石榴石辉石岩解释东非深部岩石圈的高电导率
地球物理
2021-12-23 v1
摘要
在坦桑尼亚克拉通与莫桑比克带之间，岩石圈地幔深度>70 km处观测到电导率的巨大反差。这种反差通常归因于挥发物和/或熔体含量的变化，而矿物学变化被认为不足以影响电导率。为检验这一假设，在对应于坦桑尼亚岩石圈的压力-温度条件（1.5和3 GPa；400至>1500{\deg}C）下，对来自坦桑尼亚北部Engorora的捕虏体进行了电导率测量。我观察到，一旦石榴石在肥沃地幔岩石中稳定（>60 km，1.7 GPa），它就在晶界成核并形成导电网络的骨架。在3 GPa下，富石榴石网络的存在使电导率提高100倍，与温度无关。数值模型表明，坦桑尼亚岩石圈地幔中的低（<10^{-2} Sm^{-1}）和高（>10^{-1} Sm^{-1}）电导率分别最好由石榴石连通性的低和高程度来解释。克拉通根中如此高的电导率可由连通石榴石团簇的存在来解释，表明地幔再肥沃化。我认为石榴石网络代表了由地幔柱撞击引起的地幔柱触发交代作用的结果，并可能代表一种不稳定结构，最终将导致克拉通岩石圈的丧失。
引用
@article{arxiv.2112.11559,
title = {Garnet pyroxenites explain high electrical conductivity in the East African deep lithosphere},
author = {Thomas P. Ferrand},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.11559},
year = {2021}
}
备注
Main manuscript (15 pages, including 4 figures and references) and Supplementary information (22 pages, including supplementary 13 figures and 7 tables)