Mantle dynamics, magma and crust formation in an oceanic island arc - back-arc system: a case study from the Tonga arc and Valu Fa Ridge
大洋岛弧-弧后系统中的地幔动力学、岩浆和地壳形成:以汤加岛弧和瓦鲁法海岭为例
基本信息
- 批准号:352466535
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2017
- 资助国家:德国
- 起止时间:2016-12-31 至 2021-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Subduction zones are important regions of the Earth where crustal material is recycled into the mantle and where crust is formed that may be a precursor for continents. Oceanic subduction systems often consist of volcanoes at the island arc front as well as in extensional back-arc rifts and thus provide insights into magma formation and mantle wedge dynamics. Here we suggest studying the petrology and geochemistry of abundant volcanism in an about 250 km long section of the southern Tonga island arc and the 40 km distant Valu Fa back-arc ridge as well as of numerous off-axis volcanoes between the two structures. The abundance of young volcanoes that have been sampled makes this region an ideal natural laboratory for the study of magmatic processes at subduction zones. We propose the analysis of a large sample set of some 200 back-arc and 300 arc and off-axis samples using modern geochemical methods to generate a data set of major and trace elements as well as Sr-Nd-Pb-Hf-O-Th-U-Ra isotopes on glasses, whole rocks and minerals. On the basis of these data we will be able to define 1) the mantle and melt flow in this region, 2) the melting, mantle depletion and mixing processes between arc front and back-arc magmas, and 3) the variation of magma evolution and crust formation in the different settings.
俯冲带是地球的重要区域,地壳物质在此处再循环到地幔中,并形成地壳,这可能是大陆的前身。大洋俯冲系统通常由岛弧前缘的火山以及伸展的弧后裂谷组成,因此可以深入了解岩浆形成和地幔楔动力学。在这里,我们建议研究汤加岛弧南部约 250 公里长的部分和 40 公里远的 Valu Fa 弧后山脊以及两个构造之间的众多离轴火山的岩石学和地球化学。已采样的大量年轻火山使该地区成为研究俯冲带岩浆过程的理想天然实验室。我们建议使用现代地球化学方法对约 200 个弧后和 300 个弧和离轴样品的大型样品集进行分析,以生成主要元素和微量元素以及 Sr-Nd-Pb-Hf-O- 的数据集。玻璃、整块岩石和矿物上的 Th-U-Ra 同位素。基于这些数据,我们将能够定义1)该区域的地幔和熔体流动,2)弧前和弧后岩浆之间的熔融、地幔损耗和混合过程,以及3)岩浆演化的变化以及不同环境下地壳的形成。
项目成果
期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Effects of fluid boiling on Au and volatile element enrichment in submarine arc-related hydrothermal systems
- DOI:10.1016/j.gca.2021.05.047
- 发表时间:2021-06-12
- 期刊:
- 影响因子:5
- 作者:Falkenberg, Jan J.;Keith, Manuel;Anderson, Melissa O.
- 通讯作者:Anderson, Melissa O.
Effects of the Hydrous Domain in the Mantle Wedge on Magma Formation and Mixing at the Northeast Lau Spreading Center, SW Pacific
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- DOI:10.1029/2021gc010066
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:Schoenhofen;Storch;Regelous;Brandl
- 通讯作者:Brandl
Extreme geochemical heterogeneity beneath the North Tonga Arc: Interaction of a subduction zone with intraplate seamount chains
- DOI:10.1016/j.chemgeo.2022.120903
- 发表时间:2022-05
- 期刊:
- 影响因子:3.9
- 作者:B. Storch;M. Regelous;Kristina Noebel;K. Haase;J. Bauer
- 通讯作者:B. Storch;M. Regelous;Kristina Noebel;K. Haase;J. Bauer
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