ジャックヒルズのハデアンとエアチアンジルコンクリスタルで発見されたメタリック鉛（PB）ナノスフェア

ここでは、西オーストラリア州ジャックヒルズの弱く変成した古細菌のコングロマリットから得られた砕屑性ジルコン粒子で発生する小さなランダムに分散した結晶鉛（PB）ナノスフェアを報告し、これをこの現象の3番目の既知のグローバルな例としています。それらは、ハデアン（> 40億年）から年齢のeoarchean（> 3.6 ga）に至るまでのジルコン結晶で形成されますが、古アーチアン（〜3.4 ga）結晶には存在しません。南極大陸とインドの先カンブリア紀片麻岩からのジルコンのナノスフェアの以前の発見とは異なり、ジャックヒルズの砕屑性ジルコンは、堆積前または堆積後、超高温（UHT）変成作用を経験することの証拠を示していないため、ナノスフェアがより低い傾斜が低いことを意味します。CAよりも。900°C。ナノスフェアは、ウラン（U）とトリウム（TH）の分解によって放出される放射性PBで構成されており、そのU、TH、水の含有量、酸素同位体組成、およびPB損失による不和の程度に関係なくジルコンに存在します。または獲得します。ナノスフェアは、結晶の亀裂を事前にしています。一度形成されると、ジルコン構造で放射性PBを効果的に「凍結」し、その後の地質プロセス中にさらなる相互作用を排除することを示しています。PBナノクラスターとナノスフェアの両方がジャックヒルズから報告されており、前者は後者の形成の前駆体段階であると思われます。この遷移の正確なメカニズムは未解決のままですが、その後の熱イベントが必要ですが、これはジャックヒルズでUHT条件に到達しなかった可能性があります。

Here, we report small randomly-distributed crystalline lead (Pb) nanospheres occurring in detrital zircon grains obtained from a weakly metamorphosed Archean conglomerate at Jack Hills, Western Australia, making this the third known global example of this phenomenon. They form in zircon crystals ranging from Hadean (> 4 billion years-Ga) to Eoarchean (> 3.6 Ga) in age, but are absent from Paleoarchean (~ 3.4 Ga) crystals. Unlike previous discoveries of nanospheres in zircon from Precambrian gneisses in Antarctica and India, detrital zircon from Jack Hills shows no evidence of ever undergoing ultra-high temperature (UHT) metamorphism, either before or after deposition, therefore implying that nanospheres can form at temperatures lower than ca. 900 °C. The nanospheres are composed of radiogenic Pb released by the breakdown of uranium (U) and thorium (Th) and are present in zircon irrespective of its U, Th and water contents, its oxygen isotopic composition, and the degree of discordance due to Pb loss or gain. The nanospheres pre-date annealed cracks in the crystals, showing that, once formed, they effectively 'freeze' radiogenic Pb in the zircon structure, precluding any further interaction during subsequent geological processes. Both Pb nanoclusters and nanospheres are now reported from Jack Hills, and it appears likely the former is a precursor stage in the formation of the latter. Although the precise mechanism for this transition remains unresolved, a later thermal event is required, but this likely did not reach UHT conditions at Jack Hills.