A Geochemical Investigation of Oxygen Fugacity in the Marianas Subduction Factory
Notice bibliographique
Résumé
Oxygen fugacity is a fundamental thermodynamic property that describes reduction-oxidation (redox) equilibria in the solid Earth. It controls material transfer from the interior to the exterior of the planet by dictating the speciation of multi-valent elements (e.g., Fe, V, S). Oceanic crust ages and oxidizes as it moves from spreading centers to subduction zones, where it returns to the mantle in modified form. Subducting slabs release H2O-rich fluids and SiO2-rich melts to the mantle wedge in subduction zones, contributing significantly to the isotopic and major, trace, and volatile element composition of arc and back-arc magmas, however the effect that the oxidized nature of subducting slabs on arc basalts remains unclear. Arc basalts have a higher proportion of oxidized (Fe3+) relative to reduced (Fe2+) iron, expressed as the Fe3+/ΣFe ratio, than do mid-ocean ridge basalts (MORB) but there is disagreement as to whether this arises due to shallow level differentiation processes (e.g., crystal fractionation, crustal assimilation, degassing) in the arc crust or to differences in the f O2 of the mantle source. This thesis addresses this problem by examining the oxidation state of Fe and other transition element proxies for f O2 in (1) altered oceanic crust prior to subduction, (2) modern eruptive products from the active Mariana arc and back-arc, and (3) eruptive products representative of subduction initiation and margin evolution in the Marianas. Melt inclusions and submarine glasses record variable magmatic compositions that have the potential to record changes in magma chemistry during crystal fractionation and volcanic degassing. Recent innovations in synchrotron technologies have made studies of Fe redox possible in situ, on small scales (>10 microns), allowing direct observation of changes in Fe redox during shallow level differentiation processes in arc and back-arc magmas. This study reports observations of Fe redox variation from several Mariana arc volcanic centers as well as from the Mariana trough, demonstrating that shallow level differentiation processes are not responsible for generating the oxidized nature of arc basalts. Constraints for mantle source f O2 show that the mantle wedge is more oxidized than MORB source mantle and link this oxidation to influence from recycling slab fluids. Additionally, we explore other transition row element proxies for fO2 and show that these proxies need not preclude oxidized mantle wedge conditions in the Marianas. We examine changes in Fe redox in samples that record subduction initiation and margin evolution, demonstrating that in zones of melt generation within
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».