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Enregistrement W4284686217 · doi:10.1093/petrology/egac062

Compositional Variations in Primitive Kimberlite Melts and Entrained Mantle Cargo from a Global Survey of Trace Element Compositions in Kimberlite Olivine

2022· article· en· W4284686217 sur OpenAlexaboutno aff
Geoffrey H. Howarth, Andrea Giuliani, Ashton Soltys, Yannick Bussweiler

Notice bibliographique

RevueJournal of Petrology · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
ThématiqueGeological and Geochemical Analysis
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésKimberliteOlivineGeologyMantle (geology)PeridotiteTrace elementGeochemistryIncompatible elementPartial meltingMineralogy

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Olivines are the dominant phase of kimberlites and the majority of grains display distinct compositional zoning with xenocrystic cores surrounded by magmatic rims. Previous work has documented large variations in both core and rim major and minor element compositions in kimberlites globally, which has been related to variable entrainment and assimilation of sub-continental lithospheric mantle (SCLM) material. However, there is limited knowledge of trace element variations in olivine from kimberlites and it is unclear whether mantle assimilation has any effect on the trace element composition of kimberlite melts. To fill this gap, we present a global survey of olivine trace element compositions, along with previously reported major and minor element compositions, for samples representing the full spectrum of olivine compositional variations in kimberlites, including samples from the following: Lac de Gras, Canada (Grizzly, Koala); Kimberley, South Africa (Bultfontein, De Beers, Kimberley Big Hole, Wesselton); Kaalvallei, South Africa (New Robinson, Samada); and Alto Paranaiba, Brazil (Limpeza-18, Tres Ranchos-04). Trace element concentrations of olivine cores can discriminate between those derived from the disaggregation of peridotitic material and those related to the megacryst suite. The megacrystic olivine cores exhibit a negative correlation between Al and Mn, which is absent in peridotite-derived cores, and are characterised by high concentrations of temperature-dependent elements (e.g. Al, Na, V) as well as Zn, Ti, and Mn. Following pre-screening of cores for megacrystic and spinel peridotite-derived grains, we applied the Al-in-olivine thermometer to assess the P–T equilibration conditions of cores in equilibrium with garnet and estimate the sampling depth of kimberlite magmas in the lithospheric mantle. Our results are consistent with predominant entrainment of deep lithosphere xenocrysts in highly diamondiferous compared with diamond-poor kimberlites. Temperature-dependent elements display a gradational increase with depth due to higher T with Ca, Cu and, to a lesser extent, Zn and Ti being higher and Mg# being lower towards the base of the SCLM, which is consistent with melt modification of the lower lithosphere. The Zn, Ti, Co, Mn, Li, Al, Cr, Na, and V concentrations of magmatic olivine rims display systematic variations that have a negative correlation with Mg# (whereas Cr is positively correlated). Lac de Gras olivine feature Mg-rich rims (Mg# >90) and low concentrations of these trace elements, whereas the Fe-rich olivine rims (Mg# ~85) of the Kaalvallei kimberlites have higher concentrations of these elements, with the Kimberley and Alto Paranaiba kimberlites being intermediate. Direct correlations between average Ti, Zn, Co and Li compositions of olivine cores and rims suggests that the olivine rim (i.e. proxy for primitive melt) variations are related to variable assimilation of metasomatised SCLM and can be effectively used to track the composition of the lithospheric column that is traversed by kimberlite magmas. These observations further imply an intimate link between early proto-kimberlite melt, leading to formation of megacrystic olivine at the base of the SCLM, and the composition of kimberlite melts which entrain and assimilate these products. We conclude that lithospheric mantle assimilation has a major and previously overlooked influence on the trace element composition of kimberlite magmas.

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)0,001
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 enseignants0,028
Score d'incertitude au seuil0,997

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
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)0,0040,000

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 Opus0,010
Tête enseignante GPT0,218
Écart entre enseignants0,208 · 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

Citations32
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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