Published October 1, 2022
| Version v1
Publication
Open
Reworking subducted sediments in arc magmas and the isotopic diversity of the continental crust: The case of the Ordovician Famatinian crustal section, Argentina
Creators
- 1. ETH Zurich
- 2. Géosciences Environnement Toulouse
- 3. Observatoire Midi-Pyrénées
- 4. Centre National de la Recherche Scientifique
- 5. National University of Río Cuarto
- 6. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 7. Earth and Space Research
- 8. University of Washington
Description
Since the onset of plate tectonics, continents have evolved through a balance between crustal growth, reworking, and recycling at convergent plate margins. The term "reworking" involves the re-insertion of crustal material into pre-existing crustal volumes, while crustal growth and recycling respectively represent gains from and losses to the mantle. Reworking that occurs in the mantle wedge ("source" contamination from slab material) or within the upper plate ("path" contamination), will have contrasting effects on crustal evolution. However, due to limited access to deep crustal and mantle rocks, quantifying source vs. path contamination remains challenging. Based on the 4-dimensional record of the fossil (Ordovician) Famatinian continental arc (Argentina), we demonstrate that source contamination plays a dominant role in imprinting mafic to granitic rocks with crustal oxygen-hafnium (O-Hf) isotopic compositions. We argue that source contamination at convergent plate margins significantly increased the diversity of O-Hf isotopic signatures of continents over geologic time. Our interpretation implies that crustal evolution models attributing this isotopic diversity dominantly to intra-crustal reworking may be over-simplistic and may underestimate continental growth in the last 2.5 billion years.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
منذ ظهور الصفائح التكتونية، تطورت القارات من خلال التوازن بين نمو القشرة الأرضية وإعادة العمل وإعادة التدوير عند هوامش الصفائح المتقاربة. يتضمن مصطلح "إعادة العمل" إعادة إدخال المواد القشرية في أحجام قشرية موجودة مسبقًا، في حين أن نمو القشرة وإعادة التدوير على التوالي يمثلان مكاسب وخسائر في الوشاح. سيكون لإعادة العمل التي تحدث في إسفين الوشاح (" مصدر "التلوث من مادة البلاطة) أو داخل الصفيحة العلوية (" مسار" التلوث) تأثيرات متباينة على تطور القشرة الأرضية. ومع ذلك، نظرًا لمحدودية الوصول إلى صخور القشرة الأرضية والوشاح العميقة، لا يزال تحديد المصدر مقابل تلوث المسار يمثل تحديًا. استنادًا إلى السجل الرباعي الأبعاد للقوس القاري الأحفوري (الأوردوفيشي) العائلي (الأرجنتين)، نثبت أن تلوث المصدر يلعب دورًا مهيمنًا في طبع المافيك على الصخور الجرانيتية بتركيبات النظائر القشرية للأكسجين والهافنيوم (O - Hf). نجادل بأن التلوث المصدر عند هوامش الصفائح المتقاربة زاد بشكل كبير من تنوع التوقيعات النظيرية O - Hf للقارات على مدار الوقت الجيولوجي. يشير تفسيرنا إلى أن نماذج تطور القشرة الأرضية التي تعزو هذا التنوع النظائري في الغالب إلى إعادة العمل داخل القشرة قد تكون مفرطة في البساطة وقد تقلل من شأن النمو القاري في 2.5 مليار سنة الماضية.Translated Description (French)
Depuis le début de la tectonique des plaques, les continents ont évolué grâce à un équilibre entre la croissance de la croûte, le remaniement et le recyclage à des marges de plaques convergentes. Le terme « remaniement » implique la réinsertion de matériau crustal dans des volumes crustaux préexistants, tandis que la croissance crustale et le recyclage représentent respectivement des gains et des pertes pour le manteau. Le remaniement qui se produit dans le coin du manteau (contamination « source » par le matériau de la dalle) ou dans la plaque supérieure (contamination « chemin ») aura des effets contrastés sur l'évolution de la croûte. Cependant, en raison de l'accès limité aux roches profondes de la croûte et du manteau, la quantification de la contamination de la source par rapport au chemin reste difficile. Sur la base de l'enregistrement en 4 dimensions de l'arc continental famatinien fossile (ordovicien) (Argentine), nous démontrons que la contamination à la source joue un rôle dominant dans l'impression de roches mafiques à granitiques avec des compositions isotopiques crustales oxygène-hafnium (O-Hf). Nous soutenons que la contamination de la source aux marges des plaques convergentes a considérablement augmenté la diversité des signatures isotopiques O-Hf des continents au cours du temps géologique. Notre interprétation implique que les modèles d'évolution de la croûte attribuant cette diversité isotopique principalement au remaniement intracrustal peuvent être trop simplistes et sous-estimer la croissance continentale au cours des 2,5 derniers milliards d'années.Translated Description (Spanish)
Desde el inicio de la tectónica de placas, los continentes han evolucionado a través de un equilibrio entre el crecimiento de la corteza, la reelaboración y el reciclaje en los márgenes convergentes de las placas. El término "reelaboración" implica la reinserción de material de la corteza en volúmenes de corteza preexistentes, mientras que el crecimiento de la corteza y el reciclaje representan respectivamente ganancias y pérdidas para el manto. El retrabajo que se produce en la cuña del manto (contaminación de la "fuente" del material de la losa) o dentro de la placa superior (contaminación de la "trayectoria"), tendrá efectos contrastantes en la evolución de la corteza. Sin embargo, debido al acceso limitado a la corteza profunda y las rocas del manto, la cuantificación de la contaminación de la fuente frente a la ruta sigue siendo un desafío. Con base en el registro de 4 dimensiones del arco continental de Famatinian fósil (Ordovícico) (Argentina), demostramos que la contaminación de la fuente juega un papel dominante en la impresión máfica de rocas graníticas con composiciones isotópicas de oxígeno-hafnio (O-Hf) de la corteza. Argumentamos que la contaminación de la fuente en los márgenes de las placas convergentes aumentó significativamente la diversidad de las firmas isotópicas de O-Hf de los continentes a lo largo del tiempo geológico. Nuestra interpretación implica que los modelos de evolución de la corteza que atribuyen esta diversidad isotópica predominantemente a la reelaboración dentro de la corteza pueden ser demasiado simplistas y pueden subestimar el crecimiento continental en los últimos 2.500 millones de años.Files
document.pdf
Files
(3.6 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:ff09c1250b62e01e0580652f96750ccd
|
3.6 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- إعادة تشكيل الرواسب السفلية في الصهارة القوسية والتنوع النظيري للقشرة القارية: حالة القسم القشري الأوردوفيشي العائلي، الأرجنتين
- Translated title (French)
- Retravailler les sédiments subduits dans les magmas d'arc et la diversité isotopique de la croûte continentale : Le cas de la section crustale Ordovicienne Famatinienne, Argentine
- Translated title (Spanish)
- Reelaboración de sedimentos subducidos en magmas de arco y la diversidad isotópica de la corteza continental: El caso de la sección de corteza famatiniana del Ordovícico, Argentina
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4291127125
- DOI
- 10.1016/j.epsl.2022.117706
References
- https://openalex.org/W1534749586
- https://openalex.org/W1965394610
- https://openalex.org/W1973651021
- https://openalex.org/W1983339705
- https://openalex.org/W1995071771
- https://openalex.org/W1998707404
- https://openalex.org/W2005539087
- https://openalex.org/W2008072085
- https://openalex.org/W2008364272
- https://openalex.org/W2018668119
- https://openalex.org/W2020304604
- https://openalex.org/W2024378351
- https://openalex.org/W2024575502
- https://openalex.org/W2029157156
- https://openalex.org/W2033267677
- https://openalex.org/W2034229612
- https://openalex.org/W2035283420
- https://openalex.org/W2035956928
- https://openalex.org/W2036618338
- https://openalex.org/W2051164400
- https://openalex.org/W2060686426
- https://openalex.org/W2071782561
- https://openalex.org/W2071908413
- https://openalex.org/W2072118224
- https://openalex.org/W2072620570
- https://openalex.org/W2076419058
- https://openalex.org/W2086557360
- https://openalex.org/W2089421850
- https://openalex.org/W2099933884
- https://openalex.org/W2100807298
- https://openalex.org/W2107282719
- https://openalex.org/W2109611621
- https://openalex.org/W2111173087
- https://openalex.org/W2132307932
- https://openalex.org/W2139664191
- https://openalex.org/W2144235599
- https://openalex.org/W2160659789
- https://openalex.org/W2163100615
- https://openalex.org/W2164723521
- https://openalex.org/W2171984466
- https://openalex.org/W2403905711
- https://openalex.org/W2522719824
- https://openalex.org/W2537938137
- https://openalex.org/W2548606595
- https://openalex.org/W2567957170
- https://openalex.org/W2582866813
- https://openalex.org/W2591410577
- https://openalex.org/W2607222219
- https://openalex.org/W2616887865
- https://openalex.org/W2768433242
- https://openalex.org/W2769427349
- https://openalex.org/W2790467062
- https://openalex.org/W2792260976
- https://openalex.org/W2792990596
- https://openalex.org/W2804886682
- https://openalex.org/W2896930421
- https://openalex.org/W2976235496
- https://openalex.org/W2990384703
- https://openalex.org/W3004615475
- https://openalex.org/W3011014493
- https://openalex.org/W3022064946
- https://openalex.org/W3183565210
- https://openalex.org/W3214554175
- https://openalex.org/W4225711445