Uppruni pýroxenít og peridótít möttulhnyðlinga frá Austur-afríska sigdalnum: Niðustöður örgreininga helstu frumsteinda

Abstract

Austur-afríski sigdalurinn er innanfleka rekbelti sem liggur þvert í gegnum maginland Austur-Afríku. Hann nær frá Afar og suður að Mósambík en á leið sinni skiptist sigdalurinn upp í tvær greinar, austur og vestur hluta sigdalsins. Í þessu verkefni eru skoðuð þrjú rannsóknarsvæði í austur hluta sigdalsins og gerður samanburður þeirra á milli en þau eru Afar svæðið, ásamt norður og suður hluta Kenýska sigdalssins. Frá þessum svæðum voru rannsakaðir pýroxen og ólivín kristallar úr möttulættuðum hnyðlingum og aðal- og snefilefnasamsetning þeirra greind með örgreini. Meginmarkmið verkefnisins var að meta myndunaraðstæður hnyðlinganna eins nákvæmlega og kostur var hverju sinni. Hnyðlingarnir eru allir frumstæðir borið saman við dæmigert úthafsbasalt og flestir með Mg# (sem er mólhlutfall magnesíum og tvígilts járns) í kringum 0,85 en þrjú sýni frá suður Kenýu innihalda Mg# allt að 0,94. Samanburður við áætluð Mg# hins sneydda efri möttuls (Depleted MORB Mantle) sýna að Mg# hnyðlinganna í þessari rannsókn eru í flestum tilvikum marktækt lægri en ætla mætti hafi þeir myndast í jafnvægi við slíkan möttul. Hnyðlingarnir eru því flestir afleiddar möttulbráðir, og í sumur tilvikum eiga þeir sér afar flókna myndunarsögu. Myndunaraðstæður sýna frá norður Kenýu voru áætlaðar og spanna þær hitastigsbilið 1175–1200°C og þrýstingsbilið 11–12 kbar. Niðurstöður sýna frá suður Kenýu gefa marktækt lægri hita- og þrýstingsbil, eða 950–975°C og 8–10 kbar. Jafnframt voru vensl aðal- og snefilefna, og þar með myndunaraðstæðna, við samsætur rokgjarna frumefna í þessum sömu sýnum könnuð sérstaklega.

The East African Rift Valley is a continental rift zone located in East Africa. The rift zone lies from Afar in the north to Mozambique in the south and splits in two branches, the east and west valley. In this study a comparison was made between three research areas in the eastern part of the East African Rift Valley: Afar, north and south Kenya rift. Major and trace chemical analysis of mantle xenoliths were made by electron microprobe, both in peridotites and pyroxenites. The main purpose of the study was to estimate formation conditions of the xenoliths. The xenoliths are all primitive relative to typical mid-ocean ridge basalts and display Mg# (molar ratio of Mg and Fe2+) around 0.85. However, peridotites and pyroxenites in south Kenya rift show Mg# as high as 0.94. When Mg# of the xenoliths are compared to estimated Mg# for the depleted MORB mantle, it shows that most of them have lower Mg# from what can be expected if these formed in equilibrium with such mantle. The xenoliths crystallized at 1175–1200°C and 11–12 kbar in north Kenya but at 950–975°C and 8–10 kbar in south Kenya. A comparison was made between major and trace elements of these crystals and recently available data-set involving isotopes of volatile elements extracted from crushing these same crystals.