Abstract

A 20-m-thick alkali basalt flow on the Peng Hu Island, Taiwan, shows three well-developed segregation veins in its upper 8.5 meters. Each pegmatitic and “vesicular” (ocelli-bearing?) segregation displays distinct whole-sample chemical traits that are shared with the enclosing basalt. Augite, plagioclase and olivine exhibit major-element (electron-microprobe data) and trace element compositions (laser ablation microprobe – inductively coupled plasma – mass spectrometry) that reflect this whole-rock chemical stratification. Thus the chemical stratification is a product of igneous processes and is not the result of secondary alteration. Elements defining the stratification (K, Rb, Li, Na, Zn in minerals and whole-rock data, but Cl, S, As, Pb and Sr are also important based on whole-rock data) tend to be complexed and moved by volatiles in various geological environments. Conventional crystal-fractionation models do not reproduce the observed variations in these elements up through the flow. The patterns of data suggest that rising plumes of vesicles carried volatile-complexed (scavenged) elements to high levels in the flow at the time the segregation veins were forming and the interior of the flow was largely molten.

Abstract

Une coulée de basalte alcalin d’une épaisseur de 20 m sur l’île de Peng Hu, Taiwan, montre trois ségrégations en veines dans les 8.5 m supérieurs. Chacune de ces ségrégations est pegmatitique et “vésiculaire” (à ocelli?) et fait preuve de caractéristiques communes en éléments majeurs avec le basalte hôte. L’augite, le plagioclase et l’olivine possèdent des compositions (éléments majeurs par microsonde électronique, éléments traces par ablation au laser avec plasma à couplage inductif et spectrométrie de masse) qui témoignent de cette stratification compositionnelle des roches dans la coulée. C’est donc dire que cette stratification est produite par des processus ignés, et ne résulte pas d’une altération secondaire. Les éléments suivants qui définissent aussi la stratification (K, Rb, Li, Na, Zn dans les minéraux et les roches globales, mais aussi Cl, S, As, Pb et Sr dans les roches totales) ont tendance à être complexés et mobilisés par une phase volatile dans plusieurs milieux géologiques. Les modèles conventionnels de cristallisation fractionnée ne reproduisent pas les variations observées dans la distribution de ces éléments dans un profil vertical de la coulée. Leur distribution fait penser que des panaches ascendants de bulles ont transporté les éléments complexés et lessivés par la phase volatile vers les parties supérieures de la coulée lors de la formation des veines de ségrégation, à un stade où l’intérieur de la coulée était encore en grande partie à l’état liquide.

(Traduit par la Rédaction)

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