Une nouvelle analyse a révélé la source d'oxydation trouvée dans des échantillons de roche de la côte de la Grèce, où l'activité géologique a engendré des volcans à arc explosif il y a environ 45 millions d'années, une équipe de chercheurs rapporte dans la revue Géosciences de la nature .

Les roches volcaniques de l'arc sont fortement oxydées, ce qui a conduit les scientifiques à spéculer que les fluides provenant des roches océaniques subductées pourraient être l'agent oxydant, a déclaré Ethan Baxter, professeur de sciences de la Terre et de l'environnement au Boston College, un co-auteur du rapport.

Pour tester cette hypothèse, L'équipe de Baxter au Boston College avec des collègues de la Sorbonne, l'Université de Caroline du Sud, et l'Université de Durham (Royaume-Uni) a cherché à identifier une empreinte digitale de la source de fluide dans les restes de l'ancienne croûte océanique subductée trouvée sur l'île grecque de Sifnos.

L'équipe de chercheurs a étudié des échantillons de gros cristaux de grenat, qui contiennent des anneaux de croissance concentriques, un peu comme les anneaux d'un arbre. Au sein de ces anneaux se trouvent des zones chimiquement uniques qui passent du noyau du cristal au bord, dit Baxter. Ces zones reflètent l'évolution du système rocheux au sein duquel le grenat se développe sur des millions d'années. Dans ces rochers, la composition isotopique du fer varie du noyau au bord d'une manière qui favorise la libération d'un fluide oxydant.

L'équipe a utilisé l'analyse par microsonde électronique et l'analyse isotopique du fer pour documenter les changements progressifs du système rocheux enregistrés dans ces grenats fortement zonés, dit Baxter, dont la recherche est financée par la National Science Foundation.

"La zonation chimique du grenat et des isotopes du fer soutient l'idée que ces roches ont libéré des fluides oxydants lors de la subduction, " a déclaré Baxter. "Nous avons chimiquement « empreintes digitales » une source de ces fluides oxydants dans les zones de subduction."

Ces nouvelles mesures révèlent pour la première fois que les cristaux de grenat préservent la zonation de la composition isotopique du fer du noyau formé au début jusqu'aux bords qui se forment plus tard, les rapports de l'équipe.

"Lorsque nous avons trouvé une zonation significative dans la composition des isotopes du fer dans ces grenats, nous savions que nous avions trouvé une archive inexploitée de changements chimiques liés aux fluides, " dit Baxter, qui a co-écrit le rapport avec les chercheurs du Boston College Anna R. Gerrits et Paul G. Starr, Edward C. Inglis de la Sorbonne, Besim Dragovic de l'Université de Caroline du Sud, et Kevin W. Burton de l'Université de Durham (Royaume-Uni).

Baxter a déclaré que les prochaines étapes de cette recherche impliquent de tester davantage l'hypothèse en explorant ce qui a causé l'oxydation des fluides.

« Ces fluides oxydants véhiculent certains agents capables d'oxyder les roches dans lesquelles ils pénètrent, " a déclaré Baxter. " L'exemple le plus connu serait la façon dont les fluides oxydants peuvent provoquer la rouille des matériaux contenant du fer lorsqu'ils vieillissent. Sur la base de la zonation chimique du grenat, nous savons que les fluides libérés par nos échantillons sont oxydants, mais nous ne savons pas pourquoi ils s'oxydent ou quels sont les agents oxydants."