The link between seawater magnesium concentrations and anhydrite formation in the ocean crust
Notice bibliographique
Résumé
Subseafloor hydrothermal systems exert a strong control on the chemical composition of the ocean. Likewise, the chemical composition of the ocean impacts the chemical and physical reactions that happen during hydrothermal circulation, although this has been less well considered. We present a 2D model of basalt alteration under hydrothermal conditions, exploring how changes in major seawater ion concentration over geologic time affect anhydrite (CaSO 4 ) formation in the oceanic crust. Anhydrite precipitation plays a key role in influencing the permeability structure of the ocean crust and acts as a sink for sulfur in the global biogeochemical sulfur cycle, one of the major biogeochemical cycles that regulates Earth’s redox state over geologic time. We develop a fully-coupled 2D reactive transport model to simulate the alteration of fresh mid-ocean ridge basalt by circulating seawater. We verify the model by comparing it to measured vent fluid chemistry and associated alteration mineralogy observed in modern drill cores. We then conduct a series of experiments, systematically changing the chemical composition of seawater to evaluate the impact these changes have on alteration and anhydrite formation. Model results support that the largest controls on the amount of anhydrite precipitation in the oceanic crust are sulfate and calcium concentrations in the ocean, and show that magnesium concentrations exert a strong control on the depth and distribution of anhydrite precipitation. The model results suggest that with the chemistry of certain oceans—in particular low magnesium-calcium ratios and higher magnesium and sulfate concentrations—there may have been significantly shallower anhydrite precipitation, with implications for the permeability structure of the crust and therefore extent of hydrothermal alteration. We suggest that the shallowing of the depth of anhydrite precipitation due to higher magnesium concentrations is via the impact of higher seawater magnesium concentrations on clay formation, which also modulates the pH of fluids during hydrothermal circulation. We speculate that, over Earth’s history, changes in the seawater magnesium, sulfate, and calcium concentrations may have influenced the amount and distribution of anhydrite in hydrothermally altered ocean crust, thus affecting crustal permeability structures, with consequences for key global biogeochemical cycles (e.g. sulfur, calcium).
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».