Dissertations / Theses: 'Sr/Nd isotopes'

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Bayon, Germain. "An investigation into ND and SR isotopes in marine sediments and their application to paleoceanography." Thesis, University of Southampton, 2002. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.250079.

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Partey, Frederick Kenneh. "SOURCE OF FLUORINE AND PETROGENESIS OF THE RIO GRANDE RIFT TYPE BARITE-FLUORITE-GALENA DEPOSITS." Miami University / OhioLINK, 2004. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=miami1092262697.

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Munier, Thomas. "Évolution des conditions d’altération et des paléoclimats au cours de l'intervalle Albien-Santonien (113-83 Ma) : apports des minéraux argileux et de la géochimie." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2023SORUS156.pdf.

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Abstract:

L’intervalle Albien-Santonien (~113-83 Ma) est une période charnière dans l’histoire du Crétacé. Cet intervalle est caractérisé par un fort taux de production de croûte océanique, associée à la dislocation de la Pangée et par une activité importante des provinces magmatiques. Ces conditions engendrent une augmentation notable de la pCO2 (Arthur et al., 1985) et une hausse progressive des températures océaniques jusqu’au maximum thermique mi-Crétacé, enregistré à la limite Cénomanien/Turonien (~94 Ma). Ce maximum thermique est suivi, dès la fin du Turonien, par une baisse des températures et de la pCO2 (Linnert et al., 2014). La diminution du volcanisme, une production carbonatée accrue et un stockage de carbone organique important lors de l’événement océanique anoxique OAE 2 à la limite Cénomanien-Turonien participent à la diminution du CO2. Néanmoins l’altération des silicates peut également jouer un rôle dans cette baisse. L’étude de nouveaux forages, réalisés dans le cadre de la mission IODP 369 sur les marges sud et sud-ouest de l’Australie, couplés à d’anciens forages, obtenus lors des missions ODP 122 et 123 sur la marges nord-ouest, nous a permis d’étudier l’évolution des conditions d’altération durant cet intervalle aux moyennes et hautes latitudes dans une zone peu étudiée jusqu’à présent. Une étude détaillée, basée sur la minéralogie des argiles a été réalisée sur six sites dans le bassin de la Grande Baie (site U1512), le bassin Mentelle (sites U1513 et U1516), le bassin Carvarnon (sites 763 et 766) et la plaine abyssale d’Argo (site 765). Sur trois des sites étudiés (U1512, U1513 et 763), des observations au MEB et au MET et des analyses géochimiques (isotopie du Sr et du Nd, concentrations en éléments majeurs et traces) ont complété cette étude. Ces nouvelles données ont été comparées aux nombreux travaux déjà réalisés dans l’océan Atlantique et le domaine péri-téthysien. Au cours de l’intervalle Albien-Turonien, les assemblages de minéraux argileux sont caractérisés par une augmentation des proportions de smectites, observée sur l’ensemble des régions étudiées. Cette augmentation résulte de la combinaison de paramètres globaux et locaux. La stabilisation tectonique des marges africaines et nord-américaines réduit l’altération physique, ce qui entraine une diminution des proportions d’illites et de chlorites, et permet la mise en place de processus pédogénétiques favorisant la formation de smectites. L’altération préférentielle des roches volcaniques dès la fin du Cénomanien, mise en évidence par les mesures isotopiques du Sr et du Nd sur certains sites au large de l’Australie (U1513), entraine également une augmentation des smectites. Enfin, la hausse du niveau marin, enregistrée de l’Albien au Turonien inférieur et associé à un enrichissement en smectites, témoigne de l’influence de la sédimentation différentielle sur les cortèges argileux. L’intervalle Cénomanien/Turonien, caractérisé par une augmentation des kaolinites aux basses et moyennes latitudes de l’hémisphère nord, est marqué par des conditions plus hydrolysantes. Ces kaolinites sont abondantes dans les secteurs soumis aux contraintes tectoniques à la fin du Crétacé inférieur (Aptien-Albien). Ainsi, malgré un climat favorable à leurs formations, l’absence de ces kaolinites dans l’hémisphère sud caractérise l’influence de la topographie et la nécessité de bonnes conditions de drainage pour former ces argiles. L’intervalle Albien-Santonien est ainsi caractérisé par une intensification de l’altération chimique qui culmine au moment du maximum thermique mi-Crétacé. Cette hausse des conditions d’hydrolyse, découplée de l’altération physique, parait néanmoins insuffisante pour faire diminuer la pCO2 lors de ce maximum thermique. Il apparait alors que, malgré un climat favorable à l’hydrolyse, le haut niveau marin et l’aplanissement des masses continentales inhibent l’altération chimique des silicates qui ne tient plus son rôle de puits de CO2
The Albian-Santonian interval (~113-83 Ma) is a key period in Cretaceous history. This interval is characterised by a high seafloor spreading rate, related to the breakup of Pangea, and by a significant activity of large igneous provinces, which generate an increase in pCO2 (Arthur et al., 1985). These conditions lead to a progressive temperature increase until the mid-Cretaceous thermal maximum, recorded at the Cenomanian/Turonian boundary (~94 Ma). This latter is followed from the late Turonian by a decline in temperature and pCO2 (Linnert et al., 2014; Wang et al., 2014). A decrease of volcanic activity, an increase of carbonate production, and an enhanced organic carbon storage during the anoxic oceanic event OAE 2 (Cenomanian-Turonian boundary) are frequently cited to explain the pCO2 decline. However, silicate weathering can also be involved as a triggered mechanism for this decrease. The analyse of new boreholes, drilled during the IODP Leg 369 on the southern and southwestern margins of Australia, coupled with some old boreholes of the ODP Legs 122 and 123 on the northwestern margin, allowed us to investigate the evolution of weathering conditions during this interval at the middle and high latitudes in a poorly studied sector. A detailed work, based on clay mineralogy, has been done on six sites located in the Great Bay Basin (Site U1512), in the Mentelle Basin (sites U1513 & U1516), in the Carnarvon Basin (sites 763 & 766) and the Argo Abyssal Plain (Site 765), respectively. For 3 sites (U1512, U1513 and 763), these studies have been completed by SEM and TEM observations and geochemical analyses (Sr and Nd isotopic ratios and concentrations of major & trace elements). These new data have been compared to the several studies, already done in the Atlantic Ocean and in the peri-Tethyan domain. During the Albian-Turonian interval, the clay mineral assemblages are characterised by an increase in smectite proportions, observed over all the studied regions. This increase results from a combination of global and local parameters. The tectonic stabilisation of the African and North American margins reduces the physical weathering, which leads to a decrease in illite and chlorite proportions, and permits the implementation of pedogenetic processes, which favours the formation of smectites. The preferential weathering of volcanic rocks from the end of the Cenomanian, highlighted by Sr and Nd isotopic measurements on some sites of Australia (U1513) or Africa (959) margins, also results in a relative increase of smectites. Finally, the sea level rise, recorded from the Albian to the Lower Turonian and associated with an enrichment in smectites, highlights the influence of the differential settling process on clay assemblages. The Cenomanian-Turonian interval, characterised by an increase in the proportions of kaolinites at the low and middle latitudes of the Northern Hemisphere, is interpreted as marked by more hydrolysing conditions. These kaolinites are present only in sectors, where tectonic was active at the end of the Early Cretaceous (Aptian-Albian). Thus, despite a climate favourable to their formation, the absence of kaolinites in favour of smectites in the Southern Hemisphere characterizes the influence of topography and good drainage conditions to form these minerals. The Albian-Santonian interval is thus characterised by an increase in chemical weathering that was maximal at the mid-Cretaceous thermal maximum. Nevertheless, this increase in hydrolysing conditions, associated to the denudation of the continental landmasses, seems to be insufficient to cause the pCO2 decrease during this thermal maximum. It appears then, despite a climate favourable for hydrolysis, high sea level and flattening of the continental masses prevent the chemical weathering of silicates which cannot regulate pCO2

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Lahd, Geagea Majdi. "Caractérisation chimique et isotopique des aérosols organiques/inorganiques et détermination de l'impact de la pollution atmosphérique sur l'environnement urbain." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2007. http://www.theses.fr/2007STR1GE14.

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Abstract:

Des écorces d'arbres et des aérosols ont été analysés pour déterminer la pollution par les métaux dans l'environnement urbain en utilisant les isotopes. Cette étude s'est focalisée sur trois aspects: 1) La composition isotopique du fond "naturel" dans la vallée du Rhin, les montagnes des Vosges et les Alpes Centrales (Suisse). 2) Les caractéristiques des terres rares et des isotopes du Pb, Sr, Nd des émissions d'une aciérie. 3) Le traçage des émissions industrielles dans un environnement urbain en utilisant les isotopes de Pb, Sr et Nd. Les poussières provenant des principales sources de pollution (incinérateurs, centrale thermique, aciérie) et les suies provenant des voitures et des bateaux ont été analysées. Les sources industrielles montrent des valeurs en εNd et en 87Sr/86Sr bien variables. Les aérosols collectés dans le centre urbain de Strasbourg montrent l'influence des différentes sources industrielles et naturelles
The aim of this study was to determine the heavy metal pollution in the urban environment of Strasbourg and Kehl with help of isotopes. This study focused on three aspects: 1) The « natural » background isotopic composition in the Rhine Valley, Vosges Mountains and the Central Swiss Alps. 2) The REE characteristics and Pb, Sr and Nd isotopic compositions of steel plant emissions. 3) Tracing of industrial aerosol sources in an urban environment using Pb, Sr and Nd isotopes. Filter dust of the principal pollutant sources (waste incinerators, thermal power plant, and steel plant) and soot of car and ship exhaust have been analyzed. The industrial sources have variable εNd values and 87Sr/86Sr ratios. PM10 collected in the urban centre of Strasbourg show the influence of different industrial and natural sources

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Wei, Ran [Verfasser]. "Application of Sr-Nd-Pb isotopes to the late quaternary paleoceanography of the Atlantic Ocean / Ran Wei." Mainz : Universitätsbibliothek Mainz, 2016. http://d-nb.info/1120442559/34.

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Moragues, Quiroga Cristina. "Water mixing processes in the critical zone : evidence from trace elements and Sr-Nd-Pb-U isotopes." Thesis, Strasbourg, 2018. http://www.theses.fr/2018STRAH002.

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Abstract:

Les fonctions hydrologiques de captage, stockage et rejet d’eau ont des signatures géochimiques dans les cours d'eau reflétant énormément celles trouvées dans les compartiments de la zone critique. Ces signatures sont fortement contrôlées par des processus bio-géophysico-chimiques produits dans l'interface régolite-plante. Jusqu'à présent, les recherches sur régolithes et processus hydrologiques sont restées largement découplées - conduisant à une utilisation généralisée de traceurs non conservateurs d'origines multiples, bloquant ainsi notre capacité à identifier les sources et les voies d'écoulement d’eau. Nous étudions ici le mélange d'eau dans la subsurface à travers un portefeuille unique de traceurs (éléments traces et isotopes O-H-Sr-Nd-Pb-U) permettant d'étudier les processus d'évolution du régolithe et le transport des solutés dans la zone critique. Nous signalons l'intérêt de cette approche pour renforcer la caractérisation des sources et voies d'écoulement d’eau
Catchment hydrological functions of water collection, storage and release have geochemical signatures in stream water largely mirroring those found in critical zone compartments. These signatures are strongly controlled by the different bio-geo-physico-chemical processes that occur within the regolith-plant interface. Until now, investigations into the critical zone’s regolith and hydrological processes research have largely remained uncoupled –leading to a widespread use of non-conservative tracers with multiple origins and thereby stymieing our capability for identifying water pools and flow paths. Here we study the mixing of water in the subsurface through a unique portfolio of complementary groups of tracers (trace elements O-Hand Sr-Nd-Pb-U isotopes) which enables investigating regolith evolution processes and solutes transport within the critical zone. We report the interest of this approach to strengthen water flowpaths and end-members characterization

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Meng, Qing. "Geochemistry and Sr-Nd-Pb-Os isotope systematics of peridotites from the Sulu ultrahigh-pressure metamorphic belt, Eastern China." Miami University / OhioLINK, 2009. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=miami1250045812.

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Romeur, Monique, and René Maury. "Séries magmatiques arc et arrière-arc de la Sonde : nature des sources impliquées (éléments en trace et isotopes Sr-Nd-Pb)." Brest, 1991. http://www.theses.fr/1991BRES2006.

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Abstract:

Les volcans quaternaires arriere-arc de java presentent une importante variabilite dans la composition petrologique de leurs produits et dans leur distance par rapport a la fosse. Les laves des ces volcans montrent des caracteristiques en elements en trace typiquement orogeniques, compatibles avec une origine liee a la subduction. Elles ont des compositions isotopiques pb et sr un peu plus faibles que celles des magmas d'arc; les compositions isotopiques du nd sont similaires dans les deux types de magma. Deux correlations compositions isotopiques du nd-rapports th/ta sont mises en evidence: l'une comprend les laves arriere-arc; la seconde les magmas d'arc. A l'aide de ces correlations, trois zones geochimiques ont ete reconnues: un domaine arc, un domaine arriere-arc et un domaine intermediaire comprenant les volcans situes geographiquement entre l'axe de l'arc et les volcans arriere-arc. On propose que les magmas d'arc resultent du melange entre une source murb appauvri (comportant les caracteristiques dupal) et les fluides issus de la plaque subductee. Un melange entre un manteau morb enrichi en elements hygromagmaphiles (contamine par la fusion de croute oceanique subductee, sumatra) et les sediments subductes (par l'intermediaire de fluides metasomatiques) (java) genere les magmas arriere-arc. Les magmas intermediaires sont le resultat d'un melange entre les sources des domaines arc et arriere-arc. Un modele de repartition de ces sources est propose: il est compatible avec la remontee d'un manteau enrichi (domaine arriere-arc) dans un manteau appauvri superficiel (domaine arc)

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Marques, Rodson de Abreu. "Litogeoquímica, geocronologia (U-Pb) e geoquímica isotópica (Sr-Nd) dos granitoides do Domínio Cambuci (Faixa Ribeira) na região limítrofe dos Estados do Rio de Janeiro e Espírito Santo." Universidade do Estado do Rio de Janeiro, 2015. http://www.bdtd.uerj.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=8830.

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Abstract:

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Os granitoides do Domínio Cambuci, na região limítrofe entre os estados do Rio de Janeiro e Espírito Santo, foram separados em quatro principais grupos: (1) Complexo Serra da Bolívia (CSB) - Ortogranulitos e Ortognaisses Heterogêneos; Ortognaisse Cinza Foliado; e charnockitos da Região de Monte Verde (2) Leucogranitos/leucocharnockitos gnaissificados da Suíte São João do Paraíso (SSJP) (3) Granito Cinza Foliado (4) Leucogranito isotrópico. O CSB é caracterizado pelo magmatismo de caráter calcioalcalino do tipo I, oriundo em ambiente de arco vulcânico (Suíte Monte Verde) e retrabalhamento crustal (ortogranulitos leucocráticos). O Ortogranulito esverdeado fino, é considerado no presente estudo como rocha do embasamento para o Terreno Oriental, cristalizada durante o paleoproterozoico - Riaciano (2184,3 21 Ma) e recristalizada durante o evento metamórfico Brasiliano no neoproterozoico - Edicariano (607,2 1,5 Ma), cuja idade TDM é de 2936 Ma. O Ortogranulito leucocrático médio cristalizou-se no neoproterozoico Edicariano (entre 592 e 609 Ma) e idade TDM ca. 2100 Ma, ao qual apresenta registro de herança no paleoproterozoico. A Suíte Monte Verde caracteriza-se por um magmatismo calcioalcalino e a Suíte Córrego Fortaleza, por um magmatismo calcioalcalino de alto K, ambas com assinatura de arco magmático. Registram dois pulsos magmáticos, em no Neoproterozoico - Edicarano: um em 592 2 Ma, idade do charnoenderbito, com idade TDM 1797 Ma, e outro em 571,2 1,8 Ma (injeção de um charnockitoide). Para todas as rochas do CSB são registradas feições protomiloníticas, miloníticas e localmente ultramiloníticas. Os dados geoquímicos indicam que os granitoides da SSJP são da série calcioalcalina de alto K, gerados no Neoproterozoico (idades que variam desde 610,3 4,7 Ma até, 592,2 1,3 Ma. As idades TDM revelam valores discrepantes para duas amostras: 1918 Ma e 2415 Ma, sugerindo que tenham sido geradas de diferentes fontes. O Granito Cinza Foliado é da Série Shoshonítica, metaluminoso do tipo I e, de ambiência tectônica de granitos intraplaca. Entretanto, poderiam ter sido fomados em ambiente de arco cordilheirano, havendo contaminação de outras fontes crustais. Fato este pode ser confirmado pelas as idades TDM calculadas ≈ 1429 1446 Ma. O Leucogranito isotrópico ocorre em forma de diques de direção NW, possui textura maciça e é inequigranular. Dados geoquímicos revelam que são granitoides metaluminosos do tipo I da série shoshonítica, e, de acordo com a ambiência tectônica, são granitos intraplaca. O Leucogranito Isotrópico representa o magmatismo pós-colisional ao qual ocorreu entre 80 a 90 Ma de anos após o término do evento colisional na região central da Faixa Ribeira. O Leucogranito Issotrópico cristalizou-se no cambriano (512,3 3,3 Ma e 508,6 2,2 Ma) e com idades TDM ca. 1900
The granitoids of Cambuci Domain, situated between Rio de Janeiro and Espírito Santo states, were divided into four main groups: (1) Serra Bolivia Complex (CSB) - Heterogeneous Orthogranulites and Orthogneisses; Grey Fine grained Orthogneiss; and charnockites of Monte Verde Region (2) leucogranites / leucocharnockites gness of the São João do Paraíso Suite (SSJP) (3) Grey Foliated Granite (4) Isotropic Leucogranite. The CSB is characterized by type I calc character of magmatism, generate in volcanic arc environment (Monte Verde Suite) and crustal reworking (Leucocratic ortogranulites). The Fine grained Greenish, is considered in this research as the embasement rock for the Oriental Terrain, crystallized during the Paleoproterozoic - Riacian (2184.3 21 Ma) and recrystallized during in the metamorphic event in the Neoproterozoic - Edicarian (607.2 1.5 Ma), whose TDM age is 2936 Ma. The Medium grained Leucocratic Ortogranulite was crystallized in the Neoproterozoic - Edicarian (between 592 and 609 Ma) and its TDM age is ca. 2100 Ma, which features heritage record in the Paleoproterozoic. The Monte Verde Suite is characterized by a magmatism calcialcalin and the Córrego Fortaleza Suite, magmatism calc-alkaline high K, both show magmatic arc signature. Records two magmatic pulses in a sample (JP-RM-08A) in the Neoproterozoic - Edicaran: the first one in 592 2 Ma, and TDM age 1797 Ma, and the second one in 571.2 1.8 Ma (injecting a charnockitoids). For all CSB rocks, protomylonítics, Mylonitic and locally ultramilonítics features were portrayed. Geochemical data show these SSJP granitoids are the calc-alkaline series of high-K, crystallyzed in Neoproterozoic (ranging from 610.3 4.7 Ma to 592.2 1.3 Ma). TDM ages show outliers in two samples: 1918 Ma and 2415 Ma, suggesting that have been generated from different sources. The Gray Foliated Granite belongs to the shoshonitic series, type I and metaluminous and are intraplate granites. However, could have been formed into arc cordilheirano, with crustal contamination of other sources. This fact would be confirmed by the TDM ages calculated ≈ 1429 - 1446 Ma. The Isotropic Leucogranite occurs in the form of dykes, NW direction, has massive texture and is inequigranular. Geochemical data show these granitoids are metaluminous the type I shoshonitic series. They are intraplate granites. The Isotropic Leucogranite represents the post-collisional magmatism which took place between 80 and 90 Ma years after the collisional event in central sector of Ribeira Belt. It is crystallized in the Cambrian (512.3 3.3 Ma e 508.6 2.2 Ma) and TDM ages, ca. 1900 Ma

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Imbert, Stulc Anna. "Provenances géographiques des bois de la cathédrale de Notre-Dame de Paris. Compositions élémentaires et isotopiques en Sr et Nd : effet de la carbonisation, référentiels régionaux et applications." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2023SORUS594.pdf.

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Abstract:

La charpente de la cathédrale de Notre-Dame de Paris a failli disparaître lors de l’incendie qui l’a ravagé dans la journée du 15 avril 2019. Les vestiges des bois calcinés sont certes sans intérêt pour la reconstruction du bâtiment, mais ils recèlent en eux l’histoire d’un chantier qui s’est déroulé il y a plus de 800 ans. L’étude de ces archives archéologiques est ainsi une opportunité extraordinaire d’en apprendre plus sur son déroulement et sur la relation entre la société et la forêt au Moyen Âge Central (XIe-XIIIe siècles). Une des questions qui permettrait de mieux comprendre la gestion sylvicole et le commerce de bois à cette époque est celle de la provenance des bois. Cette thèse a pour but de préciser l’origine des bois utilisés pour la construction de la charpente avec l’aide des traceurs géochimiques, en particulier la composition multi-élémentaire et les rapports isotopiques du strontium (Sr) et néodyme (Nd) dans le bois. L’intérêt de ces traceurs est de discriminer des sites en fonction des contextes géologiques et pédologiques différents. Au cours de son développement, l’arbre absorbe des nutriments d’origine minérale qui sont en partie transférés dans les parois cellulaires du bois. Les teneurs en nutriments et leurs signatures isotopiques dans le bois reflètent celle des roches et sols sur lesquels l’arbre a poussé. Cette approche est appliquée ici pour la première fois sur le bois archéologique carbonisé. Avant de procéder à l’identification de l’origine des bois de Notre-Dame, 1) la conservation des traceurs géochimiques au cours de la carbonisation a été vérifiée expérimentalement, et 2) un référentiel des signatures multi-élémentaires et isotopiques dans des bois actuels a été réalisé à l’échelle du bassin versant de la Seine. L’exposition à la haute température n’a pas affecté la composition isotopique du Sr et Nd, mais a provoqué une volatilisation et la perte d’une partie des éléments. Des traceurs élémentaires ont été sélectionnés à partir des rapports d’éléments thermostables i.e., ceux dont la baisse de concentration a été négligeable (< 20 % à 800 °C). Le référentiel a été constitué à partir de 12 sites forestiers, chacun représentant un type de substrat spécifique, l’ensemble couvrant la diversité géologique et pédologique du bassin versant de la Seine. L’origine des bois actuels a pu être retracée avec une précision d’environ 80 % et la discrimination des sites s’est avérée fortement contrôlée par le rapport isotopique 87Sr/86Sr, et les rapports élémentaires Sr/Ca et Nd/Ca. Des bois archéologiques provenant de la charpente de Notre-Dame ont été caractérisés selon leur phase d’approvisionnement et leur signatures géochimiques ont été comparées entre elles, et avec celles des forêts référentielles. Les signatures géochimiques de la plupart des bois médiévaux sont caractéristiques des peuplements sur des sols limoneux profonds, en accord avec l'origine affirmée par des sources historiques, au sud-est de Paris
The wooden framework of the Notre-Dame de Paris Cathedral was almost destroyed by fire on April 15, 2019. Although the remains of the charred timbers are not of interest for the reconstruction, they conceal more than 800 years of the monument’s history. Their investigation thus constitutes an extraordinary opportunity to shed light on the construction techniques and relationships between society and forest resources during the Central Middle Ages (11th-13th centuries). A key point to better understand past forestry management and timber trade is the provenance of the timber woods. The aim of this work is to determine the geographical origin of the wood used to build the Notre-Dame's framework with the help of geochemical tracers, in particular the multi-elemental composition and isotope ratios of strontium (Sr) and neodymium (Nd). The strength of geochemical source tracing relies on the ability to discriminate sites based on their geological and soil contexts. During growth, trees absorb mineral-derived nutrients which are partially transferred to the wood cell walls. The abundance and isotopic signature of these mineral-derived nutrients in wood thus reflect those of rocks and soils on which the tree grew. This approach is applied here for the first time to carbonized archeological wood. Before proceeding to identification of the origin of the Notre-Dame timber woods, 1) the preservation of geochemical signals during carbonization was verified experimentally, and 2) a referential database of multi-elemental and Sr-Nd isotopic signatures in modern wood was built at the scale of the Seine River catchment. Although the carbonization led to volatilization and loss of some of the studied elements, it did not affect Sr and Nd isotopic composition of charred wood. Additionally, reliable elemental tracers for provenance were selected on the basis of the ratios of thermostable elements i.e., those whose decrease in concentration was negligible (< 20% at 800°C). The geochemical tracers were tested on modern wood from the 12 referential forests, each representing one type of substrate characteristic of the Seine River catchment area. Determination of the origin of modern wood could be achieved with an accuracy of around 80% and was strongly controlled by the 87Sr/86Sr isotope ratio, as well as by the Sr/Ca and Nd/Ca elemental ratios. The carbonized timbers from the Notre-Dame framework were characterized for cutting dates of trees and their geochemical signatures were compared with one another, and with those of wood from the referential forests. The geochemical signatures of most of the medieval woods were found to be characteristic of forest stands growing on deep silty soils, in agreement with findings from historical archives pointing towards an origin of the timbers in the south-east of Paris

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Santos, Gustavo Macedo de Paula. "Quimioestratigrafia isotópica (C, O, Sr) e geocronologia (U-Pb, Sm-Nd) das rochas da Formação Sete Lagoas, Grupo Bambuí." Universidade de São Paulo, 2013. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44141/tde-10022014-110652/.

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Abstract:

Idades radiométricas absolutas recentemente publicadas levantaram questões sobre a evolução deposicional da Formação Sete Lagoas (FSL). Esta unidade é composta predominantemente por carbonatos com rochas siliciclásticas subordinadas e constitui a unidade basal do Grupo Bambuí, sobreposta aos depósitos glaciogênicos da Formação Jequitaí no Cráton São Francisco (CSF). Este estudo combina quimioestratigrafia isotópica (C, O e Sr) e geocronologia (U-Pb e Hf em zircão detrítico e Sm-Nd em rocha total) em amostras de cinco seções da FSL na região de Lagoa Santa, MG, sul do CSF, com a finalidade de responder a tais questionamentos. As seções Vespasiano (VS) e Ana Paula (AP) são constituídas por calcários cinzas e dolomitos beges, com altos teores de sedimentos terrígenos e pobres em matéria orgânica. Os valores de \'delta\'\'POT.13C\' mais representativos do ambiente deposicional oscilam em uma estreita faixa ao redor de 0%o. Estes dados permitem posicionar estas seções na primeira sequência deposicional da FSL, acima dos carbonatos de capa Sturtianos (~740 Ma) da base desta unidade. As seções Bairro da Lapinha (BL), Pedra do Baú (BAU) e Parque da Gruta da Lapinha (PGL) são compostas por calcários de coloração cinza escura a negra, pobres em sedimentos detríticos e ricos em matéria orgânica. São caracterizados por valores de \'delta\'\'POT.13\' C bastante positivos (> 6%o) e razões \'87 ANTPOT.Sr\'/\'86 ANTPOT.Sr\' próximas de 0,7075. Estas seções estão posicionadas na segunda sequência deposicional da FSL. Zircões detríticos foram separados de três amostras de marga das seções VS, AP e PGL e datados pelo método U-Pb. Os resultados indicam que os sedimentos siliciclásticos da FSL na área de estudo provêm de fontes de longa residência crustal do Orógeno Araçuaí-Oeste Congo. A população expressiva mais jovem tem 557 Ma e determina a idade máxima de deposição para a segunda sequência da unidade e para a maior parte do Grupo Bambuí. Além disso, grãos de zircão concordantes mais jovens com idades de 537 ± 4 Ma e 506 ± 7 Ma para a primeira e segunda sequência, respectivamente, refutam a existência de um hiato deposicional expressivo entre as duas sequências, como recentemente proposto, e endossam uma idade deposicional do limite Ediacarano/Cambriano para a FSL. Se existe uma discordância, esta está posicionada entre os carbonatos de capa Sturtianos e as seções com valores de \'delta\'\'POT.13\'C\' ao redor de 0%o. Estas idades indicam que grande parte do Grupo Bambuí foi depositada em uma bacia de foreland, após o fechamento do Oceano Adamastor que culminou com a edificação da Faixa Araçuaí a leste do CSF. As razões \'87 ANTPOT.Sr\'/\'86 ANTPOT.Sr\' obtidas nos carbonatos da FSL contrastam com as recentes curvas de evolução de Sr para os oceanos, especialmente no Cambriano, quando razões maiores que 0,7085 são esperadas. É provável que esta unidade tenha sido depositada em um mar epicontinental restrito e a correlação global por meio de isótopos de Sr não é confiável nestes casos.
Recently published geochronological data has arisen questions on the Sete Lagoas Formation (SLF) depositional evolution. This unit is mainly composed by carbonate rocks with subordinated pelitic intercalations and represents the basal unit of the Bambuí Group, which overlies the glacial deposits of the Jequitaí Formation in the São Francisco Craton (SFC). This study combines isotope chemostratigraphy (C, O, Sr) and geochronology (U -Pb and Hf on detrital zircons and Sm-Nd on whole rock samples) in five sections of the SLF in the Lagoa Santa (MG) region, southern part of SFC, in order to answer such questions. Vespasiano (VS) and Ana Paula (AP) sections are composed by gray limestones and beige dolostones, with high contents of detrital sediments and poor in organic matter. The most representative \'delta\'\'POT.13C\' values obtained oscillate within a narrow range around 0%o. These data allow positioning these sections in the first depositional sequence of the SLF, above the basal Sturtian cap carbonates (~740 Ma) of this unit. Bairro da Lapinha (BL), Pedra do Baú (BAU) and Parque da Gruta da Lapinha (PGL) sections comprises dark gray to black limestones, with low detrital sediments contents and rich in organic matter. They are characterized by very positive \'delta\'\'POT.13\'C values (> 6%o) and \'87 ANTPOT.Sr\'/ \'86 ANTPOT.Sr\' ratios close to 0.7075. These sections belong to the second sequence of the SLF. Detrital zircons were retrieved from three marl samples from sections VS, AP and PGL and dated by the U-Pb method. The results indicate that the siliciclastic sediments of the SLF come from sources of long crustal residence time located in the Araçuaí-West Congo Orogen. The youngest population is 557 Ma aged and sets the maximum depositional age for the second sequence of SLF and most of the Bambuí Group. Furthermore, younger concordant zircon grains with ages of 537 ± 4 Ma and 506 ± 7 Ma for the first and second sequence, respectively, refute the hypothesis of a major sedimentation gap between the sequences, as recently proposed, and endorse an Ediacaran/Cambrian age for the SLF. If such gap does exist, it lies between the Sturtian cap carbonates and the sections with \'delta\'\'POT.13\' C around 0%o. These ages also indicate that the deposition of most of the Bambuí Group took place in a foreland basin, after the closure of the Adamastor Ocean which led to the edification of the Araçuaí Belt to the east of the SFC. The \'87 ANTPOT.Sr\'/ \'86 ANTPOT.Sr\' ratios obtained on the SLF carbonates contrast with the recently proposed Sr evolution curves, especially for the Cambrian, from where ratios higher than 0.7085 would be expected. It is possible that the SLF was deposited on a restricted eipiric sea and global correlations based on Sr isotopes are not reliable in such cases.

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Le, Quilleuc Meryll. "Caractérisation élémentaire et isotopique (Sr et Nd) des dépôts d'aérosols sahariens sur la marge sénégalaise : implications pour la signature géochimique des sources." Thesis, Lille 1, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1R075.

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Abstract:

Les aérosols désertiques émis dans les régions arides et semi-arides constituent un élément actif du système climatique global. En effet, de par leurs propriétés optiques et leur rôle dans les processus de nucléation dans l’atmosphère, ils ont un impact sur le bilan radiatif et le cycle hydrologique. Ils ont également une influence sur les cycles biogéochimiques marins et continentaux par l’apport de micro-nutriments dans les régions où ils se déposent. Par ailleurs, les aérosols désertiques sont des indicateurs des changements paleo-environnementaux dans les archives sédimentaires. L’impact de l’aérosol minéral dans le système climatique dépend de la quantité de particules émises dans l’atmosphère, de leur distribution granulométrique et de leur composition géochimique. Ces paramètres sont cependant souvent insuffisamment quantifiés, en particulier dans la région du Sahara et du Sahel (plus importante source au monde), du fait des très nombreuses zones d’émission et de leur caractère intermittent. Les caractéristiques des retombées de l’aérosol saharien sont singulièrement mal connues ; celles-ci sont pourtant essentielles pour estimer son impact sur les cycles biogéochimiques, faire le lien avec les dépôts sédimentaires, et contraindre les modèles atmosphériques de transport. Une étude de dépôts éoliens a été réalisée sur la côte sénégalaise dans l’objectif d’améliorer nos connaissances sur la composition chimique des aérosols transportés sur la marge ouest africaine et la signature chimique des régions sources. Dans ce cadre, un capteur passif a été mis en place en 2006 à Mbour, permettant de construire une série temporelle continue de dépôts d’aérosols désertiques avec un pas d’échantillonnage d’une semaine ou moins. La composition élémentaire de la fraction silicatée inférieure à 30µm de 221 échantillons de dépôts a été déterminée (incluant une série continue de deux ans entre 2013 et 2015), ainsi que les rapports isotopiques du strontium (Sr) et du néodyme (Nd) de 63 de ces échantillons. En parallèle, une étude des sources alimentant notre site d’étude a été réalisée à l’aide de l’indice satellite IDDI et de rétrotrajectoires de masse d’air (HYSPLIT). L’étude de la série continue de dépôts 2013-2015 a révélé une grande variabilité dans la composition chimique des particules, suggérant une importante diversité géochimique des sources. Cette série temporelle a permis de mettre en évidence des changements saisonniers du flux et de la composition chimique, en lien avec les changements de provenance et de transport des particules entre la saison sèche (hiver-printemps) pendant laquelle les aérosols sont apportés par les alizés qui balayent le continent ouest-africain, et la saison humide (été) au cours de laquelle les dépôts résultent en partie du lessivage par les précipitations de particules transportées à haute altitude dans la Saharan Air Layer (SAL)
Mineral aerosols emitted in arid and semi-arid regions of the Earth represent an active element of the global climate system. In fact, due to their optical properties and their role in nucleation processes in the atmosphere, they have an impact on the radiative budget and the hydrological cycle. They also take part in many biogeochemical cycles in the ocean and on land through the input of micro-nutriments in regions where they are deposited. Mineral dust is also an indicator of paleo-environmental conditions changes in sedimentary archives. Mineral dust impact in the climate system depends on the amount of particles transported in the atmosphere, on their grain size distributions and on their geochemical compositions. Yet, these characteristics are often insufficiently quantified, particularly in the vast Sahara-Sahel domain (the largest source worldwide), due to the numerous emissions areas and to their intermittency. The characteristics of Saharan dust deposits are especially poorly constrained, although they are essentials to estimate the dust impact on biogeochemical cycles, to make the connection with sedimentary deposits, and to validate dust transport model outputs. A study of eolian deposits was carried out on the Senegalese coast in order to improve our knowledge of the chemical composition of mineral aerosols transported over the West African margin and of the geochemical signature of the source regions. For this purpose, a passive collector was set up in 2006 at Mbour, allowing the build up of a long continuous time series dust deposits with a sampling resolution of a week or less (down to 24h). Elemental composition (major and trace elements) of the <30µm carbonate-free, silicate fraction of 221 dust deposit samples was determined (including a two-year continuous time series between March 2013 and February 2015), as well as the Sr and Nd isotopic ratios for 63 of them. Concurrently, investigations on the sources feeding our sampling site were conducted with the help of the IDDI satellite product as well as air masses backtrajectories calculated with the HYSPLIT model. The study of the 2013-2015 continuous time series of dust deposits revealed a large variability in the chemical composition of the dust, suggesting an important diversity in the geochemistry of the contributing sources. This long time series brought to light marked seasonal changes, both in the mass flux and the chemical composition, that can be linked to changes in provenance and transporting wind systems between the dry season (winter-spring) during which aerosols are transported in the trade winds that sweep across West Africa, and the wet season (summer) when dust deposit result to some degree from the scavenging by precipitations of dust transported at high altitude in the Saharan Air Layer (SAL)

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Briot, Danielle. "Génèse d'une série alcaline intraplaque continentale : étude géochimique (éléments traces et isotopes SR-ND-O) du volcan des Monts Dore (Massif central français)." Clermond-Ferrand 2, 1988. http://www.theses.fr/1988CLF21107.

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Abstract:

Le stratovolcan des Mont Dore (massif central français) est caractérisé par l'existence d'une caldera, par l'abondance des laves de composition globalement intermédiaire trachyandesitique et par la coexistence de laves sur- et sous-saturées. Il s'est édifié en deux temps. De 3 a 1;5 ma, l'activité se concentre au niveau des volcans septentrionnaux (Mont Dore s. S. , d'ordanche, aiguiller). Cette période est marquée par l'effondrement de la caldera de la haute-Dordogne et l'émission de rhyolites (ponces rhyolitiques de la grande nappe, dôme de la Gacherie. . . ). De 0;9 a 0;25 ma, le volcan du Sancy puis le massif adventif s'édifient au sud des structures précedentes. L'étude géochimique (isotopes du sr, du nd et de l'oxygène associes aux éléments en trace) des basaltes s. L. Met en évidence une évolution par cristallisation fractionnée d'olivine et de clinopyroxenes (+ ou - opaques) depuis les basanites jusqu'aux hawaiites. Les laves trachyandesitiques hétérogènes sont marquées par des déséquilibres minéralogiques, des phénomènes complexes de brassage mécanique de magmas, associés à l'assimilation de xenocristaux, de cumulats, de roches subvolcaniques et de socle. L'expulsion de fluides et des liquides résiduels lors de la cristallisation plus ou moins rapide des inclusions comagmatiques basiques et postérieurement à leur incorporation dans un magma trachytisque joue un rôle important dans la genèse d'inclusions particulières, préalablement interprérees comme des "liquides fractionnés". Au vu des données isotopiques, les trachyandesites basiques ne peuvent être le résultat d'un simple mélange abouti entre deux magmas. L'abondance des trachyandesites ne serait qu'un artefact dû aux processus de brassage mécanique de magmas de realimentation périodique des réservoirs magmatiques. Les données isotopiques sur les ponces et dômes rhyolitiques (**(87)sr/**(86)sr et **(143)nd/**(144)nd) excluent une origine par anatexie généralisée de la croute granitique mais montrent l'existence d'une contamination par la croute granito-gneissique. Les trachyphonolites et phonolites sont issus de la cristallisation fractionnée d'amphibole, de sphène et de feldspath potassique a partir des basanites et tephrites. Un modèle évolutif de réservoir magmatique dans la croute supérieure est proposé en fonction de l'âge, de la nature et de la répartition spatiale des produits émis en surface. A partir de quelques données géochimiques sur les peridotites et les basaltes du massif central et des données géophysiques disponibles, des esquisses de manteau sous cette région volcanisée sont également proposées

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Clarke, Christopher Angus Leo. "A Geochemical Exploration of the Sagehen Volcanic Centre, Truckee-Tahoe Region, California, U.S.A." Thèse, Université d'Ottawa / University of Ottawa, 2012. http://hdl.handle.net/10393/22899.

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Abstract:

The assemblage of ca. 6–4 Ma volcanic rocks exposed at the Sagehen Research station in the Truckee-Tahoe region of the northern Sierra Nevada, United States, is interpreted to be, within the Ancestral Cascades volcanic arc, a Lassen-type stratovolcano complex. Sagehen is of particular importance because it is one of the few Tertiary arc volcanic centres in California which has not been heavily glaciated during the Pleistocene. The volcanic rocks are variably porphyritic or aphanitic, including abundant plagioclase with clinopyroxene and amphibole. The rocks range from basalt to basaltic-andesite to andesite in composition. Basalts are olivineand clinopyroxene-bearing with minor phenocrysts of plagioclase. The basaltic-andesites are primarily pyroxene bearing while the andesites contain pyroxene-, plagioclase- and hornblende porphyritic phases. Sagehen arc lavas are calc-alkaline and enriched in the large ion lithophile elements and depleted in High Field Strength Elements. The basalts are depleted in Zr and Hf while the andesites are enriched with Zr and Hf relative to the middle rare earth elements. Compared to previously studied Ancestral Cascade arc samples, Sagehen region basalts have lower 143Nd/144Nd isotopic values that do not correspond to proposed mantle-lithosphere mixing lines, while the andesite samples appear to represent the interplay of these two components on a 87Sr/86Sr vs. 143Nd/144Nd. The trace element data and isotopic plots suggest that the melts that produced the basalts are from subduction modified mantle wedge peridotites that ponded near the base of the lithosphere similar to the generation of other subduction related calc-alkaline lavas along convergent continental margins. The andesitic samples appear to be the result of further modification through crustal assimilation as seen in the higher isotopic Sr contents in the andesites and Ce/Smpmn vs. Tb/Ybpmn plots. Finally, the proposed map units from Sylvester & Raines (2007) were found to contain various geochemical facies based on the samples collected indicating that some map units may have to be redefined or sub-divided.

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Labanieh, Shasa. "Géochimie de l'île de la Martinique aux Petites Antilles." Phd thesis, Grenoble 1, 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10116.

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Abstract:

L'île de la Martinique a connu l'histoire volcanique la plus complète de l'arc des Petites Antilles, de 25 Ma à l'actuel. L'hétérogénéité chimique et isotopique des laves de l'île est très importante non seulement par rapport aux autres îles de l'arc mais aussi par rapport aux autres arcs intra-océaniques. L'objectif de ces travaux est d'expliquer la variabilité géochimique des laves de la Martinique et de caractériser les processus de genèse des produits volcaniques émis sur l'île. Pour cela, nous avons effectué une étude géochimique approfondie (éléments majeurs, éléments traces, rapports isotopiques du Pb, Sr, Nd et Hf) sur des échantillons de laves représentatifs de toute l'histoire volcanique de la Martinique. Grâce à une collaboration avec Aurélie Germa et Xavier Quidelleur de l'université Orsay - Paris XI, l'étude géochimique a été couplée à une datation des laves par méthode K-Ar. Les laves martiniquaises forment des droites et hyperboles de mélanges entre pôles appauvris mantelliques et pôle enrichis crustaux. Il apparaît que deux mélanges distincts sont visibles, un premier mélange est formé par les laves « anciennes » (entre 25 et 7 Ma) et un deuxième mélange est formé par les laves « récentes » (entre 5 Ma et l'actuel). Les pôles mantelliques et les pôles crustaux impliqués dans les sources des magmas ne sont pas les mêmes avant et après 6 Ma. Ce changement de source est probablement lié au passage de la ride asismique qui a décalé la moitié nord de l'arc des Petites Antilles. L'origine de la signature crustale des laves martiniquaises est testée en comparant un modèle de mélange à la source entre des sédiments de la plaque plongeante et le coin mantellique et un modèle d'assimilation de la croûte de l'arc par les magmas mantelliques ascendants. Le modèle d'assimilation intra-crustale ne peut pas reproduire les tendances décrites par les laves alors que le modèle de mélange à la source le fait parfaitement. La comparaison entre les pôles crustaux impliqués dans les mélanges et les sédiments entrants dans la subduction indique qu'il n'y a pas de fractionnement entre le Pb, le Sr, le Nd et l'Hf ce qui implique que les sédiments sont probablement ajoutés à la source par fusion partielle et non par déshydratation. Le rapport La/Yb des laves martiniquaises apparait comme un proxy de la proportion de sédiments dans la source des magmas et non du taux de fusion partielle ou de la nature de la phase alumineuse du manteau bien que la fusion, de l'ordre de 10%, ait lieu dans la zone de stabilité du grenat. Le gradient géographique du rapport La/Yb au sein de l'île traduit donc un gradient géographique de la proportion de sédiments, et montre que la proportion de sédiments dans la source augmente avec l'éloignement à la fosse
Martinique Island has recorded the most complete history of the Lesser Antilles arc, from 25 Ma to present. The chemical and isotopic heterogeneity of the lavas is very large compared to other islands from the same arc and compared to other intra-oceanic arcs. The aim of this study is to explain the chemical and isotopic variability of Martinique lavas and to constrain the processes that took place during the genesis of volcanic products. We did a detailed geochemical study (major elements, minor elements and Pb, Sr, Nd and Hf isotopic ratios) of samples collected all over Martinique Island. Our geochemical study was coupled to precise dating of the same lavas by the K-Ar method through a collaboration with Aurélie Germa and Xavier Quidelleur from the University of Orsay-Paris XI. Martinique lavas define mixing trends between depleted and enriched end-members. Two significantly different trends can be distinguished, one defined by “old” lavas (between 25 and 7 Ma) and one defined by “recent” lavas (between 5 Ma and present). Both depleted and enriched end-members involved in the source of magmas differ before and after 6 Ma. The change of source most probably occurred when the subduction of an aseismic ridge shifted to the West the northern part of the arc. We evaluate the origin of the crustal signature of Martinique lavas through (a) a mixing model between slab sediments and mantle wedge and (b) a crustal assimilation model in which mantle-derived magmas are contaminated by the arc crust. The crustal-contamination model does not reproduce the trends defined by the Martinique lavas whereas the mixing model succeeds. A comparison between crustal end-members as constrained by the mixing trends, and local subducted sediments indicates that there is no decoupling between Pb, Sr, Nd and Hf implying that sediments are added to the mantle wedge through fusion and not dehydration. The La/Yb ratio is a proxy of the proportion of sediments involved in the genesis of the lavas. It is not governed by the melting degree or the nature of the residual aluminous phase in the mantle, even though lavas are generated by approximately 10% partial melting of a garnet-bearing mantle source. We show that La/Yb defines a spatial gradient in the island, suggesting a geographical gradient of the proportion of sediments

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Briot, Danielle. "Genèse d'une série alcaline intraplaque continentale étude géochimique (éléments en trace et isotopes Sr-Nd-O) du volcan des Monts Dore, Massif Central français /." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37612417w.

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Labanieh, Shasa. "Géochimie de l'île de la Martinique aux Petites Antilles." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00467762.

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Abstract:

L'île de la Martinique a connu l'histoire volcanique la plus complète de l'arc des Petites Antilles, de 25 Ma à l'actuel. L'hétérogénéité chimique et isotopique des laves de l'île est très importante non seulement par rapport aux autres îles de l'arc mais aussi par rapport aux autres arcs intra-océaniques. L'objectif de ces travaux est d'expliquer la variabilité géochimique des laves de la Martinique et de caractériser les processus de genèse des produits volcaniques émis sur l'île. Pour cela, nous avons effectué une étude géochimique approfondie (éléments majeurs, éléments traces, rapports isotopiques du Pb, Sr, Nd et Hf) sur des échantillons de laves représentatifs de toute l'histoire volcanique de la Martinique. Grâce à une collaboration avec Aurélie Germa et Xavier Quidelleur de l'université Orsay - Paris XI, l'étude géochimique a été couplée à une datation des laves par méthode K-Ar. Les laves martiniquaises forment des droites et hyperboles de mélanges entre pôles appauvris mantelliques et pôle enrichis crustaux. Il apparaît que deux mélanges distincts sont visibles, un premier mélange est formé par les laves « anciennes » (entre 25 et 7 Ma) et un deuxième mélange est formé par les laves « récentes » (entre 5 Ma et l'actuel). Les pôles mantelliques et les pôles crustaux impliqués dans les sources des magmas ne sont pas les mêmes avant et après 6 Ma. Ce changement de source est probablement lié au passage de la ride asismique qui a décalé la moitié nord de l'arc des Petites Antilles. L'origine de la signature crustale des laves martiniquaises est testée en comparant un modèle de mélange à la source entre des sédiments de la plaque plongeante et le coin mantellique et un modèle d'assimilation de la croûte de l'arc par les magmas mantelliques ascendants. Le modèle d'assimilation intra-crustale ne peut pas reproduire les tendances décrites par les laves alors que le modèle de mélange à la source le fait parfaitement. La comparaison entre les pôles crustaux impliqués dans les mélanges et les sédiments entrants dans la subduction indique qu'il n'y a pas de fractionnement entre le Pb, le Sr, le Nd et l'Hf ce qui implique que les sédiments sont probablement ajoutés à la source par fusion partielle et non par déshydratation. Le rapport La/Yb des laves martiniquaises apparait comme un proxy de la proportion de sédiments dans la source des magmas et non du taux de fusion partielle ou de la nature de la phase alumineuse du manteau bien que la fusion, de l'ordre de 10%, ait lieu dans la zone de stabilité du grenat. Le gradient géographique du rapport La/Yb au sein de l'île traduit donc un gradient géographique de la proportion de sédiments, et montre que la proportion de sédiments dans la source augmente avec l'éloignement à la fosse.

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Tourpin, Sylvie. "Perte des mémoires isotopiques (Nd, Sr, 0) et géochimiques (REE) primaires des komatiites au cours du métamorphisme : Exemple de la Finlande Orientale." Phd thesis, Université Rennes 1, 1991. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00675899.

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Abstract:

Les komatiites ont souvent été considérées comme reflétant directement les compositions chimiques et isotopiques de leurs sources mantelliques. Cependant, l'utilisation de ces roches pour reconstituer la composition du manteau archéen apparaît abusive du fait que les komatiites montrent toutes des recristallisations métamorphiques, ce qui laisse subsister un doute profond quant à la préservation de leurs caractéristiques primaires. La possibilité d'une modification profonde des signatures isotopiques ainsi que des autres caractéristiques chimiques (incluant des éléments réputés immobiles, tels que les Terres Rares) a été démontrée à partir des coulées komatiitiques à textures spinifex de la ceinture de roches vertes de Kuhmo-Tipasjarvi (Finlande) dont l'âge est de 2.66 Ga. Ces coulées ont subi un métamorphisme dans le faciès amphibolite de bas degré, parfois accompagné de phénomènes de carbonatation et d'albitisation. Un tel métamorphisme est responsable de nombreuses anomalies dans la distribution des éléments majeurs et en traces (en particulier des Terres Rares). Les échantillons analysés définissent une "isochrone" Sm-Nd donnant un âge beaucoup plus jeune que l'âge réel de mise en place, et qui représente plutôt l'âge des recristallisations métamorphiques. Les rapports Sm-Nd des roches, la géochimie des éléments majeurs et en traces, ainsi que les rapports isotopiques de l'oxygène sont directement corrélés avec les proportions modales de minéraux secondaires. Comme l'âge du métamorphisme (Svécokarélien) est beaucoup plus récent que celui d'emplacement des coulées (900 Ma), la recristallisation a eu des conséquences profondes sur la détermination de eNd et eSr. En conclusion c'est avec énormément de prudence et de suspicion qu'il faut utiliser les méta-komatiites comme des indicateurs "fiables" des caractéristiques isotopiques du manteau archéen.

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王冰媚 and Ping-mei Jean Wong. "Geochemistry, U-Pb and Sr-Nd-Hf isotopes of the Baijuhuajian A-type granites in Zhejiang Province: evidence for acontinuous extensional regime in the mid and late mesozoic." Thesis, The University of Hong Kong (Pokfulam, Hong Kong), 2007. http://hub.hku.hk/bib/B39557297.

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Wong, Ping-mei Jean. "Geochemistry, U-Pb and Sr-Nd-Hf isotopes of the Baijuhuajian A-type granites in Zhejiang Province evidence for a continuous extensional regime in the mid and late mesozoic /." Click to view the E-thesis via HKUTO, 2007. http://sunzi.lib.hku.hk/HKUTO/record/B39557297.

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Smietana, Magali. "Pétrologie, géochronologie (K-Ar) et géochimie élémentaire et isotopique (Sr, Nd, Hf, Pb) de laves anciennes de la Réunion : Implications sur la construction de l’édifice volcanique." Thesis, La Réunion, 2011. http://www.theses.fr/2011LARE0012/document.

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Abstract:

Le système volcanique de La Réunion est formé de la coalescence des massifs du Piton des Neiges et du Piton de la Fournaise. Son édification, liée à l’activité d’un panache mantellique, est caractérisée par une phase de croissance sous-marine, puis subaérienne, suivie d’une période de dégénérescence, comme proposé classiquement pour les volcans boucliers océaniques d’Hawaii. De précédentes études ont montré que l’activité subaérienne de La Réunion aurait débuté il y a environ 2,2 Ma. Les analyses géochimiques menées jusqu’alors sur les produits associés à cette activité volcanique (subaérienne et sous-marine) ont montré un caractère chimique transitionnel avec une composition isotopique (87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd et 176Hf/177Hf) particulièrement homogène pour un volcanisme de point chaud. Dans cette étude, nous montrons que des laves sous-marines récemment identifiées sous la série basique du Piton de la Fournaise (au sein de la sur Rift Zone Nord-Est) ainsi que des laves subaériennes affleurant à la base de canyons incisés dans le massif (Série Différenciée de la Rivière des Remparts), présentent des caractéristiques ne s’inscrivant pas dans le modèle d’évolution proposé précédemment pour ce volcan. Se pose donc la question de la nature et de l’origine de ces laves, ainsi que de leur place et appartenance dans l’édification du système volcanique réunionnais. De nouvelles investigations pétro-géochimiques et géochronologiques ont été menées sur la partie sous-marine de l’édifice de La Réunion. Elles révèlent l’existence d’un groupe de laves exceptionnel. Leur composition se distingue clairement de celle des échantillons communément analysés à La Réunion et montre (1) un enrichissement en éléments incompatibles couplé isotopiquement à (2) un rapprochement vers un pôle mantellique enrichi de type EM. Ces particularités géochimiques démontrent que le panache mantellique possède (1) une source hétérogène affectée par (2) des taux de fusion variables. De plus, deux échantillons de ce nouveau groupe datés à 3,77 (0,08) et à 3,34 (0,07) Ma étendent considérablement la période d’activité connue de l’édifice. Ces âges remarquables font de ces laves les plus anciennes jamais datées à La Réunion. La nature géochimique ainsi que la position stratigraphique des laves de cette étude (échantillons subaériens et sous-marins des massifs du Piton des Neiges et du Piton de la Fournaise) impliquent une réinterprétation du schéma d’évolution global de l’île. Contrairement aux études précédentes, nos résultats sur ces laves montrent que : (1) Les laves différenciées de la Rivière des Remparts, qui sont des laves subaériennes, de part leur position stratigraphique et géographique sous-jacente au Piton de la Fournaise et par analogie avec le Piton des Neiges, ne peuvent être reliées à l’activité de la Fournaise, (2) Le signal isotopique du groupe de laves sous-marines de la Rift Zone Nord-Est de la Fournaise, révèlent l’hétérogénéité de la source du panache mantellique sous La Réunion, source que nous identifions comme des enclaves d’éclogite contenues dans une lherzolite à spinelle, (3) L’âge plus ancien de ces laves sous-marines et leur localisation sous le flanc Est de la Fournaise remet en questions le schéma jusqu’alors admis pour l’édification de l’île de La Réunion reposant sur la construction du Piton des Neiges puis celle, adjacente, du Piton de la Fournaise. En conséquence, nos données géochimiques et géochronologiques sont de nouveaux arguments en faveur de l’élaboration d’un modèle d’évolution plus complexe, suggérant l’existence d’un troisième massif volcanique. Il est en accord avec les précédents travaux de pétrologie et de géophysique suggérant l’existence d’un troisième édifice à l’Est de La Réunion, communément appelé le Volcan des Alizés
The volcanic system of La Reunion is made of the coalescent Piton des Neiges and Piton de la Fournaise edifices. Its formation, associated with the activity of a mantle plume, is characterized by phases of submarine and subaerial growth, followed by a period of destruction, as described in the classical model proposed for Hawaiian Island volcanoes. Previous studies showed that the subaerial activity of La Reunion would have started around 2.2 Ma ago. Geochemical analyses carried out on the products associated with subaerial and submarine volcanism revealed their transitional chemical nature and their peculiar homogeneous isotopic compositions (87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd et 176Hf/177Hf) for a hotspot derived magmatism. In this study, we show that some unusual submarine lavas were recently identified below the basal series of Piton de la Fournaise volcano (dredged on the North-East Rift Zone of la Fournaise) and below the subaerial lavas outcropping at the base of the differentiated series of Rivière des Remparts, indicate that the evolution of La Reunion system is probably more complex than previously suggested. The question of the nature and origin of these lavas, together with their implication on the formation of La Reunion, is an issue of major interest in order to better constrain the global evolution of the volcanic system. As a consequence, new petrological, geochemical and geochronological investigations were conducted on the submarine part of La Reunion edifice. They revealed the existence of a geochemically exceptional group of lavas. Its composition is clearly different from common samples of La Reunion and presents (1) an enrichment in incompatible elements and (2) tends toward an enriched EM endmember. These chemical specificities reveal that the source of La Reunion magmatic products is (1) an heterogeneous source affected by (2) variable melting degrees. Moreover, two samples of this new group dated at 3.77 (0,08) and 3.34 (0,07) Ma extend considerably the period of activity of the island. These rocks are the oldest samples ever dated at La Reunion. The nature and stratigraphical location of subaerial and submarine samples from Piton des Neiges and Piton de la Fournaise imply a new interpretation of the global evolution of the island. Unlike previous studies, our results indicate that :(1) The differentiated subaerial lavas from Rivière des Remparts, due to their stratigraphical and geographical location underlying Piton de la Fournaise, and by analogy with the Piton des Neiges, cannot be linked to the activity of Piton de la Fournaise. (2) The isotope signature of the submarine lava group from the North-East Rift Zone of Piton de la Fournaise, reveals the heterogeneous character of the mantle source under La Reunion Island, that can be modelled as embedded eclogite in a matrix of spinel lherzolite, (3) The age of this submarine group and its location under the eastern flank of Piton de la Fournaise, imply a more complex model of evolution of La Reunion. Therefore, our geochemical and geochronological data are new arguments suggesting the existence of a third volcanic center on the island. This assumption confirms the previous petrological and geophysical evidence supporting the existence of this volcano at the East of La Reunion, commonly called Les Alizés volcano

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Nelson, Wendy Rae. "Mineral-Scale Sr Isotopic Study of Plagioclase in the Mafic Dikes of the North American Wall and the Diorite of the Rockslides, Yosemite Valley, California." Diss., CLICK HERE for online access, 2006. http://contentdm.lib.byu.edu/ETD/image/etd1204.pdf.

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Campos, Roberto Sacks de. "Petrologia, caracterização geológica, geoquímica e geocronológica do magmatismo pré, sin e pós-colisional presente no Complexo Metamórfico Brusque nas regiões de Itapema e Botuverá, Santa Catarina, Brasil." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2011. http://hdl.handle.net/10183/32594.

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Abstract:

Este trabalho objetiva a caracterização petrológica, geoquímica, geocronológica e metamórfica das rochas ortoderivadas pertencentes ao Complexo Metamórfico Brusque em duas regiões: Itapema e Botuverá, Santa Catarina, Brasil. Dos litotipos, destacam-se as exposições de rochas metamáficas e metaultramáficas, ocorrentes em ambas regiões. Em Itapema também foram investigados corpos de leucogranitos peraluminosos e na região da cidade de Botuverá foram investigados diques de diabásio e lamprófiro espessartítico. A análise das condições de geração e das fontes dos eventos magmáticos responsáveis pela geração destas rochas foi fundamental para a caracterização e avaliação do significado tectônico destas unidades no CMB, que foram posicionadas durante os períodos pré, sin e pós colisionais de evolução deste. A foliação regional do complexo é representada por uma S2 de baixo ângulo na região de Itapema e por uma superfície de mais alto ângulo na região de Botuverá, basculada por atuação da fase D3. Dados de geotermometria Hb-Pl indicam que a foliação principal dos xistos máficos foi gerada em condições da transição entre as fácies xistos verdes e anfibolito inferior. O magmatismo pré-orogênico do Complexo Metamórfico Brusque é constituído por lentes de rochas máficas-ultramáficas, produtos do metamorfismo de basaltos, gabros, rochas cumuláticas relacionadas e sedimentos vulcanogênicos. Estas rochas possuem afinidade toleítica e um elevado teor de ETR leves e elementos LILE. A análise de razões de elementos incompatíveis, a disposição dos corpos ígneos intercalados aos metassedimentos e a ausência de crosta oceânica sugerem que foram posicionados em ambiente tipo intra-placa continental, síncronos a sedimentação da bacia. Os valores iniciais de εNd entre -2.96 e 5.05 das rochas metavulcânicas de Itapema e entre -0.14 e -6.97 das rochas de Botuverá indicam a participação de crosta paleoproterozóica na gênese destes magmas. Os valores em geral elevados de 87Sr/86Sr justificam o envolvimento da crosta continental, e os valores mais altos encontrados em Botuverá, destacam o maior envolvimento deste componente na região. O magmatismo sin tectônico está representado por corpos de leucogranitos peraluminosos que mostram posicionamento concordante com a foliação S2. Os parâmetros composicionais destas rochas caracterizados pelas baixas razões K2O/Na2O, CaO/Na2O e LaN/YbN, os baixos teores de Rb, Sr, Zr, Y, Yb e Lu, são consistentes com uma evolução associada com magmas gerados a partir da fusão parcial de rochas crustais de composição pelíticas ricas em quartzo, com participação restrita de processos de diferenciação. Na região de Botuverá a ocorrência de diques de lamprófiros e diabásios que cortam as unidades metamórficas indica que seu posicionamento é pós-colisional. Geoquimicamente possuem afinidade entre as séries toleítica e shonshonítica. O padrão de distribuição dos elementos traços e as razões Th/Yb e Ta/Yb indicam que a extração dos diabásios ocorreu a partir de uma fonte mantélica enriquecida, com presença de rutilo e granada no resíduo e fortemente contaminada por crosta. Estas características são semelhantes às encontradas em rochas vulcânicas básicas pós-colisionais no sul do Brasil. Os dispersos valores de єNd(618) para os termos básicos, variando entre -13.74 e +5.52 destacam a heterogeneidade da fonte e reforçam a importância do componente crustal na geração destas rochas. Foi obtida uma idade concordante de 618 ±8.7 Ma (LA-ICP-MS) pelo método U-Pb em zircão, balizando a idade dos primeiros processos magmáticos pós-colisionais da orogênese brasiliana para a região de Botuverá.
This work objective the characterization of the petrology, geochemistry, geochronology and metamorphism of ortoderivate rocks that belong to Brusque Metamorphic Complex BMC) in two regions: Itapema and Botuverá, Santa Catarina, Brazil. Within these, good expositions of mafic and metaultramafic rocks occur in both regions. In Itapema, bodies of peraluminous leucogranites were also investigated. Around Botuverá were investigated diabase dikes and lamprophyres. The analysis of the conditions of generation and sources of magmatic events responsible for the development of these rocks was essential for the characterization and assessment of the significance of these tectonic units in the BMC, and it were placed during the pre-, syn-and post-collisional period of it’s evolution. The regional foliation of the complex is represented by a low angle S2 surface in Itapema region and a higher angle foliation in the region of Botuverá, folded by actuation of the D3 event. Petrography and Hb-Pl geothermometry data indicate that the main foliation of the mafic schists was generated in conditions between the transition of greenschist and lower amphibolite facies. The pre-orogenic magmatism of the Brusque Metamorphic Complex consists of lenses of mafic-ultramafic, products from the metamorphism of basalts, gabbros, related cumulate rocks and volcanogenic sediments. These rocks have a tholeiitic affinity and high contents of LREE and LILE elements. The analysis of incompatible elements ratios, the position of igneous bodies intercalated with the metasediments and the absence of oceanic crust suggest that the basalts were placed in an intra-continental plate environment, synchronous with sedimentation of the basin. The initial εNd values between -2.96 and 5.05 for the metavolcanics of Itapema and between -0.14 and -6.97 for the rocks of Botuverá indicate the involvement of Paleoproterozoic crust on the genesis of these magmas. The generally high 87Sr/86Sr values justify the involvement of crust, and the highest values found in Botuverá, highlight the greater involvement of this component in the region. Syn tectonic magmatism is represented by bodies of peraluminous leucogranite showing emplacement concordant to S2 foliation. Compositional parameters of these rocks characterized by low ratios K2O/Na2O, CaO/Na2O and LaN / YbN, low levels of Rb, Sr, Zr, Y, Yb and Lu, are consistent with magmas generated from partial melting of pelitic rocks, with limited participation of differentiation processes. In the region of Botuverá the occurrence of diabase dykes and lamprophyres cutting the regional metamorphic units indicates that its position is post-collisional. Geochemically show affinity between the tholeiitic and shonshonitic series. The distribution pattern of trace elements and the Th/Yb for Ta/Yb ratios indicate that extraction of diabase occur from an enriched mantle source, with the presence of rutile and garnet in the residue and heavily contaminated by crust. These characteristics are similar to those found in rocks post-collisional basaltic volcanic in south Brazil. The scattered values of єNd (618) in basic terms, ranging between -13.74 and +5.52 highlight the heterogeneity of mantle supply and reinforce the importance of crustal component in the generation of these rocks. A concordant age of 618 ± 8.7 Ma by U-Pb (LA-ICP-MS) zircon method were obtained, marking a early magmatic processes of post-collisional Brasiliano orogeny in the region of Botuverá.

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Smietana, Magali. "Pétrologie, géochronologie (K-Ar) et géochimie élémentaire et isotopique (Sr, Nd, Hf, Pb) de laves anciennes de la Réunion : Implications sur la construction de l'édifice volcanique." Phd thesis, Université de la Réunion, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00716829.

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Abstract:

Le système volcanique de La Réunion est formé de la coalescence des massifs du Piton des Neiges et du Piton de la Fournaise. Son édification, liée à l'activité d'un panache mantellique, est caractérisée par une phase de croissance sous-marine, puis subaérienne, suivie d'une période de dégénérescence, comme proposé classiquement pour les volcans boucliers océaniques d'Hawaii. De précédentes études ont montré que l'activité subaérienne de La Réunion aurait débuté il y a environ 2,2 Ma. Les analyses géochimiques menées jusqu'alors sur les produits associés à cette activité volcanique (subaérienne et sous-marine) ont montré un caractère chimique transitionnel avec une composition isotopique (87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd et 176Hf/177Hf) particulièrement homogène pour un volcanisme de point chaud. Dans cette étude, nous montrons que des laves sous-marines récemment identifiées sous la série basique du Piton de la Fournaise (au sein de la sur Rift Zone Nord-Est) ainsi que des laves subaériennes affleurant à la base de canyons incisés dans le massif (Série Différenciée de la Rivière des Remparts), présentent des caractéristiques ne s'inscrivant pas dans le modèle d'évolution proposé précédemment pour ce volcan. Se pose donc la question de la nature et de l'origine de ces laves, ainsi que de leur place et appartenance dans l'édification du système volcanique réunionnais. De nouvelles investigations pétro-géochimiques et géochronologiques ont été menées sur la partie sous-marine de l'édifice de La Réunion. Elles révèlent l'existence d'un groupe de laves exceptionnel. Leur composition se distingue clairement de celle des échantillons communément analysés à La Réunion et montre (1) un enrichissement en éléments incompatibles couplé isotopiquement à (2) un rapprochement vers un pôle mantellique enrichi de type EM. Ces particularités géochimiques démontrent que le panache mantellique possède (1) une source hétérogène affectée par (2) des taux de fusion variables. De plus, deux échantillons de ce nouveau groupe datés à 3,77 (0,08) et à 3,34 (0,07) Ma étendent considérablement la période d'activité connue de l'édifice. Ces âges remarquables font de ces laves les plus anciennes jamais datées à La Réunion. La nature géochimique ainsi que la position stratigraphique des laves de cette étude (échantillons subaériens et sous-marins des massifs du Piton des Neiges et du Piton de la Fournaise) impliquent une réinterprétation du schéma d'évolution global de l'île. Contrairement aux études précédentes, nos résultats sur ces laves montrent que : (1) Les laves différenciées de la Rivière des Remparts, qui sont des laves subaériennes, de part leur position stratigraphique et géographique sous-jacente au Piton de la Fournaise et par analogie avec le Piton des Neiges, ne peuvent être reliées à l'activité de la Fournaise, (2) Le signal isotopique du groupe de laves sous-marines de la Rift Zone Nord-Est de la Fournaise, révèlent l'hétérogénéité de la source du panache mantellique sous La Réunion, source que nous identifions comme des enclaves d'éclogite contenues dans une lherzolite à spinelle, (3) L'âge plus ancien de ces laves sous-marines et leur localisation sous le flanc Est de la Fournaise remet en questions le schéma jusqu'alors admis pour l'édification de l'île de La Réunion reposant sur la construction du Piton des Neiges puis celle, adjacente, du Piton de la Fournaise. En conséquence, nos données géochimiques et géochronologiques sont de nouveaux arguments en faveur de l'élaboration d'un modèle d'évolution plus complexe, suggérant l'existence d'un troisième massif volcanique. Il est en accord avec les précédents travaux de pétrologie et de géophysique suggérant l'existence d'un troisième édifice à l'Est de La Réunion, communément appelé le Volcan des Alizés.

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Jolis, Ester M. "Magma-Crust Interaction at Subduction Zone Volcanoes." Doctoral thesis, Uppsala universitet, Berggrundsgeologi, 2013. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-198085.

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Abstract:

The focus of this work is magma-crust interaction processes and associated crustal volatile release in subduction zone volcanoes, drawing on rock, mineral, and gas geochemistry as well as experimental petrology. Understanding the multitude of differentiation processes that modify an original magma during ascent to the surface is vital to unravel the contributions of the various sources that contribute to the final magmas erupted at volcanoes. In particular, magma-crust interaction (MCI) processes have been investigated at a variety of scales, from a local scale in the Vesuvius, Merapi, and Kelut studies, to a regional scale, in the Java to Bali segment of the Sunda Arc. The role of crustal influences is still not well constrained in subduction systems, particulary in terms of the compositional impact of direct magma crust interplay. To address this shortcoming, we studied marble and calc-silicate (skarn) xenoliths, and used high resolution short timescale experimental petrology at Vesuvius volcano. The marbles and calc-silicates help to identify different mechanisms of magma-carbonate and magma-xenolith interaction, and the subsequent effects of volatile release on potential eruptive behaviour, while sequential short-duration experiments simulate the actual processes of carbonate assimilation employing natural materials and controlled magmatic conditions. The experiments highlight the efficiency of carbonate assimilation and associated carbonate-derived CO2 liberated over short timescales. The findings at Merapi and Kelut demonstrate a complex magmatic plumbing system underneath these volcanoes with magma residing at different depths, spanning from the mantle-crust boundary to the upper crust. The erupted products and volcanic gas emissions enable us to shed light on MCI-processes and associated volatile release in these systems. The knowledge gained from studying individual volcanoes (e.g., Merapi and Kelut) is then tested on a regional scale and applied to the entire Java and Bali arc segment. An attempt is presented to distinguish the extent of source versus crustal influences and establish a quantitative model of late stage crustal influence in this arc segment. This thesis therefore hopes to contribute to our knowledge of magma genesis and magma-crust interaction (MCI) processes that likely operate in subduction zone systems worldwide.

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Molina, Kescher Mario [Verfasser]. "Deep-water circulation and detrital provenance in the South Pacific, from the present day until 240 000 years ago: evidence from Nd, Sr and Pb isotopes and Rare Earth Elements / Mario Molina Kescher." Kiel : Universitätsbibliothek Kiel, 2014. http://d-nb.info/1054328188/34.

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Höfig, Tobias Walter [Verfasser]. "Geochemical (major and trace elements and Sr-Nd-Hf-Pb isotopes) characterization of the upper oceanic crust (sediments to gabbros) at ODP/IODP Site 1256 in the eastern Central Pacific / Tobias Walter Höfig." Kiel : Universitätsbibliothek Kiel, 2017. http://d-nb.info/1138979562/34.

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Höfig, Tobias [Verfasser]. "Geochemical (major and trace elements and Sr-Nd-Hf-Pb isotopes) characterization of the upper oceanic crust (sediments to gabbros) at ODP/IODP Site 1256 in the eastern Central Pacific / Tobias Walter Höfig." Kiel : Universitätsbibliothek Kiel, 2017. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:8-diss-153979.

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Deegan, Frances M. "Processes of Magma-crust Interaction : Insights from Geochemistry and Experimental Petrology." Doctoral thesis, Uppsala universitet, Berggrundsgeologi, 2010. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-132702.

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Abstract:

This work focuses on crustal interaction in magmatic systems, drawing on experimental petrology and elemental and isotope geochemistry. Various magma-chamber processes such as magma-mixing, fractional crystallisation and magma-crust interaction are explored throughout the papers comprising the thesis. Emphasis is placed on gaining insights into the extent of crustal contamination in ocean island magmas from the Canary Islands and the processes of magma-crust interaction observed both in nature and in experiments. This research underscores that the compositions of ocean island magmas, even primitive types which are classically used as probes of the mantle, are susceptible to modification by crustal contamination. The principal mechanisms of contamination identified from work on both Tenerife and Gran Canaria (Canary Islands) are assimilation and partial melting of the pre-existing island edifice and intercalated sediments by newly arriving magma (i.e. “island recycling”). The information that we can gain from studying solidified magma and entrained crustal xenoliths concerning the rates and mechanisms of crustal assimilation is, however, limited. To address this shortcoming, a series of time-variable crustal carbonate assimilation experiments were carried out at magmatic pressure and temperature using natural materials from Merapi volcano, Indonesia. A temporally constrained reaction series of carbonate assimilation in magma has hence been constructed. The experiments were analysed using in-situ techniques to observe the progressive textural, elemental, and isotopic evolution of magma-carbonate interaction. Crucially, carbonate assimilation was found to liberate voluminous crustally-derived CO2 on a timescale of only seconds to minutes in the experiments. This points to the role of rapid crustal degassing in volcanic volatile budgets, and, pertinently, in magnifying hazardous volcanic behaviour. This thesis, therefore, delivers detailed insights into the processes of magma-crust interaction from experiments and geochemistry. The outcomes confirm that crustal processes are significant factors in both, i) ocean island magma genesis, and ii) magma differentiation towards compositions with greater explosive potential which can, in turn, manifest as hazardous volcanism.
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Lénard, Sébastien. "Évolution de l'Himalaya de la fin du Miocène à nos jours à partir de l'histoire de son érosion." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0161.

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Abstract:

La communauté des sciences de la Terre est animée d'un intense débat sur l'impact des Glaciations sur les chaînes de montagnes. Les montagnes forment leur relief à partir des interactions entre la tectonique, le climat et l'érosion. L'érosion détruit les roches en altitude et les rivières et les écoulements gravitaires sous-marins (turbidites) en transfèrent les débris vers les bassins sédimentaires. L'érosion résulte de l'action des précipitations, des rivières ou des glaciers. Des études suggèrent que les changements dans l'amplitude ou la saisonnalité des précipitations et les changements dans l'étendue des glaciers ont provoqué une augmentation mondiale et considérable des taux d'érosion sur les derniers millions d'années. Cependant, cette hypothèse est débattue car les taux d'érosion passés sont estimés avec des approches indirectes. Ici, je me concentre sur l'Himalaya, la chaîne de montagne par excellence située à la convergence des plaques indiennes et eurasiennes. C'est là que se développent les plus hauts sommets et les vallées les plus profondes de la Terre. Les glissements de terrain et l'érosion glaciaire fournissent l'un des flux sédimentaires les plus élevés aux océans. Pour déterminer les taux d'érosion passés, j'ai mesuré la quantité d'isotope cosmogénique 10Be accumulée dans le sédiment de quartz. Ces isotopes sont produits à la surface de la Terre par l'interaction des rayons cosmiques avec la matière. Les isotopes s'accumulent progressivement dans les roches proches de la surface, en fonction de l'altitude et des taux d'érosion. La concentration isotopique du sédiment donne accès au taux d'érosion moyen du bassin versant à la source de celui-ci. Pour déterminer la source des sédiments et le paléoenvironnement de dépôt, j'ai effectué des mesures complémentaires sur les isotopes Sr-Nd et C-O. J'ai réalisé mes mesures sur deux sites. Le site A est constitué de turbidites sableuses sédimentées dans les fonds marins de la baie du Bengale et recueillies par les expéditions 353 et 354 du programme scientifique IODP. Le site B est constitué de molasses déposées au front de l'Himalaya, dans les collines des Siwaliks, au sein du sanctuaire animalier de Valmiki en Inde. Le site A intègre l'érosion des bassins versants du Gange et du Brahmapoutre, couvrant l'Himalaya central et oriental. Le site B intègre l'érosion du bassin Narayani-Gandak, qui couvre le centre du Népal. Mes résultats donnent un aperçu sans précédent de la variation de l'érosion dans une chaîne de montagnes au cours des sept derniers millions d'années. Ils impliquent que les taux d'érosion moyens sont stables depuis au moins trois millions d'années dans l'Himalaya, malgré les variations dans le transfert sédimentaire ou sur le lieu de l'érosion, et malgré les glaciations intenses de la fin du Cénozoïque
An intense debate animates the Earth Sciences community about the impact of the Glaciations on mountain ranges. Mountains develop their relief from the interaction of tectonics with climate through erosion. Erosion breaks rocks in the highland, and rivers and submarine gravity flows (turbidites) transfer the waste material to sedimentary basins. Erosion results from the action of rainfall, rivers or glaciers. Studies suggest that changes in the rainfall amplitude or seasonality, and changes in the extent of glaciers have triggered a worldwide and considerable increase of erosion rates for the last millions of years. However, this hypothesis is debated because past erosion rates are estimated with indirect approaches. Here, I focus on the Himalaya, the iconic mountain range at the convergence of the Indian and Eurasian plates. There, the highests summits and the deepest valleys on Earth grow. Landslides and glacial erosion supply one of the highest sedimentary fluxes to the oceans. To determine the past erosion rates, I measured the amount of the 10Be cosmogenic isotope accumulated in the quartz sediment. These isotopes are produced at Earth's surface by the interaction of cosmic rays with matter. Isotopes gradually accumulate in rocks close to the surface, depending on the elevation and the erosion rates. The isotopic concentration in sediment gives access to the average erosion rate of the source drainage basin. To determine the source of sediment and the deposition paleoenvironment, I performed supplementary measurements on Sr-Nd and C-O isotopes. I conducted my measurements on two sites. Site A consists in sandy turbidites sedimented on the deep sea floor of the Bengal Bay and collected by Expeditions 353 and 354 of the International Ocean Discovery Program. Site B consists in molasse sediment deposited at the front of the Himalaya, in the Siwalik Hills, within the Valmiki Wildlife Sanctuary in India. Site A integrates the erosion of the Ganga and Brahmaputra drainage basins, covering Central and Eastern Himalaya. Site B integrates the erosion of the Narayani-Gandak basin, covering Central Nepal. My results yield an unprecedented insight in the variation of erosion in a mountain range over the last seven million years. They imply that average erosion rates have been steady since at least three million years in the Himalaya, despite the variations in sediment transfer or the locus of erosion, and despite intense late Cenozoic Glaciations

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Janin, Myriam. "Le plateau Amsterdam-St. Paul : caractérisation du point chaud éponyme et évolution de son interaction avec la dorsale Sud-est Indienne." Brest, 2010. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00592036.

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Abstract:

Le plateau Amsterdam-St. Paul (ASP) est issu de l’interaction entre le point chaud éponyme et la dorsale sud-est Indienne. Il est prolongé au nord-est par la chaîne des Poètes Disparus, une chaîne volcanique liée à l’activité intraplaque du point chaud, Leur étude révèle que la composition du point chaud nécessite la présence dans le manteau source de croûte océanique chargée de sédiments pélagiques recyclée via subduction il y a 1,5Ga. Le panache ASP s’exprime en surface de manière discontinue et à la faveur de zone de faiblesses. La construction de la chaîne est ainsi directement liée (1) aux pulses du panache et (2) à la déformation diffuse liée au mouvement des plaques Capricorne et Australie. Des datations K-Ar révèlent que cette chaîne de volcans est constituée de: (1) une ancienne génération datée à ~9Ma et constituée d’édifices imposants, ayant probablement eu une phase émergée et (2) une jeune génération, âgée de moins de 2Ma, et constituée d’édifices plus petits, formés suite à la migration de matériel issu du panache sous le plateau ASP. Le panache présente en outre un mouvement propre de l’ordre de 1-2 cm/an vers le sud-ouest. Les compositions élémentaires et isotopiques (Sr-Nd-Pb-Hf) des laves émises sur le plateau ASP sont très variables et révèlent que manteau sous-jacent est hétérogène. Il consiste en un manteau appauvri contaminé par des lambeaux de croûte continentale inférieure, composés de granulites à grenat et plagioclase, probablement délaminée pendant la fracturation du Gondwana. Les résultats de cette étude affermissent donc le modèle proposé de recyclage dans le manteau supérieur de granulites comme origine de l’anomalie DUPAL
The Amsterdam-St Paul plateau (ASP) is an oceanic plateau built from the interaction between ASP hotspot and the Southeast Indian ridge. P volcanic chain, called the chain of the dead Poets (CDP), lies to its northward and related to the hotspot intraplate activity. Their study reveals that ASP plume composition comes from oceanic crust and pelagic sediments recycled in the mantle through a 1,5Ga subduction process, ASP plume activity is pulsatile and occurs preferentially on weakness zones. The CDP construction results thus from (1) the plume pulses and (2) the diffuse divergent boundary between the Capricorn and Australian plates. K-Ar datings reveal that this volcanic chain is made of two generations of seamounts: (1) an old one, of about 9Ma and made of large edifices which had probably a sub-aerial period and (2) a young one, younger than 2Ma, and made of small edifices related to some pounded plume pulse material. In addition, ASP plume has an own motion of about 1-2 cm/yr to the south-west. The ASP plateau lavas compositions (major and trace elements and Sr-Nd-Pb-Hf isotopes) show en important variability and reveal that the underlying mantle is heterogeneous. It is made of a depleted mantle with lower continental crust strips in the form of garnet-plagioclase granulites, probably delaminated during the Gondwana breakup. The lower continental crust s one of the hypotheses for DUPAL anomaly origin and our data support this assumption

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Le, Faouder Antoine. "Caractérisation géochimique (déséquilibres 230Th/238U, isotopes Sr, Nd et Pb, éléments en traces) du volcanisme de dorsale en contexte d'interaction point chaud dorsale : Cas des bassins marginaux du Sud Ouest Pacifique et de la dorsale Centrale Indienne." Brest, 2006. http://www.theses.fr/2006BRES2039.

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Abstract:

L'utilisation d’analyses précises des déséquilibres radioactifs (230Th/238U), en association avec les éléments en traces et les isotopes radiogéniques du Sr, du Nd et du Pb, permet la caractérisation et la compréhension des mécanismes d’interactions entre les points chauds et les dorsales. Ces interactions résultent du transfert de matière enrichie en éléments en traces et avec des rapports isotopiques radiogéniques depuis un point chaud jusqu'à la zone de fusion sous-jacente à une dorsale. Un tel transfert peut se produire via deux mécanismes : un transfert de manteau à l'état solide ou à l'état liquide. La dorsale Centrale Indienne et les multiples dorsales des bassins marginaux Nord Fidjien et Lau ont été étudiées ici pour caractériser ces éventuels transferts de matière. L'analyse des laves très récentes (<10Ka) des segments d'accrétions par la méthode des déséquilibres (230Th/238U) permet de caractériser la présence d'une interaction entre un point chaud et une dorsale. Cette étude est probablement la première à démontrer l'importance de cette méthode pour caractériser ce type d’interactions. Cette méthode permet à la fois de quantifier les mélanges et de caractériser les paramètres de fusion. De plus elle est la seule permettant d'apporter des contraintes physiques sur les mécanismes de transfert de matériel enrichi, indispensable à la compréhension du contexte géodynamique
Studying U series disequilibria in young lavas (<10kyr) is a powerful tool for understanding magma genesis and transfer such as time constraints of melt ascent or mantle porosity. Combined trace element geochemistry, isotope composition and U series data are able to indicate source heterogeneity due to the possible input of plume-derived enriched material. Input of additional mantle material can be carried out under two forms : melt or solid transport state. A major constrain to decipher between these two mechanisms is the duration of transport. Thus, U series disequilibria can provide information about the rate of the transfer process and therefore the transport mechanism of the process. The study presented here (on lavas from the North Fiji and Lau basins and the Central Indian Ridge) is probably one of the first to constrain ridge hotspot interaction using U series disequilibria and accentuates the peculiar interest of this method

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Janin, Myriam. "Le plateau d'Amsterdam-St Paul : Caractérisation du point chaud éponyme et évolution de son interaction avec la dorsale Sud-est indienne." Phd thesis, Université de Bretagne occidentale - Brest, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00592036.

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Abstract:

Le plateau Amsterdam-St. Paul (ASP) est un plateau océanique issu de l'interaction entre le point chaud éponyme et la dorsale sud-est Indienne. Il est prolongé au nord-est par la chaîne des Poètes Disparus (CDP pour Chain of the Dead Poets), une chaine volcanique liée à l'activité intraplaque du point chaud. L'étude du plateau et de la chaîne révèle que la composition du point chaud ASP nécessite la présence dans le manteau source de croute océanique chargée de sédiments pélagiques recyclée via subduction il y a 1,5Ga. Le panache ASP s'exprime en surface de manière discontinue, par le biais de pulses, et à la faveur de zone de faiblesses telles que les dorsales, les zones de fractures et les zones de déformation diffuse. De ce fait, la construction de la chaîne est directement liée (1) aux pulses du panache et (2) à la déformation diffuse engendrée par le mouvement des plaques Capricorne et Australie. Des datations K-Ar révèlent que cette chaine est constituée de deux générations de volcans : (1) une ancienne génération datée à ~9Ma et constituée d'édifices de taille importante, ayant probablement eu une phase émergée et (2) une jeune génération, âgée de moins de 2Ma, et constituée d'édifices plus petits, formés par la migration de matériel issu du panache sous le plateau ASP lors du dernier pulse et à l'épanchement en surface à la faveur de zones de faiblesse. L'orientation de la chaîne et des édifices qui la composent indique que le maximum de divergence entre les plaques Capricorne et Australie se produit selon une orientation N155°. En outre, le panache présente un mouvement propre de l'ordre de 1-2 cm/an vers le sud-ouest qui a contribué à son rapprochement de la dorsale. Ce mouvement à l'encontre des flux asthénosphériques implique un ancrage du panache, confirmant son origine profonde. Les compositions élémentaires et isotopiques (Sr-Nd-Pb-Hf) des laves émises sur le plateau ASP révèlent l'interaction entre le panache, le manteau supérieur Indien et l'influence de l'anomalie DUPAL. Le manteau supérieur Indien sous le plateau ASP est hétérogène et consiste en un manteau appauvri contaminé par des lambeaux de croute continentale inférieure, composés de granulites à grenat et plagioclase, probablement délaminée pendant la fracturation du méga-continent Gondwana. Les résultats de cette étude affermissent donc le modèle proposé de recyclage dans le manteau supérieur de granulites comme origine de l'anomalie DUPAL. La présence de ces trois pôles (point chaud, manteau supérieur et croute continentale inférieure), ainsi que leurs mélanges en proportions variables, entrainent une grande variabilité de compositions dans les laves du plateau. L'apparente homogénéité de l'île d'Amsterdam, l'un des sommets émergés du plateau, se révèle donc être un biais lié à la présence de réservoirs magmatiques intermédiaires dans sa structure.

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Secchiari, Arianna. "Geochemical and Sr, Nd, Pb isotope investigation of the New Caledonia ophiolite." Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT173.

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Abstract:

L’ophiolite de Nouvelle Calédonie présente une des plus grandes sections de manteau océanique obductées au monde, offrant une perspective unique pour l’étude des processus du manteau supérieur. Les roches du manteau appartiennent à une séquence ophiolitique “atypique”, dominée par des harzburgites réfractaires avec quelques lherzolites à spinelle et à plagioclase. À l'exception de quelques cumulats mafiques-ultramafiques, la partie crustale de l'ophiolite est totalement absente. Cette ophiolite a été étudiée depuis plusieurs décennies, toutefois sa nature ultra-appauvrie a rendu très difficile une caractérisation géochimique détaillée. La littérature scientifique ne regroupe que quelques données sur les éléments en trace et les données isotopiques sont totalement inexistantes. Dans ce travail de thèse, une étude géochimique exhaustive (éléments majeurs, en trace et isotopes Sr-Nd-Pb) des péridotites et des roches mafiques associées à l’ophiolite a été réalisée. Les péridotites sont des tectonites avec des textures porphyroclastiques. Les lherzolites à spinelle ont 7-8 vol.% de clinopyroxène riche en Na2O et Al2O3 (jusqu’à Na2O 0.5 wt.%; 6.5 wt.% Al2O3), teneur en Fo de l’olivine de 88.5 à 90.0 mol.%, bas valeurs du Cr# du spinelle (13-17), attestant la nature fertiles de ces roches. A l’inverse les harzburgites costituent des roches très réfractaires : ils ne contiennent pas de clinopyroxène primaire et les teneurs en Fo de l’olivine (90.9-92.9 mol.%), le Mg# de l’orthopyroxène et le Cr# du spinelle (39-71) sont élevés. Les spectres de concentrations en REE présentent des caractéristiques typiques de formation dans un environnement abyssal pour les lherzolites à spinelle, alors que les harzburgites ont des spectres en U typiques d’environnement d’avant-arc. Les compositions en REE des lherzolites à spinelle sont compatibles avec un bas degré de fusion fractionnée (8-9%) d'une source DMM, commençant dans le domaine de stabilité du grenat. Au contraire les concentrations en REE des harzburgites indiquent un haut degré de fusion d’une source DMM, en accord avec une fusion hydratée en environnement d’avant-arc. Les lherzolites à plagioclase présentent des microtextures d’imprégnation, des spinelles riches en Cr2O3 et TiO2 et un enrichissement progressif en REE, Ti, Y, Zr. Les modèles des éléments en trace indiquent que les lherzolites à plagioclase résultent des lherzolites à spinelle par séquestration des liquides MORB très appauvris au sein de la lithosphère océanique.Les roches intrusives sont des gabbronorites à olivine avec des compositions très appauvries (87.3≤Fo ol≤88.9 mol.%, 87.7≤Mg# Cpx≤92.2, An Pl=90-96 mol.%). Le haut Mg#, le bas teneur de TiO2 des pyroxènes, la composition en anorthite du plagioclase et le modèle des éléments en trace montrent que les magmas parents des gabbronorites sont des magmas primitifs, très appauvries, formés dans un environnement de subduction
The New Caledonia ophiolite hosts one of the largest obducted mantle section in the world, hence providing a unique insight for the study of upper mantle processes. These mantle rocks belong to an “atypical” ophiolitic sequence, which is dominated by refractory harzburgites but it also includes minor spinel and plagioclase lherzolites. Upper crust is notably absent in the ophiolite, with the exception of some mafic-ultramafic cumulates cropping out in the southern part of the island. Although the New Caledonia ophiolite has been under investigation for decades, its ultra-depleted nature has made its characterization an analytical challenge, so that few trace element data are available, while isotopic data are completely missing. In this thesis a comprehensive geochemical study (major, trace element and Sr-Nd-Pb isotopes) of the peridotites and the associated intrusive mafic rocks from the New Caledonia ophiolite has been carried out. The peridotites are low-strain tectonites showing porphyroclastic textures. Spinel lherzolites are undepleted lithotypes, as attested by the presence of 7-8 vol.% of Na2O and Al2O3-rich clinopyroxene (up to 0.5 wt.% Na2O; 6.5 wt.% Al2O3), Fo content of olivine (88.5-90.0 mol.%) and low Cr# of spinel (13-17). Conversely, harzburgites display a refractory nature, proven by the remarkable absence of primary clinopyroxene, very high Fo content in olivine (90.9-92.9 mol.%), high Mg# in orthopyroxene (89.8-94.2) and Cr# in spinel (39-71). REE contents show abyssal-type patterns for spinel lherzolites, while harzburgites display U-shaped patterns, typical of fore-arc settings.Spinel lherzolites REE compositions are consistent with relatively low degree (8-9%) of fractional melting of a DMM source, starting in the garnet stability field. Conversely, REE models for harzburgites indicate high melting degrees (20-25%) of a DMM mantle source under spinel faies conditions, consistent with hydrous melting in forearc setting. Plagioclase lherzolites exhibit melt impregnation microtextures, Cr- and TiO2-enriched spinels and REE, Ti, Y, Zr progressive increase with respect to spinel lherzolites. Impregnation models indicate that plagioclase lherzolites may derive from spinel lherzolites by entrapment of highly depleted MORB melts in the shallow oceanic lithosphere. Mafic intrusives are olivine gabbronorites with a very refractory composition, as attested by high Fo content of olivine (87.3-88.9 mol.%), very high Mg# of clinopyroxene (87.7-92.2) and extreme anorthitic content of plagioclase (An = 90-96 mol.%). The high Mg#, low TiO2 concentrations in pyroxenes and the anorthitic composition of plagioclase point out an origin from ultra-depleted primitive magmas in a convergent setting. Geochemical trace element models show that the parental melts of gabbronorites are primitive magmas with striking depleted compositions, bearing only in part similarities with the primitive boninitic melts of Bonin Islands. The first Sr, Nd and Pb isotope data obtained for the New Caledonia ophiolite highlight the presence of DM mantle source variably modified by different processes.Nd-Sr-Pb isotopic ratios for the lherzolites (+6.98≤ƐNdi≤+10.97) indicate a DM source that suffered low-temperature hydrothermal reactions. Harzburgites are characterized by a wide variation of Sr, Nd and Pb isotopic values, extending from DM-type to EMII compositions (-0.82≤ƐNdi≤+17.55), suggesting that harzburgite source was strongly affected by subduction-related processes. Conversely, combined trace element and Sr-Nd-Pb isotopic data for gabbronorites indicate a derivation from a source with composition similar to Indian-type mantle, but affected by fluid input in subduction environment

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Anglin, Carolyn Diane Carleton University Dissertation Geology. "Sm-Nd and Sr isotopic studies of scheelite from some Superior Province gold deposits." Ottawa, 1992.

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Carpentier, Marion. "Composition chimique des sédiments entrant dans la zone de subduction des Petites Antilles." Phd thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00187335.

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Abstract:

Les laves provenant de l'arc des Petites Antilles sont caractérisées par une grande variabilité chimique et leurs compositions isotopiques suggèrent une contribution variable de matériel crustal ancien dans leur genèse. L'arc des Petites Antilles est également caractérisé par une zonation chimique nord-sud, les laves des îles du sud présentant généralement des signatures isotopiques crustales plus fortes que celles des îles du nord. Nous avons tenté dans cette étude d'établir s'il existe des variations de la composition chimique des sédiments entrant en subduction le long de l'arc, et si d'éventuels changements de leur composition peuvent expliquer les variations chimiques observées au sein des laves. Pour ce faire, nous avons réalisé une étude géochimique approfondie (majeurs, traces, isotopes du Sr, du Nd, de l'Hf et du Pb) du flux sédimentaire potentiellement entrant dans la zone de subduction à différentes latitudes. L'échantillonnage comprend des sédiments forés au niveau des sites 543 (nord de l'arc) et 144 (extrême sud de l'arc) lors des campagnes DSDP 78A et 14 respectivement, et des sédiments provenant de l'île de la Barbade (sud de l'arc).
Les échantillons présentent une grande hétérogénéité lithologique correspondant globalement à un mélange en proportion variable entre une composante détritique et une composante biogénique (siliceuse ou carbonatée). De plus, au niveau du site 144, des niveaux très riches en matière organique (black shales) datant du Cénomanien supérieur au Santonien (~ 95 à 84 Ma) ont été forés. Ces formations correspondent à l'enregistrement des Oceanic Anoxic Events 2 et 3. Nous avons montré que la « dilution » variable de la fraction détritique par la composante biogénique est le facteur qui contrôle largement les variations de concentrations en éléments traces observées. De plus, nous avons révélé un enrichissement en U extrêmement important au sein des black shales du site 144. Les signatures isotopiques de l'Hf, du Nd et du Pb sont dominées par la composante détritique, alors que celle du Sr, dans le cas d'échantillons riches en carbonates est dominée par celle de l'eau de mer. Les sédiments des trois sites présentent des compositions isotopiques du Pb fortement radiogéniques par rapports aux sédiments océaniques « classiques », que nous avons associées à une forte contribution de matériel issu de l'altération des cratons guyanais et brésilien dans la composante détritique. De plus, la décroissance radioactive de l'U dans les black shales du site 144 a généré des rapports 206-207Pb/204Pb extrêmement radiogéniques.
Un mélange entre le manteau appauvri et les sédiments du site 543 reproduit les compositions isotopiques des laves de la partie nord de l'arc. Pour la partie sud de l'arc un mélange entre les sédiments les plus radiogéniques en Pb du site 144 et le manteau appauvri explique les compositions des laves des îles de la Martinique à Grenade. Une contribution croissante des black shales du nord vers le sud est nécessaire, et est de plus en accord avec l'augmentation du nord vers le sud de l'âge du plancher océanique subduit. Enfin, quelques sédiments de l'île de la Barbade présentent certaines caractéristiques compatibles avec leur implication dans la genèse des laves de la partie sud de l'arc.

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Shimoda, Hajime. "Origin of the Setouchi Volcanic Rocks in SW Japan Arc : Constraints from Pb-Nd-Sr Isotope Geochemistry." Kyoto University, 1996. http://hdl.handle.net/2433/160842.

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Abstract:

本文データは平成22年度国立国会図書館の学位論文(博士)のデジタル化実施により作成された画像ファイルを基にpdf変換したものである
Kyoto University (京都大学)
0048
新制・課程博士
博士(人間・環境学)
甲第6565号
人博第10号
8||105(吉田南総合図書館)
新制||人||3(附属図書館)
UT51-96-W409
京都大学大学院人間・環境学研究科人間・環境学専攻
(主査)教授石坂恭一, 教授堀智孝, 教授巽好幸
学位規則第4条第1項該当

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Maurer, Victor Câmara. "Caracterização geocronológica (U-Pb), geoquímica e isotópica (Sr, Nd, Hf) do complexo Rio Capivari no terreno Embu." Universidade de São Paulo, 2016. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44143/tde-17062016-141231/.

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Abstract:

O Complexo Rio Capivari (CRC) é constituído por ortognaisses migmatíticos de composições graníticas a tonalíticas e anfibolitos subordinados (magmas toleíticos) em lascas tectônicas no Terreno Embu. As composições dos gnaisses do CRC são predominantemente cálcio-alcalinas a álcali-cálcicas. Idades U-Pb em núcleos de zircão com zoneamento oscilatório indicam cristalização magmática dos protólitos em três períodos principais 2.4, 2.2-2.1 e 2.0 Ga. Idades metamórficas foram reconhecidas em bordas de zircão totalmente escuras nas imagens de catodoluminescência e variam entre 620-590 Ma. A suíte sideriana (2.4 Ga) apresenta caráter juvenil, como evidenciado pelos valores positivos de \'\'épsilon\'\'IND.Nd\' (+3.8) e \'\'épsilon\'\'IND.Hf\' (+0.3 a +4.8) e pela ausência de núcleos de zircão herdado, comumente encontrados em rochas que sofreram retrabalhamento crustal. A suíte de idades riacianas (2.2-2.1 Ga) apresenta idades modelos TDM arqueanas (2.6-3.3 Ga), valores negativos de \'\'épsilon\'\'IND.Nd\' (-12.0 a -4.0) e negativos a levemente positivos de \'\'épsilon\'\'IND.Hf\' (-7.8 a +0.5). Portanto, tais rochas derivam de retrabalhamento de reservatórios crustais antigos. A suíte de idade orosiriana (2.0 Ga) apresenta fontes mais antigas e retrabalhadas com valores altamente negativos de \'\'épsilon\'\'IND.Nd\' (-10.4) e \'\'épsilon\'\'IND.Hf\' (-1.2 a -13.6), sugerindo prolongada residência crustal com idades modelo \'T IND.DM\' e \'T IND.Hf\' >3.3 Ga. As assinaturas de elementos traços em rocha total e a química de zircão sugerem fontes máficas para o gnaisse sideriano. Reservatórios de crosta média, mas de profundidades variáveis, parecem ser a principal fonte dos gnaisses riacianos e orosirianos. Análises em diagramas tectônicos discriminantes baseados em elementos traços de rocha total com elevadas razões \'La/Yb IND.(N)\' (>10), Nb/Yb (>2) e Th/Yb (>1), somados aos valores de \'Y IND.2\'\'O IND.3\' (<3000 ppm), U/Yb (>0.5) e Nb/Yb (0.01-0.10) da química de zircão, sugerem que ambas as suítes de idades foram geradas em ambientes de arco magmático continental, mas com um gap de 200-300 Ma entre o gnaisse sideriano e os gnaisses riacianos sem dados ou informações geológicas. Perfis multielementos (elementos traços) comparativos entre representação de amostras típicas de arco continental associado à subducção de crosta oceânica (margem andina) e amostras de arcos de ilha (Ilhas Mariana) confirmam afinidade com ambiente de arco continental para o CRC, associado à subducção de placa oceânica, principalmente para o gnaisse sideriano. Apesar de pouco representativo, devido ao número de amostras (n=1), uma acresção juvenil em 2.4 Ga colabora para uma dinâmica contínua da evolução da crosta continental. O papel desempenhado pelo CRC na evolução geral do Terreno Embu permanece enigmático. Os dados isotópicos de \'\'épsilon\'\'IND.Nd(590)\' e \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.88 Sr IND.(i)\' do CRC (-27.3 a -19.7 e 0.704 a 0.722, respectivamente) indicam evolução temporal não compatível com o requerido para as fontes dos granitos ediacaranos do Terreno Embu, que exigem a participação de reservatórios mais primitivos (\'\'épsilon\'\'IND.Nd(590)\' -13 a -7) e empobrecidos em Rb (\'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.88 Sr IND.(i)\' \'\'QUASE IGUAL A\' 0,710).
The Rio Capivari Complex (RCC) comprises migmatitic orthogneisses with granitic to tonalitic compositions and subordinate amphibolites (tholeiitic magmas), that occur in tectonics contacts within the Embu Terrane. The RCC orthogneisses are predominantly calc-alkaline to alkali-calcic. U-Pb zircon ages obtained on oscillatory zoned zircon cores indicate protolith magmatic crystallization into three main periods 2.4, 2.2-2.1 and 2.0 Ga. CL-dark zircon rims yield dates between 620-590 Ma, interpreted as metamorphic overprinting. The Siderian suite (2.4 Ga) show juvenile character, as evidenced by positive \'\'épsilon\'\'IND.Nd(t)\' (+3.8) and \'\'épsilon\'\'IND.Hf(t)\' (+0.3 to +4.8) values and absence of inherited zircon grains, commonly found in reworking crustal rocks. The Rhyacian suite (2.2-2.1 Ga) has Archean model ages (\'T IND.DM\' = 2.6-3.3 Ga), negative values of \'\'épsilon\'\'IND.Nd(t)\' (-12.0 to -4.0) and negative to slightly positive \'\'épsilon\'\'IND.Hf(t)\' values (-7.8 to +0.5). Therefore, such rocks most likely derived from reworking of older crustal reservoirs. The Orosirian suite (2.0 Ga) has even older sources with strongly negative \'\'épsilon\'\'IND.Nd(t)\' (-10.4) and \'\'épsilon\'\'IND.Hf(t)\' (-1.2 to -13.6) suggesting prolonged crustal residence time with \'T IND.DM\' and \'T IND.HF\' > 3.3 Ga. Whole-rock trace element and zircon chemistry indicate mafic sources for the Siderian suite. Middle crust reservoirs, at varying depths, appear to be the main source of the Rhyacian and Orosirian suites. According to analysis in discriminating tectonic diagrams the whole rock trace elements with high ratios \'La/Yb IND.(N)\' (> 10), Nb/Yb (> 2) and Th/Yb (> 1), added to the amounts of \'Y IND.2\'\'O IND.3\' (<3,000 ppm), U/Yb (> 0.5) and Nb/Yb (0.01 to 0.10) from zircon chemistry, suggest that all three suites were generated on continental magmatic arc environments, but with a gap of 200-300 Ma between the Siderian suite and the Rhyacian and Orosirian suites without data or geological information. Comparative multi-elements profiles (trace elements) between representation of typical continental arc samples associated with the oceanic crust subduction (Andean margin) and samples of island arcs (Mariana Islands) confirm affinity with continental arc environment for the RCC, associated with subduction oceanic plate, mainly for the Siderian suite. In spite of the small dataset, the results of this study indicate a juvenile accretion at 2.4 Ga, what suggests a continuous dynamic of continental crust evolution. The RCC role on the tectonic evolution of the Embu terrane remains enigmatic. The isotopic data \'\'épsilon\'\'IND.Nd(590)\' and \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.88 Sr(i)\' of the RCC (-27.3 to -19.7 and 0.704-0.722, respectively) indicate an evolution not compatible with the sources for the Ediacaran granites of the Embu Terrane, requiring the participation of more primitive reservoirs (\'\'épsilon\'\'IND.Nd(590)\' -13 to -7) (ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.88 Sr(i)\'\'QUASE IGUAL A\' 0.710).

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Handley, Heather K. "Geochemical and Sr-Nd-Hf-O isotopic constraints on volcanic petrogenesis at the Sunda Arc, Indonesia." Thesis, Durham University, 2006. http://etheses.dur.ac.uk/2670/.

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Abstract:

The Sunda island arc of Indonesia formed as a result of the northward subduction of the Indo- Australian Plate beneath the Eurasian Plate. Along-arc variations in the composition and thickness of the overriding Eurasian plate and variation in the type and amount of sediment deposited on the subducting plate create differential effects on Sunda arc lava geochemistry. Detailed study of volcanic rocks from Salak, Gede Volcanic Complex (GVC) in West Java and Ijen Volcanic Complex (IVC) in East Java was carried out in order to establish the relative importance and contributions of various potential source components and composition-modifying processes at individual volcanic centres, prior to investigating petrogenetic variation along the arc. Differentiation processes play a major role in modifying the geochemical composition of Sunda arc magmas. However, the relative importance and traceable impact of the different processes varies at each volcanic centre. Fractional crystallisation of a typical Javan island arc mineral assemblage exerts the largest control on major and trace element composition of the volcanic rocks. Distinct intra-volcanic complex differentiation trends at rvc and Salak are spatially controlled and are explained by independent conduits and multiple magma reservoirs at different depths in the crust - linked to sub-volcanic structure. Shallow level contamination by typical upper-crustal continental material is insignificant during magmatic differentiation at Salak, GVC and IVC. However, at Salak there is some evidence for assimilation of material similar in composition to the volcanic rocks. Deep fractionation of a phase in which HFSE and HREE are compatible (e.g. amphibole) is inferred in the evolution of most Javan magmas. Magmatism at Salak, GVC and IVC is the product of shallow, relatively homogeneous, fertile, Indian Ocean MORB-like mantle that has been enriched by slab- derived component(s) sourced from the altered oceanic crust and subducted sediment. Hf and Nd isotope ratios of Javan lavas show that the subducted sedimentary source component is heterogeneous and reflects spatial variations in sediment compositions on the down-going plate along the Java Trench. A progressive eastward increase in Sr isotope ratio of volcanic rocks across West and Central Java broadly correlates with inferred lithospheric thickness. A significant change in crustal architecture (i.e. thickness) occurs between Central and East Java. This transition may represent the south-eastern boundary of Sundaland (pre-Tertiary arc basement).

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Schmidt, Angelika. "Temporal and spatial evolution of the Izu Island Arc, Japan in terms of Sr-Nd-Pb isotope geochemistry." [S.l. : s.n.], 2001. http://e-diss.uni-kiel.de/diss/d465.pdf.

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Carpentier, Marion. "Composition chimique des sédiments entrant dans la zone de subduction des Petites Antilles." Phd thesis, Grenoble 1, 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10153.

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Abstract:

Les laves provenant de l’arc des Petites Antilles sont caractérisées par une grande variabilité chimique et leurs compositions isotopiques suggèrent une contribution variable de matériel crustal ancien dans leur genèse. L’arc des Petites Antilles est également caractérisé par une zonation chimique nord-sud, les laves des îles du sud présentant généralement des signatures isotopiques crustales plus fortes que celles des îles du nord. Nous avons tenté dans cette étude d’établir s’il existe des variations de la composition chimique des sédiments entrant en subduction le long de l’arc, et si d’éventuels changements de leur composition peuvent expliquer les variations chimiques observées au sein des laves. Pour ce faire, nous avons réalisé une étude géochimique approfondie (majeurs, traces, isotopes du Sr, du Nd, de l’Hf et du Pb) du flux sédimentaire potentiellement entrant dans la zone de subduction à différentes latitudes. L’échantillonnage comprend des sédiments forés au niveau des sites 543 (nord de l’arc) et 144 (extrême sud de l’arc) lors des campagnes DSDP 78A et 14 respectivement, et des sédiments provenant de l’île de la Barbade (sud de l’arc). Les échantillons présentent une grande hétérogénéité lithologique correspondant globalement à un mélange en proportion variable entre une composante détritique et une composante biogénique (siliceuse ou carbonatée). De plus, au niveau du site 144, des niveaux très riches en matière organique (black shales) datant du Cénomanien supérieur au Santonien (~ 95 à 84 Ma) ont été forés. Ces formations correspondent à l’enregistrement des Oceanic Anoxic Events 2 et 3. Nous avons montré que la « dilution » variable de la fraction détritique par la composante biogénique est le facteur qui contrôle largement les variations de concentrations en éléments traces observées. De plus, nous avons révélé un enrichissement en U extrêmement important au sein des black shales du site 144. Les signatures isotopiques de l’Hf, du Nd et du Pb sont dominées par la composante détritique, alors que celle du Sr, dans le cas d’échantillons riches en carbonates est dominée par celle de l’eau de mer. Les sédiments des trois sites présentent des compositions isotopiques du Pb fortement radiogéniques par rapports aux sédiments océaniques « classiques », que nous avons associées à une forte contribution de matériel issu de l’altération des cratons guyanais et brésilien dans la composante détritique. De plus, la décroissance radioactive de l’U dans les black shales du site 144 a généré des rapports 206-207Pb/204Pb extrêmement radiogéniques. Un mélange entre le manteau appauvri et les sédiments du site 543 reproduit les compositions isotopiques des laves de la partie nord de l’arc. Pour la partie sud de l’arc un mélange entre les sédiments les plus radiogéniques en Pb du site 144 et le manteau appauvri explique les compositions des laves des îles de la Martinique à Grenade. Une contribution croissante des black shales du nord vers le sud est nécessaire, et est de plus en accord avec l’augmentation du nord vers le sud de l’âge du plancher océanique subduit. Enfin, quelques sédiments de l’île de la Barbade présentent certaines caractéristiques compatibles avec leur implication dans la genèse des laves de la partie sud de l’arc
Lesser Antilles lavas display large chemical variability and their isotopic compositions suggest variable incorporation of old crustal material during their genesis. The Lesser Antilles arc is also characterized by a chemical zoning from north to south along the arc, and lavas from the southern islands generally display a more pronounced crustal fingerprint than northern lavas. The aim of the study is to determine whether a north-south chemical variation exists within the subducting sediment cover, and if potential change in the sediment compositions can explain the chemical variations observed in the lavas. We have undertaken a detailed geochemical study (major and trace elements, Sr-Nd-Hf-Pb isotopes) of sedimentary flux potentially entering the subduction zones at different latitudes. Sampling includes sediments drilled at sites 543 (northern forearc) and 144 (extreme southern forearc) during DSDP Legs 78A and 14 respectively, and sediments from Barbados island (southern forearc). Samples display large lithological heterogeneity which can globally be explained by mixing in variable proportion of a detrital component and a biogenic one (carbonated or siliceous). Moreover, at site 144, some organic rich deposits (black shales) of upper Cenomanian to Santonian (~ 95 to 84 Ma) were drilled and correspond to sedimentary records of Cretaceous Oceanic Anoxic Events 2 and 3. We have shown that variable dilution of detrital component by biogenic one is the main factor controlling the observed variations of trace element concentrations. Moreover, we have revealed an extremely important enrichment of U in site 144 black shales. Nd-Hf-Pb isotopic compositions of studied sediments mainly represent those of the detrital component, whereas Sr isotope ratios, in the case of carbonate rich sediments, are dominated by the seawater signature. Sediments from the three sites exhibit highly radiogenic Pb isotopic compositions if compared with other sediments localized in front of the other major subduction zones, due in part to the important input of detrital material derived from the Guyana and Brazilian Shields. Moreover, Cretaceous black shales from site 144, U-enriched, are characterized by extremely high Pb isotopes ratios due to radioactive decay of U. Mixing of depleted mantle with northern sediments (site 543) produce the isotopic compositions of lavas from the northern part of the arc. For the southern part of the arc, mixing of the depleted mantle and sediments from site 144 explain the compositions of lavas from the islands of Martinique to Grenada. An increase of black shales contribution from north to south is necessary and in agreement with the increasing age of subducting Atlantic crust from north to south along the Lesser Antilles trench. Finally, some sediments of Barbados island associated with sediments like those from site 543 may represent the appropriated sedimentary end member to explain isotopic composition of southern island lavas

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Labou, Ibrahima. "Les complexes mafiques et ultramafiques birimiens de la ceinture de Mako (Sénégal oriental) témoins d'une évolution d'un domaine intra-océanique vers un domaine d'arc insulaire." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30306.

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Abstract:

Les données isotopiques et en éléments en traces sur roches et minéraux de la région de Mako au Sénégal, mettent en évidence l'existence au sein de la croûte birimienne de roches magmatiques diversement différenciées (de cumulats ultramafiques à rhyolite) provenant de trois sources magmatiques parfaitement identifiées : une source déprimée plus juvénile à l'origine de la lignée tholéiitique 1 ; une source faiblement enrichie à l'origine de la lignée tholéiitique 2 et une source très enrichie dont est issue la lignée calco-alcaline. On peut ainsi proposer pour le groupe de Mako l'évolution géodynamique suivante : i) ouverture d'un océan entrainant la mise en place des roches de la lignée tholéiitique 1 au niveau d'une dorsale océanique, ces dernières ayant des caractéristiques proches des MORB ; ii) subduction intra-océanique induisant un magmatisme conduisant à la formation d'un arc insulaire immature qui se caractérise par un magmatisme tholéiitique dont les roches de la lignée tholéiitique 2 seraient les témoins ; iii) maturation de l'arc insulaire et mise en place des roches de la lignée calco-alcaline liée à l'enfoncement de la plaque plongeante et à l'épaississement de la partie crustale de l'arc
The isotopic and trace element data on rocks and minerals in the Birimian Mako region of Senegal reveal the existence of variously differentiated magmatic rocks (from ultramafic to rhyolite cumulates) from three perfectly identified magmatic sources: a more juvenile depleted source at the origin of the tholeiitic series 1; a weakly enriched source at the origin of the tholeiitic series 2 and a highly enriched source from which the calc-alkaline series originates. We can thus propose for the Mako group the following geodynamic evolution: i) opening of an ocean resulting in the emplacement of the rocks of the tholeiitic series 1 in the setting of an oceanic ridge, the rocks having characteristics close to the MORB ; ii) intra-oceanic subduction inducing magmatism leading to the formation of an immature insular arc which is characterized by a tholeiitic magmatism represented by the tholeiitic series 2; iii) Maturation of the insular arc and emplacement of rocks of the calc-alkaline series related to the subduction of the plate and thickening of the crustal portion of the arc

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Mudanalwo, Ratshalingwa Patience. "Geochemical controls of platinum-group elements distribution patterns in the Patreef, bushveld complex, South Africa: a case study at Zwartfontein farm, Akanani prospect area." University of the Western Cape, 2020. http://hdl.handle.net/11394/7871.

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>Magister Scientiae - MSc
The Platreef, is a contact-type pyroxenitic reef in the Northern Limb of the Bushveld Complex, enriched in platinum group elements (PGE) and base metal sulfides (BMS). Relatively subdued mining in the Platreef, compared to RLS, has been attributed to limited knowledge regarding irregular distribution, complex style and genesis of PGE mineralisation in the Platreef. This study was, therefore, aimed at investigating the petrogenesis of the Platreef, particularly to evaluate whether the formation of the ore reefs resulted from a single or multiple sill-like magma intrusions. The study also sought to unveil the interplay of fractional crystallisation, hydrothermal fluid activities, floor rock and crustal contamination on the formation of Platreef types, PGE mineralisation and the magma source.

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Iwaniw, Andrew Mark. "Evidence of recycling of Archaean continental crust : a geochemical and Nd-Sr isotope study of Gawler Craton Granitoids, South Australia /." Title page, contents and abstract only, 2000. http://web4.library.adelaide.edu.au/theses/09SB/09sbi9663.pdf.

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Cosky, Brian Wright. "Os-Sr-Nd-Pb ISOTOPIC AND TRACE ELEMENT STUDY OF MAGMATIC PROCESSES WITHIN THE SIERRA DEL CHICHINAUTZIN VOLCANIC FIELD, TRANS-MEXICAN VOLCANIC BELT." Miami University / OhioLINK, 2010. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=miami1291864089.

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Cavalcanti, Jose Adilson Dias. "Origem dos turmalinitos auriferos da região sudeste do Quadrilatero Ferrifero-MG : evidencias de campo, petrografia, quimica mineral e dados isotopicos de Nd e Sr." [s.n.], 2003. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/287708.

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Abstract:

Orientador: Roberto Perez Xavier
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias
Made available in DSpace on 2018-08-03T18:38:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavalcanti_JoseAdilsonDias_D.pdf: 6385333 bytes, checksum: 3b827ab9ef35e2701b5b807c545b7bda (MD5) Previous issue date: 2003
Doutorado

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Schmidberger, Stefanie. "Hf, Sr, Nd and Pb isotope systematics and major and trace element compositions of the Archean subcratonic lithosphere beneath Somerset Island, Arctic Canada." Thesis, McGill University, 2001. http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=37656.

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Abstract:

Hf, Sr, Nd and Pb isotopes, and major, trace and rare earth elements (REE) were determined for a suite of peridotite and pyroxenite xenoliths, constituent garnet and clinopyroxene and the host Nikos kimberlite (100 Ma) from Somerset Island, in order to constrain the chemical and isotopic composition of the lithosphere beneath the northern Canadian craton. The refractory Nikos peridotites are characterized by high olivine forsterite contents (avg. Fo = 92.3) and depletions in incompatible major elements (Fe, Al, Ca), but are enriched in incompatible trace elements, such as large ion lithophile elements (LILE) and light rare earth elements (LREE), while having approximately chondritic heavy rare earth element (HREE) contents. Mass balance calculations using REE contents of clinopyroxene and garnet indicate that calculated LREE abundances for the Nikos xenoliths are significantly lower (e.g. Nd ~50%) than those of the analyzed whole-rocks. These results suggest the presence of small amounts of a kimberlite-related LREE-rich interstitial component (i.e. ~1% kimberlite liquid and/or ~0.01% apatite) to account for the excess LREE abundances, with little effect on the HREE budgets of the xenoliths.
The 143Nd/144Nd(0.1Ga) (0.51249--0.51276) isotopic compositions of the Nikos peridotites are little variable and overlap those of the Nikos kimberlite at the time of sample transport. The low-temperature peridotites (<1100°C) that sample the shallow lithosphere are characterized by more radiogenic 176Hf/177Hf(0.1Ga) (0.28296--0.28419) and Pb (206Pb/204Pb (0.1Ga) = 17.82--19.03), but lower 87Sr/ 86Sr(0.1Ga) (0.7047--0.7066) isotopic ratios than those of the high-temperature peridotites (>1100°C; 0.28265--0.28333; 17.18--18.30; 0.7064--0.7085, respectively). Incompatible trace element compositions of the xenoliths confirm this depth stratification indicating that shallow and deep (>160 km) Somerset lithosphere are characterized by distinct chemical and isotopic characteristics.
The Lu-Hf isotope compositions of the low-temperature peridotites plot along a 2.8 Ga reference isochron, which is consistent with an interpretation that the shallow Somerset lithosphere stabilized in the Archean to depth of ~150 km. The deep lithospheric mantle, which is probably younger, does not share the same petrogenetic history and may contain recycled material (altered oceanic crust and sedimentary component?). The Hf isotope compositions for the shallow low-temperature peridotites indicate that part of the lithosphere beneath the Canadian craton is characterized by more radiogenic Hf isotope signatures than estimates for "depleted" mantle.

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Bizzarro, Martin. "Major element and isotope geochemistry (Sr, Nd and Hf) of mantle derived peridotites, carbonatites and kimberlites from Canada and Greeland; insights into mantle dynamics." Thèse, Chicoutimi : Montréal : Université du Québec à Chicoutimi ; Université du Québec à Montréal, 2003. http://theses.uqac.ca.

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Abstract:

Thèse (D.Ress.Min.) -- Université du Québec à Chicoutimi, programme extensionné à l'Université du Québec à Montréal, 2002.
Bibliogr.: f. 105-109. Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

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WAKAKI, Shigeyuki. "Estimation of optimal isotopic compositions of Sr, Ba, Nd and Sm spikes for double spike thermal ionization mass spectrometry by error propagation simulation." Dept. of Earth and Planetary Sciences, Nagoya University, 2012. http://hdl.handle.net/2237/20538.

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Mwenze, Tshipeng. "The implications of Sr and Nd isotope data on the genesis of the Platreef and associated BMS and PGE mineralisation, Bushveld Igneous Complex, South Africa." University of the Western Cape, 2019. http://hdl.handle.net/11394/6922.

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Abstract:

Philosophiae Doctor - PhD
The Platreef is a platinum group elements (PGE) deposit located in the Northern limb of the Bushveld Igneous Complex (BIC). It is a series of mafic and ultramafic sills that are overlain by rocks from the Main Zone (MZ) of the BIC. In comparison to PGE deposits (i.e., Merensky Reef and the UG-2 chromitite) occurring in the Critical Zone (CZ) of the Eastern and Western Limbs of the BIC, which are less than 1 m in thickness, the Platreef is 10 to 400 m in thickness and is comprised of a variety of rocks. PGE mineralisation in the Platreef is not confined to a specific rock type, and its distribution and styles also vary with depth and along strike. Despite the numerous researches that have been conducted, the genesis of Platreef is still poorly understood. New major and trace elements in conjunction with Sr–Nd isotope data, generated from whole-rock analyses of different Platreef rocks, were collected from four drill cores along its strike. The data were examined to determine the source of the magmas and identify the processes involved in its genesis. The study also aimed at establishing whether a genetic link exists between the Platreef magmas and the magmas that formed the Lower Zone (LZ), CZ and MZ in the Rustenburg Layered Suite (RLS) of the BIC. The petrography revealed that the Platreef in the four drill cores consists of harzburgite, olivine pyroxenite, pyroxenite, feldspathic pyroxenite and norite. Based on the textural and modal mineralogy variations, feldspathic pyroxenite was subdivided into five types (I, II, III, IV and V). The variation in the average contents of MgO, LaN/YbN and ΣREE for the Platreef rocks are consistent with the modal mineralogy from the least to the most differentiated rocks. However, the Sr–Nd isotope data of the Platreef rocks have revealed two distinct groups of samples with decreasing ɛNd2060. Group 1 consists of pyroxenite and feldspathic pyroxenite II, III and V having ɛNd2060 values that range from –8.4 to –2.9, and 87Sr/86Sr2060 values from 0.707281 to 0.712106. The Platreef rocks of group 2 consist of olivine pyroxenite and feldspathic pyroxenite Type I with ɛNd2060 ranging from –12.6 to –10.8, and 87Sr/86Sr2060 ranging from 0.707545 to 0.710042. In comparison to the LZ, CZ and MZ rocks, which have ɛNd values ranging from –8.5 to –5.1, and 87Sr/86Sr ranging from 0.704400 to 0.709671, Platreef pyroxenite of group 1 have lower negative ɛNd2060 values (from –3.8 to –2.9) and higher 87Sr/86Sr2060 values from 0.709177 to 0.710492, whereas feldspathic pyroxenite of group 1 have overlapping ɛNd2060 values (from –8.4 to –4.9) but also higher 87Sr/86Sr2060 values (from 0.707281 to 0.712106). Instead, the Platreef olivine pyroxenite and feldspathic pyroxenite in group 2 highly negative ɛNd2060 values and overlapping 87Sr/86Sr2060 values. It is therefore suggested that the Platreef magmas derived from the partial melting of an heterogeneous mantle source comprising depleted mantle melts and both metasomatized slightly unradiogenic Nd enriched melts and highly unradiogenic Nd enriched melts from the subcontinental lithospheric mantle. These magmas ascended via the continental crust using different paths and interacted with rocks of different Sr–Nd isotopic compositions which resulted in the formation the hybrid magmas. The study speculates that sulphide saturation in the Platreef magmas was reached in the staging chambers at depth, and the varying styles of the PGE mineralisation in the Platreef rocks are the result of the varying degree of partial melting of the heterogeneous source for their magmas. In conlusion, this study suggests that the genesis of the Platreef is much more complex and should be considered very much independent from processes involved in the genesis of the RLS in the Eastern and Western Limbs of BIC in agreement with earlier studies.
NRF Inkaba ye Africa Iphakade
2020-08-31

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Dissertations / Theses on the topic 'Sr/Nd isotopes'

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