Published April 12, 2023
| Version v1
Publication
Open
Ghost-arc geochemical anomaly at a spreading ridge caused by supersized flat subduction
- 1. National University of San Juan
- 2. Centro Científico Tecnológico - San Juan
- 3. Universitat Politècnica de Catalunya
Description
The Southern Atlantic-Southwest Indian ridges (SASWIR) host mid-ocean ridge basalts with a residual subduction-related geochemical fingerprint (i.e., a ghost-arc signature) of unclear origin. Here, we show through an analysis of plate kinematic reconstructions and seismic tomography models that the SASWIR subduction-modified mantle source formed in the Jurassic close to the Georgia Islands slab (GI) and remained near-stationary in the mantle reference frame. In this analysis, the GI lies far inboard the Jurassic Patagonian-Antarctic Peninsula active margin. This was formerly attributed to a large-scale flat subduction event in the Late Triassic-Early Jurassic. We propose that during this flat slab stage, the subduction-modified mantle areas beneath the Mesozoic active margin and surrounding sutures zones may have been bulldozed inland by >2280 km. After the demise of the flat slab, this mantle anomaly remained near-stationary and was sampled by the Karoo mantle plume 183 Million years (Myr) ago and again since 55 Myr ago by the SASWIR. We refer to this process as asthenospheric anomaly telescoping. This study provides a hitherto unrecognized geodynamic effect of flat subduction, the viability of which we support through numerical modeling.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تستضيف التلال الجنوبية الأطلسية الجنوبية الغربية الهندية (SASWIR) بازلت التلال في منتصف المحيط مع بصمة جيوكيميائية متبقية متعلقة بالاندساس (أي توقيع قوس شبح) من أصل غير واضح. هنا، نوضح من خلال تحليل عمليات إعادة البناء الحركية للصفائح ونماذج التصوير المقطعي الزلزالي أن مصدر الوشاح المعدل بالانزلاق SASWIR تشكل في العصر الجوراسي بالقرب من بلاطة جزر جورجيا (GI) وظل شبه ثابت في الإطار المرجعي للوشاح. في هذا التحليل، يكمن المؤشر الجغرافي في الهامش النشط لشبه جزيرة أنتاركتيكا الباتاغونية الجوراسية. كان هذا يعزى سابقًا إلى حدث اندساس مسطح واسع النطاق في العصر الجوراسي المتأخر من العصر الترياسي. نقترح أنه خلال مرحلة البلاطة المسطحة هذه، قد تكون مناطق الوشاح المعدلة بالغطاء تحت الهامش النشط للحقبة الوسطى ومناطق الغرز المحيطة قد تم تجريفها داخليًا بأكثر من 2280 كم. بعد زوال البلاطة المسطحة، ظل هذا الشذوذ في الوشاح شبه ثابت وتم أخذ عينات منه بواسطة عمود الوشاح Karoo منذ 183 مليون سنة (MYR) ومرة أخرى منذ 55 مليون سنة من قبل SASWIR. نشير إلى هذه العملية باسم تلسكوب شذوذ الغلاف الجوي. توفر هذه الدراسة تأثيرًا جيوديناميكيًا غير معروف حتى الآن للاندساس المسطح، والذي ندعم جدواه من خلال النمذجة العددية.Translated Description (French)
Les dorsales sud atlantiques-sud-ouest indiennes (SASWIR) abritent des basaltes de dorsales médio-océaniques avec une empreinte géochimique résiduelle liée à la subduction (c'est-à-dire une signature d'arc fantôme) d'origine incertaine. Ici, nous montrons à travers une analyse de reconstructions cinématiques de plaques et de modèles de tomographie sismique que la source du manteau modifiée par subduction SASWIR s'est formée dans le Jurassique près de la dalle des îles Georgia (GI) et est restée presque stationnaire dans le cadre de référence du manteau. Dans cette analyse, l'IG se trouve loin à l'intérieur de la marge active de la Péninsule Jurassique Patagonienne-Antarctique. Cela était autrefois attribué à un événement de subduction plate à grande échelle du Jurassique supérieur du Trias inférieur. Nous proposons qu'au cours de cette étape de dalle plate, les zones du manteau modifiées par subduction sous la marge active mésozoïque et les zones de sutures environnantes puissent avoir été rasées au bulldozer à l'intérieur des terres sur plus de 2280 km. Après la disparition de la dalle plate, cette anomalie du manteau est restée quasi-stationnaire et a été échantillonnée par le panache du manteau de Karoo il y a 183 millions d'années (MYR) et à nouveau depuis 55 MYR par le SASWIR. Nous appelons ce processus le télescopage d'une anomalie asthénosphérique. Cette étude fournit un effet géodynamique jusqu'à présent non reconnu de la subduction plate, dont nous soutenons la viabilité par le biais de la modélisation numérique.Translated Description (Spanish)
Las crestas del Atlántico Sur-Suroeste de la India (SASWIR) albergan basaltos de la dorsal oceánica con una huella geoquímica residual relacionada con la subducción (es decir, una firma de arco fantasma) de origen incierto. Aquí, mostramos a través de un análisis de reconstrucciones cinemáticas de placas y modelos de tomografía sísmica que la fuente de manto modificada por subducción SASWIR se formó en el Jurásico cerca de la losa de las Islas Georgia (GI) y permaneció casi estacionaria en el marco de referencia del manto. En este análisis, la IG se encuentra muy dentro del margen activo del Jurásico Patagónico-Península Antártica. Esto se atribuyó anteriormente a un evento de subducción plana a gran escala en el Triásico Tardío-Temprano Jurásico. Proponemos que durante esta etapa de losa plana, las áreas del manto modificadas por subducción debajo del margen activo del Mesozoico y las zonas de suturas circundantes pueden haber sido excavadas hacia el interior por >2280 km. Después de la desaparición de la losa plana, esta anomalía del manto permaneció casi estacionaria y fue muestreada por la pluma del manto Karoo hace 183 millones de años (Myr) y nuevamente desde hace 55 Myr por el SASWIR. Nos referimos a este proceso como telescópico de anomalía astenosférica. Este estudio proporciona un efecto geodinámico hasta ahora no reconocido de la subducción plana, cuya viabilidad apoyamos a través del modelado numérico.Files
s41467-023-37799-w.pdf.pdf
Files
(5.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:a17f22e307107f36b8451611a28744cc
|
5.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الشذوذ الجيوكيميائي لقوس الشبح عند سلسلة منتشرة ناتجة عن الاندساس المسطح المفرط الحجم
- Translated title (French)
- Anomalie géochimique de l'arc fantôme au niveau d'une crête en expansion causée par une subduction plate surdimensionnée
- Translated title (Spanish)
- Anomalía geoquímica de arco fantasma en una cresta en expansión causada por una subducción plana de gran tamaño
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4365143865
- DOI
- 10.1038/s41467-023-37799-w
References
- https://openalex.org/W1023467910
- https://openalex.org/W1493790006
- https://openalex.org/W1532987629
- https://openalex.org/W1546332509
- https://openalex.org/W1621537172
- https://openalex.org/W1710491879
- https://openalex.org/W1847067072
- https://openalex.org/W1914890451
- https://openalex.org/W1969041004
- https://openalex.org/W1978838820
- https://openalex.org/W1983132684
- https://openalex.org/W1983626964
- https://openalex.org/W1986236153
- https://openalex.org/W1990713790
- https://openalex.org/W1997925020
- https://openalex.org/W1998814978
- https://openalex.org/W2000896842
- https://openalex.org/W2004984283
- https://openalex.org/W2005317113
- https://openalex.org/W2014832120
- https://openalex.org/W2021147759
- https://openalex.org/W2026982741
- https://openalex.org/W2028201395
- https://openalex.org/W2034884518
- https://openalex.org/W2051495304
- https://openalex.org/W2051758022
- https://openalex.org/W2052690035
- https://openalex.org/W2053747921
- https://openalex.org/W2064601505
- https://openalex.org/W2065092571
- https://openalex.org/W2066968098
- https://openalex.org/W2069302116
- https://openalex.org/W2083241327
- https://openalex.org/W2083935149
- https://openalex.org/W2089096512
- https://openalex.org/W2098362516
- https://openalex.org/W2100376263
- https://openalex.org/W2113390498
- https://openalex.org/W2116593025
- https://openalex.org/W2124587071
- https://openalex.org/W2128560225
- https://openalex.org/W2133984058
- https://openalex.org/W2134360679
- https://openalex.org/W2136329878
- https://openalex.org/W2151775731
- https://openalex.org/W2156146851
- https://openalex.org/W2157875312
- https://openalex.org/W2204846270
- https://openalex.org/W2234122111
- https://openalex.org/W2235535386
- https://openalex.org/W2296723039
- https://openalex.org/W2327708288
- https://openalex.org/W2486157461
- https://openalex.org/W2549468488
- https://openalex.org/W2564383236
- https://openalex.org/W2582768536
- https://openalex.org/W2593667439
- https://openalex.org/W2593978807
- https://openalex.org/W2616065508
- https://openalex.org/W2752874329
- https://openalex.org/W2765248296
- https://openalex.org/W2766661285
- https://openalex.org/W2772114773
- https://openalex.org/W2788602508
- https://openalex.org/W2794829227
- https://openalex.org/W2800351724
- https://openalex.org/W2821791606
- https://openalex.org/W2904770354
- https://openalex.org/W2911847179
- https://openalex.org/W2938651778
- https://openalex.org/W2944227774
- https://openalex.org/W2944454366
- https://openalex.org/W2954146995
- https://openalex.org/W2955212029
- https://openalex.org/W2981689183
- https://openalex.org/W2982344908
- https://openalex.org/W2998391328
- https://openalex.org/W3000382179
- https://openalex.org/W3009608873
- https://openalex.org/W3018070745
- https://openalex.org/W3037992165
- https://openalex.org/W3046560958
- https://openalex.org/W3047426789
- https://openalex.org/W3095078749
- https://openalex.org/W3111415350
- https://openalex.org/W3119774682
- https://openalex.org/W3134982339
- https://openalex.org/W3190368738
- https://openalex.org/W3210321914
- https://openalex.org/W3213854007
- https://openalex.org/W4210515075
- https://openalex.org/W4220928588
- https://openalex.org/W4281696045
- https://openalex.org/W4284882642
- https://openalex.org/W4289523175
- https://openalex.org/W4303985918
- https://openalex.org/W4309717529