Hydrogen Zoning in Olivine from Kimberlites Based on Coupled FTIR and SIMS Analyses: Significance for H₂O Distribution in the Lithospheric Mantle and H₂O Concentrations in Kimberlite Melts
Notice bibliographique
Résumé
Kimberlite melts are widely considered to be enriched in volatiles, both CO₂ and H₂O. Yet, estimated H₂O concentrations in primitive kimberlites vary between 3.0 and 12 wt %, and it is unclear whether these variations are a true reflection of variable H₂O in their mantle sources. The main problem rests with the origin of serpentine, the main H₂O host in kimberlite rocks, and specifically, whether it derives from magmatic and/or crustal fluids. To obtain estimates of primary H₂O contents in kimberlite melts, we have examined the systematics of proton incorporation in olivine point defects (referred as H) in grains from eight representative kimberlites from Africa, Canada and Greenland. These kimberlites show highly variable groundmass and, therefore, melt compositions and include varieties enriched in serpentine, carbonate and/or phlogopite. Olivine grains are strongly zoned in major and minor elements based on BSE images and EPMA analysis and include mantle-derived xenocrystic cores and magmatic rims. FTIR maps and profiles show that the olivine cores are zoned with H₂O decreasing outward due to diffusive loss most likely triggered by decompression and related H₂O loss from the transporting kimberlite melt after xenocryst entrainment. The central portions of the cores exhibit homogeneous H₂O contents representative of mantle values. A combination of Al-in-olivine thermometry with appropriate geothermal gradients and H₂O determinations from SIMS analyses (from 9 to 241 µg/g across the entire sample set) shows similar systematics to those of olivine in mantle xenoliths from the same localities. H₂O analyses of olivine cores in kimberlites are hence valuable to systematically examine the vertical distribution of H₂O in the lithospheric mantle traversed by kimberlites. The magmatic rims examined by SIMS invariably show low H₂O contents (<50 µg/g but mostly $\leq$ 20 µg/g) with very limited within-sample variation regardless of olivine major-minor element chemistry and groundmass composition. Experimentally derived hydrogen partition coefficients yield $\leq$ 1 wt % of H₂O in the corresponding melts, values that probably reflect post-emplacement re-equilibration in the upper crust rather than equilibrium conditions during crystallisation. These low H₂O contents reflect, at least in part, exsolution of C-O-H fluids during kimberlite ascent. The implication is that kimberlite melts contain insufficient H₂O to crystallise the large amount (up to 50 vol %) of serpentine commonly observed in kimberlites. Serpentine rather requires contributions by crustal fluids and/or deeply exsolved kimberlite-related fluids that percolate upwards along the pipe- or dike-like emplacement structures, modifying the composition of previously crystallised kimberlites.
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 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 ».