Volume 35, Number 1 (2008)
Series

Igneous Rock Associations 10. Komatiites

Jaroslav Dostal
Department of Geology Saint Mary’s University Halifax, NS, Canada, B3H 3C3
Published March 1, 2008
How to Cite
Dostal, J. (2008). Igneous Rock Associations 10. Komatiites. Geoscience Canada, 35(1). Retrieved from https://journals.lib.unb.ca/index.php/GC/article/view/11074

Abstract

Komatiites are ultramafic volcanic rocks that occur mainly in Archean and Paleoproterozoic greenstone belts. These olivine-rich rocks are assumed to have crystallized from magmas that have about 28–30 wt% MgO. They are characterized by spinifex texture - platy or skeletal crystals of olivine set in a glassy matrix. Chemically, komatiites resemble peridotites and have high MgO but low SiO2, TiO2 (<1 wt%), K2O (<0.5 wt%) and incompatible trace element contents. Most of their compositional variations can be accounted for by olivine fractionation. Komatiites are conventionally considered to be derived from high temperature melts that have eruption temperatures of about 1600EC and are produced by high degrees of anhydrous melting of mantle plumes. The abundance of Archean komatiites, their decrease through the Proterozoic and extreme rarity in the Phanerozoic have been taken as evidence for secular cooling of the mantle. However, the plume model has recently been challenged. In marked contrast, it has been proposed that komatiites originate via hydrous melting at a shallow depth in subduction environments at significantly lower melting temperatures than those invoked by the plume hypothesis. This new model thus challenges traditional views of the early evolution of the Earth. Nevertheless, it appears that many komatiites are plume-related. In addition to the information they provide about the tectonics and the thermal evolution of Archean Earth, komatiites are economically important because they host locally significant magmatic Ni-sulfide (Ni-Cu-PGE) mineralization. SOMMAIRE Les komatiites sont des roches volcaniques ultramafiques que l’on retrouve principalement dans des bandes de roches vertes archéennes et paléoprotérozoïques. On suppose que ces roches à fort contenu en olivine ont cristallisé à partir de magmas ayant des teneurs de 28 à 30% en poids de MgO. Typiquement, elles présentent une texture spinifex; c’est-à-dire en cristaux lamellaires ou squelettiques d’olivine dans une matrice vitreuse. Chimiquement, les komatiites ressemblent aux péridotites et présentent des teneurs élevées en MgO mais basses en SiO2, TiO2 (<1% en poids), K2O (<0.5% en poids) ainsi qu’en éléments traces incompatibles. La plupart de leurs variations compositionnelles peuvent s’expliquer par le fractionnement de l’olivine. Par convention, on considère que les komatiites proviennent de magmas de hautes températures qui ont des températures d’éruption d’environ 1600°C, et qui proviennent d0un haut degré De fusion de panaches mantéliques anhydres. L’abondance des komatiites archéennes, leur moindre abondance au Paléozoïque et leur extrême rareté au Phanérozoïque ont été interprétés comme étant l’effet d’un refroidissement séculaire du manteau. Par-centre, récemment, le modèle des panaches mantéliques a été remis en question. On a proposé qui au contraire les komatiites proviendraient de fusions hydratées de faibles profondeurs en milieux de subduction, et à des températures de fusion significativement plus basses que celles supposées par l’hypothèse des panaches. Ce nouveau modèle remet donc en question la perspective traditionnelle sur les premiers stades de l’évolution de la Terre. Ceci dit, il semble que nombre de komatiites soit relié à des panaches. Au-delà des informations qu’elles fournissent sur la tectonique et l’évolution thermique de la Terre archéenne, les komatiites sont importantes économiquement, étant les roches hôtes de minéralisations magmatiques de sulfures de nickel (Ni-Cu-EGP) en certains endroits.