Basalto

Basaltos e eclogitas naturais foram investigados experimentalmente em uma série de temperaturas na faixa de pressão de 1 atm a 40 kb e com pressões de água de 1 a 10 kb. Algumas corridas também foram realizadas em sistemas sintéticos relacionados a 10 e 33 kb. Os dois tipos principais de magma reconhecidos por investigadores de campo—tipos de tefrito e basalto alcalino—parecem ser separados por divisões térmicas de equilíbrio a 1 atm. As divisões principais foram encontradas experimentalmente a pressões elevadas a ceder lugar a um novo conjunto de divisões térmicas de equilíbrio resultantes de uma nova mineralogia. A mudança das divisões térmicas de equilíbrio com a pressão leva à derivação das duas tendências principais de magma da mesma composição total. O comportamento de fusão dos basaltos e eclogitas indica que ambos são produtos de fusão parcial de uma rocha mais primitiva (por exemplo, peridotita de granada). Na região de geração de magma (abaixo de 60 km), o material parental, presumivelmente peridotita de granada, produz um magma eclogítico e sua fracionamento depende da granada e do omfacita da eclogita, não do plagioclásio e do clinopiroxênio de um magma basáltico. O aumento dos constituintes de granada no magma a alta pressão pela remoção eficaz de omfacita ou deslocamento da 'superfície' da fronteira granada-omfacita dará origem a um magma do tipo tefrito a baixa pressão. Da mesma forma, o aumento dos constituintes de omfacita no magma a alta pressão por meios físicos ou físico-químicos dará origem a um magma do tipo basalto alcalino a baixa pressão. Em geral, espera-se que magmas do tipo basalto alcalino sejam gerados a maiores profundidades do que magmas do tipo tefrito da mesma rocha fonte primária. O estabelecimento das duas séries principais de basalto ocorre na região de geração; uma diversificação menor adicional de cada série pode ocorrer após o emplacamento na ou na crosta por sedimentação cristalina, oxidação ou redução, fluxo de gás, contaminação e outros processos. Os magmas derivados são fortemente restringidos pelo curso da descensão térmica líquida imposta na geração. Os limites de pressão-temperatura estabelecidos experimentalmente sugerem que a transformação basalto-eclogita pode ser responsável pela descontinuidade de Mohoroviĉić sob os continentes, mas não sob os oceanos. O campo de estabilidade do basalto é drasticamente reduzido na presença de água, e a amphibolita é produzida. A fusão da amphibolita ocorre em uma faixa muito maior de temperatura do que o basalto. A 10 kb de pressão de água, o início da fusão da amphibolita se aproxima muito do de granito. A fusão parcial da amphibolita pode produzir líquidos anortósicos com um conteúdo relativamente baixo de anortita em temperaturas excepcionalmente baixas. A eclogita em si não é estável na presença de água e dá lugar à amphibolita ou à hornblendita de piroxênio. Magmas que cristalizam em basalto, gabro ou eclogita devem ter tido um baixo teor de água no momento da cristalização. Quinze análises de rocha e vinte e três análises de mineral, bem como numerosas análises químicas parciais de produtos experimentais, foram realizadas por J. H. Scoon no curso da investigação. Essas análises químicas referem-se a muitos problemas mineralógicos e petrológicos.

@article{doi101093petrology33342,
    author = "Yoder, H. S. and Tilley, C. E.",
    title = "Origem de Magmas de Basalto: Um Estudo Experimental de Sistemas Rochosos Naturais e Sintéticos",
    year = "1962",
    journal = "Journal of Petrology",
    abstract = "Basaltos naturais e eclogitas foram investigados experimentalmente em uma série de temperaturas na faixa de pressão de 1 atm a 40 kb e com pressões de água de 1 a 10 kb. Algumas corridas também foram realizadas em sistemas sintéticos relacionados a 10 e 33 kb. Os dois tipos principais de magma reconhecidos por investigadores de campo—tipos de tefrito e basalto alcalino—parecem ser separados por divisões térmicas de equilíbrio a 1 atm. As divisões principais foram encontradas experimentalmente em pressões elevadas a ceder lugar a um novo conjunto de divisões térmicas de equilíbrio resultantes de uma nova mineralogia. A mudança das divisões térmicas de equilíbrio com a pressão leva à derivação das duas tendências principais de magma da mesma composição total. O comportamento de fusão dos basaltos e eclogitas indica que ambos são produtos de fusão parcial de uma rocha mais primitiva (por exemplo, peridotito de granada). Na região de geração de magma (abaixo de 60 km), o material parental, presumido ser peridotito de granada, produz um magma eclogítico e sua fracionamento depende da granada e omfacita da eclogita, não do plagioclásio e clinopiroxênio de um magma basáltico. O aumento dos constituintes de granada no magma em alta pressão pela remoção eficaz de omfacita ou deslocamento da fronteira 'superfície' de granada-omfacita dará origem a um magma do tipo tefrito em baixa pressão. Da mesma forma, o aumento dos constituintes de omfacita no magma em alta pressão por meios físicos ou físico-químicos dará origem a um magma do tipo basalto alcalino em baixa pressão. Em geral, espera-se que magmas do tipo basalto alcalino sejam gerados em maiores profundidades do que magmas do tipo tefrito da mesma rocha fonte primária. O estabelecimento das duas séries principais de basalto ocorre na região de geração; uma diversificação menor adicional de cada série pode ocorrer após o emplacamento na ou na crosta por sedimentação cristalina, oxidação ou redução, fluxo de gás, contaminação e outros processos. Os magmas derivados são fortemente restringidos pelo curso da descensão térmica líquida imposta na geração. Os limites de pressão-temperatura estabelecidos experimentalmente sugerem que a transformação basalto-eclogita pode ser responsável pela descontinuidade de Mohoroviĉić sob os continentes, mas não sob os oceanos. O campo de estabilidade do basalto é drasticamente reduzido na presença de água, e a amphibolita é produzida. A fusão da amphibolita ocorre em uma faixa muito maior de temperatura do que o basalto. A 10 kb de pressão de água, o início da fusão da amphibolita se aproxima muito do de granito. A fusão parcial da amphibolita pode produzir líquidos anortósicos com um conteúdo relativamente baixo de anortita em temperaturas excepcionalmente baixas. A eclogita em si não é estável na presença de água e cede lugar à amphibolita ou piroxênio hornblendita. Magmas que cristalizam em basalto, gabro ou eclogita devem ter tido um baixo teor de água no momento da cristalização. Quinze análises de rocha e vinte e três análises de mineral, bem como numerosas análises químicas parciais de produtos experimentais, foram realizadas por J. H. Scoon durante o curso da investigação. Essas análises químicas referem-se a muitos problemas mineralógicos e petrológicos.",
    url = "https://doi.org/10.1093/petrology/3.3.342",
    doi = "10.1093/petrology/3.3.342",
    openalex = "W2333414322"
}

Este artigo resume os resultados dos três artigos anteriores desta série, que demonstraram a presença de um padrão de anomalias magnéticas, bilateralmente simétrico em relação ao cume da crista nos oceanos Pacífico, Atlântico e Índico. Ao assumir que o padrão é causado por uma sequência de blocos magnetizados normalmente e inversamente que foram produzidos pela expansão do fundo do mar nos eixos das cristas, demonstra-se que as sequências de blocos correspondem à mesma escala de tempo geomagnética. Tenta-se determinar as idades absolutas desta escala de tempo usando dados paleomagnéticos e paleontológicos. Discute-se o padrão de abertura dos oceanos e consideram-se as implicações para a deriva continental. Este padrão está em bom acordo com a deriva continental, em particular com a história da ruptura da Gondwana.

@article{doi101029jb073i006p02119,
    author = "Heirtzler, J. R. e Dickson, G. O. e Herron, E. M. e Pitman, Walter C. e Pichon, Xavier Le",
    title = "Anomalias magnéticas marinhas, inversões do campo geomagnético e movimentos do fundo oceânico e dos continentes",
    year = "1968",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Este artigo resume os resultados dos três artigos anteriores desta série, que demonstraram a presença de um padrão de anomalias magnéticas, bilateralmente simétrico em relação ao cume da crista nos oceanos Pacífico, Atlântico e Índico. Ao assumir que o padrão é causado por uma sequência de blocos magnetizados normalmente e inversamente que foram produzidos pela expansão do fundo do mar nos eixos das cristas, demonstra-se que as sequências de blocos correspondem à mesma escala de tempo geomagnética. Tenta-se determinar as idades absolutas desta escala de tempo usando dados paleomagnéticos e paleontológicos. Discute-se o padrão de abertura dos oceanos e consideram-se as implicações para a deriva continental. Este padrão está em bom acordo com a deriva continental, em particular com a história da ruptura da Gondwana.",
    url = "https://doi.org/10.1029/jb073i006p02119",
    doi = "10.1029/jb073i006p02119",
    openalex = "W2027477351",
    references = "doi101029jb073i006p01959, doi101029jb073i012p03661, doi101029jz072i008p02131, doi101038190854a0, doi101038199947a0, doi101038207343a0, doi101126science15437531164, doi101126science15437551405, doi101130petrologic1962599, openalexw2978227140, sykes1967mechanism"
}

@article{doi101038220683a0,
    author = "O’Hara, M. J.",
    title = "Are Ocean Floor Basalts Primary Magma?",
    year = "1968",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/220683a0",
    doi = "10.1038/220683a0",
    openalex = "W1997913310",
    references = "doi101180minmag196503426832, nicholls1965basalts"
}

@article{doi1010160012821x70900373,
    author = "Hart, Roger",
    title = "Troca química entre água do mar e basaltos do oceano profundo",
    year = "1970",
    journal = "Earth and Planetary Science Letters",
    url = "https://doi.org/10.1016/0012-821x(70)90037-3",
    doi = "10.1016/0012-821x(70)90037-3",
    openalex = "W2017697430",
    references = "doi1010160040195169900390, doi101029jb073i006p02119, doi101029jb073i018p05925, doi101029jz068i003p00937, doi101038190854a0, doi101038199947a0, doi101093petrology33342, doi101093petrology5182, doi10113000167606196576719ccooba20co2, doi101130petrologic1962599"
}

O conteúdo de terras raras de basaltos alcalinos-ricos, sub-saturados em sílica, erupcionados sobre placas oceânicas e continentais é consistente com sua derivação por pequenas quantidades de fusão parcial de peridotita de granada hidratada no topo da astenosfera, dentro da zona de baixa velocidade e baixo-Q do manto. As terras raras são fracionadas durante a fusão parcial pela retenção de terras raras pesadas em relação às terras raras leves no granada e clinopiroxênio no resíduo do manto. Concluímos a partir de um modelo de fusão que a quantidade de fusão de peridotita hidratada no topo da astenosfera e sua razão de clinopiroxênio-granada aumentam com a diminuição da espessura da placa litosférica seca subjacente. Assim, os basaltos potássicos derivados por fusão parcial de 0,5% de peridotita com uma razão de clinopiroxênio-granada de 0,3 provêm de profundidades maiores do que os nefelinitas (1% de fusão, razão de 1) e os basaltos alcalinos (2% de fusão, razão de 5). A convecção dentro da astenosfera parcialmente fundida estabelece um gradiente geotérmico adiabático e localiza fontes renováveis de magma em plumas ascendentes, ou pontos quentes, que permanecem relativamente estacionários em relação às placas litosféricas subjacentes. Diferentemente das regiões de origem dos basaltos de tialito de cristas oceânicas, as regiões de origem de peridotita dos basaltos alcalinos-ricos não parecem ter sido previamente empobrecidas em cátions grandes (Ba, Rb, terras raras leves) e geralmente possuem mais Sr e Pb radiogênicos. Se as regiões de origem de peridotita dos basaltos alcalinos-ricos tiverem proporções condritas de terras raras, o modelo de fusão parcial indica duas a cinco vezes a abundância condrita de terras raras na peridotita.

@article{doi101086627919,
    author = "Kay, Robert W. e Gast, P. W.",
    title = "O Conteúdo de Terras Raras e a Origem de Basaltos Alcalinos-Ricos",
    year = "1973",
    journal = "The Journal of Geology",
    abstract = "O conteúdo de terras raras de basaltos alcalinos-ricos, sub-saturados em sílica, erupcionados sobre placas oceânicas e continentais é consistente com sua derivação por pequenas quantidades de fusão parcial de peridotita de granada hidratada no topo da astenosfera, dentro da zona de baixa velocidade e baixo-Q do manto. As terras raras são fracionadas durante a fusão parcial pela retenção de terras raras pesadas em relação às terras raras leves no granada e clinopiroxênio no resíduo do manto. Concluímos a partir de um modelo de fusão que a quantidade de fusão de peridotita hidratada no topo da astenosfera e sua razão de clinopiroxênio-granada aumentam com a diminuição da espessura da placa litosférica seca subjacente. Assim, os basaltos potássicos derivados por fusão parcial de 0,5\% de peridotita com uma razão de clinopiroxênio-granada de 0,3 provêm de profundidades maiores do que os nefelinitas (1\% de fusão, razão de 1) e os basaltos alcalinos (2\% de fusão, razão de 5). A convecção dentro da astenosfera parcialmente fundida estabelece um gradiente geotérmico adiabático e localiza fontes renováveis de magma em plumas ascendentes, ou pontos quentes, que permanecem relativamente estacionários em relação às placas litosféricas subjacentes. Diferentemente das regiões de origem dos basaltos de tialito de cristas oceânicas, as regiões de origem de peridotita dos basaltos alcalinos-ricos não parecem ter sido previamente empobrecidas em cátions grandes (Ba, Rb, terras raras leves) e geralmente possuem mais Sr e Pb radiogênicos. Se as regiões de origem de peridotita dos basaltos alcalinos-ricos tiverem proporções condritas de terras raras, o modelo de fusão parcial indica duas a cinco vezes a abundância condrita de terras raras na peridotita.",
    url = "https://doi.org/10.1086/627919",
    doi = "10.1086/627919",
    openalex = "W2082257231"
}

Basaltos amostrados nas pernas 2 e 3 do Deep-Sea Drilling Project (DSDP) variam em idade de espalhamento do fundo do mar de 18 a 67×106 anos. Embora muitos dos basaltos estejam altamente alterados, vidro fresco geralmente está presente. Exceto no local 2–10, os vidros frescos são petrograficamente e geoquimicamente similares aos basaltos axiais do ridge do Atlântico Central (MAR). Não há diferenças sistemáticas de composição em função da distância do eixo do MAR. Dois locais contêm basaltos com fenocristais de olivina (Fo90), alto Mg/Mg + ΣFe, altas abundâncias de Ni e Cr, e muito baixas abundâncias de elementos litófilos de íons grandes (LIL). Estes basaltos são os melhores candidatos para magma primário recuperado do fundo do mar; a cristalização fracionada de tal basalto pode produzir os basaltos mais evoluídos típicos do MAR. Basaltos mais fracionados com fenocristais de clinopiroxênio ocorrem em dois outros locais, mas eles mantêm baixas abundâncias de elementos LIL. O local 2-10 contém augita titanífera e é relativamente enriquecido em elementos LIL. É improvável que este basalto tenha sido derivado por cristalização fracionada de tholeiitas empobrecidas em elementos LIL; em vez disso, o basalto do local 2-10 requer uma fonte de manto diferente. Estes resultados implicam que o basement do Atlântico Norte superior é predominantemente tholeiita empobrecida em elementos LIL.

@article{doi101029jb079i035p05507,
    author = "Frey, Frederick A. e Bryan, W. B. e Thompson, Geoffrey",
    title = "Atlantic ocean floor: Geochemistry and petrology of basalts from legs 2 and 3 of the Deep-Sea Drilling Project",
    year = "1974",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Basaltos amostrados nas pernas 2 e 3 do Deep-Sea Drilling Project (DSDP) variam em idade de espalhamento do fundo do mar de 18 a 67×106 anos. Embora muitos dos basaltos estejam altamente alterados, vidro fresco geralmente está presente. Exceto no local 2–10, os vidros frescos são petrograficamente e geoquimicamente similares aos basaltos axiais do ridge do Atlântico Central (MAR). Não há diferenças sistemáticas de composição em função da distância do eixo do MAR. Dois locais contêm basaltos com fenocristais de olivina (Fo90), alto Mg/Mg + ΣFe, altas abundâncias de Ni e Cr, e muito baixas abundâncias de elementos litófilos de íons grandes (LIL). Estes basaltos são os melhores candidatos para magma primário recuperado do fundo do mar; a cristalização fracionada de tal basalto pode produzir os basaltos mais evoluídos típicos do MAR. Basaltos mais fracionados com fenocristais de clinopiroxênio ocorrem em dois outros locais, mas eles mantêm baixas abundâncias de elementos LIL. O local 2-10 contém augita titanífera e é relativamente enriquecido em elementos LIL. É improvável que este basalto tenha sido derivado por cristalização fracionada de tholeiitas empobrecidas em elementos LIL; em vez disso, o basalto do local 2-10 requer uma fonte de manto diferente. Estes resultados implicam que o basement do Atlântico Norte superior é predominantemente tholeiita empobrecida em elementos LIL.",
    url = "https://doi.org/10.1029/jb079i035p05507",
    doi = "10.1029/jb079i035p05507",
    openalex = "W2143836610",
    references = "doi101007bf00371276, doi101007bf00372052, doi1010160012821x70900580, doi1010160012825268901475, doi1010160016703768901087, doi1010160016703770901109, doi101016s0012821x6880010x, doi101038242565a0, doi101093petrology33342, doi101139e67004"
}

Um conjunto de 35 vidros de basalto frescos coletados em profundidades de água >1000 m de 16 localidades na ou perto da Dorsal Juan de Fuca e 17 localidades em outras bacias do Atlântico e do Pacífico foram examinados petrograficamente e com microsonda. A maioria são tiolitas do tipo dorsal, mas abrangem toda a faixa de variedades normativas de quartzo a nefelina. Cada amostra contém sulfeto magmático. Estes são globos que ocorrem em vidro claro e são compostos de pirrotita finamente intercrescida, sulfeto de Cu-Fe e frequentemente pentlandita. Magnetita pode ser observada em alguns dos globos mais grosseiramente intercrescidos. As composições gerais de sulfetos incluem >10% Cu + Ni. Dados petrográficos e químicos sugerem que alguns basaltos erupcionaram em um estado saturado de sulfeto, e o restante estava quase saturado antes de serem resfriados rapidamente. Inclusões de vidro em fenocristais têm composições semelhantes ao vidro da matriz ou são relativamente empobrecidas em elementos que entram nos fenocristais hospedeiros. Em qualquer caso, suas concentrações de S são geralmente semelhantes ou maiores que as concentrações de S dos vidros da matriz. Isso e o caráter geralmente imaculado de basaltos frescos em relação a outros elementos voláteis e traços sugerem que o S em vidros é predominantemente juvenil. As concentrações de S dissolvidas no vidro variam de 1000 a 1800 ppm e exibem uma covariância linear quase perfeita com as concentrações de Fe. Como todos os vidros contêm sulfetos, essa relação implica que a concentração de Fe no magma controla a composição do gás em relação às espécies de oxigênio e enxofre. No entanto, a faixa moderada de concentração de Fe dos basaltos submarinos deste estudo corresponde a uma faixa em ƒs2 e ƒo2 de apenas cerca de meia ordem de magnitude cada. Ou seja, todos existiram sob essencialmente similares ƒs2 e ƒo2 em temperaturas equivalentes. A cristalização fracionada de olivina deve causar a exsolução de líquidos de sulfeto do magma, enquanto a fracionamento de plagioclase deve empurrar o líquido mais longe da saturação de sulfeto. No entanto, em modelos de fracionamento mais típicos envolvendo separação de plagioclase e olivina em uma proporção de ∼10:3, as composições do líquido são impulsionadas aproximadamente paralelas a um plano de saturação de sulfeto se for assumida temperatura constante. Assim, a cristalização fracionada não precisa envolver a separação de grandes quantidades de sulfeto. Muitos dos magmas basálticos submarinos mais juvenis e não fracionados são provavelmente saturados em sulfeto e contêm ∼900 ppm de S.

@article{doi101029jb081i023p04269,
    author = "Mathez, E. A.",
    title = "Solubilidade do enxofre e sulfetos magmáticos em vidro de basalto submarino",
    year = "1976",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Um conjunto de 35 vidros de basalto frescos coletados em profundidades de água >1000 m de 16 localidades na ou perto da Dorsal Juan de Fuca e 17 localidades em outras bacias do Atlântico e do Pacífico foram examinados petrograficamente e com microsonda. A maioria são tiolitas do tipo dorsal, mas abrangem toda a faixa de variedades normativas de quartzo a nefelina. Cada amostra contém sulfeto magmático. Estes são globos que ocorrem em vidro claro e são compostos de pirrotita finamente intercrescida, sulfeto de Cu-Fe e frequentemente pentlandita. Magnetita pode ser observada em alguns dos globos mais grosseiramente intercrescidos. As composições gerais de sulfetos incluem >10\% Cu + Ni. Dados petrográficos e químicos sugerem que alguns basaltos erupcionaram em um estado saturado de sulfeto, e o restante estava quase saturado antes de serem resfriados rapidamente. Inclusões de vidro em fenocristais têm composições semelhantes ao vidro da matriz ou são relativamente empobrecidas em elementos que entram nos fenocristais hospedeiros. Em qualquer caso, suas concentrações de S são geralmente semelhantes ou maiores que as concentrações de S dos vidros da matriz. Isso e o caráter geralmente imaculado de basaltos frescos em relação a outros elementos voláteis e traços sugerem que o S em vidros é predominantemente juvenil. As concentrações de S dissolvidas no vidro variam de 1000 a 1800 ppm e exibem uma covariância linear quase perfeita com as concentrações de Fe. Como todos os vidros contêm sulfetos, essa relação implica que a concentração de Fe no magma controla a composição do gás em relação às espécies de oxigênio e enxofre. No entanto, a faixa moderada de concentração de Fe dos basaltos submarinos deste estudo corresponde a uma faixa em ƒs2 e ƒo2 de apenas cerca de meia ordem de magnitude cada. Ou seja, todos existiram sob essencialmente similares ƒs2 e ƒo2 em temperaturas equivalentes. A cristalização fracionada de olivina deve causar a exsolução de líquidos de sulfeto do magma, enquanto a fracionamento de plagioclase deve empurrar o líquido mais longe da saturação de sulfeto. No entanto, em modelos de fracionamento mais típicos envolvendo separação de plagioclase e olivina em uma proporção de ∼10:3, as composições do líquido são impulsionadas aproximadamente paralelas a um plano de saturação de sulfeto se for assumida temperatura constante. Assim, a cristalização fracionada não precisa envolver a separação de grandes quantidades de sulfeto. Muitos dos magmas basálticos submarinos mais juvenis e não fracionados são provavelmente saturados em sulfeto e contêm ∼900 ppm de S.",
    url = "https://doi.org/10.1029/jb081i023p04269",
    doi = "10.1029/jb081i023p04269",
    openalex = "W2097756509",
    references = "doi1010160012821x70900373"
}

@article{doi1010160012821x7990013x,
    author = "Sun, Shen‐Su e Nesbitt, R.W. e Sharaskin, A.Ya.",
    title = "Características geoquímicas de basaltos de cristas oceânicas médias",
    year = "1979",
    journal = "Earth and Planetary Science Letters",
    url = "https://doi.org/10.1016/0012-821x(79)90013-x",
    doi = "10.1016/0012-821x(79)90013-x",
    openalex = "W2009446672",
    references = "doi101007bf00372052, doi1010160012821x73901295, doi1010160012821x76902193, doi1010160012821x78900535, doi1010160016703768901087, doi1010160016703769901264, doi1010160016703770900098, doi1010160025322764900192, doi101029jb079i035p05507, doi101038242565a0, doi101126science20043451003, openalexw1597830049"
}

Resumo As composições isotópicas de chumbo de rochas vulcânicas jovens de diferentes ambientes tectônicos possuem características distintas. Suas diferenças são avaliadas dentro do quadro da tectônica global e da diferenciação do manto. Os chumbo de ilhas oceânicas são, em geral, mais radiogênicos do que os chumbo de basalto de crista médio-oceânica (m.o.r.b.). Eles formam tendências lineares em gráficos de razão isotópica de chumbo. Muitas dessas tendências estendem-se em direção ao campo do m.o.r.b. Em gráficos de 207Pb/204Pb contra 206Pb/204Pb, suas inclinações são geralmente próximas de 0,1. Os chumbo de arcos insulares estão, em geral, confinados entre chumbo do tipo sedimentar e m.o.r.b., com inclinações de aproximadamente 0,30 em um gráfico de 207Pb/204Pb contra 206Pb/204Pb. Os dados isotópicos de Pb, Sr e Nd de vulcanismos havaianos são examinados de perto. Dados de cada ilha suportam um modelo de mistura de dois componentes. No entanto, há uma falta de correlação completa entre as ilhas, indicando heterogeneidade nos membros finais. Este modelo de mistura também poderia ser estendido para explicar dados da crista Iceland-Reykjanes e da crista do Atlântico a partir de 45° N. A heterogeneidade química e isotópica observada em rochas vulcânicas jovens é considerada um resultado da diferenciação e mistura do manto a longo e curto prazo. Dados isotópicos de chumbo de ilhas oceânicas são interpretados em termos de modelos de evolução do manto que envolvem heterogeneidade química e isotópica do manto a longo prazo (mais de 2 Ga). Os m.o.r.b. do tipo 'pluma' enriquecidos em elementos incompatíveis têm razões Th/U de aproximadamente 3,0 muito baixas e razões Rb/Sr de aproximadamente 0,04 muito altas para gerar os 208Pb e 87Sr observados, respectivamente, por longos períodos de tempo. A fracionamento de elementos no manto deve ter ocorrido muito recentemente. Esta conclusão também se aplica às fontes do manto para basaltos alcalinos e nefelinitas de ilhas oceânicas. A depleção de elementos incompatíveis nas fontes de m.o.r.b. é mais provavelmente devido à extração contínua de fundido silicatado e/ou fase fluida da zona de baixa velocidade ao longo do tempo geológico. Dados sobre isótopos de Pb, isótopos de Sr e elementos traço em rochas vulcânicas de arcos insulares são avaliados em termos de modelos de mistura envolvendo três componentes derivados de (1) wedge do manto sub-arcual, (2) desidratação ou fusão parcial da crosta oceânica subduzida e (3) contaminação da crosta continental. Em contraste com a relação entre as razões 87Sr/86Sr e 143Nd/144Nd de vulcanismos oceânicos, há uma falta geral de correlação entre as razões isotópicas de Pb e Sr, exceto que amostras com Pb muito radiogênico (206Pb/204Pb > 19,5) têm razões 87Sr/87Sr baixas (0,7028-0,7035). Estas amostras também têm razões Th/U de fonte inferidas (3,0-3,5) não altas o suficiente para suportar o crescimento a longo prazo de 208Pb. Os dados sugerem que suas fontes do manto têm depleção integrada a longo prazo em Rb, Th, U e REE leves. Os altos valores de 238U/204Pb (y a) exigidos pelos dados isotópicos de Pb são mais provavelmente devidos à depleção de Pb pela separação de uma fase sulfureta. As relações entre as razões isotópicas de Pb, Sr e Nd de rochas vulcânicas jovens poderiam ser explicadas pela migração simultânea ascendente de fase silicatada e/ou fase fluida e migração descendente de uma fase sulfureta em um manto em diferenciação.razão de uma fase sulfureta em um manto em diferenciação.

@article{doi101098rsta19800224,
    author = "Sun, Shen‐Su",
    title = "Estudo isotópico de chumbo em rochas vulcânicas jovens de dorsais oceânicas, ilhas oceânicas e arcos insulares",
    year = "1980",
    journal = "Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series A Mathematical and Physical Sciences",
    abstract = "Abstract As composições isotópicas de chumbo em rochas vulcânicas jovens de diferentes ambientes tectônicos possuem características distintas. Suas diferenças são avaliadas dentro do quadro da tectônica global e da diferenciação do manto. Os chumbo das ilhas oceânicas são, em geral, mais radiogênicos do que os chumbo do basalto de dorsal oceânica média (m.o.r.b.). Eles formam tendências lineares em gráficos de razão isotópica de chumbo. Muitas dessas tendências estendem-se em direção ao campo do m.o.r.b. Em gráficos de 207Pb/204Pb contra 206Pb/204Pb, suas inclinações são geralmente próximas de 0,1. Os chumbo dos arcos insulares estão, em geral, confinados entre os chumbo do tipo sedimento e m.o.r.b., com inclinações de aproximadamente 0,30 em um gráfico de 207Pb/204Pb contra 206Pb/204Pb. Os dados isotópicos de Pb, Sr e Nd de vulcanismos havaianos são examinados de perto. Os dados de cada ilha suportam um modelo de mistura de dois componentes. No entanto, há uma falta de correlação completa entre as ilhas, indicando heterogeneidade nos membros finais. Este modelo de mistura também poderia ser estendido para explicar dados da dorsal Iceland-Reykjanes e da dorsal do Atlântico a partir de 45° N. A heterogeneidade química e isotópica observada em rochas vulcânicas jovens é considerada um resultado da diferenciação e mistura do manto a longo e curto prazos. Os dados isotópicos de chumbo das ilhas oceânicas são interpretados em termos de modelos de evolução do manto que envolvem heterogeneidade química e isotópica do manto a longo prazo (mais de 2 Ga). Os m.o.r.b. do tipo 'pluma' enriquecidos em elementos incompatíveis têm razões Th/U de aproximadamente 3,0, que são muito baixas, e razões Rb/Sr de aproximadamente 0,04, que são muito altas, para gerar os 208Pb e 87Sr observados, respectivamente, por longos períodos de tempo. A fracionamento de elementos no manto deve ter ocorrido muito recentemente. Esta conclusão também se aplica às fontes do manto para basaltos alcalinos e nefelinitas de ilhas oceânicas. A depleção de elementos incompatíveis nas fontes do m.o.r.b. é mais provavelmente devido à extração contínua de magma silicatado e/ou fase fluida da zona de baixa velocidade ao longo do tempo geológico. Os dados sobre isótopos de Pb, isótopos de Sr e elementos traço em rochas vulcânicas de arcos insulares são avaliados em termos de modelos de mistura envolvendo três componentes derivados de (1) wedge do manto sub-arcual, (2) desidratação ou fusão parcial da crosta oceânica subducida e (3) contaminação da crosta continental. Em contraste com a relação entre as razões 87Sr/86Sr e 143Nd/144Nd de vulcanismos oceânicos, há uma falta geral de correlação entre as razões isotópicas de Pb e Sr, exceto que amostras com Pb muito radiogênico (206Pb/204Pb > 19,5) têm razões 87Sr/87Sr baixas (0,7028-0,7035). Estas amostras também têm razões Th/U de fonte inferidas (3,0-3,5) não altas o suficiente para suportar o crescimento a longo prazo de 208Pb. Os dados sugerem que suas fontes do manto têm depleção integrada a longo prazo em Rb, Th, U e REE leves. Os altos valores de 238U/204Pb (y a) exigidos pelos dados isotópicos de Pb são mais provavelmente devidos à depleção de Pb pela separação de uma fase sulfureta. As relações entre as razões isotópicas de Pb, Sr e Nd em rochas vulcânicas jovens poderiam ser explicadas pela migração simultânea ascendente de fase silicatada e/ou fase fluida e migração descendente de uma fase sulfureta em um manto em diferenciação.razão de uma fase sulfureta em um manto em diferenciação.",
    url = "https://doi.org/10.1098/rsta.1980.0224",
    doi = "10.1098/rsta.1980.0224",
    openalex = "W2039100744"
}

Análises isotópicas de 75 amostras do ocoilito de Samail indicam que uma troca hidrotérmica subsolidus generalizada com água do mar ocorreu ao longo dos 75% superiores desta seção de crosta oceânica com 8 km de espessura; localmente, a H2O penetrou até o peridotito tectonizado. Basaltos em almofadas (δ18O = 10,7 a 12,7) e diques em camadas (4,9 a 11,3) são tipicamente enriquecidos em 18O, e os gabros (3,7 a 5,9) são empobrecidos em 18O. Nas últimas rochas, água/rocha ≤ 0,3, e δ18O cpx ≈ 2,9 + 0,44 δ18O feld, indicando um desequilíbrio isotópico pronunciado. Os valores de δ18O mineral seguem aproximadamente uma trajetória de troca (mistura) que exige que o plagioclase troque com H2O cerca de 3 a 5 vezes mais rápido que o clinopiroxênio. O valor mínimo de δ18O feld (3,6) ocorre a cerca de 2,5 km abaixo do contato diabase-gabro. Embora o plagioclase do gabro pareça geralmente petrograficamente não alterado, seu oxigênio foi completamente trocado; a ausência de minerais de alteração hidratada, exceto por talco e/ou anfibólio menores, sugere que esta troca ocorreu a T > 400°–500°C. Os valores de δ18O do plagioclase aumentam ao longo da seção a partir de seus valores mínimos, tornando-se coincidentes com valores magmáticos primários próximo ao contato gabro-dique diabásico em camadas e alcançando 11,8 nos diques diabásicos. Estes enriquecimentos de 18O em diabásios de fácies greenschist são em parte devidos à troca com fluidos fortemente deslocados em 18O, além da troca retrógrada a temperaturas muito mais baixas. Os dados de δ18O e a geometria da câmara magmática do dorsal médio-oceânico (MOR) exigem que dois sistemas hidrotérmicos desacoplados estejam presentes durante grande parte da história inicial de espalhamento da crosta oceânica (aproximadamente os primeiros 106 anos); um sistema está centrado sobre o eixo do dorsal e provavelmente envolve várias células convectivas que circulam para baixo até o teto da câmara magmática, enquanto o outro sistema opera sob as asas da câmara, nos gabros em camadas. A descarga ascendente de água deslocada em 18O nos diques alterados do sistema inferior, logo além da borda distal da câmara magmática, combinada com os efeitos da contínua atividade hidrotérmica de baixa T, produz os enriquecimentos de 18O no complexo de diques. Integrando δ18O como função da profundidade para todo o ocoilito, estabelece-se (dentro do erro geológico e analítico) que o δ18O médio (5,7 ± 0,2) da crosta oceânica não mudou como resultado de todas essas interações hidrotérmicas com a água do mar. Portanto, a mudança líquida no δ18O da água do mar também foi zero, indicando que a água do mar é tamponada pela circulação hidrotérmica do MOR. Sob condições de estado estacionário, a fracionamento de 18O global (Δ) entre os oceanos e magmas de basalto do dorsal médio-oceânico primários é calculado como +6,1 ± 0,3, implicando que a água do mar teve um δ18O constante ≈−0,4 (na ausência de efeitos transitórios como a glaciação continental). Utilizando estes novos dados sobre a profundidade de interação da água do mar com a crosta oceânica, a modelagem numérica da troca hidrotérmica mostra que, desde que as taxas mundiais de espalhamento sejam maiores que 1 km2/ano, o tamponamento de 18O da água do mar ocorrerá. Estas conclusões podem ser estendidas tão longe no tempo quanto o Arqueano (> 2,6 eons) com a ressalva de que Δ pode ter sido ligeiramente menor (cerca de 5?) devido às temperaturas globalmente mais altas que poderiam ter prevalecido então. Assim, a água oceânica provavelmente teve um valor constante de δ18O de aproximadamente −1,0 a +1,0 durante quase toda a história da Terra.

@article{doi101029jb086ib04p02737,
    author = "Gregory, Robert T. e Taylor, Hugh P.",
    title = "Um perfil de isótopos de oxigênio em uma seção de crosta oceânica do Cretáceo, Samail Ophiolite, Omã: Evidências para o δ 18 O buffering dos oceanos por circulação hidrotermal profunda (>5 km) de água do mar nas cristas médio-oceânicas",
    year = "1981",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Análises isotópicas de 75 amostras da ophiolite de Samail indicam que a troca hidrotermal subsolidus pervasiva com a água do mar ocorreu em toda a parte superior dos 75% desta seção de crosta oceânica de 8 km de espessura; localmente, a H 2 O penetrou até o peridotito tectonizado. Basaltos em almofada (δ 18 O = 10,7 a 12,7) e diques em camadas (4,9 a 11,3) são tipicamente enriquecidos em 18 O, e os gabros (3,7 a 5,9) são empobrecidos em 18 O. Nas últimas rochas, água/rocha ≤ 0,3, e δ 18 O cpx ≈ 2,9 + 0,44 δ 18 O feld, indicando um desequilíbrio isotópico pronunciado. Os valores de δ 18 O mineral seguem aproximadamente uma trajetória de troca (mistura) que exige que o plagioclase deva trocar com H 2 O cerca de 3 a 5 vezes mais rápido que o clinopiroxênio. O valor mínimo de δ 18 O feld (3,6) ocorre a cerca de 2,5 km abaixo do contato diabase-gabro. Embora o plagioclase do gabro pareça geralmente petrograficamente não alterado, seu oxigênio foi completamente trocado; a ausência de minerais de alteração hidratada, exceto por talco e/ou anfibólio menores, sugere que esta troca ocorreu a T > 400°–500°C. Os valores de δ 18 O do plagioclase aumentam ao longo da seção a partir de seus valores mínimos, tornando-se coincidentes com valores magmáticos primários perto do contato gabro-dique diabásico em camadas e atingindo 11,8 nos diques diabásicos. Estes enriquecimentos de 18 O em diabásios de fácies greenschist são em parte devidos à troca com fluidos fortemente deslocados em 18 O, além da troca retrógrada a temperaturas muito mais baixas. Os dados de δ 18 O e a geometria da câmara magmática da crista médio-oceânica (MOR) exigem que dois sistemas hidrotermais desacoplados estejam presentes durante grande parte da história inicial de espalhamento da crosta oceânica (aproximadamente os primeiros 10 6 anos); um sistema está centrado sobre o eixo da crista e provavelmente envolve várias células convectivas que circulam para baixo até o teto da câmara magmática, enquanto o outro sistema opera sob as asas da câmara, nos gabros em camadas. A descarga ascendente de água deslocada em 18 O nos diques alterados do sistema inferior, logo além da borda distal da câmara magmática, combinada com os efeitos da contínua atividade hidrotermal de baixa T, produz os enriquecimentos de 18 O no complexo de diques. Integrando δ 18 O como função da profundidade para toda a ophiolite estabelece (dentro do erro geológico e analítico) que o δ 18 O médio (5,7 ± 0,2) da crosta oceânica não mudou como resultado de todas estas interações hidrotermais com a água do mar. Portanto, a mudança líquida no δ 18 O da água do mar também foi zero, indicando que a água do mar é bufferizada pela circulação hidrotermal da MOR. Sob condições de estado estacionário, a fracionamento de 18 O global (Δ) entre os oceanos e magmas de basalto de crista médio-oceânica primários é calculado como +6,1 ± 0,3, implicando que a água do mar tem tido um δ 18 O≈−0,4 constante (na ausência de efeitos transitórios como a glaciação continental). Utilizando estes novos dados sobre a profundidade de interação da água do mar com a crosta oceânica, a modelagem numérica da troca hidrotermal mostra que desde que as taxas mundiais de espalhamento sejam maiores que 1 km 2 /ano, o buffering de 18 O da água do mar ocorrerá. Estas conclusões podem ser estendidas tão longe no tempo quanto o Arqueano (> 2,6 eons) com a ressalva de que Δ pode ter sido ligeiramente menor (cerca de 5?) devido às temperaturas globalmente mais altas que poderiam ter prevalecido então. Assim, a água do mar provavelmente teve um valor constante de δ 18 O de cerca de −1,0 a +1,0 durante quase toda a história da Terra.",
    url = "https://doi.org/10.1029/jb086ib04p02737",
    doi = "10.1029/jb086ib04p02737",
    openalex = "W2143045284",
    references = "doi1010079783642666735, doi101007bf00371729, doi1010160012825272900384, doi101016001670377690051x, doi101029jb086ib04p02497, doi101029jb086ib04p02593, doi101086628195, doi101111j174754571996tb00520x, doi101126science177404352, doi101126science20343851073, doi101144gsjgs13360509"
}

@article{doi1010160009254186900045,
    author = "Meschede, Martín",
    title = "Um método de discriminação entre diferentes tipos de basaltos de cristas oceânicas médias e toleitas continentais com o diagrama Nb1bZr1bY",
    year = "1986",
    journal = "Chemical Geology",
    url = "https://doi.org/10.1016/0009-2541(86)90004-5",
    doi = "10.1016/0009-2541(86)90004-5",
    openalex = "W2088496938",
    references = "doi1010160012821x70900580, doi1010160012821x7990013x, doi1010160016703778902223"
}

O furo 504B do Projeto de Perfuração do Fundo do Mar penetra 1076 m na camada 2 oceânica e é o primeiro furo a atravessar a transição de basaltos almofadados alterados em baixas temperaturas para diques laminares metamorfosados hidrotermalmente. A alteração da crosta no local 504 ocorreu em quatro estágios, relacionados ao movimento da crosta afastando-se do eixo de espalhamento: (1) Os diques reagiram com a água do mar (200–>300°C) na zona de ascensão de uma célula de convecção axial no eixo de espalhamento, resultando na formação de parageneses de fácies greenschist em veios e rochas hospedeiras. A mistura dos fluidos hidrotermais ascendentes com a água do mar circulando na seção de almofadas mais permeável subjacente ocorreu na parte superior da zona de transição litológica, causando um gradiente de temperatura acentuado na base da seção de almofadas. Minerais secundários formaram-se na seção inferior de almofadas a partir dos fluidos redutores resultantes "misturados" a temperaturas de cerca de 100°C. Ao mesmo tempo, os efeitos iniciais do "intemperismo do fundo do mar" começaram nos primeiros 320 m da seção de almofadas em baixas temperaturas (<50°C) e sob condições de circulação aberta de água do mar oxidante. (2) Após a refratura dos diques, ocorreu uma segunda etapa de ascensão axial; os fluidos hidrotermais (200°–380°C) provavelmente eram semelhantes aos atualmente amostrados de cristas de espalhamento no fundo do mar. A mistura desses fluidos com a água do mar na zona de transição litológica causou a deposição de quartzo, epidota e sulfetos em veios e a formação de uma zona rica em sulfetos com textura de veiculação dentro dessa zona de transição. A alteração da seção de almofadas prosseguiu sob as condições anteriores, com os efeitos do intemperismo do fundo do mar se estendendo progressivamente para baixo na crosta. (3) A recarga de água do mar penetrou a profundidades de pelo menos 1075,5 m abaixo do subsolo e depositou anidrita localmente em veios. (4) A alteração fora do eixo dos diques caracterizou-se pela formação de zeólitas, calcita e prehnita em veios e rochas hospedeiras a partir de fluidos mais evoluídos e de temperatura mais baixa (100°–250°C). A alteração na seção superior de almofadas evoluiu de condições de "intemperismo do fundo do mar" para condições mais redutoras e dominadas pela rocha, conforme as fraturas no basalto foram seladas com minerais secundários e o subsolo foi coberto por uma camada de sedimento. Zeólitas e calcita foram as últimas fases a se formar em toda a seção de almofadas. O selamento da crosta para resfriamento convectivo também permitiu o aquecimento condutivo da crosta a partir de baixo. Cálculos de fluxos químicos água do mar-crosta a partir de dados de rocha total são complicados pela baixa recuperação e heterogeneidade dos efeitos de alteração, mas indicam que as interações basalto-água do mar são um sumidouro de Mg e K da água do mar e uma fonte de Si e Ca.

@article{doi101029jb091ib10p10309,
    author = "Alt, Jeffrey C. and Honnorez, José e Laverne, Christine e Emmermann, Rolf",
    title = "Alteração hidrotermal de uma seção de 1 km através da crosta oceânica superior, Furo 504B do Deep Sea Drilling Project: Mineralogia, química e evolução das interações água do mar‐basalto",
    year = "1986",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "O furo 504B do Deep Sea Drilling Project penetra 1076 m na camada 2 oceânica e é o primeiro furo a atravessar a transição de basaltos almofadados alterados em baixas temperaturas para diques laminares metamorfosados hidrotermalmente. A alteração da crosta no local 504 ocorreu em quatro estágios, relacionados ao movimento da crosta afastando-se do eixo de espalhamento: (1) Os diques reagiram com a água do mar (200–>300°C) na zona de ascensão de uma célula de convecção axial no eixo de espalhamento, resultando na formação de parageneses de fácies de greenschist em veios e rochas hospedeiras. A mistura dos fluidos hidrotermais ascendentes com a água do mar circulando na seção de almofadas mais permeável subjacente ocorreu na parte superior da zona de transição litológica, causando um gradiente de temperatura íngreme na base da seção de almofadas. Minerais secundários formaram-se na seção inferior de almofadas a partir dos fluidos redutores resultantes "misturados" a temperaturas de cerca de 100°C. Ao mesmo tempo, os efeitos iniciais da "intemperização do fundo do mar" começaram nos primeiros 320 m da seção de almofadas em baixas temperaturas (<50°C) e sob condições de circulação aberta de água do mar oxidante. (2) Após a refratura dos diques, ocorreu uma segunda etapa de ascensão axial; os fluidos hidrotermais (200°–380°C) provavelmente eram semelhantes aos atualmente amostrados de cristas de espalhamento no fundo do mar. A mistura desses fluidos com a água do mar na zona de transição litológica causou a deposição de quartzo, epidota e sulfetos em veios e a formação de uma zona rica em sulfetos com aparência de stockwork dentro dessa zona de transição. A alteração da seção de almofadas prosseguiu sob as condições anteriores, com os efeitos da intemperização do fundo do mar estendendo-se progressivamente para baixo na crosta. (3) A recarga de água do mar penetrou até profundidades de pelo menos 1075,5 m abaixo do subsolo e depositou anidrite localmente em veios. (4) A alteração fora do eixo dos diques caracterizou-se pela formação de zeólitas, calcita e prehnita em veios e rochas hospedeiras a partir de fluidos mais evoluídos e de temperatura mais baixa (100°–250°C). A alteração na seção superior de almofadas evoluiu de condições de "intemperização do fundo do mar" para condições mais redutoras e dominadas pela rocha, conforme as fraturas no basalto foram seladas com minerais secundários e o subsolo foi coberto por uma camada de sedimento. Zeólitas e calcita foram as últimas fases a se formar em toda a seção de almofadas. O selamento da crosta para resfriamento convectivo também permitiu o aquecimento condutivo da crosta a partir de baixo. Cálculos de fluxos químicos água do mar‐crosta a partir de dados de rocha inteira são complicados pela baixa recuperação e heterogeneidade dos efeitos de alteração, mas indicam que as interações basalto‐água do mar são um sumidouro para Mg e K da água do mar e uma fonte para Si e Ca.",
    url = "https://doi.org/10.1029/jb091ib10p10309",
    doi = "10.1029/jb091ib10p10309",
    openalex = "W2118168812",
    references = "doi1010160009254167900046, doi1010160012821x7990061x, doi1010160012821x82901613, doi1010160016703783901357, doi1010160016703785902224, doi1010160025322771900533, doi101029jb086ib04p02737, doi101126science20343851073, doi101146annurevea10050182001103, doi101180minmag197804232421, doi101180mono5"
}

Médias regionais da química dos elementos principais dos basaltos de cristas oceânicas, corrigidas para fracionamento de baixa pressão, correlacionam-se com médias regionais de profundidade axial para o sistema global de cristas oceânicas, incluindo pontos quentes, pontos frios e bacias de arco reverso, bem como cristas oceânicas "normais". A consideração quantitativa das variações de cada elemento principal durante o derretimento do manto sugere que as variações globais dos elementos principais podem ser explicadas por um derretimento de ∼8–20% do manto em pressões médias associadas de 5–16 kbar. As menores extensões de derretimento ocorrem nas profundidades mais rasas do manto e estão associadas às cristas oceânicas mais profundas. Os magmas primários médios calculados mostram uma faixa de composição de 10 a 15% em peso de MgO, e as composições do magma primário correlacionam-se com a profundidade. Dados para Sm, Yb, Sc e Ni são consistentes com os elementos principais, mas os elementos altamente incompatíveis exibem um comportamento mais complicado. Além disso, alguns pontos quentes têm química anômala, sugerindo heterogeneidade de elementos principais. A modelagem térmica do manto ascendendo adiabaticamente sob a crista é consistente com os dados químicos e os cálculos de derretimento, desde que o derretimento seja extraído de toda a coluna ascendente do manto. A modelagem térmica prevê independentemente as relações observadas entre a química do basalto, a profundidade da crista e a espessura da crosta resultantes de variações de temperatura no manto. Sob os eixos de crista mais rasos e mais profundos, diferenças de temperatura de aproximadamente 250°C no manto subsolido são necessárias para explicar as sistemáticas globais.

@article{doi101029jb092ib08p08089,
    author = "Klein, E. M. e Langmuir, C. H.",
    title = "Correlações globais da química do basalto de cristas oceânicas com profundidade axial e espessura da crosta",
    year = "1987",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Médias regionais da química dos elementos principais dos basaltos de cristas oceânicas, corrigidas para fracionamento de baixa pressão, correlacionam-se com médias regionais de profundidade axial para o sistema global de cristas oceânicas, incluindo pontos quentes, pontos frios e bacias de arco reverso, bem como cristas oceânicas "normais". A consideração quantitativa das variações de cada elemento principal durante o derretimento do manto sugere que as variações globais dos elementos principais podem ser explicadas por um derretimento de ∼8–20% do manto em pressões médias associadas de 5–16 kbar. As menores extensões de derretimento ocorrem nas profundidades mais rasas do manto e estão associadas às cristas oceânicas mais profundas. Os magmas primários médios calculados mostram uma faixa de composição de 10 a 15% em peso de MgO, e as composições do magma primário correlacionam-se com a profundidade. Dados para Sm, Yb, Sc e Ni são consistentes com os elementos principais, mas os elementos altamente incompatíveis exibem um comportamento mais complicado. Além disso, alguns pontos quentes têm química anômala, sugerindo heterogeneidade de elementos principais. A modelagem térmica do manto ascendendo adiabaticamente sob a crista é consistente com os dados químicos e os cálculos de derretimento, desde que o derretimento seja extraído de toda a coluna ascendente do manto. A modelagem térmica prevê independentemente as relações observadas entre a química do basalto, a profundidade da crista e a espessura da crosta resultantes de variações de temperatura no manto. Sob os eixos de crista mais rasos e mais profundos, diferenças de temperatura de aproximadamente 250°C no manto subsolido são necessárias para explicar as sistemáticas globais.",
    url = "https://doi.org/10.1029/jb092ib08p08089",
    doi = "10.1029/jb092ib08p08089",
    openalex = "W1990814837",
    references = "doi101038242565a0, doi101111j1365246x1971tb02190x"
}

Este volume de Relatórios Iniciais cobre a Leg 111 das cruzeiros do Navio de Perfuração JOIDES Resolution, de Bridgetown, Barbados, a Callao, Peru, nos Sites 504, 677 e 678, de 16 de agosto de 1986 a 20 de outubro de 1986. Dificuldades técnicas associadas à penetração profunda prejudicaram tentativas anteriores do DSDP de documentar a litostratigrafia, o histórico de alteração e as propriedades geofísicas profundamente dentro da crosta oceânica e de testar a validade da relação análoga inferida com as ofiolitos. O Furo 504B, localizado na crosta de 5,9 Ma aproximadamente 200 km ao sul do Rift da Costa Rica, foi uma exceção única, onde as Legs 69, 70 e 83 do DSDP revestiram 274,5 m de sedimento e perfuraram 1075,5 m do basement; 571,1 m de lavas pillow e fluxos menores das camadas oceânicas 2A e 2B, subjacentes a uma zona de transição de 209 m para 295 m de diques lamelares e unidades maciças da camada 2C. Durante a Leg 111, o Furo 504B foi aprofundado em 212,3 m para uma profundidade total de 1.562,3 mbsf (1.287,8 m no basement), recuperando basaltos olivínicos tólioicos finos a médios, ligeiramente alterados, de textura fírica a altamente fírica, quimicamente similares ao basalto recuperado dos núcleos do basement mais rasos do DSDP. Profundamente no furo, o gradiente de temperatura é linear, diminuindo de 116°C/km nas lavas pillow para 61°C/km nos diques. A composição química das águas de sondagem amostradas é aparentemente controlada por convecção vertical na sondagem e pela troca de água da sondagem com a água do fundo do oceano que flui para baixo na sondagem até os primeiros 100-200 m do basement. O Furo 504B também foi registrado com um conjunto extenso de ferramentas e, quando calibrado contra as propriedades do basalto recuperado, forneceu uma caracterização quase contínua geofísica, geoquímica e litológica do basement, documentando que os produtos de alteração estão estritamente confinados a fraturas ao longo das fronteiras entre eventos extrusivos ou intrusivos individuais e que a fronteira entre as lavas pillow e os diques é um relicato de falhamento listrico precoce entre as pillow sobre os diques no vale do rift. A perfuração de sedimentos também foi conduzida em locais de fluxo de calor máximo e mínimo localizados próximos ao Furo 504B (Sites 678 e 677, respectivamente) para permitir estudos de alta resolução da biostratigrafia Plio-Pleistocênica e estudos químicos das águas dos poros para diferenciar o transporte advectivo da troca difusiva entre a água do fundo do oceano e o basement através da cobertura sedimentar. Os perfis da composição da água dos poros dos sedimentos versus profundidade diferem greatly entre esses locais e indicam que a água do mar do fundo do oceano flui para baixo através dos 300 m de espessura do sedimento até o basement no local de baixo fluxo de calor, enquanto a água do mar significativamente alterada formada no basement sobe através dos 180 m de espessura do sedimento até a água do mar subjacente no local de alto fluxo de calor; as taxas de fluxo são estimadas em alguns mm/ano em ambos os locais. A similaridade na composição da água dos poros a partir de produtos de alteração basais em ambos os locais sugere que as taxas de fluxo advectivo nos sedimentos são desprezíveis em comparação com aquelas no basement.

@misc{becker1988proceedings,
    author = "Becker, K. and Sakai, H. and Party, The Leg 111 Science",
    title = "Proceedings of the Ocean Drilling Program Volume 111 Initial Reports: Costa Rica Rift, Sites 504, 677, and 678",
    year = "1988",
    publisher = "Ocean Drilling Program",
    abstract = "Este volume de Relatórios Iniciais cobre a Legada 111 das cruzeiros do Navio de Perfuração JOIDES Resolution, de Bridgetown, Barbados, até Callao, Peru, Sites 504, 677 e 678, de 16 de agosto a 20 de outubro de 1986. Dificuldades técnicas associadas à penetração profunda prejudicaram tentativas anteriores do DSDP de documentar a litostratigrafia, o histórico de alteração e as propriedades geofísicas profundamente dentro da crosta oceânica e de testar a validade da relação análoga inferida com as ofiolitos. O Furo 504B, localizado na crosta de 5,9 Ma aproximadamente 200 km ao sul do Rift da Costa Rica, foi uma exceção única, onde as Legadas 69, 70 e 83 do DSDP revestiram 274,5 m de sedimento e perfuraram 1075,5 m do basement; 571,1 m de lavas pillow e fluxos menores de camadas oceânicas 2A e 2B subjacentes a uma zona de transição de 209 m para 295 m de diques lamelares e unidades maciças da camada 2C. Durante a Legada 111, o Furo 504B foi aprofundado em 212,3 m para uma profundidade total de 1.562,3 mbsf (1.287,8 m no basement), recuperando basaltos olivínicos tólioicos finos a médios, quimicamente similares ao basalto recuperado dos núcleos do basement mais rasos do DSDP. Profundamente no furo, o gradiente de temperatura é linear, diminuindo de 116°C/km nas lavas pillow para 61°C/km nos diques. A composição química das águas de sondagem amostradas é aparentemente controlada por convecção vertical na sondagem e troca de água da sondagem com a água do fundo do oceano que flui para baixo na sondagem até os primeiros 100-200 m do basement. O Furo 504B também foi registrado com um conjunto extenso de ferramentas e, quando calibrado contra as propriedades do basalto recuperado, forneceu uma caracterização quase contínua geofísica, geoquímica e litológica do basement, documentando que os produtos de alteração estão estritamente confinados a fraturas ao longo das fronteiras entre eventos extrusivos ou intrusivos individuais e que a fronteira entre lavas pillow e diques é um relicto de falhamento listrico precoce entre os pillows sobre os diques no vale do rift. A perfuração de sedimentos também foi conduzida em locais de fluxo de calor máximo e mínimo localizados próximos ao Furo 504B (Sites 678 e 677, respectivamente) para permitir estudos de alta resolução da biostratigrafia Plio-Pleistocênica e estudos químicos das águas dos poros para diferenciar a troca advectiva da difusiva entre a água do fundo do oceano e o basement através da cobertura sedimentar. Os perfis da composição da água dos poros dos sedimentos versus profundidade diferem muito entre esses locais e indicam que a água do mar do fundo do oceano flui para baixo através dos 300 m de espessura do sedimento até o basement no local de baixo fluxo de calor, enquanto a água do mar significativamente alterada formada no basement sobe através dos 180 m de espessura do sedimento até a água do mar subjacente no local de alto fluxo de calor; as taxas de fluxo são estimadas em alguns mm/ano em ambos os locais. A similaridade na composição da água dos poros dos produtos de alteração basal em ambos os locais sugere que as taxas de fluxo advectivo nos sedimentos são desprezíveis em comparação com aquelas no basement.",
    url = "https://zenodo.org/doi/10.5281/zenodo.18470959",
    doi = "10.5281/zenodo.18470959",
    openalex = "W7152686680"
}

Quando os continentes se riftam para formar novos bacias oceânicas, o riftamento é às vezes acompanhado por atividade ígnea massiva. Mostramos que a produção de margens riftadas magmaticamente ativas e a efusão de basaltos de inundação nos continentes adjacentes podem ser explicadas por um modelo simples de riftamento acima de uma anomalia térmica no manto subjacente. As rochas ígneas são geradas por fusão por decompressão do manto astenosférico quente conforme ele sobe passivamente sob a litosfera esticada e adelgaçada. Plumas de manto geram regiões sob a litosfera tipicamente com 2000 km de diâmetro e temperaturas elevadas 100–200°C acima do normal. Estes aumentos relativamente pequenos de temperatura do manto são suficientes para causar a geração de quantidades enormes de magma por decompressão: um aumento de 100°C acima do normal duplica a quantidade de magma, enquanto um aumento de 200°C pode quadruplicá-lo. Na primeira parte deste artigo, desenvolvemos nosso modelo para prever os efeitos da geração de magma para quantidades variadas de estiramento com uma gama de temperaturas do manto. O magma gerado por decompressão migra rapidamente para cima, até ser extrudado como fluxos de basalto ou intrudido na ou sob a crosta. A adição de grandes quantidades de nova rocha ígnea à crosta modifica consideravelmente o afundamento nas regiões riftadas. O estiramento por um fator de 5 acima do manto de temperatura normal produz afundamento imediato de mais de 2 km para manter o equilíbrio isostático. Se o manto estiver 150°C ou mais mais quente que o normal, a mesma quantidade de estiramento resulta em elevação acima do nível do mar. O magma gerado a partir de manto anormalmente quente é mais rico em magnésio do que aquele produzido a partir de manto de temperatura normal. Isso causa um aumento na velocidade sísmica das rochas ígneas emplacadas na crosta, de tipicamente 6,8 km/s para temperaturas normais do manto a 7,2 km/s ou mais. Há um concomitante aumento de densidade. Na segunda parte do artigo, revisamos margens continentais vulcânicas e províncias de basaltos de inundação globalmente e mostramos que elas estão sempre relacionadas à anomalia térmica criada por uma plumagem de manto próxima. Nosso modelo de geração de magma no manto em ascensão passiva sob litosfera continental riftada pode explicar todas as principais províncias ígneas relacionadas ao rift. Estas incluem as províncias ígneas do Terciário da Grã-Bretanha e da Groenlândia e as margens continentais vulcânicas associadas causadas pela abertura do Atlântico Norte na presença da plumagem da Islândia; os basaltos de inundação do Paraná e partes do Karoo juntamente com as margens continentais vulcânicas geradas quando o Atlântico Sul se abriu; os basaltos de inundação do Deccan da Índia e a província vulcânica Seychelles-Saya da Malha criada quando as Seychelles se separaram da Índia acima do ponto quente de Reunião; os Traps etíopes e iemenitas criados pelo riftamento da região do Mar Vermelho e do Golfo de Aden acima do ponto quente do Afar; e a província de basaltos de inundação mais antiga e provavelmente originalmente a maior do Karoo produzida quando a Gondwana se separou. Novas divisões continentais nem sempre ocorrem acima de anomalias térmicas no manto causadas por plumas, mas quando ocorrem, quantidades enormes de material ígneo são adicionadas à crosta continental. Este é um método importante de aumentar o volume da crosta continental ao longo do tempo geológico.

@article{doi101029jb094ib06p07685,
    author = "White, R. S. and McKenzie, Dan",
    title = "Magmatism at rift zones: The generation of volcanic continental margins and flood basalts",
    year = "1989",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Quando continentes se riftizam para formar novos bacias oceânicas, o riftismo é às vezes acompanhado por atividade ígnea massiva. Mostramos que a produção de margens riftizadas magmaticamente ativas e a efusão de basaltos de inundação nos continentes adjacentes podem ser explicadas por um modelo simples de riftismo acima de uma anomalia térmica no manto subjacente. As rochas ígneas são geradas por fusão por decompressão do manto astenosférico quente conforme ele sobe passivamente sob a litosfera esticada e adelgaçada. Plumas do manto geram regiões sob a litosfera tipicamente com 2000 km de diâmetro e temperaturas elevadas 100–200°C acima do normal. Estes aumentos relativamente pequenos de temperatura do manto são suficientes para causar a geração de quantidades enormes de magma por decompressão: um aumento de 100°C acima do normal duplica a quantidade de magma, enquanto um aumento de 200°C pode quadruplicá-lo. Na primeira parte deste artigo, desenvolvemos nosso modelo para prever os efeitos da geração de magma para quantidades variadas de estiramento com uma gama de temperaturas do manto. O magma gerado por decompressão migra rapidamente para cima, até ser extrudado como fluxos de basalto ou intrudido na ou sob a crosta. A adição de grandes quantidades de nova rocha ígnea à crosta modifica consideravelmente o afundamento nas regiões riftizadas. O estiramento por um fator de 5 acima da temperatura normal do manto produz afundamento imediato de mais de 2 km para manter o equilíbrio isostático. Se o manto estiver 150°C ou mais mais quente que o normal, a mesma quantidade de estiramento resulta em elevação acima do nível do mar. O magma gerado a partir de um manto anormalmente quente é mais rico em magnésio do que aquele produzido a partir de um manto de temperatura normal. Isso causa um aumento na velocidade sísmica das rochas ígneas emplacadas na crosta, de tipicamente 6,8 km/s para temperaturas normais do manto até 7,2 km/s ou mais. Há um concomitante aumento de densidade. Na segunda parte do artigo, revisamos margens continentais vulcânicas e províncias de basaltos de inundação globalmente e mostramos que elas estão sempre relacionadas à anomalia térmica criada por uma plumagem do manto próxima. Nosso modelo de geração de magma no manto ascendente passivamente sob a litosfera continental riftizada pode explicar todas as principais províncias ígneas relacionadas ao riftismo. Estas incluem as províncias ígneas do Terciário da Grã-Bretanha e da Groenlândia e as margens continentais vulcânicas associadas causadas pela abertura do Atlântico Norte na presença da plumagem da Islândia; os basaltos de inundação do Paraná e partes do Karoo juntamente com as margens continentais vulcânicas geradas quando o Atlântico Sul se abriu; os basaltos de inundação do Deccan na Índia e a província vulcânica Seychelles-Saya da Malha criada quando as Seychelles se separaram da Índia acima do ponto quente de Reunião; os Traps etíopes e iemenitas criados pelo riftismo da região do Mar Vermelho e do Golfo de Aden acima do ponto quente de Afar; e a província de basaltos de inundação mais antiga e provavelmente originalmente a maior do Karoo produzida quando a Gondwana se separou. Novas divisões continentais nem sempre ocorrem acima de anomalias térmicas no manto causadas por plumas, mas quando ocorrem, quantidades enormes de material ígneo são adicionadas à crosta continental. Este é um método importante de aumentar o volume da crosta continental ao longo do tempo geológico.",
    url = "https://doi.org/10.1029/jb094ib06p07685",
    doi = "10.1029/jb094ib06p07685",
    openalex = "W2022648729",
    references = "alvarez1980extraterrestrial, doi1010160012821x78900717, doi101029jb082i005p00803, doi101029jb092ib08p08089, doi101029rg013i003p00001, doi101029rg018i001p00269, doi101038230042a0, doi101038274544a0, doi101038326143a0, doi101093petrology253713, doi101093petrology293625, doi101126science20844481095, doi101126science22746911161, doi101126science23848311237, doi101139e85009, doi101144gslmem19850100115, doi10130683d923ed16c711d78645000102c1865d, openalexw2989049194"
}

Resumo As Cristas SW Indian e American-Antarctic são duas das cristas oceânicas de espalhamento mais lentas do mundo (menos de 1 cm a −1), tornando-se os membros de baixa taxa para o suprimento de magma das cristas oceânicas. Dois terços das rochas arrastadas nos numerosos grandes transformes deslocados ao longo das cristas são peridotitos de manto residual. No entanto, rochas gabróicas, representando a camada 3 e possíveis câmaras paleo-magma, são raras. Isso sugere uma estrutura crustal altamente segmentada, com crosta anormalmente fina perto das zonas de fratura que pode consistir apenas em uma fina camada de basalto em almofada erupcionado sobre peridotito de manto. Os peridotitos arrastados sofreram altos graus de fusão, abrangendo a faixa considerada para produzir basalto abissal. Suas composições empobrecidas mostram que o derretimento foi quase totalmente removido. Ao mesmo tempo, os basaltos espacialmente associados têm uma grande variedade de composições, semelhantes às dos vales de rift, exigindo cristalização fracionada extensiva em nível rasos. Como há pouca evidência de câmaras de magma nessas zonas de fratura, conclui-se que os derretimentos formados no manto subjacente fluíram lateralmente através do manto sob a crosta em direção a um centro magmático no ponto médio de um segmento de crista adjacente. O magma foi então intrudido subsequentemente ao longo do sistema de fissuras do vale de rift a partir do centro magmático para erupcionar no fundo da zona de fratura. Alternativamente, o derretimento foi drenado de um diapiro de manto sob o ponto médio de um segmento de crista, antes do fluxo lateral do peridotito residual sob o eixo da crista até a zona de fratura. Esses processos sugerem um comportamento da camada parcialmente fundida sob as cristas oceânicas análogo à instabilidade de fluido de Rayleigh-Taylor, onde uma camada de fluido leve e menos viscosa flutuando para cima em um meio mais denso torna-se instável e drena em pontos regularmente espaçados em protuberâncias que sobem rapidamente à superfície. Evidências de tal fluxo de derretimento não uniforme dinamicamente impulsionado no manto são vistas em peridotitos de plagioclase localmente abundantes, onde o plagioclase cristalizou a partir de derretimento preso impregnado. Essas rochas podem conter até 30% de derretimento preso, contrastando fortemente com o peridotito abissal típico, que contém praticamente nenhum. Basaltos erupcionados ao longo dessas cristas fornecem um caso clássico de desacoplamento de traços e elementos principais durante a gênese do magma. Apesar da diversidade de traços e isotópicos, os basaltos de segmentos individuais de crista foram derivados de magmas primários com composições de elementos principais semelhantes. Essas observações podem ser explicadas se o derretimento fluir localmente através do manto empobrecido no final da fusão em direção ao ponto médio de um segmento de crista. Isso causaria derretimentos originados em pontos diferentes em um manto inicialmente heterogêneo a migrar através e equilibrar com a mesma seção de manto imediatamente antes da segregação — o que, na maior parte, homogeneizaria as composições de elementos principais do derretimento. No entanto, por virtude da regra alavanca, isso teria pouco efeito nas razões críticas de traços incompatíveis ou isotópicos dos derretimentos em migração devido ao muito baixo conteúdo de traços incompatíveis do peridotito residual. As cristas oceânicas, então, parecem ser marcadas por cordas de centros vulcânicos regularmente espaçados sobre pontos de instabilidade na astenosfera parcialmente fundida em ascensão, muito como foi postulado para vulcanismo de arco e rift continental inicial. Diferentemente dos arcos, a astenosfera sobe até a base da crosta e os centros magmáticos sofrem extensão contínua. Assim, grandes vulcões não são construídos, e, em vez disso, fitas de crosta basáltica se formam paralelas à direção de espalhamento. Isso é mais evidente nas Cristas SW Indian e American-Antarctic devido ao seu suprimento de magma altamente atenuado. Onde o suprimento de magma é mais robusto e as câmaras de magma são correspondentemente maiores, as câmaras podem se fundir e eliminar a expressão morfológica e química superficial do magmatismo pontuado nas cristas oceânicas.

@article{doi101144gslsp19890420106,
    author = "Dick, H. J.",
    title = "Peridotitos abissais, dorsais oceânicas de espalhamento muito lento e magmatismo de dorsais oceânicas",
    year = "1989",
    journal = "Geological Society London Special Publications",
    abstract = "Resumo As Dorsais Índico-Sul e Americano-Antártica são duas das dorsais oceânicas de espalhamento mais lentas do mundo (menos de 1 cm a −1), tornando-se os membros de baixa taxa para o fornecimento de magma de dorsais oceânicas. Dois terços das rochas arrastadas nos numerosos grandes transformantes deslocados ao longo das dorsais são peridotitos de manto residual. No entanto, rochas gabróicas, representando a camada 3 e possíveis câmaras paleo-magma, são raras. Isso sugere uma estrutura crustal altamente segmentada, com crosta anormalmente fina perto das zonas de fratura que pode consistir apenas em uma fina camada de basalto em almofada erupcionado sobre peridotito de manto. Os peridotitos arrastados sofreram altos graus de fusão, abrangendo a faixa considerada para produzir basalto abissal. Suas composições empobrecidas mostram que o magma foi quase totalmente removido. Ao mesmo tempo, os basaltos espacialmente associados têm uma grande variedade de composições, semelhantes às dos vales de rift, exigindo cristalização fracionada extensiva em nível superficial. Como há pouca evidência de câmaras de magma nessas zonas de fratura, conclui-se que os magmas formados no manto subjacente fluíram lateralmente através do manto sob a crosta em direção a um centro magmático no ponto médio de um segmento adjacente da dorsal. O magma foi então intrudido subsequentemente pelo sistema de fissuras do vale de rift a partir do centro magmático para erupcionar no fundo da zona de fratura. Alternativamente, o magma foi drenado de um diapiro de manto sob o ponto médio de um segmento da dorsal, antes do fluxo lateral do peridotito residual sob o eixo da dorsal até a zona de fratura. Esses processos sugerem um comportamento da camada parcialmente fundida sob as dorsais oceânicas análogo à instabilidade de fluido de Rayleigh-Taylor, onde uma camada de fluido leve e menos viscosa flutuando para cima em um meio mais denso torna-se instável e drena em pontos regularmente espaçados em protuberâncias que sobem rapidamente à superfície. Evidências de tal fluxo de magma não uniforme dinamicamente impulsionado no manto são vistas em peridotitos de plagioclase localmente abundantes, onde o plagioclase cristalizou a partir de magma preso impregnado. Essas rochas podem conter até 30% de magma preso, contrastando fortemente com o típico peridotito abissal que contém praticamente nenhum. Os basaltos erupcionados ao longo dessas dorsais fornecem um caso clássico de desacoplamento de traços e elementos principais durante a gênese do magma. Apesar da diversidade de traços e isotópicos, os basaltos de segmentos individuais de dorsais foram derivados de magmas primários com composições de elementos principais semelhantes. Essas observações podem ser explicadas se o magma fluir localmente através do manto empobrecido no final da fusão em direção ao ponto médio de um segmento da dorsal. Isso causaria magmas originados em pontos diferentes em um manto inicialmente heterogêneo a migrarem através e a equilibrarem com a mesma seção de manto imediatamente antes da segregação — o que, na maior parte, homogeneizaria as composições de elementos principais do magma. No entanto, por virtude da regra alavanca, isso teria pouco efeito nas razões críticas de traços incompatíveis ou isotópicos dos magmas migratórios devido ao muito baixo conteúdo de traços incompatíveis do peridotito residual. As dorsais oceânicas, então, parecem ser marcadas por uma série de centros vulcânicos regularmente espaçados sobre pontos de instabilidade na astenosfera parcialmente fundida ascendente, muito como foi postulado para o vulcanismo de arco e o rifting continental inicial. Diferentemente dos arcos, a astenosfera ascende à base da crosta e os centros magmáticos sofrem extensão contínua. Assim, grandes vulcões não são construídos, e, em vez disso, fitas de crosta basáltica formam paralelamente à direção de espalhamento. Isso é mais evidente nas Dorsais Índico-Sul e Americano-Antártica devido ao seu fornecimento de magma altamente atenuado. Onde o fornecimento de magma é mais robusto e as câmaras de magma são correspondentemente maiores, as câmaras podem se fundir e eliminar a expressão morfológica e química superficial do magmatismo pontuado em dorsais oceânicas.",
    url = "https://doi.org/10.1144/gsl.sp.1989.042.01.06",
    doi = "10.1144/gsl.sp.1989.042.01.06",
    openalex = "W2080973789",
    references = "doi101007bf00300398, doi101086625580"
}

Dados de traços de elementos para basaltos de cristas oceânicas (MORBs) e basaltos de ilhas oceânicas (OIB) são utilizados para formular sistemáticas químicas para basaltos oceânicos. Os dados sugerem que a ordem de incompatibilidade de traços de elementos em basaltos oceânicos é Cs ≈ Rb ≈ (≈ Tl) ≈ Ba(≈ W) > Th > U ≈ Nb = Ta ≈ K > La > Ce ≈ Pb > Pr (≈ Mo) ≈ Sr > P ≈ Nd (> F) > Zr = Hf ≈ Sm > Eu ≈ Sn (≈ Sb) ≈ Ti > Dy ≈ (Li) > Ho = Y > Yb. Esta regra funciona em geral e sugere que os processos de fracionamento gerais operantes durante a geração e evolução do magma são relativamente simples, envolvendo nenhuma mudança significativa no ambiente de formação para MORBs e OIBs. Em detalhes, pequenas diferenças nas razões de elementos correlacionam-se com as características isotópicas de diferentes tipos de componentes OIB (HIMU, EM, MORB). Essas sistemáticas são interpretadas em termos de condições de fusão parcial, variações na mineralogia residual, envolvimento de sedimentos subducidos, reciclagem da litosfera oceânica e processos dentro da zona de baixa velocidade. Dados de nióbio indicam que as fontes do manto de MORB e OIB não são reservatórios complementares exatos à crosta continental. A subducção da crosta oceânica ou a separação de material eclogítico refratário da antiga crosta oceânica para o manto inferior parece ser necessária. As anomalias negativas de európio observadas em alguns OIBs do tipo EM e a sistemática de suas razões de elementos-chave sugerem a adição de uma pequena quantidade (⩽1% ou menos) de sedimento subducido às suas fontes do manto. No entanto, a falta geral de uma assinatura crustal em OIBs indica que a reciclagem de sedimentos não tem sido um processo importante no manto convectivo, pelo menos não em tempos mais recentes (⩽2 Ga). A migração ascendente de magmas sub-saturados em sílica da zona de baixa velocidade pode gerar um reservatório enriquecido no manto litosférico continental e oceânico. Propomos que o componente OIB do tipo HIMU (por exemplo, St Helena) pode ser gerado dessa maneira. Este manto enriquecido pode ser reintroduzido no manto convectivo pela erosão térmica da litosfera continental e pela reciclagem da litosfera oceânica enriquecida de volta para o manto.

@article{doi101144gslsp19890420119,
    author = "Sun, Shen‐Su e McDonough, W. F.",
    title = "Sistemática química e isotópica de basaltos oceânicos: implicações para a composição e processos do manto",
    year = "1989",
    journal = "Publicações Especiais da Sociedade Geológica de Londres",
    abstract = "Summary Trace-element data for mid-ocean ridge basalts (MORBs) and ocean island basalts (OIB) are used to formulate chemical systematics for oceanic basalts. The data suggest that the order of trace-element incompatibility in oceanic basalts is Cs ≈ Rb ≈ (≈ Tl) ≈ Ba(≈ W) > Th > U ≈ Nb = Ta ≈ K > La > Ce ≈ Pb > Pr (≈ Mo) ≈ Sr > P ≈ Nd (> F) > Zr = Hf ≈ Sm > Eu ≈ Sn (≈ Sb) ≈ Ti > Dy ≈ (Li) > Ho = Y > Yb. This rule works in general and suggests that the overall fractionation processes operating during magma generation and evolution are relatively simple, involving no significant change in the environment of formation for MORBs and OIBs. In detail, minor differences in element ratios correlate with the isotopic characteristics of different types of OIB components (HIMU, EM, MORB). These systematics are interpreted in terms of partial-melting conditions, variations in residual mineralogy, involvement of subducted sediment, recycling of oceanic lithosphere and processes within the low velocity zone. Niobium data indicate that the mantle sources of MORB and OIB are not exact complementary reservoirs to the continental crust. Subduction of oceanic crust or separation of refractory eclogite material from the former oceanic crust into the lower mantle appears to be required. The negative europium anomalies observed in some EM-type OIBs and the systematics of their key element ratios suggest the addition of a small amount (⩽1\% or less) of subducted sediment to their mantle sources. However, a general lack of a crustal signature in OIBs indicates that sediment recycling has not been an important process in the convecting mantle, at least not in more recent times (⩽2 Ga). Upward migration of silica-undersaturated melts from the low velocity zone can generate an enriched reservoir in the continental and oceanic lithospheric mantle. We propose that the HIMU type (eg St Helena) OIB component can be generated in this way. This enriched mantle can be re-introduced into the convective mantle by thermal erosion of the continental lithosphere and by the recycling of the enriched oceanic lithosphere back into the mantle.",
    url = "https://doi.org/10.1144/gsl.sp.1989.042.01.19",
    doi = "10.1144/gsl.sp.1989.042.01.19",
    openalex = "W2138522501",
    references = "doi1010160012821x7990013x, doi1010160012821x82901613, doi1010160012821x86900385, doi1010160016703768901087, doi1010160016703784904150, doi1010160031920186900932, doi1010160040195181902134, doi101038297391a0, doi101038309753a0, doi101093petrology193463, doi101093petrology253713, doi101098rsta19800224, doi101146annurevea14050186002425"
}

Evidências geofísicas excluem a existência de uma grande câmara magmática principalmente fundida sob porções da Dorsal do Pacífico Oriental (EPR). Um modelo razoável, consistente com esses dados, envolve uma lente de fusão fina (de dezenas a centenas de metros de altura), estreita (<1–2 km de largura), sobre uma zona de lama cristalina que, por sua vez, é cercada por uma zona de transição de crosta majoritariamente solidificada com bolsões isolados de magma. Evidências da porção de espalhamento super rápido da EPR sugerem que a composição da lente de fusão é principalmente basalto ferroso moderadamente fracionado. Esses resultados têm implicações importantes para os processos magmáticos ocorrendo sob as dorsais médio-oceânicas e são consistentes com um modelo que separa efetivamente os processos de mistura magmática e fracionamento em partes diferentes de uma câmara magmática composta. A mistura magmática, como evidenciada por relações de não equilíbrio entre líquidos hospedeiros e fenocristais inclusos, é especialmente aparente em amostras de dorsais com baixa taxa de suprimento de magma e provavelmente surge principalmente de interações entre cristais da zona de lama e novas injeções de magma primário subindo do manto. A diferenciação magmática sob as dorsais médio-oceânicas ocorre em duas partes. A migração de fusões através das zonas de transição e de lama pode produzir tendências químicas consistentes com processos de fracionamento in situ. A segregação da fusão em horizontes fundidos perto do topo de uma câmara magmática composta promove a diferenciação mais extensa característica de dorsais de espalhamento rápido. As condições ótimas para a formação de lavas abissais altamente diferenciadas são onde ocorrem pequenas lentes de fusão descontínuas, como em taxas de espalhamento intermediárias, na vizinhança de riftes propagantes e perto de descontinuidades de dorsais em dorsais de espalhamento rápido. A homogeneização ao longo do eixo do magma subaxial é inibida pela fina proporção de aspecto elevada da lente de fusão e pelas altas viscosidades esperadas nas zonas de lama e de transição. Dorsais com baixa taxa de suprimento de magma são improváveis de serem sustentadas por magma erupcionável em um sentido de estado estacionário, e erupções em dorsais de espalhamento lento provavelmente estão acopladas temporalmente a eventos de injeção de novo magma do manto. Eventos extensionais em dorsais com alta taxa de suprimento de magma, que são mais propensas a serem sustentadas por volumes significativos de fusão de baixa viscosidade, podem produzir erupções sem exigir eventos de injeção associados. O suprimento crítico de magma necessário para o desenvolvimento de uma lente de fusão perto do topo de uma câmara magmática composta é semelhante ao de dorsais normais que se espalham a taxas de cerca de 50–70 mm/ano, uma taxa que corresponde aproximadamente à que marca uma mudança abrupta na morfologia e no sinal gravimétrico no eixo da dorsal. Um modelo de câmara magmática composta pode explicar vários enigmas anteriores concernentes aos basaltos de dorsais médio-oceânicas, incluindo por que dorsais de espalhamento lento erupcionam predominantemente uma faixa estreita de lavas relativamente indiferenciadas, por que a mistura magmática é mais evidente em lavas erupcionadas de dorsais de espalhamento lento, por que dorsais de espalhamento rápido erupcionam uma ampla gama de composições geralmente mais diferenciadas, por que populações de lava bimodal ocorrem na vizinhança de alguns riftes propagantes e como a segmentação geoquímica ao longo do eixo pode ocorrer em uma escala menor do que a segmentação tectônica majoritária dos eixos das dorsais.

@article{doi10102991jb02508,
    author = "Sinton, John M. and Detrick, R. S.",
    title = "Câmaras de magma de cristas oceânicas",
    year = "1992",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Evidências geofísicas precluem a existência de uma grande câmara de magma, principalmente fundida, sob porções da Crista do Pacífico Oriental (EPR). Um modelo razoável, consistente com esses dados, envolve uma lente de fusão fina (de dezenas a centenas de metros de altura), estreita (<1–2 km de largura), sobre uma zona de lama de cristais que, por sua vez, é cercada por uma zona de transição de crosta majoritariamente solidificada com bolsos isolados de magma. Evidências da porção de espalhamento super rápido da EPR sugerem que a composição da lente de fusão é principalmente basalto ferroso moderadamente fracionado. Esses resultados têm implicações importantes para os processos magmáticos ocorrendo sob as cristas oceânicas e são consistentes com um modelo que separa efetivamente os processos de mistura de magma e fracionamento em partes diferentes de uma câmara de magma composta. A mistura de magma, como evidenciada por relações de não equilíbrio entre líquidos hospedeiros e fenocristais incluídos, é especialmente aparente em amostras de cristas de baixo suprimento de magma e provavelmente surge principalmente de interações entre cristais da zona de lama e novas injeções de magma primário subindo do manto. A diferenciação magmática sob as cristas oceânicas ocorre em duas partes. A migração de fusões através das zonas de transição e de lama pode produzir tendências químicas consistentes com processos de fracionamento in situ. A segregação de fusão em horizontes fundidos perto do topo de uma câmara de magma composta promove a diferenciação mais extensa característica de cristas de espalhamento rápido. As condições ótimas para a formação de lavas abissais altamente diferenciadas são onde ocorrem lentes de fusão pequenas e descontínuas, como em taxas de espalhamento intermediárias, na vizinhança de riftes propagantes e perto de desalinhamentos de cristas em cristas de espalhamento rápido. A homogeneização ao longo do eixo do magma subaxial é inibida pela fina proporção de aspecto alta da lente de fusão e pelas altas viscosidades esperadas nas zonas de lama e de transição. Cristas de baixo suprimento de magma são improváveis de serem subjacentes por magma erupcionável em um sentido de estado estacionário, e erupções em cristas de espalhamento lento provavelmente estão acopladas temporalmente a eventos de injeção de novo magma do manto. Eventos extensionais em cristas de alto suprimento de magma, que são mais prováveis de serem subjacentes por volumes significativos de fusão de baixa viscosidade, podem produzir erupções sem exigir eventos de injeção associados. O suprimento crítico de magma necessário para o desenvolvimento de uma lente de fusão perto do topo de uma câmara de magma composta é semelhante ao de cristas normais espalhando-se em taxas de cerca de 50–70 mm/ano, uma taxa correspondendo aproximadamente à que marca uma mudança abrupta na morfologia e sinal gravimétrico no eixo da crista. Um modelo de câmara de magma composta pode explicar vários enigmas anteriores concernentes aos basaltos de cristas oceânicas, incluindo por que cristas de espalhamento lento erupcionam predominantemente uma faixa estreita de lavas relativamente indiferenciadas, por que a mistura de magma é mais evidente em lavas erupcionadas de cristas de espalhamento lento, por que cristas de espalhamento rápido erupcionam uma ampla gama de composições geralmente mais diferenciadas, por que populações de lava bimodal ocorrem na vizinhança de alguns riftes propagantes e como a segmentação geoquímica ao longo do eixo pode ocorrer em uma escala menor do que a segmentação tectônica majoritária dos eixos de cristas.",
    url = "https://doi.org/10.1029/91jb02508",
    doi = "10.1029/91jb02508",
    openalex = "W2107316430",
    references = "doi101007bf00371276, doi101029jb091ib01p00579, doi101146annurevea10050182001103"
}

Os basaltos de cristas médio-oceânicas (MORBs) e os basaltos de ilhas oceânicas (QIBs) são derivados do derretimento parcial do manto superior e são marcados por excessos sistemáticos de atividade de tório-230 em relação à atividade do seu progenitor, urânio-238. Medições experimentais da distribuição de tório e urânio entre o derretimento e o resíduo sólido mostram que, entre as fases principais do manto superior, apenas a granada retém urânio sobre o tório. Este sentido de fracionamento, que é oposto ao causado pela partição clinopiroxeno-derretimento, é consistente com os excessos de tório-230 observados em basaltos oceânicos jovens. Assim, tanto os MORBs quanto os QIBs devem iniciar o derretimento parcial no campo de estabilidade da granada ou abaixo de cerca de 70 quilômetros. Um cálculo mostra que a desequilíbrio tório-230-urânio-238 nos MORBs pode ser atribuído ao derretimento parcial dinâmico começando a 80 quilômetros com porosidade de derretimento de 0,2 por cento ou mais. Este resultado requer que o derretimento abaixo das cristas ocorra em uma região ampla e que o magma suba até a superfície a uma velocidade de pelo menos 0,9 metro por ano.

@article{doi101126science2615122739,
    author = "LaTourrette, Tom e Kennedy, Allen e Wasserburg, G. J.",
    title = "Fracionamento de Tório-Urânio por Granada: Evidência para uma Fonte Profunda e Ascensão Rápida de Basaltos Oceânicos",
    year = "1993",
    journal = "Science",
    abstract = "Os basaltos de cristas médio-oceânicas (MORBs) e os basaltos de ilhas oceânicas (QIBs) são derivados do derretimento parcial do manto superior e são marcados por excessos sistemáticos de atividade de tório-230 em relação à atividade do seu progenitor, urânio-238. Medições experimentais da distribuição de tório e urânio entre o derretimento e o resíduo sólido mostram que, entre as fases principais do manto superior, apenas a granada retém urânio sobre o tório. Este sentido de fracionamento, que é oposto ao causado pela partição clinopiroxeno-derretimento, é consistente com os excessos de tório-230 observados em basaltos oceânicos jovens. Assim, tanto os MORBs quanto os QIBs devem iniciar o derretimento parcial no campo de estabilidade da granada ou abaixo de cerca de 70 quilômetros. Um cálculo mostra que a desequilíbrio tório-230-urânio-238 nos MORBs pode ser atribuído ao derretimento parcial dinâmico começando a 80 quilômetros com porosidade de derretimento de 0,2 por cento ou mais. Este resultado requer que o derretimento abaixo das cristas ocorra em uma região ampla e que o magma suba até a superfície a uma velocidade de pelo menos 0,9 metro por ano.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.261.5122.739",
    doi = "10.1126/science.261.5122.739",
    openalex = "W2019884843",
    references = "doi1010160012821x77901947, doi1010160012821x80902149, doi1010160012821x85900019, doi1010160012821x86901950, doi101029jb095ib03p02661, doi101086627919, doi101093petrology323501, doi101093petrology3251021, doi101093petrology33342, openalexw592738002"
}

@article{doi101016s0012821x97000186,
    author = "Kogiso, Tetsu e Tatsumi, Yoshiyuki e Nakano, Satoshi",
    title = "Transporte de elementos traço durante processos de desidratação na crosta oceânica subducida: 1. Experimentos e implicações para a origem dos basaltos de ilhas oceânicas",
    year = "1997",
    journal = "Earth and Planetary Science Letters",
    url = "https://doi.org/10.1016/s0012-821x(97)00018-6",
    doi = "10.1016/s0012-821x(97)00018-6",
    openalex = "W2015396785",
    references = "doi1010160016703778902223, doi101029jb091ib10p10309"
}

@article{doi101038nature01073,
    author = "Saal, A. E. e Hauri, E. H. e Langmuir, C. H. e Perfit, M. R.",
    title = "Subsaturação de vapor em basalto de crista médio-oceânica primitivo e o conteúdo de voláteis do manto superior da Terra",
    year = "2002",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/nature01073",
    doi = "10.1038/nature01073",
    openalex = "W1996000677",
    references = "doi101093oxfordjournalspetrologya037267, doi1015159781501508271"
}

@article{doi101038nature01215,
    author = "Dixon, J. E. e Leist, Loretta e Langmuir, C. H. e Schilling, Jean‐Guy",
    title = "Litósfera desidratada reciclada observada em basalto de crista médio-oceânica influenciada por plumas",
    year = "2002",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/nature01215",
    doi = "10.1038/nature01215",
    openalex = "W2006465451",
    references = "doi101126science2725264991"
}

▪ Resumo O reconhecimento recente de uma potencialmente vasta e inexplorada biosfera microbiana quente associada ao vulcanismo ativo ao longo da rede global de cristas médio-oceânicas deslocou fundamentalmente os conceitos de como os planetas e a vida coevoluem. Muitos processos intrínsecos à dinâmica do sistema vulcânico do centro de expansão fornecem fluxos nutricionais parciais ou completos que sustentam diversas comunidades microbianas que prosperam sob condições extremas no fundo do oceano e abaixo dele. O derretimento do manto, o vulcanismo e as reações fluido-rocha transportam voláteis da astenosfera para a hidrosfera. O calor vulcânico e as reações exotérmicas impulsionam a circulação de fluidos ricos em nutrientes dos quais os organismos quimiossintetizantes obtêm energia metabólica. Por sua vez, muitos desses organismos sustentam simbioticamente comunidades de macrofauna que habitam os ventos. Observatórios de longo prazo no fundo do oceano permitirão a exploração das ligações entre o vulcanismo e esta nova biosfera descoberta. Tais abordagens podem fornecer informações essenciais sobre nosso próprio planeta, ao mesmo tempo que fornecem insights criticamente necessários sobre como podemos explorar outros planetas em busca de vida.

@article{doi101146annurevearth30091201141331,
    author = "Kelley, Deborah S. e Baross, John A. e Delaney, John R.",
    title = "Vulcões, Fluidos e Vida nos Centros de Expansão da Crista Médio-Oceânica",
    year = "2002",
    journal = "Annual Review of Earth and Planetary Sciences",
    abstract = "▪ Resumo O reconhecimento recente de uma potencialmente vasta e inexplorada biosfera microbiana quente associada ao vulcanismo ativo ao longo da rede global de cristas médio-oceânicas deslocou fundamentalmente os conceitos de como os planetas e a vida coevoluem. Muitos processos intrínsecos à dinâmica do sistema vulcânico do centro de expansão fornecem fluxos nutricionais parciais ou completos que sustentam diversas comunidades microbianas que prosperam sob condições extremas no fundo do oceano e abaixo dele. O derretimento do manto, o vulcanismo e as reações fluido-rocha transportam voláteis da astenosfera para a hidrosfera. O calor vulcânico e as reações exotérmicas impulsionam a circulação de fluidos ricos em nutrientes dos quais os organismos quimiossintetizantes obtêm energia metabólica. Por sua vez, muitos desses organismos sustentam simbioticamente comunidades de macrofauna que habitam os ventos. Observatórios de longo prazo no fundo do oceano permitirão a exploração das ligações entre o vulcanismo e esta nova biosfera descoberta. Tais abordagens podem fornecer informações essenciais sobre nosso próprio planeta, ao mesmo tempo que fornecem insights criticamente necessários sobre como podemos explorar outros planetas em busca de vida.",
    url = "https://doi.org/10.1146/annurev.earth.30.091201.141331",
    doi = "10.1146/annurev.earth.30.091201.141331",
    openalex = "W2153068522",
    references = "doi101007bf00300398, doi101007bf01140180, doi1010160016703793905425, doi1010160016703794902887, doi10102998jb00576, doi101029jb091ib10p10309, doi101038334609a0, doi101111j157469761997tb00325x"
}

@article{doi102138rmg2002478,
    author = "Graham, D. W.",
    title = "Geoquímica de Isótopos de Gases Nobres em Basaltos de Cristas Oceânicas e Ilhas Oceânicas: Caracterização de Reservatórios de Fonte do Manto",
    year = "2002",
    journal = "Reviews in Mineralogy and Geochemistry",
    url = "https://doi.org/10.2138/rmg.2002.47.8",
    doi = "10.2138/rmg.2002.47.8",
    openalex = "W2098490586",
    references = "doi101029jb087ib07p05611, doi101126science2725264991"
}

Este artigo apresenta os primeiros dados abrangentes de elementos principais e traço para ~130 amostras de peridotito abissal dos sistemas de crista e transformações dos oceanos Pacífico e Índico. Os dados revelam características importantes sobre a petrogenese dessas rochas, o derretimento do manto e os processos de extração de magma sob as cristas oceânicas, e os comportamentos elementares. Embora o peridotito abissal seja serpentinizado e tenha também experimentado intemperismo do fundo do mar, as assinaturas magmáticas permanecem bem preservadas nas composições das rochas totais. A melhor correlação inversa de MgO com elementos terras raras (ETR) progressivamente mais pesados reflete quantidades variadas de depleção de magma. Esta depleção de magma pode resultar de derretimento do manto recente sob a crista, mas também pode ser herdada de histórias de fontes férteis. Os ETR leves em amostras de rocha total estão mais enriquecidos, não mais depletos, do que no clinopiroxênio (cpx) constituinte dos mesmos conjuntos de amostras estudados anteriormente. Se os ETR leves do cpx registrarem processos de derretimento do manto sob a crista, então os ETR leves da rocha total devem refletir refertilização pós-derretimento. As correlações significativas de ETR leves (por exemplo, La, Ce, Pr, Nd) com elementos de alta força de campo imóveis (HFSEs, por exemplo, Nb e Zr) sugerem que os enriquecimentos tanto de ETR leves quanto de HFSEs resultaram de um processo magmático comum. A refertilização ocorre na camada de fronteira térmica (TBL) "fria" sob as cristas, onde os magmas ascendentes migram através e interagem com os resíduos avançados. A refertilização aparentemente não afetou os relíquias de cpx analisadas para elementos traço. Esta observação sugere migração de magma porosa nas fronteiras de grão na TBL. Os magmas ascendentes podem não ser termicamente "reativos", e, portanto, podem ter afetado apenas as bordas do cpx, que, juntamente com o olivina precipitada, o magma aprisionado e o resto da rocha, foram subsequentemente serpentinizados. As variações muito grandes nas razões Zr/Hf e Nb/Ta da rocha total são inesperadas. A correlação entre as duas razões é consistente com as observações em basaltos que DZr/DHf <1 e DNb/DTa <1. Dado que as cargas idênticas (5+ para Nb e Ta; 4+ para Zr e Hf) e essencialmente os mesmos raios iônicos (RNb/RTa = 1.000 e RZr/RHf = 1.006 ~ 1.026), mas diferenças de massa de um fator de ~2 (MZr/MHf = 0.511 e MNb/MTa = 0.513), hipotetiza-se que as Ds dependentes de massa ou taxas de difusão/transferência de massa podem ser importantes em causar fracionamentos elementares durante a ascensão de magma poroso na TBL. Também é possível que algumas fases "exóticas" com razões Zr/Hf e Nb/Ta altamente fracionadas possam existir nessas rochas, assim tendo efeitos de "nugget" nas análises de rocha total. Todas essas hipóteses precisam ser testadas restringindo o armazenamento e distribuições de todos os elementos traço incompatíveis. Como a serpentina contém até 13% em peso de H2O, e é estável até 7 GPa antes de se transformar em fases de silicato de magnésio hidratado denso que são estáveis em pressões de ~5 a 50 GPa, é possível que os peridotitos serpentinizados possam sobreviver, pelo menos parcialmente, à desidratação na zona de subducção, e transportar grandes quantidades de H2O (também Ba, Rb, Cs, K, U, Sr, Pb etc. com razões U/Pb elevadas) para o manto profundo. Este último pode contribuir para o componente HIMU nas regiões de fonte dos basaltos oceânicos.

@article{doi101093petrologyegh068,
    author = "Niu, Yaoling",
    title = "Composições de elementos maiores e traço em rochas máficas de peridotitos abissais: implicações para o derretimento do manto, extração de magma e processos pós-derretimento sob as dorsais oceânicas",
    year = "2004",
    journal = "Journal of Petrology",
    abstract = "Este artigo apresenta os primeiros dados abrangentes de elementos maiores e traço para \textasciitilde\ 130 amostras de peridotito abissal dos sistemas de dorsais e transformações dos oceanos Pacífico e Índico. Os dados revelam características importantes sobre a petrogenese dessas rochas, processos de derretimento do manto e extração de magma sob as dorsais oceânicas, e comportamentos elementares. Embora o peridotito abissal seja serpentinizado e tenha também experimentado intemperismo do fundo do mar, as assinaturas magmáticas permanecem bem preservadas nas composições de rochas máficas. A melhor correlação inversa de MgO com elementos terras raras (ETR) progressivamente mais pesados reflete quantidades variáveis de depleção de magma. Esta depleção de magma pode resultar de derretimento do manto recente sob a dorsal, mas também pode ser herdada de histórias de fontes férteis. Os ETR leves em amostras de rochas máficas estão mais enriquecidos, não mais depletos, do que no clinopiroxênio (cpx) constituinte dos mesmos conjuntos de amostras estudados anteriormente. Se os ETR leves do cpx registrarem processos de derretimento do manto sob a dorsal, então os ETR leves da rocha máfica devem refletir refertilização pós-derretimento. As correlações significativas de ETR leves (por exemplo, La, Ce, Pr, Nd) com elementos de alta força de campo imóveis (HFSE, por exemplo, Nb e Zr) sugerem que os enriquecimentos tanto de ETR leves quanto de HFSE resultaram de um processo magmático comum. A refertilização ocorre na camada de limite térmica (TBL) "fria" sob as dorsais, onde os magmas ascendentes migram através e interagem com os resíduos avançados. A refertilização aparentemente não afetou os relíquias de cpx analisadas para elementos traço. Esta observação sugere migração de magma poroso nas fronteiras de grãos na TBL. Os magmas ascendentes podem não ser termicamente "reativos", e portanto podem ter afetado apenas as bordas de cpx, que, juntamente com o olivina precipitada, magma aprisionado e o resto da rocha, foram subsequentemente serpentinizados. As variações muito grandes nas razões Zr/Hf e Nb/Ta de rochas máficas são inesperadas. A correlação entre as duas razões é consistente com as observações em basaltos que DZr/DHf <1 e DNb/DTa <1. Dado as cargas idênticas (5+ para Nb e Ta; 4+ para Zr e Hf) e essencialmente os mesmos raios iônicos (RNb/RTa = 1.000 e RZr/RHf = 1.006 \textasciitilde\ 1.026), mas uma diferença de massa de fator \textasciitilde\ 2 (MZr/MHf = 0.511 e MNb/MTa = 0.513), hipotetiza-se que Ds dependentes de massa ou taxas de difusão/transferência de massa podem ser importantes em causar fracionamentos elementares durante a ascensão de magma poroso na TBL. Também é possível que algumas fases "exóticas" com razões Zr/Hf e Nb/Ta altamente fracionadas possam existir nessas rochas, assim tendo efeitos "nugget" nas análises de rochas máficas. Todas essas hipóteses precisam ser testadas restringindo o armazenamento e distribuições de todos os elementos traço incompatíveis. Como a serpentina contém até 13 wt \% H2O, e é estável até 7 GPa antes de ser transformada em fases de silicato de magnésio hidratado denso que são estáveis em pressões de \textasciitilde\ 5 a 50 GPa, é possível que os peridotitos serpentinizados possam sobreviver, pelo menos parcialmente, à desidratação em zonas de subducção, e transportar grandes quantidades de H2O (também Ba, Rb, Cs, K, U, Sr, Pb etc. com razões U/Pb elevadas) para o manto profundo. Este último pode contribuir para o componente HIMU nas regiões de fonte dos basaltos oceânicos.",
    url = "https://doi.org/10.1093/petrology/egh068",
    doi = "10.1093/petrology/egh068",
    openalex = "W2113369720",
    references = "doi1010160009254194001404, doi1010160012821x86900385, doi1010160012821x8890132x, doi101016s0012821x6880010x, doi101016s0012821x9700040x, doi10102992jb02221, doi10102995rg01302, doi10103835084000, doi101038385219a0, doi101093petrology293625, doi1015159781400864874, doi102973odpprocsr1271281992, openalexw14108998, openalexw1624806571"
}

@misc{crossref2005basalt,
    title = "Basalt",
    year = "2005",
    booktitle = "Enciclopédia Científica Van Nostrand",
    url = "https://doi.org/10.1002/0471743984.vse0931",
    doi = "10.1002/0471743984.vse0931"
}

Como os animais requerem oxigênio, um aumento nas concentrações de oxigênio no Neoproterozóico Tardio foi sugerido como um estímulo para sua evolução. O teor de ferro nos sedimentos do fundo do mar mostra que o oceano profundo era anóxico e ferruginoso antes e durante a glaciação de Gaskiers, há 580 milhões de anos, e que se tornou oxicóico depois. Os primeiros membros conhecidos da biota de Ediacara surgiram pouco depois da glaciação de Gaskiers, sugerindo um vínculo causal entre sua evolução e este evento de oxigenação. Um ambiente oxicóico estável prolongado pode ter permitido o surgimento de animais bilaterais móveis cerca de 25 milhões de anos depois.

@article{doi101126science1135013,
    author = "Canfield, Donald E. e Poulton, Simon W. e Narbonne, Guy M.",
    title = "Oxigenação do Oceano Profundo do Neoproterozóico Tardio e o Surgimento da Vida Animal",
    year = "2006",
    journal = "Science",
    abstract = "Como os animais requerem oxigênio, um aumento nas concentrações de oxigênio no Neoproterozóico Tardio foi sugerido como um estímulo para sua evolução. O teor de ferro nos sedimentos do fundo do mar mostra que o oceano profundo era anóxico e ferruginoso antes e durante a glaciação de Gaskiers, há 580 milhões de anos, e que se tornou oxicóico depois. Os primeiros membros conhecidos da biota de Ediacara surgiram pouco depois da glaciação de Gaskiers, sugerindo um vínculo causal entre sua evolução e este evento de oxigenação. Um ambiente oxicóico estável prolongado pode ter permitido o surgimento de animais bilaterais móveis cerca de 25 milhões de anos depois.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.1135013",
    doi = "10.1126/science.1135013",
    openalex = "W1994160943",
    references = "doi101016jchemgeo200409003, doi10103835318, doi101038nature05345, doi101046j13653121200200408x, doi10108000241160500409223, doi101126science1078265, doi101126science1107765, doi101146annurevearth33031504103001, doi101146annurevearth33092203122519, openalexw2738937425"
}

Este capítulo contém as seguintes seções: Introdução Conceitos Teóricos Básicos Observações Modelagem do Derretimento do Manto: Antecedentes e Trabalhos Anteriores Novo Modelo Quantitativo para o Derretimento do Manto Aplicações aos Dados de Morb Restrições de Elementos Traço Significância da Taxa de Espalhamento: Uma Chave para Compreender as Tendências Locais? Conclusões Apêndice A: Cálculo de Feo, Mgo, Na2o e Tio2 Durante o Derretimento Adiábatico do Manto Apêndice B: Partição Líquida de Olivina como função de Temperatura, Pressão e Composição Líquida Apêndice C: Modelagem de Processos de Diferenciação Complexos

@incollection{doi101029gm071p0183,
    author = "Langmuir, C. H. and Klein, E. M. and Plank, Terry",
    title = "Petrological Systematics of Mid-Ocean Ridge Basalts: Constraints on Melt Generation Beneath Ocean Ridges",
    year = "2011",
    booktitle = "Geophysical monograph",
    abstract = "Este capítulo contém as seguintes seções: Introdução Conceitos Teóricos Básicos Observações Modelagem do Derretimento do Manto: Antecedentes e Trabalhos Anteriores Novo Modelo Quantitativo para o Derretimento do Manto Aplicações aos Dados de Morb Restrições de Elementos Traço Significância da Taxa de Espalhamento: Uma Chave para Compreender as Tendências Locais? Conclusões Apêndice A: Cálculo de Feo, Mgo, Na2o e Tio2 Durante o Derretimento Adiábatico do Manto Apêndice B: Partição Líquida de Olivina como função de Temperatura, Pressão e Composição Líquida Apêndice C: Modelagem de Processos de Diferenciação Complexos",
    url = "https://doi.org/10.1029/gm071p0183",
    doi = "10.1029/gm071p0183",
    openalex = "W1561193515",
    references = "doi101007bf00371276, doi1010160012825268901475, doi1010160016703768901087, doi101016s0012821x6880010x, doi101038242565a0"
}

@incollection{arndt2014basalt,
    author = "Arndt, Nicholas",
    title = "Basalt",
    year = "2014",
    booktitle = "Encyclopedia of Astrobiology",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-642-27833-4\_153-3",
    doi = "10.1007/978-3-642-27833-4\_153-3",
    pages = "1-1"
}

@incollection{crossref2014basalt,
    title = "basalto",
    year = "2014",
    booktitle = "Dicionário de Engenharia Geotécnica/Wörterbuch GeoTechnik",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-642-41714-6\_20672",
    doi = "10.1007/978-3-642-41714-6\_20672",
    pages = "106-106"
}

@incollection{arndt2015basalt,
    author = "Arndt, Nicholas",
    title = "Basalt",
    year = "2015",
    booktitle = "Encyclopedia of Astrobiology",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-662-44185-5\_153",
    doi = "10.1007/978-3-662-44185-5\_153",
    pages = "251-251"
}

@article{doi101038nature25009,
    author = "Stolper, Daniel A. e Keller, C. Brenhin",
    title = "Um registro de O2 dissolvido em águas profundas do oceano a partir do estado de oxidação do ferro em basaltos submarinos",
    year = "2018",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/nature25009",
    doi = "10.1038/nature25009",
    openalex = "W2782454560",
    references = "doi1010292012gc004334, doi101029jb086ib04p02737, doi10103824839, doi101038nature06811, doi101038nature13068, doi101126science1135013, doi101130b304461, doi101146annurevearth241191, doi101146annurevearth33092203122711, doi1015159781400849079"
}

@incollection{gawronska2023basalt,
    author = "Gawronska, Aleksandra J. e McLeod, Claire",
    title = "Basalto",
    year = "2023",
    booktitle = "Enciclopédia da Ciência Lunar",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-319-14541-9\_135",
    doi = "10.1007/978-3-319-14541-9\_135",
    pages = "71-81"
}

A intemperização silicatada aprimorada (ESW) mostrou-se promissora para a remoção de dióxido de carbono (CDR) na agricultura de terras secas, mas sua eficácia em arrozais alagados, especialmente em relação às vias de CDR e às interações microbianas, permanece pouco compreendida. Neste estudo, quantificamos a CDR em arrozais amendoados com basalto e/ou biochar. O basalto aplicado a 36 t ha-1 sequestrou ∼11,3 t CO2 ha-1 através da formação de carbonatos e aumentou a produção de arroz em 20,7%. A aplicação conjunta com 18 t ha-1 de biochar reduziu ainda mais as emissões de CH4 e N2O em 30,5% e 52,1%, respectivamente, resultando em uma redução de 37,9% na intensidade de gases de efeito estufa. Esta aplicação conjunta também reestruturou a comunidade fúngica, aumentou a atividade e a diversidade fúngicas e elevou o carbono de necromassa fúngica em 21%. Além disso, reduziu efetivamente a acumulação de metais pesados nos grãos de arroz. Apesar desses benefícios adicionais, sua CDR líquida com mitigação de gases de efeito estufa (GEE), mas excluindo o armazenamento de carbono orgânico, foi de apenas 8,8 t CO2 ha-1, cerca de 25% menor do que com basalto sozinho. Estes resultados indicam que a aplicação conjunta de basalto e biochar pode alterar substancialmente os processos biogeoquímicos que governam a CDR e a produtividade das culturas em solos de arrozais. Para maximizar a eficiência da CDR e a produção de grãos, o ajuste cuidadoso, a dosagem e a otimização específica do contexto dessas emendas são essenciais.

@article{doi101016jjenvman2026129708,
    author = "Gong, Xueliu e Wu, Jiarong e Qin, Jingsong e Zhao, Jinkai e Zhu, Kai e Ye, Chenglong e Xia, Shaopan e Zheng, Jufeng e Qie, Wenkun e Li, Lianqing e Li, Zi-Bo e Bian, Rongjun",
    title = "Investigando os efeitos da aplicação conjunta de basalto e biochar na eficiência de remoção de carbono e na produção de grãos em arrozais.",
    year = "2026",
    journal = "Journal of environmental management",
    abstract = "A intemperização silicatada aprimorada (ESW) mostrou-se promissora para a remoção de dióxido de carbono (CDR) na agricultura de terras secas, mas sua eficácia em arrozais alagados, especialmente em relação às vias de CDR e às interações microbianas, permanece pouco compreendida. Neste estudo, quantificamos a CDR em arrozais amendoados com basalto e/ou biochar. O basalto aplicado a 36 t ha-1 sequestrou ∼11,3 t CO2 ha-1 através da formação de carbonatos e aumentou a produção de arroz em 20,7%. A aplicação conjunta com 18 t ha-1 de biochar reduziu ainda mais as emissões de CH4 e N2O em 30,5% e 52,1%, respectivamente, resultando em uma redução de 37,9% na intensidade de gases de efeito estufa. Esta aplicação conjunta também reestruturou a comunidade fúngica, aumentou a atividade e a diversidade fúngicas e elevou o carbono de necromassa fúngica em 21%. Além disso, reduziu efetivamente a acumulação de metais pesados nos grãos de arroz. Apesar desses benefícios adicionais, sua CDR líquida com mitigação de gases de efeito estufa (GEE), mas excluindo o armazenamento de carbono orgânico, foi de apenas 8,8 t CO2 ha-1, cerca de 25% menor do que com basalto sozinho. Estes resultados indicam que a aplicação conjunta de basalto e biochar pode alterar substancialmente os processos biogeoquímicos que governam a CDR e a produtividade das culturas em solos de arrozais. Para maximizar a eficiência da CDR e a produção de grãos, o ajuste cuidadoso, a dosagem e a otimização específica do contexto dessas emendas são essenciais.",
    url = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41996914/",
    doi = "10.1016/j.jenvman.2026.129708",
    pmid = "41996914"
}