The volcanic island of Fogo belongs to the Cape Verde archipelago, a two-tiered chain of islands situated 500 km west of the African coast. Fogo is regarded as one of the most active volcanoes in the world with 10 eruptions during the last 250 years. The former shield volcano Monte Amarelo reached 3500 m.a.s.l. before it collapsed into the Atlantic Ocean. The massive landslide event occurred between 124 and 86 ka, forming the Bordeira cliffs and the high plateau Cha das Caldeiras on Fogo. We have collected rock samples from the Bordeira dikes, which intruded into the Bordeira wall prior to collapse. The purpose of the project is to produce a magmatic storage model for Fogo using mineral chemistry and thermobarometric methods. Additionally, I aim to determine the processes prevailing in the magmatic system, the link between the volcanic and plutonic system. Previous studies on the magma storage beneath Fogo have focused on the volcanics, which show crystallization pressures between 0.45 to 0.68 GPa using clinopyroxene-melt thermobarometry on rims. The Bordeira dikes are basanitic to nephelinitic in composition. The mineral assemblage of the 20 dike samples consist of phenocrystic clinopyroxene ± olivine ± plagioclase ± xenocrystic amphibole. Accessory minerals are titanomagnetite, apatite, nepheline, plagioclase and alkali feldspar in a microcrystalline groundmass. Clinopyroxene displays a large compositional variation, ranging from Mg#38 to Mg#85, with a mean of Mg#71±10 2s.d. (n=614). Xenocrystic amphibole varies from Mg#37 to Mg#72, with a mean of Mg#62±15 2s.d. (n=78). Interstitial feldspar forms two groups, one of An#24 to An#79, with a mean of An#66±19 2s.d., (n=125) and a second with Or#19 to 100 with a mean of Or#69±42 2s.d.(n=71). Bulk geochemistry of the 20 samples range from 1.82 to 11.5 MgO wt%. Our clinopyroxene-melt thermobarometry show crystallization pressures ranging from 0.02 to 0.85 GPa, with a mean of 0.47±0.29 2s.d. (n=502) (Putirka et al. 2003). Structural data from the intrusive dikes in the Bordeira contain three preferred orientations, N-S, NW-SE and E-W (n=371). The main process occurring in the magmatic system is fractional crystallization, however there is some evidence for phenocryst accumulation and magma recharge. Our magma storage model show that clinopyroxene crystallization initiates in the lithospheric mantle, between 15 to 28 km depth. Significant clinopyroxene rim and microcryst crystallization occur above Moho, between 9 to 12 km, implying that magma storage levels do exist in the oceanic crust. The intrusive and extrusive rocks present on Fogo show common storage levels, suggesting that they are formed in the same system but the difference being their residence time in the crustal level storage. Our structural data and 3D model suggest that the Monte Amarelo rift zone was composed of three components, being oriented NW-SE, N-NE and E-W. The flank collapse was caused by dike intrusions of N-S orientation which enabled a E-W extension of the shield volcano. / Vulkanön Fogo är en del av ögruppen Kap Verde i Atlanten. Ögruppen bildar en två delad arkipelag positionerad 500 km väster om det afrikanska fastlandet. Ön, tillika vulkanen Fogo har på senare tid varit en av de mest aktiva vulkanerna i världen med 10 utbrott under de senaste 250 åren. Ön byggdes upp av sköldvulkanen Monte Amarelo nådde 3500 m ö h innan delar av den kollapsade ned i Atlanten. Det massiva skredet som skedde mellan 86 och 124 tusen år sedan skapade högplatån Cha das Caldeiras samt den omringande klippsektionen Bordeira. Vi har samlat stenprover från de plutoniska bergarter som har trängt in sig i klippsektionen Bordeira. Målet med vår studie är att skapa en modell för hur magma lagringen fungerar under Fogo. Vi ämnar kartlägga magmalagringsdjupet med hjälp av kemiska variation i mineral som kan användas för att kartlägga kristalliseringstryck och temperatur som i t.ex. klinopyroxen. Vi är samtidigt intresserade av att veta vilka processer som sker i det magmatiska systemet och sambandet mellan vulkanska bergarter t.ex. lava och plutoniska bergarter. Tidigare studier av Fogos magmalagring har använt vulkaniska bergarter, som kristalliserar sig mellan 0.45 till 0.68 GPa när man undersökt kemin på kristallkanter av klinopyroxen. 20 prover har analyserats från Bordeiraklipporna och de innehåller låga kiselhalter, mellan 37 till 47% samt höga mängder alkaliska oxider så som kalium och natrium. Provernas mineralinnehåll består främst av större kristaller av silikatmineralen klinopyroxen ± olivin± fältspat ± främmande amfibolkristaller. De större kristallerna är omringande av en mikrokristallin grundmassa bestående av järn-titanoxider, apatit och fältspatoider. Klinopyroxen har en relativt stor kemisk variation, med Mg#37 till Mg#85, med ett medelvärde på Mg#71. Vi har även två olika sorter av fältspat, en grupp med ett kalciumrik rikt innehåll klassificeras som anortit, och en annan med ett kaliumrikt innehåll, som ortoklas. Vår analys av klinopyroxen-smälta har gett oss kristalliseringstryck som sträcker sig mellan 0.02 till 0.85 GPa med ett medelvärde på 0.47 GPa. Detta innebär att den dominerande processen i magmalagringssystemet är fraktionerad kristallisering då vi kan se ett linjärt avtagande för många ämnen när de jämförs mot magnesiumhalten. Vår magmalagringsmodell för vulkanen Fogo visar att klinopyroxenkrystallisering påbörjas i den litosfäriska manteln, mellan 15 och 28 km djup. Kristallisering av kanter på klinopyroxenkristaller samt mindre kristaller i grundmassan sker ytligare och visar på att det finns en eller flera magmalagringsnivåer i den oceaniska jordskorpan, mellan 9 till 12 km djup. Vulkaniska och plutoniska bergarter vittnar om ett delat magmasystem, vilket indikerar att skillnaden mellan de två bergarterna främst är tiden de befinner sig på respektive lagringsnivå. Vår strukturgeologiska data samt 3D modell visar att den intrusiva aktiviteten var primärt orienterad NV-SO, N-NO och O-Vriktning. Monte Amarelo-vulkanens skred och kollaps orsakades av intruderande gångar med en generell N-S orientering vilket ledde till ett skred på östsidan.

Volcanoes with alkaline differentiated magma belong to the more explosive and destructive types, but knowledge about these systems is often limited. Unravelling the position and conditions in the source magma chamber systems that feed volcanism at the surface is vital to understand these systems better. Due to deep erosion and barren grounds the oceanic island of Gran Canaria, Spain, provides a natural laboratory to study unique chemical and structural volcanic features of alkaline volcanism. The centre of Gran Canaria is made up of the Miocene Tejeda intrusive complex including a cone-sheet swarm and shallow alkaline differentiated plutonic rocks that form the closing phase of the Miocene activity pulse on Gran Canaria. Cone-sheets and other high-level plutonic rocks can give important insights into the interior of a volcano, such as depth and geometry of the magma supply reservoir, and thus provide vital data for the interpretation of active volcanoes in the Canary Islands and beyond. This work uses the clinopyroxene-melt thermobarometric methodology by Putirka (2008) and Masotta et al. (2013), the latter being a re-calibration of the first making it specific to alkaline differentiated magmas, to further constrain the depth of mineral. Geochemical analysis was preformed with electron microprobe (EMPA) at Uppsala University to determine mineral compositions and to extend the dataset, chemical data from the extensive work by Schirnick (1996) was also utilised. When the calculated pressure from the method of Masotta et al. (2013), was converted to the depth, the results from syenite samples show that crystallization of clinopyroxene occurred at depths of ~ 4 km (100 MPa) to ~ 15 km (400 MPa), with the highest concentration between ~ 7 km (200 MPa) and ~ 11 km (300 MPa). The results indicates that crystallization took place through the pressure range equivalent to crustal levels and possibly reaching as far down as MOHO depth, with temperature estimates calculated to about 860 to 960 °C. After combining the thermobarometric results with other evidence of magmatic processes, from this work and previous publications, the magma system expresses characteristics of fractional crystallization trends and simultaneously evidence of magma mixing, small-scale convection, and magma contamination. To explain these contradictory features, this work promotes a network of interconnected magma chambers that allows for magma stagnation and evolution at different levels. The results have thus contributed to further constrain the depth of which the cone-sheet swarm originated from on Gran Canaria, Spain. / Vulkaniska system av den typ studerade i detta arbete tillhör de mer explosiva och destruktiva typer avsystem på jorden, men kunskapen om dem är begränsad. En viktig komponent som krävs för att bättreförstå dessa system är att utröna tryck och temperaturförhållanden i magmakammarna som livnärvulkanismen vid ytan. På grund av djup erosion och karg mark så fungerar ön Gran Canaria(Kanarieöarna, Spanien) som ett naturligt laboratorium för att studera både kemiska och strukturellaegenskaper. Den centrala delen av Gran Canaria består till stor del av det så kallade Tejeda intrusivakomplexet, vilket inkluderar en inverterad kon-intrusionssvärm samt djupbergarten syenit somtillsammans representerar den avslutande fasen av magmatisk aktivitet under epoken Miocen på ön.Inverterade kon-intrusioner kan ge viktiga insikter i det inre av en vulkan, såsom magmakammarensdjup, och därmed ge viktig data för tolkningen av aktiva vulkaner på Kanarieöarna och liknandeplatser.I detta arbete beräknades tryck och temperaturförhållanden utifrån kemin hos mineraletklinopyroxen och dess ursprungliga smälta. Detta gjordes med en metodik av Putirka (2008) samt enav Masotta et al. (2013) för att ytterligare begränsa djupet av mineraltillväxt. Geokemiskanalysutfördes vid Uppsala universitet med elektronmikrosond (EMPA) av insamlade stenprover för attbestämma de kemiska sammansättningarna som sedan användes i beräkningarna. Även kemiska datafrån omfattande arbete av Schirnick (1996) användes för att komplettera datasetet som anskaffadesunder detta arbete.När beräknat tryck från metoden av Masotta et al. (2013) omvandlats till djup, visar resultaten påatt kristallisation av klinopyroxen skedde på ca. 4 km (100 MPa) till ca. 15 km (400 MPa) djup, ochmed högst koncentration mellan ~ 7 km (200 MPa) och ~ 11 km (300 MPa) djup. Resultaten indikeraratt kristallisation skedde i tryckområdet motsvarande jordskorpans nivåer och möjligen nådde så långtner som till manteln, med temperaturer mellan ca 860 till 960 °C. Efter att ha kombinerat dessaresultat med andra bevis för aktiva magmatiska processer, från detta arbete och tidigare publikationer,uttrycker det magma systemet egenskaper som fraktionerad kristallisations trender och samtidigttecken på magma blandning, småskalig konvektion, och förorening av magma från jordskorpan. Föratt förklara dessa motstridiga egenskaper, främjar detta arbete ett nätverk av flera sammankopplademagmakammare som möjliggör magmatisk stagnation och utveckling på olika nivåer. Resultaten harsåledes bidragit till att ytterligare begränsa från vilket djup de inverterade kon-intrusionernahärstammar från Gran Canaria, Spanien.

The Cape Verde archipelago is located 2000 km east of the Atlantic oceanic ridge and 500 km west of the western part of Africa. The plateau of the archipelago rises on average 2 km above the seafloor, which makes it one of the highest oceanic plateaus on Earth. Cape Verde originates from hotspot formation, a geological phenomenon which takes place beyond the tectonic plate boundaries where magma rises to the surface. In this thesis, volcanic material taken from the Charles Darwin volcanic field at a depth of more than 3000 meter and made up by four basaltic rocks and one agglomerate will be investigated. The agglomerate and vesicles in the rock shows that explosive volcanism occurs in high water depths, which is generally not common. Therefore, the material will be investigated to find out how explosive volcanism can occur at high water depths. The investigation will be based on quantifying the number of vesicles to able to calculate their area and analyze the magmatic water content in clinopyroxene crystals taken from the agglomerate by FTIR spectroscopy. Water is a volatile substance in the composition of magma and has a huge effect on its behavior at eruption. The results of quantification show that the area taken by vesicles varies from 7- 54 % which shows that magmatic products with high number of vesicles are common. The FTIR analysis shows that the magmatic water content can be high enough to cause an oversaturated magma system, which creates explosive eruptions. This statement is based on only one clinopyroxene crystal that had a magmatic water content of 3,87 ± 0,77 %. Other possible reasons for explosive eruptions at high water depth are the CO2 content in the magma and the size of volcanic vent. / Kap Verde är en arkipelag, situerad cirka 2000 km öster om den mittatlantiska spridningsryggen och 500 km väster om det afrikanska fastlandet. Arkipelagens platå har en genomsnittlig höjd på 2 km, vilket gör den till en av världens högsta oceaniska platåer. Arkipelagen har uppkommit av hetfläcksbildning, ett geologiskt fenomen baserad på att magma erupteras till ytan där jordskorpan är förtunnad och inte har någon anknytning till de tektoniska plattgränserna. Det som undersöks i detta kandidatarbete är vulkaniskt material, taget från den vulkaniska undervattensön Charles Darwin vulkanfält som ligger i den västra del Kap Verdes norra ö-grupp på över 3000 meterdjup. Materialet består av ett agglomerat och fyra stenstuffer av basaltisk komposition. Agglomeratet tyder på att explosiva vulkanutbrott förekommer, vilket även bekräftas av stenstufferna som har rikligt förekomst av luftbubblor. Explosiva vulkanutbrott är generellt inte förekomliga vid höga vattendjup, därav undersöks materialet för att kunna reda ut orsakerna som ger upphov till förekomsten av explosiva vulkanutbrott. Undersökningen baseras på att kvantifiera luftbubblor hos stenstufferna för att kunna räkna ut arean som upptas och analysera vattenhalten i klinopyroxenkristaller i agglomeratet med hjälp av FTIR spektroskopi. Vatten tillhör de flyktiga beståndsdelar i magmas sammansättning som kallas för volatiler och utgör en viktig parameter för magmans uppträdande vid eruption. Resultatet kvantifiering av luftbubblor visar att arean som upptas av luftbubblor varierar mellan 7–54 % av stenstufferna total area, vilket understryker att magmatiska produkter med hög andel luftbubblor är förkomliga. FTIR analysen visar att det finns tillräckliga höga vattenhalter för ett övermättat magmasystem som ger upphov till vulkanutbrott med explosiva förlopp, baserat på vattenhalten 3,87 ± 0,77 % av en klinopyroxenkristall. Andra möjliga orsaker till uppkomsten av magmatiska produkter med hög andel luftbubblor är koldioxidhalten i magman och storleken på vulkanrören.

The Chachahuén volcanic complex, with the Cerro Bayo laccolith as one of the largest intrusions, is part of back-arc Payenia volcanic province in western central Argentina. Laccoliths show potential for generating oil in sedimentary basins and producing ore deposits. It is crucial to put more effort into understanding the magma plumbing system beneath the Chachahuén volcanic complex, which the Cerro Bayo laccolith is part of. Thus this project present the first thermobarometric modelling for the Cerro Bayo laccolith and the Chachahuén volcanic complex. Several thermometers and barometers were applied to plagioclase, amphibole and clinopyroxene to understand magma evolution in the underlying plumbing system. The dacitic to rhyodacitic laccolith rocks from Cerro Bayo have porphyric textures with plagioclase in the form of both clots (glomerocrysts) and single crystals, amphibole and clinopyroxene as main phenocrysts, while enclaves are more mafic in composition and have equigranular textures. Plagioclase in the sample varies from andesine to labradorite with a composition of An22-An68, while the clinopyroxene can be classified into diopside to augite with cores (Mg#=76-84) and rims (Mg#62-72). Amphibole, varies from pargasite, ferropargasite to magesiohastingsite and hastingsite, which can be grouped into three groups according to the Mg#: low Mg# amphibole (Mg# = 40-51), medium Mg# amphibole (Mg# = 52-61) and high Mg# amphibole (Mg# = 62-78). Besides, most of the Fe-Ti oxides in the samples are titanomagnetite with Usp mol.% in the range of 0.04-0.54. Results from clinopyroxene-liquid thermobarometers suggest a crystallization depth of 44 to 51 km for clinopyroxene cores and a crystallization depth of 19 to 31 km for rims, of which the derived crystallization temperatures are in the range of 1144 to 1170 °C and 973 to 1002 °C respectively. On the other hand, different thermobarometers of amphibole give consistent results of crystallization temperatures and depths. According to the amphibole-liquid thermometer, low Mg# (Mg#= 40-51) amphiboles have the lowest crystallization temperature in the range of 898 to 931°C, while medium Mg# (Mg#=52-61) amphiboles have higher crystallization temperatures in the range of 951 to 972°C and high Mg# (Mg# = 62-78) amphiboles have highest crystallization temperatures between 991 and 1013°C. The depth translated from pressure derived from amphibole-liquid barometers give a shallower crystallization depth range from 19 to 30 km for low Mg# amphiboles, a deeper crystallization depth in the range of 22 to 39 km for high Mg# amphiboles and deepest crystallization depth range of 27 to 41 km for medium Mg# amphiboles. Moreover, a depth from 2 to 20 km could be gained from the plagioclase-liquid thermobarometry which crystallized at 883 to 910°C. It is worth to point out that crystallization depth of clinopyroxene cores is deeper than the Moho in the Chachahuén area, while crystallization depth and temperatures of clinopyroxene rims are consistent with those of high Mg# amphiboles. Consistent temperatures and depths are also found for crystallization of plagioclase and low Mg# amphiboles which intergrow with each other. Thus, a multi-level magma plumbing system began from below the Moho, with a mushy zone in the upper crust, could be suggested to exist beneath the Cerro Bayo laccolith. Evidence from both petrology and geochemistry also indicate fractional crystallization as well as processes of magma mixing and recharge during magma evolution. / Chachahuén火山综合体，包含其最大的侵入体Cerro Bayo岩盘，是位于阿根廷中西部Payenia弧后火山区的一部分。前人研究多着重于岩石学、地球化学和地层学方面，因而针对下伏岩浆涌升系统的研究在该地区极具前瞻性，需要投入更多工作。本文首次尝试对Chachahuén火山复合体应用温压计进行研究，针对斜长石、角闪石和单斜辉石应用了不同的温度计和压力计，以揭示下伏于Cerro Bayo岩盘的岩浆涌升系统中的岩浆演化。 来自Chachahuén火山复合体Cerro Bayo岩盘的英安质-流纹英安质火成岩具有板状-似斑状结构，其斑晶主要为单晶或聚合物形式存在的斜长石、角闪石及单斜辉石。此外，岩盘中还发现具等粒结构的酸性捕虏体的存在。样品中斜长石（An=22-68）主要成分为中长石至拉长石.单斜辉石主要为透辉石和普通辉石，常发育高镁值核部（Mg#=76-84）和低镁值环带（Mg#62-72）。角闪石主要为韭闪石、铁韭闪石、镁绿钙闪石和绿钙闪石，可根据镁值进一步划分为三个组：低镁值组（Mg# = 40-51），低镁值组（Mg# = 52-61）和高镁值组（Mg# = 62-71）。此外，样品中的钛铁氧化物重要为钛磁铁矿（Usp%=0.04-0.54）。 单斜辉石-熔体温压计的结果表明单斜辉石的核部和环带的结晶温度和深度有所差异：核部具有较高的结晶温度（1144-1170 °C）和较深的结晶深度（44-50km），而环带具有较低的结晶温度（973-1002 °C）和较浅的结晶深度（18-31 km）。与角闪石相关的不同温压计给出了类似的结晶温度和压力，其中存在的微小差异均在误差范围内。因此本文将角闪石-熔体温压计的结果作为最终结果，其显示低镁值角闪石具有较低结晶温度（898-931°C），中镁值角闪石具较高结晶温度（951-972°C），而髙镁值角闪石具最高结晶温度（991-1013°C）。角闪石的结晶深度特征有所不同：低镁值角闪石的结晶深度最浅（19-30km），髙镁值角闪石的结晶深度较深（22-39 km），反而中镁值角闪石结晶深度最深（27-41 km）。斜长石-熔体温压计给出的斜长石结晶温度和深度分别为883-910°C及1-20km。 值得一提的是单斜辉石核部的结晶深度位于研究区莫霍面之下。同时，单斜辉石的环带与髙镁值角闪石具有相似的结晶温度和深度，而斜长石及共生的低镁值角闪石具有相似的结晶温度。因此可以推测，Cerro Bayo岩盘之下，发育一个自莫霍面之下开始的多层岩浆上涌系统。而岩石学和地球化学的证据还表明在岩浆发育过程中岩浆分化结晶和岩浆重注和混合作用并存。 / En lakkolit är en grund magmaficka och en vanligt förekommande del av en vulkan, vilken kan bilda en länk mellan djupa magmatiska aktiviteter och vulkanutbrott. Forskning om kompositionen och bildandet av grunda magmafickor kan hjälpa till att öka förståelsen om geologiska faror och naturresurser. Vid Cerro Bayo exponeras en grund magmakammare vilken utgör en del av Chachahuén vulkankomplexet i Argentina. Det här projektet fokuserar på det magmatiska lagringssystemet och magmautvecklingen vid Cerro Bayo. Magmasammansättningen och magmakammarens förhållanden såsom tryck, temperatur och vattenhalt samt vattensystemets struktur är viktiga faktorer som styr magmatiska processer. För att förstå magmautvecklingen under Cerro Bayo inleddes projektet med en kompositionsanalys av bergprover och mineral. Därefter genomfördes termobarometrisk modellering för att bestämma temperatur- och tryckförhållandena för kristalliseringen av mineraler i det magmatiska systemet. Resultaten av modelleringen tyder på att ett magmatiskt rörsystem av flera nivåer existerar under Cerro Bayo lakkoliten. Det djupaste magmamagasinet ligger på 44-50 km och når upp till 22-41 km i nedre jordskorpan, medan de grunda reservoarerna av magma ligger på ett djup av 2-20 km i övre jordskorpan som slutligen når den grunda magmafickan. Vidare indikerar analysen av mineralstruktur och mineralkemi processer av fraktionerad kristallisering samt påfyllning och blandning av magma under magmautvecklingen. Magman genomgick fraktionerad kristallisering under rörelser uppåt från de djupaste magmakammarna. Magmans temperatur varierar från högre än 1100 ° C till ~ 900 ° C. Ansamlingar av magma fortsatte att fylla på magmamagasin i nedre och övre jordskorpan. Blandning av magma inträffade när en ansamling varmare magma rörde sig från nedre till övre jordskorpreservoarer och påverkade såväl migrering av magma som placeringen av Cerro Bayo lakkoliten