Поддвигающиеся океанические плиты несут подобные морской воде солёные флюиды под островные дуги

Флюиды, высвобождаемые из погружающейся плиты, играют важную роль в переносе тепла и вещества в зонах субдукции. Доктор Тацухико Кавамото, доктор Масако Ёсикава и г-н Ёситака Кумагаи из Высшей школы наук предложили новую модель, включающую освобождение солёных флюидов, подобных морской воде, из погружающихся океанических плит под островными дугами.

Исследователи обнаружили включения CO₂-содержащих солёных флюидов в ксенолитах спиннель-гарцбургита из пемзовых отложений вулкана Пинатубо 1991 года. Эти включения содержат солевые растворы с эквивалентом 5,1 ± 1,0% (вес.) NaCl, кристаллы магнезита, пузырьки пара с CO₂ и слой талька и/или хризотила на стенках. Присутствие в ксенолитах тремолитовой амфиболы, стабильной при температурах ниже 830 °C, указывает на гидратацию мантии передовой дуги и самой верхней мантии такими флюидами.

Это первое наблюдение, свидетельствующее о гидратации мантии передовой дуги и верхней мантии за счёт солёных флюидов, содержащих CO₂, из плиты. Подобные CO₂-содержащие высокосолёные флюиды с мантийными сигнатурами изотопов гелия, водорода и кислорода характерны для горячих источников типа Арима в Японии. Учёные предполагают, что эти источники происходят из погружающейся океанической плиты на глубинах 30–60 км. Наличие солёных флюидов важно, поскольку они могут растворять больше металлов, чем чистая H₂O, что влияет на химическую эволюцию мантийного клина.