Constraints on the Parental Melts of Enriched Shergottites from Image Analysis and High Pressure Experiments

Martian basalts can be classified in at least two geochemically different families: enriched and depleted shergottites. Enriched shergottites are characterized by higher incompatible element concentrations and initial Sr-87/Sr-86 and lower initial Nd-143/Nd-144 and Hf-176/Hf-177 than depleted shergottites [e.g. 1, 2]. It is now generally admitted that shergottites result from the melting of at least two distinct mantle reservoirs [e.g. 2, 3]. Some of the olivine-phyric shergottites (either depleted or enriched), the most magnesian Martian basalts, could represent primitive melts, which are of considerable interest to constrain mantle sources. Two depleted olivine-phyric shergottites, Yamato (Y) 980459 and Northwest Africa (NWA) 5789, are in equilibrium with their most magnesian olivine (Fig. 1) and their bulk rock compositions are inferred to represent primitive melts [4, 5]. Larkman Nunatak (LAR) 06319 [3, 6, 7] and NWA 1068 [8], the most magnesian enriched basalts, have bulk Mg# that are too high to be in equilibrium with their olivine megacryst cores. Parental melt compositions have been estimated by subtracting the most magnesian olivine from the bulk rock composition, assuming that olivine megacrysts have partially accumulated [3, 9]. However, because this technique does not account for the actual petrography of these meteorites, we used image analysis to study these rocks history, reconstruct their parent magma and understand the nature of olivine megacrysts

Fayalite Oxidation Processes: Experimental Evidence for the Stability of Pure Ferric Fayalite?

Olivine is one of the most important minerals in Earth and planetary sciences. Fayalite Fe2(2+)SiO4, the ferrous end-member of olivine, is present in some terrestrial rocks and primitive meteorites (CV3 chondrites). A ferric fayalite (or ferri-fayalite), Fe(2+) Fe2(3+)(SiO4)2 laihunite, has been reported in Earth samples (magnetite ore, metamorphic and volcanic rocks...) and in Martian meteorites (nakhlites). Laihunite was also synthesized at 1 atmosphere between 400 and 700 C. We show evidence for the stability of a pure ferrifayalite end-member and for potential minerals with XFe(3+) between 2/3 and 1

Magnetic properties of tektites and other related impact glasses

© 2015 Elsevier B.V. We present a comprehensive overview of the magnetic properties of the four known tektite fields and related fully melted impact glasses (Aouelloul, Belize, Darwin, Libyan desert and Wabar glasses, irghizites, and atacamaites), namely magnetic susceptibility and hysteresis properties as well as properties dependent on magnetic grain-size. Tektites appear to be characterized by pure Fe2+ paramagnetism, with ferromagnetic traces below 1 ppm. The different tektite fields yield mostly non-overlapping narrow susceptibility ranges. Belize and Darwin glasses share similar characteristics. On the other hand the other studied glasses have wider susceptibility ranges, with median close to paramagnetism (Fe2+ and Fe3+) but with a high-susceptibility population bearing variable amounts of magnetite. This signs a fundamental difference between tektites (plus Belize and Darwin glasses) and other studied glasses in terms of oxygen fugacity and heterogeneity during formation, thus bringing new light to the formation processes of these materials. It also appears that selecting the most magnetic glass samples allows to find impactor-rich material, opening new perspectives to identify the type of impactor responsible for the glass generation

Rapport de sondages et d'analyses, Le Kilian et les carrières anciennes de trachyte dans la Chaîne des Puys (Puy-de-Dôme)

En 2008, l'existence de carrières souterraines médiévales avait été mise en évidence dans la pente ouest du Bois de Manson qui domine la dépression du Cratère Kilian, au pied sud du puy de Dôme. En 2009-2010, des sondages et prospections ont été étendus à tout l'ensemble du Kilian de façon à préciser l'étendue et, si possible, la chronologie de son exploitation dans le passé. Ces travaux ont permis d'observer, dans le fond du cratère et sur son flanc interne ouest, des amoncellements de déblais d'un volume considérable, témoignant d'une extraction de roche à grande échelle durant le haut Moyen Âge et très probablement aussi à l'époque gallo-romaine. Une nouvelle carrière souterraine a été découverte dans la pente interne ouest du cratère. La base du remplissage de cette carrière a livré des charbons datés entre la fin du IV e siècle et le début du VI e siècle par le radiocarbone, tandis que le sommet du remplissage contenait des tessons de céramique datables, par leur typologie, de la fin du V e siècle au début du VIII e siècle. L'état actuel des investigations conduit à faire l'hypothèse que les gallo-romains ont exploité, au fond du cratère, un trachyte compact dont on ne trouve aujourd'hui que les déchets de taille, et dont les affleurements sont masqués par les déblais, tandis que les artisans du Moyen Âge ont recherché un trachyte plus tendre dans les pentes hautes du cratère. Le Kilian doit donc s'ajouter aux trois sources actuellement connues de trachyte d'oeuvre dans le passé, à savoir les volcans Sarcoui, Aumône (ou petit Suchet) et Cliersou. Dès cette découverte, en 2008, s'est posée la question de savoir quelle part éventuelle le trachyte du Kilian avait pu prendre dans la construction du temple de Mercure au sommet du puy de Dôme et dans l'agglomération gallo-romaine située au col de Ceyssat. Pour y répondre, une campagne d'analyses géochimiques et pétrographiques été engagée pour caractériser, aux fins de comparaison, non seulement les trachytes du Kilian et ceux des ruines gallo-romaines, mais, de plus, les trachytes du Cliersou, de l'Aumône et du Sarcoui. Ces analyses ont finalement montré qu'il est possible de faire une discrimination statistiquement significative entre les différents trachytes étudiés, à l'exception de ceux du couple Cliersou-Aumône dont les laves sont très peu différentes les unes des autres. Le résultat le plus remarquable est que tous les trachytes gallo-romains échantillonnés (dont 10 échantillons distincts au temple de Mercure et 10 au col de Ceyssat) se rattachent sans ambiguïté au Kilian. En toute rigueur, ces nouvelles données ne permettent pas d'exclure sans appel la possibilité d'utilisation à l'époque gallo-romaine, au temple de Mercure et au col de Ceyssat, de trachytes provenant d'autres sources que le Kilian (cas des chaperons de mur du col de Ceyssat, provenant du puy de Dôme). Cependant, il faut ajouter qu'un examen visuel des trachytes d'oeuvre dans ces deux sites, portant sur un nombre de moellons et d'éléments architecturaux bien supérieur au nombre de ceux qui ont été analysés, conduit à conclure que leur source est probablement commune. Cette conclusion est basée sur un faciès minéralogique particulier, observable à l'oeil nu ou à la loupe

New SIMS Procedures for the Characterization of a Complex Silicate Matrix, Na 3 (REE,Th,Ca,U)Si 6 O 15 . 2.5H 2 O (Sazhinite), and Comparison with EMPA and SREF Results

Analytical methods based on secondary ion mass spectrometry were developed for the characterisation of a complex layered silicate REE-mineral, named sazhinite, for which a number of issues are still open regarding its chemistry and structure. Such procedures involved the analysis and quantification of light, volatile, alkaline, medium-Z, rare earth and actinide elements. The accuracy of the SIMS data is within the assigned precision of the concentration values assumed as reference in the calibration standards employed. REE and actinide data yield a good agreement in terms of calculated site scattering at the M site: 58.42 electrons per formula unit (epfu) vs. 60.39 epfu obtained by Single Crystal Structure-Refinement (SREF). Accuracy is estimated on the order of 5% rel. for H, Li, Be and B, and 10% rel. for F. Na analysis was crucial to solve the open questions about the structure, and excellent agreement was obtained by comparing data from SIMS (REE, Y, actinides, Na) + EMPA (SiO2, CaO, SO3 and K2O) with information derived from SREF: site scattering of the M site + Na sites = 92.56 epfu calculated from chemical data, against 91.95 epfu from SREF. Such procedures can be easily extended to the analysis of variously complex, silicate REE-minerals

Rediscovery of sapphires in Central France

International audienc

Rediscovery of sapphire in Central France

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