Evidencia isotópica de Hf para sedimentos pelágicos en la fuente de basaltos hawaianos

Área de la Ciencia:

• La geoquímica es la geoquímica.
• La geoquímica de los isótopos es la geoquímica de los isótopos.
• Petrología Petrología.

Sus antecedentes:

• Los basaltos de las islas oceánicas (OIB) proporcionan información sobre la composición y los procesos del manto.
• El origen de las fuentes del manto OIB, particularmente el papel de la corteza reciclada, es un debate clave en la geoquímica del manto.
• Los volcanes hawaianos son ejemplos clásicos de OIB, lo que los hace cruciales para comprender la evolución del manto.

Objetivo del estudio:

• Investigar la composición isotópica de los basaltos hawaianos para determinar la naturaleza de su fuente de manto.
• Para probar la hipótesis de que la corteza oceánica reciclada y los sedimentos contribuyen a la fuente de los basaltos de las islas oceánicas.
• Para restringir la participación de material del manto superior en la generación de basaltos de puntos calientes hawaianos.

Principales métodos:

• Medición de las relaciones isotópicas de plomo (Pb), oxígeno (O) y osmio (Os) en muestras de basalto hawaiano.
• Análisis isotópico de hafnio (Hf) de alta precisión de la lava de varios volcanes hawaianos.
• Comparación de las proporciones isotópicas medidas con las proporciones inferidas para la corteza oceánica reciclada y los sedimentos pelágicos.
• Análisis de las relaciones isotópicas plomo-hafnio (Pb-Hf).

Principales resultados:

• Las proporciones isotópicas de plomo, oxígeno y osmio en los basaltos hawaianos coinciden estrechamente con las esperadas para la corteza oceánica reciclada antigua.
• Los datos isotópicos del hafnio indican la presencia de antiguos sedimentos pelágicos dentro de la fuente del manto de las lavas hawaianas.
• Las tendencias isotópicas hiperbólicas de Pb-Hf sugieren que los componentes del manto superior no contribuyen significativamente a los basaltos de los puntos calientes hawaianos.

Conclusiones:

• Los hallazgos apoyan fuertemente la hipótesis de reciclaje, confirmando que la fuente del manto de los basaltos hawaianos incorpora antigua corteza oceánica subducida y sedimentos.
• Los datos isotópicos indican que el vulcanismo de puntos calientes en Hawai se alimenta principalmente de material litosférico reciclado, no de un manto superior prístino.
• Este estudio destaca la importancia de los procesos de subducción en la configuración de la evolución química a largo plazo del manto de la Tierra.