Testing the fidelity of thermometers at ultrahigh temperatures   总被引：1，自引：0，他引：1  

Chris Clark  Richard J. M. Taylor  Tim E. Johnson  Simon L. Harley  Ian C. W. Fitzsimons  Liam Oliver 《Journal of Metamorphic Geology》2019,37(7):917-934

A highly residual granulite facies rock (sample RG07‐21) from Lunnyj Island in the Rauer Group, East Antarctica, presents an opportunity to compare different approaches to constraining peak temperature in high‐grade metamorphic rocks. Sample RG07‐21 is a coarse‐grained pelitic migmatite composed of abundant garnet and orthopyroxene along with quartz, biotite, cordierite, and plagioclase with accessory rutile, ilmenite, zircon, and monazite. The inferred sequence of mineral growth is consistent with a clockwise pressure–temperature (P–T) evolution when compared with a forward model (P–T pseudosection) for the whole‐rock chemical composition. Peak metamorphic conditions are estimated at 9 ± 0.5 kbar and 910 ± 50°C based on conventional Al‐in‐orthopyroxene thermobarometry, Zr‐in‐rutile thermometry, and calculated compositional isopleths. U–Pb ages from zircon rims and neocrystallized monazite grains yield ages of c. 514 Ma, suggesting that crystallization of both minerals occurred towards the end of the youngest pervasive metamorphic episode in the region known as the Prydz Tectonic Event. The rare earth element compositions of zircon and garnet are consistent with equilibrium growth of these minerals in the presence of melt. When comparing the thermometry methods used in this study, it is apparent that the Al‐in‐orthopyroxene thermobarometer provides the most reliable estimate of peak conditions. There is a strong textural correlation between the temperatures obtained using the Zr‐in‐rutile thermometer––maximum temperatures are recorded by a single rutile grain included within orthopyroxene, whereas other grains included in garnet, orthopyroxene, quartz, and biotite yield a range of temperatures down to 820°C. Ti‐in‐zircon thermometry returns significantly lower temperature estimates of 678–841°C. Estimates at the upper end of this range are consistent with growth of zircon from crystallizing melt at temperatures close to the elevated (H₂O undersaturated) solidus. Those estimates, significantly lower than the calculated temperature of this residual solidus, may reflect isolation of rutile from the effective equilibration volume leading to an activity of TiO₂ that is lower than the assumed value of unity.  相似文献   

基于CryoSat-2雷达高度计数据的南极内陆冰盖高程变化与物质平衡     

韩少帅  柯长青  夏文韬 《冰川冻土》2019,41(1):19-26

南极冰盖对海平面影响巨大，高程变化测量是南极物质平衡监测的重要手段。采用欧空局CryoSat-2雷达高度计数据，通过提取卫星升降轨的地面交叉点，监测了南极内陆冰盖的高程变化（物质平衡）。结果表明，后向散射能量对Ku波段的CryoSat-2雷达高度计的高程数据具有一定的影响，经后向散射能量校正后，时间序列上的高程变化变得平缓，高程变化与已有的降雪数据相比，更加符合实际情况。2010年11月至2017年11月南极内陆冰盖高程变化趋势为（-1.1±0.2）cm·a^-1。西南极的Kamb冰流高程变化率为（38.7±1.1）cm·a^-1，Moeller冰流高程变化率为（-10.3±1.2）cm·a^-1，部分Thwaites冰川区域高程变化率为（-13.4±1.8）cm·a^-1，东南极的Wilkes Land出现高下降区，最高达-20 cm·a^-1。Dronning Maud Land虽然出现变化异常的点，但整体并没有显著的高程变化。南极内陆冰盖质量变化为（-10.6±6.2）Gt·a^-1，整体上南极内陆冰盖质量变化平缓，部分区域变化较大，Kamb冰流达到（17.9±0.5）Gt·a^-1，Moeller冰流达到（-3.4±0.4）Gt·a^-1，部分Thwaites冰川区达到（-3.7±0.5）Gt·a^-1。  相似文献   

南极东方站深冰层及冰下湖钻探技术          下载免费PDF全文

王秋雯  李冰  Pavel Talalay  孙友宏  张楠  宫达  杨阳  范晓鹏 《探矿工程》2021,48(9):34-45

自1970年至今,前苏联和俄罗斯在南极东方站持续进行了近50年的冰层钻探活动,先后攻克了包含粒雪层、冰层、冰岩夹层和湖水冻结冰的复杂冰层钻进难题,逐渐形成了一套集热融取芯钻探、电动机械取芯钻探和分支孔钻探等为一体的深冰芯钻探技术。创造了冰层最深干孔钻进深度记录（952.4 m）、最深热融取芯钻进记录（2755 m）、最深冰芯钻探记录（3769.3 m）,累计进尺达13000 m,并获取了总长超46 m的含湖水冻结冰样品的冰芯。东方站的钻探活动对极地冰层钻探技术的发展起到了巨大的推动和引领作用,同时积累了宝贵的深冰钻探经验。通过对东方站深冰钻探技术的系统梳理,将为我国正在实施的深冰芯钻探和即将开启的冰下湖科学钻探提供重要的借鉴。  相似文献   

西南极乔治王岛新生代古生物特征及古环境探讨     

韦利杰 《地质力学学报》2021,27(5):855-866

西南极乔治王岛发育有一套高钾低铝的拉斑玄武岩,夹火山碎屑岩,属于岛弧火山岩系列。该岛还保存了南极最长的冰川沉积记录,是研究南极冰盖演化历史的重要证据。乔治王岛出露的新生代陆相地层中含有丰富的植物叶、孢粉、茎干、无脊椎动物化石及鸟类足印的痕迹化石等,从始新世到早中新世,化石逐渐减少,表明植物多样性呈明显下降趋势,幸存的稀疏植被被严格限制在冰川周缘的苔原物种上。冰海相地层与古生物研究表明,晚渐新世海相地层主要对应高能环境,早中新世海相地层对应低能环境。对乔治王岛新生代古生物特征及古环境的探讨,不仅理解了古生物及多样性的变化趋势,也为重建南极古环境提供证据。   相似文献   

西南极中—新生代古地磁与板块重建研究进展     

高亮 《地质力学学报》2021,27(5):835-854

根据西南极已发表的中—新生代古地磁数据,对西南极不同地块进行了古大陆重建。识别出古太平洋板块对西南极构造演化影响广泛的两次构造事件:一是120~100 Ma古太平洋板块内翁通爪哇-马尼希基-希库朗基大火成岩省的喷发与全球板块洋壳扩张速率高峰期引起的西南极瑟斯顿岛-埃茨海岸与东玛丽·伯德地快速南向移动;二是古太平洋-凤凰板块洋中脊在~100 Ma俯冲至西南极之下导致的以罗斯海区域为主的岩石圈伸展、瑟斯顿岛-埃茨海岸与玛丽·伯德地远离东南极以及南极半岛发生南向运动与顺时针旋转。证明太平洋板块俯冲与西南极板块运动的耦合关系。未来需要在西南极获得更多具有准确年代学限制的可靠的古地磁数据,这将对西南极的构造演化模式提供更多的制约,并有助于深入理解南极大陆的构造演化过程、板块生长与裂解的地球动力学机制。   相似文献   

冈瓦纳大陆边缘罗斯运动的岩浆活动时代:来自北维多利亚地松散沉积物锆石年龄的证据     

陈虹  王宏晖  包国栋 《地质力学学报》2021,27(5):796-808

横穿南极大陆中部的横贯南极山脉是早古生代时期古太平洋向东冈瓦纳活动大陆边缘俯冲形成的罗斯造山带,该阶段的地层沉积、变形变质以及花岗质岩浆侵入代表了罗斯运动的演化过程。由于岩浆活动与沉积地层和变形变质在时代上存在明显差异,罗斯运动的时代仍缺乏精确的限定。通过采集北维多利亚地难言岛地区冰碛物和海岸沉积物中的松散砂砾石样品,并进行碎屑锆石U-Pb测年得出:4件不同粒径的冰碛物和海岸沉积样品中的碎屑锆石年龄峰谱具有单一峰谱的特征,年龄区间为2443~323 Ma,主要集中于530~450 Ma之间,峰值年龄约为485 Ma;锆石Th/U比值均大于0.1,而且以＞0.4为主,其CL图像也具有明显的振荡环带,稀土元素特征主体具有岩浆锆石的特征,反映了样品物源区岩浆活动的时代特征。碎屑锆石年龄组成与周缘地区岩浆活动和陆内变形以及沉积地层时代基本一致,表明北维多利亚地及其周缘地区在罗斯运动晚期陆内变形阶段的岩浆活动应持续至450 Ma,这可能代表了罗斯运动结束的时代,该结果为冈瓦纳大陆边缘罗斯运动的构造演化过程提供了新的约束。   相似文献   

东南极拉斯曼丘陵地区变质杂岩的层序与构造变形过程     

胡健民  王伟  赵越  刘晓春  陈虹  董晓朋 《地质力学学报》2021,27(5):719-735

东南极拉斯曼丘陵地区位于兰伯特裂谷东缘普里兹湾东岸,该地区主要出露一套麻粒岩相变质岩,前期对原岩时代、变质过程等进行了详细研究,但是对于变质杂岩的层序和变形过程研究相对薄弱。文章通过大比例尺地质填图,发现拉斯曼丘陵地区变质杂岩总体成层有序,在此基础上建立拉斯曼岩群,并将其划分成6个岩组,原岩形成时代为中元古代。拉斯曼岩群经历了格林维尔期和泛非期变质作用的叠加,变质程度均达到高角闪岩相-麻粒岩相。拉斯曼丘陵地区主体构造线方向为北东东—南西西方向,总体上构成往北东东方向翘起的复式向斜构造,几个岩组的分布也显示由东向西逐渐变新。东部米洛半岛一带明显叠加了北北西—南南东向的构造变形。研究表明,拉斯曼岩群经历了6次重要的构造变形,包括新元古代格林维尔期(D1)、新元古代—早古生代泛非期变质变形作用(D2,D3,D4,D5)以及中新生代伸展作用(D6)。目前岩石中保存的主变形面理是格林维尔期和泛非期两次构造热事件的复合型面理,主要是泛非事件形成,格林维尔期变形面理呈残留状。综合拉斯曼岩群变质年龄及早古生代进步花岗岩体形成时代,认为D2~D5变形时代为550~500 Ma左右。因此,拉斯曼丘陵地区变质变形特征显示,中元古代拉斯曼岩群经历了格林维尔期和泛非期两次重要的造山作用,以及冈瓦纳大陆的裂解。   相似文献   

南极普里兹湾溶解态镉的分布     

孙维萍  扈传昱  韩正兵  薛斌  潘建明 《海洋通报(英文版)》2011,13(1):50-59

利用25次南极科考获得的海水样,采用原子分光光度法(AAS)测定了海水中溶解态镉的含量,研究了东南极普里兹湾不同空间与时间尺度下海水中溶解态镉的分布特征.并利用同航次相关的营养盐、叶绿素a等数据,分析了影响海水中溶解态镉分布的主要因素.研究结果显示,普里兹湾表层海水中溶解态镉的分布与叶绿素a具有良好的相关性,生物过程是...  相似文献   

Thermodynamic processes of lake ice and landfast ice around Zhongshan Station, Antarctica     

LEI RuiBo  LI ZhiJun  ZHANG ZhanHai  CHENG YanFeng 《极地研究(英文版)》2011,(3):143-152

  相似文献   

Microtopographic properties of sparse moss vegetation in the Antarctic polar desert     

Masaki Okuda  Satoshi Imura  Masaharu Tanemura 《Polar Science》2011,5(4):432-439

The effect of topography on moss vegetation is examined to clarify the processes that affect the colonization of polar deserts on continental Antarctica. Data on the presence of the mosses Bryum pseudotriquetrum and Pottia heimii, and relative altitude were recorded. The altitude measurements were used to infer the underlying topographical attributes of the substrate in the study plots. Specifically, the local distribution of moss plants was clarified using the topographical attributes to construct generalized linear mixed models (GLMMs). The models suggested that steep slopes and convex microhabitats within areas of concave general relief (at the plot scale 4 × 4 m) promoted the establishment of moss. This correspondence to general relief was more apparent for B. pseudotriquetrum than for P. heimii. Among the study plots, general relief was found to be an important determinant of the precise spatial distribution of B. pseudotriquetrum. The standard surface estimated using the robust methods presented in this study is shown to be more accurate for describing moss distribution than the prevailing least-squares method.  相似文献