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Mineralogy and Petrology

, Volume 69, Issue 3–4, pp 183–195 | Cite as

Origin of high-Si dacite from rhyolitic melt: evidence from melt inclusions in mingled lavas of the 1.6 Ga Gawler Range Volcanics, South Australia

  • V. S. Kamenetsky
  • N. Morrow
  • J. McPhie

Summary

¶Part of the Mesoproterozoic (1.6 Ga) Gawler Range Volcanics in South Australia is composed of mingled feldspar- quartz- phyric dacite, rhyodacite and rhyolite lavas. Field relationships suggest that dacite erupted first, locally grading into rhyodacite, followed by mingled dacite and rhyolite or rhyodacite and rhyolite, and finally in some areas rhyolite, and imply that the three lithofacies co-existed in a compositionally stratified magma chamber. Data on the bulk rock, groundmass and melt inclusion compositions suggest that post-eruption alteration has had very little effect on the original rock compositions. Melt inclusions in quartz from rhyolite and rhyodacite-dacite, respectively, belong to two compositional populations. Inclusions in the rhyolitic quartz have less evolved compositions with lower SiO2 (72–76.4 wt %) and higher Al2O3 (13.2–15.6 wt%) and Na2O (2.5–4.2 wt%) abundances. In contrast, melt inclusions in quartz from the rhyodacite-dacite are more “evolved” (i.e., 75.5–78.3 wt% SiO2, 11.2–12.7 wt% Al2O3 and 1.7–2.2 wt% Na2O). The two melt populations define a single compositional trend towards groundmass compositions, which are essentially similar in all three lithofaci es (77.8–80.5 wt% SiO2, 9.9–11.1  wt% Al2O3 and 2.2–2.4 wt% Na2O). This trend is consistent with the derivation of the groundmass melt from a single precursor melt of rhyolitic composition by means of crystallisation of dominant plagioclase, K-feldspar and minor quartz. Plagioclase-enriched dacite-rhyodacite magma comprises a mixture of the residual melt and plagioclase phenocryst s that accumulated in the upper part of the magma chamber and erupted first. Similar residual melt containing quartz and K-feldspar phenocrysts was present deeper in the magma chamber and erupted later to form quartz-, K-feldspar-phyric rhyolite.

Keywords

Al2O3 Na2O Lithofacies Magma Chamber Rhyolite Lava 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Zusammenfassung

Die Bildung von Si-reichem Dacit aus rhyolitischer Schmelze: Evidenz aus Schmelzeinschlüssen in Laven der 1.6 Ga Gawler Range Volcanics, Südaustralien

Ein Teil der mesoproterozoischen (1.6 Ga) Gawler Range Volcanics in Südaustralien setzt sich aus “mingled” Feldspat- Quarz-phyrischen dacitischen, rhyodacitischen und rhyolithischen Laven zusammen. Geländebefunde legen nahe, daß die Dacite, die lokal in Rhyodacite übergehen, zuerst eruptierten, gefolgt vom “mingled” Dacit und Rhyolith oder Rhyodacit und Rhyolith. Schließlich bildeten sich in einigen Gebieten Rhyolithe. Diese Beobachtungen lassen die Schlußfolgerung zu, daß die drei Lithofazies in einer geschichteten Magmenkammer koexistierten. Die Daten der Gesamtgesteins-, Grundmasse- und Schmelzeinschluß- Zusammensetzungen zeigen, daß Alterationsvorgänge nach der Eruption einen sehr minimalen Effekt auf die ursprüngliche Gesteinszusammensetzung hatten. Die Schmelzeinschl üsse in den Rhyolithen und Rhyodaciten gehören zwei unterschiedlich en Populationen an. Die Schmelzeinschlüsse in Quarz der Rhyolithe sind weniger deutlich “entwickelt” mit niedrigeren SiO2 (72–76.4 Gew.%) und höheren Al2O3 (13.2–15.6 Gew.%) und Na2O-(2.5–4. 2 Gew.%) Gehalten. Im Unterschied dazu sind die Einschlüss e in Quarz aus Rhyodacit-Dacit stärker “entwickelt” (i.e., 75.5–78.3 Gew.% SiO2, 11.2–12.7 G ew.% Al2O3 und 1.7–2.2 Gew.% Na2O). Die beiden Populationen von Schmelzeinschlüssen definieren einen einzigen Entwicklungstrend hin zur Zusammensetzung der Grundmasse, die in allen drei Lithofazies ähnlich ist (77.8–80.5 Gew.% SiO2, 9.9–11.1 Gew.% Al2O3 und 2.2–2.4 Gew.% Na2O). Dieser Trend ist mit der Herkunft der Grundmasse-bildenden Schmelze aus einer einzigen Ausgangsschmelze rhyolithischer Zusammensetzung infolge der Kristallisation von hauptsächlich Plagioklas, Alkalifeldspat und untergeordnet Quarz konsistent. Dacit-Rhyodacitmagmen, die an Plagioklas angereichert sind, stellen eine Mischung der Residualschmelze mit Plagioklas- Phänokristallen, die sich in den oberen Teilen der Magmenkammer akkumuli ert haben, dar; sie eruptierten zuerst. Ähnliche residuale Schmelzen mit Quarz und Akalifeldspat-Phänokristallen waren auf die tieferen Teilen der Magmenkammer beschränkt; sie eruptierten später und bildeten die Quarz- und Akalifeldspat-phyrischen Rhyolithe.

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Copyright information

© Springer-Verlag Wien 2000

Authors and Affiliations

  • V. S. Kamenetsky
    • 1
  • N. Morrow
    • 1
  • J. McPhie
    • 1
  1. 1.School of Earth Sciences and Centre for Ore Deposit Research, University of Tasmania, Hobart, AustraliaAU

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