Исследование раскрывает фракционирование изотопов цинка при дифференциации базальтов срединно-океанических хребтов

Исследовательская группа под руководством профессора Сяо Юаньюань из Института океанологии Китайской академии наук (IOCAS) выявила систематическое фракционирование изотопов цинка в процессе дифференциации базальтов срединно-океанических хребтов (MORB). Результаты исследования, опубликованные в журнале Geochimica et Cosmochimica Acta 21 февраля, основаны на анализе лав с Восточно-Тихоокеанского поднятия (EPR) в районе 10°30′ с.ш.

Учёные сообщили, что в изученных образцах наблюдается небольшой диапазон значений δ⁶⁶Zn от 0,21 до 0,32‰ (в среднем 0,26 ± 0,07‰). Значения δ⁶⁶Zn увеличивались по мере усиления дифференциации магмы (снижения содержания MgO и CaO), что демонстрирует явное фракционирование изотопов цинка (~0,1‰) в процессе кристаллизационной дифференциации оливина, клинопироксена и Fe-Ti-оксидов. Было установлено, что значения δ⁶⁶Zn для примитивных нормальных MORB (N-MORB) и обеднённой мантии MORB (DMM) составляют ~0,22‰ и ~0,17‰ соответственно.

Это исследование важно, поскольку изотопы цинка являются полезным инструментом для изучения эволюции планет и углеродного цикла в мантии Земли, но данные по наиболее распространённым магматическим породам на планете — MORB — были скудны. Полученные результаты показывают, что DMM имеет значения δ⁶⁶Zn, сходные с массой силикатной Земли, что позволяет предположить незначительное фракционирование изотопов цинка при формировании континентальной коры. «Хотя магматическая дифференциация может вызывать ограниченное фракционирование изотопов цинка, существование возможной изотопной неоднородности цинка в океанической верхней мантии ожидается и ждет проверки», — отметил первый автор работы доктор Сун Пу.