Hydrogen and carbon isotope studies on the graphite-bearing metapelites in the northern Kiso district of central Japan

Morikiyo, Toshiro

doi:10.1007/bf00592933

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“…3 for Rb / K) than N MORB (Hart, 1971;Sun et al, 1979;Schilling et al, 1983) • water from altered ridge basalts. MORB-OIB (the submarine oceanic island basalt) by Kyser and O'Neil (1984); ocean sediments by Savin and Epstein (1970); altered ridge basalts by Kawahata et al (1987) and crustal rocks by Magaritz and Taylor (1976), Morikiyo (1986), and Kuroda et al (1974).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Major and trace element chemistry and D/H, 18O/16O, 87Sr/86Sr and 143Nd/144Nd ratios of rocks from the spreading center of the Okinawa Trough, a marginal back-arc basin.

et al. 1991

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Basalts (OKTB) from the Okinawa Trough (OKT), which is a now opening marginal back-arc basin, are chemically quite similar to those from the intra-oceanic back-arc basins such as the Mariana Trough. Both olivine-normative and quartz-normative basalts occur, and major and trace element con centrations show a systematic variation, probably derived by differentiation of the magma. D/H, 87Sr/86Sr and 143Nd/'44Nd ratios are almost identical in the dacite and basalts , and the 180/160 ratio in the former is only slightly higher than in the latter, suggesting that the dacites are ultimately cognate with basalts. Concentrations of A1203, total iron, MgO, CaO, Na2O, Ni, Cr, and V in OKTB are within the range of variation in normal type mid-ocean ridge basalts (N-MORB), whereas OKTB have significantly higher K20, Rb and Sr contents and D / H, 110/160 and 87Sr / 86Sr ratios and a lower '43Nd/ 144Nd ratio than N -MORB have. These chemical and isotopic features of OKTB can be well ex plained by the concept, which has been proposed by many authors for magma genesis in the intra oceanic back-arc basins, that the H20-rich primary magma is generated from normal-type mantle peridotite modified by component from the subducted slab. Compared with those from intra-oceanic back-arc basins, the rocks from the OKT have distinctly higher 87Sr / B6Sr and lower 143Nd /'44Nd ratios, reflecting the higher contribution of continent-derived sedimentary components to the magma source. Oxygen, Sr and Nd isotopic characteristics of the rocks of the OKT are fitted well with paired two-com ponent mixing models: one for the source-mixing and another for the crustal contamination. INTRODUCTIONThe present study was designed to report geochemical aspects of rocks of the marginal back-arc basin, analyzing fresh samples from knolls and ridges of the central graben of the Okinawa Trough (OKT) collected by the submersible "SHINKAI 2000" (Figs. 1 and 2). The OKT is now opening in the south-eastern marginal part of the Asian continent behind the Ryukyu volcanic chain (the volcanic front of the Ryukyu arc) and the Ryukyu Trench (the subduc tion zone). Recent hydrothermal activity was detected by "SHINKAI 2000" in July, 1986, and K-Ar ages of the rocks from the OKT, including those from the knolls and ridges of the present study, are younger than 0.8 Ma (Shibata et al., 1984;Kimura et al., 1986). al. Kimura et al., 1986), which have chemical characteristics common to the arc-type volcanic rocks generated under an extensional en vironment (Kimura et al., 1986). It is well known that basalts from intra oceanic back-arc basins, such as the Mariana Trough (MTB), Lau Basin and Scotia Sea, are in many respects similar to normal-type mid oceanic ridge basalts (N-MORB) (e.g. Hawkins, 1976;Pineau et al., 1976;Hawkesworth et al., 1977), whereas significant differences also are noted between them in the contents of large ion lithophile elements (Hart et al., 1972;Hawkins and Melchior, 1985), water content-D/H rela tionship (Poreda, 1985) and 8'Sr/86Sr 143Nd / 144Nd 206p...

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Major and trace element chemistry and D/H, 18O/16O, 87Sr/86Sr and 143Nd/144Nd ratios of rocks from the spreading center of the Okinawa Trough, a marginal back-arc basin.

et al. 1991

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“…Aunque la correlación no es lineal, se aprecia con claridad un incremento en la relación isotópica 13 C/ 12 C con la disminución del contenido de carbono, lo que permite proponer que la fracción liberada por devolatilización (esencialmente CH 4 por reacción de grafito con el vapor de agua, Pattison, 2006) está enriquecida en 12 C; sin embargo, podría estarse formando también CO 2 originado por la reacción entre el grafito y otras fases minerales (Hoefs & Frey, 1976;Morikiyo, 1986).…”

Section: Resultsunclassified

“…El enlace 12 C -12 C es el primero en ser afectado por el esfuerzo termal (Hoefs & Frey, 1976). Los gases que emergen y contienen carbono, principalmente CH 4 , deben ser ricos en el isótopo ligero, derivando en un enriquecimiento del isótopo pesado en el residuo (Morikiyo, 1986;Wada et al, 1994). Después que el grafito de origen singenético se ha formado, la composición isotópica de éste puede variar bajo condiciones de equilibrio a través de reacciones de intercambio con compuestos de carbono (principalmente CH 4 y CO 2 ) en fase fluida, lo que implica la posible aparición de grafito epigenético (Hoefs & Frey, 1976;Crespo et al, 2005;Luque et al, 2012).…”

Section: Introductionunclassified

“…Diversos estudios isotópicos realizados en zonas asociadas a metamorfismo de contacto y metamorfismo regional en litologías calcáreas han logrado establecer la utilidad del fraccionamiento isotópico de carbono entre grafito y calcita, como geotermó-metro (Wada et al, 1994;Morikiyo, 1986;Hoefs, 1987;Satish-Kumar & Wada, 2000;Baumgartner & Valley, 2001;Deines, 2004). No obstante, en secuencias silicatadas no se conoce bien el comportamiento isotópico a lo largo de la aureola de contacto y su relación con la temperatura de metamorfismo.…”

Section: Introductionunclassified

“…Por lo tanto, el cambio en composición isotópica del grafito completamente ordenado, debería ser relativamente pequeño en rocas no-carbonáticas (Hoefs & Frey, 1976). En rocas pelíticas precámbricas se ha encontrado que el carbono es isotópicamente pesado en las rocas de alto grado metamórfico, y se ha argumentado que durante el metamorfismo fue liberado metano isotópicamente ligero (Hoefs & Frey, 1976;Morikiyo, 1986). La existencia de metano en fluidos metamórficos ha sido confirmada por el análisis de inclusiones fluidas en algunos minerales metamórfi-cos (Hollister & Burruss, 1976).…”

Section: Introductionunclassified

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Correlación entre parámetros químicos, cristalográficos y espectroscópicos en la termometría de grafito aplicada a una aureola de contacto del monzogranito de La Soledad (Andes venezolanos)

Reategui

Martínez

2017

Estud. geol.

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Muestras de grafito provenientes de una aureola de contacto entre filitas de la Asociación Cerro Azul (Paleozoico) y el Monzogranito de La Soledad en Los Andes venezolanos, fueron estudiadas mediante técnicas químicas (% Carbono inorgánico y distribución isotópica), cristalográficas (DRX) y espectroscópicas (Raman) con el fin de evaluar los cambios en las características del grafito en las cercanías del contacto, correlacionar los diferentes parámetros entre sí, y estimar la temperatura máxima alcanzada por la roca caja durante la intrusión ígnea. La cristalografía del grafito exhibe cambios notables, y tiene lugar una disminución en el contenido del mineral en las inmediaciones del contacto. El δ13C alcanzó valores menos negativos en las cercanías al monzogranito, ocasionado por devolatilización; el grafito presente exactamente en el contacto con el plutón pudo experimentar recristalización posterior al evento térmico, con puntual desplazamiento isotópico hacia valores más negativos. El intervalo de valores de grado de grafitización calculados (GD=53–80) corresponde a un mineral bien estructurado y con empaquetamiento ordenado. La temperatura máxima durante el evento intrusivo en el contacto fue calculada a través de los parámetros cristalográficos (DRX) como espectroscópicos (Raman) con gran concordancia en ambas técnicas, registrando 528 ± 16 y 526 ± 20 ºC respectivamente. El nivel metamórfico alcanzado por las rocas metapelíticas en la aureola de contacto comprende la Zona de la Cordierita (cordierita + biotita + muscovita) donde el grafito se halla bien cristalizado y en microtextura hexagonal. Factores como la actividad de fluidos y la recristalización posterior de mineral grafitoso inciden en redistribuciones isotópicas posteriores al evento intrusivo, al igual que en la tasa de cambio de cristalinidad del grafito con la temperatura lo que determina una ausencia clara de correlación entre las variaciones isotópicas de 13C en el grafito y la temperatura.

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Origin and Evolution of Water in Granitic Intrusions

Kuroda¹,

Matsuo²,

Yamada³

1990

Dynamic Processes of Material Transport and Transformation in the Earth’s Interior

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Hydrogen and carbon isotope studies on the graphite-bearing metapelites in the northern Kiso district of central Japan

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Major and trace element chemistry and D/H, 18O/16O, 87Sr/86Sr and 143Nd/144Nd ratios of rocks from the spreading center of the Okinawa Trough, a marginal back-arc basin.

Major and trace element chemistry and D/H, 18O/16O, 87Sr/86Sr and 143Nd/144Nd ratios of rocks from the spreading center of the Okinawa Trough, a marginal back-arc basin.

Correlación entre parámetros químicos, cristalográficos y espectroscópicos en la termometría de grafito aplicada a una aureola de contacto del monzogranito de La Soledad (Andes venezolanos)

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