Davis et al.(2003)による〔『Imbalance in the oceanic strontium budget』(173p)から〕

『海洋のストロンチウム収支における不均衡』


Abstract
 Palmer and Edmond [Earth Planet. Sci. Lett. 92 (1989) 11-26] indicated that thermally plausible oceanic hydrothermal inputs of strontium to the oceans are not sufficient to balance the riverine input. It has recently been suggested that off-axis low-temperature hydrothermal circulation may reconcile this discrepancy [e.g. Butterfield et al., Geochim. Cosmochim. Acta 65 (2001) 4141-4153]. Strontium isotope alteration profiles are compiled for sampled in situ ocean and ophiolite crust to calculate a sustainable cumulative hydrothermal flux to the oceanic strontium budget. High-temperature circulation contributes 〜1.8×109 mol yr-1 of basaltic strontium to the oceans. Enhanced hydrothermal systems in arc-related spreading environments (10% of the crust) may increase this to 〜2.3×109 mol yr-1. It is shown that low-temperature flow cannot supply the remaining flux required to reconcile the oceanic strontium budget (〜8.7×109 mol yr-1) because this would require 100% exchange of seawater strontium for basaltic strontium over an 820 m section of MORB-like crust. Currently sampled in situ ocean crust is not altered to this extent. The isotopic alteration intensity of 120 Myr crust sampled in DSDP Holes 417D and 418A indicates that off-axis low-temperature flow may contribute up to 〜8×108 mol yr-1 of basaltic strontium (9% of that required). The ocean crust can sustain a total basaltic strontium flux of 〜3.1±0.8×109 mol yr-1 (87Sr86Sr 〜0.7025) to the oceans. This is consistent with hydrothermal flux estimates, but remains less than a third of the flux required to balance the oceanic strontium budget. The ocean crust cannot support a higher hydrothermal contribution unless the average ocean crust is significantly more altered than current observation.

Keywords: Strontium isotopes; Ocean budget; Ocean crust; Hydrothermal; Ophiolite; ODP』

『Palmer & Edmond [Earth Planet. Sci. Lett. 92 (1989) 11-26]は、海洋への熱的に妥当な海洋熱水活動によるSrのインプットは河川によるインプットとバランスするほど十分な量はないことを示した。拡大軸から離れた低温熱水循環がこの食い違いを一致させるかもしれないが最近提案された[例えば、Butterfield et al., Geochim. Cosmochim. Acta 65 (2001) 4141-4153]。ストロンチウム同位体の変質断面図が現位置の海洋とオフィオライト地殻から採取された試料について編集され、海洋ストロンチウム収支に対する持続的な累積熱水フラックスが計算されている。高温循環により、海洋に玄武岩からストロンチウム約1.8×109モル/年が供給されている。弧に関連した拡大環境で活発化した熱水系(地殻の10%)は、これを約2.3×109モル/年に増大させているだろう。低温流は、MORBのような地殻の820mの断面にわたって海水のストロンチウムが玄武岩のストロンチウムと100%の交換を行うことが必要となるため、海洋ストロンチウム収支(約8.7×109モル/年)に一致させるのに必要な残りのフラックスを供給できないことが示されている。現在現位置で採取された海洋地殻はこの範囲まで変質していない。DSDPのボーリング孔 417D および 418Aで採取された1.2億年前の地殻の同位体変質強度は、拡大軸から離れた低温流は玄武岩からのストロンチウムの約8×108モル/年までは(必要な量の9%)供給できそうであることを示している。海洋地殻は、海洋に対して玄武岩から合計約3.1±0.8×109モル/年(87Sr/86Sr 〜0.7025)のフラックスを維持できる。これは熱水フラックスの見積もりと一致するが、海洋ストロンチウム収支とバランスするのに必要なフラックスの1/3以下に とどまる。海洋地殻は、平均的な海洋地殻が現在観察されるよりももっと激しく変質されない限り、熱水による高い寄与を支えることができない。』

1. Introduction
2. Geological setting of selected sites
3. Strontium isotopic alteration profiles through ophiolite and ocean crust
 3.1. Ocean crust data
 3.2. Ophiolite crust
4. Discussion
 4.1. Ocean strontium mass balance
 4.2. High-temperature vent fluid characteristics and the behavior of basaltic strintium
 4.3. Ocean crust strontium isotopic alteration profiles
 4.4. Predicting a sustainable high-temperature strontium flux
 4.5. Arc-related high-temperature contribution
 4.6. The low-temperature hydrothermal contribution
5. The oceanic hydrothermal contribution to the oceanic strontium budget
6. How can the oceanic strontium budget be reconciled?
7. Conclusions
Acknowledgements
References


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