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Dissertations / Theses on the topic 'Ultrabasite'
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Schenk, Wenger Kaarina. "Geochemie, Isotopengeochemie und Datierung penninischer Amphibolite und Meta-Ultrabasite zwischen Simplonpass und Lago di Como (Schweiz, Norditalien) /." [S.l.] : [s.n.], 1993. http://e-collection.ethbib.ethz.ch/show?type=diss&nr=10290.
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Ongen, Sinan. "Les échanges métasomatiques entre granitoïdes et encaissants particuliers (calcaires, dolomies, ultrabasites, séries manganésifères) : l’exemple de la péninsule de Biga, Anatolie nord-ouest, Turquie." Nancy 1, 1992. http://www.theses.fr/1992NAN10349.
Full textAbstract:
En Turquie-nw, trois localités types ont été sélectionnées afin de montrer la diversité des skarns bi-metasomatiques et les minéralisations qui leur sont respectivement associées: à Karakoy, entre la granodiorite du pluton d'Euciler et les horizons calcareux du groupe de Kazdag, nous observons les paragenèses du skarn calcique et des cornéennes qui mettent en évidence les conditions de formation du facies des cornéennes à pyroxène (600-600c, (1,5-2,0 kb). L'important dépôt de wollastonite s'est forme au-dessus de 500c en raison de la forte activité de si et de h#2o ainsi que d'un dégagement rapide de co#2. A Bakirlik Tepe, entre la monzonite du pluton de gurece et les olistostromes calcareux de la formation de Karakaya, nous observons un skarn à pyroxène à minéraux manganésifères et une minéralisation zincifère dans les conditions suivantes: tc<400c, fugacité élevée de l'oxygène, environnement enrichi en h#2o. A Derekoy, entre la monzonite et la dolomie de Kapakli (jurassique supérieur), nous observons un endoskarn à composition de monzonite à olivine et un skarn magnésien à forsterite fassaite, ainsi qu'une importante minéralisation de magnétite
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Faithfull, John William. "Petrology and geochemistry of gabbroic and ultrabasic rocks from eastern Rhum." Thesis, Durham University, 1986. http://etheses.dur.ac.uk/6867/.
Full textAbstract:
This work is concerned with the lower part of the Eastern Layered Series (LELS) of Rhum, and with the marginal relationships of the ultrabasic complex in eastern Rhum. The Lower Eastern Layered Series comprises approximately Units 1-5 of previous workers. Remapping has revealed considerable along-strike lithological variation in the units of the L.E.L.S. It is suggested, on the basis of field and geochemical evidence, that two layers formerly regarded as 'conformable intrusive sheets of fine grained olivine gabbro' may be evolved allivalite layers rather than later intrusions. Xenolith suites in these layers and elsewhere, indicate a component derived from the roof or walls of the magma chamber. Cryptic variation is more extensive in the L.E.L.S. than in other parts of Rhum: olivine forsterite content varies from 85.6 to 70, and clinopyroxene MgX100/(Mg+Fe) varies from 88 to 74. Post-cumulus effects and sub-solidus re-equilibration have altered the initial compositions of the mineral phases. The migration of interstitial liquids has had a major effect on mineral chemistry. Replacement of plagioclase-rich rocks by peridotite is a significant process in parts of the sequence. This is ascribed to disequilibrium between migrating pore liquids and plagioclase. The data are consistent with a model of repeated replenishment by picritic magma, although the replenishing liquids may have been slightly less magnesian than those subsequently available during the formation of the upper ELS. Re-examination of the eastern margin of the ultrabasic complex suggests that the ultrabasic rocks formed more or less in situ, and that fragments of the roof to the intrusion occur in places. Locally under these roof fragments variolitic olivine-rich gabbros are developed, which may represent the chilled margin to the ultrabasic complex.
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Georgiou, Elena. "Geologie, petrologie et petrochimie du complexe plutonique de la foret d'akapnou, chypre, et des gites de chromite associes." Orléans, 1987. http://www.theses.fr/1987ORLE2033.
Full textAbstract:
L'etude cartographique en depit d'un tectonique complexe, a permis d'observer de bas en haut: sequence mantelique (harzburgites a enclaves dunitiques); sequence cumulative (dunite principale, plastiquement deformee, wchrlites, pyroxenites, gabbros et plangiogranites)
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Ceuleneer, Georges. "Structures des ophiolites d'Oman : flux mantellaire sous un centre d'expansion d'expansion oceanique et charriage a la dorsale." Phd thesis, Université de Nantes, 1986. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00665031.
Full textAbstract:
L'ophiolite d'Oman est un fragment de la lithosphère océanique téthysienne obducté sur la marge arabe au crétacé supérieur. Elle occupe un domaine de la chaîne alpine où la convergence entre l'Arabie et l'Eurasie n'a pas encore atteint le stade de la collision continentale. Affleurant de façon, presque continue sur une longueur de 475 Kilomètres parallèlement à l'axe de la paléo- dorsale, c'est le plus grand segment de lithosphère océanique accessible à l'étude directe. La section mantellaire constitue 60% de la surface d'affleurement de l'ophiolite (30.000 Kilomètres carrées). Cette thèse est consacrée à la cartographie des structures internes de cette unité. Les structures crustales permettant d'établir une référentielle paléo-tectonique (paléo-horizontale, azimut et flanc de la paléo-dorsale) furent également relevées. Divers arguments pétrologiques et structuraux permettent d'apparenter l'ophiolite d'Oman aux dorsales rapides actuelles. Les péridotites mantellaires, de composition harzburgitique à dunitique, gardent l'empreinte de deux déformations plastiques successives, la première associée à la formation de la lithosphère (flux asthénosphérique), la seconde au charriage intra-océanique qui préluda à son obduction. La géométrie de l'écoulement asthénosphérique et la composition de la section mantellaire présentent de fortes variations longitudinales. La formation de la lithosphère océanique, au droit des dorsales rapides, implique l'ascension de diapirs asthénosphériques espacés de quelques dizaines à plus de cent Kilomètres les uns des autres. Siège d'une activité magmatique exceptionnelle, ces diapirs semblent également jouer le rôle de centres d'alimentation privilégiés de la chambre magmatique sus-jacente. Un de ces diapirs, figé et échantillonné lors du charriage à la dorsale, a pu être cartographié en détail (région de Maqsad) : le lux asthénosphérique, vertical dans un conduit de 10 à 20 Kilomètres de diamètre, se brise sous le plancher de la chambre magmatique dans une zone de transition épaisse seulement de quelques centaines de mètres et est ensuite canalisé parallèlement à l'axe de la dorsale sur une distance d'au moins 30 Kilomètres depuis le centre du conduit. Cette géométrie implique une modification brutale de la rhéologie mantellaire dans la zone de transition attribuée à une augmentation catastrophique du rapport magma/roche. Un modèle physique de circulation, asthénosphérique a été construit en introduisant une discontinuité de viscosité de plusieurs ordres de grandeur au sommet du diapir. Une telle condition permet, en effet, de canaliser un pourcentage important du flux dans un étroit créneau superficiel. La pression dans le diapir est discontinue sur une épaisseur d'une centaine de mètres sous l'interface pour pouvoir vaincre la surpression due au fluage plastique et continuer son ascension vers la surface. Loin des diapirs, le flux mantellaire peut être régulier à l'échelle de la centaine de kilomètres ; il est alors sub-parallèle au Moho et perpendiculaire à l'axe de la dorsale, évoquant l'accrétion de la lithosphère en régime d'expansion stationnaire. L'angle d'une dizaine de degrés entre le Moho et le plan de fluage reflète probablement la pente moyenne des isothermes au niveau de la zone d'accrétion (flanc de la dorsale). La déformation associée au charriage intra-océanique (CIO) affecte les périodiques sur une épaisseur de quelques centaines de mètres au-dessus du plan de charriage basal, lui-même situé à une profondeur maximale de neuf kilomètres sous le paléo-Moho. Elle peut affecter également des niveaux plus élevés de la section mantellaire et la section crustale sous forme de bandes de cisaillement mylonitiques verticales pouvant atteindre 2 kilomètres d'épaisseur. Ces cisaillements sont contemporains de l'intrusion de magmas hydratés au sein de la section mantellaire, peut-être à mettre en relation avec le volcanisme différencié (" volcanisme 2 ") coiffant l'Ophiolite. Le CIO s'accompagne localement de la fusion de la semelle. Lors de l'initiation du CIO, la lithosphère présentait un fort gradient thermique vertical. D'un point de vue cinématique, la déformation enregistrée par la semelle, les péridotites basales et les bandes de cisaillement sont en concordance parfaite. Le CIO s'accompagne de déplacements considérables de la lithosphère charriante parallèlement à l'axe de la dorsale (de l'ordre de la centaine de kilomètres). L'initiation du CIO à la dorsale elle-même rend le mieux compte de ces observations. Le charriage à la dorsale implique l'inversion rapide (1 à 2 millions d'années) du régime d'expansion en régime compressif. On l'explique par un blocage momentané de la subduction de la Téthys sous l'Eurasie causée par des collisions entre des microcontinents, des arcs insulaires et la marge active eurasienne survenues à cette époque (Albien supérieur). De manière générale, les événements enregistrés par l'Ophiolite d'Oman s'intègrent bien dans l'évolution cinématique et géologique du domaine téthysien.
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Greenwood, Richard C. "Geology and petrology of the margin of the Rhum ultrabasic intrusion, Inner Hebrides, Scotland." Thesis, University of St Andrews, 1988. http://hdl.handle.net/10023/7123.
Full textAbstract:
Country rocks surrounding the Rhum Tertiary ultrabasic complex have experienced severe thermal metamorphism, partial melting and mobilization resulting in the formation of extensive areas of intrusion breccia. Evidence from several sources indicates a maximum temperature in the country rocks of 960 ± 40°C. Contrary to previous suggestions the complex was not emplaced as a fault block enclosed by a "Marginal Gabbro", but formed in situ at a depth of less than 1Km. Large-scale layering continues to within 2m of the country rocks, and shows no change in either thickness or orientation close to the contact. Smallscale layers at Harris Bay thin and terminate towards the contact with the Western Granophyre. Strontium isotope data showsthat the margins of the complex have experienced considerable crustal contamination. Contamination may have taken place by mixing of anatectic country rock melt with the resident basaltic liquid during boundary flow. Whole-rock and isotope geochemistry suggests that marginal microgranodiorite ("hybrid rocks") formed during a process of combined assimilation and fractional crystallization. Lead isotope data indicate that rocks of the ultrabasic complex, as well as earlier Tertiary granophres and felsites, were contaminated with Lewisian lead. The crustal level at which this took place and the processes involved remain unclear. Oxygen isotope analyses show that rocks of the contact zone have undergone large-scale exchange with heated, meteoric fluids. In response to inflation of the complex the country rocks experienced considerable deformation, and in places the chamber roof underwent gravity collapse. Deformation resulted in increased country rock permeability, thus enhancing hydrothermal circulation and promoting high-cooling rates along the contact zone. A consequence of this process is the local preservation of quenched ultrabasic material at Harris Bay, and the ubiquitous development of rapid growth textures in all lithologies within the contact zone.
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BENOIT, VINCENT. "Etat d'equilibre de peridotites du manteau superieur : application au plateau du colorado." Paris 7, 1987. http://www.theses.fr/1987PA077186.
Full textAbstract:
Deux nouvelles calibrations de methodes thermobarometriques a partir de donnees experimentales. La premiere basee sur la solubilite de diopside entre clinopyroxene et orthopyroxene. Elle prend en compte l'effet d'elements mineurs tels que na et fe. Ce thermobarometre, combine avec le thermometre base sur la solubilite de l'enstatite dans les deux pyroxenes fournit un bon outil pour tester l'etat d'equilibre des peridotites a spinelle. La deuxieme calibration est basee sur la solubilite du chrome dans la spinelle et le grenat coexistants
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Ford, Frederick Dean Carleton University Dissertation Geology. "Petrology of the Flinton Creek ultramafic rocks, central metasedimentary belt, Grenville province." Ottawa, 1989.
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Bridges, John Charles. "Platinum-group elements in the ultrabasic rocks of the Braganca and Morais massifs, northern Portugal." Thesis, Open University, 1991. http://oro.open.ac.uk/57344/.
Full textAbstract:
The ultrabasic rocks studied in this thesis are located in the Upper Allochthonous Thrust Complex nappes of the Braganca and Morais massifs, Träs-os-Montes, N. Portugal. They are relicts of residual mantle and cumulates formed at a destructive continental margin. In the Braganca massif, the ultrabasic rocks consist mainly of a harzburgite formation, which is residual mantle. This formation contains lenses of a separate chromitite-bearing dunite formation. The Morais massif assemblage, at an equivalent structural level, is made up of peridotite and gabbroic/troctolitic cumulates. The chromitite-bearing dunite formation crystallised within small magmatic masses. This chromite crystallisation acted to fractionate the associated Platinum-Group Element (PGE) assemblage. Os, Ir and Ru were incorporated as laurite and irarsite minerals during chromite grain crystallisation, and are located in textural positions from the centres to the margins of the chromite grains. In contrast Pt-bearing arsenides and sulpharsenides started crystallising after the Os, Ir, Ru group, and are only located at the margins of or in between chromite grains. More fractionated assemblages show positive slopes on chondrite normalised whole rock PGE plots. Pd is not directly associated with this fractionation. Instead its mineralisation is associated with that of the base-metal sulphide. Serpentinisation has caused recrystallisation of much original pentlandite to heazlewoodite and magnetite. At the same time Pd-bearing alloys were created, mostly adjacent to sulphide grains with the source of the Pd being in solid solution within the base-metal sulphide. Several factors suggest that the chromite mineralisation was derived from melts of boninitic affinity. The relatively high Pd/Cu ratios calculated for a silicate melt from which the chromite crystallised are consistent with this. The composition of the chromite grains, having 1000r/(Cr+Al) ratios clustering around 75, is typical of boninitic magmas. In addition the refractory composition of the harzburgite formation, and the high tenors of Pd within sulphide, show that it was a possible source for such boninitic melts. The chromite mineralisation took place down to depths of 30km within the mantle wedge of a destructive continental margin.
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Frison, Jean-Yves. "Les peridotites du massif ophiolitique du vourinos (grece) : etude petro-structurale, mise en evidence d'une structure diapirique." Paris 7, 1987. http://www.theses.fr/1987PA077112.
Full textAbstract:
L'etude petrographique des facies permet de scinder le vourinos en trois unites lithologiques. L'analyse des donnees structurales, texturales et petrologiques conduit a interpreter le vourinos en terme de diapirisme. Par ailleurs, la determination de la composition chimique des differentes phases minerales et des conditions thermobarometriques revelent que les peridotites ont subi une rehomogeneisation a basse temperature et sous l'effet de le percolation de phase fluide. On considere que le cortege ophiolitique du vourinos resulte d'une refusion locale d'un manteau oceanique deja appauvri, vraisemblablement a l'aplomb d'une zone de subduction
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Ben, Jamaa Néjib. "Les peridotites de bay-of-islands (terre neuve) et de cap ortegal (espagne) : approche petro-structurale." Paris 7, 1988. http://www.theses.fr/1988PA077010.
Full textAbstract:
Une nouvelle approche petrologique pour definir l'evolution des roches ultramafiques des massifs ophiolitiques est etablie, par l'etude petrochimique d'une serie harzburgitique de cherzolitique situe a terre neuve et par l'etude structurale et petrologique des peridotites et websterites du complexe du cap ortegal (espagne). Ce travail sert de support pour definir la methodologie permettant de suivre l'evolution des parametres chimiques lors d'une fusion partielle
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Clark, David 1979. "Petrogenetic and economic significance of the whole-rock chemistry of ultramafic cumulates in the Cape Smith foldbelt, northern Quebec." Thesis, McGill University, 2008. http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=112390.
Full textAbstract:
The ultramafic cumulate rocks of the Raglan horizon in the Proterozoic Cape Smith fold belt of northern Quebec have a common parental liquid in equilibrium with olivine of Fo89 composition. Cumulate olivines have experienced a trapped liquid shift to lower forsterite composition proportionally to the fraction of trapped liquid in the cumulate. Anomalously low nickel contents in analyses of both olivine and whole-rock chemistries are observed only in cumulates with the most modal olivine and which are proximal to known Ni-Cu-(PGE) deposits. The calculated compositions of the trapped liquid fraction indicate that most of the Raglan cumulates formed from Fe-rich high-MgO basalts, which are restricted to the base of the Chukotat volcanic stratigraphy. We propose that a lower degree of adiabatic partial melting of a mantle source accounts for the Fe-rich nature of these parental liquids and may provide an explanation for the presence of numerous Ni-Cu-(PGE) deposits in the sills of the Raglan horizon.
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Nagy, Laszlo. "Ecological investigations on selected species at the Meikle Kilrannoch Ultramafic Outcrops, Scotland." Thesis, University of Stirling, 1994. http://hdl.handle.net/1893/11843.
Full textAbstract:
Ecological and ecophysiological investigations carried out at the ultramafic outcrop near Meikle Kilrannoch, Angus, Scotland are reported. The outcrop is botanically famous for its rare plant species, particularly the endemic Cerastium fontanum ssp. scoticum and the nationally rare Lychnis alnina. The studies were made on the main outcrop (called MK1) which is dome shaped, and on a much smaller low-lying area (called MK1.5) about 300 m from it. The overall aim of the studies was to investigate the relationship between the soil physico-chemical environment and species distribution on the open areas of the ultramafic site and to experimentally test for causality; and to offer an explanation for the open character of the vegetation on the skeletal soils. Variograms which were constructed for soil properties and vegetation data to investigate soil micro-spatial variation and vegetation pattern showed differing levels of spatial dependence, always indicating high intrinsic variability. The cause of this high variability was probably cryoturbation for the soil and morphological characters for plants. The gradient analyses (Principal Components Analysis and its canonical form, Redundancy Analysis) used to study soil - vegetation correlations suggested that A ostis vinealis, Cerastium fontanum ssp. scoticum and Lychnis alpina were most abundant in areas up-slope with lower concentrations of soil magnesium; Cochlearia pyrenaica ssp. alpina and Festuca rubra were associated with bigger stone sizes, and the latter occurred in wetter areas with higher of ions. A comparative solution culture experiment based on the local soil chemistry was used to study the growth responses to magnesium and nickel of Cerastium fontanum ss. scoticum, Cochlearia pyrenaica ssp. al ina and Festuca rubra. The results for Festuca and Cerastium were in agreement with the findings of the gradient analysis: Festuca was indifferent to both magnesium and nickel and Cerastium was susceptible to high magnesium; the reduction of dry weight by nickel in the Cochlearia conflicted with its suggested association with high soil nickel in the gradient analysis. The impacts on the photosynthetic systems of three Cochlearia species of different concentrations of iron and nickel were identifiable only in the non-ultramafic C. pyrenaica where the addition of nickel decreased photosynthesis but the effect could be ameliorated by the addition of high concentrations of iron. The open character of the skeletal soil at the MK1 site was discussed in terms of 'carrying capacity'. Vegetation development was suggested to be controlled at least partly by large stones covering the soil surface. Further factors such as space fragmentation, possible plant-to-plant interactions, and low density of flowering individuals and restricted seed dispersal were also considered. To test if major nutrients were limiting plant growth, major nutrients (NPK) were applied to the MK1.5 skeletal soil. The significantly higher X's and recruitment and change in life history traits (larger rosette sizes, earlier maturing and higher seed production) in the fertilised populations of C. pyrenaica ssp. alpina resulted in a significantly higher plant cover in the fertilised quadrats. The better growth of plants in the fertilised quadrats was reflected in their lower total non-structural carbohydrate (TNC) concentrations in May and their higher TNC in August. The present series of investigations found that magnesium and nickel toxicity had an effect on the intra-site distribution of the ultramafic species and also confirmed earlier reports on the importance of magnesium and nickel toxicity in ultsamafic exclusion. Large stones and low soil phosphorus concentration are proposed as limiting factors for the development of closed vegetation on the skeletal soil areas of the sites.
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Crewe, M. A. "The petrogenesis of Archaean basic and ultrabasic rocks from Ujaragssuit nunat, Ivisartoq region, southern West Greenland." Thesis, University of Exeter, 1986. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.372574.
Full text
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Tabit, Adelhalim. "Equilibre orthopyroxene-spinelle : etude experimentale et theorique, application aux roches issues du manteau superieur." Clermont-Ferrand 2, 1986. http://www.theses.fr/1986CLF21025.
Full textAbstract:
Le travail concerne l'equilibre orthopyroxene-spinelle dans les lherzolites a spinelle, roches caracteristiques du manteau superieur. L'etude mineralogique d'echantillons naturels montre que les teneurs en aluminium et en chrome dans l'orthopyroxene varient avec la texture de l'echantillon, la composition globale du systeme et les conditions de temperature controlant les phases de deformation cristallisation. Le comportement des elements di- et triavalents dans l'equilibre orthopyroxene-spinelle peut etre utilise a des fins geovelocimetriques. Les resultats obtenus lors de l'etude experimentale du systeme simplifie cr::(2)o::(3)-mgo-al::(2)o::(3)-sio::(2) ont fait l'objet d'un traitement mathematique par methode d'inversion generalisee. On obtient ainsi une equation geothermometrique applicable aux roches ultrabasiques du facies lherzolite a spinelle: t4(k)=(61490-16000(y::(crsp))**(2))/(27-8,314lnkd)
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Sevin, Brice. "Cartographie du régolithe sur formation ultrabasique de Nouvelle-Calédonie : Localisation dans l’espace et le temps des gisements nickélifères." Thesis, Nouvelle Calédonie, 2014. http://www.theses.fr/2014NCAL0067/document.
Full textAbstract:
Cette thèse a pour sujet l'étude du régolithe développé sur les massifs ultrabasiques de Nouvelle-Calédonie. Dès l'Oligocène, la Nappe des Péridotites est soumise à l'altération supergène sous climat tropical humide. Le manteau d'altération (régolithe) qui se développe est le siège de phénomènes géologiques dont l'un des plus remarquables estl'enrichissement des teneurs en Ni et Co. Ce régolithe très particulier, que constituent les profils latéritiques sur rochesultrabasiques, a été largement étudié par le passé, surtout pour son intérêt économique. Une synthèse des connaissances a été réalisée. De nombreuses données acquises durant cette thèse permettent de mieux cerner l'évolution minéralogique, géochimique et géologique des profils d'altération. Un apport important sur la connaissance des saprolites fines (oulatérites), peu étudiées, a été réalisé. La cartographie des formations ultrabasiques et de leur manteau d'altération (1/ 50000) s'appuie sur des observations de terrain classiques, et fait appel à la géomorphologie, l'analyse structurale, l'altérologie, l'hydrogéologie, etc. Afin d'améliorer la couverture cartographique sur des zones difficiles d'accès, de nouveaux outils ont été évalués. Le premier outil, la télédetection hyperspectrale, a permis avec succès de cartographier des zones de sols nus, mais aussi de réaliser des cartes minéralogiques ayant un intérêt pour la prospection minière (carte de répartition des oxy-hydroxydes de fer, carte du taux de serpentinisation). La deuxième méthode utilise quant à elle la spectrométrie gamma au sol, pour cartographier le cortège d'intrusif de l'ophiolite. L'âge de formation des manteaux d'altération reste difficile à établir. Le recours à une méthode de datation par paléomagnétisme a permis pour la première fois d' attribuer un âge aux cuirasses sommitales des profil s. Les âges les plus anciens obtenus (25 Ma) montrent que l'altération a débuté dès l'Oligocène supérieur à Thiébaghi et Goro, aux deux extrémités de la Grande Terre, mais qu'elle s'est interrompue à Thiébagi et qu'elle s'est pours uivie jusqu'à la période actuelle dans le Sud du Massif du Sud (Goro). L'étude pétrographique et paléomagnétique des cuirasses des klippes de la côte ouest montrent la difficulté de retrouver des témoins de la surface oligocène sur ces massifs. Les observations géomorphologiques témoignent d'un démantèlement avancé de ces massifs sous l'effet de mouvements verticaux importants. Une vision globale des évènements« post-abduction » peut-être proposée par l'étude complémentaire des (i) sédiments post-abd uction [Népoui principalement) et des (ii) granitoïdes oligocènes. En effet, la découverte récente d'un calcaire d'âge Miocène inférieur sous le conglomérat de Pindaï (Groupe de Népoui) permet de réévaluer précisément l'âge de dépôt de ce conglomérat torrentiel, constitué principalement d'éléments des profils d'altération oligocènes. L'âge obtenu est très proche de de celui du granite de Koum ayant subi une exhumation rapide (données traces de fissions sur apatite). L'ensemble des donnéesconvergent vers une cause tectonique plutôt qu'eustatique pour expliquer les mouvements verticaux importants responsables de la géomorphologie actuelle de la Ride de Norfolk. La rupture de la plaque plongeante, responsable de l'abduction, a permis la mise en place du granitoïde de Koum et le soulèvement de la Ride, à la faveur de l'ouverture d'une fenêtre asthénosphérique permettant la remontée de manteau.Le taux de surrection différent entre le Nord et le Sud de la Grande Terre est responsable de la configuration actuelle des massifs de péridotite. Dans le Nord du Massif duSud, la côte ouest et le Nord, les massifs sont montagneux et les gisements de nickel sont de type silicaté saprolitique (quelques plateaux présentent des latérites). Dans l'extrémité méridionale du Massif du Sud, les paysages sont des bassins et les gisements de nickel sont du type oxydé latéritiqueThis work deals with regolith development on ultramafic rocks in New Caledonia. From the Oligocene on, the peridotite Nappe is subject to supergene weathering under wet tropical climate. The weathering mantle (regolith) that develops, led to geological phenomena of which the most remarkable are economie concentrations of Ni and Co. This particular regolith developed on ultramafic rocks, has been extensively studied in the past, especially for its economie interest. A lmowledge synthesis is presented. Data acquired during this work helps identifying the mineralogical, geochemical and geologicalevolution of weathering profiles. An important contribution to the knowledge of the Jess known fine saprolite (or laterite), has been done. Mapping ultramafic units and their weathering mantle (1/50, 000) is based on usual field observations, geomorphology, structural analysis, alterology, hydrogeology, etc. To improve mapping in remote areas, new tools were assessed. The first tool, hyperspectral remote sensing, has been successful used on areas of bare sail, but also to performmineralogical mapping having an interest in mineral exploration (mapping of distribution of iron oxy-hydroxides and of serpentinisation grade). The second method used is the gamma spectrometry to map the late-intrusive dyke network of the ophiolite. The age of formation of the regolith remains difficult to establish. The use of an indirect method by paleomagnetic dating allows for the first time to assign an age to the top-most ferricrete of the weathering profiles. The oldest age obtained (25 Ma) shows that weathering began during Late Oligocene at Thiébaghi and Goro, at both ends of the Grande Terre, butceased at Thiébagi while continuing up to the present period in the south of Massif du Sud (Goro). The paleomagnetic and petrographie study of ferricretes from the West Coast klippen, show the difficulty of finding remnants of the Oligocene surface on these units. Geomorphological observations show evidences of an early dismantling of the regolith onthese units due to large vertical movements. An overview of "post-abduction" events may be proposed by the further study of (i) post-abduction Oligocene sediments (Népoui series) and (ii) Late Oligocene granitoids. The recent discovery of an Early Miocene limestone unit of younger age below the Pindaï conglomerate (Népoui Group) allows to reassess precisely the time of deposition of this torrential conglomerate, consisting mainly of Oligocene regolith elements. Age obtained is very close to that of the Koum granite that has undergone a rapid exhumation (new apatite fission tracks data). A tectonic rather than eustatic cause explains better the large vertical movements responsible for the present geomorphology of the Norfolk Ridge. Slab break off of the overridden plate, responsible for the abduction, allowed the intrusion of Koum granitoid and the uplift of the ridge, du ring the opening of an asthenospheric window. The different rate of uplift between the North and the South of Grande Terre is responsible for the present configuration of peridotite massifs. In the northern part of Massif du Sud, the West Coast and the North of Grande Terre, the ultramafic units are in a mountainous context and nickel deposits are of the saproiite silicate type (a few plateaus have also laterite deposits). In the southern part of Massif du Sud, in a context of basins, nickel deposits are of the oxide lateritic type
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Verhulst, Anne. "Pétrognèse du massif ultrabasique-cabonatitique de Kovdor (péninsule de Kola, Russie) :approche minéralogique et géochimique (trace et isotopes)." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2001. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/211628.
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Ratié, Gildas. "Fractionnement isotopique naturel et anthropique du nickel en contexte ultrabasique : le cas des massifs de Niquelândia et Barro Alto (Etat du Goiás, Brésil)." Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA112229/document.
Full textAbstract:
La région Centre Ouest du Brésil possède des massifs ultrabasiques (UB) avec des manteaux latéritiques représentants des réserves et ainsi des ressources économiques importantes de Ni. Ces massifs nickélifères permettent d’étudier le cycle du Ni sous contraintes anthropiques par une approche pluridisciplinaire, associant caractérisations chimiques, mesures physiques de sa spéciation solide, et traçage isotopique des sources et des processus affectant le nickel. Cette thèse focalisée sur l’utilisation des isotopes du Ni comme traceur a eu pour but d’identifier la signature isotopique au sein de plusieurs compartiments en interactions les uns avec les autres (roche mère, saprolite, latérite, sol et plantes) et d’associer les fractionnements observés aux processus biogéochimiques. De plus, du fait de leurs ressources économiques, les massifs étudiés, Barro Alto et Niquelândia, subissent une pression anthropique importante, minière et métallurgique. Ainsi, ils offrent une opportunité unique d’étudier le fractionnement isotopique du nickel associé à son cycle anthropique, et voir s’il est possible d’identifier la contribution anthropique dans le cycle naturel du Ni par sa signature isotopique. Les résultats ont montré que l’altération de roches UB conduit à un fractionnement isotopique du Ni, se traduisant par une perte en isotopes lourds de la phase solide, soit un Δ⁶⁰Ni de - 0,47 ‰ entre la roche mère et le top-sol. Ce fractionnement semble associé au moins en partie à l’incorporation et à la sorption des isotopes légers du Ni sur les oxydes de Fe lors de la remobilisation du Ni au cours de l’altération. Cet enrichissement en isotopes légers du Ni dans la partie solide conduit à une composition isotopique en Ni plus lourde dans la phase dissoute (eaux du massifs : 0.50 ‰ < δ⁶⁰Ni < 0,70 ‰). La zone saprolitique présente une variation importante de signature isotopique allant pour δ⁶⁰Ni de -0,04 ‰ à 1,41 ‰. Pour les échantillons présentant une signature isotopique lourde, le Ni se trouve principalement au sein de la serpentine fortement substitué, quand les signatures plus légères sont en lien avec une proportion de Ni plus importante au sein de la goethite. Dans un système comme celui-ci avec un nombre important de phases porteuses de Ni, il est cependant très difficile d’établir un lien entre la spéciation solide et l’isotopie du Ni. Le rôle des plantes dans le cycle du Ni a été abordé en étudiant le fractionnement isotopique du Ni dans trois espèces de plantes hyperaccumulatrices de Ni et deux espèces de plantes tolérantes. Il existe un fractionnement isotopique lors du transfert de Ni de la tige vers la feuille, qui est systématiquement enrichie en isotopes lourds du Ni. Les feuilles sont les compartiments des plantes où les teneurs en Ni sont les plus importantes. L’enrichissement en isotopes lourds du Ni des feuilles par rapport aux sols (- 1,05 ± 0,03 ‰ < Δ⁶⁰Ni_sol-feuilles < - 0,06 ± 0,12 ‰) semble indiquer que la restitution et la décomposition de cette matière organique au niveau du sol s’accompagnera d’un apport en isotopes lourds du Ni dans le sol. L’activité pyrométallurgique entraîne un fractionnement isotopique lors du processus de fusion en conditions réductrices qui conduit à la formation des scories de réduction. Ces résidus présentent un enrichissement en isotopes lourds (δ⁶⁰Ni = 0,18 ± 0,05 ‰) par rapport au matériel entrant (δ⁶⁰Ni = 0,08 ± 0,08 ‰) et au produit final, le FeNi (δ⁶⁰Ni = 0,06 ± 0,02 ‰). Enfin, cette étude montre que l’utilisation des isotopes du Ni pour tracer le Ni « anthropique » et le distinguer du Ni naturel possède certaines limites en raison du faible fractionnement induit par les processus pyrométallurgiques aux regards de la grande variabilité des échantillons naturels au sein de la littérature (-1.03 ‰ < δ⁶⁰Ni < 2.50 ‰)The Centre region the West of Brazil possesses ultramafic massifs (UM) with coats lateritic representatives of the reserves and so the important economic resources of Ni. These nickelifere massifs allow to study the cycle of Ni under anthropological constraints by a multidisciplinary approach, associating chemical characterizations, physical measures, solid speciation, and the isotopic drawing of sources and the processes affecting the nickel. This work focused on the use of the isotopes of Ni as tracer aimed at identifying the isotopic signature within several compartments in interactions some with the others (source rock, saprolite, laterite, soil and plants) and to associate the fractionation observed in the biogeochemical processes. Furthermore, because of their economic resources, the studied massifs, Barro Alto and Niquelândia, undergo an important, mining and metallurgical anthropological pressure. So, they offer an opportunity to study the isotopic fractionation of the nickel associated with its anthropological cycle, and to see if it is possible to identify the anthropological contribution in the natural cycle of Ni by its isotopic signature. The results showed that the weathering of rocks UB leads to an isotopic fractionation of Ni, being translated by a loss in heavy isotopes of the solid phase with a Δ⁶⁰Ni of - 0,47 ‰ between the bedrock and the top-soil. This division seems associated at least partially with the incorporation and with the sorption of the light isotopes in iron oxides during the remobilization of Ni. This enrichment in light isotopes in the solid part leads to a heavier isotopic composition in the dissolved phase (waters of massifs: 0.50 ‰ < δ⁶⁰Ni < 0,70 ‰). The saprolitic zone presents an important variation of isotopic signature (δ⁶⁰Ni) from -0,04 ‰ to 1,41 ‰. For samples presenting a heavy isotopic signature, Ni is mainly within the serpentine strongly substituted, when the lighter signatures are in connection with a proportion of Ni more important within the goethite. In a system as this one with a significant number of Ni-bearing phases, it is however very difficult to establish a link between the solid speciation and the isotopic composition. The role of plants in the cycle of Ni was approached by studying the isotopic fractionation of Ni in three species of hyperaccumulating plants of Ni and two species of tolerant plants. There is an isotopic fractionation during the transfer of Ni between the stem and the leaf, which is systematically enriched in heavy isotopes of Ni. The leaves are the compartments of the plants where the Ni contents are the most important. The enrichment in heavy isotopes of Ni in leaves with regard to soils (- 1,05 ± 0,03 ‰ < Δ⁶⁰Ni_sol-feuilles < - 0,06 ± 0,12 ‰) seems to indicate that the return and the decomposition of this organic matter at soil level will come along with a contribution in heavy isotopes of Ni in the soil. The pyrometallurgical activity lead to an isotopic fractionation during the smelting process in reducing conditions which leads to the formaton of the reduction slag. These slags present an enrichment in heavy isotopes (δ⁶⁰Ni = 0,18 ± 0,05 ‰) compared with the feeding material (δ⁶⁰Ni = 0,08 ± 0,08 ‰) and the end product, the FeNi (δ⁶⁰Ni = 0,06 ± 0,02 ‰). Finally, this study shows that the use of the isotopes of Ni to decipher the Ni anthropogenic and natural is limited because of the low fractionation induced by the pyrometallurgical processes in the looks of the big variability of the natural samples within the literature (-1.03 ‰ < δ⁶⁰Ni < 2.50 ‰)
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Porokhovoï, Evgueni. "Stabilité à long terme des talus de mines à ciel ouvert dans les massifs de roches basiques et ultrabasiques." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00529344.
Full textAbstract:
Le présent travail est consacré aux problèmes de l'altération de roches basiques et ultrabasiques sous des conditions climatiques différentes et à l'influence de ces processus sur la stabilité à long terme des talus de mines à ciel ouvert. Les roches font partie d'anciens profils d'altération et, mises à jour par l'exploitation, subissent des altérations météoriques modernes qui changent les paramètres pétrographiques et géotechniques les caractérisant, ceci au niveau de la matrice rocheuse et du massif rocheux. Deux objets ont été étudiés au cours de ce travail : la mine de chromite de Bemanevika (Madagascar) où les métabasites et méta-ultrabasites sont très intensivement altérées sous conditions climatiques tropicales et la mine d'amiante de Bagenovskoe (Oural Central, Russie), où des roches de même type sont exposées à l'altération sous conditions tempérées continentales. La prévision de la stabilité des talus à long terme, en tenant compte du développement de l'altération dans les massifs, y a été analysée. Nous avons également procédé à des simulations en laboratoire de l'altération et de l'évolution de l'altérabilité de diverses roches. Deux types de simulation ont été réalisés : l'altération physique par cycles de gel-dégel intensif et l'altération chimique par cycles de lessivage en eau chaude en extracteur Soxhlet. L'analyse et la comparaison des résultats en laboratoire et in situ permettent de quantifier les processus d'altération et, enfin, d'établir les schémas de développement à long terme d'instabilités dans différents massifs rocheux sous diverses conditions climatiques.
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Boukhalfa, Lakhdar. "Diversité et signification géodynamique des complexes ultrabasiques/basiques d'âge proterozoïque supérieur du rameau oriental pharusien de la chaîne panafricaine (Hoggar, Algérie)." Nancy 1, 1987. http://www.theses.fr/1987NAN10040.
Full textAbstract:
Présentation de plusieurs complexes, répartis en trois types, d'après leurs caractères pétrographiques, minéralogiques et géochimiques. Chaque type correspond à une étape géodynamique particulière de l'évolution du domaine pharusien. On propose un modèle géodynamique de mise en place en système de bassins intrasialiques
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Kane, Mustapha. "Sur les caractères ophiolitiques du complexe ultrabasique-basique du protérozoïque supérieur des Mauritanides centrales métallogenèse et géochimie des indices de métaux de base associés." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37598631x.
Full text
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Rochette, Pierre. "La susceptibilité anisotrope des roches faiblement magnétiques : origines et applications : [thèse soutenue sur un ensemble de travaux]." Phd thesis, Grenoble 1, 1988. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00745513.
Full textAbstract:
La susceptibilité des roches faiblement magnétiques a une origine complexe : aux grains ferromagnétiques se rajoutent des contributions dla-, para-, et antlferromagnétiques. Celles-ci ont été mises en évidence grâce à de nouvelles techniques de mesures magnétiques en champ fort et température variable. Les propriétés liées aux phyllosilicates et carbonates ferromagnétiques, à la pyrrhotite et à la goethite ont été particulièrement étudiées. La susceptibilité magnétique ainsi analysée permet de suivre l'évolution pétrologique des roches, en particulier en fonction du métamorphisme et de l'altération. L'anisotropie de susceptibilité magnétique doit être interprétée en fonction de la nature et de l'orientation préférentielle des grains magnétiques. En prenant en compte les mécanismes de la déformation on a accès ainsi à certaines données structurales difficilement appréhendées par les méthodes classiques du fait de la sensibilité et la rapidité des mesures magnétiques ; il s'agit en particulier des linéatlons d'étirement en zones peu déformées. Les éléments d'une modélisation quantitative de la relation entre déformation et anisotropie magnétique sont discutés. Les études de cas ont porté sur des roches sédimentaires non métamorphiques à mésozonales, principalement alpines, sur différents granites et sur des péridotites.
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Edou-Minko, Ambroise. "Pétrologie et géochimie des latérites à "stone-line" du gite d'or d'Ovala : application à la prospection en milieu équatorial humide (Gabon)." Poitiers, 1988. http://www.theses.fr/1988POIT2333.
Full textAbstract:
Des ensembles d'alterations sont distingues, et les processus majeurs de formations des horizons type isalterite a kaolinite, gibbsite, hematite et goethite sont decrits. Les mineralisations en or associees a ces formations sont de differents types. Une methode de prospection de l'or dans les materiaux lateritiques en milieu equatorial humide est proposee
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Harris, Raymond Charles 1957. "Calcium metasomatism in the Josephine peridotite, southwest Oregon." Thesis, The University of Arizona, 1989. http://hdl.handle.net/10150/558099.
Full text
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OUATTARA, NAOMI. "Petrologie, geochimie et metallogenie des sulfures et des elements du groupe du platine des ultrabasites de cote-d'ivoire : signification geodynamique et implications sur les processus de croissance crustale a l'archeen et au paleoproterozoique." Orléans, 1998. http://www.theses.fr/1998ORLE2059.
Full textAbstract:
En cote-d'ivoire, les ultrabasites (ub) ont tres tot ete etudiees pour leur interets metallogeniques (ni, cu, cr et co). Cependant aucune etude petrographique, mineralogique, geochimique et metallogenique systematique n'a ete realisee sur ces formations en vue de comprendre leur petrogenese, leur metallogenese et de determiner leur contexte geotectonique. Dans cet travail, nous etudions quatre sites d'ultrabasites : le complexe basique et ultrabasique de samapleu, les ub de foungouesso et moyango, les ub de sipilou et ceux d'alekro. Leur etude petrographique, mineralogique et geochimique montre que : - le complexe de samapleu est stratifie et represente un reservoir intraplaque continental. Les liquides calcules en equilibre avec les cumulats ont des signatures de tholeiites continentales. Les faibles anomalies negatives de nb-ta observees, indiquent une implication de la source (manteau lithospherique) dans des processus de subduction anterieurs. - les ub de foungouesso, moyango et probablement ceux de sipilou sont des reservoirs intracontinentaux lies a une subduction. Les liquides en equilibre avec leurs cumulats ont des signatures de basaltes calco-alcalins. - les ub d'alekro representent un reservoir de base de croute oceanique lie aux metabasites de la ceinture de roches vertes de marabadiassa qui presentent aussi des signatures de morb. Les differents sites geotectoniques mis en evidence pour ces ub, temoignent de l'existence a l'archeen et au paleoproterozoique, de processus de croissance crustale similaires a ceux observes a l'actuel. Le complexe de samapleu est plus particulierement etudie pour ses mineralisations magmatiques de sulfures de fe, ni et cu et d'elements du groupe du platine qui ressemblent a celles des complexes stratiformes du bushveld et du great dyke. Des mineraux du groupe du platine, composes essentiellement d'alliages de te, bi, as et ag, ont ete decouverts. Leur chimisme temoigne d'une richesse en fluide du magma initial.
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Yang, Shenghong, and 杨胜洪. "The permian Pobei mafic-ultramafic intrusion (NE Tarim, NW China) and associated sulfide mineralization." Thesis, The University of Hong Kong (Pokfulam, Hong Kong), 2011. http://hub.hku.hk/bib/B45874219.
Full text
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Fernandez, Laure. "Etude géochimique et géochronologique d'un massif basique et ultrabasique des zones internes de la chaîne des Maghrébides (Edough, NE Algégrie) : contraintes sur l'évolution de la Méditerranée Occidentale au Cénozoïque." Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTS102/document.
Full textAbstract:
Le massif de l’Edough représente le massif cristallin le plus oriental de la chaîne des Maghrébides. Ce massif, peu étudié, est cependant particulièrement intéressant car il permet de faire le lien avec les autres segments de la chaîne Alpine Péri-Méditerranéenne. Il se présente sous la forme d’un dôme métamorphique principalement constitué de gneiss et migmatites contenant en son cœur des amphibolites à grenat et des métapéridotites (péridotites de Sidi Mohamed). Au Nord, il est chevauché par l’unité de Kef Lakhal composée d’amphibolites massives, qui sont séparées du dôme par une unité de mélange contenant des lithologies de nature très variée. Trois de ces unités ont été étudiées: les péridotites de Sidi Mohamed, l’unité de mélange, et l'unité de Kef Lakhal. Les objectifs de ce doctorat consistent à: i) caractériser ces différentes unités en terme de source, processus enregistrés et évolution, ii) contraindre l'âge de ces unités et, éventuellement, l'âge du/des métamorphisme(s) enregistré(s), iii) replacer ces différentes unités dans un contexte global de la géodynamique du bassin Méditerranéen au cours du Cénozoïque. Ainsi une approche combinée couplant pétrologie, géochimie et géochronologie a été réalisée sur un échantillonnage prélevé en 2012, et principalement focalisé sur les lithologies basiques et ultra-basiques ainsi que sur les zones de contact entre ces trois unités. La méthodologie mise en oeuvre consiste, à la fois, en des analyses in situ (éléments majeurs et traces, géochronologie U-Pb, isotopes Hf) et des mesures sur roches totale et fractions minérales (éléments majeur et traces, géochronologie Ar-Ar et isotopes Sr-Nd-Pb-Hf). Dans la zone de Sidi Mohamed, les amphibolites à grenat proviennent d’un manteau similaire à celui des témoins retrouvés au niveau du bloc d’Alboran et enregistrent un évènement métamorphique à c. 18 Ma. Les roches ultramafiques situées au cœur du dôme possèdent des signatures isotopiques de type manteau sous-continental avec une influence de processus de subduction et une empreinte géochimique plus tardive liée aux processus d’exhumation. L’unité de mélange est interprétée comme une marge passive Permo-Carbonifère. Les amphibolites proviennent d’un manteau modifié par une ancienne subduction. Cette unité de mélange contient des reliques métamorphisées sous conditions d’Ultra-Haute Pression marquées notamment, par la présence de diamants inclus dans un méga-cristal de grenat dont le protolithe est de type N-MORB. Le stade prograde de l'évènement UHP a été daté à c. 32 Ma et l'exhumation puis le charriage sur le socle de l’Edough se produisent à c. 21 Ma. L’unité amphibolitique de Kef Lakhal présente des signatures de type croute océanique N-MORB et représenterait un vestige de la Téthys entré en subduction puis exhumé à c. 21 Ma. Nous proposons que le massif de l’Edough représente la marge passive Nord-Africaine d’âge Permo-Carbonifère sur laquelle un fragment de croûte océanique Téthysienne a été charriée au cours du Miocène. L’exhumation du massif se produit en deux stades dont le premier à ~21 Ma est suivi par la formation d’un Metamorphic Core Complex à partir de 18 Ma. Nous relions ces processus rapides à des mouvements de la fosse de subduction et du panneau plongeantThe Edough massif is the Easternmost crystalline massif of the Maghrebide belt. This area presents strong similarities with the internal zones of the Peri-Mediterranean Alpine belt but its evolution stillremains poorly constrained. Edough can be approximated as a metamorphic dome of gneisses and migmatites containing garnet amphibolite and metaperidotites of Sidi Mohamed in its core. In the North, the dome is overlain by a nappe stack constituted by a “melange” unit composed of various lithologies and, upward, by the Kef Lakhal massive amphibolites of oceanic origin. This work is focused on three units containing mafic and ultramafic lithologies i.e. the Sidi Mohamed peridotites, the “melange” unit and the Kef Lakhal amphibolites. The aim of this Ph.D. work is to characterize all three units, to determine their relationships and establish the timing of the main events identified. We chose a combined geochronological-geochemical approach using in situ analyses (major and trace elements, U-Pb geochronology and Hf isotopes on accessory minerals) and bulk analyses on whole rock/mineral fraction (major and trace elements, Ar-Ar geochronology and Sr-Nd-Pb-Hf isotopes). We show that the Sidi Mohamed mafic rocks display an affinity with the Alboran mantle. The mantle rocks from Sidi Mohamed display affinities with a subcontinental mantle influenced by subduction processes and late metamorphism at crustal levels. The melange unit is interpreted as a Permo-Carboniferous passive margin. The amphibolite lenses in the mélange unit originate from a mantle modified by subduction processes. This unit contains relics of Ultra-High Pressure rocks as evidenced by the occurrence of diamonds in a megacrystal of garnet showing oceanic affinities. These ultra-high pressure rocks document a prograde stage at ~32 Ma and exhumation to lower crustal levels at ~21 Ma. The Kef Lakhal unit displays oceanic crust-like signatures and characteristics of fluid induced signatures. We interpret the Kef Lakhal amphibolites as a shallow subducted Tethys fragment, which was exhumed at 21 Ma. We propose that the Edough massif represents the Permo-carboniferous passive margin of Africa basement onto which a fragment of the Tethys Ocean was thrusted. The whole massif was finally exhumed as a metamorphic core complex at 18 Ma and experienced fast cooling until ~16 Ma. We relate this fast processes to the interplay between trench and slab movements
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Mattsson, Tobias. "The Roots of a Magma Chamber, the Central Intrusion, Rum, NW-Scotland." Thesis, Uppsala universitet, Institutionen för geovetenskaper, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-238320.
Full textAbstract:
The island of Rum in the Inner Hebrides, NW-Scotland, hosts a central volcanic complex that is part of the British-Irish Palaeogene Igneous Province situated in NE- Ireland and NW- Scotland. On Rum, rocks from several stages of Palaeogene magmatic activity have been exposed by millions of years of erosion. Rum is best known amongst geologists because of the famous layered ultrabasic intrusion that covers the SSE part of the island, which is amongst the world’s most studied non-active (fossil) volcanoes. The Long Loch Fault traverses Rum with an N-S direction and has been proposed to represent the feeder zone to the layered ultrabasic intrusion. The area close to the Long Loch Fault has been named the Central Intrusion, and was formed by interaction of the plutonic rocks with the Long Loch Fault. There are two end-member theories for the origin of the Central Intrusion: (i) formation by wholesale subsidence (graben formation) of layered ultrabasic units or (ii) by intrusion of new material in-between the Western and Eastern Layered Intrusions (brecciating and fracturing blocks of material from the layered suite) and so causing pulses of uplift and subsequent collapse. To test how the Long Loch Fault influenced magma emplacement on Rum, field work was conducted including structural mapping, and rock-sampling. The data collected in the field were processed by structural 3D modelling (Move Software suite) and complemented by petrography, FTIR, Electron Microprobe analysis and thermobarometry modelling. The results reveal that several fault splays cut the Central Intrusion, which furthermore provide evidence of a transtensional graben situated above the fault zone and into which the layered units collapsed. This collapse was associated with the intrusion of Ca-rich feldspathic peridotite at zones of weakness in the layered rocks (e.g. bedding planes, unit contacts and fractures), producing smaller fault blocks and acting as a lubricant in-between blocks. FTIR and barometry results show that the intruding feldspathic peridotite magma was water-rich and that the clinopyroxenes in the magma crystallised at approximately 15 km of depth. Consequently, a combination of both theories for the creation of the Central Intrusion appears most reasonable. The combination of data gathered allows to formulate a model in which the tectonic activity of the Long Loch fault repetitively opened and closed the magma conduit, causing pressure build-up in the underlying magma reservoir(s) when the conduit was shut. When the pressure was released, e.g. during fault movement, dense (phyric) and wet ultrabasic magma ascended rapidly and spread out into the shallow crustal magma chamber, thus supplying the growing ultrabasic pluton with pulses of magma from depth.Ön Rum är en del av ö-gruppen Inre Hebridéerna i Nordvästra Skottland och består till stor del av magmatiska bergarter som härrör från en vulkan som var aktiv för cirka 60 miljoner år sedan. Vulkanen tillhör den Britiska Paleogena Magmatiska Provinsen och är skapad av mantelplymen som för nuvarande befinner sig under Island. Den nu eroderade vulkanen har en ikonisk status bland geologer världen över på grund av att den minerallagrade magmakammaren som utgör stora delar av ön, alltså själva hjärtat av vulkanen. Long Loch förkastingen delar Rum i två delar och har föreslagits vara huvudledaren av magma in i magmakammaren. Området på ön i anknytning till förkastningen har påverkats mycket av dess rörelser och har namngets den Centrala Intrusionen. Det finns två vitt skilda teorier om hur den Centrala Intrusionen har skapats: (i) den Centrala Intrusionen har skapats genom sättningar i magmakammaren och bildat en gravsänka, eller (ii) nytt material tränger i magmakammaren, vilket leder till upplyftning av magmakammar golvet som följs av sättning och bildar en gravsänka. I denna masteravhandling testades hypotesen ’Long Loch förkastningen var den primära magmaledaren till magmakammaren idag exponerad på Rum’ genom fältarbete, 3D modellering, petrografi, och geokemiska analyser (FTIR, Mikrosond och barometri). Resulatet visar att den Centrala Intrusionen genomskärs av flera förskastningsgrenar till Long Loch förkastningen vilka tillsammans formar ett tulpan mönster (en typ av gravsänka) som indikerar att en zon av flytande magma (magmaledare) låg under den Centrala Intrusionen när vulkanen var aktiv. Magman från zonen underlättade gravsänka bildandet genom att dela minerallagren i stora block och att intrudera mellan lager och fungera som glidmedel, vilket betyder att båda teorierna kan appliceras på bildandet av den Centrala intrusionen. FTIR och barometri analyserna visar att den intruderade magma var mycket vattenrik och och kom från en magmakammere på 15 km djup. Long Loch förkastningens rörelser stängde och öppnade magmakanalen, vilket orsakade att kristallrik magma intruderade i pulser.
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Delgado-Argote, Luis Alberto 1953. "Geologic and economic study of ultramafic complexes of the coast of Guerrero, Mexico." Thesis, The University of Arizona, 1986. http://hdl.handle.net/10150/558060.
Full text
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Gao, Jianfeng, and 高剑峰. "Petrogenesis of permian sulfide-bearing mafic-ultramafic intrusions insoutheast Chinese Altay and east Tianshan, NW China." Thesis, The University of Hong Kong (Pokfulam, Hong Kong), 2012. http://hub.hku.hk/bib/B49617801.
Full textAbstract:
The Central Asia Orogenic Belt is one of the largest accretionary orogenic belts in the world. In this belt, many sulfide‐bearing mafic‐ultramafic intrusions occur along faults, including the Kalatongke complex in southeast Chinese Altay and the Huangshandong intrusion in east Tianshan.
The Kalatongke complex is a composite body including ~308Ma dioritic intrusion and 287Ma sulfide‐bearing mafic intrusion. The dioritic intrusion consists of biotite‐hornblende gabbro, diorite and quartz diorite. This intrusion was formed from a mixture of an evolved mantle‐derived magma and a crust‐derived adakitic magma combined with fractional crystallization of clinopyroxene, amphibole and plagioclase. The mafic intrusion is dominantly made up of norite in which sulfide ores, including disseminated, massive Ni‐Cu and massive Cu‐rich ores, are hosted. This intrusion was formed from two different pulses of basaltic magmas that had different magma evolution histories. The early magma pulse reached sulfide‐saturation due to minor crustal contamination and a small amount of sulfide (<0.03%) was removed before the emplacement. The evolved magmas then entered a shallow magma chamber and assimilated crustal materials to attain sulfide‐saturation again. Sulfide liquids segregated from the magma to form massive Ni‐Cu and massive Cu‐rich ores through further fractionation and residual silicate melts formed norites. A second pulse of magma underwent removal of <0.02% sulfides with stronger crustal contamination, and re‐attained S‐saturation during the emplacement and became a phenocryst‐laden magma. This magma then intruded the earlier formed massive sulfide ores and norites, forming the disseminated sulfide ores.
The Permian Huangshandong mafic‐ultramafic intrusion hosts the largest magmatic sulfide deposit in east Tianshan. It consists of a layered unit of lherzolite, gabbro and diorite and a massive unit of olivine gabbronorite and gabbronorite. Both units formed from siliceous high magnesium basaltic (SHMB) magmas derived from a hydrous, depleted mantle source. The two units of the Huangshandong intrusion formed from magmas that have undergone different processes through the evolution of the magma plumbing system. The early magma pulse gained sulfur‐saturation before the emplacement and small amounts of sulfide (<0.03%) were removed to result in a PGE‐depleted, high‐Mg magma. This magma achieved sulfide‐saturation again in a staging magma chamber through crustal contamination and fractional crystallization of olivine and Cr‐spinel (an AFC process) to form the layered unit. A second magma pulse underwent fractionation of more olivine +/‐ Cr‐spinel but less sulfide (<0.003%) removal before the emplacement and became evolved, PEG‐undepleted and low‐Mg before the injection into the magma chamber. Mixing of the two magmas triggered sulfide‐saturation to form sulfide ores with variable PGE, Ni and Cu compositions.
The study suggests that SHMB‐like magmatism, produced by melting of depleted and hydrous mantle source, may be an important feature of orogenic belts. Mafic‐ultramafic intrusions formed from SHMB‐like magmas may host economic sulfide deposits, particularly sulfide Ni‐Cu sulfide deposits.published_or_final_version
Earth Sciences
Doctoral
Doctor of Philosophy
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Kane, Mustapha. "Sur les caractères ophiolitiques du complexe ultrabasique-basique du proterozoïque supérieur des Mauritanides centrales : Métallogénèse et géochimie des indices de métaux de base associés et guides de prospection (pour une ophiolitisation au Précambrien)." Nancy 1, 1986. http://www.theses.fr/1986NAN1A027.
Full textAbstract:
Étude pétrographique et géochimique des ultrabasites serpentinisées des chromites associées et du volcanisme basique d'el-aoujda. L'ensemble constitue l'ossature d'un cortège ophiolitique dont la disposition est inversée par le biais d'une technique chevauchante. L'étude réalisée sur la partie volcanique révèle une nature de tholéites océaniques avec un aspect calco-alcalin par endroits, ajoutée d'une lignée alcaline. Ce complexe recéle des minéralisations métalligènes (CR, NI, CO, CU, ETC. . . ) dont certaines ont valeur d'indices. On tire certaines conclusions sous forme de guides de prospection
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Pellet, Thierry. "Origine et évolution des péridotites à grenat des séries cristallophylliennes du Massif Central français." Phd thesis, Grenoble 1, 1989. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00722255.
Full textAbstract:
Les corps ultramafiques des Monts du Lyonnais (bois des Feuilles, Chagnon) et de l'Artige (haut-limousin) contiennent des lherzolites à spinelle, des lherzolites à spinelle et grenat, des dunites à grenat et spinelle ainsi que des pyroxénolites à grenats. Ces ultrabasites offrent des textures porphyroclastiques et mylonitiques consécutives a des deformations deH.T. et H.P.. En outre une investigation thermobarométrique fine a permis de déceler un rééquilibrage tardif qui a sensiblement modifié les compositions des opx. Ce rééquilibrage est contemporain du recuit post-tectonique qui affecte les olivines et les pyroxènes. Le modéle géodynamique de mise en place proposé est celui d'un "diapir" asthénopsherique chaud et "plastique".
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Noack, Yves. "Differenciation entre altération météorique et altération hydrothermale : applications aux minéraux ubiquistes : talc, chlorites, serpentines; pétrologie, minéralogie, géochimie." Poitiers, 1985. http://www.theses.fr/1985POIT2021.
Full text
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Scoon, Roger N. "Discordant bodies of postcumulis, ultramafic rock in the upper critical zone of the Bushveld complex : iron-rich ultramafic pegmatite bodies at Amandelbult and the Driekop platiniferous ultramafic pipe." Thesis, Rhodes University, 1986. http://hdl.handle.net/10962/d1004912.
Full textAbstract:
From the abstract: In the layered sequence of the Bushveld Complex a number of distinct, but possibly genetically related groups of transgressive, postcumulus, ultramafic and mafic rock are recognised. The main part of this thesis investigates a suite of postcumulus rocks for which the name iron-rich ultramafic pegmatite is proposed. The majority of iron-rich ultramafic pegmatite bodies examined are from the upper critical zone of the layered sequence at Rustenburg Platinum Mines Amandelbult Section, in the northern sector of the western Bushveld Complex. Field relationships imply that the iron-rich ultramafic pegmatites should be considered as an integral feature of the layered sequence, even though they transgress the cumulates. Consequently, this thesis also includes a study of the cumulate sequence at Amandelbult. A second group of postcumulus, ultramafic rocks which is investigated comprises latiniferous ultramafic pipes; the Driekop pipe has been selected as a case study. This thesis is presented in four sections, namely, an introduction and verview, and studies on the Driekop pipe, the cumulate sequence at mandelbult and the iron-rich ultramafic pegmatite suite. A new classification scheme of discordant bodies of postcumulus, ultramafic rock in he Bushveld Complex is proposed (see also Viljoen & Scoon, in press). In he scheme presented here, two main varieties of postcumulus, ultramafic rock re recognised, namely, non-platiniferous magnesian dunites and iron-rich ltramafic pegmatites.
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Phillips, David. "Mineralogy and petrology of the Townlands iron-rich ultramafic pegmatite." Thesis, Rhodes University, 1985. http://hdl.handle.net/10962/d1007617.
Full textAbstract:
The Townlands iron-rich ultramafic pegmatite is a relatively large pipelike body situated in the western corner of Rustenburg Section, Rustenburg Platinum Mines. It is characterised by a strong negative magnetic signature and transgresses the noritic layered sequence of the upper critical zone of the Bushveld Complex. The layered rocks are downwarped in the vicinity of the pipe and are in sharp contact with the pegmatitic material. The pegmatite varies in composition between dunite and wehrlite, with the marginal zones being more wehrlitic in composition. Olivine (Fo₃₀ - Fo₅₂) and clinopyroxene (Wo₄₅En₃₀Fs₂₅ - Wo₄₅En₃₇Fs₁₈) are the dominant constituents and accessory phases include ilmenite, Ti -magnetite, apatite, amphiboles, chlorite-group minerals, biotite, ilvaite and a host of unusual ore minerals. The Fe-Ti oxides exhibit exsolution textures typically found in slowly cooled igneous rocks and temperatures of formati on are consi dered to be in excess of 800°C. The UG2 chromitite leader layers intersected by borehole TLP.l are enriched in Fe and Ti and exhibit compositions intermediate between chromite and Ti-magnetite. The ore mineral assemblage includes a primary sulphide assemblage consisting of troilite, chalcopyrite, cubanite and pentlandite, and an array of unusual phases formed by late-stage secondary processes. The unusual sulphides mooihoekite and haycockite, that occur in certain parts of the pegmatite, are considered to have formed by partial replacement of the primary assemblage and a possible paragenetic sequence is discussed. Mineral compositions and whole rock geochemical data are consistent with an origin for the pegmatite by crystallization from a fractionated melt. It is suggested that intercumulus fluids, trapped during the crystallization of the noritic layered sequence, accumulated in an area of structural weakness, in response to an increasing overburden pressure and/or tectonic activity. Evidence is also presented that indicates that the Townlands pegmatite may consist of at least two separate, but adjoining pegmatite bodies.KMBT_363
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Dupont, Pierre-Luc. "Pétrologie et géochimie des ensembles magmatiques pharusien I et II, dans le rameau oriental de la chaîne pharusienne (Hoggar, Algérie) : Implications géodynamiques pour l'évolution d'une chaîne mobile au protérozoïque supérieur." Nancy 1, 1987. http://www.theses.fr/1987NAN10332.
Full textAbstract:
Au pharusien I, la série de timesselarsine révèle l'épanchement de basaltes, d'affinité transitionnelle a faiblement alcaline dont le site géodynamique serait celui d'un "rift" en domaine continental. Vient ensuite une série ultrabasique/basique dont le site le plus probable est celui d'arc insulaire ou de bassin marginal. Le troisième épisode est représenté par deux ensembles : un lié à un domaine de type arc insulaire, l'autre montrant une évolution vers une marge continentale active. Au pharusien II, la série d'anded est intrudée par des dolérites et des roches volcaniques en liaison avec un site de type arc insulaire. La série d'Irrellouchem est liée à un site d'arc insulaire ou de marge continentale active. Les données isotopiques du strontium obtenues sur ces deux séries impliquent une contribution mantellique importante. Le dernier épisode pharusien est représenté par les roches du batholite de Tin Tekadiouit
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McCulloch, William Robert. "Metasomatism between amphibolite and metaultramafic rocks during upper amphibolite facies metamorphism, Tobacco Root Mountains, southwest Montana." PDXScholar, 1988. https://pdxscholar.library.pdx.edu/open_access_etds/3904.
Full textAbstract:
The purpose of this study is to characterize the metasomatism that has taken place as a result of the chemical incompatibility between mafic and metaultramafic bulk compositions during high-grade regional metamorphism in the Tobacco Root Mountains, southwest Montana. Metasomatism of these rocks took place by both diffusionand infiltration-dominated processes. The result of these processes are characterized mineralogically and geochemically in the rocks.
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Remond, Sylvie. "Diversité des cumulats ophiolitiques du Massif de Limassol Forest (Chypre)." Nancy 1, 1986. http://www.theses.fr/1986NAN10359.
Full textAbstract:
L'étude des roches du Massif de Kellaki met en évidence deux séries cumulatives majeures : la première est une puissante série rubanée dont l'ordre de cristallisation des minéraux serait caractéristique d'une série de type IIA. La seconde est constituée de plusieurs corps intrusifs recoupant la plupart des zones cumulatives de la première série et dont l'ordre de cristallisation est caractéristique d'une série de type IIC. Les variations texturales et minéralogiques montrent l'importance des processus de rééquilibration des principales phases minérales et permettent de préciser les conditions de refroidissement de la chambre magmatique et notamment le rôle de la pression d'eau et de la fugacité d'oxygène
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Pasquet, Camille. "Evaluation de la biodisponibilité du nickel, cobalt et manganèse dans les poussières de sols ultramafiques et développement d'un outil de bioindication lichénique des poussières émises par les activités minières en Nouvelle Calédonie." Thesis, Nouvelle Calédonie, 2016. http://www.theses.fr/2016NCAL0008/document.
Full textAbstract:
Les terrains ultramafiques de Nouvelle-Calédonie, riches en Ni, Co, Mn et Cr sont exploités par des mines à ciel ouvert, ce qui génère l'émission de poussières riches en métaux. L'objectif de ce travail est de développer des approches pour estimer le risque environnemental lié aux poussières émises par les mines à ciel ouvert et les usines de traitement du minerai de nickel. L'estimation de la fraction biodisponible des métaux contenus dans deux fractions granulométriques de poussières, celle inférieure à 100 ~m mobilisable par le vent (F<1 OO~m.) et celle susceptible de pénétrer le système respiratoire (PM1 0), a été réalisée par extractions cinétiques à I'EDTA. L'obtention des PM10 a nécessité la mise au point d'une technique de tri par transport des particules dans un tube horizontal grâce à un flux d'azote. Les extractions cinétiques ont permis de discrimtner trois fractions de métaux: rapidement extraite, lentement extraite et non biodisponibles. Les concentrations en métaux potentiellement biodisponibles sont toujours très élevées et la fraction lentement extraite est toujours la plus concentrée. Pour F<1 00 ~m. les constantes cinétiques de la fraction lentement extraite sont plus faibles pour les poussières de sols miniers que celles de sols forestiers. Les poussières issues de sols miniers seraient alors un réservoir en éléments métalliques biodisponibles à plus long terme. La bioindication lichénique avec traitement en données compositionnelles des concentrations en métaux permet de définir un indice de dispersion des poussières. Cette méthodologie pourrait appuyer les réseaux de surveillance de la qualité de l'air en Nouvelle-CalédonieBioavailability estimation of nickel, cobalt and manganese in dust from ultramafic soils likely to be mobilized by wind and~eve lopment of a bioindication tool using lichen for dust emitted by mining activities in New Caledonia New Caledonian altered ultramafic soils, particularly rich in Ni, Co, Mn and Cr, are extracted by opencast mines which generale dust rich in metals. The objective of th is work is to develop approaches for environmental risk assessment of dust emitted by opencast mines and nickel ore metallurgical plants. The assessmentof metals' bioavailable fraction from two dust granulometrie size fractions, one less than 100 IJm which is mobilizable by wind (F<1001Jm,) and another one able to penetrate the respiratory system (PM 1 0), has been determined by kinetic extraction with EDT A. The development of a new separation deviee based on particle transport subjected to a nitrogen flux in a horizontal tube has been necessary for PM1 0 segregation. Kinetic extractions le ad to the distinction of th ree metal pools: rapidly labile, less rapidly labile and non-bioavailable. Trace metal potentially bioavailable concentrations were always high and the less rapidly labile pool is always the most concentrated pool. Concerning F<1 001Jm, the less rapidly kinetic constant of the less rapidly labile pool is weaker for mining soils than forest soils. F<1001Jm fractions from mining soils representa more durable reserve in trace metal than the same fraction from forest soils. Bioindication using lichens with compositional data analysis of their metal concentration allow defining an indicator of emission dispersion. This methodology could support air quality monitoring networks in New Caledonia
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Gueddari, Khalid. "Approche géochimique et physico-chimique de la différenciation des éléments du groupe du platine (PGE) et de l'or dans le manteau supèrieur bético-rifain et dans les xénolites de péridotites sous continentales." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1996. http://www.theses.fr/1996GRE10031.
Full textAbstract:
L'etude de la distribution des elements du groupe du platine (pge: ir, ru, rh, pt et pd) et de l'or dans les peridotites des massifs ultrabasiques orogeniques (ronda, beni bousera) permet de mettre en evidence le comportement differentiel de cu, pt et pd par rapport a ni, ir et ru au cours de la fusion partielle. Ce comportement resulte d'une extraction de cu, pt et pd par les liquides silicates sous forme d'une phase sulfuree. A l'inverse, ir et ru restent pieges dans les residus de fusion probablement sous forme de grains refractaires interstitiels. Le rh qui montre un comportement refractaire a ronda contrairement a beni bousera ne peut pas etre attribue a son incorporation dans le spinelle mais suggere plutot des fs#2 plus faibles dans les peridotites de ronda que dans celles des beni bousera. Par ailleurs, la distribution des pge dans les xenolites de peridotite a spinelle des basaltes alcalins (france, sud de l'espagne) est caracterisee par des spectres des teneurs normalisees au manteau relativement plats et ne semble pas etre influencee par le processus de fusion. Elle refleterait une refertilisation ou une retention d'une fraction sulfuree riche en pt et en pd par un manteau plus ou moins deprime, a la suite de multiples extractions basaltiques. Les spectres des teneurs en pge et en au de pente pd/ir positive et variable, couples aux compositions en elements majeurs et en traces, illustrent l'heterogeneite geochimique des pyroxenites des massifs de ronda et des beni bousera. Ces pyroxenites peuvent etre regroupees dans deux lignees distinctes. Une premiere (pyroxenites a grenat s. S. Et pyroxenites a spinelle s. L. ) est caracterisee par un rapport al#2o#3/feotot <2. 7. Les basses teneurs en ir, ru et rh peuvent etre reliees a une precipitation precoce de ces elements en reponse a une augmentation de fo#2 tandis que les teneurs en pt, pd et au sont gouvernees par les sulfures. Certaines similitudes entre les pyroxenites a grenat s. S et les pyroxenites a spinelle s. L. Suggerent un lien genetique entre ces deux facies. La seconde lignee, correspondant a des clinopyroxenites a grenat corindon tres alumineuses (al#2o#3/feotot > 2. 7), montre des niveaux de teneurs tres faibles, ou au contraire, tres riches en pge. La variation des teneurs observee ne concerne que les ppge et l'au et peut etre attribuee a une segregation d'une faible fraction de sulfures.
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Ncube, Sinikiwe. "The origin and petrogenesis of the ultramafic enclaves at Unki mine, Selukwe Subchamber, Great Dyke, Zimbabwe." Thesis, 2014.
Find full textAbstract:
The unique Selukwe Subchamber of the Great Dyke is bounded by the Shurugwi greenstone belt (SGB) on the west side for approximately 25 km and granitoids on the east side, as compared to other subchambers of the Great Dyke that are bounded on both sides by granitoids. It is also the narrowest section of the entire Great Dyke. The extensive xenolith suite is found on the western flank and the central zone of the subchamber. This study focuses on the PAR 11 borehole and the surface xenoliths in the Selukwe Subchamber (SSC). The PAR 11 core was drilled into an anomalous sequence of ultramafic rocks situated in the Mafic Succession of the SSC.
There are basically two rock types in the PAR 11 borehole: peridotites and pyroxenites. Comparison of the major and trace element geochemistry of the PAR 11 body with the MR 92 data of Coghill (1994) for the SSC reveals that they are similar but less evolved. The mineral assemblages and proportions of phases in the PAR 11 borehole samples are indicative of essentially the same composition as that which formed the layered sequence of the Great Dyke. Therefore, on the basis of the rock types and chemical compositions, the PAR 11 body and the Great Dyke cumulates appear to be petrologically and chemically similar and had the same petrogenesis.
There are three rock types in the xenolith suite that have been observed in the mafic succession of the Unki area: peridotites, pyroxenites and gabbros. Major and trace elements show a wide range of compositions that have CaO/Al2O3 ~ 1, which are dissimilar to both PAR 11 and MR 92 borehole data. REE patterns show depletion of LREE, with flat HREEs indicating a different magma to that which gave rise to the Great Dyke. Such flat patterns are typical of a primitive mantle source similar to that of komatiite magma. Stowe, (1974) describes dunite and chromite in the SGB and does not describe pyroxenites and gabbros. Therefore, it is not clear in the first instance that the xenoliths were derived from the SGB. It also does not necessarily mean that these rock types did not occur in the SGB and, if they did, maybe they were derived from an intrusion within the SGB that is at depth and never been seen
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before. The xenoliths do not have mineral compositions that are similar to the Great Dyke and therefore precludes them as having been derived from the Great Dyke Marginal Facies, a possible source of such rocks. Therefore, it is concluded from this study that they were inherited from another source which also does not appear to be the SGB because there is no report of such rock types (other than peridotite) in the SGB. They are also not mantle derived.
The metasedimentary rocks that occur as xenoliths are banded iron formation and quartzites and are all clearly derived from the different formations of the SGB. The quartzites are from the Mont d’Or Formation and Wanderer Formation. The BIFs are from the Upper Greenstone and Wanderer Formation. The Shurugwi Greenstones were stripped off from the western flank whereas the Archean granitoids to the eastern flank of the Great Dyke remained.
The conclusion from this study is that the Shurugwi greenstones and Archean granitoids of the Selukwe area were intruded by the large volume of new magma that was the parental magma to the Great Dyke. The hot parental magma carried up with it xenoliths from outside the Great Dyke and large blocks from within the Great Dyke to the uppermost rocks of the level of the P1 pyroxenite layer and mafic unit.
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Slagel, Matthew M. "Experimental melting of phlogopite-calcite assemblages : applications to the evolution and emplacement of silicocarbonatite magmas in the crust /." 1999. http://gateway.proquest.com/openurl?url_ver=Z39.88-2004&res_dat=xri:pqdiss&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:dissertation&rft_dat=xri:pqdiss:9943118.
Full text
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de, Obeso Juan Carlos. "Tracing alteration of ultramafic rocks in the Samail ophiolite." Thesis, 2019. https://doi.org/10.7916/d8-7npv-3g23.
Full textAbstract:
Alteration of ultramafic rocks is ubiquitous to their occurrence near the surface. Primary mantle minerals like olivine and pyroxenes are unstable at low pressure and temperatures and undergo hydration (serpentinization), carbonation and weathering reactions forming hydrated and carbonated minerals. Employing a variety of analytical techniques including: electron microprobe, X-Ray diffraction, major and trace element geochemistry, Mg isotopes geochemistry and geochemical modelling this work seeks to contrain conditions ofa lteration and trace changes in composition of peridotite during alteration.
In Wadi Fins in the southeast of Oman peridotites outcrop at the bottom of a canyon overlaid by a thick sequence 1.5 km of Cretaceous to Eocene shallow oceanic limestones and dolostones. The peridotites exhibit different types of alteration. While the common view is that serpentinization and carbonation of peridotites is isochemical this is not the case for alteration in Wadi Fins. Peridotites tens of meters below the unconformity are characterized by a striking grid of carbonate and serpentine veins. The calcite veins and relatively low MgO/SiO2 suggest that the peridotites reacted with a hydrous fluid derived from interaction of seawater with the overlying sediments composed of limestones with minor amounts of chert. This is further affirmed by average δ13C, δ18O and 87Sr/86Sr from carbonate veins in the peridotites that are similar to values of the sediments. Clumped isotope thermometry on calcite veins in peridotite establish that they formed at 25–60 ℃.
Reaction path modeling of carbonate- quartz derived fluids with peridotite reproduces the observed mineral assemblage composed of carbonate and serpentine with similar Mg and MgO/SiO2 at high water to rock ratios, with carbon, H2O and silica added to the rock by the reacting fluid.
Close to the unconformity the altered peridotites are characterized by concentric alteration halos recording variable fO2 and fS2. The partially serpentinized cores preserved primary minerals and record extremely low oxygen fugacities (fO2~10^(-75) bars). Two alteration zones are present evident from the alteration color. These zones exhibit nonisochemical alteration characterized by intergrowths of stevensite/lizardite. The alteration zones record progressively higher (fO2) recorded by Ni-rich sulfides and iron oxides/hydroxides. The alteration zones lost 20-30% of their initial magnesium content, together with mobilization of iron over short distances from inner green zones into outer red zones, where iron was reprecipitated in goethite intermixed with silicates due to higher fO2.
The loss of magnesium in this peridotites motivated the final section of work. Mg isotopic compositions of partially serpentinized harzburgites and dunites in Oman are identical to average mantle and bulk silicate Earth (δ26Mg=-0.25‰) while altered periodites from Wadi Fins get heavier with increasing alteration. Analyses of peridotite alteration products including samples from Wadi Fins and carbonates from Wadi Tayin were used to show that isochemical serpentinization at low W/R does not fractionate Mg isotopes. I propose a mechanism that with increasing W/R and co-precipitation of Mg-carbonates and serpentine leads to carbonates with light isotopic compositions (Magnesite δ26Mg =-3.3 and dolomite δ26Mg=-1.91) and serpentine with heavy compositions (up to δ26Mg =-0.96 in serpentine veins). This complementary enrichment-depletion and the finite 14C ages of the carbonates suggest that serpentinization is ongoing along carbonation in Oman at ambient temperatures. Rates of calcite precipitation in travertines inferred from Δ26Mgcal-fl suggest that travertine formation in Oman sequesters a total of 10^6-10^7 kg CO2/yr.
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Gagnon, Marie-des-Neiges. "Paragenèse des alliages de fer-nickel dans les roches ultramafiques serpentinisées des complexes ophiolitiques appalachiens du sud-est du Québec." Mémoire, 2010. http://www.archipel.uqam.ca/3554/1/M11517.pdf.
Full textAbstract:
Les harzburgites des complexes ophiolitiques d'Asbestos et de Thetford Mines, localisées dans le sud-est des Appalaches du Québec, ont été soumises à au moins deux phases de serpentinisation ayant permis la formation d'alliages et de sulfures de Ni-Fe-(Co). Le but de ce mémoire est de caractériser la paragenèse et la distribution de ces phases minérales. Pour ce faire, les travaux effectués ont débuté par la cartographie des lieux d'étude, soit la Mine Jeffrey d'Asbestos et la mine Lac d'Amiante à Black Lake (complexe ophiolitique de Thetford Mines), et l'observation pétrographique des échantillons recueillis. Ces observations ont démontré que les alliages de Ni-Fe-Co, nommés awaruite, sont disséminés dans la matrice de serpentine et que leur taille varie de très fine (< 1 um) dans les pseudomorphes de serpentine, à grossière (> 200 um) dans la serpentine recristallisée. Les sulfures présents sont l'heazlewoodite, Ni3S2, et la cobalt-pentlandite, (Co,Ni,Fe)9S8. Ceux-ci sont toujours présents en association avec l'awaruite. Les contacts bombés et irréguliers entre ces minéraux représentent des textures de remplacement. Les sulfures se retrouvent uniquement dans deux contextes: les halos de serpentinisation associés aux veines de chrysotile et les zones de cisaillement. Les analyses géochimiques sur roche totale ont montré un enrichissement en Fe et en Co en bordure des veines de chrysotile, tandis que le Ni a tendance à se concentrer plus loin dans le halo de serpentinisation associé à la formation de ces veines. Les variations des proportions molaires de Ni, Fe et Co dans les grains d'awaruite montrent des profils semblables. En effet, l'awaruite est enrichie en Fe et en Co lorsqu'elle est située près de la veine de chrysotile, tandis que les grains localisés plus loin dans le halo de serpentinisation sont enrichis en Ni. Le modèle proposé pour expliquer la présence de sulfures en bordure des veines de chrysotile repose sur le fait que les fluides hydrothermaux ayant percolé dans les fractures et associés à la deuxième phase de serpentinisation étaient relativement oxydants, mais qu'ils ont rapidement été réduits en pénétrant la roche. Les grains d'awaruite formés lors de la première phase de serpentinisation, déjà présents dans cette harzburgite, ont localement été mis en solution lorsqu'ils sont entrés en contact avec ces fluides. Les conditions étaient alors propices à la précipitation conjointe du Ni et du S, c'est pourquoi l'heazlewoodite a localement remplacé l'awaruite. Le Fe et le Co n'étant pas incorporés dans la structure de ce minéral, ces éléments ont été enrichis dans le fluide jusqu'à ce que la cobalt-pentlandite cristallise au dépend de l'awaruite. En comparaison, la remobilisation des grains fins d'awaruite (< 1 um) en grains grossiers (200 um), sans l'apparition de phases sulfurées, a eu lieu dans les endroits où la fugacité d'oxygène et de soufre étaient plus basses. Le même mode de formation s'applique aux sulfures situés dans les zones de cisaillement.
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MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : ophiolite, harzburgite, serpentinisation, awaruite, heazlewoodite, cobalt-pentlandite, paragenèse, Appalaches du sud du Québec
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Deseta, Natalie. "Constraints on the formation of ultramafic and mafic pseudotachylytes in the Schistes Lustre complex, Corsica." Thesis, 2014. http://hdl.handle.net/10539/15339.
Full textAbstract:
A thesis submitted to the Faculty of Science, University of the Witwatersrand, Johannesburg, in fulfilment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy. Johannesburg, 2014.Intermediate-depth earthquakes occur at depths of 60 – 300 km at these depths high confining pressure inhibits brittle failure from generating earthquakes. Fault-related pseudotachylytes from Corsica are exhumed paleofaults from a high pressure, low temperature subduction zone environment, and are considered analogues of intermediate-depth earthquakes. Hence, it is important to analyse the physico-chemical processes by which these pseudotachylytes form in order to gain primary insight into the controls of their formation and how this seemingly paradoxical process takes place. Up until the recent discovery of high pressure pseudotachylytes there was no known direct method of evaluating the formation mechanisms of intermediate-depth earthquakes. High pressure pseudotachylytes found in subduction complexes are regarded as relict paleo-earthquakes. Previous research aimed at understanding the generation of these phenomena and the role of fluids on their origin has been based on seismic, experimental and numerical modelling. The principal aims of this project were to carry out detailed geochemical, petrographic and microtextural analyses of such pseudotachylytes located in the Eocene Schistes Lustres Complex, Corsica, and to determine whether the data from natural samples corroborate current models. The pseudotachylytes in this study reside in peridotitic and metagabbroic lozenges enclosed within serpentinites. Pseudotachylytes are notoriously complex and messy, with compositions that vary widely over small distances (< 1 mm). For this reason the pseudotachylytes in this study were systematically analysed from the outcropscale to the micron-scale according to their wallrock type. From these data it was observed that greenschist and blueschist facies hydrous minerals present in the peridotite and metagabbro wallrocks were entrained into pseudotachylyte fault veins. Back scatter electron (BSE) imaging shows that these hydrous minerals underwent wholesale fusion in the melt. No evidence for prograde dehydration reactions was observed in the wallrocks or in association with the pseudotachylytes. Electron microprobe analyses (EPMA) of the bulk matrix of the pseudotachylytes revealed variable H2O content, 0 – 14 wt % in peridotite-pseudotachylytes and 0 – 4 wt % in metagabbro-hosted pseudotachylytes. The principal minerals that underwent fusion are: clinopyroxene, plagioclase, glaucophane, Mg-hornblende and actinolite (metagabbro- hosted) pseudotachylyte), and olivine, orthopyroxene clinopryroxene, chlorite, serpentine and tremolite (peridotite-hosted pseudotachylyte). The bulk of H2O entering the melt remained in solution until it reached supersaturation, upon which it exsolved to form fluid-rich, vesicular veins. Cuspate and lobate rims of microlites (omphacite, clinopyroxene, olivine and orthopyroxene) along the boundaries of hydrous veins indicate that the melt was still molten when the fluids exsolved. The presence of hydrous fluids in the melt appears to have enhanced the fracturing process. Fault veins hosted by peridotite that have the greatest H2O content are the thickest, have more chaotic injection networks and exhibit more cataclastic deformation features than the anhydrous fault veins observed. With regard to the mechanism of pseudotachylyte generation, it is clear that water present in hydrous minerals or entrapped in the crystal lattices of anhydrous minerals plays a fundamental role in facilitating intermediate-depth earthquakes through hydrolytic weakening. A melt richer in hydrous fluid also has a lower viscosity, facilitating fault slip. Dissolved H2O is also a flux and may enhance further melting of the wallrock, relative to an anhydrous pseudotachylyte vein. Sheared, kinked and twinned wallrock minerals and survivor clasts associated with the pseudotachylyte fault veins indicate crystal-plastic deformation. No significant grain size reduction was observed in proximity to fault veins. The grain size of wallrock minerals at fault vein boundaries ranges from 5 – 20 mm. From this it was inferred that the mechanism of deformation is controlled by power law creep, temperature and high strain rate. The presence of metastable high temperature crystallisation products in the pseudotachylyte such as hoppers and dendrites of olivine, orthopyroxene and diopside (in peridotite) and Al-rich omphacite and Fe-rich anorthite (in metagabbro), are suggestive of a short-lived high temperature event resulting from thermal instability. These high temperature mineral assemblages are overprinted by ones indicating a return to ambient conditions (lower temperatures, but still high pressures), namely, glaucophane, albite and epidote (in metagabbro) and clinochore, fine-grained granoblastic olivine, enstatite and diopside (in peridotite). The observations from this detailed study of natural samples suggest that intermediate-depth seismicity may be generated by a thermal runaway process.
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Collins, Patrick G. "A petrographic and geochemical characterization and the evaluation of the exploration potential for nickel sulfides in several mafic-ultramafic intrusive complexes in Newfoundland /." 2007. http://collections.mun.ca/u?/theses,57846.
Full text
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Evans, Owen. "Models of Reactive-Brittle Dynamics in the Earth's Lithosphere with Applications to Hydration and Carbonation of Mantle Peridotite." Thesis, 2021. https://doi.org/10.7916/d8-kbw6-8950.
Full textAbstract:
Ultramafic rocks – that are usually located deep below the Earth's surface – are occasionally exhumed by the motion of tectonic plates. The massive chemical disequilibrium that exists between these exposed rocks and the surface waters and atmosphere leads to geologically rapid reactions that consume water and CO₂, binding them to form secondary hydrated/carbonated solid minerals that are found extensively in continental exposures (ophiolites) and at the seafloor near mid-ocean ridges. Pervasive fracturing and faulting in oceanic lithosphere generates pathways for fluids to access and react with rocks that are in some cases located down to depths of tens of kilometers. Over time, the large volumes of fluids and volatiles that are bound up in crustal and upper mantle rocks via such reactions are eventually subducted to extreme depths where subsequent fluid release can trigger melting, arc volcanism and seismic activity. In addition to their geophysical importance, these reactions are also considered to be critical for the survival of organisms in deep sea hydrothermal systems, and a potential source in the origin of life hypothesis. The natural transfer of atmospheric CO₂ to stable, solid carbonate minerals has, in recent years, motivated a large research effort towards investigating its potential as a large-scale carbon sequestration alternative.
Understanding the geophysical impact and environmental potential of these reactions and their related processes requires knowledge of their basic physical and chemical behavior. Because of the difficulties of observing these processes in real-time, either experimentally or in the field, there has been a heavy reliance on hypothetical arguments that have been driven by observations in natural rocks. The observations paint a very complex picture – involving an interplay between reaction, fluid flow and fracturing – that is not easily explained by simple model descriptions. Although there has been increasing interest in modeling this class of problems in recent years, to date there remains a considerable gap between the theory and computational framework that is required for a consistent model description. A major theme in said models is their omission of poro-mechanical effects and complications arising from clogging of pore space with precipitating minerals. Both of these are necessary ingredients for a consistent model; however, they require a more complex description that is based on coupled multiphase continuum mechanics, reactive transport, and potentially brittle failure. Each of these components is a technical challenge in its own right, requiring development of novel theory and computation that integrates them in a suitable manner.
The overall goals and themes of this thesis are aimed at closing this gap. To this end, I develop a modeling framework and computational tools that are capable of describing reactive flow in brittle media, with a specific focus on fluid-mineral reactions in near-surface ultramafic rock environments. The exposition of this framework is split into 3 separate chapters that build on one other in increments of complexity. Specifically, Chapter 1 presents a poromechanics-based description of coupled fluid flow, mass transfer and solid deformation for a simplified hydration reaction. This model is extended in Chapter 2 to incorporate cracking by adopting modern developments in computational fracture mechanics. Finally, in Chapter 3 I extend the set of reactions to support mixed H₂O-CO₂ fluids by leveraging recently developed tools in computational thermodynamics. Along the way I present a number of numerical model simulations that develop intuition and draw comparisons with natural observations, whilst remaining mindful of its limitations and areas for improvement. Overall, this work represents progress towards better understanding of physical and chemical feedbacks of reactive-brittle processes in the Earth's near-surface and the potential for large-scale carbon sequestration.
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Van, Schalkwyk John Francois. "Metamorphism of ultramafic rocks during the Limpopo orogeny : evidence for the timing and significance of CO2-rich fluids." Thesis, 2014. http://hdl.handle.net/10210/11669.
Full text
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Evans, Richard John. "Mafic, ultramafic and anorthositic rocks of the Tete complex, Mozambique : petrology, age and significance." Thesis, 2012. http://hdl.handle.net/10210/7460.
Full textAbstract:
M.Sc.The ca. 800 km2 Tete Complex of NW Mozambique is located at the eastern end of the 830 ±30 Ma Zambezi Belt, near the transition zone into the Neoproterozoic Mozambique Belt. The Complex is located just south of the Sanangoe Shear Zone where Mesozoic and Late Palaeozoic cover rocks obscure much of the region. Country rocks immediately in contact with the Tete Complex include amphibolitic gneiss, graphite-bearing marble, calcsilicate gneiss, muscovite and biotite schist and quartzite of the Chidue Group. The Tete Complex may have been intrusive into the Chidue Group, although there is evidence inferring tectonic emplacement. Those few contact exposures that exist are equivocal. Some of the rocks within the Tete Complex have been affected by metamorphism up to amphibolite grade, although large proportions of the rocks retain pristine magmatic mineralogy and texture. The Tete Complex contains mafic, ultramafic and anorthositic rocks, dolerite dykes and minor Fe-Ti oxide-rich rocks that occur as rubble. Pyroxenite occurs as thin (<1-2 m), cumulate layers within gabbroic rocks. Most exposed anorthositic rocks occur in the Nyangoma area in the eastern part of the Tete Complex. The anorthosites and leucotroctolites are massive, coarse grained (2-3 cm), and contain plagioclase (An47-An57) megacrysts up to 10 cm in length, interstitial olivine (Fo59-Fobs) and orthopyroxene (En59- En75, mean A1203 = 1.84 wt.%) rimmed by clinopyroxene (mean = Wo 46En38Fs i6), pyrite and Fe-Ti oxides. Secondary biotite, iddingsite, epidote and green spinet are present. The stable coexistence of olivine and plagioclase limits the depth of emplacement to <7-8 kbar, or <20- 25 km; a relatively shallow level of emplacement is favored by the generally fine grain size of the gabbroic and doleritic rocks. Compositions of coexisting plagioclase and mafic silicates (orthopyroxene and olivine) are similar to those of massif-type anorthosites. Previously unmapped meta-anorthosite occurs along the western and northern margin (within the Sanangoe Shear Zone) of the Tete Complex and has been metamorphosed to amphibolite grade. The rock contains plagioclase (An38-An39), with the more Ab-rich compositions related to the formation of garnet (mean = A1m67GrotsPYI6Sp2). Metamorphic orthopyroxene (Enso-En53), clinopyroxene (mean = Wo37En38Fs25), mizzonitic scapolite (Me63), amphibole, biotite and apatite are present. High Cl contents in amphibole, scapolite and biotite (e.g., up to 4.7 wt. % in amphibole), suggest that a Cl-rich metamorphic fluid infiltrated the western margin of the Tete Complex. Olivine melagabbro from the north-central part of the Tete Complex contains plagioclase (An70-An26), olivine (Fo82-Fos4) and clinopyroxene (mean = WanEn1Fs0.2, mean A1203 = 2.56 wt. %), with primitive compositions compared to those in Nyangoma anorthositic rocks and pyroxenites. Pyroxenites are modally dominated by clinopyroxene (mean = Wo46-48En36-39Fsi3-18) with accessory interstitial plagioclases (Ano-An45) and discrete and exsolved orthopyroxenes (En 56-En75). Clinopyroxenes with high A1203 contents up to 9 wt. % are similar to high-Al pyroxene megacrysts. One sample of pyroxenite contains orthopyroxene (En56-En60) and plagioclase (An40-An45) with more evolved compositions compared to those in Nyangoma anorthositic rocks and olivine melagabbro. Normal Fe4- and Na-enrichment trends accompanying fractionation from magmas that may be common to the Nyangoma anorthositic rocks, pyroxenites and olivine melagabbro, are associated with an increase in Al relative to Cr along a line of nearly constant relative Ti content. Gabbro contains olivine and plagioclase crystals that are commonly zoned, thus ranging widely in composition (Fool -Fos°, Anss-Ans2)• Clinopyroxene (mean = Wo36En47Fsi6) constitutes ca. 34 modal % of gabbro. New whole-rock (Nyangoma anorthosite and leucotroctolite) and mineral (plagioclase, clinopyroxene and orthopyroxene) Sm-Nd isotopic data yields ages between 975 ±33 Ma and 1041 ±131 Ma. The igneous crystallization age of the anorthositic rocks is estimated at 1025 ±79 Ma (9-point whole-rock regression). Rb-Sr isotopic compositions for whole-rock samples reveal no meaningful age relationships. Initial Nd isotopic compositions (calculated at 1.0 Ga) correspond to E Nd values between +3.5 and +4.5 (mean = +4.1) with Is, = 0.70276 — 0.70288 (mean = 0.70282), both inferring magmatic derivation from a depleted mantle source, possibly with little or no contamination by Archaean crustal components. TDM model ages range between 1074 and 1280 Ma (mean = 1148 Ma). There is a striking similarity between the Tete Complex anorthosites and those of SW Madagascar in terms of Nd isotopic compositions and the nature of country rocks; in both regions the anorthosites were emplaced either magmatically or tectonically into shelf-type supracrustal metasediments (marbles, quartzites, graphitic schists, etc.). Anorthosites intruded similar country rocks in Draining Maud Land, eastern Antarctica. Although anorthosites from Mozambique and Madagascar share a common depleted mantle signature with little or no contamination by Archaean crustal components, a direct stratigraphic correlation between these two areas (and possibly eastern Antarctica), awaits further geological and geochronological data.
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Siebert, Stefan John. "Vegetation on the ultramafic soils of the Sekhukhuneland Centre of Endemism." Thesis, 2002. http://hdl.handle.net/2263/29756.
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