Clinopyroxene with diverse origins in alkaline basalts from the western Pannonian Basin: Implications from trace element characteristics

Jankovics, M. Éva; Taracsák, Zoltán; Dobosi, G.; Embey-Isztin, Antal; Batki, Anikó; Harangi, Szabolcs; Hauzenberger, Christoph

doi:10.1016/j.lithos.2016.06.030

Cited by 47 publications

(45 citation statements)

References 57 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…They consist of numerous subgrains, mainly in their marginal parts. A number of clinopyroxene and amphibole megacrysts were found at L1, which have the same appearances and textural features as the well-studied clinopyroxene and amphibole megacrysts commonly found in other alkaline basaltic volcanics from the Bakony-Balaton Highland Volcanic Field (e.g., Embey-Isztin et al, 1990;Dobosi et al, 2003a;Jankovics et al, 2013Jankovics et al, , 2016. They generally occur together with pyroxenite (Type II) xenoliths consisting of clinopyroxene + olivine + spinel ± amphibole.…”

Section: Origin and Formation Of The Magmatic Environmentsmentioning

confidence: 63%

“…11 surface. These earlier magmas stalled and accumulated in the uppermost part of the lithospheric mantle, near the crust-mantle boundary and crystallized as veins, dykes and sills characterized by compositions very similar to those representing the host alkaline basalts (e.g., Embey-Isztin et al, 1990;Dobosi et al, 2003a;Jankovics et al, 2013Jankovics et al, , 2016. Considering the co-existence of the above-mentioned large olivine grains with a clinopyroxene megacryst in our studied sample, and the appearance of the large type III olivine cores (textural features implying disaggregation; Fig.…”

Section: Origin and Formation Of The Magmatic Environmentsmentioning

confidence: 70%

See 1 more Smart Citation

Olivine major and trace element compositions coupled with spinel chemistry to unravel the magmatic systems feeding monogenetic basaltic volcanoes

Jankovics

Sági

Astbury

et al. 2019

Journal of Volcanology and Geothermal Research

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Monogenetic basaltic volcanic systems, despite their considerable smaller size and shorter lifetime compared to polygenetic volcanoes, can have complex pre-eruptive histories and composite volcanic facies architectures. Their source-to-surface investigation is essential for our better understanding of monogenetic volcanism and requires high-resolution mineral-scale analyses.In this study, we focus on diversely zoned olivine crystals and their spinel inclusions from alkaline basaltic volcanics that are the result of mixing of numerous magmas, crystals and fragments of various origins. The Fekete-hegy volcanic complex is one of the largest and most composite eruptive centers in the intracontinental monogenetic Bakony-Balaton Highland Volcanic Field (western Pannonian Basin, Eastern Central Europe). It is a compound multi-vent system built up by multiple eruption episodes: initial maar-forming phreatomagmatic eruptions were followed by massive lava flows and magmatic explosive activity. We performed stratigraphically controlled sampling in order to reveal the history of the successively erupted magma batches represented by the distinct eruptive units, as well as to discover the petrogenetic processes that controlled the evolution of the magmatic system.The juvenile pyroclasts of the phreatomagmatic eruption products (unit 1) contain a remarkably diverse mineral assemblage including five different olivine types and three distinct spinel groups. In addition, they comprise various xenoliths. Based on detailed textural investigations combined with in situ electron microprobe analyses, high-resolution laser ablation ICP-MS trace element mapping and single spot measurements on the IntroductionMineral-scale studies on various volcanic rocks have long been demonstrated as being key to understanding sub-volcanic systems. As minerals respond both texturally and compositionally to changing magmatic environments, they retain abundant information concerning the history of magmatic compositions and processes in their crystal growth stratigraphy (e.g., Davidson et al., 2007;Ginibre et al., 2007;Blundy and Cashman, 2008;Streck, 2008). Thus, detailed investigation of the textures, zoning patterns and compositions of rock-forming minerals allows us to detect distinct populations and to reveal the origins of single crystals, making it a powerful tool in discovering the evolution of magmatic systems.Olivine crystals are valuable recorders of deep-seated petrogenetic processes and involved magmas. Their high-resolution textural, zoning and chemical analysis provides a particular insight into the pre-eruptive evolution of various magmatic systems (e.g.

show abstract

Section: Origin and Formation Of The Magmatic Environmentsmentioning

confidence: 63%

Section: Origin and Formation Of The Magmatic Environmentsmentioning

confidence: 70%

Olivine major and trace element compositions coupled with spinel chemistry to unravel the magmatic systems feeding monogenetic basaltic volcanoes

Jankovics

Sági

Astbury

et al. 2019

Journal of Volcanology and Geothermal Research

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The textural, zoning and compositional characteristics of clinopyroxene in petrologically and geochemically diverse volcanic and plutonic rocks have been extensively studied over the past 40 years (e.g., Wass, 1979;Duda and Schmincke, 1985;Dobosi et al, 1991;Dobosi and Fodor, 1992;Neumann et al, 1999;Nakagawa et al, 2002;Streck et al, 2002;Marks et al, 2004;Shane et al, 2008;Stroncik et al, 2009;Winpenny and Maclennan, 2011;Jankovics et al, 2012Jankovics et al, , 2016Ubide et al, 2014a, b;Gernon et al, 2016). These detailed mineral-scale studies have inferred the origin of different clinopyroxene populations, from open-and closed-system petrogenetic processes operating in subvolcanic magma storage systems to the evolution and ascent histories of different magmas (replenishment, magma mixing, mingling, xenocryst incorporation, fractional crystallisation and contamination).…”

Section: Accepted Manuscriptmentioning

confidence: 99%

Insights into the evolution of an alkaline magmatic system: An in situ trace element study of clinopyroxenes from the Ditrău Alkaline Massif, Romania

Batki

Pál-Molnár

Jankovics

et al. 2018

Lithos

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Clinopyroxene is a major constituent in most igneous rock types (hornblendite, diorite, containing phonolitic (tinguaite) magma. This study shows that antecryst recycling, also described for the first time in Ditrău, is a significant process during magma recharge and demonstrates that incorporated crystals can crucially affect the host magma composition and so whole-rock chemical data should be interpreted with great care.

show abstract

“…A Pannonmedence alkáli bazalt területei kiváló lehetőséget nyújtanak, hogy a monogenetikus vulkáni mezők természetét jobban megértsük. Ehhez új szempontot és eredményeket adnak a nagy felbontású, kristályalapú szöveti és geoké miai kutatások (HARANGI et al 2013(HARANGI et al , 2015JANKOVICS et al 2013JANKOVICS et al , 2015JANKOVICS et al , 2016JANKOVICS et al , 2019SÁGI et al 2018), amelyek feltárták, hogy egy bazaltvulkáni mező működése is sok esetben komplex folyamatok eredménye. A bazaltos magmák meg akadhatnak a földkéreg és földköpeny határán, akár hosszú időn keresztül is fennállhatnak, és a különböző fejlettségű magmák keverednek egymással.…”

Section: Alkáli Bazalt Vulkanizmusunclassified

A Kárpát-Pannon térség neogén-kvarter vulkanizmusa és geodinamikai kapcsolata

Harangi¹,

Lukács²

2019

Földt. Közl.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

A Kárpát-Pannon térség neogén-kvarter vulkáni működése szorosan kapcsolódik a térség geodinamikai fejlődéséhez. Horváth Ferenc professzor munkássága, ösztönzése nagy mértékben segített abban, hogy a magmaképződés eseményeit, a vulkanizmust igyekezzünk behelyezni a tágabb lemeztektonikai környezetbe. A lemeztektonika elmélete segít abban, hogy a vulkánok elhelyezkedését, a felszínre törő magma összetételét jobban megértsük. Horváth professzor jelentős szerepet játszott abban, hogy a dinamikus Föld globális modellje hazai szinten is elfogadást kapjon és élete végéig kereste az újabb és újabb magyarázatokat, hogy feltárjuk a Pannon-medence keletkezésének okát és a kapcsolódó földtani és geofizikai eseményeket. Az elmúlt 50 év tudományos munkái azonban rámutattak arra, hogy a lemeztektonika paradigmája nem alkalmazható rutinszerűen a vulkáni működés értelmezésében és a földtudományok különböző területeit integráló kutatások szükségesek bolygónk folyamatainak jobb megismeréséhez. A vulkanizmust a forrástól a felszínig kell megértenünk, azaz megtalálni a magmaképződés okát, a magma elhelyezkedését a földkéregbe, a magmatározóban zajló folyamatokat és azok időskáláját, a vulkánkitörések okait és a vulkáni működés lefolyását. A modern geokémiai analitikai módszerek elterjedésével és az ezekhez való hozzáféréssel jelentős mennyiségű, nagy pontosságú összetétel adat áll rendelkezésünkre, amit kiegészítenek az egyre nagyobb pontosággal meghatározott geokronológiai eredmények a vulkánkitörések idejére. Mindezek megteremtik az alapot, hogy a vulkáni működés okaira következtethessünk. Habár a petrogenetikai modellek egyre jobban finomodnak, azonban ezek újabb kérdéseket is felvetnek, perspektívát adva a további kutatásoknak.A Kárpát-Pannon térség neogén-kvarter vulkáni működését négy nagyobb csoportba oszthatjuk: (1) szilíciumgazdag magmák kitörése; (2) mészalkáli bazalt-andezit-dácit-riolit vulkanizmus; (3) alkáli bazalt és trachit vulkáni működés és (4) káli-ultrakáli vulkáni kitörések. Mindegyik magmás esemény esetében a fő befolyásoló tényező a litoszféra és ezen belül a földkéreg elvékonyodása volt. A riftesedés kezdetén andezit-dácit vulkánosság zajlott (19-20 Ma), a földkéregbe nyomuló magmák átfűtötték a litoszférát, megteremtve a lehetőséget többek között arra, hogy néhány millió évvel később jelentős (több ezer) térfogatú szilíciumgazdag magma alakítson ki kiterjedt magmatározó rendszert a Pannon-medence belső területén. A több szakaszban zajló kitörések 4000 km3-t meghaladó mennyiségű vulkáni hamuanyagot hoztak a felszínre, ami alapján a földkéregben ennek többszörös mennyiségű magmás anyaga helyezkedhetett el. Mindez nagymértékben befolyásolta a földkéreg termomechanikai állapotát. A szilíciumgazdag magmák kitörésének egyik fő időszaka 17,5-14,4 millió évvel ezelőtt volt, ami Európában, az elmúlt 20 millió év legnagyobb vulkánkitöréseit eredményezte. Az új cirkon U-Pb koradatok nem csak a kitörési korokat pontosították, hanem a vulkáni működéssel egyidejű blokkforgások idejét (16,8-17,1 Ma, illetve 15-16 Ma), továbbá a magmatározók fennállási idejét is. Ez utóbbiak szerint a szilíciumgazdag magmatározók több százezer éven keresztül létezhettek a földkéreg középső-felső részén. A vulkáni hamurétegek kulcsszerepet játszanak a Paratethys üledékgyűjtők rétegsorainak korrelációjában. A mészalkáli kőzetsorozatok látszólag a Kárpátok ívét követik, azonban a fúrás adatok és a szeizmikus szelvények értelmezései rámutatnak arra, hogy jelentős mennyiségben keletkeztek a Pannon-medence belső területein is. A felszínen megjelenő vulkáni komplexumok esetében a Pannon-medence északi részén húzódó szegmens számos különbséget mutat a keleti vulkáni ághoz képest, ami eltérő képződést sejtet. Az északi szegmens vulkáni területei alapvetően a Pannon-medence fő extenziós időszakában alakultak ki. Az elsődleges magmák kezdetben a korábbi szubdukciós események során átalakult (metaszomatizálódott) földköpeny-litoszféra részleges, nyomáscsökkenéses olvadása során jöttek létre, majd 13 millió év után egy markáns változás tapasztalható a kitörő magmák összetételében, ami a forrásterület megváltozására utal. Ekkor már túlnyomórészt az asztenoszféra-földköpeny olvadása hozta létre a magmákat és vezetett később az alkáli bazalt vulkanizmushoz. A keleti szegmens vulkáni működése időben később történt egy posztkollíziós környezetben, ahol a magmák kialakulásában és felnyomulásában fontos szerepet kapott a tektonikai környezet. Az egyre délebbre húzódó transztenziós szerkezeti mozgások okozhatták a vulkáni működés dél felé fiataladó jellegét. Az alkáli bazalt vulkáni működés fő időszaka 2-5 millió évvel ezelőtt volt, jóval a fő extenziós időszak után. A vulkáni mezők elhelyezkedése és a bazaltok kémiai összetételén alapuló petrogenetikai modellszámítások azt jelzik, hogy a magmák heterogén asztenoszféra-földköpeny kis mértékű olvadása során alakultak ki. A magmaképződésben kulcsszerepet játszhatott a Pannon-medence alatt anomálisan elvékonyodott litoszféra peremi részein indukált asztenoszféra kőzetanyag feláramlás. A káliumban dús magmák erősen metaszomatizált litoszféra földköpeny olvadása során alakultak ki, részben a fő riftesedési időszakban, részben az elmúlt 2 millió évben. A fiatal káli-ultrakáli vulkáni működés a Pannon-medence déli peremére koncentrálódik és egy nyugat-keleti csapású tektonikai zónához kapcsolódik. Ekkor friss asztenoszféra anyag feláramlás hőhatása okozhatta a metaszomatizált litoszféra kis mértékű olvadását. A Kárpát-Pannon térség vulkáni működésének fő időszaka 10-17 millió éve volt, azonban még a kvarterben is tucatnyi kitörés zajlott. A legfiatalabb vulkáni működés értékelése arra hívja fel a figyelmet, hogy a térség alatti asztenoszféra kőzettani felépítése olyan, hogy még jelenleg is képes olvadásra, azaz magma keletkezhet, továbbá a geodinamikai környezet több helyen is lehetőséget adhat magma felnyomulásra és vulkánkitörésre. Mindezek fontos további perspektívát adnak, hogy Horváth professzor szellemi örökségét követve igyekezzünk még jobban megérteni térségünk geodinamikai fejlődését és jelenlegi állapotát, beleértve a vulkáni működés kapcsolatát.

show abstract

Clinopyroxene with diverse origins in alkaline basalts from the western Pannonian Basin: Implications from trace element characteristics

Cited by 47 publications

References 57 publications

Olivine major and trace element compositions coupled with spinel chemistry to unravel the magmatic systems feeding monogenetic basaltic volcanoes

Olivine major and trace element compositions coupled with spinel chemistry to unravel the magmatic systems feeding monogenetic basaltic volcanoes

Insights into the evolution of an alkaline magmatic system: An in situ trace element study of clinopyroxenes from the Ditrău Alkaline Massif, Romania

A Kárpát-Pannon térség neogén-kvarter vulkanizmusa és geodinamikai kapcsolata

Contact Info

Product

Resources

About