Abstract

The first appearance of abundant cumulus augite in the Kiglapait layered mafic body, on the coast of Labrador, defines the base of the Upper Zone at 84 PCS (percent solidified). The appearance of this phase is gradual, culminating in an impressive overproduction in the region around 90 PCS. This behavior can be rectified to yield an “errorless equivalent” cumulus arrival of augite at 81 PCS. The observed modal behavior was interpreted as evidence for a poorly stirred magma in which augite components were sequestered in the core of a convection cell. The compositional relations of augite and olivine offer some support for this hypothesis. These relations are best viewed in the context of linear partitioning in binary solutions extended to coexisting pairs of mineral species that share the same exchange reaction, here FeMg. Hence, rather than a melting loop, the partitioning of Fe and Mg involves the two crystalline solutions augite and olivine. Here, the partition coefficient D is formulated as XAug/XOl (hence D ≤ 1.0). A test of linear partitioning is applied: D = XAug*K + XAug, where K has its usual Roeder–Emslie meaning. For the subsolidus Kiglapait equilibria, a strong linear correlation is found (r2 = 0.995) for PCS > 91.4, running from fictive D = K = 0.32 at the pure Mg end of the augite series to D = 1.0 at the pure Fe end of the augite series. For the stratigraphic interval 84–91 PCS, D is clustered well above the line at D = 0.63–0.68. This higher value of D suggests a metastable equilibrium on a narrower loop driven by an overstepping reaction. At high temperature modeled by QUILF, the same general relations hold, but all values of D are higher, and the linear array leads back to a significantly higher K = 0.44, as would be expected for higher-temperature interphase equilibria. Hence, linear partitioning can be used successfully to describe both liquidus and subsolidus interphase equilibria. With calibration, the fictive K can be correlated with T, from liquidus equilibria at the higher limit to intracrystalline cation diffusion blocking at the lower limit.

Abstract

Le premier signe de l’augite cumulative en abondance dans le massif stratiforme basique de Kiglapait, sur la côte du Labrador, marque la base de la Zone Supérieure à 84 PCS (pourcent de solidifié). L’apparition de cette phase est graduelle, menant à une surproduction impressionnante dans la région de 90 PCS. Ce comportement peut-être corrigé afin d’obtenir un point de saturation équivalent de l’augite cumulative à 81 PCS. La proportion modale observée a été interprétée comme résultat d’un magma stagnant dans lequel les composants de l’augite étaient piégés au centre d’une cellule de convection. Les compositions de l’augite et de l’olivine coexistantes étayent cette hypothèse. Leurs relations mutuelles sont évaluées avec avantage en utilisant le concept de la répartition linéaire dans un système de solutions binaires, ici appliqué aux paires de minéraux coexistants régis par la même réaction d’échange, FeMg. Dans ce cas, à la place d’un intervalle de fusion, il s’agit de la répartition de Fe et Mg entre les deux solutions cristallines, augite et olivine. Le coefficient de partage D dans ce cas a la forme XAug/XOl; donc, dans ce cas, les valeurs de D sont égales ou inférieures à 1.0. Il est possible de tester la validité de la répartition linéaire: D = XAug*K + XAug, le K ayant sa signification “Roeder–Emslie” normale. Pour les équilibres au stade subsolidus à Kiglapait, il y a une forte corrélation linéaire (r2 = 0.995) pour les roches dont la valeur de PCS dépasse 91.4, allant d’un D virtuel = K = 0.32 pour le pôle magnésien de la série de l’augite jusqu’à D = 1.0 au pôle Fe de la série. Sur l’intervalle stratigraphique 84–91 PCS, les valeurs de D se regroupent nettement au dessus de la droite, à D = 0.63–0.68. Cette valeur de D plus élevée fait penser qu’il y a eu un équilibre métastable et un intervalle de compositions plus restreint à cause d’une réaction dépassant le point d’équilibre. A température élevée d’après l’équilibre QUILF, les mêmes relations générales s’appliquent, mais toutes les valeurs de D sont plus élevées, et la collection linéaire de points implique une valeur nettement plus élevée de K, 0.44, comme on pourrait s’y attendre pour les équilibres interphases à plus haute température. Il semble donc que le concept de répartition linéaire peut servir à décrire les équilibres entre phases sur le liquidus et dans le domaine subsolidus. Avec calibrage, la relation du K virtuel avec la température pourrait être établie entre les équilibres sur le liquidus à la limite supérieure jusqu’à la fermeture du système à la diffusion intracristalline des cations, au seuil inférieur.

(Traduit par la Rédaction)

You do not currently have access to this article.