ISSN:
1438-1168
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Geosciences
Description / Table of Contents:
Zusammenfassung In dieser Arbeit werden Sr, Nd und Pb Isotopendaten transitionaler Basalt-peralkalischer Rhyolithabfolgen und räumlich mit diesen assoziierter kalkalkalischer Rhyolithe der D' Entrecasteaux Inseln im östlichen Papua Neuguinea vorgestellt. Beide Abfolgen zeigen für konvergiernde Plattenränder typische geochemische Signaturen (z.B. hohe Zr/Nb, La/Nb und niedrige Ta/Yb Verhältnisse im Vergleich mit OIB). Die transitionale Basalt-peralkalische Rhyolithabfolge und die kalkalkalischen Rhyolithe zeigen eine geringe Variation in ihren206Pb/204Pb (18.522–18.661),207/204Pb (15.543–15.631) und208Pb/204Pb (38.31–38.63) Verhältnissen, die mit denen von Vulkaniten aus Tonga, Fiji und den pazifischen MOR-Basalten und Sedimenten übereinstimmen. Die transitionale Basalt-peralkalische Rhyolithabfolge zeigt weiters eine geringe Variationsbreite der143Nd/144Nd Verhältnisse (0.513053–0.512984), aber eine größere Streuung der87Sr/86Sr Verhältnisse (0.703989–0.70585). Letztere reflektiern die Unsicherheiten der Alterseinstufung der Proben mit sehr hohen87Rb/86Sr Verhältnissen und die Effekte des Sr-Austausches mit Meerwasser. Die87Sr/86Sr Verhältnisse kalkalkalischer Rhyolithe variieren im Vergleich dazu gerigfügiger (0.703864–0.704028). Isotopen und Spurenelementdaten sind mit der Interpretation, daß die kalkalkalischen Rhyolithe durch partielle Anatexis junger Inselbogen-Protkruste entstanden sind, kompatibel. Die mit ihnen vergesellschafteten basischen bis intermediären klakalkalischen Magmen entstammen einer abgereicherten Mantelquelle, die zuvor durch Subduktionsprozesse entlang des Trobriandgrabens modifiziert wurde. Die transitionale Basalt-peralkalische Rhyolithabfolge entstand durch extensive magmatische Differentiation eines transitionalen basaltischen Stammagmas in einer relativ seicht liegenden Magmenkammer. Das Stammagma wurde durch partielle Aufschmelzung entweder eines abgereicherten MORB-Mantels oder einer weniger stark abgereicherten OIBQuelle, die zuvor durch Subduktionsprozesse modifiziert wurde, gebildet. Die Hyund O1-normativen transitionalen Basaltmagmen wurden wahrscheinlich im Zuge der Ausdünnung von Lithosphäre unter etwas höheren Drucken gebildet als die Quarznormativen kalkalkaischen Magmen. Die enge räumliche und zeitliche Beziehung der transitionalen Basalt-peralkalischen Rhyolithabfolge mit kalkalkalischen Vulkaniten spiegelt die komplexen und dynamischen geotektonischen Vorgänge im östlichen Papua Neuguinea wieder. Der Wechsel von kalkalkalischem zu alkalischem Magmatismus könnte durch die Umstellung von Kompressions- auf Extensionstektonik, die mit der Verlagerung des westlich gelegenen Woodlark Spreadingzenrums in das östliche Papua Neugiunea in Beziehung gebracht wird, erklärt werden.
Notes:
Summary Sr, Nd and Pb isotope data are presented for a transitional basalt-peralkaline rhyolite suite, and spatially associated calc-alkaline rhyolites from the D'Entrecasteaux Islands, eastern Papua New Guinea. Both suites have a typical convergent margin geochemical signature (i.e. high Zr/Nb, La/Nb, and low Ta/Yb compared with OIB). The transitional basalt-peralkaline rhyolite suite and calc-alkaline rhyolites have a restricted range of206Pb/204Pb (18.522–18.661),207Pb/204Pb (15.543–15.631), and208Pb/204Pb (38.31–38.63) values which overlap the fields of volcanics from Tonga, Fiji, and Pacific MORB and sediments. The transitional basalt-peralkaline rhyolite suite also displays a restricted range of143Nd/144Nd values (0.513053–0.512984), but a much broader range of87Sr/86Sr (0.703989–0.70585) values. The latter reflects uncertainties in the ages of samples with very high87Rb/86Sr values and the effects of Sr exchange with seawater. The calc-alkaline rhyolites have consistently lower143Nd/144Nd values (0.512923—0.512867), and a more restricted range of87Sr/86Sr values (0.703864–0.704028) compared with the transitional basalt-peralkaline rhyolite suite. The isotopic and trace element data are consistent with the interpretation that the calc-alkaline rhyolites were produced by partial melting of a young arc protocrust, whereas associated calc-alkaline basic and intermediate magmas were derived from a depleted mantle source which previously had been modified by subduction along the Trobriand Trough. The transitional basalt-peralkaline rhyolite suite was produced by extensive magmatic differentiation of a parental transitional basalt magma in a relatively shallow magma chamber. The parent magma was produced by partial melting of either a depleted MORB-source mantle or a less-depleted OIB-type source which previously had been modified by subduction processes. The hy- and ol-normative transitional basalt magmas were probably generated in response to lithospheric thinning at somewhat higher pressures than qz-normative calc-alkaline magmas. The close spatial and temporal relationship between the transitional basalt-peralkaline rhyolite suite and the tale-alkaline volcanics reflects the complex and dynamic tectonic setting of eastern Papua and the D'Entrecasteaux Islands. In particular, the change from calc-alkaline to alkaline magmatism appears to have occurred following a change from compressional to extensional tectonics resulting from the westward propogation of the Woodlark spreading ridge into eastern Papua.
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Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01161562
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