Исследователи раскрыли источник обогащённых базальтов срединно-океанических хребтов
Комбинации стабильных изотопов молибдена (Mo) и радиогенных изотопов обладают большим потенциалом для изучения гетерогенности мантии, особенно связанной с процессами субдукции. Однако существующая база данных по изотопам Mo для базальтов срединно-океанических хребтов (MORB) очень мала, а возможное влияние процессов генерации и эволюции магмы на изотопы Mo остаётся предметом дискуссий.
Недавно доктор Чэнь Шо и доктор Сунь Пу из Института океанологии Китайской академии наук и их коллабораторы раскрыли источник обогащённых MORB, изучив изотопную систематику Mo лав Восточно-Тихоокеанского поднятия (EPR). Исследование опубликовано в журнале Earth and Planetary Science Letters. Учёные исследовали изотопный состав Mo в хорошо охарактеризованных образцах MORB как на оси, так и вне оси типичных сегментов хребта EPR, а также в лавах подводных гор на флангах EPR между 5°N и 12°N.
Были обнаружены значительные вариации изотопов Mo в образцах MORB, которые вряд ли были вызваны процессами генерации и эволюции расплава MORB, а отражали изотопную гетерогенность мантии. Состав изотопов Mo в MORB систематически изменялся с геохимическими параметрами, указывающими на обогащение мантии. Это, скорее всего, является результатом смешения двух компонентов: обеднённого по несовместимым элементам энд-члена с низким δ⁹⁸/⁹⁵Mo (-0.21‰) и обогащённого по несовместимым элементам энд-члена с высоким δ⁹⁸/⁹⁵Mo (-0.05‰).
Основываясь на связи более тяжёлого изотопного состава Mo с геохимически более обогащёнными MORB, исследователи отвергли преобладающую модель переработанной океанической коры с осадком или без него. Вместо этого, на основе новых данных и моделирования, они предположили, что обогащённый энд-член наиболее соответствует локальному обогащению низкопроцентным расплавом в пределах обеднённой мантии MORB, вероятнее всего, на границе литосферы и астеносферы в истории Земли.
Исследование показывает, что переработанная океаническая мантийная литосфера, метасоматизированная низкопроцентным расплавом, играет ключевую роль в формировании литологических типов источника обогащённых MORB (E-MORB). Кроме того, оно подчёркивает, что изотопы Mo могут быть эффективным инструментом для изучения процессов в верхней мантии.