Jökull


Jökull - 01.01.2019, Blaðsíða 95

Jökull - 01.01.2019, Blaðsíða 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
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.