Исследование раскрывает интенсивный процесс дегазации CO₂ в магмах

Окинавский жёлоб — это недавно сформированная задуговая впадина, расположенная на внешней окраине континентального шельфа Восточно-Китайского моря. В Окинавском жёлобе широко развита подводная гидротермальная активность. Типичной особенностью бассейна является то, что гидротермальные флюиды чрезвычайно богаты CO₂.

Исследователи из Института океанологии Китайской академии наук (IOCAS) в сотрудничестве с коллегами из Океанографического института Вудс-Хоул проанализировали летучие компоненты (CO₂, H₂O, S, F, Cl) в расплавных включениях и матричном стекле вулканических пород из южной части Окинавского жёлоба. Анализ показал очень низкое содержание CO₂ в матричном стекле и некоторых включениях (< 10 ppm), положительную корреляцию CO₂ с водой и содержание CO₂ в стекле ниже предела обнаружения прибора (< 1 ppm). Это свидетельствует о том, что магма пережила интенсивный процесс дегазации CO₂.

Согласно оценкам, при таком уровне дегазации 1 км³ магмы мог бы поддерживать высокий поток CO₂ из гидротермальных источников более 500 лет. Таким образом, работа показывает, что магма является важным потенциальным источником CO₂ для гидротермальной системы. Также было обнаружено, что магма подверглась дегазации серы, в то время как содержание галогенов (F и Cl) существенно не изменилось.

«Эти данные могут обеспечить исследовательскую поддержку для изучения материальной связи между магматической и гидротермальной системами в зоне субдукции», — отметил ведущий автор работы доктор Чжан Юйсян. Кроме того, исследователи установили положительную корреляцию между соотношением H₂O/Ce и изотопами бора (δ¹¹B) в вулканических породах зон субдукции, что указывает на важный вклад флюидов от субдуцированной серпентинитовой коры в водный бюджет островодужной магмы.