Zircon petrochronology in large igneous provinces reveals upper crustal contamination processes: new U–Pb ages, Hf and O isotopes, and trace elements from the Central Atlantic magmatic province (CAMP)
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Zircon occasionally crystallizes in evolved melt pockets in mafic large igneous province (LIP) magmas, and in these cases, it is used to provide high-precision age constraints on LIP events. The precision and accuracy of high-precision ages from LIPs are crucially important, because they may be implicated in mass extinctions. However, why zircon crystallizes in these magmas is not clearly understood, since their mafic compositions should limit zircon saturation. Here, we investigate the occurrence of zircon (and baddeleyite) in intrusive and extrusive mafic rocks from Central Atlantic Magmatic Province (CAMP) using petrography, trace-element analysis, Ti temperatures, Hf and oxygen isotopes, and high-precision U–Pb geochronology, along with petrological and thermal modeling. We provide new ages for CAMP sills that intruded into Paleozoic sediments in Brazil, indicating that the high and low Ti magmatism in this area occurred synchronously over 264 ± 57 ka. We show that upper crustal assimilation, especially of shales, during the emplacement of the CAMP likely led to zircon saturation. Assimilation of upper crustal sediments is also supported by high δ18O values and some rare negative εHf values in the zircon crystals. The only extrusive sample analyzed was the North Mountain basalt in Nova Scotia, Canada. This sample contains a large age variation in its zircon crystals (up to 4 Ma), and the older crystals have slightly more negative εHf values suggesting the presence of small (micron scale) xenocrystic cores associated with very late-stage sediment assimilation. However, the CAMP dataset as a whole suggests that the presence of xenocrystic cores is rare. Assuming no xenocrystic cores, and considering the zircon undersaturated nature of LIP mafic melts, the oldest zircon age clusters in a population should record the magma emplacement (or time when assimilation occurred), and the younger ages in a population are more likely to reflect Pb loss, especially given the high U concentrations of LIP zircon. Our identification of heterogeneous isotopic and elemental compositions in LIP zircon indicates that zircon in these magmas saturate in isolated minute melt pockets just before the system cools below its solidus.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».