Correlações do desacoplamento isotópico Sr-Nd com Ba/Th e Th/Yb para rochas de arco. Crédito:IOCAS Como um importante componente de subducção, a crosta oceânica alterada (AOC) está amplamente distribuída na laje de subducção oceânica e pode contribuir significativamente para a química dos magmas de arco. No entanto, identificar esta contribuição em magmas de arco é um desafio porque o AOC não é tão enriquecido em elementos incompatíveis como os sedimentos, nem tem H
2 tão elevado. O concentrações assim como os serpentinitos. Portanto, é necessário encontrar um traçador sensível para AOC subductado.
Zeng Zhigang do Instituto de Oceanologia da Academia Chinesa de Ciências (IOCAS), juntamente com o Prof. Turner Simon da Universidade Macquarie e o Prof. Huang Fang da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, descobriram que uma combinação de isótopos Ba-Sr-Nd poderia efetivamente identificar a presença de AOC reciclado em magmas de arco.
O estudo foi publicado no Journal of Geophysical Research:Solid Earth .
Uma característica geoquímica característica do AOC é o desacoplamento de seus isótopos Sr-Nd, ou seja, comparado com rochas da crosta oceânica inalteradas, o AOC tem maior
87
Sr/
86
Sr, mas semelhante
143
Nd/
144
Nd. Conseqüentemente, AOC difere da matriz do manto no gráfico de isótopos Sr-Nd.
Curiosamente, esta característica do desacoplamento isotópico Sr-Nd é comumente observada em rochas de arco intra-oceânico. Assim, muitos pesquisadores consideram o desacoplamento do isótopo Sr-Nd como um indicador da contribuição do AOC reciclado. No entanto, antes de chegar a esta conclusão, é necessário eliminar a influência do fundido ou fluido derivado de sedimentos.
Correlações do desacoplamento de isótopos Sr-Nd com isótopos Ba, B para rochas de arco. Crédito:IOCAS
Neste estudo, os pesquisadores compilaram os isótopos Sr-Nd e as concentrações de Ba, Th, Yb para rochas de arco global. Eles descobriram que a magnitude do desacoplamento do isótopo Sr-Nd das rochas do arco está positivamente correlacionada com Ba/Th, mas negativamente correlacionada com Th/Yb, sugerindo que o desacoplamento do isótopo Sr-Nd não está relacionado às contribuições de sedimentos.
Além disso, eles descobriram que as rochas de arco com desacoplamento isotópico Sr-Nd mais pronunciado tendem a ter proporções isotópicas Ba mais altas, o que também é uma característica do fluido derivado de AOC; mais importante ainda, este fenômeno ocorre em muitas zonas de subducção, como Mariana, Tonga e Kermadec.
Portanto, uma forte ligação pode ser estabelecida entre o AOC subductado, as composições isotópicas pesadas de Ba e a assinatura de desacoplamento do isótopo Sr-Nd em arcos insulares, fornecendo uma ferramenta poderosa para rastrear a reciclagem do AOC em zonas de subducção.
Além disso, os pesquisadores descobriram que, em escala global, a magnitude do desacoplamento do isótopo Sr-Nd está positivamente correlacionada com a proporção do isótopo B, que é um traçador eficaz para a serpentinita subduzida.
"Isso significa que o AOC subductado e a serpentinita podem ter comportamentos acoplados durante a desidratação da placa, o que tem grande importância para a compreensão da transferência de material nas zonas de subducção", disse o Dr. Zhang Yuxiang, primeiro autor do estudo.
