Jökull


Jökull - 01.01.2019, Síða 95

Jökull - 01.01.2019, Síða 95
Nikkola et al. from Brattaskjól and Hvammsmúli. For these calcu- lations, we paired the alkali basaltic Brattaskjól melt inclusions (Table 1) with high-precision Brattaskjól and Hvammsmúli olivine core compositions (n=160, Figure 2a) given that they were in Fe-Mg equilib- rium (KdMg−Fe Ol−Liq =0.30±0.3; Toplis, 2005) with the melt inclusions, and assumed 1 wt% H2O in the melt (Moune et al., 2012). The liquid-only model tempera- tures for Brattaskjól alkali basalt melt inclusions (with Mg#melt 56–69, Table 1), in accordance with Eq. 15 in Putirka (2008) and assuming 1 wt% H2O in melt, are 1155–1222◦C. The melt inclusions in Fo87.9−88.6 Brattaskjól and all Hvammsmúli olivine grains were not utilized for thermobarometric purposes, as their low FeOtot contents suggest modification by post- entrapment solid-state diffusion. The thermobarometric calculations indicate that the macrocrysts in the Brattaskjól and Hvamms- múli ankaramites crystallized at 3±1.4 kbar and over a ≥100◦C temperature window. Assuming oceanic crustal density of 2860 kg/m3 (Carlson and Herrick, 1990), the 3±1.4 kbar crystallization pressure of the studied clinopyroxene crystals corresponds to a depth of 10.7±5 km. This depth overlaps with the proposed depth of the brittle-ductile transition below Eyjafjalla- jökull (Hjaltadóttir et al., 2009) and is a typical pre- eruption residence depth of basaltic magmas in Ice- land (Neave and Putirka, 2017). However, considering the high Mg#cpx (up to Mg#87) values of the clinopy- roxene crystals, the obtained mid-crustal crystalliza- tion depth is noteworthy. Due to their primitive char- acter (magnesian whole-rock and macrocryst compo- sitions), the Eyjafjallajökull ankaramites have been envisioned to represent magmas from the deep crust or shallow mantle (e.g., Loughlin, 1995). This, how- ever, is not the case for the majority of the clinopy- roxene grains in the Brattaskjól and Hvammsmúli ankaramites, the only potential exception being the primitive clinopyroxene crystals with Mg#cpx 89.7– 89.8 for which crystallization pressures were not de- termined because of the lack of suitable equilibrium liquids. Significance of olivine-hosted spinel inclusions The spinel inclusions in the Brattaskjól and Hvamms- múli olivine macrocrysts have higher Cr# and TiO2 than hitherto published for chromian spinels from Ice- land (Thy, 1983; Sigurdsson et al., 2000; Matthews et al., 2016; Spice et al., 2016) and their Al2O3 con- tent is low (Figure 3). According to Kamenetsky (2001), spinel TiO2 and Al2O3 correlate well with the host-magma composition; therefore, spinel composi- tions likely reflect the nature of the parental magma. We have a poor control on the magma at depth from which these spinels crystallized, yet Eyjafjallajökull magmas are generally mildly alkaline with relatively low Al2O3 and high TiO2. Spinels with high Cr# and TiO2 and low Al2O3 are typical for oceanic (OIB) and Large Igneous Province (LIP) basalts, in contrast to mid-ocean ridge basalts (MORB). In the classification of Kamenetsky (2001), the Brattaskjól and Hvamms- múli spinels plot in the OIB field (Figure 3c). The high TiO2 content in these spinels also discriminates them from mantle-derived spinels that typically have <0.2 wt% TiO2 (Kamenetsky, 2001). The Al2O3-poor and TiO2-enriched nature of the spinels suggests that the parental melts of the ankaramites were produced by low-degree melting of deep and enriched mantle sources, in accordance with the olivine minor and trace element chemistry (see Nikkola et al., 2019). Insights into magmatic time scales from olivine zonation The wide compositional zonation in the Hvammsmúli olivine macrocrysts, coarse groundmass, and the fact that both clinopyroxene and olivine macrocrysts en- close groundmass minerals around them (Figure 1c) indicate an extended cooling and crystallization his- tory for the Hvammsmúli ankaramite. In addition, the low FeO and MgO contents in the Hvammsmúli melt inclusions suggest transfer of these elements to olivine by post-entrapment solid-state diffusion dur- ing an extended stay of the olivine crystals at mag- matic conditions. According to Loughlin (1995), the Hvammsmúli ankaramite outcrop is likely an eroded lava lake, which is consistent with the diffusive re- equilibration of melt inclusions and the wide com- positional zonation in olivine macrocryst. It is pos- sible that the bulk of the diffusive re-equilibration in Hvammsmúli macrocrysts took place when they resided in the postulated lava lake. 94 JÖKULL No. 69, 2019
Síða 1
Síða 2
Síða 3
Síða 4
Síða 5
Síða 6
Síða 7
Síða 8
Síða 9
Síða 10
Síða 11
Síða 12
Síða 13
Síða 14
Síða 15
Síða 16
Síða 17
Síða 18
Síða 19
Síða 20
Síða 21
Síða 22
Síða 23
Síða 24
Síða 25
Síða 26
Síða 27
Síða 28
Síða 29
Síða 30
Síða 31
Síða 32
Síða 33
Síða 34
Síða 35
Síða 36
Síða 37
Síða 38
Síða 39
Síða 40
Síða 41
Síða 42
Síða 43
Síða 44
Síða 45
Síða 46
Síða 47
Síða 48
Síða 49
Síða 50
Síða 51
Síða 52
Síða 53
Síða 54
Síða 55
Síða 56
Síða 57
Síða 58
Síða 59
Síða 60
Síða 61
Síða 62
Síða 63
Síða 64
Síða 65
Síða 66
Síða 67
Síða 68
Síða 69
Síða 70
Síða 71
Síða 72
Síða 73
Síða 74
Síða 75
Síða 76
Síða 77
Síða 78
Síða 79
Síða 80
Síða 81
Síða 82
Síða 83
Síða 84
Síða 85
Síða 86
Síða 87
Síða 88
Síða 89
Síða 90
Síða 91
Síða 92
Síða 93
Síða 94
Síða 95
Síða 96
Síða 97
Síða 98
Síða 99
Síða 100
Síða 101
Síða 102
Síða 103
Síða 104
Síða 105
Síða 106
Síða 107
Síða 108
Síða 109
Síða 110
Síða 111
Síða 112
Síða 113
Síða 114
Síða 115
Síða 116
Síða 117
Síða 118
Síða 119
Síða 120
Síða 121
Síða 122
Síða 123
Síða 124
Síða 125
Síða 126
Síða 127
Síða 128
Síða 129
Síða 130
Síða 131
Síða 132
Síða 133
Síða 134
Síða 135
Síða 136
Síða 137
Síða 138
Síða 139
Síða 140
Síða 141
Síða 142
Síða 143
Síða 144
Síða 145
Síða 146
Síða 147
Síða 148
Síða 149
Síða 150
Síða 151
Síða 152
Síða 153
Síða 154
Síða 155
Síða 156
Síða 157
Síða 158
Síða 159
Síða 160
Síða 161

x

Jökull

Beinleiðis leinki

Hvis du vil linke til denne avis/magasin, skal du bruge disse links:

Link til denne avis/magasin: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Link til dette eksemplar:

Link til denne side:

Link til denne artikel:

Venligst ikke link direkte til billeder eller PDfs på Timarit.is, da sådanne webadresser kan ændres uden advarsel. Brug venligst de angivne webadresser for at linke til sitet.