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Chronology of serpentinization: Paleomagnetic evidence for 20 Ma serpentinization of the Oeyama ophiolite, Wakasa, Southwest Japan
Earth and Planetary Science Letters ( IF 5.3 ) Pub Date : 2021-01-01 , DOI: 10.1016/j.epsl.2020.116656 Yo-ichiro Otofuji , Makoto Fujihara , Koji Uno
Earth and Planetary Science Letters ( IF 5.3 ) Pub Date : 2021-01-01 , DOI: 10.1016/j.epsl.2020.116656 Yo-ichiro Otofuji , Makoto Fujihara , Koji Uno
Abstract Serpentinization of mantle peridotite generates magnetite that is able to acquire a remanent magnetization parallel to the ambient geomagnetic field. The paleomagnetic direction of serpentine provides insights as to the timing of serpentinization. This study examines paleomagnetic properties of serpentine in the Paleozoic Oeyama ophiolite in Wakasa (35.39°N, 134.39°E), Southwest Japan. Reversed polarity magnetizations with clockwise deflections from the south were observed in the serpentine in the high temperature component (HTC) magnetization with an unblocking temperature (Tub) of ∼580 °C. The mean reversed polarity direction was D = 226.0°, I = − 37.8 ° , α 95 = 5.9 °, and n = 30 . The remaining samples with an HTC of Tub between 400-450 °C show the present-day geomagnetic field direction. Rock magnetism reveals that the reversed direction is carried by single-domain (SD) grains of magnetite, whereas multi-domain (MD) magnetite grains carry the present-day geomagnetic field direction. Magnetite grains originated from olivine during serpentinization grew to SD size and acquired the chemical remanent magnetizations during a reversed polarity interval. As serpentinization progresses, SD magnetite grains increased to MD magnetite grains and/or were subjected to maghemitization. The mean reversed direction yielded a paleomagnetic pole at 47.4°N, 230.3°E (A95 = 5.7°), which overlaps with the 20 Ma segment of the apparent polar wander path for SW Japan. We conclude that serpentinization occurred in the Oeyama ophiolite at approximately 20 Ma during the clockwise rotation of SW Japan.
中文翻译:
蛇纹石化年表:日本西南部若狭大江山蛇纹石 20 Ma 蛇纹石化的古地磁证据
摘要 地幔橄榄岩蛇纹石化产生的磁铁矿能够获得平行于周围地磁场的剩余磁化强度。蛇纹石的古地磁方向提供了关于蛇纹石化时间的见解。本研究考察了日本西南部若狭 (35.39°N, 134.39°E) 古生代大江山蛇绿岩中蛇纹石的古地磁特性。在高温分量 (HTC) 磁化中的蛇纹石中观察到从南顺时针偏转的极性反转磁化,解阻温度 (Tub) 约为 580 °C。平均反向极性方向为 D = 226.0°,I = - 37.8°,α 95 = 5.9°,n = 30。其余样品的 HTC 温度在 400-450 °C 之间,显示了当今的地磁场方向。岩石磁性表明,相反的方向由磁铁矿的单畴 (SD) 颗粒携带,而多畴 (MD) 磁铁矿颗粒携带当今地磁场方向。在蛇纹石化过程中源自橄榄石的磁铁矿颗粒生长至 SD 尺寸并在反向极性间隔期间获得化学剩磁。随着蛇纹石化的进行,SD 磁铁矿晶粒增加为 MD 磁铁矿晶粒和/或经受磁赤铁矿化。平均反向产生了一个位于 47.4°N、230.3°E(A95 = 5.7°)的古地磁极,与日本西南部的明显极地漂移路径的 20 Ma 段重叠。我们得出结论,在日本西南部顺时针旋转期间,大约 20 Ma 处的 Oeyama 蛇绿岩中发生了蛇纹石化。而多畴 (MD) 磁铁矿晶粒携带当今的地磁场方向。在蛇纹石化过程中源自橄榄石的磁铁矿颗粒生长至 SD 尺寸并在反向极性间隔期间获得化学剩磁。随着蛇纹石化的进行,SD 磁铁矿晶粒增加为 MD 磁铁矿晶粒和/或经受磁赤铁矿化。平均反向产生了一个位于 47.4°N、230.3°E(A95 = 5.7°)的古地磁极,与日本西南部的明显极地漂移路径的 20 Ma 段重叠。我们得出结论,在日本西南部顺时针旋转期间,大约 20 Ma 处的 Oeyama 蛇绿岩中发生了蛇纹石化。而多畴 (MD) 磁铁矿晶粒携带当今的地磁场方向。在蛇纹石化过程中源自橄榄石的磁铁矿颗粒生长至 SD 尺寸并在反向极性间隔期间获得化学剩磁。随着蛇纹石化的进行,SD 磁铁矿晶粒增加为 MD 磁铁矿晶粒和/或经受磁赤铁矿化。平均反向产生了一个位于 47.4°N、230.3°E(A95 = 5.7°)的古地磁极,与日本西南部的明显极地漂移路径的 20 Ma 段重叠。我们得出结论,在日本西南部顺时针旋转期间,大约 20 Ma 处的 Oeyama 蛇绿岩中发生了蛇纹石化。在蛇纹石化过程中源自橄榄石的磁铁矿颗粒生长至 SD 尺寸并在反向极性间隔期间获得化学剩磁。随着蛇纹石化的进行,SD 磁铁矿晶粒增加为 MD 磁铁矿晶粒和/或经受磁赤铁矿化。平均反向产生了一个位于 47.4°N、230.3°E(A95 = 5.7°)的古地磁极,与日本西南部的明显极地漂移路径的 20 Ma 段重叠。我们得出结论,在日本西南部顺时针旋转期间,大约 20 Ma 处的 Oeyama 蛇绿岩中发生了蛇纹石化。在蛇纹石化过程中源自橄榄石的磁铁矿颗粒生长至 SD 尺寸并在反向极性间隔期间获得化学剩磁。随着蛇纹石化的进行,SD 磁铁矿晶粒增加为 MD 磁铁矿晶粒和/或经受磁赤铁矿化。平均反向产生了一个位于 47.4°N、230.3°E(A95 = 5.7°)的古地磁极,与日本西南部的明显极地漂移路径的 20 Ma 段重叠。我们得出结论,在日本西南部顺时针旋转期间,大约 20 Ma 处的 Oeyama 蛇绿岩中发生了蛇纹石化。平均反向产生了一个位于 47.4°N、230.3°E(A95 = 5.7°)的古地磁极,与日本西南部的明显极地漂移路径的 20 Ma 段重叠。我们得出结论,在日本西南部顺时针旋转期间,大约 20 Ma 处的 Oeyama 蛇绿岩中发生了蛇纹石化。平均反向产生了一个位于 47.4°N、230.3°E(A95 = 5.7°)的古地磁极,与日本西南部的明显极地漂移路径的 20 Ma 段重叠。我们得出结论,在日本西南部顺时针旋转期间,大约 20 Ma 处的 Oeyama 蛇绿岩中发生了蛇纹石化。
更新日期:2021-01-01
中文翻译:
蛇纹石化年表:日本西南部若狭大江山蛇纹石 20 Ma 蛇纹石化的古地磁证据
摘要 地幔橄榄岩蛇纹石化产生的磁铁矿能够获得平行于周围地磁场的剩余磁化强度。蛇纹石的古地磁方向提供了关于蛇纹石化时间的见解。本研究考察了日本西南部若狭 (35.39°N, 134.39°E) 古生代大江山蛇绿岩中蛇纹石的古地磁特性。在高温分量 (HTC) 磁化中的蛇纹石中观察到从南顺时针偏转的极性反转磁化,解阻温度 (Tub) 约为 580 °C。平均反向极性方向为 D = 226.0°,I = - 37.8°,α 95 = 5.9°,n = 30。其余样品的 HTC 温度在 400-450 °C 之间,显示了当今的地磁场方向。岩石磁性表明,相反的方向由磁铁矿的单畴 (SD) 颗粒携带,而多畴 (MD) 磁铁矿颗粒携带当今地磁场方向。在蛇纹石化过程中源自橄榄石的磁铁矿颗粒生长至 SD 尺寸并在反向极性间隔期间获得化学剩磁。随着蛇纹石化的进行,SD 磁铁矿晶粒增加为 MD 磁铁矿晶粒和/或经受磁赤铁矿化。平均反向产生了一个位于 47.4°N、230.3°E(A95 = 5.7°)的古地磁极,与日本西南部的明显极地漂移路径的 20 Ma 段重叠。我们得出结论,在日本西南部顺时针旋转期间,大约 20 Ma 处的 Oeyama 蛇绿岩中发生了蛇纹石化。而多畴 (MD) 磁铁矿晶粒携带当今的地磁场方向。在蛇纹石化过程中源自橄榄石的磁铁矿颗粒生长至 SD 尺寸并在反向极性间隔期间获得化学剩磁。随着蛇纹石化的进行,SD 磁铁矿晶粒增加为 MD 磁铁矿晶粒和/或经受磁赤铁矿化。平均反向产生了一个位于 47.4°N、230.3°E(A95 = 5.7°)的古地磁极,与日本西南部的明显极地漂移路径的 20 Ma 段重叠。我们得出结论,在日本西南部顺时针旋转期间,大约 20 Ma 处的 Oeyama 蛇绿岩中发生了蛇纹石化。而多畴 (MD) 磁铁矿晶粒携带当今的地磁场方向。在蛇纹石化过程中源自橄榄石的磁铁矿颗粒生长至 SD 尺寸并在反向极性间隔期间获得化学剩磁。随着蛇纹石化的进行,SD 磁铁矿晶粒增加为 MD 磁铁矿晶粒和/或经受磁赤铁矿化。平均反向产生了一个位于 47.4°N、230.3°E(A95 = 5.7°)的古地磁极,与日本西南部的明显极地漂移路径的 20 Ma 段重叠。我们得出结论,在日本西南部顺时针旋转期间,大约 20 Ma 处的 Oeyama 蛇绿岩中发生了蛇纹石化。在蛇纹石化过程中源自橄榄石的磁铁矿颗粒生长至 SD 尺寸并在反向极性间隔期间获得化学剩磁。随着蛇纹石化的进行,SD 磁铁矿晶粒增加为 MD 磁铁矿晶粒和/或经受磁赤铁矿化。平均反向产生了一个位于 47.4°N、230.3°E(A95 = 5.7°)的古地磁极,与日本西南部的明显极地漂移路径的 20 Ma 段重叠。我们得出结论,在日本西南部顺时针旋转期间,大约 20 Ma 处的 Oeyama 蛇绿岩中发生了蛇纹石化。在蛇纹石化过程中源自橄榄石的磁铁矿颗粒生长至 SD 尺寸并在反向极性间隔期间获得化学剩磁。随着蛇纹石化的进行,SD 磁铁矿晶粒增加为 MD 磁铁矿晶粒和/或经受磁赤铁矿化。平均反向产生了一个位于 47.4°N、230.3°E(A95 = 5.7°)的古地磁极,与日本西南部的明显极地漂移路径的 20 Ma 段重叠。我们得出结论,在日本西南部顺时针旋转期间,大约 20 Ma 处的 Oeyama 蛇绿岩中发生了蛇纹石化。平均反向产生了一个位于 47.4°N、230.3°E(A95 = 5.7°)的古地磁极,与日本西南部的明显极地漂移路径的 20 Ma 段重叠。我们得出结论,在日本西南部顺时针旋转期间,大约 20 Ma 处的 Oeyama 蛇绿岩中发生了蛇纹石化。平均反向产生了一个位于 47.4°N、230.3°E(A95 = 5.7°)的古地磁极,与日本西南部的明显极地漂移路径的 20 Ma 段重叠。我们得出结论,在日本西南部顺时针旋转期间,大约 20 Ma 处的 Oeyama 蛇绿岩中发生了蛇纹石化。