Tag Archives: geochemistry

First geochemical analyses completed / Ensimmäiset geokemialliset analyysit ovat valmistuneet

Posted on by

XRF (left) and ICP-MS (right) equipment at WSU. Charles Knaack and Scott Boroughs (from left to right next to the ICP-MS) are responsible for running the lab and have years of experience in producing quality results.

The first geochemical analyses of the Antarctic intrusions have been completed in Washington State University (Peter Hooper GeoAnalytical Lab)! The previously powdered rock samples were analyzed with X-ray fluorescence (XRF) for major elements and some trace elements and with inductively couple plasma-mass spectrometry (ICP-MS) for trace elements that are found in lesser quantities, even less than one part per million (ppm). The trace elements (for example, rare-earth elements) are especially important for our research, since many of them do not feel comfortable in the lattice of minerals that crystallize from magmas, but rather stay in the liquid phase. This means that they also get enriched in partial melts of the wallrocks of large magma bodies. When such partial melts, enriched in incompatible trace elements, have been mixed in to the magma chamber, the effect and amount of mixing can be estimated by analyzing these elements from different parts of the crystallized intrusion. Now we may start interpreting!

—

Ensimmäiset geokemialliset analyysitulokset Antarktiksen intruusioista ovat valmistuneet Washingtonin osavaltionyliopistossa (Peter Hooper GeoAnalytical Lab)! Röntgenfluoresenssiin perustuvalla laitteella (XRF) analysoitiin aiemmin jauhettujen kivinäytteiden pääalkuainekoostumukset ja myös muutamia hivenalkuaineita. Induktiivisesti kytketty plasma-massaspektrometrilla (ICP-MS) mitattiin joitakin hivenalkuaineita vielä tarkemmin, jopa kymmenesmiljoonasosan tarkkuudella. Nämä hivenalkuaineet (esim. harvinaiset maa-alkuaineet) ovat erittäin tärkeitä projektin kannalta, sillä niistä moni ei sopeudu kivisulista kiteytyviin mineraaleihin vaan viihtyvät paremmin itse sulassa. Tällöin ne rikastuvat mm. intruusioiden sivukivien osittaisiin suliin. Kun tällaiset sopeutumattomista hivenalkuaineista rikastuneet sulat sekoittuvat magmasäiliöön, sekoittumisen vaikutusta ja määrää voidaan arvioida juuri mittaamalla näiden alkuaineiden pitoisuuksia kiteytyneen intruusion eri osista. Analyysitulosten tulkinta alkakoon!

Working with models every day / Mallien kanssa töissä joka päivä

Posted on by

One run on Magma Chamber Simulator takes about 30 to 45 minutes and the results are printed on multiple worksheets as megabytes of numerical data. My mission is to find the most important markers of compositional changes in the magma system in the midst of all this and identify initial variables that have the most effect on the results. Before diving into the intrusions, I have tested the program with basalts that have erupted from these magma chambers. Fractional crystallization (FC), fractional crystallization + assimilation (AFC), and fractional crystallization + assimilation + recharge (RAFC) models all result in considerably different compositional evolution for the residual melt. What processes would you think provide the best-fitting results for the geochemical composition (in this case, cerium, Ce, and magnesium as an oxide, MgO) of the basalts in the diagrams below?

—

Yksi Magmakammiosimulaattorin ajo kestää noin 30–45 minuuttia ja tulokset tallentuvat numeerisessa muodossa useiden megatavujen kokoisiin tiedostoihin. Tehtävänäni on löytää tämän kaiken keskeltä kaikkein merkittävimmät koostumuksellisten muutoksien indikaattorit ja tunnistaa alkumuuttujat, jotka vaikuttavat eniten tuloksiin. Ennen intruusioiden maailmaan sukeltamista olen testannut mallien toimivuutta minulle tuttujen, näistä magmakammioista purkautuneiden, basalttilaavojen kanssa. Pelkän kiteytymisen (FC), kiteytymisen ja sivukiven assimilaation (AFC) sekä kiteytymisen, sivukiven assimilaation ja uusien magmapulssien (RAFC) mallit kaikki tuottavat selkeästi erilaisen koostumuksellisen kehityksen kivisulalle. Mitkä prosessit sinun mielestäsi johtavat tuloksiin, jotka eniten muistuttavat alla esitettyjen basalttien kemiallista koostumusta (tässä tapauksessa cerium, Ce, ja magnesium oksidimuodossa, MgO)?