Quantifying Water Diffusivity and Metamorphic Reaction Rates Within Mountain Belts, and Their Implications for the Rheology of Cratons
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The distribution of rheologically strong cratons, and their weakening by metamorphic hydration reactions, is of fundamental importance for understanding first‐order strength contrasts within the crust and the resulting controls on the tectonic evolution of the continents. In this study, the Douglas Harbor structural window within the Paleoproterozoic Trans‐Hudson orogen of Canada is used to study the hydration of the footwall Archean Superior craton basement by water released from the overlying Paleoproterozoic Cape Smith thrust‐fold belt. Phase equilibria modeling is applied to quantify the Archean and Paleoproterozoic metamorphic conditions, and to determine the effect of hydration on basement mineralogy. The amount of structurally bound water within the basement is calculated and shown to decrease as a function of distance below the basal décollement of the thrust‐fold belt. Applying a reactive fluid transport model to these results, the rate coefficient for fluid‐rock reaction is constrained to be , and the diffusivity of water through the grain boundary network to be at the ambient metamorphic conditions of 570 C and 7.5 kbar. This newly documented rate of water diffusion is three orders of magnitude slower than thermal diffusion, implying that hydration by diffusion may be the rate‐limiting factor in the weakening of cratons, and therefore plays an important role in their geological persistence. This conclusion is consistent with field observations that Paleoproterozoic strain in the Douglas Harbor structural window is restricted to hydrated portions of the Archean Superior craton basement.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,000 | 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) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 tête enseignante, 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 ».