
무언가가 어디에서 왔는지 이해하려는 탐구는 많은 과학의 길을 퍼뜨 렸습니다. 지질 학적 연구의 중요한 분야 중 하나는 퇴적물 출처 연구를 통해 퇴적암의 부모를 추적하는 것입니다. 지구의 표면에 암석이 노출되면 물리적 및 화학적 풍화가 모두 발생하여 궁극적으로 퇴적물을 형성하는 더 미세한 성분으로 분해됩니다. 이 퇴적물은 소스 영역에서, 가장 일반적으로 하천과 강 시스템에 의해 원래 소스에서 수백 또는 수천 킬로미터가 될 수있는 증착 부위로 옮겨집니다.
.퇴적암 또는 미네랄 성분의 석유 학적 또는 지구 화학적 조성을 조사한 출처 연구는 소스 암석 및 퇴적 동위 원소 서명을 특성화하여 퇴적물 형성 및 분산의 경로를 재구성하고 해석하는 것을 목표로합니다. 현대와 고대 시스템 모두 에서이 연구는 판 충돌, 향상 및 발굴, 환경 조건의 세계적인 변화와 같은 광범위한 지구 과정의시기에 대한 증거를 제공하므로 중요합니다.
또한, 이러한 연구는 탄화수소 또는 미네랄이 풍부한 분지 진화를 이해하는 데 중요 할 수 있습니다. 퇴적물 공급원 영역은 일반적으로 오늘날의 히말라야와 같은 빠르게 고양되는 크러스트 영역이기 때문에, 금속 광석 형성에 필요한 두 가지 주요 성분에 의해 고상한 유체 흐름에 의해 상승이 촉진되기 때문에 광석 퇴적물 형태의 상당한 금속 축적 부위 일 수도 있습니다. 따라서, 특히 심하게 침식 된 고대 퇴적 시스템에서 퇴적물 경로를 정확하게 식별하는 것은 과거의 지각 사건을 재구성하는 데 중요하며, 주요 광석 퇴적물에 대한 전망 일 수있는 지각 영역을 식별하는 데 중요합니다.
.출처 방법
지난 20 년 동안 퇴적물에서 우라늄 함유 미네랄 (지르콘이라고 함)의 동위 원소 연대는 지르콘 곡물이 사암에 어디서 유비쿼터스이기 때문에, 화학적 및 물리적 인 날씨에 강한 화학적으로 고도로 저항 할 수 있기 때문에 (예 :퇴적물 지르콘)는 출발물 조사의 선택이되었습니다 (즉, 다른 화학 물질에 대한 저항력이 높기 때문에). 지르콘 곡물을 독창적으로 연결할 수있는 서명을 원래 소스에 연결합니다. 지르콘의 거의 모든 원래 소스 영역은 화성암입니다. 그러나 지르콘의 강력한 특성은 많은 경우와 같이 출처 재건에 대한 도전을 제공합니다. 대부분의 경우, 퇴적물이 떨어지는 주요 원천은 기존 (메타-) 퇴적물 유역 (및 그들의 퇴치 성분; 예를 들어, Campbell et al., 2005)의 상승, 침식 및 재활용입니다.
본질적으로, 지르콘이 퇴적물에 통합되면, 암석주기, 상승, 침식, 퇴적, 가열 및 용융의 퇴적물 내에 남아있을 것입니다. 따라서 지르콘은이 암석주기에 한 번, 두 번, 3 번, 또는 더 많은 시간에 갇히게됩니다. 퇴적주기의 수명은 퇴적물 경로가 실제로 퇴적암의 유해한 지르콘화물에 의해서만 정의 될 수있는 것보다 훨씬 더 암호화 될 수 있음을 의미합니다.
재활용 된 퇴적물 소스 영역과는 달리 1 차를 식별하기위한 한 가지 새로운 접근법은 하나 이상의 침식-트랜스 트랜스 파트 포지션주기에서 생존 할 가능성이없는 일반적인 암석 형성 광물을 사용하는 것입니다. K-feldspar는 많은 퇴적암에서 일반적인 미네랄이며 대륙 지각의 결정질 지하실을 구성하는 화성암 (예 :화강암)의 주요 구성 요소입니다. K-Feldspar의 화학적 및 물리적 풍화에 대한 성향은 하나 이상의 퇴적주기를 통해 재활용되지 않을 것임을 의미합니다.
K-feldspar는 우라늄이 거의 또는 전혀없는 주목할만한 농도의 납을 가지고 있습니다. 우라늄의 부족은 핵심이므로 우라늄의 방사능 붕괴의 함수로서 시간이 지남에 따라 납 동위 원소 비율의 변화가 없도록합니다. 이러한 우라늄 부족은 K-feldspar가 지르콘과 같은 나이를 생성하지 않지만, k-feldspar에서 측정 된 납 동위 원소 변이를 비교하는 것은 잠재적 인 지하실 소스 영역에서 화성암에서 마그마 틱 K- 펠드 스파의 비교할 수 있음을 의미합니다 (예 :Tyrrell et al., 2006).
.염소 자리 오로겐 사례 연구
염소 자리 오로겐은 웨스턴 호주의 Archean Yilgarn과 Pilbara Cratons 사이의 고대 ~ 1000km 길이, ~ 500km 너비의 충돌 구역입니다 (Johnson et al., 2017). 오로겐은 가스 코인 지방의 두 아레아 인 크라톤, 프로 테로 조 그라이트 및 메스베이션 퇴적 암석뿐만 아니라 고생물에 대한 메스 스페로 테로 조이드 에드먼드 유역을 포함한 수많은 젊은 퇴적 분지의 변형 된 여백을 포함합니다. 에드먼드 분지는 가스 코인 지방의 기본 화성암과 연령과 동위 원소 조성이 비슷한 해로운 지르콘을 함유 한 사암 단위에 의해 지배된다. 그러나 풍부하고 잘 발달 된 퇴적 암석 구조 (예 :교차 계층화)는 가스 코인 지방의 북쪽에 1 차 퇴적물 공급원을 시사한다 (Martin et al., 2008). 이 관찰은 분지의 지르콘 이물질이 오래된 분지 시스템을 통해 재활용되었음을 의미합니다. 이 사암 중 다수는 또한 Detrital K-Feldspar를 포함하고 있으므로 퇴적실 출처 연구에서 Detrital 및 Magmatic K-Feldspar의 납 동위 원소를 비교하는 힘을 테스트 할 수있는 독특한 기회를 제공합니다.
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Edmund 그룹의 2 개의 사암 단위와 6 개의 Felsic Igneous Rocks, Gascoyne Province의 4 개, Pilbara Craton의 2 개가 현장에서 선택되었으며, Laser-Ablation Curtin University의 Laser-Ablation Center에서 리드 동위 원소 분석에서 선택되었습니다.
k-feldspar의 리드 동위 원소
Gascoyne Province 지하실에서 분석 된 Magmatic K-Feldspar 샘플의 상대적으로 적은 수의 Magmatic K-Feldspar 샘플에도 불구하고, 납 동위 원소 조성물 내부의 주목할만한 일관성이 있으며, 샘플 사이에 Magma의 복잡한 운송 및 배치 메커니즘에도 불구하고 (Johnson et al., 2017), 매그마 틱 시스템에 대한 공동 주 전체의 공동 주 전체 공급원이 있음을 시사합니다. 이것은 Pilbara Craton의 Felsic Igneous Rocks의 Magmatic K-Feldspar 곡물과 대조적으로 샘플 내에서 그리고 사이에 광범위한 납 동위 원소 조성물을 보여줍니다.
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에드먼드 분지 내 사암에서 나온 유명한 지르콘과 가스 코인 지방의 화성 바위에서 남쪽으로 마그마 틱 지르콘 사이의 유사성에도 불구하고, 해당 및 마그마 틱 K- 펠트 스파의 리드 동위 원소 조성은 비슷합니다. 이 발견은 사암의 Detrital K-Feldspar가 Gascoyne 지방 화성암의 침식에 의해 도출 될 수 없음을 나타냅니다. 대신, Detrital k-feldspar 곡물의 납 동위 원소 조성은 Pilbara Craton의 화성암에서 북쪽으로 Magmatic K-feldspar 곡물과 가장 유사하며, 그 결과는 바위 자체의 고생물 지표와 일치합니다 (Martin et al., 2008).
Edmund 분지의 북쪽에있는 Ashburton Formation, Capricorn, Bresnahan 및 Minnie Mount를 포함한 "북부 분지"에서 추출한 유해한 지르콘의 유사성은 해당 지르콘과 K- 펠트 스파 데이터가 화해 할 수있게하여, 이들의 퇴적물과 침식을 나타내며, 이로 인해 퇴적 된 암석을 나타냅니다. Pilbara Craton은 Edmund 분지의 퇴적물의 주요 원천이었습니다. 따라서, 에드먼드 분지 퇴적암에있는 해당 지르콘의 대부분은 적어도 하나의 이전 침식-트랜스 포트-증식주기를 통과했다. 그들의 나이와 구성에 기초하여,이 지르콘의 주요 원천은 가스 코인 지방의 화성암 일 가능성이 높으며, 이는 오래된 오로지주기 동안 고양되고 침식 된 것으로 보이며, 퇴적물을 북쪽으로 북쪽으로“북쪽 유역”으로 흘 렸습니다. 더 젊은 오로 지성 사건 중에이 분지의 후속 향상과 침식은 남쪽으로 에드먼드 유역으로 남쪽 으로이 이물질을 재활용했습니다.
이 결과는 염소 자리 오로겐의 북쪽이 에드먼드 분지의 형성 동안 고양과 침식을 받고 있음을 나타내므로 중요합니다. 결과적으로 지르콘 데이터에 의해서만 뒷받침되지 않았을 것입니다. 이 마진을 따라 수많은 금 퇴적물의 데이트 (Fielding et al., 2018)는 에드먼드 분지에서 퇴적물 증착과 동시에 금 광물 화이 발생했음을 확인하고, 상승, 유역 형성 및 광물 화과 같은 지질 학적 과정 간의 상호 작용을 강조합니다.
.참조
- Anderson, T., Elburg, M., Cawthorn-Blazeby, A., 2016. 젊은 퇴적물의 U-PB 및 LU-HF 지르콘 데이터는 남아프리카 동부의 퇴적물 재활용을 반영합니다. 지질 학회지 173, 337–351.
- Campbell, I.H., Reiners, P.W., Allen, C.M., Nicolescu, S., Upadhyay, R., 2005. He – PB 갠지스 강과 인더스 강에서 해로운 지르콘의 이중 데이트 :퇴적물 재활용 및 프로방스 연구를 정량화하기위한 시사점. 지구와 행성 과학 편지 237, 402–432.
- Fielding, I.O.H., Johnson, S.P., Zi, J-W., Sheppard, S., Rasmussen, B., 2018. 인접한 오로 지성 금 퇴적물은 관련없는 광물 화 사건의 산물 일 수 있습니다. 광석 지질학 검토 95, 593–603.
- Johnson, S.P., Korhonen, F.J., Kirkland, C.L., Cliff, J.A., Belousova, E.A., Sheppard, S., 2017. Proterozoic Orogenic Crust의 성장 및 분화에 대한 동위 원소 관점 :서브 덕트 마그마 틱에서 크라토 톤으로. Lithos 268–271, 76–86.
- Martin, D.M., Sircombe, K.N., Thorne, A.M., Cawood, P.A., Nemchin, A.A., 2008. Bangemall SuperGroup의 출처 역사 및 서호주 Craton의 중생대 고생물학에 대한 시사점. Precambrian Research 166, 93–110.
- Tyrrell, S., Daly, J.S., Kokfelt, T.F., Gagnevin, D., 2006. Detrital K-Feldspar 곡물의 일반적인 PB 동위 원소 조성 :출처 도구로서의 검증 및 영국 북부의 상부 탄소 외래의 적용. 퇴적 연구 저널 76, 324–345.