Une équipe de recherche dirigée par le professeur Sun Weidong de l’Institut d’océanologie de l’Académie chinoise des sciences (IOCAS) a révélé les interactions fluide-roche dans une zone de subduction peu profonde de l’avant-arc des Mariannes.
L’étude a été publiée dans Litho le 13 mai. Il s’agit d’une étude combinée de la pétrographie, de la chimie minérale et des isotopes B dans les roches métabasites récupérées des monts sous-marins Fantangisna et Asut Tesoru lors de la récente expédition 366 du Programme international de découverte des océans (IODP).
Les principaux objectifs sont de révéler les processus de déshydratation et les interactions fluide-roche dans la zone d’avant-arc des Mariannes et de contribuer à une compréhension globale du cycle B dans la zone de subduction peu profonde.
Les zones de subduction jouent un rôle crucial dans la médiation du cycle global des éléments et dans le maintien des bilans de masse géochimiques de la Terre. Des voies de fluides peuvent également exister dans l’avant-arc et jouer un rôle important dans le cycle des éléments et le bilan de masse géochimique dans les zones de subduction.
Les chercheurs ont découvert que les métabasites des monts sous-marins Fantangisna et Asut Tesoru étaient principalement constitués de minéraux d’altération à basse température, correspondant au métamorphisme des faciès zéolite à préhnite-pumpellyite. Les minéraux métamorphiques sont enrichis en éléments mobiles fluides (par exemple, B, As, Sb, Pb), fixant ainsi les concentrations de B de la croûte océanique subductée lors d’une subduction peu profonde (
« De plus, de Fantangisna à Asut Tesoru jusqu’aux monts sous-marins du sud de Chamorro, les valeurs δ11B des métabasites montrent généralement une tendance à la baisse, qui a très probablement été causée par une déshydratation métamorphique prograde », a déclaré Liu Haiyang, premier auteur de l’étude.
Les résultats de la modélisation de la déshydratation suggèrent que la déshydratation progressive du métamorphisme prograde peut généralement expliquer les signatures isotopiques B des laves de l’arc des Mariannes. Les fluides libérés des sédiments de la dalle subductée sous l’avant-arc sont caractérisés par des valeurs de δ11B plus faibles.
Ainsi, le manteau de l’avant-arc est un filtre important pour la frappe transversale de la systématique B dans les zones de subduction, qui se traduit par une signature B globale lourde dans les laves de l’arc des Mariannes. Cependant, les différentes compositions isotopiques B de deux groupes de laves de l’arc des Mariannes sont largement contrôlées par les ratios variables sédiments / croûte océanique altérée (AOC) causés par la subduction des monts sous-marins de Magellan.
Haiyang Liu et al, Interactions fluide-roche à faible profondeur dans la zone de subduction : informations sur les éléments traces et la composition isotopique B des métabasites de l’avant-arc des Mariannes, Litho (2022). DOI : 10.1016/j.lithos.2022.106730