Hjem
Senter for dyphavsforskning
Ny artikkel i Nature

Ny artikkel i Nature Communications Earth and Environment

Raman-spektroskopi av zirkoner gjør det mulig å skille mellom de virkelig nedarvede zirkonene og de som kan ha blitt introdusert under prøvebehandling.

fig
Representative katodoluminescensbilder av zirkonkorn. Hvite sirkler tilsvarer 26 μm laserablasjonsflekker. Sirklene som ikke har noen assosiert verdi er analyser som ikke er rapportert eller brukt i denne studien.
Foto/ill.:
Bjerga et al. 2022

Hovedinnhold

Oppdagelsen av eldre zirkoner i yngre vertsbergarter fra mantelen har drevet ideene om at kontinentalt materiale resirkuleres i den sub-oseaniske mantelen, at øyer på havet har underliggende kontinentalskorpe, og at Indiahavet er strødd med skjulte mikrokontinenter. Disse tolkningene er imidlertid i stor grad basert på U-Pb datering av noen få zirkonkorn, og metoder for å evaluere the nedarvede naturen til zirkonkorn mangler.

Under undersøkelsene av en oseansk gabbro fra Mohnsryggen fant vi zirkoner som var eldre enn vertsbergarten, som kan bli tolket som bevis for skorperesirkulering i mantelkilden for disse bergartene. På grunn av implikasjonene til slike funn ble vi nødt til å finne en måte å forsikre oss om at disse kornene virkelig var resirkulerte kontinentale korn.

Zirkon inneholder uran og vil akkumulere strålingsskader over tid på grunn av radioaktiv nedbrytning. Hvis kornene gjennomgår oppvarming ved høye temperaturer (karakteristisk for magmatisk smelter), vil strålingsskaden rekrystalliseres i løpet av kort tid, fra timer til dager. Vi kan måle stråleskaden av hvert individuelle zirkonkorn ved bruk av ikke-destruktiv Ramanspektroskopi. Dersom vi vet alderen til zikronkornet og uran-innholdet kan vi estimere hvor mye stråleskade kornet burde ha akkumulert. Basert på forskjellene i målte og forventede stråleskader er det dermed mulig å vurdere den termiske historien til zirkonene. 

Overraskende nok gjorde denne tilnærmingen det mulig å tydelig skille mellom magmatiske zirkoner og tilsynelatende arvede zirkoner, noe som viser at det gamle zirkonet har blitt introdusert gjennom prøvebehandling og -prosessering, til tross for største forsiktighet for å unngå kontaminering. For å bekrefte at denne tilnærmingen gjorde det mulig å skille mellom kontaminerte og virkelig nedarvede zirkoner, utførte vi en systematisk undersøkelse av zirkonbevaring i magmatiske bergarter som ble dannet under åpningen av Atlanterhavet. Resultatene viste at de gamle, antatte nedarvede zirkonkornene, hadde strålingsskader som var lik de nye, unge magmatiske kornene, noe som demonstrerer at disse virkelig er nedarvet.