Résumé graphique. Crédit :DOI :10.1016/j.lithos.2021.106529
Les granitoïdes sont classés en séries de magnétite et en série d'ilménite, et les premiers ont une fugacité d'oxygène plus élevée que les seconds. La fugacité de l'oxygène magmatique est un facteur clé dans le contrôle du type de minéralisation.
En général, les magmas d'arc sont oxydés, formant des granitoïdes de la série de la magnétite. Cependant, il existe également des granitoïdes de la série ilménite aux marges convergentes. Les facteurs contrôlant la formation de ces deux séries de granitoïdes sont controversés.
En combinant la distribution temporelle et les compositions géochimiques des granitoïdes au Japon, une équipe de recherche dirigée par le professeur Sun Weidong de l'Institut d'océanologie de l'Académie chinoise des sciences (IOCAS) a présenté de nouvelles informations sur l'influence des événements anoxiques océaniques (OAE) sur la formation de granitoïdes de la série ilménite au Japon.
L'étude a été publiée dans Lithos .
Les chercheurs ont découvert que les distributions temporelles des granitoïdes de la série ilménite au Japon ont une bonne corrélation avec les OAE.
Plus précisément, l'apparition initiale des granitoïdes de la série ilménite au Japon est presque contemporaine de l'OAE 1a. Plusieurs OAE se sont produites consécutivement de 120 Ma à 86 Ma, et la proportion de séries d'ilménite a progressivement augmenté au cours de cette période. Après OAE 3, la proportion des granitoïdes de la série magnétite a commencé à augmenter, ce qui correspond à l'écart OAE après 86 Ma.
Les OAE se produisaient fréquemment au Crétacé, formant de grandes quantités de schistes noirs réducteurs sur le fond de l'océan. La cohérence temporelle entre les granitoïdes de la série ilménite et les OAE indique un lien génétique entre eux. Les différentes compositions géochimiques entre ces deux séries de granitoïdes soutiennent cette hypothèse.
Comparés aux granitoïdes de la série magnétite, les granitoïdes de la série ilménite ont des compositions isotopiques S plus légères et des compositions isotopiques O plus lourdes, qui sont similaires aux compositions isotopiques S et O des schistes noirs.
De plus, les granitoïdes de la série ilménite contiennent jusqu'à plusieurs centaines de ppm de CH4 et aussi rare C2 H6 , tandis que les granitoïdes de la série magnétite ne contiennent presque pas de CH4 et C2 H6 . Ceux-ci indiquent également que de grandes quantités de sédiments riches en matières organiques sont impliquées dans la formation de granitoïdes de la série ilménite.
Les chercheurs ont également découvert que le Zn/FeT les ratios de la série ilménite sont plus élevés que ceux de la série magnétite, ce qui indique que la fugacité d'oxygène différente entre ces deux granitoïdes de la série provenait des sources de magma.
Ces schistes noirs formés au cours des OAE ont été subductés dans le coin du manteau, libérant des fluides réducteurs qui réduisent la fugacité d'oxygène des magmas du manteau et de la marge convergente, formant des granitoïdes de la série ilménite.