Characterization of the Paleoproterozoic Mantle beneath the Fennoscandian Shield: Geochemistry and Isotope Geology (Nd, Sr) of ~ 1.8 Ga Mafic Plutonic Rocks from the Transscandinavian Igneous Belt in Southeast Sweden
47
Citation
144
Reference
10
Related Paper
Citation Trend
Abstract:
Abstract Geochemistry and Sr-Nd isotope geochemistry of ca. 1.8 Ga, mafic intrusions of the Transscandinavian Igneous Belt (TIB-1) in the Fennoscandian shield were studied in southeastern Sweden. These rocks show LILE-LREE-enriched, HFSE-depleted, calc-alkaline, continental arc signatures in the north, grading to slightly less enriched, oceanic affinities southward. ∊Nd(1.80) values range from +2.0 to +0.7 and 87Sr/86Sr(1.80) from 0.7022 to 0.7029 (with one outlier at 0 and 0.7033), without correlation to fractionation (e.g., Mg#) or crustal contamination, indicating sources that are mildly depleted. The most depleted ratios occur in the south, trending with the geochemistry toward more enriched compositions northward. The sources represent depleted mantle wedge material that was subjected to enrichment not long before (TDM ca. 2.0 Ga), i.e., during the preceding arc subduction (2.1-1.82 Ga), and/or during the TIB-1 magmatism itself, by hydrous fluids with a sediment and/or melt input increasing northward. The TIB-1 magmatism occurred above a south(west)ward-retreating subduction zone along the continental margin of the juvenile Svecofennian continent at 1.81-1.76 Ga.Keywords:
Lile
Continental arc
Cite
Citations (6)
ماگماتیسم کلسیمی- قلیایی با سن پلیو ـ کواترنری در منطقه آذربایجان و شمال باختر ایران به شکل‌های گوناگون از جمله آتشفشان چینه‌ای، گنبد و روانه‌های آتشفشانی ظاهر شده و شامل آتشفشانی- آواری‌ها، بازالتهای آندزیتی، آندزیت، داسیت، ریوداسیت و ریولیت است. این مجموعه آتشفشانی با مرز دگرشیب بر روی واحدهای رسوبی با سن میوسن قرار دارد. بررسی ترکیب شیمیایی سنگهای حد واسط تا اسید نشان میدهد که ماگمای تشکیل دهنده سنگهای یاد شده کلسیمی- قلیایی است و با نسبت Na2O / K2O> 1مشخص میشود و در محدوده ماگماهای پتاسیم متوسط و متاآلومینوس قرار می‌گیرند. این سنگ‌ها غنی‌شدگی در LILE، و U و تهی‌شدگی در عناصر Y،Nb و HREE نشان می‌دهند. الگوی عناصر خاکی کمیاب این سنگ‌ها به شدت تفریق یافته است و فاقد بی‌هنجاری منفی Eu است.
محیط زمین‌ساختی این سنگ‌ها در محدوده کمانهای ماگمایی پس برخوردی و کمانهای حاشیه قاره‌ای فعال قرار می‌گیرد. ادامه همگرایی صفحههای عربستان و اوراسیا پس از برخورد در اواخر میو- پلیوسن به اوج خود رسیده و سبب ستبرشدگی، کوتاه شدگی و فراخاست قابل توجه پوسته در شمال باختر ایران و خاور ترکیه شده و فلات مرتفع ایران- ترکیه را به‌وجود آورده است. در اثر به‌هم خوردن و آشفتگی در ترازهای حرارتی و فراخاست، گوشته سست کر‌ه‌ای دچار ذوب بخشی با آهنگ کم، با حضور گارنت در بازمانده شده است و ماگمای بازی قلیایی تشکیل شده است. صعود ماگمای بازی داغ و استقرار آن در پوسته سبب توسعه ذوب بخشی در این ناحیه شده و ماگماهای اسیدی تشکیل شده است. این ویژگی باعث شده است که ابتدا ماگمای اسید از ذوب پوسته و محصولات پرتابی آن خارج شده و سپس ماگمای بازی قلیایی فوران کند، لذا وجود سری‌های معکوس آتشفشانی که در آن واحدهای بازالتی قلیایی اولیوین‌دار در بالا و سنگهای حدواسط تا اسیدی در زیر قرارگرفتهاند، از علائم فعالیت آتشفشانی دونمایی(بایمودال) در پلیو- کواترنر آذربایجان است. ماگمای هیبرید حاصل از آمیختگی ماگمای اسیدی با منشأ پوسته‌ای و بازی با منشأ گوشته مولد سنگهای حدواسط بوده است. ویژگیهای شیمیایی دو ماگما با هم متفاوت بوده و یکی از آنها خاصیت کلسیمی- قلیایی داشته و دیگری قلیایی- بازی است. در تحول ماگمایی سنگهای آتشفشانی پلیو-کواترنر آذربایجان فرایندهای (AFC) نیز مؤثر بوده است و این مسئله با شواهد کانی شناسی و نمودارهای تغییرات عناصر اصلی و جزئی قابل درک است. مقایسه شواهد زمین‌شناختی و ویژگیهای زمین‌شیمیایی واحدهای آتشفشانی شمال باختر ایران و خاور ترکیه در پلیو-کواترنر نشان میدهد که سیر تحولی یکسانی در تکوین ماگمای این مناطق وجود داشته است.
Lile
Cite
Citations (1)
Cite
Citations (0)
The Archean crust contains direct geochemical information of the Earth's early planetary differentiation. A major outstanding question in the Earth sciences is whether the volume of continental crust today represents nearly all that formed over Earth's history or whether its rates of creation and destruction have been approximately balanced since the Archean. Analysis of neodymium isotopic data from the oldest remnants of Archean crust suggests that crustal recycling is important and that preserved continental crust comprises fragments of crust that escaped recycling. Furthermore, the data suggest that the isotopic evolution of Earth's mantle reflects progressive eradication of primordial heterogeneities related to early differentiation.
Hadean
Early Earth
Cite
Citations (308)
Several lines of evidence indicate that the Archean upper crust was considerably more mafic than the present-day upper crust. There has been no significant change in REE and Th abundances in post-Archean clastic sedimentary rocks, suggesting that there has been no change in the composition of the upper crust during the post-Archean. This indicates that if there have been any additions to the post-Archean upper crust, they must have had similar composition to the upper crust itself. Geochemical modelling of REE and Th abundances in sedimentary rocks suggests that the minimum ratio of post-Archean to Archean upper crustal composition required to eliminate the Archean upper crustal trace element signature, within analytical uncertainty, is about 4:1. Such a model also is supported by isotopic data. Using plausible assumptions regarding the volume of Archean crust, isostatic relations, and extreme models of the earth's degassing history, it is proposed that approximately 65-75% of the continental crust formed during the period of 3.2-2.5 Ga, and that between 70-85% of the continental crust had formed by 2.5 Ga. Such a model is consistent with relatively constant continental freeboard during the past 2,500 million years. Thus, the constant freeboard model does not provide unique evidence for large-scale recycling of continental material through the mantle.
Cite
Citations (0)
Several lines of evidence indicate that the Archean upper crust was considerably more mafic than the present-day upper crust. There has been no significant change in REE and Th abundances in post-Archean clastic sedimentary rocks, suggesting that there has been no change in the composition of the upper crust during the post-Archean. This indicates that if there have been any additions to the post-Archean upper crust, they must have had similar composition to the upper crust itself. Geochemical modelling of REE and Th abundances in sedimentary rocks suggests that the minimum ratio of post-Archean to Archean upper crustal composition required to eliminate the Archean upper crustal trace element signature, within analytical uncertainty, is about 4:1. Such a model also is supported by isotopic data. Using plausible assumptions regarding the volume of Archean crust, isostatic relations, and extreme models of the earth's degassing history, it is proposed that approximately 65-75% of the continental crust formed during the period of 3.2-2.5 Ga, and that between 70-85% of the continental crust had formed by 2.5 Ga. Such a model is consistent with relatively constant continental freeboard during the past 2,500 million years. Thus, the constant freeboard model does not provide unique evidence for large-scale recycling of continental material through the mantle.
Cite
Citations (251)
Cite
Citations (0)
Cite
Citations (0)
Cite
Citations (0)