Morphology and impurity elements of zircon in the oceanic lithosphere at the Mid-Atlantic ridge axial zone (6°–13° N): Evidence of specifics of magmatic crystallization and postmagmatic transformations


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The paper presents newly obtained original data on the morphology, internal structure (as seen in cathodoluminescence images, CL), and composition of more than 400 zircon grains separated from gabbroids and plagiogranites (OPG) sampled at the axial zone of the Mid-Atlantic Ridge (MAR). The zircons were analyzed for REE by LA-ICP-MS and for Hf, U, Th, Y, and P by EPMA. Magmatic zircon in the gabbroids crystallized from differentiating magmatic melt in a number of episodes, as follows from systematic rimward increase in the Hf concentration, and also often from the simultaneous increase in the (U + Th) and (Y + P) concentrations. These tendencies are also discernible (although much less clearly) in zircons from the OPG. Zircon in the OPG is depleted in REE compared to the least modified zircons in the gabbro, which suggests that the OPG were derived via partial melting of gabbro in the presence of seawater-derived concentrated aqueous salt fluid. Another reason for the REE depletion might be simultaneous crystallization of zircon and apatite. The CL-dark sectors, which are found in practically all of the magmatic zircon grains, have Y/P (a.p.f.u.) ≫ 1 which most likely resulted from OH accommodation in the zircon structure, a fact suggesting that the OPG parental melt contained water. High-temperature hydrothermal processes induced partial to complete recrystallization of zircon (via dissolution-reprecepitation), a process that was associated with ductile and brittle deformations of the zircon-hosting rocks. The morphology of the hydrothermal zircons varies depending on pH and silica activity in the fluid from weakly corroded subhedral crystals with typical vermicular microtopography of the crystal faces to completely modified grains of colloform structure. Geochemically, the earlier hydrothermal transformations of the zircons resulted in their enrichment in La and other LREE, except only Ce, whose concentration, conversely, decreases compared to that of the unmodified magmatic zircons. The hydrothermal zircon displays a reduced Ce anomaly and its most altered domains typically host minute inclusions of xenotime, U and Th oxides and silicates, and occasionally also baddeleyite, which suggests that the hydrothermal fluid was reduced and highly alkaline. These features were acquired by the seawater-derived fluid when it circulated within the axial MAR zone area due to phase separation in the H2O–NaCl system and particularly as a result of fluid interaction with the abyssal peridotites of oceanic core complexes. Our data demonstrate that zircon is a sensitive indicator of tectonic and physicochemical processes in the oceanic crust.

Об авторах

L. Aranovich

Institute of the Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry (IGEM)

Автор, ответственный за переписку.
Email: lyaranov@igem.ru
Россия, Moscow, 119017

N. Bortnikov

Institute of the Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry (IGEM)

Email: lyaranov@igem.ru
Россия, Moscow, 119017

T. Zinger

Institute of Precambrian Geology and Geochronology

Email: lyaranov@igem.ru
Россия, St. Petersburg, 119991

S. Borisovskiy

Institute of the Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry (IGEM)

Email: lyaranov@igem.ru
Россия, Moscow, 119017

V. Matrenichev

Institute of the Earth’s Crust

Email: lyaranov@igem.ru
Россия, St. Petersburg, 119034

A. Pertsev

Institute of the Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry (IGEM)

Email: lyaranov@igem.ru
Россия, Moscow, 119017

E. Sharkov

Institute of the Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry (IGEM)

Email: lyaranov@igem.ru
Россия, Moscow, 119017

S. Skolotnev

Geological Institute (GIN)

Email: lyaranov@igem.ru
Россия, Moscow, 119017

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2017

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».