Jökull


Jökull - 01.01.2019, Blaðsíða 96

Jökull - 01.01.2019, Blaðsíða 96
Eyjafjallajökull ankaramites, South Iceland Regarding the Brattaskjól olivine zonation, the most plausible explanation for the detected steps and changes in the slope of the Fe-Mg zoning patterns in the Fo>85.4 olivine grains (Figure 2b) is a combina- tion of solid-state diffusion and episodes of olivine growth from an evolving host liquid. The rim-growth events in the normally zoned olivine macrocrysts may have been caused by step-like ascent of the olivine- carrying host liquid, episodic changes in the host- liquid composition, infiltration of liquid into the sys- tem (i.e., magma mixing), or related to movement of olivine macrocrysts within a magmatic system with temperature gradients (see Pankhurst et al., 2018). The high-Fo bands in the rims of the complex re- verse zoned Brattaskjól olivine macrocrysts indicate mixing between an olivine rim forming primitive melt and the more evolved olivine cores with Fo80−84.4. Below, we refer to these high-Fo bands in the olivine macrocryst rims as ’mixing plateaus’. Although the Fo content in the mixing plateaus varies, three olivine crystals show mixing plateaus with Fo85.4 composi- tion (Figure 6a, b and d), and the lowest Fo mixing plateaus are in-fact not compositional plateaus but ap- pear as sharp high-Fo tips in the analytical traverses (Figure 6c and e). This, along with the fact that all Fo<84.4 olivine macrocrysts have complex reverse zoned rims, implies that all the mixing plateaus near olivine rims may have had an original composition of Fo85.4 and the Fo content in some of the mixing plateaus has later degreased in response to partial dif- fusive equilibration with the carrier melt. We suggest that these Fo85.4 mixing plateaus formed during a magmatic recharge event in which a melt (with Mg#melt of ∼63 in equilibrium with Fo85.4 olivine; Toplis, 2005) intruded an olivine-bearing crystal mush. We propose this "magma-recharge model" as (i) it offers a simple explanation why the Fo<84.4 olivine grains are consistently reverse zoned, (ii) the large amount (∼30 vol%) of compositionally variable macrocrysts in the Brattaskjól ankaramite suggests a cumulative origin for the macrocrysts, and (iii) mixing of magmas and crystal mushes is com- mon in Icelandic magmatic systems (Halldorsson et al., 2008; Neave et al., 2013; Halldórsson et al., 2018). In particular, the consistent change from com- plex reverse to normally zoned olivine at Fo84.4−85.4 (Figure 2a), and the varying offset in Fo content (1– 3 mol%) between mixing plateaus and crystal cores, support a magma-recharge origin for the complex re- verse zonation in olivine macrocrysts. Alternatively, the complex reverse zoned olivine macrocrysts could have been formed during their movement in a crustal intrusion with temperature gradients (cf. Pankhurst et al., 2018). Considering the low number of analysed crystals, our data cannot disprove, but neither particu- larly support, this mode of formation. Assuming that our hypothesis of the magma recharge origin for the complex reverse zoned crys- tals is valid, we can utilize diffusion modelling (Costa et al., 2008; Zhang and Cherniak, 2010) of the chem- ical re-equilibration in the Fe-Mg profiles (e.g., Fig- ure 2d) to constrain the time frame within which the Brattaskjól complex reverse zoned olivines cooled af- ter the recharge event. We did this by using the fi- nite difference diffusion code of Kahl et al. (2015) that follows the procedures outlined in Costa and Chakraborty (2004) and Costa et al. (2008), with Fe-Mg inter-diffusion coefficients of Dohmen et al. (2007) and Dohmen and Chakrabortny (2007). As the pre-diffusion initial state in our model crystals, we as- sumed the measured Fo contents in olivine cores, and a variably thick (9–26µm) Fo85.4 mixing plateau for the olivine crystals (stippled lines in Figure 6). We only modelled the time of diffusive re-equilibration between the mixing plateau and olivine-core, not be- tween the mixing plateau and the outer crystal rim, because the outermost rims have likely been formed, at least partly, by crystallization from cooling and evolving host-magma after the magma recharge, not by solid-state diffusive re-equilibriation. Some late- stage crystallization in the outermost macrocryst rims is to be expected considering the crystalline ground- mass (Figure 1b) and as the macrocrysts are hosted by a comparatively slowly cooled lava. In diffusion modelling, we used a fO2 of FMQ+0.5, temperature of 1170◦C and pressure of 3.0 kbar, corresponding to the mean conditions of clinopyroxene crystallization in the Brattaskjól ankaramite (Figure 5). Varying the fO2 and pres- sure has only a minor effect on the model results (e.g., JÖKULL No. 69, 2019 95
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.