Subduktionszonen

@article{keith1971oceanfloor1,
    author = "Keith, M. L",
    title = "Ocean-floor convergence",
    year = "1971",
    journal = "A contrary view of global tectonics: Journal of Geology, v. 80, p. 249-276",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Keith, M. L., 1971, Ocean-floor convergence: A contrary view of global tectonics: Journal of Geology, v. 80, p. 249-276.}"
}

Detailstudien zur Seismizität mehrerer Subduktionszonen zeigen, dass flach einfallende Störungszonen in Tiefen von etwa 40 Kilometern steilere Winkel annehmen. Eine erhöhte nach unten gerichtete Körperkraft, die durch flache Phasenänderungen in der subduzierten ozeanischen Kruste resultiert, könnte die Ursache für diesen erhöhten Einfallswinkel sein. Zusätzlich können die mit Phasenänderungen verbundene Volumenreduktion ausreichend große Spannungen in benachbarten Gesteinen erzeugen, um die Seismizität der oberen Benioff-Zone zu verursachen.

@article{pennington1983role,
    author = "Pennington, Wayne D.",
    title = "Rolle flacher Phasenänderungen bei der Subduktion ozeanischer Kruste",
    year = "1983",
    journal = "Science",
    abstract = "Detailstudien zur Seismizität mehrerer Subduktionszonen zeigen, dass flach einfallende Störungszonen in Tiefen von etwa 40 Kilometern steilere Winkel annehmen. Eine erhöhte nach unten gerichtete Körperkraft, die durch flache Phasenänderungen in der subduzierten ozeanischen Kruste resultiert, könnte die Ursache für diesen erhöhten Einfallswinkel sein. Zusätzlich können die mit Phasenänderungen verbundene Volumenreduktion ausreichend große Spannungen in benachbarten Gesteinen erzeugen, um die Seismizität der oberen Benioff-Zone zu verursachen.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.220.4601.1045",
    doi = "10.1126/science.220.4601.1045",
    number = "4601",
    pages = "1045-1047",
    volume = "220"
}

@misc{pennington1983role2,
    author = "Pennington, W. D",
    title = "Rolle von Phasenänderungen in flachen Zonen bei der Subduktion ozeanischer Kruste",
    year = "1983",
    howpublished = "Science, v. 220, p. 1045-1047",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Pennington, W. D., 1983, Rolle von Phasenänderungen in flachen Zonen bei der Subduktion ozeanischer Kruste: Science, v. 220, p. 1045-1047.}"
}

@article{kimura1995peeling,
    author = "Kimura, Gaku und Ludden, John",
    title = "Peeling oceanic crust in subduction zones",
    year = "1995",
    journal = "Geology",
    url = "https://doi.org/10.1130/0091-7613(1995)023<0217:pocisz>2.3.co;2",
    doi = "10.1130/0091-7613(1995)023<0217:pocisz>2.3.co;2",
    number = "3",
    pages = "217",
    volume = "23"
}

@article{prouteau1999fluidpresent,
    author = "Prouteau, G. und Scaillet, B. und Pichavant, M. und Maury, R. C.",
    title = "Fluid-present melting of ocean crust in subduction zones",
    year = "1999",
    journal = "Geology",
    url = "https://doi.org/10.1130/0091-7613(1999)027<1111:fpmooc>2.3.co;2",
    doi = "10.1130/0091-7613(1999)027<1111:fpmooc>2.3.co;2",
    number = "12",
    pages = "1111",
    volume = "27"
}

@incollection{gerya2011intraoceanic,
    author = "Gerya, T. V.",
    title = "Intra-ozeanische Subduktionszonen",
    year = "2011",
    booktitle = "Frontiers in Earth Sciences",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-540-88558-0\_2",
    doi = "10.1007/978-3-540-88558-0\_2",
    pages = "23-51"
}

@article{bentham2014scattering,
    author = "Bentham, H. L. M. und Rost, S.",
    title = "Streuung unter den Subduktionszonen des westlichen Pazifiks: Belege für ozeanische Kruste im oberen Mantel",
    year = "2014",
    journal = "Geophysical Journal International",
    url = "https://doi.org/10.1093/gji/ggu043",
    doi = "10.1093/gji/ggu043",
    number = "3",
    pages = "1627-1641",
    volume = "197"
}

Subduktionszonen sind tektonische Ausdrücke konvergenter Plattengrenzen, an denen Krustenfelsen in den darüberliegenden Mantelkeil herabsteigen und mit diesem interagieren. Sie sind das geodynamische System, das mafische Bogenvulkanite über ozeanischen Subduktionszonen, aber hoch- bis ultrahochdruckmetamorphe Gesteine in kontinentalen Subduktionszonen erzeugt. Während die metamorphen Gesteine petrologische Aufzeichnungen der orogenen Prozesse liefern, wenn herabsteigende Krustenfelsen unter dem Mantelkeil in Tiefen vom Vorbogen bis zum Unterbogen entwässern und anataxisieren, liefern die Bogenvulkanite geochemische Aufzeichnungen des Massentransfers vom subduzierenden Plattenstück zum Mantelkeil in dieser Periode, obwohl der Mantelkeil später teilweise geschmolzen wird. Während der Mantelkeil, der dem subduzierenden ozeanischen Plattenstück aufliegt, asthenosphärischen Ursprungs ist, ist derjenige, der dem herabsteigenden kontinentalen Plattenstück aufliegt, lithosphärischen Ursprungs, wobei er unter den Kernen alt, aber unter den Randbögen jung ist. In beiden Fällen wird die Basis des Mantelkeils während der gekoppelten Subduktion von Platte und Keil abgekühlt. Metamorphe Entwässerung ist während der Subduktion von Krustenfelsen prominent und führt zu wässrigen Lösungen, die in flüchtigen inkompatiblen Elementen angereichert sind. Sobald das subduzierende Plattenstück vom Mantelkeil entkoppelt wird, wird die Platte-Mantel-Grenzfläche durch seitliches Eindringen des asthenosphärischen Mantels erhitzt, um Entwässerungsschmelzen von Gesteinen in der Oberfläche des herabsteigenden Plattenstücks und der metasomatisierten Mantelkeilbasis zu ermöglichen. Daher ändert sich das tektonische Regime der Subduktionszonen sowohl in der Zeit als auch im Raum in Bezug auf ihre Strukturen, Eingaben, Prozesse und Produkte. Ophiolite dokumentieren die tektonische Umwandlung von Meeresboden-Ausbreitung zu ozeanischer Subduktion unter dem kontinentalen Rand, während ultrahochtemperaturo metamorphe Ereignisse die tektonische Umwandlung von Kompression zu Extension in Orogenen markieren.

@article{zheng2016continental,
    author = "Zheng, Yong-Fei und Chen, Yi-Xiang",
    title = "Kontinentale versus ozeanische Subduktionszonen",
    year = "2016",
    journal = "National Science Review",
    abstract = "Subduktionszonen sind tektonische Ausdrücke konvergenter Plattengrenzen, an denen Krustenfelsen in den darüberliegenden Mantelkeil herabsteigen und mit diesem interagieren. Sie sind das geodynamische System, das mafische Bogenvulkanite über ozeanischen Subduktionszonen, aber hoch- bis ultrahochdruckmetamorphe Gesteine in kontinentalen Subduktionszonen erzeugt. Während die metamorphen Gesteine petrologische Aufzeichnungen der orogenen Prozesse liefern, wenn herabsteigende Krustenfelsen unter dem Mantelkeil in Tiefen vom Vorbogen bis zum Unterbogen entwässern und anataxisieren, liefern die Bogenvulkanite geochemische Aufzeichnungen des Massentransfers vom subduzierenden Plattenstück zum Mantelkeil in dieser Periode, obwohl der Mantelkeil später teilweise geschmolzen wird. Während der Mantelkeil, der dem subduzierenden ozeanischen Plattenstück aufliegt, asthenosphärischen Ursprungs ist, ist derjenige, der dem herabsteigenden kontinentalen Plattenstück aufliegt, lithosphärischen Ursprungs, wobei er unter den Kernen alt, aber unter den Randbögen jung ist. In beiden Fällen wird die Basis des Mantelkeils während der gekoppelten Subduktion von Platte und Keil abgekühlt. Metamorphe Entwässerung ist während der Subduktion von Krustenfelsen prominent und führt zu wässrigen Lösungen, die in flüchtigen inkompatiblen Elementen angereichert sind. Sobald das subduzierende Plattenstück vom Mantelkeil entkoppelt wird, wird die Platte-Mantel-Grenzfläche durch seitliches Eindringen des asthenosphärischen Mantels erhitzt, um Entwässerungsschmelzen von Gesteinen in der Oberfläche des herabsteigenden Plattenstücks und der metasomatisierten Mantelkeilbasis zu ermöglichen. Daher ändert sich das tektonische Regime der Subduktionszonen sowohl in der Zeit als auch im Raum in Bezug auf ihre Strukturen, Eingaben, Prozesse und Produkte. Ophiolite dokumentieren die tektonische Umwandlung von Meeresboden-Ausbreitung zu ozeanischer Subduktion unter dem kontinentalen Rand, während ultrahochtemperaturo metamorphe Ereignisse die tektonische Umwandlung von Kompression zu Extension in Orogenen markieren.",
    url = "https://doi.org/10.1093/nsr/nww049",
    doi = "10.1093/nsr/nww049",
    number = "4",
    pages = "495-519",
    volume = "3"
}

@article{chan2020hydrated,
    author = "Chan, Melanie",
    title = "Hydratischer ozeanischer Krustenbereich unterstützt günstige Plattentektonik in Subduktionszonen",
    year = "2020",
    journal = "Temblor",
    url = "https://doi.org/10.32858/temblor.105",
    doi = "10.32858/temblor.105"
}

@article{turner2022sediment,
    author = "Turner, Stephen J. und Langmuir, Charles H.",
    title = "Sediment und ozeanische Kruste schmelzen beide an Subduktionszonen",
    year = "2022",
    journal = "Earth and Planetary Science Letters",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.epsl.2022.117424",
    doi = "10.1016/j.epsl.2022.117424",
    pages = "117424",
    volume = "584"
}

@inproceedings{schwarzenbach2025sulfur,
    author = "Schwarzenbach, Esther",
    title = "Sulfur cycling in oceanic lithosphere: from mid-ocean ridges to subduction zones",
    year = "2025",
    booktitle = "Goldschmidt2025 abstracts",
    url = "https://doi.org/10.7185/gold2025.29803",
    doi = "10.7185/gold2025.29803"
}

Boron besitzt zwei stabile Isotope, 10B und 11B, die während geologischer Prozesse stark fraktioniert werden. Sie wurden weit verbreitet verwendet, um Fluidbewegungen in Subduktionszonen zu verfolgen. Die temperaturabhängige Gleichgewichtsfraktionierung von Bor-Isotopen hängt von der Bor-Koordination in den Bor-haltigen Mineralen und Fluiden ab. In Blauschiefer- und Eklogitfazies-Gesteinen unter hohem Druck sind Omphazit (Cpx), Amphibol und Weißserpentin die dominanten Bor-Host-Mineralien. Dennoch wurden verschiedene kristallographische Mechanismen der Bor-Substitution in Cpx vorgeschlagen, die erste Ordnung Implikationen für die Bor-Isotopenfraktionierung während der Plattentiefenentwässerung und der Eklogitbildung haben. Daher ist eine Klärung der Bor-Koordination in Klinopyroxen wünschenswert, aber eine direkte Bestimmung der Bor-Koordination in Silikaten auf der Spurenelementebene ist technisch nicht möglich. In dieser Studie haben wir daher die Bor-Koordination in Omphazit, Glaukophan und Glimmer indirekt durch die Untersuchung der Bor-Isotopenfraktionierung in natürlichen Gesteinen bestimmt. Wir untersuchten eine Reihe von sechs verschiedenen Turmalin-haltigen Reaktionszonen-Gesteinen aus dem Hochdruckbereich (HP) mélange auf der Insel Syros, die bei etwa 0,7 GPa und 430 °C entstanden. Die Gesteine zeigen die Paragenese Turmalin + Phengit + Omphazit + Glaukophan im texturalen Gleichgewicht, was die Möglichkeit bietet, die Gleichgewichts-Bor-Isotopenfraktionierung zwischen diesen Mineralien zu bestimmen. Die Anteile von trigonal und tetraedrisch koordiniertem Bor in Omphazit, Glaukophan und Phengit wurden dann aus der jeweiligen Bor-Isotopenfraktionierung gegenüber Turmalin geschätzt. Die Bor-Isotopenfraktionierung zwischen Phengit und Turmalin beträgt -14,7 ±0,6 ‰ und -12,4 ±0,8 ‰ zwischen Omphazit und Turmalin. Die Bor-Isotopenzusammensetzung in Omphazit ist 2,5 ±1,6 ‰ schwerer als in Phengit. Zwischen Glaukophan und Phengit wurde kein signifikanter Unterschied festgestellt. Aus diesen Ergebnissen schließen wir, dass Bor in Omphazit überwiegend tetraedrisch koordiniert ist (84 ±6 % des gesamten Bors) mit einem geringen Anteil an trigonal koordiniertem Bor (16 ±6 %).

@misc{xu2025boron,
    author = "Xu, Jie und Marschall, Horst R. und Gerdes, Axel",
    title = "Boron-Isotopenfraktionierung während der Entwässerung der ozeanischen Kruste in Subduktionszonen: Bor-Koordination in Omphazit",
    year = "2025",
    abstract = "Boron besitzt zwei stabile Isotope, 10B und 11B, die während geologischer Prozesse stark fraktioniert werden. Sie wurden weit verbreitet verwendet, um Fluidbewegungen in Subduktionszonen zu verfolgen. Die temperaturabhängige Gleichgewichtsfraktionierung von Bor-Isotopen hängt von der Bor-Koordination in den Bor-haltigen Mineralen und Fluiden ab. In Blauschiefer- und Eklogitfazies-Gesteinen unter hohem Druck sind Omphazit (Cpx), Amphibol und Weißserpentin die dominanten Bor-Host-Mineralien. Dennoch wurden verschiedene kristallographische Mechanismen der Bor-Substitution in Cpx vorgeschlagen, die erste Ordnung Implikationen für die Bor-Isotopenfraktionierung während der Plattentiefenentwässerung und der Eklogitbildung haben. Daher ist eine Klärung der Bor-Koordination in Klinopyroxen wünschenswert, aber eine direkte Bestimmung der Bor-Koordination in Silikaten auf der Spurenelementebene ist technisch nicht möglich. In dieser Studie haben wir daher die Bor-Koordination in Omphazit, Glaukophan und Glimmer indirekt durch die Untersuchung der Bor-Isotopenfraktionierung in natürlichen Gesteinen bestimmt. Wir untersuchten eine Reihe von sechs verschiedenen Turmalin-haltigen Reaktionszonen-Gesteinen aus dem Hochdruckbereich (HP) m\&\#233;lange auf der Insel Syros, die bei etwa 0,7\&\#160;GPa und 430 \&\#176;C entstanden. Die Gesteine zeigen die Paragenese Turmalin + Phengit + Omphazit + Glaukophan im texturalen Gleichgewicht, was die Möglichkeit bietet, die Gleichgewichts-Bor-Isotopenfraktionierung zwischen diesen Mineralien zu bestimmen. Die Anteile von trigonal und tetraedrisch koordiniertem Bor in Omphazit, Glaukophan und Phengit wurden dann aus der jeweiligen Bor-Isotopenfraktionierung gegenüber Turmalin geschätzt. Die Bor-Isotopenfraktionierung zwischen Phengit und Turmalin beträgt -14,7 \&\#177;0,6 \&\#8240; und -12,4 \&\#177;0,8 \&\#8240; zwischen Omphazit und Turmalin. Die Bor-Isotopenzusammensetzung in Omphazit ist 2,5 \&\#177;1,6 \&\#8240; schwerer als in Phengit. Zwischen Glaukophan und Phengit wurde kein signifikanter Unterschied festgestellt. Aus diesen Ergebnissen schließen wir, dass Bor in Omphazit überwiegend tetraedrisch koordiniert ist (84 \&\#177;6 \% des gesamten Bors) mit einem geringen Anteil an trigonal koordiniertem Bor (16 \&\#177;6 \%).",
    url = "https://doi.org/10.5194/egusphere-egu24-19863",
    doi = "10.5194/egusphere-egu24-19863"
}