Lu-Hf and Ar-Ar Chronometry Supports Extreme Rate of Subduction Zone Metamorphism Deduced from Geospeedometry
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Recent diffusion modeling of eclogitic garnets from the Great Caucasus, Russia, and Yukon, Canada, have shown that the preservation of garnet growth zoning in rocks that have equilibrated at high temperature (680–700 °C) is possible only if rates of pressure and temperature change on the burial and/or exhumation paths are in the order of several cm/year and several hundreds of °C/Ma. In order to confirm this observation, we performed Lu–Hf and Sm–Nd dating of garnet and Ar–Ar dating of mica on the same samples that were used for geospeedometry measurements in an earlier study. In both localities, garnet grew during prograde metamorphism at 690±40 °C and >1.5 GPa (Yukon) and 680±40 °C and >1.6 GPa (Great Caucasus). In contrast, phengite formed soon after the main eclogitic foliation at 520±50 °C (Yukon) and 600±40 °C (Great Caucasus). Garnet of the Yukon samples yielded Lu–Hf ages of 252±7, 255±7, 257±6 and 264±6 Ma that fall within error of phengite Ar–Ar integrated ages of 261±2 (laser spot date) and 256±3 Ma (age of mineral separates). No Sm–Nd ages were measured on the Yukon samples. For Great Caucasus samples, all Sm–Nd ages with the exception of one garnet–whole rock pair yielding a Sm–Nd age of 311±22 Ma are poorly constrained. In contrast, the Lu–Hf garnet chronometer yields ages of 322±14, 316±5 and 296±11 Ma that again fall within error of the phengite Ar–Ar mean age of 303±5 Ma. Because the geospeedometry approach provides information on cooling rates, information on the closure temperature of a given isotopic system can be extracted from the analytical solution of Dodson [Contrib. Mineral. Petrol. 40 (1973) 259] using appropriate sets of experimentally determined diffusion data. The results of these calculations indicate that uncertainties of more than 200 °C are to be expected for the Sm–Nd and Lu–Hf closure temperatures for both the Great Caucasus (750±150 °C) and Yukon samples (710±120 °C). In all cases, calculated closure temperatures are equivalent to or in the upper range of peak metamorphic temperatures. With respect to Ar, calculated closure temperatures of 570 °C for the Yukon eclogites and 560–600 °C for the Great Caucasus eclogites are within error of the temperatures of the early stage of cooling and/or exhumation. These results indicate that the eclogitic rocks experienced a minimum cooling and exhumation of about 150 °C and 25 km in a time interval smaller than the errors on the ages. The fact that garnet and phengite yield indistinguishable Lu–Hf and Ar–Ar ages is in good agreement with the observation deduced from geospeedometry that the time elapsed at eclogitic conditions should be extremely short (of the order of 1 Ma). Considering the exceptional precision of the age information obtained on eclogitic garnet using the Lu–Hf technique and that Lu–Hf, Ar–Ar and geospeedometry approaches were carried out the same samples, these results suggest that the time-scale resolution required for unraveling rates of high-pressure metamorphism remains out of reach of current thermochronological methods.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».