Jökull


Jökull - 01.01.2019, Blaðsíða 84

Jökull - 01.01.2019, Blaðsíða 84
Mid-crustal storage and crystallization of Eyjafjallajökull ankaramites, South Iceland Paavo Nikkola1,2,∗, Enikő Bali2,3, Maren Kahl4, Quinten H. A. van der Meer2, O. Tapani Rämö1, Guðmundur H. Guðfinnsson2, and Thorvaldur Thordarson3 1Department of Geosciences and Geography, Geology and Geophysics Research Group, P.O. Box 64, FI-00014 University of Helsinki, Finland 2Nordic Volcanological Center, Institute of Earth Sciences, University of Iceland, Sturlugata 7, 101 Reykjavík, Iceland 3Faculty of Earth Sciences, University of Iceland, Sturlugata 7, 101 Reykjavík, Iceland 4Institut für Geowissenschaften, Universität Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 234-236, 69120 Heidelberg, Germany ∗Correspondence: paavo.nikkola@helsinki.fi https://doi.org/10.33799/jokull2019.69.083 Abstract — Our understanding of the long-term intrusive and eruptive behaviour of volcanic systems is ham- pered by a relatively short period of direct observation. To probe the conditions of crustal magma storage below South Iceland, we have analysed compositions of minerals, mineral zoning patterns, and melt inclusions from two Eyjafjallajökull ankaramites located at Brattaskjól and Hvammsmúli. These two units are rich in composi- tionally diverse macrocrysts, including the most magnesian olivine (Fo88−90) and clinopyroxene (Mg#cpx 89.8) known from Eyjafjallajökull. Olivine-hosted spinel inclusions have high Cr#spl (52–80) and TiO2 (1–3 wt%) and low Al2O3 (8–22 wt%) compared to typical Icelandic chromian spinel. The spinel-olivine oxybarometer implies a moderate oxygen fugacity of ∆logFMQ 0–0.5 at the time of crystallization, and clinopyroxene-liquid thermobarometry crystallization at mid-crustal pressures (1.7–4.2 kbar, 3.0±1.4 kbar on average) at 1120– 1195◦C. Liquid-only thermometry for melt inclusions with Mg#melt 56.1–68.5 and olivine-liquid thermometry for olivine macrocrysts with Fo80.7−88.9 yield crystallization temperatures of 1155–1222◦C and 1136–1213◦C, respectively. Diffusion modelling of compositional zonations in the Brattaskjól olivine grains imply that the Brattaskjól macrocrysts were mobilized and transported to the surface from their mid-crustal storage within a few weeks (at most in 9–37 days). Trends in clinopyroxene macrocryst compositions and the scarcity of plagio- clase indicate that the mid-crustal cotectic assemblage was olivine and clinopyroxene, with plagioclase joining the fractionating mineral assemblage later. In all, the crystal cargoes in the Brattaskjól and Hvammsmúli ankaramites are composed of agitated wehrlitic or plagioclase wehrlitic crystal mushes that crystallized over a large temperature interval at mid-crustal depths. INTRODUCTION In South Iceland, at the southern tip of the Eastern Volcanic Zone (SEVZ), magmatism occurs outside the main zone of plate spreading in three volcanic systems: Eyjafjallajökull, Katla, and Vestmannaeyjar. The SEVZ is the most recently activated volcanic zone in Iceland (younger than 3 Ma; Martin et al., 2011), where mantle-derived magmas intrude rela- tively cold oceanic crust (Flóvenz and Saemunds- son, 1993). Magma batches fractionate comparatively fast under these conditions, as indicated by U-series disequilibria (Sigmarsson, 1996) and the absence of equilibrium phenocryst assemblages (Mattsson and Oskarsson, 2005) in erupted lavas. In Vestmanna- eyjar, the mantle-derived melts have been envisioned to evolve in the crust in isolated, small magma reser- voirs over a large depth range (Furman et al., 1991; Mattsson and Oskarsson, 2005). Seismic, geodetic and petrogenetic studies of the Eyjafjallajökull 2010 eruption have highlighted a multi-tier volcanic plumb- JÖKULL No. 69, 2019 83
Blaðsíða 1
Blaðsíða 2
Blaðsíða 3
Blaðsíða 4
Blaðsíða 5
Blaðsíða 6
Blaðsíða 7
Blaðsíða 8
Blaðsíða 9
Blaðsíða 10
Blaðsíða 11
Blaðsíða 12
Blaðsíða 13
Blaðsíða 14
Blaðsíða 15
Blaðsíða 16
Blaðsíða 17
Blaðsíða 18
Blaðsíða 19
Blaðsíða 20
Blaðsíða 21
Blaðsíða 22
Blaðsíða 23
Blaðsíða 24
Blaðsíða 25
Blaðsíða 26
Blaðsíða 27
Blaðsíða 28
Blaðsíða 29
Blaðsíða 30
Blaðsíða 31
Blaðsíða 32
Blaðsíða 33
Blaðsíða 34
Blaðsíða 35
Blaðsíða 36
Blaðsíða 37
Blaðsíða 38
Blaðsíða 39
Blaðsíða 40
Blaðsíða 41
Blaðsíða 42
Blaðsíða 43
Blaðsíða 44
Blaðsíða 45
Blaðsíða 46
Blaðsíða 47
Blaðsíða 48
Blaðsíða 49
Blaðsíða 50
Blaðsíða 51
Blaðsíða 52
Blaðsíða 53
Blaðsíða 54
Blaðsíða 55
Blaðsíða 56
Blaðsíða 57
Blaðsíða 58
Blaðsíða 59
Blaðsíða 60
Blaðsíða 61
Blaðsíða 62
Blaðsíða 63
Blaðsíða 64
Blaðsíða 65
Blaðsíða 66
Blaðsíða 67
Blaðsíða 68
Blaðsíða 69
Blaðsíða 70
Blaðsíða 71
Blaðsíða 72
Blaðsíða 73
Blaðsíða 74
Blaðsíða 75
Blaðsíða 76
Blaðsíða 77
Blaðsíða 78
Blaðsíða 79
Blaðsíða 80
Blaðsíða 81
Blaðsíða 82
Blaðsíða 83
Blaðsíða 84
Blaðsíða 85
Blaðsíða 86
Blaðsíða 87
Blaðsíða 88
Blaðsíða 89
Blaðsíða 90
Blaðsíða 91
Blaðsíða 92
Blaðsíða 93
Blaðsíða 94
Blaðsíða 95
Blaðsíða 96
Blaðsíða 97
Blaðsíða 98
Blaðsíða 99
Blaðsíða 100
Blaðsíða 101
Blaðsíða 102
Blaðsíða 103
Blaðsíða 104
Blaðsíða 105
Blaðsíða 106
Blaðsíða 107
Blaðsíða 108
Blaðsíða 109
Blaðsíða 110
Blaðsíða 111
Blaðsíða 112
Blaðsíða 113
Blaðsíða 114
Blaðsíða 115
Blaðsíða 116
Blaðsíða 117
Blaðsíða 118
Blaðsíða 119
Blaðsíða 120
Blaðsíða 121
Blaðsíða 122
Blaðsíða 123
Blaðsíða 124
Blaðsíða 125
Blaðsíða 126
Blaðsíða 127
Blaðsíða 128
Blaðsíða 129
Blaðsíða 130
Blaðsíða 131
Blaðsíða 132
Blaðsíða 133
Blaðsíða 134
Blaðsíða 135
Blaðsíða 136
Blaðsíða 137
Blaðsíða 138
Blaðsíða 139
Blaðsíða 140
Blaðsíða 141
Blaðsíða 142
Blaðsíða 143
Blaðsíða 144
Blaðsíða 145
Blaðsíða 146
Blaðsíða 147
Blaðsíða 148
Blaðsíða 149
Blaðsíða 150
Blaðsíða 151
Blaðsíða 152
Blaðsíða 153
Blaðsíða 154
Blaðsíða 155
Blaðsíða 156
Blaðsíða 157
Blaðsíða 158
Blaðsíða 159
Blaðsíða 160
Blaðsíða 161

x

Jökull

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.