Dữ liệu thực nghiệm ở áp suất 3 kbars về magma cha mẹ của Complex Bushveld

Springer Science and Business Media LLC - Tập 83 - Trang 128-135 - 1983
R. G. Cawthorn1, G. Davies1
1Geology Department, University of the Witwatersrand, Johannesburg, South Africa

Tóm tắt

Các nghiên cứu thực nghiệm, chủ yếu ở áp suất 3 kbars, đã được tiến hành trên các mẫu đại diện để xác định liệu bất kỳ thành phần nào trong số này có thể là magma cha mẹ của Complex Bushveld. Một trong những thành phần đó, với 12.5% MgO, Mg/(Mg + Fe) là 0.72 và có quy chuẩn thạch anh, tinh thể hóa olivin, Fo88, là khoáng chất lỏng tổng hợp ở khoảng 1.300° C, tiếp theo chỉ một chút ở nhiệt độ thấp hơn là orthopyroxen ở áp suất 3 kbars. Có một sự giảm nhiệt độ hơn 100° C trước khi xuất hiện plagioclase và cuối cùng là clinopyroxene. Dãy tinh thể hóa này phù hợp rất tốt với dãy quan sát được ở phần thấp của Complex Bushveld. Các kết quả ở áp suất cao hơn cho thấy thành phần này không thể là một sự nóng chảy một phần từ peridotite manti, vì olivin bị thay thế bằng orthopyroxen là khoáng chất lỏng tổng hợp ở áp suất vỏ thấp hơn. Một sự kết hợp của sự phân tách olivin và ô nhiễm có thể đã tham gia vào sự tiến hóa sớm của magma này. Dữ liệu thực nghiệm về các thành phần khác cho thấy chúng không phù hợp là magma cha mẹ cho phần thấp nhất của complex. Tuy nhiên, dữ liệu này được sử dụng để xây dựng các sơ đồ pha trong tứ diện basalt ở áp suất 3 kbars, có liên quan đến sự tinh thể hóa của magma cơ bản ở vỏ trái đất trên.

Từ khóa

#magma cha mẹ #Complex Bushveld #áp suất 3 kbars #tinh thể hóa #olivin #orthopyroxen #plagioclase #clinopyroxene

Tài liệu tham khảo

Bender JF, Hodges FN, Bence AE (1978) Petrogenesis of basalts from the project FAMOUS, experimental study from 0 to 15 kbars. Earth Planet Sci Lett 41:277–302

Bickle MJ, Ford CE, Nisbett EG (1977) The petrogenesis of peridotitic komatiites: evidence from high-pressure melting experiments. Earth Planet Sci Lett 37:97–106

Biggar GM (1974) Phase equilibria studies of the chilled margins of some layered intrusions. Contrib Mineral Petrol 46:159–167

Cameron EN (1978) The lower Zone of the Eastern Bushveld Complex in the Olifants River Trough. J Petrol 19:437–462

Cameron EN (1980) Evolution of the Lower critical zone, central sector, eastern Bushveld Complex, and its chromite deposits. EconGeol 75:845–871

Carlson RW, Lugmair GW, Macdougall JD (1981) Crustal influence in the generation of continental flood basalts. Nature 289:160–162

Carter SR, Evensen NM, Hamilton PJ, O'Nions RK (1978) Neodymium and strontium isotope evidence for crustal contamination of continental volcanics. Science 202:743–746

Cawthorn RG, Ford CE, Biggar GM, Bravo MS, Clarke DB (1973) Determination of the liquid composition in experimental samples: discrepancies between microprobe analysis and other methods. Earth Planet Sci Lett 21:1–5

Cawthorn RG, Biggar GM, Graham CM, Graham A, Ford CE, Sharpe MR, Davies G (1979) Experimental petrological data on the parental magmas to the Bushveld Complex. Institute of Geological Research on the Bushveld Complex, University of Pretoria 18:1–27

Cawthorn RG, Davies G, Clubley-Armstrong A, McCarthy TS (1981) Sills associated with the Bushveld Complex, South Africa: an estimate of the parental magma composition. Lithos 14:1–15

Davies G, Cawthorn RG, Barton JM Jr, Morton M (1980) Parental magma to the Bushveld Complex. Nature 287:33–35

Eggler DH (1972) Water saturated and undersaturated melting relations in a Paricutin andesite and an estimate of water content in the natural magmas. Contrib Mineral Petrol 34:261–271

Eggler DH (1974) Effect of CO2 on the melting of peridotite. Carnegie Inst Wash Yearb 73:215–224

Ford CE (1972) Furnace design, temperature distribution, calibration and seal design in internally heated pressure vessels. Progress in Experimental Petrology; Natural Environment Research Council, London 2:89–96

Ford CE (1978) Platinum-iron alloy sample containers for melting experiments on iron-bearing rocks, minerals and related systems. Mineral Mag 42:271–275

Green DH (1981) Petrogenesis of Archaean ultramafic magmas and implications for Archaean tectonics. In: Kroner A, ed. Precambrian Plate Tectonics. Elsevier Amsterdam:469–489

Green DH, Ringwood AE (1967) The genesis of basaltic magmas. Contrib Mineral Petrol 15:103–190

Hamilton PJ (1977) Sr isotope and trace element studies of the Great Dyke and Bushveld mafic phase and their relation to early Proterozoic magma genesis in southern Africa. J Petrol 18:24–52

Holloway JR, Burnham CW (1982) Melting relations of basalt with equilibrium water pressure less than total pressure. J Petrol 13:1–29

Irvine TN (1970) Crystallization sequences in the Muskox intrusion and other layered intrusions. Geol Soc S Afr Spec Publ 1:441–476

Jaques AL, Green DH (1979) Determination of liquid compositions in high-pressure melting of peridotite. Am Mineral 64:1312–1321

Jaques AL, Green DH (1980) Anhydrous melting of peridotite at 0–15 Kb pressure and the genesis of tholeiitic basalts. Contrib Mineral Petrol 73:287–310

Kushiro I (1969) The system forsterite-diopside-silica with and without water at high pressures. Am J Sci 267A (Schairer vol.):269–294

Kushiro I, Thompson RN (1972) Origin of some abyssal tholeiites from the Mid-Atlantic Ridge. Carnegie Inst Wash Yearb 71:403–406

McCarthy TS, Cawthorn RG (1980) Changes in initial Sr87/Sr86 ratio during protracted fractionation in igneous complexes. J Petrol 21:245–264

Molyneux TG (1974) A geological investigation of the Bushveld Complex in Sekhukhuneland and part of the Steelpoort valley. Trans Geol Soc S Afr 77:329–338

O'Hara MJ (1968) The bearing of phase equilibria studies in synthetic and natural systems on the origin and evolution of basic and ultrabasic rocks. Earth Sci Rev 4:69–113

Roeder PL, Emslie RF (1970) Olivine-liquid equilibrium. Contrib Mineral Petrol 29:275–289

Sharpe MR (1978) “Cone-type” dia bases from the eastern Transvaal — representatives of a quenched magma. Trans Geol Soc S Afr 81:373–378

Sharpe MR (1981) The chronology of magma influxes to the eastern compartment of the Bushveld Complex as exemplified by its marginal border groups. J Geol Soc London 138:307–326

Sharpe MR (1982) Noble metals in the marginal rocks of the Bushveld Complex. Econ Geol 77:1286–1295

Stolper E (1980) A phase diagram for mid-ocean ridge basalts: preliminary results and implications for petrogenesis. Contrib Mineral Petrol 74:13–27

Tatsumi Y (1982) Origin of high-magnesian andesites in the Setouchi volcanic belt, southwest Japan, II: Melting phase relations at high pressures. Earth Planet Sci Lett 60:305–317

Thompson RN (1972) Melting behaviour of two Snake River lavas at pressures up to 35 kbar. Carnegie Inst Wash Yearb 71:406–410

Tilley CE, Yoder HS Jr, Schairer JF (1968) Melting relations of igneous rock series. Carnegie Inst Wash Yearb 66:450–457

van Rensburg WCT (1965) The geology of the Dwars River fragment, Lydenburg District, Transvaal. Ann Geol Surv S Afr 4:69–78

Vermaak CF (1976) The Merensky Reef — thoughts on its environment and genesis. Econ Geol 71:1270–1298

Vermaak CF, von Gruenewaldt G (1981) Third International Platinum Symposium, Pretoria. Guide to the Bushveld excursion. Geol Soc S Afr, Johannesburg, 59 pp

von Gruenewaldt G (1968) The Rooiberg felsite north of Middelburg and its relation to the layered sequence of the Bushveld Complex. Trans Geol Soc S Afr 71:153–172

von Gruenewaldt G (1973) The modified differentiation index and the modified crystallization index as parameters of differentiation in layered intrusions. Trans Geol Soc S Afr 76:52–61

Wager LR, Brown GM (1968) Layered Igneous Rocks. Oliver and Boyd, Edinburgh and London, 588 pp

Willemse J (1959) The “floor” of the Bushveld Igneous Complex and its relationships, with special reference to the Eastern Transvaal. Proc Geol Soc S Afr 62:21–80

Williams DAC, Hallberg JA (1973) Archean layered intrusions of the eastern goldfield region, Western Australia. Contrib Mineral Petrol 38:45–70

Thông tin
Thông tin xuất bản

Springer Science and Business Media LLC

Tập 83

128-135

Thông tin tác giả