Изотоп бора помог ученым отследить тектонические процессы в земной коре
Для отслеживания флюидных процессов в зонах субдукции, когда одна тектоническая плита уходит под другую, ученые использовали изотопы турмалинового бора, согласно новому исследованию, 25 февраля сообщает Phys.org.
Флюиды в зонах субдукции — жидкие и газообразные легкоподвижные компоненты магмы — являются ключевым звеном в перемещении элементов и циклов вещества между корой и мантией Земли. Анализ источников, свойств и характеристик флюидов имеет значительные последствия для раскрытия важнейших геохимических проблем, таких как взаимодействие между корой и мантией.
Поскольку погружающуюся океаническую кору трудно вернуть на поверхность Земли после входа в глубокую мантию, трудно найти метаморфические породы сверхвысокого давления (UHP) в зонах океанической субдукции для их изучения.
В недавнем исследовании ученые Китайской Академии наук использовали изотопы турмалинового бора для отслеживания флюидных процессов в зонах субдукции и определили источники и свойства жидкостей.
Бор может идентифицировать не только исходные флюиды с континентов и океанических плит, но и различные составы исходных флюидов в океанических плитах. Поскольку турмалин является чрезвычайно богатым бором минералом, исследовательская группа провела изотопный анализ турмалина из массива Дора-Майра в Западных Альпах.
Ученые обнаружили, что турмалин в метасоматических породах белого сланца и фенгитового сланца содержал самые высокие значения XMG во всем мире и был сформирован жидким метасоматизмом. Метасоматизм — это химическое изменение породы гидротермальными и другими жидкостями.
Разработав метод количественного моделирования, исследователи обнаружили, что метасоматизм происходит от серпентинита, а не от коры или отложений в субдуцированных плитах. Используя геохимию цельных пород и более ранние исследования, ученые выяснили, что серпентинит произошел из мантийного клина, а не из плит субдукции.
Идентифицируя изотоп бора, ученые выявили взаимодействие коры и мантии между метасоматизмом с помощью флюидов, полученных из коры и из мантии, во время процессов океанической субдукции и континентальных столкновений. Таким образом, изотоп турмалина B может быть использован в качестве эффективного инструмента для определения источников и свойств флюидов в зонах глубокой субдукции.
