Цинковые изотопы островодужных лав свидетельствуют о вовлечении форшоковых серпентинитов в мантию под дугой

Исследователи из Института океанологии Китайской академии наук совместно с коллегами из Тяньцзиньского университета изучили изотопы цинка в лавах, связанных с субдукцией в западной части Тихого океана. Они обнаружили, что островодужные лавы имеют более низкие значения δ⁶⁶Zn по сравнению с базальтами срединно-океанических хребтов (MORB), в то время как лавы задуговых бассейнов демонстрируют значения, близкие к MORB.

Это открытие важно, поскольку предоставляет эффективный инструмент для различения вклада флюидов, выделяющихся при дегидратации серпентинитов погружающейся плиты и серпентинитов мантийного клина, в формирование островодужных магм. Низкие значения δ⁶⁶Zn в дуговых лавах указывают на участие в их источнике флюидов с легким изотопным составом цинка.

Такие флюиды, как установили ученые, высвобождаются при дегидратации серпентинитов именно из форшоковой части мантийного клина. Эти материалы, вероятно, затягиваются вниз по субдукционному каналу на глубины под вулканической дугой, где выделяют легкий по цинку флюид, модифицирующий вышележащую мантию. На больших глубинах (в задуговых областях) форшоковые серпентиниты полностью разрушены, поэтому флюиды с легким изотопным составом отсутствуют, что объясняет MORB-подобные значения δ⁶⁶Zn в задуговых бассейнах. Исследование, опубликованное в Journal of Geophysical Research: Solid Earth, предоставляет убедительные доказательства рециклинга форшоковых серпентинитов в мантию под дугой.