbath, S, Whitehouse, MJ and Kamber, BS (1997). "Extreme Nd-Isotope Heterogeneity

in the Early Archean - Fact or Fiction - Case-Histories from Northern Canada and West Greenland." Chemical Geology 135(3-4): 213-231.

Слайд 15Gruau G., Rosing M., Bridgwater D., Gill R.C.O. Resetting of Sm-Nd

systematics during metamorphism of >3.7 Ga rocks: implications for isotopic models of early Earth differentiation. Chemical Geology. 1996. V.133. P.225-240.

Слайд 16McCulloch M.T., Compston W., Froude D.
Sm-Nd and Rb-Sr dating of Archaean

gneisses, eastern Yilgarn Block, Western Australia. // Journal of the Geological Society of Australia, 1983. 30: 149-153.

Слайд 18Frost C.D., Frost B.R. Open-System dehydration of amphibolite, Morton Pass, Wyoming

- elemental and Nd and Sr isotopic effects. // Journal of Geology. 1995. 103(3): 269-284.

Слайд 19Vance D., O'Nions R.K.
Isotopic Chronometry of Zoned Garnets - Growth-Kinetics

and Metamorphic Histories. // Earth and Planetary Science Letters. 1990. 97(3-4): 227-240.

Слайд 26Задача 11. Построить графики нормированных РЗЭ, рассчитать Eu/Eu* и (La/Lu)n


Слайд 27DePaolo D.J., Wasserburg G.J., Nd isotopic variations and petrogenetic models. //

Geophysical Research Letters, 1976. 3(5): 249-252.

Слайд 29DePaolo, Wasserburg, 1976


Слайд 30Обогащённое вещество
Обогащённое вещество
Обеднённое вещество
Обеднённое вещество


Слайд 31DePaolo D.J., Wasserburg G.J. Inferences about magma sources and mantle structure

from variations of 143Nd/144Nd. // Geophysical Research Letters, 1976. 3(12): 743-746.


CHUR = Chondritic Uniform Reservoir

UR = Uniform Reservoir

BSE = Bulk Silicate Earth

CHUR

0.7045

UR: 87Sr/86Sr=0.7045
BABI: 87Sr/86Sr=0.69897
Rb/Sr=0.0286


Слайд 33Обеднённое вещество, Sm/Nd > 0.325
Обогащённое вещество, Sm/Nd < 0.325
Примитивное вещество, Sm/Nd

= 0.325

Слайд 40Модельный возраст в Sm-Nd системе
Позволяет оценить время отделения породы (или её

протолита) от мантийного источника

Слайд 43Smith A.D., Ludden J.N. Nd isotopic evolution of the Precambrian mantle.

// Earth and Planetary Science Letters. 1989. 93: 14-22.

Слайд 54Yamashita K., Creaser R.A.
Geochemical and Nd isotopic constraints for the

origin of the Late Archean turbidites from the Yellowknife area, Northwest Territories, Canada.
Geochimica et Cosmochimica Acta.
1999. 63(17): 2579-2598.

TDM


Слайд 55Yamashita K., Creaser R.A.
Geochemical and Nd isotopic constraints for the

origin of the Late Archean turbidites from the Yellowknife area, Northwest Territories, Canada.
Geochimica et Cosmochimica Acta.
1999. 63(17): 2579-2598.

TDM2


Слайд 58Мишина и др., 2005
Савельева и др., 2006


Слайд 60Задача 13. Вычислить TDM и TDM2
DM:
εNd(0)=+9
εNd(4.56)=0

Cont.Crust:
[Sm]=3.5 ppm
[Nd]=16.0 ppm
Остальные варианты в файле

Ex13.xlsx на сайте wiki.web.ru

Слайд 61Проблема баланса кора-мантия


Слайд 62EM-I
EM-II



Слайд 6420 км
660 км
2898 км
5145 км
Верхняя мантия (27%)
Нижняя мантия (73%)
Внешнее ядро
Внутреннее
ядро
Континентальная кора
───────────────

= 0.57 %
Мантия + кора

Континентальная кора
─────────────── = 2.3 %
Верхняя мантия + кора


Мантия
(100%)


Слайд 69Smith A.D., Ludden J.N. Nd isotopic evolution of the Precambrian mantle.

// Earth and Planetary Science Letters. 1989. 93: 14-22.

Слайд 74Прямые выплавки (E) из примитивной мантии и рестит (D) должны иметь

начальный изотопный состав этого источника и комплементарные отношения Sm/Nd
Линии смешения обеднён-ного и обогащённого вещества в этих координатах – прямые, проходящие через исходный (примитивный) источник
Прямые выплавки толеитов из CHUR должны иметь: εNd ≈ 0 Sm/Nd ≈ 0.325




Слайд 77Альтернатива:
Мантия Земли в целом имеет отличное от хондритов Sm/Nd отношение или
Примитивное (необеднённое)

вещество, в объёме нижней мантии, полностью изолировано на глубине

Слайд 78D.C.Rubie, R.D. van der Hilst, Physics of the Earth and Planetary

Interiors. 2001. V.127. P. 1-7.

Поток вещества в нижнюю мантию фиксируется сейсмотомографией.
Значит есть и обратный поток – из нижней мантии к поверхности Земли



Слайд 7920 км
660 км
2898 км
5145 км
UM
LM






Физически невозможная граница
OC
IC


Слайд 80Вывод:
Мантия Земли имеет отличное от хондритов Sm/Nd отношение
Какое?


Слайд 84
BSE
(Sm/Nd=0.350)
DM



Слайд 86Задача 14
Рассчитать изотопный состав обеднённой мантии (DM) при следующих допущениях:
DM образовалась

в результате отделения вещества континентальной коры от примитивной мантии (а) хондритового и (б) нехондритового состава
средний возраст коры – по вариантам (файл Ex14.xlsx)
Рассмотреть два случая:
1) источник коры – вся мантия
2) источник коры – верхняя мантия
Сформулировать выводы …

Слайд 87Обогащённое вещество
Обогащённое вещество
Обеднённое вещество
Обеднённое вещество


Слайд 89Обеднённое вещество, Sm/Nd > 0.350
Обогащённое вещество, Sm/Nd < 0.350
Примитивное вещество, Sm/Nd

= 0.350

Слайд 90Состав примитивной мантии
Sm/Nd = 0.350 и 143Nd/144Nd = 0.51310 εNd =

9 ☟
Rb/Sr = 0.020 ☜ 87Sr/86Sr = 0.7028 εSr = –24 (87Sr/86Sr)BABI = 0.699

Слайд 98M.Boyet, R.W.Carlson. 142Nd evidence for early (>4.53 Ga) global differentiation of

the silicate Earth. Science. 2005. Vol.309. P.576-581.

Слайд 99Различия в Sm/Nd отношениях Земли и хондритов возникли изначально. Корообразование к

этому феномену отношения не имеет




Обе пары:
и 146Sm–142Nd
и 147Sm–143Nd приводят к исключительно согласованным выводам

Слайд 100Причины изотопной гетерогенности мантии в Rb-Sr и Sm-Nd изотопных системах


Слайд 101Обеднённое вещество, Sm/Nd > 0.350
Обогащённое вещество, Sm/Nd < 0.350
Примитивное вещество, Sm/Nd

= 0.350

Слайд 102EM-I
EM-II



Слайд 103Насколько мантийный источник может быть гетерогенным в отношении элементов-примесей?
Если в мантии

имеют место вариации Rb/Sr, Sm/Nd, U/Th/Pb, Lu/Hf отношений, то со временем это должно привести к изотопной гетерогенности Sr, Nd, Pb, Hf

Слайд 105Изотопная гетерогенность мантии (87Sr/86Sr и 143Nd/144Nd) может быть следствием её химической

гетерогенности (Rb/Sr и Sm/Nd)

Два главных типа мантийных магм с “обогащёнными” характеристиками:
Щелочные базальты (А)
Обогащённые толеиты (ET)


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика