Hvordan påvirker oceaniske anoxiske hændelser oxygenfugacity af konvergerende margin-magmaer?

Granitoider er klassificeret i magnetit-serier og ilmenit-serier, og førstnævnte har højere iltfugacitet end sidstnævnte. Magmatisk oxygenfugacity er en nøglefaktor i styringen af ​​mineraliseringstypen.

Generelt oxideres buemagmaerne og danner granitoider i magnetitserien. Der er dog også granitoider i ilmenitserien med konvergerende marginer. De kontrollerende faktorer for dannelsen af ​​disse to serier af granitoider er kontroversielle.

Ved at kombinere den tidsmæssige fordeling og geokemiske sammensætninger af granitoider i Japan præsenterede et forskerhold ledet af prof. Sun Weidong fra Institut for Oceanologi ved Det Kinesiske Videnskabsakademi (IOCAS) ny indsigt i indflydelsen af ​​oceaniske anoxiske hændelser (OAE'er) på dannelse af ilmenit-serien granitoider i Japan.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Lithos .

Forskere fandt ud af, at de tidsmæssige fordelinger af ilmenit-seriens granitoider i Japan har en god korrelation med OAE'er.

Specifikt er det oprindelige udseende af ilmenit-seriens granitoider i Japan næsten samtidig med OAE 1a. Adskillige OAE'er forekom fortløbende fra 120 Ma til 86 Ma, og andelen af ​​ilmenit-serier steg gradvist i denne periode. Efter OAE 3 begyndte andelen af ​​magnetitseriens granitoider at stige, hvilket stemmer overens med OAE-gabet efter 86 Ma.

OAE'erne forekom hyppigt i Kridttiden og dannede store mængder reducerende sorte skifer på havbunden. Tidskonsistensen mellem ilmenit-seriens granitoider og OAE'erne indikerer en genetisk forbindelse mellem dem. De forskellige geokemiske sammensætninger mellem disse to serier granitoider understøtter denne hypotese.

Sammenlignet med magnetit-seriens granitoider har ilmenit-seriens granitoider lettere S-isotopsammensætninger og tungere O-isotopsammensætninger, som ligner S- og O-isotopsammensætningerne af sorte skifer.

Derudover indeholder ilmenit-seriens granitoider op til flere hundrede ppm CH₄ og også sjælden C₂ H₆ , mens granitoider i magnetitserien næsten ikke indeholder CH₄ og C₂ H₆ . Disse indikerer også, at store mængder af organisk-rige sedimenter er involveret i dannelsen af ​​ilmenit-seriens granitoider.

Forskerne fandt også, at Zn/Fe_T forholdet mellem ilmenit-serier er højere end for magnetit-serier, hvilket indikerer, at forskellig oxygenfugacity mellem disse to serier granitoider kom fra magmakilderne.

Disse sorte skifre, der blev dannet under OAE'er, blev subduceret i kappekiler, hvilket frigav reducerende væsker, der sænker iltfugaciteten af ​​kappe og konvergerende marginmagmaer, og danner granitoider i ilmenitserien.