The Baffin Island picrites are interpreted to represent primitive magmas (up to ~22 wt % MgO) that are minimally changed since leaving their mantle source and thus provide important insights into our understanding of high-MgO primary magmas and the heterogeneity of their mantle sources. In this study of olivine-hosted melt inclusions, the ratio of potassium to titanium (K/Ti) is used as a probe for the mantle source as both these elements are incompatible in olivine and plagioclase, K/Ti behaves in a similar manner to La/Sm and remains unaffected by crystal fractionation. We define depleted glass compositions (N-type) as those with K/Ti < 0.2 and enriched glass compositions (E-type) as those with K/Ti > 0.2, based on an apparent population minimum in the melt inclusion data set at ~ 0.2. Whereas N-type melt inclusions are hosted dominantly in the higher-Fo content olivines (Fo89 to Fo87), the E-type melt inclusions are mostly found in the lower-Fo content olivines (Fo87-Fo83), suggesting that the E-type component was less magnesian than the N-type. Both E- and N-type melt inclusions and pillow margin glasses are low in volatile contents, indicating that both magmas were significantly degassed upon eruption. Higher overall Cl and F contents in the E-type melt inclusions, however, may indicate that the E-type magmas were slightly less degassed than the N-type. The variation in K/Ti observed in the melt inclusions cannot be successfully modeled by crystal fractionation of olivine and plagioclase, by contamination by continental crust, nor by contamination by hydrothermally altered oceanic crust. Therefore, the E-type and N-type components likely reflect small-scale heterogeneities in the mantle source. The similarity in composition between the melt inclusions and the pillow margin glasses indicates that the melt inclusions were trapped immediately before eruption. Melt inclusions in olivines from the same outcrop have restricted K/Ti ratios (within ~0.1), whereas the two components are both present in single hand specimens and in at least one sample within a single olivine phenocryst. This indicates that the two components were present at least on the scale of tens of centimetres (i.e., hand sample), and implies a fine-scale mixing of the two magmas. We conclude that the E- and N-type magmas were distinct in the mantle and partially homogenized in a shallow-level reservoir of less than 4 kilometers depth. / Les picrites provenant de l'île de Baffin sont considérés comme représentant de magmes primitifs (jusqu'à ~ 22% en poids de MgO) qui auront étés peu changés depuis leur extraits de leur source mantellique et sont au cœur de notre compréhension de magmes primaires contenant haute-MgO et les sources mantelliques hétérogènes. Dans cette étude d'inclusions de fonte de silice piégés en olivine, le rapport du potassium au titane (K/Ti) est utilisé comme analogue d'enrichissement d'éléments de trace car ces deux éléments sont incompatibles en olivine et plagioclase, K/Ti se comporte d'une manière similaire à La/Sm et cette proportion est insensible à la cristallisation d'olivine et plagioclase. Nous considérons des compositions de roche comme appauvri (« N-type ») quand leurs rapports de K/Ti <0,2 et enrichies (« E-type ») quand leurs rapports de K/Ti> 0,2. Cette limite est basée sur une population minimale d'inclusions de fonte apparente ~ 0,2. Alors que les inclusions de fonte N-type sont hébergés dans les olivines avec un contenu de forstérite à partir de Fo89 à Fo87, les inclusions E-type se trouvent principalement dans les olivines moins forstéritiques (Fo87-Fo83) ; cela implique que le composant E-type était moins riche en Mg que le composant N-type. Les deux types d'inclusions vitreuses et les bordures vitreuses des laves cousinées sont faibles en matières volatiles, ce qui indique que les deux magmes étaient significativement dégazé à l'éruption. Cependant, des contenus supérieurs de Cl et F dans les inclusions magmatiques de type E peuvent indiquer que les magmes de type E sont légèrement moins dégazés que type N. La variation de K / Ti observée dans les inclusions vitreuses ne peut pas être modélisé avec succès par la cristallisation fractionnée d'olivine et de plagioclase, ni par la contamination par la croûte continentale, ni par la contamination par la croûte océanique subie d'altération hydrothermale. Par conséquent, probablement que les variations de composition de type E et de type N reflètent des petites hétérogénéités dans la source mantellique. La similitude de composition entre les inclusions vitreuses et les bordures vitreuses des laves cousinées, ainsi que des profils de composition plats dans les olivines hébergeant à la fois des inclusions vitreuses de type E et de type N, indiquent que les inclusions vitreuses ont été piégées immédiatement avant l'éruption. Les inclusions vitreuses provenant des mêmes sites geographiques ont des rapports de K/Ti restreints (~ 0,1), tandis que les deux composants sont présents dans les échantillons à la main et dans au moins un échantillon dans un seul phénocristal d'olivine. Ceci indique que les deux composants sont présents au moins sur l'échelle de quelques dizaines de centimètres (c.-à-échantillons à la main), et que les deux composants étaient présents à petite échelle. Nous concluons que les magmes de type E et type N étaient distincts dans le manteau et partiellement homogénéisé dans un réservoir peu profond, moins de 4 kilomètres de profondeur.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.114325 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Maisonneuve, Melissa |
| Contributors | Donald M Francis (Internal/Supervisor), John Stix (Internal/Cosupervisor2) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Earth and Planetary Sciences) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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