Geochemical evidence for a widespread mantle re-enrichment 3.2 billion years ago: implications for global-scale plate tectonics
Notice bibliographique
Résumé
Progressive mantle melting during the Earth's earliest evolution led to the formation of a depleted mantle and a continental crust enriched in highly incompatible elements. Re-enrichment of Earth's mantle can occur when continental crustal materials begin to founder into the mantle by either subduction or, to a lesser degree, by delamination processes, profoundly affecting the mantle's trace element and volatile compositions. Deciphering when mantle re-enrichment/refertilization became a global-scale process would reveal the onset of efficient mass transfer of crust to the mantle and potentially when plate tectonic processes became operative on a global-scale. Here we document the onset of mantle re-enrichment/refertilization by comparing the abundances of petrogenetically significant isotopic values and key ratios of highly incompatible elements compared to lithophile elements in Archean to Early-Proterozoic mantle-derived melts (i.e., basalts and komatiites). Basalts and komatiites both record a rapid-change in mantle chemistry around 3.2 billion years ago (Ga) signifying a fundamental change in Earth geodynamics. This rapid-change is recorded in Nd isotopes and in key trace element ratios that reflect a fundamental shift in the balance between fluid-mobile and incompatible elements (i.e., Ba/La, Ba/Nb, U/Nb, Pb/Nd and Pb/Ce) in basaltic and komatiitic rocks. These geochemical proxies display a significant increase in magnitude and variability after ~3.2 Ga. We hypothesize that rapid increases in mantle heterogeneity indicate the recycling of supracrustal materials back into Earth's mantle via subduction. Our new observations thus point to a ≥ 3.2 Ga onset of global subduction processes via plate tectonics.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».