Distributions of Lu and Hf in garnet: implications for Lu-Hf geochronology
Distributions of Lu and Hf in garnet: implications for Lu-Hf geochronology
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石榴石中 Lu 和 Hf 的分布：对 Lu-Hf 地质年代学的影响
DOI：
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发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
R. Anczkiewicz
中科院分区：
文献类型：
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作者：
S. Endo;S. Wallis;Y. Asahara;T. Hirata;R. Anczkiewicz
ざくろ石 Lu-Hf 年代測定は,ざくろ石の高い Lu/Hf 比および高い閉鎖温 度により,昇温期および変成ピーク時の年代を精度よく決める方法をして 注目されている.しかし年代の正確な解釈には詳細なざくろ石の組織観察 と Lu/Hf 累帯構造の影響を考える必要がある.ざくろ石成長が長期間にわ たる場合,コア‐リムの Lu/Hf 累帯構造が重要となる.今回,四国三波川 帯・西五良津地域のエクロジャイトの Lu-Hf 年代に注目し,岩石学的研究 および微量元素累帯構造の測定により年代の意味を検討した. 西五良津エクロジャイトの Lu-Hf 年代は 115.8±0.7 Ma で,年代測定は 包有物の少ないざくろ石コアを選択的に集めて行われた.西五良津エクロ ジャイトのざくろ石は不連続累帯構造を示し,コアは緑簾石角閃岩相,リ ムはエクロジャイト相の条件で成長したことを示す. 年代測定に使われた試料についてコアとリムを物理的に分離し,溶解・ カラム分離後,ICPMS により Lu および Hf 濃度を再測定した.溶液法に よる Lu/Hf 比はコアが 12.5,リムが 1.9 となった.ざくろ石中に submicron~20 μm size のジルコンがコアからリムまで均一に分布するため, 溶液法のデータはざくろ石本来の Lu/Hf 比より低い値と考えられる. Lu-Hf 年代データの同位体希釈法による Lu/Hf 比は 45.2 である.年代デー タの高い Lu/Hf 比はジルコンの溶解が抑制されたことと,コアを選択的に サンプリングした結果である. ざくろ石中の Zr(および Hf)固溶量はジルコン+石英の存在下での緩衝 反応 grossular (in Grt) + 2zircon = kymzeyite (in Grt) + 4quartz により制限さ れ,変動が抑えられることが期待される.そこで LA-ICPMS により Lu お よび Zr,Hf の累帯構造を測定した.Zr および Hf 濃度プロフィールは不規 則な変動を示すが,コア‐リム間に顕著な差は認められなかった.変動の 原因のひとつは,1 μm 以下のジルコンは LA 法(30 μm spot)でも避けら れなかったことによる. 一方,Lu 濃度プロフィールは最も高い中心(~40 ppm)から指数関数的 に下がり,コア‐リム境界を越えて一定(~0.2 ppm)となる.Lu/Hf 比の プロフィールも同様な傾向を示す.このようなパターンは Lu 累帯構造の 形成が理想的なレイリー分別プロセスではなく,ざくろ石成長時にマトリ クスに Lu 濃度勾配が形成されたことを示唆する. 年代測定にコアが選択的に使われたこと,コアが高い Lu/Hf 比を示すこ とから c. 116 Ma の年代データはざくろ石コアを反映したものと解釈され る.