SGER-Lu-Hf and Re-Os Systematics of the Earliest Crust in Antarctica: The Napier Complex of Enderby Land

南极洲最早地壳的 SGER-Lu-Hf 和 Re-Os 系统学:恩德比地的纳皮尔杂岩

基本信息

项目摘要

This award, provided by the Office of Polar Programs, allows a US investigator to participate in integrated geochemical and isotopic investigations of an unusual suite of ancient rocks from East Antarctica. This project entails a Lu-Hf and Re-Os isotopic study of the Archean Napier Complex on the East Antarctic Shield using rock samples collected by two Japanese expeditions to the remote regions of Mt. Riiser-Larsen and Tonagh Island in 1996-97 and 1998. These samples are being made available for a collaborative investigation with Japanese scientists. It is imperative that the work in the US and Japan move ahead simultaneously. The Japanese team is focusing on rock and mineral major oxide compositions, Nd, Sr and Pb isotopic compositions, as well as SHRIMP zircon U-Pb dating on aliquots of these samples. The component of the work supported by this award focuses specifically on Archean crustal and mantle evolution for which the Napier Complex has, potentially, some of the best-preserved rocks on Earth. This project will use the Lu-Hf and Re-Os approach because of increasing recognition that the Sm-Nd system can be perturbed severely by younger metamorphic and metasomatic events. Furthermore, presently the number of data for initial Os isotopic compositions of Archean mafic-ultramafic magmas worldwide is very small, largely because of post-crystallization alteration events and the analytical challenges that have only recently been overcome. In collaboration with Dr. Rick Carlson at the Carnegie Institution, we will attempt to exploit the freshness of Napier Complex ultramafic and mafic rocks and generate Re-Os data on several samples. In addition to providing a means of dating rocks that lack zircon, this approach will yield data critical to the understanding of Os isotopic evolution of the mantle with its implications for the timing and nature of crustal recycling, accretion of a late chondritic veneer and possibly core-mantle exchange through time.
该奖项由极地项目办公室提供,允许美国研究人员参与对东南极洲一套不寻常的古代岩石的综合地球化学和同位素调查。该项目利用日本两支考察队在南极山偏远地区采集的岩石样品,对东南极地盾太古代纳皮耶杂岩进行Lu-Hf和Re-Os同位素研究。1996- 1997年和1998年,里瑟-拉森和托纳岛。这些样本将用于与日本科学家的合作调查。美国和日本的工作必须同时进行。日本研究小组的工作重点是岩石和矿物的主要氧化物成分、钕、锶和铅同位素成分,以及对这些样品的等分试样进行SHRIMP锆石U-Pb定年。该奖项支持的工作的组成部分特别关注太古代地壳和地幔演化,纳皮耶复杂的,潜在的,一些地球上保存最完好的岩石。本项目将使用Lu-Hf和Re-Os方法,因为越来越多的认识到Sm-Nd系统可以受到较年轻的变质和交代事件的严重扰动。此外,目前全球太古代镁铁质-超镁铁质岩浆初始Os同位素组成的数据数量非常少,主要是因为结晶后蚀变事件和最近才被克服的分析挑战。我们将与卡内基研究所的里克·卡尔森博士合作,尝试利用纳皮耶复杂的超镁铁质和镁铁质岩石的新鲜度,并生成几个样品的Re-Os数据。除了提供一种方法来测定缺乏锆石的岩石的年龄,这种方法将产生的数据至关重要的理解的Os同位素演化的地幔与其影响的时间和性质的地壳循环,增生的晚白垩世单板和可能的核幔交换通过时间。

项目成果

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