연구에 따르면 Bonin과 Troodos의 보니나이트에 대한 이종 맨틀 소스 구성이 밝혀졌습니다.

2023년 6월 6일

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작성자: Li Yuan, 중국과학원

섭입대 마그마는 높은 유체 함량과 Fe3+/ΣFe 비율을 특징으로 하며, 이는 섭입 중 슬래브 유래 유체와 밀접하게 연관되어 있습니다. 그러나 아크 마그마는 산화된 상태에서 선호되는 무거운 철 동위원소 조성 대신에 중앙해령 현무암(MORB)과 해양섬 현무암(OIB)을 포함한 해저 현무암보다 가벼운 철 동위원소 조성을 가지고 있습니다.

섭입과 관련된 마그마의 가벼운 철 동위원소 구성이 고갈된 맨틀 공급원에서 유전되었는지 아니면 석판에서 유래된 산화 유체의 추가로 인해 발생하는지 여부는 불분명합니다.

최근 중국과학원 해양학연구소(IOCAS) Xiao Yuanyuan 교수가 이끄는 연구팀은 보닌 섬과 일본 앞바다 해저 앞다리의 저칼슘 보니나이트 및 고칼슘 보니나이트에 대한 새로운 Fe 동위원소 데이터를 보고했습니다. 키프로스의 Troodos 오피올라이트 복합체에서 유래한 것으로, 슬래브 유래 유체의 다양한 효과로 인해 매우 고갈된 내화성 맨틀이 녹아서 발생하는 것으로 생각됩니다. 그들의 연구는 Lithos에 게재되었습니다.

연구자들은 Bonin 보니나이트의 δ56Fe 값이 광물 축적의 영향을 받아 매우 가변적인 반면 Troodos 보니나이트의 δ56Fe 값은 상대적으로 균일하다는 것을 발견했습니다. 뉴칼레도니아의 보니나이트에 대한 문헌 데이터와 함께 Troodos 고칼슘 보니나이트의 평균 δ56Fe 값은 보닌과 뉴칼레도니아의 저칼슘 보니나이트의 값보다 높았으며, 후자는 내화성 맨틀 소스에서 유래되었습니다. 따라서, 서로 다른 샘플 모음 간의 보니나이트의 철 동위원소 변화는 서로 다른 이전 고갈 이력으로 인한 이질적인 맨틀 구성을 반영합니다.

또한 연구진은 Troodos 보니나이트에서 δ56Fe 감소와 Ba/La 증가의 역 상관관계를 발견했는데, 이는 녹기 전 오랜 진화 역사 동안 대사체의 맨틀 공급원에 수성 유체가 추가되었음을 반영합니다. 반면, 보닌 보니나이트 마그마는 슬래브 유래 용융물과 혼합된 내화도가 높은 맨틀의 용융으로 인해 가장 잘 이해되었습니다.

이 연구는 보니나이트의 철 동위원소 구성에 대한 침강 성분의 영향이 제한적일 수 있거나(예: Troodos 보니나이트) 숨겨져 있을 수 있는 반면(예: 보닌 보니나이트), 내화성이 높은 맨틀 소스의 영향이 더 중요하다는 것을 보여줍니다. 해저 현무암보다 섭입 관련 마그마의 상대적으로 가벼운 철 동위원소 구성을 담당합니다.

"지금까지 이용 가능한 보니나이트의 철 동위원소 구성에 대한 제한된 데이터를 고려할 때, 보니나이트의 석유 발생과 섭입 관련 마그마의 철 동위원소 변화를 더 깊이 이해하기 위해서는 다양한 조성을 가진 보니나이트의 철 동위원소 구성을 체계적으로 연구하는 것이 필요합니다."라고 말했습니다. 샤오 교수.

추가 정보: Yuanyuan Xiao 등, Bonin 및 Troodos의 보니나이트에 대한 이종 맨틀 소스 구성, 철 동위원소 변형의 증거, Lithos (2023). DOI: 10.1016/j.lithos.2023.107214

중국과학원 제공