Kamafugite-szerű magmák ujjlenyomatai az Aldan-pajzs mezozoikus lamproites-jaiban: Bizonyíték az olivine és az olivine által üzemeltetett zárványokból

(A) Az Aldan-Stanovoy pajzs és a szomszédos hajtószíjak egyszerűsített geológiai térképe ([12] után); (B) A közép-aldáni szuperterán geológiai sémája ([27, 28] után). A (B) téglalap körvonalazza a betéten (C) ábrázolt területet. (C) Egyszerűsített földtani térkép a mezozoikus Közép-Aldan-káposzta tartományról ([31] után). Főbb tolakodó tömegek: I — Inagli, T — Tommot, Ya — Jakokut, Yu — Jukhtinsly; D — Dzhenkondinsky, Y — Yllymakhskiy; R — Ryabinoviy.

A Ryabinoviy-cső kapcsolatai a gazda kőzetekkel és a vizsgált lamproiták áteresztett fényű fotomikrográfjaival. (A) A cső (vázolt) a gazdaszervezet durva szemcséjű szienitjein belül. (B) A cső és a gazda szienitek érintkezésében kioltott zóna. (C) Lamproite a cső belső részéből olivinnel, helyette karbonát, szerpentin és flogopit. (D) Olivin-fenokristályok diopszid-phlogopit-K-földpát földtömegben (olivin-lamproite a cső kioltott zónájából). (E) Olivin fenokristály króm spinellel és többfázisú szilikát zárványokkal. (F) Kink-sáv szerkezetek az olivin-4 szemcsében (keresztezett polarizátorok). Az ásványnevek rövidítései: Di — diopside, Phl — flogopit, Ol — olivin, Ol * - helyettesített olivin, Cr-Sp — króm spinell (kromit és magnézium-kromit).

A vizsgált kőzetek és a homogenizált olvadékzárványok fő elemváltozási diagramjai. Összehasonlító mezők: szürke - Aldan Shield lamproiták, kék - mediterrán lamproiták, vörös - mediterrán kamafugiták és magas Ca-tartalmú leucititok. A mezőkhöz használt kompozíciók a GeoRoc adatbázisból származnak (http://georoc.mpch-mainz.gwdg.de/georoc/, hozzáférés: 2019. szeptember 25.). A lamproiták (L), a kamafugitok (K) és a leucititok (Le) területeit a [3] -hoz hasonlóan vázoljuk. A teljes alkáli-szilícium-dioxid (TAS) ábrán [53] a betét (A) mezőit a következő rövidítésekkel jelöljük: F - foidit, Ph - fonolit, Tph - tefrifonolit, Pht - fonotefrit, T/B - tephrite/bazanit, Pb —Picrobasalt, Tb — trachybasalt, B – Ta — bazaltic trachyandesite, Ta — trachyandesite, T — trachyte/trachydacite, D — dacite, A — andezit, Ba — bazaltic andezit, B — bazalt. (B) K2O – Na2O ábra; (C) CaO – MgO diagram vázolt osztályozási mezőkkel [3]; (D) CaO – SiO2 diagram vázolt osztályozási mezőkkel [3].

A vizsgált kőzetek nyomelem-variációi és az olvadékzárványok. (A) PM-normalizált nyomelem diagram [51]. (B) Chondrite-normalizált REE diagram [52]. Az összehasonlítás mezõi megegyeznek a 3. ábrával .

Az olivin szemek SEM BSE képei és EPMA elemprofiljai. (A) Olivin-2 pereme olivin-1. (B) Olivin-1 olivin-2 maggal. (C) Olivin-4 pereme olivin-1. (D) Olivin-1 olivin-4 maggal. A SEM BSE képeken található fehér nyilak a kompozíciós profil irányait mutatják. Rövidítések: DL - kimutatási határ, Ol - olivin.

Reprezentatív elektronmikroszondás (CPS) térképek az olivinszemcsékről. (A – D) olivin-1 szemcsés olivin-2 maggal (lásd az 5. B ábrát); (E – H) —olivin-1 olivin-4 maggal (lásd az 5. D ábrát); (I – L) —olivin-3 szemcse. Az egyes betéteken megadják azokat az elemeket, amelyek eloszlását feltérképezték.

Az olivintípusok variációját mutató bináris elemi ábrák. (A) NiO — Mg # bináris diagram; (B) CaO — Mg # bináris diagram; (C) MnO — Mg # bináris diagram; (D) Al — Mg # bináris diagram; (E) Cr2O3 — Mg # bináris diagram; (F) Zn — Mg # bináris diagram; (G) Na — Mg # bináris diagram; (H) Ti — Mg # bináris diagram; (I) P — Mg # bináris plot. Az oxidkoncentrációkat tömegszázalékban, az elemkoncentrációkat millió egységekben (ppm) ábrázoljuk. Összehasonlító mezők: kék - világszerte alacsony Ti-szintű lamproiták, rózsaszínűek - világszerte magas Ti-szintű lamproiták, fekete körvonalak - kamafugiták, piros körvonalak - köpeny olivin kompozíciók. A mezők felvázolása a GeoRoc adatbázis adatai alapján történik (http://georoc.mpch-mainz.gwdg.de/georoc/, hozzáférés: 2019. szeptember 25.), [54] és [55].

Az olivin Mg #, NiO és CaO tartalmának valószínűségi sűrűségi diagramjai. A diagramok alatti referenciasávok a GeoRoc adatbázis adatain alapulnak (http://georoc.mpch-mainz.gwdg.de/georoc/, hozzáférés: 2019. szeptember 25.), [56] és [57]. A betéteken (A – L) meghatározott paraméterek vannak, amelyeket egy bizonyos diagramon ábrázolnak, és az elemzések teljes száma.

Az olivin által üzemeltetett zárványok reprezentatív mikrofotói. (A, B) Fűtetlen zárványok az olivin-1-ben és az olivin-3-ban (SEM BSE fotó). (C, D) Fűtött és kioltott zárványok az olivin-1-ben és az olivin-3-ban (áteresztett fény). Rövidítések: Ol - olivin, Cpx - klinopiroxén, Phl - flogopit, Ap - apatit, Po - pirrhotit.

Az olivin jellegzetes elemi variációi. Az (A, B) mezők a [18, 20] adatokon alapulnak. A (C, D) lamproitikus és leucitit olivin mezők a [67] -ben megadottak.

Az olivin-4 (A - C) és a PT-diagram elemváltozatai a számított hőmérsékletek feltételezésével feltételezve, hogy a gránát egyensúlyban van az olivin-4-gyel. A gránát és a spinell peridotitok (A) intervallumai a [77] -ben leírtaknak felelnek meg. A (B) és (C) mezőknél a gránát, a spinell és a spinel-gránát peridotitok a [76] -hoz hasonlóak. A (D) nyomását és hőmérsékletét a [71], illetve a [76] egyenlet adataival becsüljük meg; a hő áramlási görbéi [79].

Az olivin-spinel hőmérés és az oxibarometria eredményei az olivin-1-re és az olivin-2-re vonatkoztatva. Az (A) pontban a MORB-ból származó olivin és a lemezen belüli bazaltok referencia mezőit rajzoljuk a [65] és [81] adatok felhasználásával. A (B) részben a különböző helyekről származó lamproiták referencia mezői körvonalazódnak a [6], [83] és [84] adatok felhasználásával. A numerikus adatokat az S5. Táblázat tartalmazza .

A kamafugite-szerű (KAM) és a lamproite (LAM) olvadásának egyszerűsített genetikai modelljét részletesen bemutató vázlat erezett és módosított litoszferikus forrásból származik. A) kezdeti szakasz az aktiválás előtt; (B) Első szakasz: kamafugitszerű olvadék keletkezése; (C) A vénás SCLM hőmérsékletének növekedése és újratertrágyázása; (D) Széles olvadás és egy lamproite-olvadék keletkezése.

A magma asszimilációjának és az olivin kristályosodási szekvenciájának sematikus felvázolása (1–3. Típus). (A) egy újonnan képződött lamproit olvadék felkelése; (B) A lamproite-olvadék felhalmozódása alulrétegezett kamrákban és a kumfugitszerű olvadékból kristályosodott kumulációk részleges asszimilációja; (C) a kapott magma kristályosodása mély és sekély szintű kamrákban; (D) szubvulkáni behatolások elhelyezése és a kőzetek végső megszilárdulása.

PM-normalizált pókdiagram az olivin-hostolt zárványokból (SIMS-adatok), a szilikát-kőzet-mátrixból (LA-ICP-MS adatok) és a homogenizált olivin-hostolt zárványok pohárából (SIMS-adatok).

Absztrakt

1. Bemutatkozás

2. Földtani háttér

2,7 és 2,0 Ga [32]. Egyes szerzők a 2,0–1,9 Ga eseményt az archeai protonák és a paleoproterozoi mikrokontinensek ütközésének tulajdonítják, amely véglegesítette az Aldan-Stanovoy pajzs kialakulását [33,34].

3. Minták és módszerek

1 perc minden elemnél. Mivel az alkalmazott áram meglehetősen nagy volt ahhoz képest, amelyet egy alkáli üvegelemzéshez ajánlottak [41], és jelentős migrációt és Na és más mobil elemek veszteségét okozhatta, a felvételi időt és a nyalábátmérőt gondosan kalibrálták lúgtartalmú szabványok szerint. A zárványok ezen kalibrálása és elemzése során a jelintenzitások valós idejű monitorozását alkalmaztuk, hogy az elemzés során stabil jelet kapjunk az elemzés során. Az összes mikroteszt elemzéshez a mintákat 25 nm-es szénfóliával vontuk be.

4. Eredmények

4.1. Lamproite petrográfia és geokémia

4.2. Olivin morfológia és kémia

92,5 bizonyos értékekkel

4.3. Az olivin által üzemeltetett szilikát-zárványok

4.4. Olivine által üzemeltetett Cr-Spinel zárványok

5. Megbeszélés

5.1. Olivine Chemistry

5.1.1. Olivine-1: „Közönséges” fenokristályok

5.1.2. Olivine-2: „Cumulate-származtatott” makrokristályok

5.1.3. Olivine-3: Magas-Ca kálium-magma ujjlenyomata

5.1.4. Olivine-4: Mantle Xenocrysts

110–160 km és nyomás

30–50 kbar). A köpeny termékenysége gyakran az Mg # értékeken és bizonyos olivinben található nyomelemeken (pl. Ti és Al) alapul. Általában az Mg # értékek általában növekszenek, míg az Al és különösen a Ti csökken a palást progresszív kimerülésével [75,76]. Az olivin-4 kémia követi ezeket a trendeket, és kapcsolódik a kimerült palástforrás kratonikus palástperidotitjaihoz (8J ábra). Ezenkívül az olivin-4-ben a Ti-koncentrációk közel vannak a peridotit-olivinben regisztrált legalacsonyabbhoz [76], és a forrásban lévő kisebb spinell vagy gránát jelenlétével együtt megfelelnek az ultracsökkent peridotitoknak.

5.2. Az olivine által üzemeltetett olvadékzárványok - a lamproite-kamfugita magmatizmus bizonyítékai

1100 ° C a Ryabinoviy-cső lamellájának evolúciója során. Az olivin-1 így olvadhatott be olvadékba a keveredhetetlenség előtt, ami megváltoztathatja a Ca és Si költségvetést, és előidézheti a megfigyelt különbségeket.

5.3. Az Olivine által üzemeltetett Cr-Spinel zárványok: Hőmérséklet és Redox-állapot

5.4. Petrogenetikai kényszerek

Szilícium-dioxid-mentes karbonát kimerülésével olvadó és viszonylag szilícium-dioxidban szegény (

42 tömeg% SiO2) flogopit. Nem valószínű azonban, hogy a KAM létrehozása után elegendő phlogopite lenne az ultra-káliás LAM előállításához, és a forrás módosítása valószínűleg lúgok bevitelét igényli. Mivel a LAM keletkezésének becsült hőmérséklete (1350 ° C felett) lényegesen magasabb, mint a KAM előállításához szükséges, azt javasoljuk, hogy mély hőáram volt, amely K és Si tartalommal is ellátta a forrást [19] (13C. Ábra) . A mobil alkáli és alkáliföldfém elemek jelentős mértékű bevitelét a forrásba a mezozoikum idején az Aldan lamproiták Sr és Nd izotópkompozícióinak magas diszperziója is alátámasztja, az Sr általában primitívebb, mint az Nd [12,30, 36,97,98]. Ez a módosított SCLM, amelyet egy klinopiroxén + flogopit + ortopiroxén + olivin együttes erezett, valamint a termikus és tektonikus (folyamatos kiterjesztésű) körülmények elegendőek voltak ultrapotassikus szilícium-dioxiddal telített, lamproitikus affinitású olvadékok előállításához [6,67,88,91,99 ] (13D. Ábra).

−15–−22). Ezenkívül az olivin nyomelem-összetétele, bár hasonló a mediterrán lamproitákéhoz, lényegesen alacsonyabb Zn és Li értékkel rendelkezik (10A. Ábra), amelyeket gyakran alkalmaznak a kéreg újrafeldolgozásának nyomjelzőiként [18]. Ezért, bár a Közép-Aldan alatti SCLM jellege továbbra is rejtélyes, módosításának szubdukció-vezérelt modellje továbbra is kétséges. Ehelyett a proterozoikus-mezozoikus „karbonitit-apatit” zóna átfedése a Közép-Aldan tartománygal [27,28,30] további bizonyítékot nyújt a prekambriai korra vonatkozóan a vizsgált terület alatti erezetes SCLM esetében.