Experimental Evidence for Opposite Fluxes of Sodium, Potassium, and CO2 during Glaucophane Schist Interaction with Harzburgite and Websterite in Subduction Zones


Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

This paper reports the results of high-pressure experimental modeling of interaction between glaucophane schist and harzburgite or websterite for the evaluation of the influence of mantle material on the input–output of components and character of metasomatic transformations at the crust–mantle boundary in the subduction zone. In all experiments, glaucophane schist (proxy for oceanic crust) containing volatile components (H2O and CO2) incorporated in hydrous minerals (amphiboles, phengite, and epidote) and calcite was loaded into the bottom of each capsule and overlain by mantle material. During the experiments at a temperature of 800°C and a pressure of 2.9 GPa, which correspond to the conditions of a hot subduction zone, the schist underwent partial (up to 10%) eclogitization with the formation of the anhydrous assemblage omphacite + garnet + quartz ± magnesite ± potassic phase. Carbonate and a potassic phase were formed only in the experiments with websterite in the upper layer. A reaction zone was formed at the base of the websterite layer, where newly formed omphacite, quartz, and orthopyroxene replaced in part initial pyroxenes. Orthopyroxene and phlogopite (or an unidentified potassic phase) were formed in the reaction zone at the base of the harzburgite layer; among the initial minerals, only orthopyroxene relicts were preserved. Above the reaction zones produced by diffusion metasomatism, new phases developed locally, mainly at grain boundaries: newly formed orthopyroxene and magnesite were observed in harzburgite, and omphacite and quartz, in websterite. Alterations along grain boundaries extended much further than the reaction zones, which indicates that fluid infiltration dominated over diffusion in the experiments. The experiments demonstrated that the H2O–CO2 fluid with dissolved major components released from the glaucophane schist can produce mineral assemblages of different chemical compositions in mantle materials: Na-bearing in websterite and K-bearing in harzburgite. The complementary components, K2O and CO2 for the websterite layer and Na2O for the harzburgite layer, are fixed in the initial glaucophane schist layer. The distinguished separation of alkalis and CO2 at the crust–mantle boundary can affect the character of metasomatism in the mantle wedge, primary magma compositions, and the chemical evolution of the rocks of the subducting slab.

Ключевые слова

Об авторах

A. Perchuk

Faculty of Geology, Moscow State University; Korzhinsky Institute of Experimental Mineralogy, Russian Academy of Sciences

Автор, ответственный за переписку.
Email: alp@geol.msu.ru
Россия, Moscow, 119234; Chernogolovka, Moscow oblast, 142432

V. Yapaskurt

Faculty of Geology, Moscow State University

Email: alp@geol.msu.ru
Россия, Moscow, 119234

N. Zinovieva

Faculty of Geology, Moscow State University

Email: alp@geol.msu.ru
Россия, Moscow, 119234

M. Shur

Faculty of Geology, Moscow State University

Email: alp@geol.msu.ru
Россия, Moscow, 119234

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2018

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».