An Estimate of Global Mean Sea-level Rise Inferred from Tide-gauge Measurements Using Glacial-isostatic Models Consistent with the Relative Sea-level Record

This study is concerned with the influence of the glacial-isostatic adjustment caused by the last Pleistocene deglaciation on the present-day sea level. The viscoelastic deformation caused by the time-variable ice and ocean loads is simulated by computing the resulting perturbations for a spherical, self-gravitating, incompressible, Maxwell-viscoelastic earth model. The associated variation of the earth rotation is described in terms of the Liouville equation, which is solved by means of the MacCullagh formulae. This allows the determination of the vertical displacement and geoid height and, thus, the solution of the sea-level equation. We test several viscosity and ice models and evaluate them by comparison of the computed response with the Holocene relative sea-level record. Using the optimum combination of viscosity and ice models, we then estimate the influence of the last Pleistocene deglaciation on the tide-gauge measurements. A comparison between the observational and residual linear trends for the tide-gauge measurements shows a significant reduction of the variance and geographical variability for the latter, in particular for the formerly ice-covered regions of North America and Scandinavia. The favoured value determined for the global mean sea-level rise is (1.46±0.2) mm a⁻¹.     

Metamictization and U-PB isotopic discordance in single zircons: a combined Raman microprobe and SHRIMP ion probe study

Summary We report results of a combined SHRIMP ion microprobe and Raman microprobe study of the correlation between metamictization and U-Pb isotopic discordance of zircon. The spatial resolution of the SHRIMP and Raman probe used are about 200 m³ and 80 m³, respectively. This allows a direct comparison of U-Pb isotopic discordance and metamictization of small areas within zircon crystals. We show that the impact of the oxygen ion beam on the zircon during the SHRIMP analysis does not cause significant amorphization or recrystallization in the remaining zircon on a scale of 1 m. Consequently, it is possible to determine the initial degree of metamictization of zircon within and adjacent to a SHRIMP analytical spot by Raman microprobe measurements after performing SHRIMP analyses. A combination of the two microprobe techniques gives information on the concentration and distribution of radionuclides as well as the degree of metamictization and its heterogeneity and the lateral age distribution within the grain. We found that the degree of U-Pb isotopic discordance correlates closely with the degree of metamictization within single zircon grains, on a scale of 15 m, which is consistent with previous results on the scale of single and multiple zircon grains showing that metamictization enhances the relative potential for secondary loss of radiogenic lead in zircon.

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Metamiktisierung und U-Pb-Isotopendiskordanz in Einzelzirkonen: eine komplexe Untersuchung mittels Ramanmikrosonde und SHRIMP Ionensonde

Zusammenfassung Wir präsentieren die Ergebnisse einer Untersuchung des Zussammenhangs von Metamiktisierung und U-Pb Isotopendiskordanz in Zirkonen mittles kombinierter SHRIMP-Ionenmikrosonden- und Ramanmikrosondenanalysen. Die räumliche Auflösung der verwendeten Analysensysteme, experimentell mit 200 m³ (SHRIMP) und 80 m³ (Ramansonde) bestimmt, gestattet den direkten Vergleich der in Mikrobereichen innerhalb von Zirkon-Einkristallen gemessenen Isotopendiskordanzen und Metamiktisierungsgrade. Wir zeigen, daß der während der SHRIMP-Analyse auf den Zirkon einwirkende Sauerstoffionenstrahl weder signifikante Amorphisierung noch Rekristallisation des benachbarten Zirkonmaterials im 1 m-Bereich hervorruft. Es ist deshalb möglich, den Grad der Metamiktisierung eines Zirkon-Mikrobereiches auch in den SHRIMP-Analysengrübchen, d.h. erst nach dem Analysieren dieses Bereiches mit der Ionensonde, mittels hochauflösender Ramanmessungen unverfälscht zu bestimmen. Der Einsatz beider Mikromethoden liefert kombinierte Informationen zu den Gehalten und Verteilungen radioaktiver Elemente, zum Grad der Metamiktisierung und seiner Heterogenität und zur lateralen Altersverteilung innerhalb von Einzelkörnern. Wir weisen eine deutliche Korrelation des Grades der U-Pb-Isotopendiskordanz mit dem Grad der Metamiktisierung im Mikrobereich (15 m Auflösung) nach. Dies stimmt mit früheren, an Einzelzirkonen und Populationen getätigten Beobachtungen überein, daß die Metamiktisierung von Zirkon dessen Potential zu sekundären Bleiverlusten erhöht.

     

Guaszscher Algorithmus (Doolittle-Methode) und Boltzsches Entwicklungsverfahren

Zusammenfassung Die jüngsten Arbeiten von Prof.Jenne (Potsdam) über die unbestimmte Aufl?sung der Normalgleichungen für Winkelbedingungen und eine von Dr.Dupuy 1948 aufgeworfene Frage geben Anla\ zu einer Gegenüberstellung der verschiedenen Verfahren zur Aufl?sung von Normalgleichungen, insbes. des Gau\schen Algorithmus und des Boltzschen Entwicklungsverfahrens. Im Hinblick auf den beachtlichen Vorsprung im Aufl?sungsproze?, den die Mitbenützung der fertig ausgerechneten Korrelatentabellen für die Dreieckswinkelgleichungen gew?hren, kommt man zu dem Schlu?, da? es weniger der Gegensatz als vielmehr die geschickte Verbindung der beiden vorgenannten Verfahren ist, welche eine besondere Beachtung und Würdigung verdient.

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Summary The most recent work of ProfessorJenne (of Potsdam) on the algebraical solution of normal angle condition equations, and on a question raised in 1948 by DrDupuy, gives us the opportunity of comparing various methods for the solution of normal equations, in particular the Gaussian algorithm and Boltz’s development method. Having taken account of the valuable saving introduced, in the methods of solution, by the use of tables of correlatives, calculated from the angle equations, one arrives at the conclusion that there is some value in giving detailed consideration to the judicious combination of the two methods mentioned above—rather than drawing attention to their differences.

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Resumen Los trabajos más recientes del ProfesorJenne (de Potsdam) sobre la resolución indeterminada de las ecuaciones normales de condición para los ángulos así como una cuestión planteada en 1948 por el Dr.Dupuy, nos proporcionan la ocasión de comparar los diversos métodos de resolución de las ecuaciones normales, en particular el algoritmo deGauss y el método de desarrollo deBoltz. Teniendo en cuenta el progreso notable llevado al proceso de resolución, por el empleo de los correlativos, calculados del todo con las ecuaciones de ángulos, se llega a la conclusión que conviene prestar una atención y una consideración particulares a la feliz combinación de los dos métodos antes mencionados, mucho más que a la oposición de los mismos.

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Résumé Les travaux les plus récents du ProfesseurJenne (de Potsdam) sur larésolution indéterminée des équations normales de condition aux angles et une question soulevée en 1948 par le DrDupuy nous donnent l’occasion de comparer les diverses méthodes de résolution des équations normales, en particulier l’algorithme deGauss et la méthode de développement deBoltz. Compte tenu du progrès notable apporté, dans le processus de résolution, par l’emploi des corrélatifs tout calculés des équations aux angles, on arrive à la conclusion qu’il convient d’accorder une attention et une considération particulières à l’adroite combinaison des deux méthodes ci-dessus mentionnées—beaucoup plus qu’à leur opposition.

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Sommario I lavori più recenti del prof.Jenne (di Potsdam) sulla risoluzione indeterminata delle equazioni normali·di condizione agli angoli, ed una questione sollevata dal Dr.Dupuy, ci offrono lo spunto per confrontare i diversi metodi di risoluzione delle equazioni normali, in particolare l’algoritmo diGauss ed il metodo di sviluppo diBoltz. Tenuto conto del notevole progresso apportato, nel procedimento di risoluzione, dall’impiego dei correlativi precalcolati delle equazioni agli angoli, si giunge alla conclusione che conviene rivolgere l’attenzione alla possibilità di accordare, piuttosto che di contrapporre, i due metodi menzionati.

     

Variational stabilization of the ionic charge densities in the electron-gas theory of crystals: Applications to MgO and CaO

The electron-gas theory of crystals is extended to include the effects of many-body forces that arise from both electrostatic and overlap interactions. These effects are incorporated through a self-consistent spherical relaxation of the ionic charge distributions such that the crystal binding energy is minimized. This variational model is used to compute the elastic constants and equations of state of MgO and CaO, and we compare its results to those derived from earlier electron-gas models. In the variational model, the anion charge distributions are markedly more sensitive to the local crystal environment than they are in the PIB or other electron-gas models. We find that for these oxides the variational model gives the best overall agreement with experiment for lattice constants, equations of state, dissociation energies, and elastic moduli.