Průměrné chemické složení kontinentální kůry a oceánské kůry (reprezentované MORB), normalizované na hodnoty primitivního pláště a vykreslené jako funkce zdánlivého rozdělovacího koeficientu každého prvku, tvoří překvapivě jednoduché, vzájemně se doplňující koncentrační vzorce. V kontinentální kůře jsou maximální koncentrace řádově 50 až 100násobkem hodnot primitivního mantlu a dosahují jich nejvíce nekompatibilní prvky Cs, Rb, Ba a Th. V průměrné oceánské kůře jsou maximální koncentrace jen asi desetinásobkem hodnot primitivního pláště a dosahují jich středně nekompatibilní prvky Na, Ti, Zr, Hf, Y a středně těžké až těžké REE.

Tento vztah vysvětluje jednoduchý dvoustupňový model extrakce nejprve kontinentální a poté oceánské kůry z původně primitivního pláště. Tento model reprodukuje charakteristické koncentrační maximum v MORB. Poskytuje kvantitativní omezení týkající se efektivních agregátních frakcí taveniny extrahovaných během obou etap. Ty činí asi 1,5 % pro kontinentální kůru a asi 8-10 % pro oceánskou kůru.

Poměrně nízké stupně tání odvozené pro průměrný MORB jsou v souladu s korelací koncentrace Na2O s hloubkou extruze , a s normalizovanými koncentracemi Ca, Sc a Al (⋍ 3) v MORB, které jsou mnohem nižší než koncentrace Zr, Hf a HREE (⋍ 10). Ca, Al a Sc jsou kompatibilní s klinopyroxenem a jsou tímto minerálem přednostně zadržovány ve zbytkovém plášti. To je možné pouze v případě, že agregátní frakce taveniny je dostatečně nízká, aby klinopyroxen nebyl spotřebován.

Sekvenci zvyšující se kompatibility litofilních prvků lze definovat dvěma nezávislými způsoby: (1) pořadí klesajících normalizovaných koncentrací v kontinentální kůře; nebo (2) pomocí korelací koncentrací v oceánských bazaltech. Výsledky jsou překvapivě podobné s výjimkou Nb, Ta a Pb, které poskytují nekonzistentní objemové rozdělovací koeficienty, jakož i anomální koncentrace a směrodatné odchylky.

Anomálie lze vysvětlit, pokud Nb a Ta mají relativně velké rozdělovací koeficienty při vzniku kontinentální kůry a menší koeficienty při vzniku oceánské kůry. Naproti tomu Pb má velmi malý koeficient při produkci kontinentální kůry a větší koeficient při produkci oceánské kůry. To je důvod, proč jsou tyto prvky užitečné v geochemických diskriminačních diagramech pro odlišení MORB a OIB na jedné straně od ostrovních oblouků a většiny intrakontinentálních vulkanitů na straně druhé.

Výsledky jsou v souladu s dříve navrženým modelem diferenciace kůry a mantlu . Nb a Ta jsou přednostně zadržovány a obohacovány ve zbytkovém plášti během formování kontinentální kůry. Po oddělení převážné části kontinentální kůry došlo k rehomogenizaci zbytkové části pláště a dnešní vnitřní heterogenity mezi zdroji MORB a OIB vznikly následně procesy zahrnujícími pouze oceánskou kůru a plášť. Během této druhé fáze jsou Nb a Ta vysoce nekompatibilní a jejich množství je anomálně vysoké jak v OIB, tak v MORB.

Anomální chování Pb způsobuje takzvaný „paradox olova“, totiž zvýšené poměry U/Pb a Th/Pb (odvozené z izotopů Pb) v dnešním ochuzeném plášti, přestože U a Th jsou v oceánských bazaltech nekompatibilnější než Pb. To se vysvětluje, pokud je Pb ve skutečnosti více inkompatibilní než U a Th při vzniku kontinentální kůry a méně inkompatibilní než U a Th při vzniku oceánské kůry.

.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.