利用 Bishop Tuff 评估单颗锆晶体的古地磁潜力
地球物理
2016-12-14 v1
摘要
锆晶体兼具高精度放射性测年和强抗蚀变的独特优势。对古代锆晶体进行古地磁实验可能有助于约束最早的地磁场发电机，这对早期地球内部和大气具有广泛意义。然而，锆晶体准确记录地磁场的能力尚未得到充分验证。本文对来自加利福尼亚 Bishop Tuff 的 767.1 千年前锆晶体进行了热退火和室温交变场（AF）古强度实验。这些锆晶体的快速喷发处于特征明确的磁场中，为锆晶体内在古地磁记录精度提供了高保真度检验。使用超导量子干涉器件（SQUID）显微镜对九颗锆晶体进行成功的双加热实验，测得平均古强度为 46.2 +/- 18.8 微特斯拉（1σ），与 Bishop Tuff 全岩的高精度结果（43.0 +/- 3.2 微特斯拉）吻合良好。高分辨率量子金刚石磁学成像、电子显微镜和 X 射线断层扫描表明，Bishop Tuff 锆晶体中大部分剩余磁化强度由与磷灰石包裹体相关的铁氧化物携带，这些包裹体在较老的锆晶体中可能因变质作用和水蚀变而被破坏。因此，虽然锆晶体可以可靠地记录地磁场，但可靠的锆古地磁结果需要仔细表征铁磁性载体并证明其存在于原生包裹体中。我们进一步得出结论，量子金刚石磁强计与高分辨率成像的结合可以对地质样品中的铁磁性矿物学提供详细、直接的表征。
引用
@article{arxiv.1605.08479,
title = {Evaluating the paleomagnetic potential of single zircon crystals using the Bishop Tuff},
author = {Roger R. Fu and Benjamin P. Weiss and Eduardo A. Lima and Pauli Kehayias and Jefferson F. D. F. Araujo and David R. Glenn and Jeff Gelb and Joshua F. Einsle and Ann M. Bauer and Richard J. Harrison and Guleed A. H. Ali and Ronald L. Walsworth},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.08479},
year = {2016}
}
备注
In review in Earth and Planetary Science Letters