Новые данные раскрывают происхождение «признаков островных дуг» в базальтах срединно-океанических хребтов
Базальты срединно-океанических хребтов (MORB), формирующиеся вдали от зон субдукции, традиционно считаются незатронутыми процессами поддвига плит. Тем не менее, некоторые из них демонстрируют геохимические признаки, характерные для островодужных вулканитов — такие как отрицательные Nb-аномалии и повышенные отношения H2O/Ce и Ba/Th. Их происхождение оставалось спорным, поскольку различные факторы (материал мантийных плюмов, переработанные осадки, древняя кратонная мантия) затрудняли идентификацию источника с помощью традиционных радиогенных изотопов.
Исследование под руководством профессора Цзэн Чжигана из Института океанологии Китайской академии наук показало, что изотопы молибдена (Mo) могут пролить новый свет на эту проблему. Учёные проанализировали изотопный состав Mo в свежих базальтах Южно-Атлантического хребта (15–24°S). Они обнаружили тяжёлые изотопные сигнатуры Mo, аналогичные таковым в островодужных базальтах, подверженных влиянию субдукционных флюидов, в сочетании с низкими отношениями (La/Sm)N, Nb/Zr и Ce/Pb, а также необогащёнными изотопами Sr-Nd. Эти характеристики нельзя объяснить влиянием переработанных осадков, литосферной мантии или плюма о. Святой Елены.
Интегрировав данные сейсмической томографии и тектонических реконструкций, исследователи связали эти геохимические признаки с мантией, модифицированной субдукцией под юго-западной окраиной Гондваны в мезозойскую эру. Этот мантийный компонент был транспортирован к верхней мантии под Гондваной в процессе так называемой сверхмасштабной пологой субдукции и в конечном итоге стал источником для изученных базальтов MORB. «Наша работа не только даёт ключевые доказательства роли древней субдукционно-модифицированной мантии в формировании современной гетерогенности мантии под MORB, но и предлагает новую перспективу на происхождение глобальных “признаков островных дуг”», — отметил ведущий автор работы доктор Чен. Исследование опубликовано в журнале Earth and Planetary Science Letters.