Cosmogenic 180W variations in meteorites and re-assessment of a possible 184Os–180W decay system
Cosmogenic 180W variations in meteorites and re-assessment of a possible 184Os–180W decay system
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陨石中的宇宙成因 180W 变化以及对可能的 184Osâ180W 衰变系统的重新评估
DOI：
10.1016/j.gca.2014.05.013
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发表时间：
2014
影响因子：
5
通讯作者：
Kleine
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kruijer;Kleine
我们测量了23块铁陨石中的钨（W）同位素和CB球粒陨石Gujba的金属相，以确定是否有证据表明太阳星云中的p过程同位素180 W存在大规模核合成异质性。我们观察到某些铁在180 W时有很大的过剩（高达106 ε）。然而，在岩浆IIAB和IVB铁显着的组内变化是不一致的核合成的起源，和180 W的间接影响，从在IVB铁的ans-deficit不能解释总的变化。我们提出了一个新的模型的综合影响的spiritual和中子俘获反应on 180 W的铁陨石，并表明，至少有一些观察到的组内的变化是由宇宙射线效应解释。中子俘获导致180 W的烧毁，而溅射反应导致180 W的正位移。这些影响取决于目标的组成和宇宙射线暴露的持续时间;溅射效应增加与Re/W和Os/W的比例在目标和曝光年龄。铁陨石中180 W/184 W与Os/W比值的相关性部分来自180 W的散裂产生，而不是184 Os的衰变，与Peters等人最近的研究相反。在对负亏损和宇宙线效应进行修正后，剩余的ε 180 W过剩可能是由于184 Os衰变产生的180 W向内生长所致，但这种向内生长的幅度至少比以前提出的小102倍。这些小得多的影响大大限制了假定的184 Os-180 W系统在研究地质问题上的适用性。
We measured tungsten (W) isotopes in 23 iron meteorites and the metal phase of the CB chondrite Gujba in order to ascertain if there is evidence for a large-scale nucleosynthetic heterogeneity in thep-process isotope180W in the solar nebula as recently suggested by Schulz et al. (2013). We observed large excesses in180W (up to ≈ 6 ε) in some irons. However, significant within-group variations in magmatic IIAB and IVB irons are not consistent with a nucleosynthetic origin, and the collateral effects on180W from ans-deficit in IVB irons cannot explain the total variation. We present a new model for the combined effects of spallation and neutron capture reactions on180W in iron meteorites and show that at least some of the observed within-group variability is explained by cosmic ray effects. Neutron capture causes burnout of180W, whereas spallation reactions lead to positive shifts in180W. These effects depend on the target composition and cosmic-ray exposure duration; spallation effects increase with Re/W and Os/W ratios in the target and with exposure age. The correlation of180W/184W with Os/W ratios in iron meteorites results in part from spallogenic production of180W rather than from184Os decay, contrary to a recent study by Peters et al. (2014). Residual ε180W excesses after correction for ans-deficit and for cosmic ray effects may be due to ingrowth of180W from184Os decay, but the magnitude of this ingrowth is at least a factor of ≈2 smaller than previously suggested. These much smaller effects strongly limit the applicability of the putative184Os–180W system to investigate geological problems.
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