Учёные Университета Тохоку выявили следы плавления от распада лавсонита в ксенолите

Исследователи из Университета Тохоку совместно с коллегами из JAMSTEC, Байройтского университета и Университета Эхимэ обнаружили свидетельства плавления пород под действием высвобождения воды из минералов в недрах плато Колорадо, сообщает tohoku.ac.jp. Изучив древний ксенолит эклогита под микроскопами высокого разрешения, авторы зафиксировали микроскопические следы распада лавсонита — водосодержащего минерала высоких давлений, вызвавшего частичное плавление породы tohoku.ac.jptohoku.ac.jptohoku.ac.jpОткрыть источник ↗. Ученые охарактеризовали эту находку как первое подтверждение частичного плавления природной породы из-за дегидратации лавсонита tohoku.ac.jptohoku.ac.jptohoku.ac.jpОткрыть источник ↗.

Около 28 миллионов лет назад плита Фараллон, погружавшаяся под Североамериканскую плиту, выделила воду в мантию в ходе события, известного как Великая гидратация. Этот процесс сопровождался поднятием коры и взрывными извержениями, вынесшими глубинные породы на поверхность.

Микроструктурные следы нагрева

Электронная микроскопия образца выявила структурные изменения в омфаците — одном из главных минералов эклогита, а также изолированные микрокарманы стекла с высоким содержанием кремнезема tohoku.ac.jptohoku.ac.jptohoku.ac.jpОткрыть источник ↗. Такие образования показывают, что порода нагревалась до температур свыше 800°C, вызвавших частичное плавление tohoku.ac.jptohoku.ac.jptohoku.ac.jpОткрыть источник ↗. Сам лавсонит не сохранился, однако оставил характерные минеральные ассоциации и следы расплава, возникшие при его термическом распаде tohoku.ac.jptohoku.ac.jptohoku.ac.jpОткрыть источник ↗.

Расчеты авторов показали, что термическое воздействие было кратковременным. По оценкам ученых, нагрев продолжался менее 10 лет при условии прямого контакта фрагмента с магмой при температуре около 1100°C tohoku.ac.jptohoku.ac.jptohoku.ac.jpОткрыть источник ↗.

Двухстадийный подъем ксенолита

Полученные данные указывают на двухэтапный путь породы из глубин Земли на поверхность. На первом этапе горячая магма захватила фрагмент эклогита и транспортировала его вверх, вызвав быстрый нагрев и распад лавсонита tohoku.ac.jptohoku.ac.jptohoku.ac.jpОткрыть источник ↗. Затем порода остыла на глубине менее 60 километров tohoku.ac.jptohoku.ac.jptohoku.ac.jpОткрыть источник ↗.

На втором этапе отдельное взрывное вулканическое событие доставило ксенолит на поверхность, сохранив стеклообразные микрокарманы в минеральной матрице tohoku.ac.jptohoku.ac.jptohoku.ac.jpОткрыть источник ↗. Результаты раскрывают детали взаимодействия флюидов и магмы в зонах древней субдукции.