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Crystal clustering in magmas: Insights from HP–HT experiments

Authors :
Laurent Arbaret
Patrick Launeau
Misha Bystricky
Magma - UMR7327
Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO)
Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire de Planétologie et Géodynamique [UMR 6112] (LPG)
Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST)
Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
French Ministry of Education and Research (ACI JC3013, 'Fabriques magmatiques').
ANR-10-LABX-0100,VOLTAIRE,Geofluids and Volatil elements – Earth, Atmosphere, Interfaces – Resources and Environment(2010)
European Project: 290864,EC:FP7:ERC,ERC-2011-ADG_20110209,RHEOLITH(2012)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Comptes Rendus Géoscience, Comptes Rendus Géoscience, 2019, 351 (8), pp.574-585. ⟨10.1016/j.crte.2019.10.004⟩, Comptes Rendus Géoscience, Elsevier, 2019, 351 (8), pp.574-585. ⟨10.1016/j.crte.2019.10.004⟩
Publication Year :
2019
Publisher :
HAL CCSD, 2019.

Abstract

International audience; We have studied by high-resolution X-ray Computed Tomography the effect of crystal clustering on the Shape-Preferred Orientation (SPO) development in synthetic magmas experimentally deformed at 300 MPa and 475–550°C. A fully connected solid network that could potentially induce the onset of yield strength is not achieved in these suspensions containing 16 vol% of crystals. The alumina grain population exhibits a glomeroporphyritic texture made of isolated grains (59.6%) and clusters of touching grains (40.4%). The SPO of the sub-population of isolated grains exhibits foliation and lineation, which are closely parallel to the plane and direction of shear, respectively. The SPO of clustered grains has little influence overall shape fabric. The angular relationships between the average foliation and cluster elongation provide a good indicator of the shear sense. Finally, we highlight the strain partitioning between nearly non-deformed large clusters acting as rigid glomerocrysts and highly sheared zones in low concentrated suspensions.

Details

Language :
English
Database :
OpenAIRE
Journal :
Comptes Rendus Géoscience, Comptes Rendus Géoscience, 2019, 351 (8), pp.574-585. ⟨10.1016/j.crte.2019.10.004⟩, Comptes Rendus Géoscience, Elsevier, 2019, 351 (8), pp.574-585. ⟨10.1016/j.crte.2019.10.004⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....508597eb919725383e4d3d98c715af5d
Full Text :
https://doi.org/10.1016/j.crte.2019.10.004⟩