地球の世俗的な冷却による沈み込みグラコファンの安定

Blueschist to Eclogiteへの移行は、地震とアーク火山活動を引き起こす液体を放出する沈み込みゾーンを代表する主要な地球化学的造形プロセスの1つです。グラウコファンはブルースキスト相のインデックス油塩鉱物ですが、現代および初期の地球の多様な沈み込み体制におけるマントル深さでの安定性は実験的に決定されていません。ここでは、沈み込みシステムの熱勾配が減少すると、グラコファンの安定性の最大深度が増加することを示します。冷たい沈み込みの地熱に沿って、グラコファンは安定したままです。深さ240 km、一方、それは脱水し、CAのように浅く崩壊します。温かい沈み込み地熱または原生代構造設定の下で40 kmの深さ。我々の結果は、地球の世俗的な冷却がグラコファンの安定性を拡大し、その結果、地球のより深い内部への水の輸送を可能にし、沈み込み帯に沿ったアークのマグマ主義、火山活動、地震活動を抑制したことを意味します。

The blueschist to eclogite transition is one of the major geochemical-metamorphic processes typifying the subduction zone, which releases fluids triggering earthquakes and arc volcanism. Although glaucophane is an index hydrous mineral for the blueschist facies, its stability at mantle depths in diverse subduction regimes of contemporary and early Earth has not been experimentally determined. Here, we show that the maximum depth of glaucophane stability increases with decreasing thermal gradients of the subduction system. Along cold subduction geotherm, glaucophane remains stable down ca. 240 km depth, whereas it dehydrates and breaks down at as shallow as ca. 40 km depth under warm subduction geotherm or the Proterozoic tectonic setting. Our results imply that secular cooling of the Earth has extended the stability of glaucophane and consequently enabled the transportation of water into deeper interior of the Earth, suppressing arc magmatism, volcanism, and seismic activities along subduction zones.