Igneous Rock Associations 30. Intratelluric Versus Subaerial Nucleation and Growth of Phenocrysts in Basaltic Lava Flows
Publié-e 2024-12-19
Mots-clés
- Columbia River basalts,
- Crystallization,
- Dykes,
- Lavas,
- Phenocrysts
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Résumé
On considère généralement que les phénocristaux des coulées de lave porphyrique se sont développés dans des conditions de refroidissement lent du magma dans des réservoirs source en profondeur. La matrice (c'est-à-dire la masse microcristalline) entourant les phénocristaux est supposée se former dans des conditions de refroidissement rapide après l'éruption des liquides résiduels à la surface. Par ailleurs, il a été démontré expérimentalement que les phénocristaux pouvaient se développer de manière subaérienne dans des laves basaltiques refroidies à des vitesses constantes et linéaires. Il a été suggéré que ce mécanisme pourrait expliquer la corrélation entre les textures porphyriques et les coulées exceptionnellement épaisses de basalte du fleuve Columbia qui remplissent les canyons. Les données de terrain et pétrographiques confirment la nucléation intratellurique et la croissance des phénocristaux de plagioclase dans trois laves du groupe des basaltes du fleuve Columbia (CRBG, Columbia River Basalt Group en anglais).
La distinction est importante car la paragenèse typique des phénocristaux basaltiques (plagioclase, suivi d'olivine, puis d'augite), si elle est produite dans des conditions de surface, ne peut pas être utilisée pour tester les modèles de cristallisation fractionnée dans les réservoirs magmatiques du groupe des basaltes du fleuve Columbia ou de toute autre lave.
Idéalement, pour tester les hypothèses de croissance subaérienne ou intratellurique (sous la surface) des phénocristaux, il faut examiner les échantillons intrusifs (c'est-à-dire les dykes) et extrusifs cristallisés à partir du même liquide afin de comparer les tailles et les abondances des phénocristaux. Si la croissance des phénocristaux ne se produit que subaériennement, alors une coulée de lave devrait contenir plus de phénocristaux que son homologue intrusif. Dans le cas d'une nucléation et d'une croissance à la fois dans un dyke et dans sa coulée, la coulée contiendrait toujours plus de phénocristaux car les grains formés dans le dyke s'ajouteraient à ceux formés dans la coulée.
Des données modales et granulométriques détaillées ont été recueillies par l'auteur pour trois paires dyke-coulée du CRBG et offrent une excellente occasion de comparer les textures intrusives et extrusives. Ces résultats, ainsi que les données sur les éléments majeurs et traces obtenues par XRF, indiquent que les phénocristaux de ces laves ont dû se développer à l'intérieur du réservoir magmatique et non à la surface. Un modèle est proposé pour expliquer la variation de la distribution des phénocristaux latéralement à l'intérieur d'une lave comme une interaction entre les variations de l'écoulement du magma et la paléo-topographie sous-jacente.
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