Geochemistry of peridotite xenoliths in alkali basalts from Jeju Island, Korea

Abstract

International audienceUltramafic xenoliths in alkali basalts from Jeju Island, Korea, are mostly spinel lherzolites with subordinate amounts of spinel harzburgites and pyroxenites. The compositions of major oxides and compatible to moderately incompatible elements of the Jeju peridotite xenoliths suggest that they are residues after various extents of melting. The estimated degrees of partial melting from compositionally homogeneous and unfractionated mantle to form the residual xenoliths reach 30%. However, their complex patterns of chondrite-normalized rare earth element, from light rare earth element (LREE)-depleted through spoon-shaped to LREE-enriched, reflect an additional process. Metasomatism by a small amount of melt/fluid enriched in LREE followed the former melt removal, which resulted in the enrichment of the incompatible trace elements. Sr and Nd isotopic ratios of the Jeju xenoliths display a wide scatter from depleted mid-oceanic ridge basalt (MORB)-like to near bulk-earth estimates along the MORB-oceanic island basalt (OIB) mantle array. The varieties in modal proportions of minerals, (La/Yb)N ratio and Sr-Nd isotopes for the xenoliths demonstrate that the lithospheric mantle beneath Jeju Island is heterogeneous. The heterogeneity is a probable result of its long-term growth and enrichment history

Lithospheric Mantle beneath the Korean Peninsula: Implications from Peridotite Xenoliths in Alkali Basalts

“…2). 광물 모드비(modal proportion)는 감람석이 40-83%, 사방휘석이 14-32%, 단사휘석이 2-23%, 첨정석이 0.4-6%이다 (김윤규 외, 1988;길영우와 이석훈, 2005;신홍자 외, 2006;양경희 외, 2009;유재은 외, 2011;Choi et al, 2002;. 레어조라이트에서 하즈버가이트로 갈수록 단사 휘석의 상대적 함량은 감소하고 감람석의 함량은 증 가한다.…”

“…3a). 비교를 위해서 중앙해령 에서 준설한 심해저 페리도타이트(abyssal peridotite)와 섭입대 상부판 기원의 페리도타이트(supra-subduction (Kim et al, 1988;Choi et al, 2002Kil and Lee, 2005;Kil, 2006Kil, , 2007Shin et al, 2006;Yang et al, 2009;Yu et al, 2011). OL = olivine; OPX = orthopyroxene; CPX = clinopyroxene.…”

“…즉, Cr#가 높을수록 보다 결핍된 맨틀에 해당한다. (Choi et al, 2002. 이러한 경향은 맨틀의 부분용융 정도가 증가할수록 잔류물내 단사휘석의 모드비는 감소하며 감람석의 비 는 상대적으로 증가한다는 관찰 사실과도 일치한다.…”

“…The broken lines are the best-fit lines for spinel lherzolite xenoliths elsewhere from Maalφe and Aoki (1977). Data sources: Korean peridotites (Kim et al, 1988;Yun et al, 1998;Choi et al, 2002;Yang and Hwang, 2005;; average abyssal peridotite (Boyd, 1989); average Kaapvaal peridotite (Boyd, 1989); primitive mantle (Palme and Nickel, 1985;McDonough, 1990 and references therein).…”

Mantle-derived CO₂-fluid Inclusions in Peridotite Xenoliths from the Alkali Basalt, Jeju Island, South Korea

“…노두에서 암편의 크기는 직경 1-10 cm으로 레졸라이트(lherzolite) 성분이 가장 우세하 다. 이보다 적은 양으로 하즈버가이트(harzburgite)와 휘석암(pyroxenite)이 노두에서 관찰된다 (Choi et al, 2002(Choi et al, , 2005Kil et al, 2008;Yang et al, 2010;Woo et al, 2014). 구성광물 입자크기와 조직에 따 라 분류하면 조립질의 프로토그래뉼라(protogranular) 가 가장 우세하며, 쌍봉입자분포를 가지는 반상쇄성 (porphyroclastic), 그리고 세립질이며 약한 엽리를 보 이는 포획암편이 소량 산출된다 (Yang et al, 2010;Yu et al, 2012;Woo et al, 2014).…”