Závěrečná zpráva grantu 214/2003/B-GEO/PřF

Název projektu:Izotopické složení lithia v magmatických horninách jako monitor míry recyklace korového materiálu v subdukčních zónách
Hlavní řešitel:RNDr. Jan Košler, Ph.D.
Spoluřešitelé: Mgr. Tomáš Magna; Michaela Horká; Jitka Libertínová
Období řešení:2003-2003
Celková dotace:140 tis. Kč

Souhrn výsledků

Izotopické složení Li v lávách vulkanických oblouků odráží složení zdrojových oblastí magmat a může být použito pro určení relativních příspěvků subdukované oceánské kůry, sedimentů a materiálu odvozeného z nadložního plášťového klínu. Během této studie jsme provedli extrakci Li z iniciálních výlevů tholeiitických láv středně miocénního vulkanického oblouku (10-15 Ma) odebraných na jižním pobřeží ostrova Viti Levu (jižní Fiji) a z pozdních výlevů alkalicko-vápenatých bazaltů a shoshonitů miocénního až pliocénního stáří (5.5-3 Ma) ze severního pobřeží ostrova Viti Levu. K izolaci Li od matrix vzorku jsme použili dvoustupňovou separaci na iontoměničích (Dowex 1-X8 a 50W-X8). Při použití polyetylénových a PFA kolon s malým objemem (2 ml) bylo možné kvantitativně separovat Li a odstranit tak potenciální vliv matrix vzorku na změřené izotopické složení Li. izotopické složení Li v atkto připravených vzorcích bylo stanoveno na přístroji ICPMS (VG PQ3). Externí korekce měřených izotopických poměrů byla provedena pomocí opakovaných analýz standardu NBS (L-SVEC - karbonát Li) před a po každém měření neznámého vzorku.
Izotopické složení Li ve studovaných lávách z jižního ostrova souostroví Fiji se pohybuje v rozmezí -19.7‰ až +0.2 ‰ ?6Li. Poměrně značné rozpětí  izotopického složení může, do značné míry, odrážet postmagmatické alterace některých vzorků láv. I přes tuto skutečnost však byla pozorována zjevná zonálnost v izotopickém složení Li napříč vulkanickým obloukem Fiji od izotopicky těžších tholeiitů k alkalicko vápenatým bazaltům a shoshonitům, které obsahují izotopicky lehčí Li. Za předpokladu normální chemické zonálnosti magmat ve vulkanickém oblouku (tholleitická - alkalicko-vápenata - shoshonitová série), je izotopická zonálnost ve složení Li zřejmě důsledkem většího příspěvku subdukované litosféry ve větších hloubkách subdukční zóny. Tato zonálnost také odpovídá menšímu příspěvku subdukované desky ve větších hloubkách Wadati-Benioffovy zóny. Předběžná data o izotopickém složení Sr a Nd ve stejných vzorcích jsou v souladu s touto interpretací.
Výsledky tohoto studia byly prezentovány formou posterů na dvou národních a dvou mezinýrodních konferencích a část dat byla součástí diplomové práce M. Horké.

Košler J., Horká M., Libertínová J. (2003): Isotopic analysis of nanogram Li samples by quadrupole ICPMS. 2003 Winter Conference on Plasma Spectrochemistry Abstracts, p 345.
Horká M., Košler J., Sylvester P. (2003): Li isotopic composition of arc-related lavas from Viti Levu, southern Fiji. CTS 2003 abstract, Geolines 16, p 45. (rovněž prezentováno na letní škole Isotopic tracing of geological processes v Třešti, Česká republika).
Košler J., Magna T., Sylvester P., Pedersen R.B. (2003): Precision and reproducibility of Li isotopic analyses by ICPMS – comparison of single- and multi-collector measurements. Geoanalysis 2003 abstract volume, p 48.
Horká M. (2003): Izotopové složení Li v lávách z vulkanického oblouku Fiji. DP, MS PřFUK Praha, 55 pp.