Projektbeschreibung
4,4 Milliarden Jahre Erdgeschichte unter der Lupe
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler analysieren die Erdentwicklung von einem völlig neuen Blickwinkel aus. Ihre Betrachtung setzt beim Zustand vor 4,4 Milliarden Jahren ein und reicht bis heute, sie umfasst alle Bereiche von der Atmosphäre bis hin zum Erdkern. Das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte Projekt MEET untersucht, wie sich die Zusammensetzung des Erdmantels, der den Erdkern bedeckt, entwickelt hat, und wie die Erdkruste aufgebaut ist. Das Team befasst sich mit Krustenbildung, Krusten-Mantel-Recycling sowie dem Austausch zwischen Kruste und Hydrosphäre in Abhängigkeit von der Zusammensetzung geschmolzener Einschlüsse sowie von den für den Mantel bzw. die Kruste charakteristischen Wirtsgesteinen (Olivin bzw. Zirkon). Durch Zusammenführung geodynamischer Modellierung mit Oberflächen- und Klimamodellen erforschen die Projektbeteiligten außerdem, wie sich die Geschwindigkeit von Krustenwachstum und -recycling mit der Zeit entwickelt sowie in welcher Konzentration Wasser und Halogene im tiefen Mantel vorliegen und woher sie stammen. Darüber hinaus ermitteln sie, was der Auslöser der Plattentektonik ist und wie sie gesteuert wird.
Ziel
Efforts to reconstruct the early Earth evolution lack critical information on the contents of mobile and volatile elements and their isotope signatures in the mantle and crust. Fortunately, this information is preserved in inclusions of melt in relicts of olivine from komatiites and picrites, and zircons from mafic and felsic rocks. In Aim I, we will use compositions and temperatures of primary mantle-derived melts reconstructed from the study of melt inclusions in olivine from komatiites and picrites to constrain the evolution of mantle composition. We will further study crust-formation, crust-mantle recycling, and crust-hydrosphere exchange based on composition of melt inclusions and host zircons. We will analyse a wide range of volatile elements and their isotopes in homogenized melt inclusions and the elemental and isotopic compositions of host olivines and zircons. The samples come from 24 localities of komatiites and picrites originating at different cratons between 3.7 and 0.06 Ga, and detrital and magmatic zircons with ages from 4.4 Ga to present. We will apply published and new models to constrain the temperatures and compositions of mantle and crustal sources. In Aim II, geodynamic modelling will relate our observations to the evolution of mantle convection, crustal production and recycling, and plate tectonics (PT). We will couple geodynamic modelling with surface and climate models and use derived geochemical proxies to test our hypotheses on the importance of surface processes in evolution of PT. We will thus address several fundamental issues: the rate of crustal growth and recycling through time; the cause and timing of the onset of large-scale subduction and PT, and factors controlling its evolution; concentration and origin of H2O and halogens in the deep mantle, and the extent (if any) of core-mantle interaction. MEET will, therefore, offer an unprecedented look at the evolution of Earth from 4.4 Ga to today, and from the atmosphere to the core.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-SyG - Synergy grantGastgebende Einrichtung
38058 Grenoble
Frankreich