Back to Search Start Over

On the relationship between oxidation state and temperature of volcanic gas emissions

Authors :
Bruno Scaillet
Clive Oppenheimer
Yves Moussallam
Department of Geography [Cambridge, UK]
University of Cambridge [UK] (CAM)
Laboratoire Magmas et Volcans (LMV)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut de Recherche pour le Développement et la société-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO)
Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Magma - UMR7327
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC)
ANR-10-LABX-0100,VOLTAIRE,Geofluids and Volatil elements – Earth, Atmosphere, Interfaces – Resources and Environment(2010)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut de Recherche pour le Développement et la société-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC)
Moussallam, Y [0000-0002-4707-8943]
Apollo - University of Cambridge Repository
Source :
Earth and Planetary Science Letters, Earth and Planetary Science Letters, 2019, 520, pp.260-267. ⟨10.1016/j.epsl.2019.05.036⟩, Earth and Planetary Science Letters, Elsevier, 2019, 520, pp.260-267. ⟨10.1016/j.epsl.2019.05.036⟩
Publication Year :
2019
Publisher :
HAL CCSD, 2019.

Abstract

International audience; The oxidation state of volcanic gas emissions influences the composition of the exosphere and planetary habitability. It is widely considered to be associated with the oxidation state of the melt from which volatiles exsolve. Here, we present a global synthesis of volcanic gas measurements. We define the mean oxidation state of volcanic gas emissions on Earth today and show that, globally, gas oxidation state, relative to rock buffers, is a strong function of emission temperature, increasing by several orders of magnitude as temperature decreases. The trend is independent of melt composition and geodynamic setting. This observation may explain why the mean oxidation state of volcanic gas emissions on Earth has apparently increased since the Archean, without a corresponding shift in melt oxidation state. We argue that progressive cooling of the mantle and the cessation of komatiite generation should have been accompanied by a substantial increase of the oxidation state of volcanic gases around the onset of the Great Oxidation Event. This may have accelerated or facilitated the transition to an oxygen-rich atmosphere. Overall, our data, along with previous work, show that there are no single nor simple relationships between mantle-, magma- and volcanic gas-redox states.

Details

Language :
English
ISSN :
0012821X
Database :
OpenAIRE
Journal :
Earth and Planetary Science Letters, Earth and Planetary Science Letters, 2019, 520, pp.260-267. ⟨10.1016/j.epsl.2019.05.036⟩, Earth and Planetary Science Letters, Elsevier, 2019, 520, pp.260-267. ⟨10.1016/j.epsl.2019.05.036⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....a2114581d0d4180e1c48e0e015832254