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Enregistrement W3080223292 · doi:10.1093/petrology/egaa052

A Fractional Crystallization Link between Komatiites, Basalts, and Dunites of the Palaeoproterozoic Winnipegosis Komatiite Belt, Manitoba, Canada

2020· article· en· W3080223292 sur OpenAlexafffundabout
Pedro Waterton, D. Graham Pearson, Stanley A. Mertzman, K. R. Mertzman, B A Kjarsgaard

Notice bibliographique

RevueJournal of Petrology · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
ThématiqueGeological and Geochemical Analysis
Établissements canadiensGeological Survey of CanadaUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCanada Excellence Research Chairs, Government of CanadaUniversity of Alberta
Mots-clésGeologyBasaltGeochemistryFractional crystallization (geology)CrystallizationPetrology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract The rock type most commonly associated with komatiite throughout Earth’s history is tholeiitic basalt. Despite this well-known association, the link between komatiite and basalt formation is still debated. Two models have been suggested: that tholeiitic basalts represent the products of extensive fractional crystallization of komatiite, or that basalts are formed by lower degrees of mantle melting than komatiites in the cooler portions of a zoned plume. We present major and trace element data for tholeiitic basalts (∼7·5 wt% MgO) and dunites (46–48 wt% MgO) from the Palaeoproterozoic Winnipegosis Komatiite Belt (WKB), which, along with previous data for WKB komatiites (17–26 wt% MgO), are utilized to explore the potential links between komatiite and basalt via crystallization processes. The dunites are interpreted as olivine + chromite cumulates that were pervasively serpentinized during metamorphism. Their major and immobile trace element relationships indicate that the accumulating olivine was highly magnesian (Mg# = 0·91–0·92), and that small amounts (4–7 wt% on average) of intercumulus melt were trapped during their formation. These high inferred olivine Mg# values suggest that the dunites are derived from crystallization of komatiite. The tholeiitic basalts have undergone greenschist-facies metamorphism and have typical geochemical characteristics for Palaeoproterozoic basalts, with the exception of high FeO contents. Their REE patterns are similar to Winnipegosis komatiites, although absolute concentrations are higher by a factor of ∼2·5. The ability of thermodynamic modelling with MELTS software to reproduce komatiite liquid lines of descent (LLD) is evaluated by comparison with the crystallization sequence and mineral compositions observed for Winnipegosis komatiites. With minor caveats, MELTS is able to successfully reproduce the LLD. This modelling is extended to higher pressures to simulate crystallization of komatiitic melt in an upper crustal magma chamber. All major and rare earth element characteristics of the tholeiitic basalts can be reproduced by ∼60 % crystallization of a Winnipegosis komatiite-like parental melt at pressures of ∼1·5–2·5 kbar at oxygen fugacities between QFM − 1 and QFM + 1, where QFM is the quartz–fayalite–magnetite buffer. Winnipegosis basalts have low Mg# values that are not in equilibrium with mantle peridotite. They therefore cannot represent primary mantle melts derived from cooler mantle than the komatiites, and require fractional crystallization processes in their formation. Furthermore, their trace element characteristics indicate a depth of melting indistinguishable from that of the Winnipegosis komatiites, and derivation from an identical depleted mantle source. All geochemical and geological evidence is therefore consistent with their derivation from a komatiitic melt, and the presence of a large komatiite-derived dunite body in the WKB provides evidence of extensive fractionation of komatiite in the upper crust. The observed uniform basalt compositions are interpreted as the result of a density minimum in the evolving komatiitic melt at temperatures between clinopyroxene and plagioclase saturation, with efficient extraction of melt from a mixture containing ∼60 % crystals. We conclude that the WKB basalts formed by fractional crystallization of a komatiitic parental melt, and suggest that this model may be more broadly applicable to other localities where komatiites and associated basalts show similar geochemical or isotopic characteristics.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,238
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,014
Tête enseignante GPT0,173
Écart entre enseignants0,159 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations31
Publié2020
Routes d'admission3
Résumé présentoui

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