Differentiation mechanisms of the early Hadean mantle: Insights from combined 176Hf-142,143Nd signatures of Archean rocks from the Saglek Block

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Chemical stratification in the post-magma ocean Earth inferred from coupled 146,147 Sm– 142,143 Nd systematics in ultramafic rocks of the Saglek block (3.25–3.9 Ga; northern Labrador, Canada)

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Les différentes mises en place de granites type I et type S, cas des granites varisques du Morvan, NE du Massif Central français.

National audienceLe massif cristallin du Morvan situé au NE du Massif Central français est constitué d'un socle granito-gneissique généré durant l'orogenèse Varisque. Les granitoïdes du Morvan restent assez peu étudiés et leur place dans l'évolution géodynamique de la chaîne serait intéressante à définir, notamment pour reconstituer la vergence des subductions et leur nombre (subduction de l'océan Rhéïque et/ou de l'océan Saxo-thuringien). Nous avons donc effectué des observations pétrographiques, des datations U/Pb sur zircon par LA-ICP-MS et analysé les éléments majeurs et en trace des granitoïdes du socle du Morvan. Nos résultats suggèrent au moins l'existence de trois pulses magmatiques : 1) un pulse anté-collisionnel de chimie transitionnelle entre granite issue d'arc volcanique et granite d'anatexie. 2) un pulse syn-collisionnel datant du Viséen-Serpukhovien de composition intermédiaire-acide riche en Mg et K, et 3) un pulse post-collisionnel produit durant le Carbonifère supérieur riche en Al. Nous observons également une évolution de la contribution crustale dans les sources des magmas granitiques, particulièrement dans les stades les plus tardifs où les granites de types S et I prédominent. Par conséquent, nous proposons l'existence 1) d'une évolution varisque dans la région débutant par une subduction dévonienne avec un plongement vers le sud de la croûte océanique Rhéique/Saxo Thuringienne sous la croûte continentale Armorica/Nord Gondwana, 2) d'une collision continentale au Carbonifère entre Armorica/Nord Gondwana et Avalonia associée à une verticalisation de la croûte océanique Rhéique/Saxo Thuringienne qui était encore bloquée dans la collision, ce qui a permis une remontée asthénosphérique et 3) d'un effondrement orogénique provoquant une fusion partielle importante de la racine crustale et la formation d'un grand volume de leucogranites de types I et S durant le Pennsylvanien

Les différentes mises en place de granites type I et type S, cas des granites varisques du Morvan, NE du Massif Central français.

National audienceLe massif cristallin du Morvan situé au NE du Massif Central français est constitué d'un socle granito-gneissique généré durant l'orogenèse Varisque. Les granitoïdes du Morvan restent assez peu étudiés et leur place dans l'évolution géodynamique de la chaîne serait intéressante à définir, notamment pour reconstituer la vergence des subductions et leur nombre (subduction de l'océan Rhéïque et/ou de l'océan Saxo-thuringien). Nous avons donc effectué des observations pétrographiques, des datations U/Pb sur zircon par LA-ICP-MS et analysé les éléments majeurs et en trace des granitoïdes du socle du Morvan. Nos résultats suggèrent au moins l'existence de trois pulses magmatiques : 1) un pulse anté-collisionnel de chimie transitionnelle entre granite issue d'arc volcanique et granite d'anatexie. 2) un pulse syn-collisionnel datant du Viséen-Serpukhovien de composition intermédiaire-acide riche en Mg et K, et 3) un pulse post-collisionnel produit durant le Carbonifère supérieur riche en Al. Nous observons également une évolution de la contribution crustale dans les sources des magmas granitiques, particulièrement dans les stades les plus tardifs où les granites de types S et I prédominent. Par conséquent, nous proposons l'existence 1) d'une évolution varisque dans la région débutant par une subduction dévonienne avec un plongement vers le sud de la croûte océanique Rhéique/Saxo Thuringienne sous la croûte continentale Armorica/Nord Gondwana, 2) d'une collision continentale au Carbonifère entre Armorica/Nord Gondwana et Avalonia associée à une verticalisation de la croûte océanique Rhéique/Saxo Thuringienne qui était encore bloquée dans la collision, ce qui a permis une remontée asthénosphérique et 3) d'un effondrement orogénique provoquant une fusion partielle importante de la racine crustale et la formation d'un grand volume de leucogranites de types I et S durant le Pennsylvanien

Genetic relationships of solar system bodies based on their nucleosynthetic Ti isotope compositions and sub-structures of the solar protoplanetary disk

Nucleosynthetic isotope variations are powerful tools to investigate genetic relationships between meteorite groups and planets. They are instrumental to assess the early evolution of the solar system, including mixing and reservoir formation in the protoplanetary disk, as well as planet formation. To address these questions, we report high-precision nucleosynthetic Ti isotope compositions of a wide range of bulk meteorites, partially complemented with new Cr isotope data. New Ti isotope data confirm the first order dichotomy observed between carbonaceous chondrites (CC), representing outer solar system compositions, and non-carbonaceous (NC) meteorites from the inner solar system. The data in combination with nucleosynthetic isotope data of other elements (e.g., Cr, Ca) indicate that isotopically heterogeneous reservoirs were also present as sub-reservoirs in the inner disk (NC reservoir), generating two or more clusters i.e., (i) the Vesta-like howardites-eucrites-diogenites (HEDs), mesosiderites, angrites, acapulcoites, lodranites, and brachinites and (ii) the Earth-Mars-like ordinary chondrites (OC), aubrites, enstatite chondrites (EC), winonaites, IAB silicates, rumuruti chondrites (R), Martian and terrestrial samples. These reservoirs likely represent disk substructures such as secondary gaps and ring-structures, created by spiral arms, which were emitted from the growing Jupiter and/or Saturn. The distinct isotopic compositions of these reservoirs may reflect thermal processing of material within the disk in combination with temporal isotopic variations either due to isotopically variable infalling material from a heterogeneous molecular cloud and/or thermal processing during the infall that induced such heterogeneities. Such effects were likely reinforced by thermal processing of the material within the disk itself and by physical size- and density sorting of dust caused by the giant planets, creating gaps and pressure bumps in the disk. Genetic relationships of meteorite groups and their implications on parent body formation are evaluated. New high precision Ti isotope data are consistent with that (i) CH and CB meteorites derive from a common parent body, which most likely accreted material from the same isotopic reservoir as the parent body of CR chondrites, (ii) silicates of IAB irons and winonaites originate from the same parent body, and (iii) mesosiderites and HED meteorites have a common origin on Vesta. The indistinguishable Ti and Cr isotope compositions of HEDs/mesosiderites to acapulcoites are not attributed to a common parent body, because of petrologic and chemical differences in addition to their distinct O isotope compositions. Their parent bodies likely accreted in the same disk region, which showed a higher level of O isotope heterogeneity compared to that of Ti, Cr and other refractory nucleosynthetic tracers. The similarity in Ti isotope compositions of Martian meteorites and OCs indicates that OC-like material belongs to the main building blocks of Mars.ISSN:0016-7037ISSN:1872-953

The old, unique C1 chondrite Flensburg – insight into the first processes of aqueous alteration, brecciation, and the diversity of water-bearing parent bodies and lithologies

International audienceOn September 12, 2019 at 12:49:48 (UT) a bolide was observed by hundreds of eye-witnesses from the Netherlands, Germany, Belgium, Denmark and the UK. One day later a small meteorite stone was found by accident in Flensburg. The presence of short-lived cosmogenic radionuclides with half-lives as short as 16 days proves the recent exposure of the found object to cosmic rays in space linking it clearly to the bolide event. An exceptionally short exposure time of ∼5000 years was determined. The 24.5 g stone has a fresh black fusion crust, a low density of <2 g/cm3, and a magnetic susceptibility of logχ = 4.35 (χ in 10−9 m3/kg). The rock consists of relict chondrules and clusters of sulfide and magnetite grains set in a fine-grained matrix. The most abundant phases are phyllosilicates. Carbonates (∼3.9 vol.%) occur as calcites, dolomites, and a Na-rich phase. The relict chondrules (often surrounded by sulfide laths) are free of anhydrous silicates and contain abundant serpentine. Lithic clasts are also surrounded by similar sulfide laths partly intergrown with carbonates. 53Mn-53Cr ages of carbonates in Flensburg indicate that brecciation and contemporaneous formation of the pyrrhotite-carbonate intergrowths by hydrothermal activities occurred no later than 4564.6 ± 1.0 Ma (using the angrite D'Orbigny as the Mn-Cr age anchor). This corresponds to 2.6 ± 1.0 or 3.4 ± 1.0 Ma after formation of CAIs, depending on the exact absolute age of CAIs. This is the oldest dated evidence for brecciation and carbonate formation, which likely occurred during parent body growth and incipient heating due to decay of 26Al.In the three oxygen isotope diagram, Flensburg plots at the 16O-rich end of the CM chondrite field and in the transition field to CV-CK-CR chondrites. The mass-dependent Te isotopic composition of Flensburg is slightly different from mean CM chondrites and is most similar to those of the ungrouped C2 chondrite Tagish Lake. On the other hand, 50Ti and 54Cr isotope anomalies indicate that Flensburg is similar to CM chondrites, as do the ∼10 wt.% H2O of the bulk material. Yet, the bulk Zn, Cu, and Pb concentrations are about 30% lower than those of mean CM chondrites. The He, Ne, and Ar isotopes of Flensburg show no solar wind contribution; its trapped noble gas signature is similar to that of CMs with a slightly lower concentration of 20Netr.Based on the bulk H, C, and N elemental abundances and isotopic compositions, Flensburg is unique among chondrites, because it has the lightest bulk H and N isotopic compositions of any type 1 or 2 chondrite investigated so far. Moreover, the number of soluble organic compounds in Flensburg is even lower than that of the brecciated CI chondrite Orgueil.The extraordinary significance of Flensburg is evident from the observation that it represents the oldest chondrite sample in which the contemporaneous episodes of aqueous alteration and brecciation have been preserved. The characterization of a large variety of carbonaceous chondrites with different alteration histories is important for interpreting returned samples from the OSIRIS-REx and Hayabusa 2 missions