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Geochemistry of the New Caledonia Serpentinites: Evidences for Multiple Serpentinization Events at Various Depths

Authors :
Ulrich, Marc
Muñoz, Manuel
Boulvais, Philippe
Cathelineau, Michel
Picard, Christian
Putlitz, Benita
Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre (EOST)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut des Sciences de la Terre (ISTerre)
Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Géosciences Rennes (GR)
Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)
Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
GeoRessources
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre de recherches sur la géologie des matières premières minérales et énergétiques (CREGU)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC)
Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)
Institute of Earth Sciences
Université de Lausanne = University of Lausanne (UNIL)
American Geophysical Union
Ecole et Observatoire des sciences de la terre de Strasbourg ( EOSTS )
Université de Strasbourg ( UNISTRA ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre )
Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF )
Géosciences Rennes ( GR )
Université de Rennes 1 ( UR1 )
Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes ( OSUR ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre de recherches sur la géologie des matières premières minérales et énergétiques ( CREGU ) -Université de Lorraine ( UL ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Laboratoire Chrono-environnement ( LCE )
Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC )
Université de Lausanne ( UNIL )
Géosciences Montpellier
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université des Antilles (UA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Rennes 1 (UR1)
Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA)
Dubigeon, Isabelle
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1)
Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre de recherches sur la géologie des matières premières minérales et énergétiques (CREGU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)
Université de Lausanne (UNIL)
Source :
American Geophysical Union Fall Meeting 2016, American Geophysical Union Fall Meeting 2016, Dec 2016, San Francisco, United States. pp.V31B-3103, 2016, American Geophysical Union 2016 fall meeting., American Geophysical Union 2016 fall meeting., Dec 2016, San Francisco, CA, United States. 2016, Open Access Full Text Available: http://abstractsearch.agu.org/meetings/2016/FM/V31B-3103.html, American Geophysical Union 2016 fall meeting., Dec 2016, San Francisco, CA, United States., 2016
Publication Year :
2016
Publisher :
HAL CCSD, 2016.

Abstract

International audience; Studies of serpentine minerals around the world have shown that different varieties can coexist depending on external conditions such as temperature, pressure and chemical exchanges. Identifying serpentine variety can thus provide significant constraints on the geodynamic environment at the time of formation. In the New Caledonia (NC) ophiolite, serpentinization is ubiquitous (>50%). The base of the ophiolite is made of a thick serpentinite sole that recorded multiple serpentinization events. This study aims at deciphering the nature and the origin of fluids involved in serpentinization processes from the characterization of primary minerals and serpentine geochemistry, including: in situ major and trace elements and stable oxygen and hydrogen isotopes. Our results show that lizardite is the main mineral species ( approximately 80% of the serpentine). In the serpentinite sole, lizardite is crosscut by multiple serpentine veins ordered as follow: lizardite 1-->lizardite 2-->antigorite-->chrysotile-->polygonal serpentine. From the trace elements analysis, we demonstrate that the transition from primary minerals to lizardite 1 occurs almost isochemically. However, serpentine composition in the sole strongly differs from lizardite 1 and show a great enrichment in fluid-mobile elements and an increase of Fe (super 3+) /Fe (sub T) ratio. Stable isotopes show that serpentines display a wide range in delta (super 18) O (1.9-14 ppm) and a narrow range in delta D (88-106 ppm). These results were then modeled based on Monte-Carlo simulations. Fluids in equilibrium with NC serpentines define a linear trend that extends from the meteoric water line to an area defined between 3 ppm and 8 ppm in delta (super 18) O and -80 ppm and -60 ppm in delta D. These compositions are consistent with fluids derived from the dehydration of the altered oceanic crust during the subduction in the South Loyalty Basin at temperatures between 250 degrees C and 400 degrees C. No evidence of sedimentary contribution was observed, suggesting that the serpentinization of the NC ophiolite was complete within few million years after the initiation of the subduction. Low delta (super 18) O values indicate that the latest generation of serpentine may derive from the circulation of meteoric fluids at low temperature (

Details

Language :
English
Database :
OpenAIRE
Journal :
American Geophysical Union Fall Meeting 2016, American Geophysical Union Fall Meeting 2016, Dec 2016, San Francisco, United States. pp.V31B-3103, 2016, American Geophysical Union 2016 fall meeting., American Geophysical Union 2016 fall meeting., Dec 2016, San Francisco, CA, United States. 2016, Open Access Full Text Available: http://abstractsearch.agu.org/meetings/2016/FM/V31B-3103.html, American Geophysical Union 2016 fall meeting., Dec 2016, San Francisco, CA, United States., 2016
Accession number :
edsair.dedup.wf.001..6d47675605c3dfb7cfd9cf149631a06a