ХЛОР В МАНТИИ ЗЕМЛИ КАК ИНДИКАТОР ГЛОБАЛЬНОГО РЕЦИКЛИРОВАНИЯ ОКЕАНИЧЕСКОЙ КОРЫ
Е.В. Асафов1, А.В. Соболев1,2, В.Г. Батанова1,2, М.В. Портнягин1,3
1Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, 119991, Москва, ул. Косыгина, 19, Россия evasafov@gmail.com 2Grenoble Alpes University, CNRS, IRD, IFSTTAR, ISTerre, 38000, France 3GEOMAR, Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel, Wischhofstrasse 1-3, 24148, Kiel, Germany
Ключевые слова: Расплавные включения, коматииты, петрология мантии, переходная зона, вода в мантии, геохимия летучих компонентов, плюмовый магматизм, архейская мантия, тектоника плит
Страницы: 1149-1164
Аннотация
Исследованы составы гомогенизированных включений расплава и вмещающих вкрапленников оливина из архейских коматиитов пояса Барбертон, провинции Велтефреден, Южная Африка (возраст 3.3 млрд лет); пояса Абитиби, Канада (2.72 млрд лет) и пояса Белингве, Зимбабве (2.69 млрд лет). Показано, что кристаллизация вкрапленников оливина в коматиитовых расплавах сопровождается контаминацией коровым материалом, обогащенным Rb, Cl и H2O. Неконтаминированные коматиитовые расплавы имеют мантийные значения отношения Rb/Nb, однако значительно обогащены Cl и H2O относительно элементов с близкими коэффициентами распределения с расплавом: K и Ce соответственно. На этом основании сделан вывод о значительном обогащении хлором и водой мантийных источников коматиитов начиная со времени, по крайней мере, 3.3 млрд л. н. Предположено, что избыточные концентрации Cl и H2O в коматиитах являются результатом поступления этих компонентов в горячие, частично расплавленные мантийные струи при их прохождении через переходную зону мантии. Наиболее вероятным источником обогащения Cl и H2O глубинной мантии Земли является океаническая литосфера, измененная в результате взаимодействия с морской водой. Сделан вывод, что эта измененная океаническая литосфера начала поступать в глубокую мантию, вероятно, в результате субдукции, в первый миллиард лет существования планеты Земля. Деламинация архейской коры не способна объяснить поступление хлора и воды в глубинную мантию.
DOI: 10.15372/GiG2020161 |