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TitreNumerical models of P-T, time and grain-size controls on Ar diffusion in biotite: an aide to interpreting 40Ar/39Ar ages
AuteurSkipton, D R; Warren, C J; Hanke, F
SourceChemical Geology vol. 496, 2018 p. 14-24, https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2018.06.005 (Accès ouvert)
Année2018
Séries alt.Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20180099
ÉditeurElsevier
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2018.06.005
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf (Adobe® Reader®); html; xlsx (Microsoft® Excel®)
Sujetsdatation radiométrique; datation argon-argon; biotite; conditions de pression-température; analyses granulométriques; pieces; morphologie cristalline; cristallisation; recristallisation; dynamique des fluides; modèles; cadre tectonique; métamorphisme; orogénies; antecedents thermiques; méthodologie; géochronologie; géomathématique
Illustrationsphase diagrams; graphs
ProgrammeMary River nord de Baffin, GEM2 : La géocartographie de l'énergie et des minéraux
Diffusé2018 06 15
Résumé(non publié)
Dans les roches métamorphiques, la méthode 40Ar/39Ar est largement utilisée pour la datation de la biotite afin de déterminer la chronologie du refroidissement et de l'exhumation. L'interprétation des âges 40Ar/39Ar repose généralement sur la supposition que le 40Ar est diffusé hors de la biotite par une diffusion en volume dépendante de la température, de sorte que l'âge obtenu correspond au moment où la biotite a atteint, lors du refroidissement, sa température de fermeture. Cependant, de nombreux processus peuvent perturber la systématique Ar de telle sorte que l'âge 40Ar/39Ar ne représente pas uniquement le moment où la température de fermeture a été atteinte lors du refroidissement. On peut mentionner, entre autres, une remise au zéro incomplète de la systématique Ar, l'incorporation de Ar excédentaire, l'existence de défauts cristallins servant de piège ou de voie d'accélération pour Ar, ou une recristallisation/dissolution par des fluides actuels. Nous présentons une série de résultats de modèles numériques de diffusion qui montrent le pourcentage de Ar radiogénique pouvant théoriquement est retenu dans la biotite pour différents diamètres de grains, divers temps de résidence, dans un éventail de conditions de P-T, dans un système ouvert parfait où les pertes de Ar s'effectuent uniquement par diffusion en volume. Un deuxième ensemble de modèles décrit les effets de différents taux de refroidissement sur les âges 40Ar/39Ar sur biotite et les distributions intragranulaires de Ar dans un système ouvert parfait. Les résultats des modèles sont utiles pour encadrer les histoires du refroidissement et de l'exhumation provenant des données 40Ar/39Ar sur biotite dans une variété de cadres métamorphiques. Ils fournissent également des données de base sur la rétention de 40Ar dans la biotite, les âges 40Ar/39Ar et les distributions intragranulaires des âges qui seraient théoriquement produits s'il n'y avait qu'une diffusion en volume. Par conséquent, les modèles nous aident à évaluer la plausibilité des scénarios alternatifs qui pourraient avoir modifié les âges 40Ar/39Ar, dont une contamination extérieure de Ar ou la perte de Ar par le jeu de processus autres que la diffusion. En combinaison avec des histoires pétrogénétiques bien encadrées, les modèles numériques de diffusion constituent un puissant outil pour l'interprétation des âges 40Ar/39Ar sur biotite, particulièrement lorsqu'ils sont rattachés à des profils intragranulaires d'âges 40Ar/39Ar.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
L'analyse isotopique de la minérale biotite est souvent utilisée pour déterminer l'âge des événements géologiques à basse températures (~ 300 ° C) qui affectent les roches, y compris le moment du soulèvement et du refroidissement des roches du fond de la croûte terrestre. Un âge peut être calculé sur la base des mesures du rapport isotopique de l'argon (40Ar / 39Ar) dans la biotite, sur la base du comportement connu de diffusion de l'argon dans la biotite. Dans cette étude, nous présentons une série de modèles numériques de diffusion de l'argon (Ar) dans la biotite qui montrent le pourcentage d'Ar qui devrait théoriquement être retenu dans des grains de biotite de tailles différentes, résidant dans la croûte terrestre pendant diverses périodes, et des diverses conditions de pression-température. Les résultats du modèle sont utiles pour restreindre les historiques géologiques à basse température à partir de données de biotite 40Ar / 39Ar.
GEOSCAN ID308325