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TitreCompositional evidence for magma recharge and mixing in CFB reservoirs: Evidence from melt inclusions in HALIP basalt
AuteurWilliamson, M C; Jackson, S E; Yang, Z; Venance, K; Hunt, P
Source 2017.
Année2017
Séries alt.Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20170003
ÉditeurAssociation géologique du Canada
RéunionGeological Association of Canada-Mineralogical Association of Canada, Annual Meeting; Kingston; CA; mai 14-18, 2017
Lang.anglais
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf
ProvinceNunavut
SNRC560A/12
Lat/Long OENS -92.0000 -91.0000 80.7500 80.5000
Sujetsanalyses des éléments en trace; géochimie des éléments en trace; basaltes; pétrogenèse; inclusions; reservoirs; plagioclase; géologie générale; minéralogie; minéraux métalliques
ProgrammeLIP de l'haut-Arctique de l'ouest de l'Arctique, GEM2 : La géocartographie de l'énergie et des minéraux
LiensOnline - En ligne
Résumé(disponible en anglais seulement)
Small pockets of melt trapped as inclusions during crystal growth may provide constraints on the compositional diversity of melts in basaltic magmatic systems, and ultimately shed light on the nature of their mantle source(s). Melt inclusions preserved in continental flood basalts (CFB) may represent more primitive compositions than the erupted magmas, hence their importance in deepening our understanding of CFB petrogenesis.

We report the trace element concentrations of plagioclase-hosted melt inclusions in HALIP flood basalts exposed near Bunde Fiord, northern Axel Heiberg Island. The Arthaber Creek (AC) volcanic succession consists of lava flows with well-defined oxidized flow tops and an average thickness of ~ 10 m. Whole rock geochemical analyses for 20 samples of basalt yielded compositions typical of continental tholeiites with (e.g.) SiO2 values of 45.7-53.7 wt.%; MgO values of 3.3-6.6 wt.%; and TiO2 values of 1.45-2.89 wt.%. REE patterns show enrichment in LREE (LaN/SmN: 1.66-2.43) and evidence of differentiation within the volcanic succession. The lava flows are characterized by abundant, inclusion-rich plagioclase phenocrysts with disequilibrium textures. A strong correlation between higher Mg# in the bulk rock and the presence of An-rich cores in phenocrysts suggests that episodic magma recharge and mixing processes operated at depth. Melt inclusions range in size from 100 to 200 µm; glass inclusions with altered rims (30-50 µm in size) are commonly found in the cores of larger inclusions. Overall, the size and texture of melt inclusions are ideally suited for geochemical analysis by LA-ICP-MS.

The analytical methodology involved the following steps: (1) detailed textural analysis of melt inclusions using the Scanning Electron Microscope (SEM); (2) selection of targets in four thin sections of basaltic lava; (3) major element analysis of 17 inclusions by Electron Probe Microanalysis; and (4) LA-ICP-MS spot analyses of melt inclusions using a Teledyne Photon Machines Analyte G2 excimer laser ablation system and an Agilent 7700x ICP-MS.

The experiment demonstrated that melt inclusions ablated without prior homogenization can yield reliable geochemical data. However, the interpretation of results is critically dependent on the availability of textural information at the micron scale. Our data show a high degree of coherence, particularly for REE and HFSE. A comparison of REE patterns for bulk rocks and melt inclusions leads us to conclude that some of the glass inclusions represent primitive melts trapped during magma recharge and mixing in shallow reservoirs; and that partial crystallization modified a significant number of large, plagioclase-hosted melt inclusions.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
Cette publication décrit les résultats des activités de cartographie et d'échantillonnage du socle réalisées dans le cadre de l'activité GEM 2 HALIP. Les auteurs présentent la première tentative visant à résoudre la composition des magmas primitifs qui ont éventuellement conduit à l'éruption des basaltes de plateau du HALIP. Dans des conditions favorables, ces magmas riches en Mg ont le potentiel de générer des dépôts de Ni-Cu-EPG hébergés dans des filons-couches ou dykes peu profonds. Les résultats incluent des données d'éléments majeurs et en traces pour les coulées de lave basaltique échantillonnées à partir d'une section côtière de la formation de Strand Fiord située près du fjord Bunde, dans la partie nord de l'île Axel Heiberg. Les auteurs interprètent les tendances de la composition des inclusions et des roches hôtes dans le contexte des autres résultats du projet HALIP. L`étude a des répercussions importantes ayant trait au potentiel économique du système magmatique HALIP dans cette région du Nunavut.
GEOSCAN ID300255