Badanie ujawnia heterogeniczne składy źródłowe płaszcza dla boninitów z Bonina i Troodos

Magma w strefie subdukcji charakteryzuje się dużą zawartością płynu i żelaza³⁺Stosunki / Fe, które są ściśle związane z płynami pochodzącymi z płyt podczas subdukcji. Jednak zamiast preferowanej kompozycji izotopów ciężkiego żelaza na stopniu utlenienia, magmy łukowe zawierają lżejsze kompozycje izotopów żelaza niż bazalty dna morskiego, w tym bazalty środkowego oceanu (MORB) i wysp oceanicznych (OIB).

Nie jest jasne, czy lżejszy skład izotopów żelaza w magmach związanych z subdukcją jest dziedziczony ze zubożonego źródła płaszcza, czy też wynika z dodania płynów utleniających pochodzących z płyt.

Niedawno zespół badawczy kierowany przez profesora Xiaoyuanyuana z Instytutu Oceanografii Chińskiej Akademii Nauk (IOCAS) przedstawił nowe dane dotyczące izotopów żelaza dla buninitu o niskiej zawartości wapnia z wysp Bonin i łodzi podwodnej u wybrzeży Japonii oraz buninitu o wysokiej zawartości wapnia. Z kompleksu ofiolitów Troodos na Cyprze, który, jak się uważa, powstał w wyniku stopienia bardzo zubożonego płaszcza ogniotrwałego z różnym wpływem płynów pochodzących z płyt. Ich badanie zostało opublikowane w litos.

Naukowcy odkryli, że δ⁵⁶Wartości Fe ligandów punetytu były bardzo zmienne, na co wpływ miały nagromadzenia minerałów, natomiast δ⁵⁶Wartości Fe w boninicie Troodos były stosunkowo jednolite. W połączeniu z danymi literaturowymi dotyczącymi bonnetytów z Nowej Kaledonii średnia δ⁵⁶Wartość Fe boninitu Troodos o wysokiej zawartości Ca była wyższa niż wartość boninitu o niskiej zawartości Ca z boninitu i Nowej Kaledonii, który pochodził z bardziej ogniotrwałego źródła płaszcza. Zatem wariancja izotopów żelaza bunitu w różnych grupach próbek odzwierciedla niejednorodny skład płaszcza wynikający z różnych wcześniejszych dat wyczerpania.

Ponadto naukowcy odkryli odwrotną zależność do malejącego δ⁵⁶Fe z Ba / La wzrosła w boninicie Troodos, odzwierciedlając dodanie uwodnionych płynów w źródle metasomatyzmu w płaszczu podczas długiej historii ewolucji przed stopieniem. Z drugiej strony, magmy bonnetytu najlepiej rozumieć jako pochodzące z wysoce ogniotrwałych stopów płaszcza zmieszanych z płytami pochodzącymi z płyt.

Niniejsze badanie pokazuje, że wpływ składnika subdukcji na powstawanie izotopów żelaza w boninicie może być ograniczony (na przykład boninit z Troodos) lub ukryty (na przykład boninit z Bonina), podczas gdy wpływ wysoce rezystancyjnych źródeł płaszcza jest bardziej znaczący, które mogą być również odpowiedzialne za stosunkowo lżejszy skład izotopowy żelaza w magmach związanych z subdukcją z bazaltów dna morskiego.

„Biorąc pod uwagę dostępne do tej pory ograniczone dane dotyczące składu izotopów żelaza dla buninitów, konieczne jest zatem zbadanie składu izotopów żelaza buninitów o różnych składach, aby lepiej zrozumieć powstawanie buninitów i zmienność izotopów żelaza w magmach związanych z subdukcją”. Profesor Xiao.