跳到主要内容

感谢您访问nature.com。您使用的是对CSS支持有限的浏览器版本。为了获得最好的体验，我们建议您使用最新的浏览器(或关闭Internet Explorer的兼容性模式)。同时，为了确保持续的支持，我们将在没有样式和JavaScript的情况下显示站点。

神秘的冥古宙富集储层142Isua太古代岩石中的Nd亏缺

自然体积491，页面96 - 100 (2012）引用本文

主题

摘要

硅酸盐地球早期分化的第一个无可争辩的证据来自于灭绝的146Sm -142天文钟。142在Isua的37亿年(Gyr)岩石中测量到Nd过量1，2(格陵兰岛西南部)相对于现代陆地样本，意味着它们来自冥古宙(约4,570-4,000 Gyr前)形成的衰竭地幔。根据物质平衡，导致Isua早贫储层形成的分化事件也必须形成互补富集组分。然而，迄今为止，在Isua寻找早期富集的地幔成分的大量努力都没有成功3.，4，5，6，7．在这篇文章中，我们发现在侵入早太古代岩石的3.4 gyr老基性岩脉中记录了冥古生界富集储层的特征，与Isua的枯竭储层互补。七分之五的堤坝携带142与地面Nd标准相比，三个样品的可分辨缺陷低至- 10.6 ppm。我们报告的富集组分可能是由于岩浆海洋的结晶而分化的地幔储层，也可能是在4.47 Gyr之前从地幔分离出来的基性原地壳。我们的研究结果证明了冥古宙中存在丰富的成分，并可能表明格陵兰岛西南部地幔在3.4 Gyr前保持了早期形成的异质性。

这是订阅内容的预览，通过你所在的机构访问

相关的文章

引用本文的开放获取文章。

访问选项

租或购买这篇文章

只要这篇文章，只要你需要它

39.95美元

了解更多

价格可能受当地税收的影响，在结账时计算

图1:汇编所有已出版的首字母142Nd /144陆地样品的Nd比值。
图2:μ142对Ameralik岩脉测得的Nd值。
图3:Ameralik堤坝储层演化模式。
图4:从地球的吸积到阿美利克岩脉源的分化。

参考文献

  1. Boyet, M.等人。142Nd早期地球分化的证据。地球的星球。科学。列托人。214， 427-442 (2003)

    广告中科院谷歌学者

  2. Caro, G.， Bourdon, B.， Birck, J. L. & Moorbath, S.高精度142Nd /144陆地岩石中的Nd测量:对地幔早期分化的限制。Geochim。Cosmochim。学报70， 164-191 (2006)

    广告中科院谷歌学者

  3. Andreasen, R.， Sharma, M.， Subbarao, K. V. & Viladkar, S. G.地球上哪里是富集的冥古岩储层?地球的星球。科学。列托人。266， 14-28 (2008)

    广告中科院谷歌学者

  4. 阿帕德海伊，D.，谢勒，E. &梅泽尔，K。142Nd证据表明在克拉通根部富集了冥古宙储层。自然459， 1118-1121 (2009)

    广告中科院PubMed谷歌学者

  5. 墨菲，D. T.等。寻找隐藏的长期孤立的软骨下病变142Nd /144地幔深部Nd储层:对地球Nd同位素系统的启示。Geochim。Cosmochim。学报74738-750 (2010)

    广告中科院谷歌学者

  6. Cipriani, A, Bonatti, E. & Carlson, R. W.非软骨病患者142在海底地幔橄榄岩中发现钕。Geochem。地球物理学。Geosyst。12， 1-8 (2011)

    谷歌学者

  7. 杰克逊，M. G. & Carlson, R. W.同质超软骨病142Nd /144在洋中脊玄武岩和洋岛玄武岩地幔中。Geochem。地球物理学。Geosyst。13， 1-10 (2012)

    谷歌学者

  8. 木下等人。更短的146Sm半衰期的测量及其含义146Sm -142太阳系的Nd年表。科学335， 1614-1617 (2012)

    广告中科院PubMed谷歌学者

  9. Rizo, H.， Boyet, M.， Blichert-Toft, J. & Rosing, M. Isua熔岩深部来源的Nd和Hf同位素证据。地球的星球。科学。列托人。312， 267-279 (2011)

    广告中科院谷歌学者

  10. 哈珀，C. L. &雅各布森，S. B.证据来自耦合147Sm -143Nd和146Sm -142地球地幔极早期(4.5 gyr)分化的Nd系统学。自然360， 728-732 (1992)

    广告中科院谷歌学者

  11. 卡罗，G，波登，B，伯克，j - l。&摩尔巴斯，S。146Sm -142Nd来自Isua变质沉积物的证据，用于地球地幔的早期分化。自然423， 428-432 (2003)

    广告中科院PubMed谷歌学者

  12. 班尼特，V. C.，布兰登，A. D. &纳特曼，A. p142Nd -143冥古宙地幔动力学的Nd同位素证据。科学318， 1907-1910 (2007)

    广告中科院PubMed谷歌学者

  13. 鲍耶特，M. &卡尔森，R. W.地球地幔的一个新的地球化学模型推断146Sm -142和系统误差。地球的星球。科学。列托人。250， 254-268 (2006)

    广告中科院谷歌学者

  14. Blichert-Toft, J. & Puchtel, i.s.时间耗尽的地幔来源:来自太古代科马提岩的Lu-Hf和Sm-Nd同位素系统的证据。地球的星球。科学。列托人。297， 598-606 (2010)

    广告中科院谷歌学者

  15. Blichert-Toft, J. & Albarède, F. Jack Hills锆石中的铪同位素与冥古宙地壳的形成。地球的星球。科学。列托人。265， 686-702 (2008)

    广告中科院谷歌学者

  16. 坎普，a.i.s.等。重述冥古宙地壳演化:杰克山锆石Pb-Hf同位素系统的新约束。地球的星球。科学。列托人。296， 45-56 (2010)

    广告中科院谷歌学者

  17. 奥尼尔，J.，卡尔森，R. W.，弗朗西斯，D. &史蒂文森，R. K.冥古宙镁铁质地壳的钕-142证据。科学321， 1828-1831 (2008)

    广告PubMed谷歌学者

  18. 吉尔，C. O. &布里奇沃特，D.西格陵兰岛的Ameralik堤坝，已知最早侵入稳定大陆地壳的玄武岩。地球的星球。科学。列托人。29， 276-282 (1976)

    广告中科院谷歌学者

  19. Nielsen, s.g.， Baker, A. J. & Krogstad, E. J.一个早期太古代(3.4 Ga) norite dyke的岩石成因，Isua，西格陵兰:早期太古代地壳循环的证据?Precambr。Res。118， 133-148 (2002)

    广告中科院谷歌学者

  20. Nutman, a.p.， Friend, c.r.l, Bennett, v.c. & McGregor, v.r.格陵兰西部南部Nuuk地区的Ameralik堤坝群的年代测定:从3510 Ma开始的mafic入侵事件。j .青烟。Soc。Lond。161， 421-430 (2004)

    中科院谷歌学者

  21. 鲍耶特，M. & Carlson, r.w。142Nd硅酸盐地球早期(>4.53 Ga)全球分化的证据。科学309， 576-581 (2005)

    广告中科院PubMed谷歌学者

  22. 李国强，李国强，李国强，等。类地行星中非球粒陨石的Sm/Nd比值:地幔-地壳系统地球化学演化的结果。Geochim。Cosmochim。学报74， 3333-3349 (2010)

    广告中科院谷歌学者

  23. 德保罗，D. J. in钕同位素地球化学。介绍矿物与岩石系列no。20，施普林格，1988)

    谷歌学者

  24. 坎伯，B. S.，科勒森，K. D.， Moorbath, S. & Whitehouse, M. J.从长寿命的冥古生壳中继承早期太古代pb同位素变化。普通发布版。矿物。汽油。145， 25-46 (2003)

    广告中科院谷歌学者

  25. 班尼特，V. C.， Nutman, A. P. & McCulloch, M. T. Nd地球早期历史中瞬态、高度枯竭的地幔储集层的同位素证据。地球的星球。科学。列托人。119， 299-317 (1993)

    广告中科院谷歌学者

  26. 卡尔森，R. W. & Boyet, M.地球内部的组成:早期事件的重要性。菲尔。反式。r . Soc。一个366， 4077-4103 (2008)

    广告中科院PubMed谷歌学者

  27. Blichert-Toft, J. & Albarède, F.太古代地幔短寿命化学异质性与地幔对流的影响。科学263， 1593-1596 (1994)

    广告中科院PubMed谷歌学者

  28. 考蒂斯，C. & Schmalzl, J.早期地球地幔混合时间的二维和三维对流数值模拟。地球物理学。卷。33， l23304 (2006)

    广告谷歌学者

  29. 图布尔，M.普彻特尔，i.s. &沃克，R. J.。182W早期地幔分化产物长期保存的证据。科学335， 1065-1069 (2012)

    广告中科院PubMed谷歌学者

  30. 布维埃，A.， Vervoort, J. D. & Patchett, P. J. CHUR的Lu-Hf和Sm-Nd同位素组成:来自不平衡球粒陨石的限制和对类地行星体积组成的影响。地球的星球。科学。列托人。273， 48-57 (2008)

    广告中科院谷歌学者

  31. Müller, W.， Shelley, M. Miller, P. & Broude, S.一种新的定制设计的ArF准分子LA-ICPMS系统耦合到两体积激光消融单元的初始性能指标。j .肛门。在。范围。24， 209-214 (2009)

    谷歌学者

  32. 用激光烧蚀-电感耦合等离子体-扇形场质谱法测定锆石的原位铅年代学。化学。青烟。141， 1-19 (2003)

    谷歌学者

  33. Paquette, J. L. & Tiepolo, m .准分子激光烧蚀(ELA -ICPMS)独居石高分辨率(5µm) U-Th-Pb同位素测年。化学。青烟。240， 222-237 (2007)

    广告中科院谷歌学者

  34. Jackson, S. E.， Pearson, N. J.， Griffin, W. L. & Belousova, E. A.激光烧蚀-电感耦合等离子体质谱在U-Pb锆石原位年代学中的应用。化学。青烟。211， 47-69 (2004)

    广告中科院谷歌学者

  35. 维登贝克等人。三种天然锆石标准用于U-Th-Pb、Lu-Hf、微量元素和REE分析。Geostand。Newsl。19， 1-23 (1995)

    中科院谷歌学者

  36. van Achtenberg, E.， Ryan, C. G.， Jackson, S. E. & Griffin, W. L.地球科学中的激光烧蚀- icpms。矿物。Assoc。可以。29， 239-243 (2001)

    谷歌学者

  37. 路德维希，k。Isoplot/Ex版本2.49的用户手册，一个用于Microsoft Excel的地理年代学工具包(伯克利地代学中心，2001)

    谷歌学者

  38. Horn, I.， Rudnick, R. L. & McDonough, W. F.溶液雾化和激光烧蚀- icp - ms精确测定元素和同位素比值:在U-Pb地质年代学中的应用。化学。青烟。164， 281-301 (2000)

    广告中科院谷歌学者

  39. Horn, I. & von Blanckenburg, F. 196 nm飞秒激光烧蚀多收集器电感耦合等离子体质谱中元素和同位素分馏的研究。Spectrochim。学报B62， 410-422 (2007)

    广告谷歌学者

  40. Heaman, L. M. & LeCheminant, A. M. baddeleyite (ZrO2)的共生作用和U-Pb系统。化学。青烟。110， 95-126 (1993)

    广告中科院谷歌学者

  41. 平，C. &桑托斯Zalduegui, J. F.轻稀土元素，钍和铀的顺序分离小型化萃取色谱:应用于硅酸盐岩石的同位素分析。分析的詹。学报339， 79-89 (1997)

    中科院谷歌学者

  42. Blichert-Toft, J.， Chauvel, C. & Albarède, F.用磁扇形-多收集器ICP-MS对岩石样品进行高精度同位素分析的Hf和Lu分离。普通发布版。矿物。汽油。127， 248-260 (1997)

    广告中科院谷歌学者

  43. 布维埃，A.， Vervoort, J. D. & Patchett, P. J. CHUR的Lu-Hf和Sm-Nd同位素组成:来自不平衡球粒陨石的限制和对类地行星体积组成的影响。地球的星球。科学。列托人。273， 48-57 (2008)

    广告中科院谷歌学者

  44. 鲍耶特(M.)， Télouk, P. & Albarède, F.;147Sm /143Nd和176陆/176eucites中的Hf与HED母体的分化。地球的星球。科学。列托人。204， 167-181 (2002)

    广告中科院谷歌学者

  45. 田中，T.等。JNdi-1:与La Jolla钕一致的钕同位素参比。化学。青烟。168， 279-281 (2000)

    广告谷歌学者

  46. Rizo, H.， Boyet, M.， Blichert-Toft, J. & Rosing, M. Isua熔岩深部来源的Nd和Hf同位素证据。地球的星球。科学。列托人。312， 267-279 (2011)

    广告中科院谷歌学者

  47. 安德瑞森，R. &夏尔马，M.热电离质谱仪源中的分馏和混合:高精度Nd同位素分析的意义和局限性。Int。J.质谱。285， 49-57 (2009)

    中科院谷歌学者

下载参考

确认

我们感谢C. Bosq提供清洁实验室设施，D. Auclair提供TIMS的协助，P. Télouk提供MC-ICP-MS的协助，J. L. Devidal提供Microprobe和LA-ICP-MS的协助。M. Benbakkar进行了主要元素分析。我们感谢A. Brandon和M. Jackson的评论，他们帮助澄清了手稿。我们感谢日本地质调查所提供的同位素标准JNdi-1。导致这些结果的研究得到了来自欧洲共同体第七框架计划下的欧洲研究委员会的资助(M.R.)，法国国立大学科学研究所和国家空间研究中心的法国国家Planétologie计划，法国国家研究局(授予BEGDy和M&Ms)(授予J.B.T.)，以及法国驻丹麦大使馆(授予M.R.)。这是ClerVolc卓越实验室的贡献。30.

作者信息

作者及隶属关系

  1. 克莱蒙特Université， Université Blaise Pascal，岩浆和火山实验室，CNRS UMR 6524, IRD R 163, BP 10448, 63000法国克莱蒙特费朗，

    Hanika Rizo, Maud Boyet, Jonathan O 'Neil和Jean-Louis Paquette

  2. 实验室Géologie里昂，师范学院Supérieure里昂和Université克劳德·伯纳德·里昂1,CNRS UMR 5276, 69007里昂，法国

    珍妮Blichert-Toft

  3. 丹麦自然历史博物馆和北欧地球进化中心，哥本哈根大学，丹麦，København, DK-1350

    米尼克·t·罗辛

作者
  1. Rizo Hanika
    查看作者出版物

    您也可以在PubMed谷歌学者

  2. 莫德Boyet
    查看作者出版物

    您也可以在PubMed谷歌学者

  3. 珍妮Blichert-Toft
    查看作者出版物

    您也可以在PubMed谷歌学者

  4. 乔纳森•奥尼尔
    查看作者出版物

    您也可以在PubMed谷歌学者

  5. 米尼克·t·罗辛
    查看作者出版物

    您也可以在PubMed谷歌学者

  6. jean - louis Paquette
    查看作者出版物

    您也可以在PubMed谷歌学者

贡献

来自Ameralik堤坝的样本由h.r.， m.b.， J.O n收集。样品的制备、溶解、尖刺计算、Sm、Nd、Lu和Hf的化学分离以及同位素分析和数据建模由j.b.t进行。手稿准备工作由H.R.， M.B.， J.O’n完成。和J.B.-T。，和all the authors contributed to discussing the results and their implications.

相应的作者

对应到Rizo Hanika．

道德声明

相互竞争的利益

作者声明没有相互竞争的经济利益。

补充信息

补充信息

该文件包括“补充文本”、“补充图1-12”、“补充表1”和“补充参考”。(PDF 598kb)

补充数据1

此表显示了所分析的Ameralik堤坝的GPS位置。(XLS 27kb)

补充数据2

该表包含Amitsoq杂岩的Ameralik岩脉的主元素和微量元素数据。(xls48kb)

补充数据3

该表显示了Amitsoq杂岩Ameralik岩脉(全岩)的Sm - Nd和Lu - Hf同位素数据。(XLS 33 kb)

补充数据4

本表为原位激光消融ICP-MS在Ameralik Dyke采集的U-Pb数据。(xls68kb)

补充数据5

该表显示了对Ameralik岩脉(格陵兰岛西南部)、Isua上地壳带的一种角闪岩和陆地Nd标准JNdi-1测量的Nd同位素比较。(xls275kb)

幻灯片

权利和权限

转载及权限

关于本文

引用本文

Rizo, H.， Boyet, M.， Blichert-Toft, J.。et al。神秘的冥古宙富集储层142Isua太古代岩石中的Nd亏缺。自然491， 96-100(2012)。https://doi.org/10.1038/nature11565

下载引用

  • 收到了：

  • 接受：

  • 发表：

  • 发行日期：

  • DOI：https://doi.org/10.1038/nature11565

这篇文章被引用

评论

通过提交评论，您同意遵守我们的条款和社区指导原则．如果您发现一些滥用或不符合我们的条款或指导方针，请标记为不适当。

搜索

高级搜索

快速链接

自然简报

报名参加自然简报时事通讯-什么重要的科学，免费到您的收件箱每天。

获取当天最重要的科学故事，免费在您的收件箱。 注册《自然简报》
Baidu
map