Los científicos encuentran evidencias del origen de las 'firmas de arco fantasmas' en basaltos de dorsales oceánicas
El estudio de los isótopos de ciertos elementos pueden ayudar a conocer la estructura del manto y las placas tectónicas de la Tierra, como muestra un reciente estudio.
Se suele considerar que los basaltos de las dorsales oceánicas (MORB por sus siglas en inglés), ubicados lejos de las zonas de subducción, no se ven afectados por los procesos de subducción. Sin embargo, algunos MORB presentan características geoquímicas de arco, incluyendo anomalías negativas de Nb y elevadas relaciones H₂O / Ce y Ba/Th, conocidas como "características de arco fantasma".
El origen de estas señales sigue siendo controvertido. Factores como el material de la pluma del manto, los sedimentos reciclados, el antiguo manto cratónico y el manto alterado subducido dificultan la identificación de su origen mediante isótopos radiogénicos tradicionales.
Un estudio reciente dirigido por el profesor Zeng Zhigang del Instituto de Oceanología de la Academia China de Ciencias (IOCAS), junto con colaboradores, ha demostrado que los isótopos de molibdeno (Mo) pueden proporcionar nuevos conocimientos sobre el origen de las firmas de arco fantasma en MORB.
Esta investigación se publica en Earth and Planetary Science Letters.
El equipo analizó isótopos de Mo en basaltos frescos de la dorsal mesooceánica del Atlántico Sur (15–24°S). Descubrieron firmas de Mo pesado similares a las encontradas en basaltos de arco influenciados por fluidos de subducción, junto con bajas relaciones (La/Sm)N, Nb/Zr y Ce/Pb, así como isótopos de Sr-Nd no enriquecidos. Estas características no pueden atribuirse a interacciones con sedimentos reciclados, el manto litosférico ni la pluma de Santa Elena.
Mediante la integración de la tomografía sísmica y las reconstrucciones de placas, los investigadores vincularon estas firmas geoquímicas con el manto modificado por subducción bajo el margen suroccidental de Gondwana durante la era Mesozoica. Este componente del manto fue transportado hacia el manto superior bajo Gondwana mediante un proceso conocido como subducción plana de gran tamaño y, en última instancia, sirvió como fuente de las MORB estudiadas.
"Este estudio no solo proporciona evidencia clave del papel del antiguo manto modificado por subducción en la configuración de la heterogeneidad actual del manto MORB, sino que también ofrece una nueva perspectiva sobre el origen de las firmas de arco fantasma en los MORB globales", afirmó el Dr. Chen, primer autor del estudio.
Referencia
Zuxing Chen et al, Molybdenum isotope evidence for subduction-modified mantle beneath mid-ocean ridges, Earth and Planetary Science Letters (2025). DOI: 10.1016/j.epsl.2025.119294