The Redox State of the Asthenospheric Mantle and the Onset of Melting Beneath Mid‐Ocean Ridges

地质学 地幔(地质学) 热点(地质) 大洋中脊 地球科学 地球化学 地震学
作者
Fangyi Zhang,Shaocong Lai,Vincenzo Stagno,Li‐Hui Chen,Chao Zhang,Ren‐Zhi Zhu,Yu Zhu,Xiao‐Jun Wang,Jiangfeng Qin,Jixin Wang
出处
期刊:Journal Of Geophysical Research: Solid Earth [Wiley]
卷期号:129 (5) 被引量:3
标识
DOI:10.1029/2023jb027033
摘要

Abstract The redox state of the convective asthenospheric mantle governs the speciation of volatile elements such as carbon and, therefore, influences the depth at which (redox) melting can occur, with implications for seismic signals. Geophysical observations suggest the potential presence of carbonatite melts at a depth of 200–250 km. However, thermodynamic models indicate that the onset of (redox) melting would occur at 100–150 km for a mantle with 3%–4% of Fe 3+ /∑Fe. Here, we present a new oxybarometer that is based on the V/Sc exchange coefficient between olivine and the melt, which is insensitive to surficial alteration, volatile degassing, electron exchange reactions and fractional crystallization. By applying this method to primary mid‐ocean ridge basalts (MORBs) from Southwest Indian Ridge and East Pacific Rise, we demonstrate that the average oxygen fugacity ( f o 2 ) of MORBs corrected for the depth of formation is 0.78 ± 0.26 (1σ) log units above the fayalite‐magnetite‐quartz (FMQ) buffer, which is slightly more oxidized than previously estimated (near FMQ buffer). Our findings indicate that the convective asthenospheric mantle exhibits higher oxygen fugacity than the continental lithospheric mantle. Along an adiabat, carbonatitic melts can form from a CO 2 ‐bearing source at a depth of 200–250 km, explaining the asthenospheric mantle's electrical conductivity and seismic velocity anomaly.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
自信忻发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
维奈克拉应助妞妞采纳,获得10
1秒前
2秒前
小杜发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
稳重中心发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
冉容完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
7U发布了新的文献求助10
4秒前
江江发布了新的文献求助10
5秒前
Tabby完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
充电宝应助王桐采纳,获得10
7秒前
浮游应助畅快远山采纳,获得10
7秒前
曾长石发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
沁秋发布了新的文献求助10
8秒前
ljx完成签到,获得积分10
8秒前
花汀酒完成签到 ,获得积分10
8秒前
peng1发布了新的文献求助10
8秒前
完美世界应助电池博士采纳,获得10
9秒前
羊肉串和雪菲力完成签到,获得积分20
9秒前
ee发布了新的文献求助10
9秒前
乐乐应助zuihaodewomen采纳,获得10
10秒前
希望天下0贩的0应助dong采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
顾矜应助传统的大白采纳,获得10
10秒前
科目三应助传统的大白采纳,获得10
10秒前
科研通AI6应助传统的大白采纳,获得10
11秒前
隐形曼青应助传统的大白采纳,获得30
11秒前
扶光完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
Digital and Social Media Marketing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5625544
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4711411
关于积分的说明 14955483
捐赠科研通 4779507
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2553786
邀请新用户注册赠送积分活动 1515698
关于科研通互助平台的介绍 1475905