GRGC: Geologic and Glaciologic Records Inferred from Cosmic Ray Produced Neon at the Earth's Surface

GRGC:根据地球表面宇宙射线产生的氖气推断的地质和冰川记录

基本信息

  • 批准号:
    9406016
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 9.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    1994
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    1994-08-15 至 1996-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

9406016 Marti In the last few years, several cosmic ray produced radionuclides (10Be, 14C, 26Al, 36Cl), as well as stable nuclides 3He, 21Ne and 22Ne have been discovered in terrestrial surface materials. Some of these nuclides are now employed as tracers in studies of geophysical and geological phenomena and open up a new field of study that is expected to provide essential data on rates of change in global change research. Such studies require accurate production rates, present and past, which are not currently available . We are using a direct method for the determination of some present production rates by exposing relevant targets at mountain altitudes. Furthermore, we are evaluating the production rate ratio P21/P26 of the cosmic ray produced nuclides 21Ne and 26Al by isotopic measurements of Ne in samples whic1h were exposed for 104-1047a. Our experimental data are consistent with inferred neutron reactions in a 600 MeV proton irradiation experiment (Aylmer et al., 1987), but do not agree with theoretical predictions. Measurements of the 3He21Ne ratio show that 3He is incompletely retained in quartz. Therefore, 21Ne production rates and accurate 21Ne10Be and 21Ne/26Al production rate ratios are expected to provide essential information for the evaluation of erosion rates and to define geological processes (uplift, variations in ice cover, etc.) Further calibrations, such as activation energies for long-term retention of Nec, are still required, but we are now ready for research on global change issues. We propose to study the long-term exposure history of the Antarctic ice field (the major controlling unit of the sea level). We plan to evaluate the 21Ne records in quartz separates of documented rocks from the Allan Hills region and to study a section adjacent to the ice field in which the radionuclides 26Al and 10Be were measured (Nishiizumi et al., 1991). These authors estimate that rocks in this region may have been exposed for millio ns of years without ice cover, but caution that the record of an integrating stable nuclide is required to define the early history. We plan to also include samples from the same area which indicate very erosion rates. The purpose is to increase the recorded time interval of cosmic ray exposure which is limited by the "erosion equilibrium".
小行星9406016 近几年来,在地球表面物质中发现了几种宇宙射线产生的放射性核素(10 Be,14 C,26 Al,36 Cl),以及稳定的核素3 He,21 Ne和22 Ne。 其中一些核素现在被用作地球物理和地质现象研究中的示踪剂,并开辟了一个新的研究领域,可望为全球变化研究提供关于变化率的基本数据。 这些研究需要准确的生产率,包括现在和过去的生产率,但目前还没有。 我们正在使用一种直接的方法,通过将有关目标暴露在山区高度来确定某些目前的生产率。 此外,我们正在评估宇宙射线产生的核素21 Ne和26 Al的产生率比P21/P26 用同位素方法测定了1h暴露104- 1047 a的样品中Ne的含量。 我们的实验数据与600 MeV质子辐照实验中推断的中子反应一致(艾尔默等人,1987年),但不同意理论预测。 ~ 3 He ~(21)Ne比值的测量表明~ 3 He不完全保留在石英中。 因此,21 Ne产生率和准确的21 Ne 10 Be和21 Ne/26 Al产生率比值有望为评估侵蚀速率和确定地质过程(隆升、冰盖变化等)提供重要信息。 进一步的校准,如活化能长期保留的NEC,仍然需要,但我们现在已经准备好研究全球变化问题。 我们建议研究南极冰原(海平面的主要控制单元)的长期暴露历史。 我们计划评估艾伦山地区记录岩石的石英分离物中的21 Ne记录,并研究邻近冰原的一个部分,其中放射性核素26 Al和10 Be 测量(Nishiizumi等人,1991年)。 这些作者估计,该地区的岩石可能已经暴露了数百万年 没有冰盖,但要注意, 需要稳定的核素来确定早期历史。 我们计划还包括来自同一地区的样本,这些样本表明侵蚀率非常高。 其目的是增加宇宙射线照射的记录时间间隔,这是有限的“侵蚀平衡”。

项目成果

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