Eine von Dr. Xun Wei und Dr. Xue-Fa Shi vom Ersten Institut für Ozeanographie des chinesischen Ministeriums für natürliche Ressourcen geleitete Studie präsentiert 40Ar-39Ar-Alter, geochemische und Sr-Nd-Pb-Hf-Isotopendaten von Laven von den Tiefseebergen Hemler, Vlinder und Il’ichev im Westpazifik. Die Forschung beleuchtet ihre Petrogenese und geodynamischen Prozesse.
Die Ergebnisse sind veröffentlicht im Journal Wissenschaft China Geowissenschaften.
Ozeanische Intraplattenvulkane mit linearer Altersentwicklung gehen im Allgemeinen auf das Schmelzen eines aufsteigenden Mantelplumes zurück. Viele Seamount-Gruppen weisen jedoch komplexe Alters-Entfernungs-Beziehungen auf, die sich mit der klassischen „Mantelplume-Hypothese“ nur schwer erklären lassen, weshalb ihre Entstehung umstritten ist.
Neue 40Ar-39Ar-Altersangaben von Laven der Hemler-, Vlinder- und Il’ichev-Seeberge im Westpazifik zeigen, dass diese nicht auf den alten Spuren der Hotspots von Macdonald, Arago, Rarotonga und Samoa liegen. Sie weisen jedoch ähnliche Sr-Nd-Pb-Hf-Isotopenzusammensetzungen auf wie die Plumes von Rarotonga und Samoa.
Die Forscher vermuten, dass in der Mittelkreide, als die Pazifische Platte über den Rarotonga-Hotspot zog, das Schmelzen des Rarotonga-Plumes die Tiefseeberge Vlinder (Hauptschildstadium), Pako und Ioah bildete. Die Materialien des Rarotonga-Plumes (und möglicherweise auch Samoas) wären durch Mantelkonvektion in die umgebende Asthenosphäre verteilt worden.
Diese diffusen Plume-Materialien würden unter Lithosphärenbrüchen, die im Magellan-Gebiet weit verbreitet sind, einer Dekompressionsschmelze unterliegen und nicht mit Hotspots in Zusammenhang stehende Hemler- sowie vor- und nachgelagerte Vlinder- und Il’ichev-Lava erzeugen.
Diese Studie weist darauf hin, dass die komplexe altersbedingte, räumliche und geochemische Beziehung zwischen Tiefseebergen mit plumeähnlicher Zusammensetzung im Westpazifik durch die vulkanische Erneuerung von Hotspots entlang bereits bestehender Bruchzonen, die ein Schmelzen diffuser Plume-Materialien unterhalb der mittelkreidezeitlichen Lithosphäre verursachten, und die bevorzugte Kanalisierung von Magmen durch bereits bestehende strukturelle Schwächen oder vulkanische Schächte gesteuert wird.
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Xun Wei et al., Geochronologische und geochemische Einschränkungen der Petrogenese und des geodynamischen Prozesses der Hemler-, Vlinder- und Il’ichev-Seamount-Laven im Nordwestpazifik, Wissenschaft China Geowissenschaften (2024). DOI: 10.1007/s11430-024-1327-0