geochemistry g3 geophysics geosystems paper an … · schiano et al.: cao-rich melts in island arcs...

33
Primitive CaO-rich, silica-undersaturated melts in island arcs: Evidence for the involvement of clinopyroxene-rich lithologies in the petrogenesis of arc magmas P. Schiano Department des Sciences de la Terre (UMR 6524), Universite  Blaise-Pascal, 5 rue Kessler, 63038 Clermont-Ferrand cedex, France ([email protected]) Division of Geological and Planetary Sciences (170-25), California Institute of Technology, Pasadena, California 91125 J. M. Eiler Division of Geological and Planetary Sciences (170-25), California Institute of Technology, Pasadena, California 91125 ([email protected]) I. D. Hutcheon Analytical and Nuclear Chemistry Division, Lawrence Livermore National Laboratory, P.O. Box 808, Livermore, California 94551 ([email protected]) E. M. Stolper Division of Geological and Planetary Sciences (170-25), California Institute of Technology, Pasadena, California 91125 ([email protected]) [1] Abstract: On the basis of the study of olivine-hosted melt inclusions in a calc-alkaline basalt from Batan Island (Philippines) we define a distinctive type of primitive, nepheline-normative island arc magma characterized by unusually high CaO contents (up to 19.0 wt %) that cannot be simply explained by melting of the metasomatized peridotitic mantle wedge above subducting oceanic lithosphere. CaO- rich melt inclusions with these characteristics are preserved in Fo 85 ± 90 olivine, and compositional variations among the inclusions are interpreted to reflect mixing between melts such as those found in the most CaO-rich inclusions (present in Fo 90 olivine) and melts similar to primitive ``normal'' island arc magmas (trapped in Fo 85 olivine). Compilation of primitive island arc magmas from the literature shows that whole rocks and olivine-hosted melt inclusions with CaO contents >13 wt % are found in many arc volcanoes from all over the world in addition to Batan. These inclusions occur in lavas ranging from CaO-rich ankaramites to basaltic andesites with low-CaO contents (i.e., <13 wt %). The globally occurring CaO-rich inclusions and whole rocks comprise a group that although defined on the basis of their CaO contents is compositionally distinctive when compared to island arc lavas that have lower CaO contents; for example, they have lower FeO at a given SiO 2 content than most arc lavas, and they are all nepheline normative, with normative nepheline contents positively correlated with CaO contents. Variations in CaO content and normative compositions of experimental partial melts of lherzolite related to changes of pressure, temperature, and source composition suggest that there are no conditions under which partial melting of peridotite can generate melts having CaO contents and other properties comparable to those observed for the primitive, CaO-rich arc-derived melts identified here. Although melting of peridotite at high pressure in the presence of CO 2 can produce CaO-rich, silica-poor liquids, Copyright 2000 by the American Geophysical Union G 3 G 3 Geochemistry Geophysics Geosystems Published by AGU and the Geochemical Society AN ELECTRONIC JOURNAL OF THE EARTH SCIENCES Article Volume 1 May 30, 2000 Paper number 1999GC000032 ISSN: 1525-2027 Geochemistry Geophysics Geosystems

Upload: others

Post on 07-Aug-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

��������� ����� � ������������������ ����� ��

����� ���� �������� ��� � � ����������� ��

����������������� ��� ������� �� � �

������������ �� �� ����

�� �� ������������� � �� ���� � �� ����� ���� ������ �� ��� ��� ��� �������� � ��� ����� �!"!# $����%���&�����

cedex, France ([email protected])

� � %� %' (�%�%) ��� �� ��������* �� ���� �+,"����� $�� '%�� � -�� ���� %' ���.�%�%)*� ������� $�� '%�� �

/++��

�� �� ������ � %� %' (�%�%) ��� �� ��������* �� ���� (+,"����� $�� '%�� � -�� ���� %' ���.�%�%)*� ������� $�� '%�� �91125 ([email protected])

� !� "��� ���0���*� ��� �� 1������ $.�� ��* � � %�� 2�3����� 2 ����%�� 1�� %��� 2�4%���%�*� �565 �%7 #"#� 2 ����%���

California 94551 ([email protected])

�� �� �������� � %� %' (�%�%) ��� �� ��������* �� ���� (+,"����� $�� '%�� � -�� ���� %' ���.�%�%)*� ������� $�� '%�� �91125 ([email protected])

8+9 #$������ 6� �.� 4� %' �.� ��* %' %� � ���.%�� ���� ���� %� � � �������:�� �� 4���� '�%�

����� -��� (�. � �� ��� 3� �' �� � � ��� �� �*�� %' �� � � ��� ���.�� ����%���� �� ��� �����)�� �.������� ;� 4* �������* . ). $�6 �%����� (�� �% +/5" 3� <� �.�� ����%� 4� ���* �7��� ��4* ���� �) %' �.� ����%��� ;� ��� %� � � ������ 3�)� �4%�� �4��� �) %���� � � �.%�.���5 $�6�

� �. ���� ���� %� 3 �. �.�� �.������� � � ��� ������� � &%#�=/" %� � ��� �� �%��% � %���

��� �� %� ��%�) �.� ���� %� ��� ��������� �% ��'���� � 7 �) 4��3��� ���� ��. � �.%� '%�� � �.�

�%� $�6�� �. ���� %� (������ � &%/" %� � ��� �� ���� � ��� �% �� � � �� >>�%����?? ��� �����)�� (������ � &%#� %� � ���5 $%�� ��� %� %' �� � � �� ��� ��� ��)�� '�%� �.� � �������� .%3�.�� 3.%�� �%�: �� %� � ���.%�� ���� ���� %� 3 �. $�6 �%����� @+! 3� < ��� '%�� � ���* ���

�%����%� '�%� ��� %��� �.� 3%�� � � � %� �% �����5 �.�� ���� %� %���� � ���� ���) �) '�%�

$�6�� �. ��:���� �� �% 4���� � ��� �� 3 �. �%3�$�6 �%����� ( 5�5� A+! 3� <�5 �.� )�%4���*%����� �) $�6�� �. ���� %� �� 3.%�� �%�: �%��� � � )�%�� �.�� ���.%�). �' �� %� �.� 4� %'

�.� � $�6 �%����� �%��% � %����* � ��� �� 3.�� �%����� �% ��� ��� ���� �.�� .��� �%3�� $�6

�%�����B '%� �7������ �.�* .��� �%3�� &�6 �� � ) ��� � 6� �%����� �.�� �%� ��� ����� �� �.�* ��� ���

���.�� �� �%���� ��� 3 �. �%���� �� ���.�� �� �%����� �% � ���* �%������� 3 �. $�6 �%�����5

C�� �� %� � $�6 �%����� �� �%���� �� �%��% � %� %' �7��� ������ ���� �� ���� %' �.��;%� �� ������

�% �.��)� %' ������� ������������ �� %���� �%��% � %� �))�� �.�� �.��� ��� �% �%� � %� ����

3. �. ���� �� ���� �) %' ��� %� �� ��� )������� ���� .�� �) $�6 �%����� �� %�.�� ��%���� �

�%�����4�� �% �.%� %4���� '%� �.� �� � � ��� $�6�� �. ������ �� ���� ��� ' � .���5 0��.%�).

���� �) %' ��� %� �� �� . ). ������ � �.� ������� %' $6� ��� ��%��� $�6�� �.� � ����%%� � D� �

Copyright 2000 4* �.� 0��� ��� (�%�.* ��� �� %�

G3G3GeochemistryGeophysicsGeosystems

Published by AGU and the Geochemical Society

AN ELECTRONIC JOURNAL OF THE EARTH SCIENCES

Article

Volume 1May 30, 2000

Paper number 1999GC000032ISSN: 1525-2027

GeochemistryGeophysicsGeosystems

Page 2: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

3� �%� �� � ��� :��* �.�� �. ���%� 4�� '%� ��%�� �) �.� $�6�� �.� � �������������� ����

�%� ��� � �. ��* 4����� �.��� ��� )� ' ���� ''������ � �����* ��� %�.�� �%��% � %���

�.������� � � 4��3��� �.� $�6�� �. ��� ��)�� �� ���� :�%3� %� �.%�).� �% 4� ��%��� 4* ���� �)

%' ���4%���� ��� %� ��5 �%�� ��E%� ������� �%��% � %� %' ���� �� ���� %' �� �%�*�%7����� �.

� �.%�%) � (������ �*�%7�� ��� �%3�� ������ �*�%7�� ��� �� ���%) ��� ��������� � �) �.� �F2����)%� �.� �))�� �.�� �.� �%� $�6�� �.� ���.�� ����%���� �� ���� ���� %� �� 3.%�� �%�:

��� ' � .��� �%�� �������� ������ ��� �% . ). �)��� (�+"=�" 3� <� ���� �� ���� %' �*�%7�� ���� �%3�� ������ �% ����� ������ ������5 ���. � .*�%�.� ���%��� 4* �.� �%���� %� 4��3��� �.�

����� ������� �%��% � %� %' �%�� �*�%7�� �� %���� %' �.� ����� $�6�� �. ���� ���� %� ��

��������* %����� �) �*�%7�� ��5 �.� �%� � :��* %���� %' �.� �� � � �� $�6�� �.� � ��������������

��� ���� ��� ' � .��� �%3�� ������ �� .���%3 ����� ������ �*�%7����� �. �������� '�%� ���

��� �%����� 4����� �.�� �������� .��� $�6 �%�������� %� �� �.� ����� �� %' �.� ���)� %4����

'%� ������ �*�%7�� ��5 �.�* ��� �.���'%�� �%�� � :��* �% * �� ���� �� ���� 3 �. �.� ���� ��� ���)� %'

�����:�4�* . ). $�6 �%����� %' �.� �%� $�6�� �. ���� %� �� 3.%�� �%�: ��� ' � .���5

�%��%���� �.�� �������� %'��� �%��� � ���. 4%��� 3. �. 3%�� �%3�� �.� � %� � �����������

����� �� �% �.� ��.*�%� �*�%7�� �� �D� ������ �% ����� �%�� �%� ���� 3 �. �.%� �7����� � ���

������ %� .���%3 �4��� ��� �%�����5

%��&����� ���� ���� %�B ��� ����5

���� ������ $.�� ��� ��%��� %�B )�%�.�� ��� �*���B ��E%� ������� �%��% � %�5

'������� 1%���4�� +�� +///B '������ ����. /� �"""B #������� ����. +�� �"""B

Published May 30, 2000.

Schiano, P., J. M. Eiler, I. D. Hutcheon, and E. M. Stolper, 2000. Primitive CaO-rich, silica-undersaturated meltsin island arcs: Evidence for the involvement of clinopyroxene-rich lithologies in the petrogenesis of arc magmas,Geochem. Geophys. Geosyst., vol. 1, Paper number 1999GC000032 [15,276 words, 11 figures, 2 tables].

(� �����������

8�9 �%� ��� ��� ���� ��� 4�� ��� �% 4�

�� �� '�%� ��)�� '%��� 4* ���� �� �����

�) %' �.� ������ %����* �) �4��� �) %����

� � � �.%�.���� 3.��� ���� �) '��7� 4*

����%��� � ��� �.���� � 3���� (�� %�.���������� ���� � 4* �D��%� '�� ��G%�

� ���� ���� ������ '�%� �.� �4����

%���� � ���� 8�5)5� �������� � ��� ���

+/,!95 �.� ������ %���� %� 3. �. �.

�%���� ��� �.��������� �) ��%�� %������

��� �.%�).� �% 4� ��� %� �� � ��� �% %�

%��3.�� �%�� ������ �.�� �.� %���� %'

� �%���� � )� 4���� (�6��� 8������� ��

��5� +/#�B ������� +/#,B ���� � ����

�������� +/#+B ������ � ������ +/#,95

�.� ����� ������� �.������� � � %' ��� ����

�5)5� �.� � . ). �%�������� %� %' ���)�� %�

� �.%�. �� ������� (2-2F� �� �.� � ����� ���*�%3 �%�������� %� %' . ).�' �� ����)�. ����

���� (H&�F�� �� �.� � ��E%� ������� �%���% � %� ��� �'������ 4* �.� ����%��� ��

�� . ). �.���%*��� � ��� � � � %' H�6

��%�)�* �''��� �.� �%��% � %� %' �� ���*

��)�� �� �.� � �4�D���� ''����� �� %�

�D����� 8�� ������� � �� ��� +//��

�� ��'������ �.��� �95

8!9 0��.%�). �%���� ����%��� � ��

'��7� ���� �) %' ��� %� �� � �.� ������

3�)� 4�� ��� �% 4� �.� %� ���� ��%��

4* 3. �. �� ���* ��� ��)�� '%��� %�� ���

��)�� .��� ��% 4��� ��%�%� �% '%�� 4*

May 30, 2000.

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 3: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

���� �) %' �%���� %� � � %����I '%� �7������

���� �� ���� �) %' �4���� ���� 8����� �

������� +//"B ������ � ������

+//"B ���� +/,#9� ���� �) �� ��� ������

����� 8������� � ����� +/,�9� �� ���� �)

%' �� %���� ��� 4������*�� %���� 8 �� �

����� +/#�9 .��� ��� 4��� ��%�%�5 -� �.

��� ���� 3� %������ � � ��� �� �*�� %'

�� � � ��� ���.�� ����%���� �� ��� ��� ��)�

�� �.������� ;� 4* �������* . ). $�6 �%��

���� (�� �% +/ 3� <� �.�� ����%� 4� ���*���%�� �� 3 �. �.� ����� �%�� %' ���

����%)��� ��� 4� �4%��5 0��.%�). ����

�� �� ����� 3 �. �.�� �.������� � �

.��� 4��� ���� %��* ���%��� 8!������ ��

��5� +///B ����� � "����� +//#B ������

���#�� � $���� +//,B %����� �� ��5�

+//#B !������ � &����������� +//�B '��

� $���� +/#"B '��� +/#!B ���� ��

��5� +//"B &��� � ����� +/#�B ���� ��� �

%������ +/#�B �����(� � )������� +/,�B

)������� +/,�9� �.�* .��� �%� 4��� ���%)� ;�

� � �%.������ )�%4���* %����� �) ��)�� �*��

%� � � ��� '�%� $�6�� �. ��)�� '%�� �

%���� � ��� 8������ +//"9� � �%����

� )� 8�������*� �� ��5� +//#B ����������

�� ��5� +///9� �� 4��: ��� 8�������*� �� ��5�

+//,9 ��� �)5 0'��� %������ �) �.� �7 �

����� %' �. � ��� �� ��)�� �*��� ���.��

; �) � ���� ����� � 3�����' �� )�%�� '�%�

����� -��� (�%��.����%� �. � �� ��� 2��;%���� 3�� ����� 4�� ��% .%3 �) �.�� ��.

��)�� %���� � ��� '�%� ��%�� �.� 3%���

3� �7�� �� �.� �%��% � %� %' $�6�� �.�

� �������������� ��)�� � �4��� %�

;%�� ��� �) 3 �. �.� '%��%3 �) %4E��� �� �

� �I (+� �% ��%� � � �%�� ��� %� %' �.�

%��������� �� �%��% � %� %' ��. ��)�

��B (�� �% �7�� �� �.� � ����� %�. � �% �%���*� ��� ��)�� � �4��� %� ;%�� ��� �)B

(!� �% �� ���� ���� 4�� �.�� ��� �� � ������%) ��� �.������� � � %' �.� � %����B ��

(�� �% �������� �.� ��� ��� %� %' �.� � �7� ����� '%� �%�� %' ���� )������ %� � �4�

��� %� ;%��5

)� !��������� �� !����������

��'�� � ������*�����������

��� +��� ,��� ��$�������

-��� ��������

���� ������� �����������������

���� �������� � ����� ���������� �

����� ���� ���� ������ (!��������������""���� ��#���$�%�� &�'

)�(�(� ����� ������������ �������

��� ��.���� �� �������

8�9 �.� )�%�%) � ��� �) %' ����� -��� �� �.�

����%)���.* %' � �� �� ��� �%�: �*�� (4�����4���� � ��� ��� �� ��� ��� ��� ��� 4�

4* ������ �� ��5 8+/#�95 ���) %����� %� � ���

�� �� �%�*�%7��� %� ���� �.� �.��%��*�

���4��)� %' �.� 4����� 3. �� 4� � ��

�� ��� �� �%��� � �.��%��*� %' �� �%�*��

%7���� .%��4����� ���) %����� �� � ���%��)�

��� ��5 ������ ��� '�%� �%��� -��*�� �.�

*%��)�� (�5!� �% A"5+ �*�� �%����% %� �����-��� 8������ �� ��5� +/#�9� � . ).��)6

(+"5# 3� <� �������:�� �� 4���� 8!������ �� ��5�

+///B ������ �� ��5� +/#�95 $%��% � %� %'

�� ���* ���� ���� %� � %� � �� �.��%��*�

(&%/"=,�� '�%� �. ����� 3��� ����� �� %�)��� ��%��� �'��� .��� �) ���. ���� %�

�� �% � .%�%)�� ;�� %� ����������� ( 5�5� �.������������ �� 3. �. �.� ���� %� �%�����

()�� )��� �� ��*���� .%�%)�� ;� � ����*�% � �� '%�� ���� �.���5 H��� �) �7��� ����

3��� ���'%��� 3 �. � . ).������������� %�� �

��� .��� �)���)� �������� 8������� �� ��5�

+/#"9 �.�� ���%3� � ��� �%� �%� �) %' � �

� ��� ���� ���� %� �� �) .��� �)5 H%�%�

)�� ;�� %� ����������� 3��� +��" J �"�$� ���''��� �� � �� %' D����. �) 3��� A+ 5 $%��

��� %� 4��3��� �.� �%��% � %� %' .%�%)��

� ;� �� ��.���� )�� ���� %� ������ �

%� � �� �.��%��*� 3 �. � ��� '%���� �� �%��

���� .%3 �.�� �.� ��%��� %' .%� %� � ��

���� �% 4� �� �% �.� ��.���� )��

���� %� �% )�� �.� .���� %�� ����� ���*

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 4: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

���� (�+�< � 3� ).��5 $%��D�����*� �.�

�''��� %' �.� .��� �) ��%����� %� �.� �%�����

���� %� %' ������� %�.�� �.�� �)6 (�� �% ����� �7���� &�6 �� � 6�� ����� ���* �����

�� �.���'%�� �.� �� � �%���� %� %' �.� �����

3%�� 4� ���.��)� ' ��.���� ���� %�

3��� �%� ���5 -� .%�� 4� �%�� �.�� �.

�������� ���� � �%� %��* �% �.� ����� �����

4�� ��% �% �.%� � �.� �%�� ��� %� �.�� 3 �� 4�

������� ����� � �. ��� ���5

+$�� (� ���������� �� ��E%� �� ����� F������ $%��% � %� %' H%�%)�� ;� ���� -���� %� �6� � �� � � $����0�:�� �� ����� (���� &�%� ����� -��� (�"����1=+�+����F� 2�;%���� 3�� 0����

������ -��� ' ��� %�

�,�+ �,�� ���+ �� �+�� �+�+ ���+ �#�+ ���+

� 6�� 3� < ��5"� ��5"� ��5"" ��5�+ ��5+" ��5"� ��5#/ �/5�� ��5,!� 6�� 3� < "5," "5�� "5,/ "5�, "5/� "5,� "5,� "5/+ "5/#0��6!� 3� < +�5"+ +�5#, +�5/� +�5�# +�5+! +�5"� +�5�! +�5!/ +�5��&�6K� 3� < ,5!+ �5#" #5#� #5"� #5#� #5#� +�5�, ++5++ #5#���6� 3� < "5+� "5+" "5+� "5+� "5+� "5+� "5�" "5+# "5+/�)6� 3� < #5!" #5�, #5/� #5!� ,5�, ,5,� �5,+ ,5+, �5�!$�6� 3� < +#5�� +,5"# +,5�" +�5�, +,5�" +,5"� ++5�, +"5�� ,5�#1��6� 3� < �5�# �5�� �5�! �5�! �5�/ �5�" �5,� !5"� !5�/ �6� 3� < "5/! +5"+ "5#� +5"+ "5/" +5"+ +5�" +5�! �5+,$��6!� 3� < "5"� "5"� "5"� "5"# "5"� "5"! "5"# "5"# "5"!��� /#5�, /#5�� /#5�" //5�� /#5�! /#5�� /#5"� /#5/� /,5,,H6�� &%#/ &%#/ &%#/ &%#, &%#� &%#� &%,# &%,/ &%,#

��� ��� �+/ �+� +#� �!, +!� ��� �+� !�! ��!�.� ��� �5+� �5+# +5�, �5!� +5"� �5#, �5"� !5,� �5,��� ��� "5�! "5�, "5!# "5�/ "5!+ "5�, "5!/ "5/+ +5!,14� ��� �5�" �5�� �5�" �5!� �5"/ �5#! �5�# �5"" �5+,��� ��� �!, �!/ �/# �/" !/# �,+ �!� ��! ��+L�� ��� ��5+ �"5, ��5� �#5� �,5" ��5/ ��5, /"5� +��5,M� ��� +,5! +,5" +/5/ +�5+ +!5� +,5+ +,5/ ��5, ��5���� ��� �! �� �� �! �� �# 15�5 15�5 ��2�� ��� /5�+ /5!/ #5!+ /5+" ,5�� +"5�� /5++ +!5+! +#5�"$�� ��� �+5� �"5/ +#5� �+5� +�5, ��5/ +/5# !+5� �!5!1� ��� +�5! +�5� +�5! +!5� +"5, +/5! +!5� ��5� ��5���� ��� !5+� �5// �5�+ !5"" +5/� !5�/ �5#� �5!! �5//F�� ��� "5/� "5/� "5�, "5#� "5�, "5// "5#! +5!" +5���*� ��� �5#+ �5/� �5�, �5�# +5/� !5"+ �5�� �5�� �5��F�� ��� �5"/ �5"+ +5#� +5#� +5�+ �5", +5/! !5�� !5!�M4� ��� �5!� �5�� �5�� �5"/ +5!/ �5!+ �5�� !5,, !5!,

���E%� ������� �%��% � %� 3��� ������ 3 �. �.� $�����. �������%����� NF62 ,!! � ��%��%4� � �) �� ��������� �) �%���)� %'+� �� � ����� ������� %' +" �0 �� � �'%��� 4��� ( ;� ��" ���5 ���� 3��� ����� � �) � �% ' � L0& ��%����� ($-�L0&8)�������� +/##9�5 �.� ����%�� 4 � �* �� �������* %' �.� 1� ���������� 3��� ���� %� )�� �����5 �.� �4������ %' ��� M�L�� 14� ��� ���� ����. �������� �.� �� � 3��� ����� �� 3 �. �.� 2�3����� 2 ����%�� 1�� %��� 2�4%���%�* (2212� %� � ��%��%4�� ��% ' � $����� -���!' ��������� � �) � +, :�C� +�6� �� ���* %� 4���� '%��� ��% � ��"���� ������ �%�5 �% � �� ��%���* %� 3��� �7������ �� ����������� �%� ����* �% ��"" C5 0 ' �� �������� ����� � �.� ����� ��)� ����� ���%3� %��* %� '�%� �.�������� !"���� ������ ���� %' �.� ��)� ' �� �% ����� �.� �� �����%�����5 -%4�� � �%������� ����'������ 3��� � � � ;� 4*����)* ' ���� �)� � �) � �"��C 3 �%3 �� %''��� �) �.� ��������� �) �%���)� 4* +"" C '�%� �.� �%���)� �� 3. �. �.� ����)* �� 4�� %�%' +�6O �%��� �% +"< %' � ��7 ��� �����5 ����� ������� �%�������� %� 3��� ����� �� '�%� ��$���%���� ;� %� ���� � �� �) �� � � �* '���%� ���4� .� '�%� ����*� %' � � �� %' � ���� )�� �� � ����� �����5 F��. ����* �%� �� %' #=+"�*��� %��� �.� ��� %' ������5 6� �.� 4� %' ����*� %' 1-�� )�� ����� (1����+"� ��+�� �� ��+�� � �) �.� �%�������� %�) ��� 4* ������ �� ��5 8+//,9� �.� �������* ��� � 4��3��� J! �� J+"< '%� ��� M� L�� ��� 2�� $�� 1� F�� �� M4� 4��3��� J+" ��J+�< '%� 14� �.� ��� �� �*� �� 4��3��� J+� �� J��< '%� � �� F�5 �� ����*� 3��� ���� � %�� �� � �� ��%�� �) �%3�� %' �"""�� ;��% ����)* %''��� � �) � ���0 +�6� �� ���* %� 4���5 �.� ��$���%���� ;� %� ���� � � 3��� �%������ �% �%�������� %� � �)�� � � �* '���%� ���4� .� '�%� ����*� %' 1-�� ����� )�� ��� �+�5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 5: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

100

30

20

10

0

10

20

0.0

0.4

0.8

1.2

1.6

200

300

400

10

20

30

40

50

60

40

Nor

mat

ive

neph

elin

e(%

)N

orm

ativ

ehy

pers

then

e(%

)

e

U (

ppm

)

h

CaO (wt%)20161284

g

Ba

(ppm

)

f

Sc

(ppm

)

trend B

CaO (wt%)20161284

2

4

6

8

10

12

FeO

* (w

t%)

d

2

4

6

8

10

0

MgO

(w

t%)

c

80

85

90

Hos

t for

ster

ite (

%)

a

75

45

50

55

60

SiO

2 (w

t%)

b

trend

A

LEGEND Batan samples

< 13 % CaO melt inclusions (i.e., trend A) > 13 % CaO melt inclusions (i.e., trend B) < 13 % CaO whole rocks (i.e., trend A)

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 6: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

8�9 H%�%)�� ;� ���� %� 3��� ����*;� '%�

��E%� �� � �%� ������� � �) �.� ������%�

� ��%��%4� �� $�����. �� '%� ����� �������

(��� ��� M� L�� 14� ��� ���� ����. ���������FF�� �.� �� �� � �) �.� %� � ��%��%4�

�� �.� 2�3����� 2 ����%�� 1�� %��� 2�4%���

�%�* (��4�� +B �� '%%��%�� '%� ����*� ��� ��%�������5 �.� ���� %� ���)� � �%��% � %�

'�%� ���.�� ����%���� �� 4���� �% D����;��%��

��� �� �� ��B ��E%� ������� ��� �� %� � �.��

)��� ��� �������� � & )��� +5 �.� $�6 ��

�)6 �%����� ������ '�%� +#5� �% �5" 3� <

�� /5� �% +5! 3� <� ������ ���*� � � 6� ������ '�%� ��5! �% �!5, 3� <5 C�� �� %�

� �.� �%��% � %� %' ���� ���� %� ��� 3���

�%������� 3 �. �.� �)P %' �.� � .%� %� � ���

3 �. �.� �%� � 6���%%� �� $�6� �� �)6�

� �. ���� %� ������ � �.� �%� ��)�� ��

%� � �� (�&%/"� �� �.� �%� � 6��� �. ��$�6� �� �)6��%%� ���� %� ������ � �.�

���� ��)�� �� %� � �� (�&%,��5

8�9 ����� ������� �%��% � %� %' %� � ���

.%�� ���� ���� %� ��� ��% 3��� �%�������

3 �. ��E%� ������� �%��% � %�I '%� �7������

�� �%����� ������ '�%� �� �% �" ��� ��

��%���� 4�� ����� ������� ������ ��)�����*

� $�6 ������ (& )��� +'=+.�5 �.� � �%���� � )� 4���� (�6�����%���� ;� ������������ ������� %' �.� ���� %� (& )��� ������ �*� ��� %' ��� ��)�� ( 5�5� ��� �.� � 2-2F�� ������ � H&�F �� � . ). �FF (H�FF������ �� �% �6��B ��� �.� � �%3 �FF

(2�FF� ����� �� �% H�FF�B �.�� ����� �������'������ ��� �.%�).� �% ��'���� ���� �) %' ������

%���� ������ 3 �. ������ �% �.� %���� %'

�6�� �.�� .��� 4��� ����%��� ;� 4* � ��4�

�� ��� H�6�� �. �%��%���� 8������� �

�� ��� +//�95 1%�� �.�� ���.%�). �.� ��%��

��� 4�� ������� �%�������� %� ��� �� %� ���

�%������� 3 �. ��E%� ������� �%��% � %��

�.� 2�GM4 ��� % %� �%� ������ � �.� $�6

�%����� ������ (& )��� ���5

8,9 0��.%�). � �%� ��� �� %� �)��� �.�

���� ���� %� �� ���� %��* ����*;� 3.%��

�%�: '�%� ����� 8������ �� ��5� +/#�B !����

�� ��5� +//#B !�������� �� ��5� +//!9 �' �� �

�)�� ����� 3 �. �.� $�6�� �. ���� %� '����

�) %� � �%�� ��%� �7��� %� %' �.� ����

�' �� 4* �.� ���� %� 3 �. �%3�� $�6 �%��

����� & )��� + .%3 �.�� �. �%� �.� ���

'%� &�6I �.�� � �.� $�6�� �. ���� %� �' ��

� �%����� %� %''�� �%3�� �%3�� &�6 �%�����

'�%� �.� ���� %' 3.%�� �%�: �� �%3���$�6

���� %�5 &%� �.� ����%� %' ����� �� %��

3� ��'�� �% �.� ���� �' �� 4* �.� ����� 3.%��

�%�: �� �%3���$�6 ���� %� � ���� 0 ��

�.� . ).�� $�6� �%3�� &�6 ���� � ���� �5

1%�� �.�� ���� %� '�%� ���� 0 �� � % �%�

%���� � �.� ��� %� � �� �.��%��*�5 �.�

� ��� %� 4��3��� ���� 0 �� � ��%

�������� � & )��� !� � 3. �. �.� �%��% �

� %� %' �.� ���� ���� %� �� ����� 3.%��

�%�: 3��� ' �� ����������� �% �D� ������ $�6�

�)6�0��6!�� 6� ($���0��� 8+,-���� +/�#B

"������� $������� ���� ���.���� +/#+9 ��

�.�� ��%E���� '�%� ���� �� %��% �.� ��$��

�����5 0�% .%3� %� �. �)��� ��� �7��� �

�������* ����� �� ���� '%� %� � �� O �� ��

,����� (� $�6 ��� �� %� �)��� �%���� �) ���� ���� %� (� ����� � %� � �� �.��%��*� '�%� ���4���� '�%� ����� -��� (2�;%���� 3�� ���� (�. ��* �� !������ �� ��5 8+///9� 3 �. ����� 3.%�� �%�:(�� ��)��� 8������ �� ��5� +/#�B !���� �� ��5� +//#B !�������� �� ��5� +//!95 ���� 0 (%��� *�4%���%��� � �%3�$�6 ���� ���� %� �� ��� ����� 3.%�� �%�: �� ��������� � �� �% ��%)�� ��'���� %��� %� %' %� � �� O �� �%�*�%7��� O ���. 4%�� (�� & )��� !�B ���� � (%��� � ����� �%��� � �.�$�6�� �. ���� %� �� ��������� � �� �% ��)�� � 7 �) 4��3��� � D� � ��� �% �.� �%� $�6�� �. ���� %� � ���� � ( 5�5� � �.� &%/" %� � ��� �� ���� ���� �.� �%� �� � � �� �� %' ���� 05 1%���� ���%��% � %� ��� ��������� ��� �) &�!O Q "5+�

�&�5 H��'�%� � ���� �� �� ��)�� � & )��� +� ���

D����; �%���� �� �����5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 7: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

La (ppm)

C/C

N-M

OR

BLa

/ Y

bCaO = 17.2 wt%CaO = 17.1 wt%CaO = 16.3 wt%CaO = 11.6 wt%CaO = 10.2 wt%CaO = 7.5 wt%

Batan melt inclusions

}} trend A

trend B

Er

1000010001001011

10

100

1000b

TiCeK

UBa YbDy

NdSrLa

NbTh Zr Eu Y

0.1

1

10

100

Sm

a

< 13 % CaO melt inclusions (i.e., trend A)> 13 % CaO melt inclusions (i.e., trend B)Oceanic and continental nephelinites

Oceanic and continental melilitites

Carbonatites

Nephelinites from SW Japan

,����� )� ��� 1%���� � �%���� � )� 4���� �1�6�����%���� ;� �)��� .%3 �) ����� ������� ���'%� ���� ���� %� � %� � �� �.��%��*� � ��� 4���� '�%� ����� -���5 �.� %��� %' ������� 4�� %��.� ��%���� 4 � �* �D����� �� �) �6�� ����%)��� 8-����� +/##95 $%��% � %� ��� �%���� ;� �%�.� �����)� 1�6�� �%��% � %� %' -���� 8+/##95 �4� ��%� %' 2�GM4 ��� % ���� 2� �%�������� %��%���� �) ��� '%� ����� ���� ���� %� 3 �. ��� '%� �� � � �� ��� � � �� 8����� �� ��5� +//�9� ���.�� � ��'�%� %���� � �� �%�� ������ ��) %� 8������� �� ��5� +//�B -����� � ������*�� +//!9� ���.�� � ��'�%� �R N���� 8������� �� ��5� +///9� �� ���4%��� �� '�%� 0'� ��� 0����� �� F��%��� �� 1%��. �� �%��.0��� �� 8����� �� ��5� +/##95 �*�4%� ��� ) ��� � �.� ���%����* �) ��)��� �� �.� � ��� %� 4��3������� 0 �� ���� � '%� �.� ����� ����� �.� ��� � � & )��� +5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 8: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

%�*�%7��� O ���) %������������ � D� �� +

��� �� %� � �� O �� �%�*�%7��� O ���. 4%���

������� � D� �� � :4�� (H�6 ��������

8������ �� ��5� +/#,B %���� � "���� +/#!B

���*�� �� ��5� +/,/B %���� �� ��5� +/#�B &� �

���� � +,-���� +/,�B ����� � %�����

+//!9 �� �.� ���� %' 3.%�� �%�: '�%� �.�

�%�)� ��� (�R ��� ' ��� � �*� ��� �.%�� � � ���

�� � 8/ ��� �� ��5� +/,!� +/,,B %���� +/#+95

)�(�)� ������������ ��������� �� /�� ����

����������

8#9 �.� %4����� %� �.�� �.� �%� $�6�� �. ��

� 6���%%� ���� ��� ������ � �.� �%� '%��

LEGENDBatan samples

> 13 % CaO melt inclusions (i.e., trend B) <13 % CaO melt inclusions (i.e., trend A) <13 % CaO whole rocks (i.e., trend A)

Tonga arc <13 % CaO tholeiites

Ol-CPx-Plcotectic trend

Ol-Cpx-Ampcotectic trend

S

C M

80

30

80

30olivine

diopside

amphibole

plagioclase

trend A

trend B

Projection from Al2O3 wt.%

Tonga

wollastonite enstatite

,����� 0� $%��% � %� %' ����� ���� ���� %� (� ����� �� 3.%�� �%�: (�� ��)��� ����������� �%�D� ������ $�6��)6�0��6!�� 6� ($���0��� �� �.�� ��%E���� '�%� ���� �� %��% �.� ��$�� �����5 �.� � ��� %� 4��3��� ���� 0 (%��� *�4%�� �� ���� � (%��� � ����� '%� �.� ����� ����� �.� ��� � � & )��� +5 0�% .%3� %� �. �)��� ��� �7��� �������* ����� �� ���� '%� %� � ����� �%�*�%7�������) %������������ ���� �� + ��� �� %� � ����� �%�*�%7�������. 4%���������� � D� �� � :4�� (H�6��������� 8������ �� ��5� +/#,B %���� � "���� +/#!B ���*�� �� ��5� +/,/B %���� �� ��5� +/#�B &� ����� +,-���� +/,�B ����� � %����� +//!9 �� �.� ���� %' 3.%�� �%�: (.�� �� ��)��� '�%� �.� �%�)���� (�R ��� ' ��� � �*� ��� �.%�� � � ��� �� � 8/ ��� �� ��5� +/,!� +/,,B %���� +/#+95 ���) %���� �����. 4%�� �%��% � %� ��� '�%� 8������ �� ��5� +/#,B %���� � "���� +/#!B���*�� �� ��5� +/,/B %���� ����5� +/#�B &� ���� � +,-���� +/,�B ����� � %����� +//!95 0���*� .��� 4��� ����������� �$�0� �%��%���� 4* '%��%3 �) � �% ' � ��� %� 8"������� $������� ���� ���.���� +/#+9 %' �.���%����� �� 4* +,-��� 8+/�#95 �.� ��%����� � '%��%3I $ Q ($�6 � ��6�G! O �6 O �1��6���5"#B0 Q (0��6! O $��6! O &��6! O 1��6�+"+5/�B � Q (�)6 O &�6 O ��6��"5!"B � Q (� 6� � �1��6 �� �6��"5"#5 0�� %7 � ��� � �%������� ��%�%�� %�5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 9: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

��� � � %� � �� ��*��� (& )��� +�� �))�� �.��

�.� $�6�� �.� � �������������� ���� ���

����� ���* �� � � ��5 -� �. ��� %�� 3� ��������

�.� %� ) � %' �.� �%��% � %��� ��� �� %� '�%�

�. �� � � �� �� %' �.� ����* %' ���� ���� %�

�%��% � %� �% �.� $�6��%%�� � 6��� �. �%��

�% � %� �%��� �� � �.� ���� '%���� � � %� �

� ��5

8/9 6�� �% 4�� �7������ %� '%� �.� ����� %��

. � 4��3��� ���� ���� %� �%��% � %� ��

�.� �)P %' �.� .%� %� � �� �.�� �%��% �

� %��� ��� �� %� � ���� ���� %� �������� �

���� %' '���� %��� ��*���� ;�� %�5 H%3�����

���.%�). �.� �%������� ������ � �.� �)P %'

�.� .%� %� � �� �� �.� �)6 �� $�6 �%�����

%' �.� ���� %� 3%�� 4� �%� ���� 3 �. '����

� %��� ��*���� ;�� %� %' � �� �%�*�%7��� J %� �

� ���4��� �) ���4��)�� ��. � '���� %��� �)

���4��)� (��� �) �.� �� �%�*�%7��� �% 4�

�%��% � %����* � ��� �% �.� %� �� ��) ���

%� �� �� �.��%��*� � ����� ���� 8��������

��5� +/#�9� �%�� �%� ��� �* ���%��� '%� �.�

������ � �%���� �� ���.�� �� 3 �. ����� �)

$�6 �%����� .%3� � & )��� +� ( 5�5� ��*����

� ;�� %� %' ��. �� ���4��)� '�%� ���.�� ���

�%���� �� � D� �*� ����* ����� � ����� �)

���.�� �.�� ����� �) �%���� �� ���.�� ��

8���* �� ��5� +/#,9�5 2 :�3 �� ���.%�). '����

� %��� ��*���� ;�� %� %' ���4��)� %� ����

4* ���.�� ����%���� �� � ����� ��. � ���

�. 4%��� E�� ��� %� ��� �� �%��� � �� �� ����

������ �.� �%���� �� ���.�� �� �%����� %'

�� ��� � D� � � 3%�� �%� ������ �.� �

$�6 �%�����5

8+"9 & )��� +4=+ .%3 �.�� ���� 0 (�' ��

4* ���� ���� %�� �*� ��� %' �.� �%��% �

� %��� ���� %' 3.%�� �%�: ����*� %' ����

'�%� ����� (.%3� � �� ��)�� � & )��� +�5

0 � ���� �4%��� & )��� + ��% ��%��

����� �.� ��%����� �% �� �.�� ���� �� ��

' �� 4* �.� $�6�� �. ���� %�� �%�

���* �� �7��� %� %� �%�� ���� %� %' �.�

�%��% � %��� ���� %' ��� ���� '�%� �����B

�. �% �� ��% ��� � & )��� !� 3.��� �.�

$�6��%%� ���� ���� %� �� 3.%�� �%�:

�' � �) ���� 0 '%��%3 �.� %� � ����� �%�*��

%7�������. 4%�� �%���� � 4�� �.� ���� � ����

���� %� '��� %'' �. �%���� �5 �.� �%����%��

���� %' ���� 0 �% �.� %� � ����� �%�*�%7����

���. 4%�� �%���� � �))�� �.�� �.� �%��% �

� %��� ��� �� %� %' ����� 3.%�� �%�: �%��

�� ��� �* ��'���� ����� ���* �%3 ������ ��*�

���� ;�� %� %' �� ���. 4%���4��� �) ����

4��)� '�%� �%3�$�6� . ).�&�6 ��������

���� �%�����4�� �% �.%� 3 �. �+� 3� <$�6 ������ � &%#� %� � ��5 �. �%� ����*

%' ��E%� ������� ��� �� %� � ����� ����

3 �. '���� %��� ��*���� ;�� %� %' �� ���. �

4%���4��� �) ���4��)� �)��� 3 �. �.� �%��

��� %� %' ������ ���� %� �� � 8������

et al., 1986; Maury et al., 1988; McDermott et��5� +//!95 1%�� �.�� �.� �.%�� � � ���� %' 3.%��

�%�: ���� '�%� �.� �%�)� ��� .%3� � & )��� !

�%����� 3 �. �.� ����� ���� �� �))�� �.�

�%�)� ���� ��%��� 4* �%3������� '����

� %��� %� %' �� %� � ����� �%�*�%7�������) %�

���� ���4��)�5 �. .*�%�.� ���%���

4* �� 4������ �������� %� 8�� %���� +/#+�

��)� �,�9 �.�� � ���� �.�� '���� %��� %� %' ��

%� � ����� �%�*�%7�������) %���� ���4��)�

��� ���%��� D���� ��� ���* '%� ��E%� �������

��� �� %� 3 �. � �.� �%�)� �%���� � � ��5

8++9 R� �.� �%����� �.�� ���� 0� �%��� �)

�.� �%3�$�6 ����� ���� ���� %� �� �.�

����� 3.%�� �%�: ����� ��� 4� ���������

����� ���* ���* � ���� %' ��%)�� �� �7�

����� %� %' %� � �� O �� �%�*�%7��� O ���. �

4%�� '�%� � �������� 4���� � � D� 3 �. �+�3� < $�6 �� #=+" 3� < �)6� 4�� �.��

���� � ����%� 4� �7��� �� � ��� �* 4*

��*���� ;�� %� ''����� �� %�5 2 :�3 �� ��%�

)�� �� ���� �� ���� �) %' � ��� %� � � %����

��� :��* �% ���%��� '%� ���� �� ��� �.

3%�� ��%��� � �% � �� �%������ %� 4��3���

$�6 �� &�6 ' �.� %���� �%��� � �� ���

clinopyroxene [e.g., Kinzler and Grove, 1992a,

4B "�*�� ��������� +//�B -����� � �����

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 10: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

+$�� )� ���������� �� ��E%� F������ $%��% � %� %' �.� $�6�� �.� � � �������������� ���� -���� %� �� R.%�� �%�: � -��� 0��-��� ' � � �. ���*�

H%� 0�� C%����% ������ � 6� � 6� 0��6! &�6K ��6 �)6 $�6 1��6 �6 ��6� $��6! ��� ��'������

-���� %� &%#/ N��� (����))��) N�+ ��5"" +5�" +/5�" �5"� "5"/ �5!/ +#5," !5", "5�! "5+� 15�5 /#5�� �S� (/#�-���� %� &%## &�+ �!5/" +5�# +#5�" ,5�! "5"/ �5// +#5�" !5�/ "5�� "5+# 15�5 //5"! �S� (/#�-���� %� &%#� -�F ��5�" +5!" +/5�" #5�" "5+" �5+" +,5," �5," "5�� "5+� 15�5 /#5�, �S� (/#�

-���� %� &%/� C������ �������� !+��+ ��5�" "5�/ +!5�# #5#, "5"/ +�5�, +�5�! +5�� "5�� "5�+ 15�5 //5/# �SC (/,�-���� %� &%/+ !+��+ ��5## "5�� +�5", #5#, "5"� +�5+# +�5#/ +5�/ "5�� "5!, 15�5 //5/# �SC (/,�

-���� %� &%/+ F5 ���� � �E�� �#""� �!5!/ +5+! +�5!� /5!� "5"� ++5,, +�5�� �5�! "5/# "5+� 15�5 +""5"" �SC (/,�-���� %� &%/" �#""+ ��5�/ "5/! +�5�! #5�, "5+� /5�� +,5,� +5#� +5!! "5+� 15�5 +""5+! �SC (/,�2��� �#""+ �#5!� "5�/ +"5�! /5"� "5+, +�5"� +�5!# +5�" "5/" "5+� 15�5 //5#� & (#!�

-���� %� &%/" F%� �� ���%�4%� %��G4++# �#5## "5,� +�5/, �5�+ 15�5 #5+� +!5,# +5#� +5�/ "5!� 15�5 /�5/+ �S$ (/��-���� %� &%/" C�����% -C##5+ ��5�� "5�� ++5�/ ,5#� "5+� #5�" +�5�# �5�! !5�, "5�! "5"� /�5�� ( (/#�-���� %� &%/" -C##5!5+ ��5!� "5#" /5// ,5/� "5++ #5/� +�5!" �5!� !5"� "5�� "5"� /�5�" ( (/#�

2��� 15 (� ��� 2 . � 2! �,5!� "5,� +�5�� +"5!� "5�+ /5+� +�5,! �5/" "5�� "5!� 15�5 /#5#� (/"�2��� 2� �,5�� "5/" +�5�/ +"5!, "5�+ ,5�, +!5+� �5+� �5�! "5�/ 15�5 /,5"! (/"�

2��� 1 ����)�� 15�5 $��� �!5,� +5,� +!5#+ /5!/ "5+� #5#, +�5�� �5�� +5"! "5/" 15�5 /,5," $S� (#��

2��� 2��� (����� �+�� ��5/! "5/, +�5+� /5!/ "5+, ,5�, +�5�! +5#� +5"+ "5�" 15�5 /#5## �S( (#��2��� 0�� ��� ��" �,5+, "5/� +�5�# +"5"+ "5+# ,5"� +�5�! �5+� "5�� "5+� 15�5 /#5!+ �S( (#��2��� �"! ��5�" "5/� +�5/+ #5�! "5+# +"5/� +!5�" +5## +5"+ "5�" 15�5 //5"� �S0 (,��

-���� %� &%#/ 2�;%� ����� ���G�! ��5!! "5,! +�5,� ,5+/ "5+� #5+# +#5", �5,� "5/+ "5!, 15�5 //5/+ � (/#�-���� %� &%#/ ���G�!� ��5/# "5�� +�5"! ,5#� "5+� #5/� +,5�" �5�+ "5/� "5+, 15�5 +""5+� � (/#�-���� %� &%#/ ���G�!4 ��5/� "5,, +�5�# #5/! "5+� #5,/ +,5!� �5�� "5#! "5�� 15�5 +"+5"� � (/#�

�&�6K �%��� �%� ���%��� � &�65 15�5� �%� ����� ��5 ��'������I �S� (/#�� ����� � "���� 8+//#9B �SC (/,�� ���������#�� � $��� 8+//,9B & (#!�� '�� 8+/#!9B �S$(/��� !������ � &���������� 8+//�9B ( (/#�� %����� �� ��5 8+//�9B (/"�� ���� �� ��5 8+//"9B $S� (#��� &��� � ���� 8+/#�9B �S( (#��� ���� ��� � %����� 8+/#�9B �S0(,��� �����(� � )������ 8+/,�9B � (/#�� !������ �� ��5 8+//#95

SC

HIA

NO

ET

AL

.: CaO

-RIC

H M

EL

TS

IN IS

LA

ND

AR

CS

19

99

GC

00

00

32

Geochemistry

Geophysics

Geosyste

msG

3

Page 11: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

��� � +//!9� �%�����* �% 3.�� %4���� '%�

���� � (& )��� +�5 �%��%���� � ���

4��%3 (�� ��� %� �5+�� ���� � ��%4�4�*

����%� 4� �7��� �� 4* ��%)�� �� ���� �) %'

� �*�%7����� �. � �.%�%)* �� � �%����� �������

4����� ������� �� ���� �))�� �.�� ��%)���

�� ���� �) %' �*�%7�� �� ����� � � D�

3 �. ����� �) $�6 �� ����� �) �%���� ��

���.�� ��� �%�����* �% �.� %4���� ����5

8+�9 6�� ���'���� �7������ %� '%� �.� �%��% �

� %��� ��� �� %� ��%�) �.� $�6�� �. ���� %�

( 5�5� �.%� �' � �) ���� �� �.�� � ��������

� � 7 �) ���� 4��3��� �.� �%� $�6�� �.

���� %� ( 5�5� �.%� � �.� &%/" %� � ��� ��

���� ���� �.� �%� �� � � �� �� %' �.� >>�%��

���?? ����� ���� �.�� 3� .��� �' �� � ����

05 & )��� + �� ! ��%������ �.�� �. ���

��� �7��� � �.� ���� �5 0��.%�). �

'' ���� �% ��� �. �7������ %� '%� ���� �

� �) %��* �.� �.�� ��� �%��% � %� %' ����

���� %�� � �� �� ���� %�%� � ''������

4��3��� ���� %� ��%�) �.� �%��% � %���

����* %� ��� �� ����%)���. � ���� )�� %� %'

3.%�� �%�: %� �. ���� �%�� 4� �� �%

�������� �. .*�%�.� 5

���� ���"����� �( ��� �������� ���

���"������ �( �������

����������������� ����� �

�)����� *��� ����+�

8+!9 R� �%�� �� '�%� �.� � �������� �.� �%��

�% � %� %' ���������� 3.%�� �%�: �����

Galunggung

BatanStromboli

Lihir

NicaraguaGrenada

Lombok

Rindjani

Epi

Merelava

Vulcano

LEGEND > 13% CaO arc lavas > 13% CaO melt inclusions > 13% CaO arc lavas and melt inclusions

,����� 1� ��� .%3 �) �.� �%��� %� %' �.� $�6�� �.� � �������������� 3.%�� �%�: �� ���� ���� %� ���� %�� � �.� ��7�5 �%� � ���� � ���� �%��� %� 3.��� $�6�� �. ���� %� .��� 4��� '%���%��� D���� � ���� �%��� %� 3.��� $�6�� �. 3.%�� �%�: .��� 4��� '%��� �� %� D���� � �����%��� %� 3.��� 4%�. .��� 4��� '%��5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 12: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

�� %� � ���.%�� ���� ���� %� .�� �)

$�6 �%����� @+! 3� < (��4�� ��5 -� � �

� %� �% �.� ����� ���� %� ��. ��* ��

!������ �� ��5 8+///9�� 3.%�� �%�: �� ����

���� %� 3 �. $�6 �%����� @+! 3� < ���

'%�� � �%����%� '�%� ���* �%����)���

���) � (& )��� ��� ���� �) (����))��)

(���� ����� ���%�4%� �� C�����% �0�%� ��

����� 2 . � (1�3 (� ����� 1 ����)�� ($������

0��� ���� (����� (2��� 0�� ����� 2%�4%:

(���� ����� � �E�� (���� ����� �� F� ��

�������� (C������ ���� 8����� � "�����

+//#B���������#�� � $���� +//,B%�����

�� ��5� +//#B !������ � &����������� +//�B

'�� � $���� +/#"B '��� +/#!B ����

�� ��5� +//"B &��� � ����� +/#�B ���� ��� �

%������ +/#�B �����(� � )������� +/,�B )��

������ +/,�95

8+�9 0�� �.� ���� %� ���%��� � ��4�� � ���

.%�� 4* �)�� �. %� � �� (&%#�=/�� � 4�����

4���� � ��� ��� %� ��:���� ��5 0 3�

%�� '%� �.� ����� ����� ���%��� .���� �.�*

3��� .%�%)�� ;� 4* . ).�� �7��� ���� �%

������ �%����������� ��*���� ;�� %� %' �.�

.%� ��*��� 8������ +/#�B ������ �

"����� +///9� 3 �. �.� �7���� %� %' �����

%� '�%� (����))��) 8����� � "�����

+//#9� 3. �. 3��� ���� �%������ 4* %� �

,����� 2� C�� �� %� �)��� �%���� �) �����$�6�� �. ���� ���� %� ( 5�5� ���� �� �� $�6�� �. ���� ���� %� �� 3.%�� �%�: '�%� %�.�� ������ �%����� (��� %' 3. �. .��� $�6 @ +! 3� <�3 �. >>�%����?? ���� ���� %� �� 3.%�� �%�:'�%� ����� �� %�.�� ��� (��� %' 3. �. .��� $�6�%����� A +! 3� <� (.�� �� ��)�� 3 �.%�� %��+!�" 4���� 3 �. �)6 @ �5� 3� < '�%� !" �����%�� �� 4* ���* � 0������ 8+/##95 �.��� ���� 3 �.%�� %�� ���� ���� %� � %� � ���.��%��*� '�%� %����� �� ��5 8+//#9 �� ������ 0��� 8+//!9�5 �*�4%� ��� ) ��� � �.����%����* �) ��)��5 &�6K �%��� �%� ���%���� &�65 ��E%� ������� �%�������� %� .��� 4����%���� ;� �% +""<5

FeO

* (

wt%

)C

aO (

wt%

)

SiO2 (wt%)

6

10

14

18

0

5

10

15

Al2O3 (wt%)25201510

2

40 45 50 55 60 65

LEGEND Batan samples

> 13 % CaO melt inclusions (i.e., trend B) < 13 % CaO melt inclusions (i.e., trend A) < 13 % CaO whole rocks (i.e., trend A)

other arcs > 13 % CaO melt inclusions < 13 % CaO melt inclusions > 13 % CaO whole rocks < 13 % CaO whole rocks

CaO

(w

t%)

0

5

10

15

20

SiO2 (wt%)40 45 50 55 60 65

a

b

c

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 13: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

� �� � � %� (�=+!< � 3� ).� 8����� �

"����� +//#9� �% 4� � &���) �D� � 4� �� 3 �.

�.� .%� %� � ��5

8+�9 �.� $�6�� �. ���� ���� %� '�%� ���

3%��3 � %������ �.� ���� � ���� %� '�%�

����� � ��E%� ������� ��� �� %� �)���

(& )��� ��5 �.�* ��� ��% � � �)� .�4��

'�%� $�6�� �. 3.%�� �%�: '�%� ���5 6�

�.� %�.�� .��� �.� ���� 0 ���� %� ��

3.%�� �%�: '�%� ����� %������ �.� �%��% �

� %��� ���� %' $�6��%%� 3.%�� �%�: ��

���� ���� %� '�%� %�.�� ��� (& )��� ��5

-����� %� %' & )��� � .%3 �.�� � .%3�

�4%�� %� � �%��� ���� '%� �.� ����� ������

%� � )�%4�� ���� �.�� ������ �� $�6�� �.

�%��% � %� �%����� ���* '%�� � )�%�� �.��

���.%�). �' �� %� �.� 4� %' �.� � $�6

�%����� �%��% � %����* � ��� �� 3.��

�%����� �% ��� ���� �� ���� ���� %�

.�� �) �%3�� $�6 �%�����5 �.� �%��% �

� %��� �.������� � � %' �. )�%�� ��� �.�

��� � �.%� %' ���� � ���� ���� %� '�%�

����� ��� 4� �4%��I '%� �7������ $�6�� �.

���� %� �� ���� ��� �.������� ;� 4* �%3�

�� &�6 �%�������� %� �� � ) ��� � 6� �%�����

�.�� �%� ��� ���� (& )��� ��� �� �.�* ��� ���

���.�� �� �%���� �� ("5�=+�5�< �%���� ��

���.�� ���� 3 �. �%���� �� ���.�� �� �%�����

�% � ���* �%������� 3 �. $�6 �%����� (& )�

��� ��5 �.�* �.� ''�� '�%� �.� $�6�� �.

�%��% � %� '%�� � %� � ���.%�� ����

���� %� �� 3.%�� �%�: � %���� � ���

8������ +//"9� � �%���� � )� 8�������*�

�� ��5� +//#B ���������� �� ��5� +///9� ��

4��: ��� 8�������*� �� ��5� +//,9 ��� �)� ���

%' 3. �. ��� .*����.��� �%���� �� (& )���

��5 �.� $�6�� �. ���� %� �� 3.%�� �%�:

��% .��� . ).�* ��� �4�� $�6G0��6! ��� %

("5#=+5�� �� � �� �%����� �� �.� �%3 ��

(��=�#5� 3� <� %' �.� �� 4�� %� %' ���

����5 �.� $�6�� �. 3.%�� �%�: ��� �.�����

��� ;� 4* ����� ���* . ). �)6 (@�5� 3� <�

�%������ �� ���.%�). �)6 �%����� %' ��

��� %� ��� �� � �� �% �.� �%����� %� '%�

�%����������� ��*���� ;�� %�� .%�%)�� ;�

$�6�� �. ���� %� ��� ��% �)6�� �. (�,5�3� <�5 1%�� �.�� ���.%�). �.� 3.%�� �%�: ���

�� �%�*�%7�����.*� � ( %� ����) �� 8'��

� $���� +/#"B '��� +/#!B ���� ��

��5� +//"B ���� ��� � %������ +/#�9�� �.� �

������� $�6 �%����� �� � �� ����������

� %� ����%� 4� ���� 4��� �% ��������� %� %'

�*�%7��� ��%�� 4����� �.� � ����������

�� �%�*�%7��� ��� �%� ���.�� �� �%���� ��

8'�� � $���� +/#"B '��� +/#!B ���

�� �� ��5� +//"B &��� � ����� +/#�B

���� ��� � %������ +/#�B �����(� �

)������� +/,�B )������� +/,�9� �� �.� � 7�

���� %' .*����.���� %� D����;��%���� �� � �

D� �� ��. �� �%�*�%7��� 3%�� �%� 4�

���.�� �� �%���� ��� ��)���� %' �.� � $�6

�%�����5 � � ����*� %��� %� 4* ���� �����

%� %' �� �%�*�%7��� 3 �. �%��% � %� �

�.� ���)� %4���� '%� �.��%��*� � �.� .%�

����� � �.�� �� %� �% %� �� �) �����������

����%� �%��� 4��� �% �.� � ���.�� ����%���� ��

�.�������5

8+�9 1��.�� ����%���� ��� . ).�$�6 ���� ��

��� %� %���� � ���� ���) �) '�%� �����

� ���* ���� ��:���� �� �.�� ��� ��% $�6�

� �. �� ���.�� �� �%���� �� �% �%�� �%����

.*����.���� %� D����;��%���� �� 4���� ��

4���� � ��� �� 3 �. ����� ���* �%3�$�6

(A+! 3� <� �%�����5 $%��% � %��� ��

%�%� � ''������ 4��3��� ���� �������

� %� � �� �.��%��*� �� �.� � .%� ����

.��� 4��� %4���� ���� %��* �� � �

��� ��* %' ��� �) 8�5)5� ������� � �����(��

+//!B %���*� � &�������� +//�B �����

�� �� ��5� +//�B &���������� �� ��5� +//#B ����

�� ��5� +//#B �����(� �� ��5� +//#95 -� �.��

���� ���� ���� %� .��� 4��� ���������

� ���� �) � ���)� %' � D� (��'���� �) �

���)� %' %���� �%��% � %�� �7���� %'

���� �)� ��G%� ���� �) ��%���� ������

4�'%�� � 7 �) �� .%�%)�� ;�� %� � ��)��

�.��4�� ���� %� �����)� �.�� �% ��%�

��� �.� �%��% � %� %' ������ ����5 -�

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 14: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

�. �%���7�� �.� %��������� %' $�6�� �.�

���.�� ����%���� �� ���� ���� %� � >>�%��

���?? .%� ���� �� � ��� �%����� �

3. �. 3.%�� �%�: 3 �. �%�����4�� �%��%�

� %� .��� �%� 4��� ��� ' � (& )��� ��

��%������ �.�� �.� �%� � %� ��D� �� �%

��%��� ���� %' �. %�� ��� �%�� �%��%�

� �4��� ��� �%����� �.�� � ).� 4� ������

��� '�%� �.� �4������ %' �%�����4�� 3.%��

�%�: �� �.�� ��. ���� �%��� 4��� �%��

3 ��* �% ��� ��� ��)��� � �.�� �.� �

�%3 �4������ � ������ ��)�� � ).�

%�.��3 � �))��5

0� ��������� �� � � ����������� ��

��'�� ����� 3�� �����������

����� �� ��4�����

8+,9 �.� �.�� ��� �%��% � %� %' . ).�$�6

���� ���� %� �� 3.%�� �%�: ��� ������

����� �� �% �*� ��� ��� ��)�� �� �% 4���� �

CaO (wt%)

20181614120

4

8

Normativenepheline (%)

CaO (wt%)

trend B

12

16

141210864

40

30

20

10

0

10

20

No

rma

tive

ne

ph

elin

e (

%)

Nor

mat

ive

hype

rsth

ene

(%)

201816

trend B

LEGEND

Batan samples

> 13 % CaO melt inclusions (i.e., trend B)

< 13 % CaO melt inclusions (i.e., trend A)

< 13 % CaO whole rocks (i.e., trend A)

other arcs > 13 % CaO melt inclusions

< 13 % CaO melt inclusions

> 13 % CaO whole rocks

< 13 % CaO whole rocks

samples from other environments > 13 % CaO melt inclusions (back arcs)

> 13 % CaO melt inclusions (mid-ocean ridges)

> 13 % CaO whole rocks (Iceland)

,����� 5� ��%� %' �%���� �� �4������ %' ���.�� �� �� .*����.��� ���� $�6 �%�������� %��%���� �) ����� $�6�� �. ���� ���� %� ( 5�5� ���� �� �� $�6�� �. ���� ���� %� �� 3.%�� �%�: '�%�%�.�� ��� (��� %' 3. �. .��� $�6 @ +! 3� <� 3 �. >>�%����?? ���� ���� %� �� 3.%�� �%�: '�%� ������� %�.�� ��� (��� %' 3. �. .��� $�6 �%����� A +! 3� <� (��� �%�� ��� %� � � & )��� ��5 0�% .%3� ��. �)��� ��� %� � ���.%�� $�6�� �. ���� ���� %� '�%� 4��: ��� �� � �%���� � )� ��� �)8�������*� �� ��5� +//#B ���������� �� ��5� +///B �������*� �� ��5� +//,9 �� $�6�� �. ���� '�%� -�����8������ +//"95 �*�4%� ��� ) ��� � �.� ���%����* �) ��)��5 H��'�%� *�4%� � ���� ����� 3 �.�%���� �� D����;5 ��E%� ������� �%��% � %� .��� 4��� �%���� ;� �% +""<� �� �%�� 3��� ������������ �) &�!O Q "5+�

�&�5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 15: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

��)�� )�������*� �))�� �) �.�� ��%��� %�

%' ��. ��)�� ��D� �� %���. �) %�.�� �.��

���� �� ���� �) %' �.��;%� � � %����5 F7��� �

������ �� � %' ��� %� �� ���� �) �%���� �

�.� ���)� %' �% 4�� �.�� ��� �%��% � %�

%' �� ���* ��)�� '%��� %��� � ���)� %'

������ (+ ��� �% �+"" :4���� �)��� %'���� �) (4��3��� �� �� #"<�� �� 4��:

�%��% � %� %' �.� ��� %� �� %���� (���) �

%����� � ���� �� )������4��� �) ��� %� ���

8 �� � ����� +/�,B !��� � ��������

+/,,B 1�#��� � %���� +/#"B -����� �

�������� +//!B "�*�� � �������� +//�B

�������� +//�B ������� +//#B ��(��� �

%����� +//��� 4B �������� +/#"B ��*������

� �������� +/#!B '�.�� � ������� +/#�B

'����� � %���� +/#,B ������ � ����

����� +//�B "�*�� �� ��5� +//�B ��(���� +//,B

������*�� +//#B -����� � �� ������

+//�B -������ +//,�B %���� +/,!B ��������

+/,�B %����� � %����� +//#95 6��� �.

���)� %' ��� �4��� $�6 �%�������� %� ���

�%��� '%� ���� �� ���� %' �* �� .*�%�

��� %� �� ���)� '�%� � �% +� 3� <5 R.��

�7��� ���� %� ���� �) %' �.��;%� �� � �.�

������� %' $6� ��� ������ �. ���)�

�7��� �% $�6 �%����� @�" 3� < 8�5)5�

����� � �������� +//#95 -� �. ��� %��

3� 4� �'�* ��� �3 .%3 ��� �� %� � $�6

�%����� (�� �%���� �� ���.�� �� ���� .*�

����.���� %' ���� �� ���� %' �.��;%� �� ������

�% �.��)� %' ������� ������������ ��

%���� �%��% � %� ( ���� �) H�6 �� $6��%������5

8+#9 ���� �%��� ���'��� �%� � %�� ���� %'

�*� ��� �.��;%� � � %���� ��� ���� ����� �

�%� � %� 4��%�� ����� �)�* .*����.���

�%���� �� �� ���� ���.�� �� �%���� �� 3 �.

����� �) ������ 8%��� � ��� ���

+/�,B +,-���� +/�#9B .%3����� �.�* ��%

�*� ����* 4��%�� �%%��� � $�6� ��'���� �)

�.� ����� �) $�6 �%����� %' �� �%�*�%7���

3 �. ����� �) %� � ����������� 8�5)5�

0����� +//�95 0 � ������ �.� �''��� %'

������ ��%�� ��� ��� :��* �% 4� ����4�� %'

�7��� �) ��3�� �.� ���)� %' $�6 �%�����

%' ���� ���� %' �.��;%� �� % � �% ���%���

'%� �.� . ). $�6 �%����� %' �.� ��)�� �

3. �. 3� ��� ������� %� � �%������ %� 3 �.

�%���� �� ���.�� ��5 0� � ) ��� ������� $�6

�%�������� %� (�� $�6G0��6! ��� %� � ����

� �� ���� %' �.��;%� �� ������ 3 �. ������

�) �)��� %' ���� �) '�%� �.� %� � ��

����. � ��7 ��� ����� 3.�� �� �%�*�%7���

�7.���� '�%� �.� �� ��� 4�*%� 3. �.

'���.�� ���� �) ��� �% ������ � �.� $�6

�%����� %' �.� ���� �� ����5 �.� ��7 ���

$�6 �%����� %' � D� ��%��� 4* �%��� ���

�%%� �7��� ������ ���� �) %' '��� �� �.��;%� ��

(�+! 3� < 81�#��� � %���� +/#"B ��(���

� %����� +//�4B -����� � �������� +//!B

"�*�� � �������� +//�B �������� +//�B ����

���� +//#9� �.� �%����%� �% �.� ����� ���*

. ). (�� �% ��<� �)��� %' ���� �) �*� ����*

��D� �� '%��� �%�*�%7����7.��� %�50��.%�).

�. ��7 ��� ��� ������ �% +� 3� < $�6 ��

�� �%�*�%7����%�� '%� �%�� ������ ��� %�

� �� 8������*�� +//#9 (��'���� �) �.� �%3

1��6 �%����� %' �.� ���� �� ���� %' ������

��� %� �� ����� �� �% �%�����4�� ���� '����

� %� %' '��� �� ��� %� �� 8������*�� +//#B

-������� �� ��5� +//#9�� � � �� 3���

4��%3 �.� $�6 �%����� %' �.� $�6�� �.

���� %� �� ���� ��� ' � .���5 �%��%����

� D� ��%��� 4* �.� . ). �)��� %' �����

�) ��D� �� �% �7.��� �� �%�*�%7��� '�%�

�*� ��� �.��;%� � � %���� ��� �%� ���.�� ��

�%���� ��5

8+/9 %����� � %���� 8+//#9 .%3� �.��

������ � �.� H�6 �%����� %' ���� �� ����

%' �.��;%� �� �� �%����� ������ �� ����� �)

����������� ��� �%� ��� 3 �. ������ � �.�

�%�������� %� %' � 6�� &�6� �� �)6 ��

3 �. ������ � � 6�G(�)6 O &�6� ��� %5

$%��D�����*� .*�%� ��� %� �� ���� ���

� 6��� �. 3.�� �%����� �% ��.*�%� ����

%� � �%��� ���'��� 4� 5 -� � � %�� ���� �) %'

�.��;%� �� ���� .*�%� �%� � %� ������

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 16: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

�.� $�6 �%�������� %� %' ���� �� � ) ��� ����

'���� %� ����� �� �% �* ���� �) 8-����� �

�� ������ +//�B -������ +//,�95 $%���

D�����*� ���� �) %' 3�����4��� �) �.��;%� ��

�%� � ���� 4�� �7������ %� '%� �.� %� ) � %' �.�

$�6�� �.� � �������������� ���� ��� ' �

.���5 �. �%� ���� 3 �. �.� %4����� %�

�.�� $�6�� �.� � �������������� %� � ���

.%�� ���� ���� %� � 4���� '�%� (����)�

)��) .��� �%3 H�6 �%����� ("5�="5� 3� <�

8����� � "����� +//#95

8�"9 R �. �.� �7���� %� %' �.� 2��� 0�� ����

��� �.� ��� 3.��� �.� $�6�� �. ���� ���� %�

�� 3.%�� �%�: .��� 4��� ��� ' � .��� $6��

� �. � ���� �4��� �) 8���* � 0�������

+//#95 �%��%���� �� ������ �4%�� �� :4���

���� �) %' �.��;%� �� � �.� ������� %' $6� (%�

H�6 O $6�� 3 �. T$6� @ "5� 8�� /������ +/,#9�

��%��� � 6���%%� � D� 3 �. . ). $�6 �%��

���� (@�" 3� <� �� $�6G0��6! ��� % 8�����

� �������� +//#B /������ +/,#B -��� �

������� +/,�B /������ +/,�B )��� +/##B -���

���� +//,495 �.���'%�� ����� ���* . ). ������

���� �) %' ���4%���� ��� %� �� �%�� ���* �

�%�� � )������ �) �.� $�6�� �.� � ��������

������� ���� ��� ' � � �. ��* 8������

���#�� � $���� +//,95 H%3����� 3� �%��

�� �. ��� :��* 4�� %� �.� )� ' ����

''������ 4��3��� �.� $�6�� �.� � ��������

������� ��� ��)�� ��� ' � � �. ��* ��

4%�. �7��� ������ ���� %4�� �� �� . ). ����

��� '%� ������� �� ���� ���4%���� ��� %�

� �� *��� 8����� � �������� +//#B-������

+//,49 �� �� � � �� ��� � � ��� ���.�� � ���

and related rocks from oceanic, continental, and��� ��) %� 8)������ �� ��5� +/#!B ����� �� ��5�

+/#/B������� �� ��5� +//�B����� �� ��5� +//�B

!����� �� ��5� +//�B -����� � ������*��

+//!B &����� � '���� +/#�B &��� �� ��5�

+//!B ������� �� ��5� +///9� 3. �. ��� 3 ��*

�%� ��� �% 4� ���� %' ���4%���� ��� %� ��

8/������ +/,#B-��� � ������� +/,�B /������

+/,�B )��� +/##B -������ +//,4B "��� �

%���� +/,�B "���� +/,#B ������� � %����

+/##95 &%� �7������ �.� $�6�� �.� � ��������

������� ��� ��)�� ��� ' � .��� .��� . ).�

�� � 6� �� 0��6! �� �%3�� �)6 �%����� �� �

) ��� $�6 �%����� �.�� % �.� �7��� ������

���� %4�� �� �� . ). ������ '%� �������

�� ���� ���4%���� ��� %� �� *��� (& )�

��� ,�5 �.�* ��% .%3 *����� � �� )� ' �

���� �%��% � %��� ''������ '�%� �� � � ��

��:�� %� � �� 4����� 4��� ��� %� � �� ���.��

� � ��� �� ��� � � ��I �.�� � ���.%�). ��� � �

� �� �� ���.�� � �� .��� $�6 �%�����

�%�����4�� �% �.%� %' �.� ���� %� �� 3.%��

�%�: 3� .��� �� �� �.� � 6� �%����� %'

�.�� . ).�* ��:�� � ���� ��� �*� ����* �=+�

3� < �%3�� �.�� �.%� %' �.� $�6�� �. ���

��)��5 -� � � %�� ��� � � �� �� ���.�� �

� �� (�� ���4%��� �� 8����� �� ��5� +/##9�

��� �.������� ;� 4* ���* . ). �%�������� %� %'

. ).�* ��%���� 4�� ������� �� ���* . ).

2�FFGH�FF ��� % ����� �� �% ���� ���� %�

'�%� ��� ����� '�%� ����� (& )��� �4�5 & �

����*� $�6�� �.� � �������������� ���� ��

��� %� �� 4���� � ���� ���� %� .���

� ��� $6� �%����� (�""=,�" ���� � (��

���))��) 4���� 8����� � "����� +//#95

1%�� ��% �.�� ���.%�). ���� ��%��%��� %� %'

���4%���� �%�: 4* �.� �� � � �� ��� ��)��

��� ' � .��� ��� ���%��� '%� �.� � �������

$�6 �%������ � ����%� �%��� 4��� �% �.� � ���

�.�� ����%���� �� �.�������5 �%��%���� � ��

�� $�6 ���� � %� ��%�)�* ��% ��� �� ���4%�

����� �� .%�� ���%����* ��* $� �%��� 4���

4* ��� �� ���4%���� � ���� �� ���4%�����

�� �� �� �� �* � �)� .� '�%� �������

�� �� �� 4* � �� %)�� � ��3������� ��

%�%� � �%��% � %�5 H%3����� �.� $�6�� �.

�� $�6��%%� ���� '�%� 2%�4%: (���� �����

� �E�� (���� ����� �� 2 . � (1�3 (� ����

.��� �� � �)� .�4�� #,��G#��� ��� % 8'��

� $���� +/#"B ���� �� ��5� +//"9 �� �

�.� ��� %' (����� (2��� 0�� ����� �.� $�6�

� �. ���� .��� �%3�� �� %�%� � ��� % �.�� �.�

$�6��%%� �� � 8-� *�� ���� �� ��5� +/,/B

���� ��� � %������ +/#�95 R� �.���'%��

�%����� �.�� ���4%���� �%��� 4�� %� ����%� 4�

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 17: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

uu

uu u u

SiO

2 (w

t%)

MgO

(w

t%)

Al 2

O3

(wt%

)

CaO (wt%)20

10

15

20

25

20

30

40

50

25151050

5

10

15

20

a

b

c10

30

u

uuu

u

u

LEGEND CaO-rich inclusions/rocks

Batan melt inclusions (i.e., trend B)other melt inclusionsother whole rocks

alkaline rocksoceanic and continental melilititesoceanic and continental nephelinites

2 (Hirose, 1977)

2 (Dalton & Presnall, 1998)

oceanic and continental basanitesoceanic and continental alkali basalts

experimental meltsmelts from natural peridotite + CO

melts from simple peridotite + CO

u

nephelinites from SW Japan

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 18: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

���%�� �� 3 �. �.� �%��% � %� %' �.� $�6�� �.

���� ��� ' � .���5

8�+9 -� �����*� 3� ��� �3��� %' �% �%� �

� %� ���� 3. �. ���� �� ���� �) %' ��� %� ��

)������� ���� .�� �) $�6 �%����� ��

%�.�� ��%���� � �%�����4�� �% �.%� %4����

'%� $�6�� �. ���� �%� ��� � �. ��*5

-� ���� ������ %��* ���� �) �� . ). ������

� �.� ������� %' )� ' ���� $6� ������

����4�� %' ��%�� �) � D� 3 �. �.� ���

D� �� $�6 �%������ 4�� ��. � D� ���

)� ' �����* ''����� '�%� �.� $�6�� �. ���

���� � �����* ��� %�.�� �%��% � %��� �.���

����� � �5 -� ��� %� �� 3� ����%� �.�

.*�%�.� �.�� �.� ������� %' $�6�� �.�

� �������������� ���� � ��� �% �.� �� �

� � �� �� ���4�� %' ���� � (� �' �� 4*

�.� ����� ���� ���� %�� � ��� ��� �%��

���� ����� '�%� �.� ���� �� ���� �) %'

�� �%�*�%7����� �. � �.%�%) � (�5)5� ���%) ��

��G%� �*�%7�� ���5

1� �����$�� ����� �� � � ��'�� �

������*����������� #�� ����� #�

����� �� ���������'�� �������

8��9 -� ������ *���� �.��� .��� 4��� ���*

�))�� %� �.�� ���� �) %' ��' �� �*�%7����

� �. � �.%�%) � ��* ���* � )� ' ���� �%�� �

�.� ����%)��� %' 4���� � ��)�� 8)���2���

� ��������� +/#�B -������� ���������

+//�B -����� +//�B ��������� �� ��5� +//#95

�%� ��� %� '%� �.�� �))�� %� ����� �� �

���� '%� .����%)���%� %���� 8-����

+/,,B ���� +/,/B ����� �� ��5� +/#�B

���(����� �� ��5� +/#/9 ( 5�5� ���� �) %' �

�)�� ��� %� � � %���� ����%� �7��� � �.�

�%��% � %��� %� %�%� � ��� �4 � �* %' � ��

%' ������ ��)���� �.� '��� �.�� �*�%7�� ��

�� ���%) �� ��� �� %4���� �%��%���� %'

������ �� ���� ������ �%�: 8�� -������

�� � �������� +//�� �� ��'������ �.����

�9� �� �.� '��� �.�� � �.� ����%� �

�D� ������ %' 4���� � ��)��� �.�* ��� ����

�* ��� %�� � � �%��%���� �� ���. �.��

��� 4� ���%��� ��% %�.�� %���� � �

.����%)��� �* 8�5)5� )���2 ��� � ���������

+/#�95 �%��%���� �4��� %� %' �.� %���� �

���� ���%��� 4���� � �%��%���� ��% �.�

������� �� �. ��%� � � ���� 4�� ���.���

� '%� ���%�� �) ��' � .����%)��� � � ��%

���)��* �������' � ������ %����5 -� �.� �%��

��7� %' �.� . ).�$�6 ��)�� ��� ' � .����

�� � � %��� ���%� '%� �. �: �) �4%�� �*��

%7����� �. %���� �%��%���� �.�� ��.

�%�: ��� .��� ���* . ). $�6 �%����� (��

4��%3�� �� �.� . ).��)��� ���� %' ��.

%���� (�� ���.�� �%3��)��� ���� �

3���� ��� .��� $�6 �%����� ���. . ).��

�.�� ���� %' ��� %� ��5

8�!9 -� �. ��� %�� 3� �������� � �%�� ��� �

3. �.� ' ��*� ��������* %����� �) �*�%7����

� �. � �.%�%) � ��� ���� 4�� %���� %' �.�

� ��� �� ��)�� �*�� ��� ' � .���5 R�

�7�� �� �.� .*�%�.� �.�� �.� �� � � ��

$�6�� �.� � �������������� ��)�� ���

� ' � .��� ��'���� ���� �� ���� �) %' ��' �

����� �� 4* (+� �%���� %� %' �.� ��E%� ����

,����� 6� $�6 ��� �� %� �)��� �%���� �) ��� '%� ����� $�6�� �. ���� ���� %� (���� �� �� $�6�� �. ���� ���� %� �� 3.%�� �%�: '�%� %�.�� ��� ��� �%����� 3 �. � D� ��%��� 4* �7��� ���� %�������� (�.��;%� �� O �5� 3� < $6� �� !" :4�� 8-����� � +//,49� %� ��%�� �� ���� (�.��;%� ���������� � D� � �.� $�6��)6�0��6!�� 6��$6� *��� �� �" :4�� 8����� � �������� +//#9� %��� ��%�� ���4%���� ��� %� �� �� . ). ������ �� 3 �. �� � � �� (&�6K A �)6 � 3� <� ��:�� %� � ��4����� 4��� ��� %� � �� ���.�� � ��� �� %� � �� ��� � � �� '�%� %���� � �� �%�� ������ ��) %� 8)������ ����5� +/#!B ����� �� ��5� +/#/B ������� �� ��5� +//�B ����� �� ��5� +//�B !����� �� ��5� +//�B -����� �������*�� +//!B &����� � '���� +/#�� &��� �� ��5� +//!95 0�% ���%��� ��� ���.�� � �� '�%� �R N����8������� �� ��5� +///95 �*�4%� ��� ) ��� � �.� ���%����* �) ��)��5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 19: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

���� �%��% � %� %' �.� ������ �� $�6�� �.

���� %� �� 3.%�� �%�: 3 �. �%�� �%��

�% � %� %' ���� �� ���� %' �*�%7�� �� ��

���%) �� ��������� � �) �.� �F2�� ��)%� �.�

8%������� +//�B %������ � ���*� +//�9 ��

(�� �%���� %� %' �.� ����� ������� �%��% �

� %� %' �.� ������ �� $�6�� �. ����� 3 �.

�.� �7����� ����� ������� �%��% � %� %'

LEGEND

Clinopyroxene-rich lithologies

mantle pyroxenites from xenoliths and alpine massifs (field pattern )

eclogites (field pattern )

lower crustal pyroxenite (field pattern )

605040300

10

20

30

AVG pyroxeniteAVG eclogite

CAC pyroxenite (representative CaO-rich crustal pyroxenite )

CaO

(w

t%)

SiO2 (wt%)

crustal pyroxenite field

mantle pyroxenite field

eclogite field

AVG eclogite

,����� 7� $�6 ���� � 6� �%�������� %� '%� ������ �*�%7�� �� (%��� D����� '�%� 7��%� �. �� ��� ���� ' (�%�� ��� %� 4* -������� � ������� 8+//�9�� ���%) �� (�.� D����� �%�� ��� %� '�%�-������� � ������� 8+//�9 �� �5 25 ��� �: (���%��� �%���� ��� %�� +///��� �� �%3�� �������*�%7�� �� �������� (%� � ����� '�%� ��� ��� �%����� 8 ����� +/,!B ��*� �� ��5� +/#+B ������� +/�,B���*���* � ������ +/�/B '����� +/�/B 1����� +/,+95 F��%) �� �� �*�%7�� �� 3��� � �)� .� 4��%� 3.�� �.�* 3��� ���� � �.� � ��������5 0�% .%3� ��� �.� �%��% � %� %' �.� �����)� �*�%7�� �� (0C(�*�%7�� ��� �%����%� �) �% �.� ���� %' �.� ������ �*�%7�� �� �%����� %��� �����)� ���%) �� (0C( ���%) ����%����%� �) �% �.� ���� %' �.� ���%) �� �%����� %��� �� ���������� �� $�6�� �. ������ �*�%7�� �� ($0$�*�%7�� ��� '�%� ��:� -��� 8 ����� +/,!9� �� � �.� �F2�� �������� %� (& )��� / �� +"�5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 20: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

LEGENDCalculated melts at 20 kbar of

CAC pyroxeniteAVG eclogiteAVG pyroxenite

5

10

15

20

CaO

(w

t%)

1440

14201400

13801360

1440

14201400

1380

1300 (temperature °C)1340

1460 1480 1500

CaO-rich inclusionsand whole rocks

14201400

1460

14801500

1440

0

a

100908070605040302010

melt fraction (% melt)

100908070605040302010

melt fraction (% melt)

30

40

50

60

SiO

2 (w

t%)

24ne25ne27ne29ne

30ne28ne

20ne

3ne1ne2ne

1hy

11qz

1qz

20qz

1ne1ne

2ne2ne

4ne5ne

2ne

2ne

b 2ne : nepheline normative content2hy : hypersthene normative content2qz : quartz normative content

0.84

0.86

0.88

0.90

0.92

Batan olivines hosting themost CaO-rich inclusions (≥16 wt% CaO)

For

ster

ite

cont

ent

(%)

melt fraction (% melt)

c

70

14801500

CaO-rich inclusionsand whole rocks

100908070605040302010

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 21: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

���� %' �%�� ������ ��� %� ��� ���%) ��� ��

�*�%7�� ��5

4.1 Model Major Element Compositionsof Partial Melts of Pyroxenite and Eclogite

8��9 0��.%�). �F2�� �%� � :��* �% ��� ��

���������* �.� ���� �) ����� %� %' �*�%7�� ���

3�� ������.���� �� � � � )� � �% 3.�� �%

�7���� 4����� �.��� ��. � 3 � ���)� %'

�*�%7�� �� �� ���%) �� �%��% � %� (& )���

#� �� ��. � ���� ���4�� %' ���� �) �7��� �

���� %� ��. �%�:5 R� ��:�%3��)��

.%3����� �.�� �.� ����� %' �.�� �F2��

�������� %� ��� �� 4�� %��* �� D���� ��� �� ��

�. �% �� �� �.�� �.�* ��� 4� ���������

���� %��*5 0 .%3� � & )��� /� �F2���

��������� $�6 �%����� %' ���� �� ���� %'

�����)� �*�%7�� �� �� ���%) �� �� �" :4��

������ '�%� ����� �� �.� %� � �%3�� �.��

�.� �%�������� %� � �.� %���� �% � ��7 ���

. ).�� �.�� �.� �%�������� %� � �.� %�����

�.�� ������ �% �.� �%�������� %� � �.� %����

3.�� �.� � D� � ����.�B �.� ��7 ��� �

��� ��� $�6 �%����� %���� �� ���* . ).

�)��� %' ���� �)5 �. ��� ��� 4�.�� %�

�*� ��� %' �.� �*�%7�� �� �� ���%) �� 4��:

�%��% � %� .%3� � & )��� #� �� � ��%

��� ��� '%� �.� �%� $�6�� �. �*�%7�� ��

��5)5� �.� ���������� �� ������ �*�%7�� �� �%��

�% � %� '�%� ��:� -��� .%3� � & )��� #�5

1%�� �.�� �.� ��7 ��� $�6 �%����� %' � �

D� ��%��� 4* ���� �) %' �����)� ������

�*�%7�� �� �� ���%) �� ���� .%3����� � �� 4��

�%3 �.� $�6 �%����� %' �.� �%� $�6�� �.

���� %� �� ���� ��� ' � � �. ��*�

��� � ���� ������ �.�* ��� �%3�� �.�� �.� $�6�

� �. �� %' ���� � �' �� '%� �.� �����

�����5 �.���'%��� ���%� �) �% �F2��� �

%��� �% )������� ���� 3 �. $�6 �%����� �

. ). � �.%� ��D� �� 4* �.� �%� $�6�� �.

���� %� �� ���� �� ���� '���� %� %' ������

��� %' ������� %� ��� �.� ��' � %���� 3%��

.��� �% 4� $�6�� �.5 0� ��%����� ����� %'

�.� �F2�� �������� %� �.�� ���� �.%�). �.�

�����)� �*�%7�� �� �� ���%) �� %���� .���

� ��� $�6 �� � 6� �%����� (& )��� #��

���� %' �����)� �*�%7�� �� ��� ��� ��� �%

.��� )� ' �����* . ).�� $�6 �� �%3�� � 6��%����� �.�� ���� %' �����)� ���%) �� �� �%

. ). �)��� %' ���� �)B �.� ��� ��� ����

)��� 4�.�� %� %' � 6� �� �%3 ���� '���� %�

( 5�5� �% ���* . ). � 6� '%� �%3 �)��� ���� %'

�.� �����)� ���%) �� �� �% ���* �%3 � 6� '%�

�%3 �)��� ���� %' �.� �����)� �*�%7�� ���

���� ������* �� : �) � & )��� /45 -� .%�� ��%

4� �%�� �.�� �% �.� �)��� �% 3. �. �.�

�*�%7�� �� ��� � ��� � �%��% � %� �% 4��

��� (%� ���� � �� ���� �.�* .��� . ).�� &��OG

�) ��� % �.�� ������ ��� %� ��� �� �.� �.�

' �� � D� �.�* ��%��� %� ���� �� ���� �) 3 ��

.��� . ).�� &��OG�) ��� % �.�� � D� �.��

�%�� 4� ��%��� 4* ���� �) %' ��� %� ��5

�.���'%�� %� � �� �.�� �%�� �%�7 � 3 �. �.�

�%3 �)��� ���� %' �.� �*�%7�� �� ��� .���

much lower forsterite content than the typical

,����� 8� $%�������� %� %' $�6 �� � 6� � 4���. ���� �� ���� %' �.� ��.*�%� 0C( �*�%7�� �� (%���D������ 0C( ���%) �� (�.� D������ �� $0$ �*�%7�� �� �%� � ������ ��������� � � '���� %� %' ����'���� %� � �) �.� �F2�� ��)%� �.� �� �" :4�� 8%������� +//�B %������ � ���*� +//�95 1��4�� %������ � & )��� /� ��'�� �% ��������� ����������� (�)��� $�� �� %' ���� �) (�%������ '%� �.�%����� ��� %� %' +""�$ �� �% �.� %������ �� %� %' �.� ��4 � �* %' %��.%�*�%7��� ����� �� �% %� � ��� ��-������� �� ��5 8+//#9�B ���4�� %� ����� � & )��� /4 ��'�� �% ���.�� ��� .*����.���� �� D����;�%���� �� �%����� %' �.� ��������� ����5 �.� ���)� %' $�6 �� � 6� �%����� '%� �.� $�6�� �. ���� %��� 3.%�� �%�: �' �� � �. ��* ��� .%3� '%� �%���� %�5 (�� &%���� �� �%����� %' �� ��� %� � �� %'�.� �F2������������ ���� �� ���� %' 0C( �*�%7�� �� �� $0$ �*�%7�� �� ���� ���� '���� %� �� �" :4��5�.� ���)� %' '%���� �� �%����� '%� ����� %� � �� .%� �) �.� �%� $�6�� �. ���� %� ( 5�5� �.� �� ���4��%' ����� ���� �� .%3� '%� �%���� %�5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 22: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

S

C M

80

30

80

30olivine

S

A

M

C

MS (en)

M2S (ol)CAS2 (gr)

CS(wo)

CMS2 (di)

M3AS3 (py)CAS2 (an)

Projection fromAl2O3 wt.%

wollastonite CS-MS-A plane

eclogites

mantle pyroxenites

CaO-rich inclusions /rocksBatan melt inclusions (trend B)other melt inclusionsother whole rocks

AVGeclogite

AVGpyroxenite

enstatite

trend B

20%

10%

40 kbar 20 kbar

CAC pyroxenite

crustalpyroxenites

10 kbar10%20 kbar

30 kbar

LEGEND

30%

MA (sp)

20%

30 kbar

a

wollastonite enstatite

pyrope

Ca-Ts

diopside

enstatite

pyrope

Mg-TsCa-Ts

Projection fromM 2S (olivine) wt.%

30 kbar

eclogites

mantlepyroxenites

AVG eclogite

AVG pyroxenite

20 kbar

30 kbar

10 kbar

40 kbar

20 kbar

20%

10%

CAC pyroxenite

crustalpyroxenites

trend B

b

30%

20%

10%

,����� (9� $%��% � %� %' $�6�� �. ���� ���� %� '�%� ����� ( 5�5� ���� �� �� $�6�� �. ���� ���� %� �� 3.%�� �%�: '�%� %�.�� ��� ��� �%����� ����������� �% �D� ������ $�6��)6�0��6!�� 6��$���0��� �� �.�� ��%E���� (�� '�%� ���� �� %��% �.� ��$�� ����� �� (4� '�%� ��� (%� � ��� %��% �.�$�����0 (3%����%� �������� ������� ��� �����5 �*�4%� ��� ) ��� � �.� ���%����* �) ��)��5 ���� �))� ��������� � �) �F2�� '%� 0C( �*�%7�� �� (�� +"� �"� �� !" :4��� �� 0C( ���%) �� (�� �"� !"� ���" :4���� �� ' �� ��3� ��%�� ������ �*�%7�� ��� ���%) ��� �� �%3�� ������ �*�%7�� �� ��������(��'������ � ���� %� �% & )��� #� ��� ��% .%3�5 & )��� +"� .%3 �.�� ���%� �) �% �F2�� �.� $�����0����� � �.����� � � �� +"=�" :4��� � �)������� 3 �.+,-��� 8+/�#9I �.�� � ���� �) �%� ��*���� ;�� %�����. %' �%��% � %� %� %��% �� � %' �. ����� ���)�5 ( ����� ����� %�. � %' ����� �� ��%E��� %��% �� � �.� $���0�� *���5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 23: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

&%/" %' ������ ��� %� ��5 H%3����� �.� &��OG

�) ��� % %' �.� ���� �� ���� %' �.� �*�%7�� ��

3 �� ������ 3 �. ����� �) ���� '���� %�� ��

�.� ' �.� ���� '���� %� . ). ��%�).� �.�

'%���� �� �%����� %' �.� %� � �� �.�� �%��

��*���� ;� '�%� �.� ���� �� ���� ��� 4� �

��)�� �� � &%/" (& )��� /��5

8��9 �.� �%��% � %� %' ���� �� ���� %' �����

�)� ���%) �� �� ������ �*�%7�� �� ���������

4* �F2�� �� �.� �%��% � %� %' �������

$�6�� �.� � �������������� ���� ���� %�

�� 3.%�� �%�: .��� 4��� ����� ��% �.� $���

0�� *��� 8+,-���� +/�#B "������� $�������

���� ���.���� +/#+9 �� �.�� ��%E���� '�%�

0��6! %��% �.� ��$�� ����� (& )��� +"�� ��

'�%� ��� (%� � ��� %��% �.� $�����0 �����

(& )��� +"4�5 & )��� +"� .%3 �.�� �.� �����)�

�*�%7�� �� �� ���%) �� �%��% � %� ��� %�

%��% �� � %' �.� $�����0 �����5 � ���

�. ����� � �.����� � � 3 �. ������ �%

�*�%7��� ��G%� )����� ��*���� ;�� %� 8+,-����

+/�#9� ���� �) �� ��*���� ;�� %� ���. %'

�%��% � %� %� %��% �� � %' �. �����

���)�I �%�� ���� �� ���� %' �%��% � %�

4��%3 �. ����� ( 5�5� ��%�� �) %� �.� � ���

�%%� � %' �.� 3%����%� �������� �� E% � �

& )��� +"�� � %� �.� �����)� ������ �*�%7�

�� �� �� �.� ���������� �� $�6�� �. ������

�*�%7�� ��� ��%��� � ����%%� � D� �� �%3

�)��� %' ���� �)� 3.���� �%��% � %�

�4%�� �. ����� ( 5�5� ��%�� �) %� �.� � ���� �.

� %' 3%����%� �������� �� E% � � & )��� +"��

� %� �.� �����)� ���%) ��� ��%��� � ���� �.

� D� �� �%3 �)��� %' ���� �)5 �.� '��� �.��

�.� �����)� ���%) �� �� �*�%7�� �� �%��% �

� %� ��� %� %��% �� �� %' �.� $�����0

�.����� � � �.� �7��� � �.� ��%�)�* �%��

���� �) ���� � � �� '%� �.�� �3% �%��% �

� %� .%3� � & )��� /45 1%�� �.�� 4����� �.�

$�����0 ����� � �.����� � �� ���� ��

���� %' �*�%7����� �. � �.%�%) � ��� �%�' ��

�% %�� %� �.� %�.�� � %' �. ������ % �.� '���

�.�� �.� $�6�� �.� ���.�� ����%���� �� ����

���� %� ( ���� �) �.%� �' � �) ���� �

� & )��� +� �� 3.%�� �%�: �7��� ���%

�. ����� (& )��� +"�� �%�' �� %�� ���� ��

���� %� �.�� ����� ���� � �%� �%� ����

3 �. ��%)�� �� %4�� � ���� �) %' �*�%7��

� ��� �.� ��� �) � �% '��%� � ��)�� � 7 �)

%� ) � '%� �. ����5 �.� �� � � �� ( 5�5� �%�

$�6�� �. �� ���.�� ����%���� ��� �� %' ���

��* %' $�6�� �. ��)�� ��%� 4��%3 �.� �.���

��� � �� �� 4�� %� �.� �F2��

�������� %�� � D� )�%�* � ��� �% �. ��

%' �.� ����* �%�� 4� )������� 4* ���� ��

���� �) %' �.� �����)� ������ �*�%7�� �� (& )�

��� / �� +"�5 H%3����� ���.%�). �F2��

�������� %� 4�� %� �.� �����)� �*�%7�� ��

�%��% � %� ��� E�� 4����* ��%��� ���� ��

���� 3 �. $�6 �%����� � . ). � �.%� �

���� � (& )��� /��� ������� �*�%7�� �� ���*

�4���� ���* � �%��% � %�� �� ���� �� ����

� ��� � $�6 �%����� �% ������� $�6�� �.

���� �%� ��� � �. ��* �� � �D� � �

4� �� 3 �. �)�� �. %� � �� (& )��� /� �� /��

�%�� 4� )������� 4* ������ ��� �% . ).

�)��� %' ���� �� ���� �) %' � ��� ' � �4��

%' ������� $�6�� �. �*�%7�� �� (�%3�� ������

�*�%7�� �� �������� ��. � �.� ���������� ��

��:� -��� �*�%7�� ��B �� ��� %� �5!� �� �

'�3 ��� %' : �%4��5 �%��%���� �F2�� ������

��� %� .%3 �.�� �.� &�6 �%����� � �.�

���� �� ���� %' �*�%7�� �� ��� ��%�)�* �����

��� %� ������B 5�5� . ).�� &�6 ���� ���

��%��� �� . ).�� ������5 �.���'%�� �.� �%3

&�6 �%����� %' �.� $�6�� �.� � �����������

���� ���� ���� %� �� 3.%�� �%�: ����� ��

�% >>�%����?? ��� ��� ���� (& )��� �� �%��

��'���� �.� � ����� ���* �%3 ������ %' '%����

� %�5 R.�� ����� ��% �.� $���0�� *��� ��

��%E���� %��% �.� ����� %' & )��� +"� ���� %'

�.� ���������� �� $�6�� �. ������ �*�%7�� ��

�%��% � %� .%3� � & )��� # �� / ��%���

�� � ) ��� ������ � D� � ��� �% �.� �� %'

�.� ���� � ����* �� �%3�� ���� '���� %� (+"=

!"<� �.�� �.� �����)� ������ �*�%7�� ��5 -�

.%�� ��% 4� �%�� �.�� �%� ���%) �� ��%� %�

�.� � ���� �. � %' �.� �.����� � � �

& )��� +"� �� �.� ��� �� � ��4�� �.�� �*��

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 24: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

La (

ppm

)La

(pp

m)

La (

ppm

)

0

2001801601401201008060402000

2

4

FGHI

0

2

4

6

10

20

30

40

50

60

A B

2

4

CDE

Sc (ppm)

10

20

30

40

50

60

10

20

30

40

50

60NMORB source

Eclogite

Pyroxenite

Harzburgite / Lherzolite

extent of melting F (%

)

a

b

c

eclogitic residues A: 85% cpx and 15 % gt B: 25% cpx and 75 % gtpyroxenitic residues C: 40% ol and 60 % cpx D: 10% ol, 50% opx and 40% cpx E: 85% cpx and 15% spnatural and synthetic lherzolite residues F (KLB-1): 58% ol, 25% opx, 15% cpx and 2% sp G (MM3 at 10 kbar): 50% ol, 30% opx, 17% cpx and 3% sp H (MM3 at 36 kbar): 56.3% ol, 11.6% opx, 21.4% cpx and 10.7% gt) I (DMM1): 64% ol, 27% opx, 7% cpx and 2% sp

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 25: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

%7�� �� (3. �. �*� ����* ��%� %� �.� � ����%%�

� %' �.� $�����0 ������ � �%���� �� %����

%' $�6�� �.� ���.�� ����%���� �� ��)��5

4.2 Trace Element Compositions of Melts

of Model Mantle Peridotite, Eclogite, and

Pyroxenite

8��9 �.� ����� ������� �%��% � %� %' � D�

�� �.� �%� $�6�� �.� ���.�� ����%���� �� ��

%' ���� � ���� ���� %� '�%� ����� %''�� �

�%���� �� ��� %' �.� .*�%�.� �.�� �.�* ��� 4�

��%��� 4* ���� �� ���� �) %' �*�%7�� ��5 �%

% �. � 3� .��� ��������� �.� �%�������� %� %'

�� (� �*� ��� �%���� 4�� ����� ������� � �� ��

%�*�%7���� �� 2� (� �*� ��� ��%���� 4�� �����

�������� ��D� �� � �.� %���� %' �.� �%�

$�6�� �. ���� ���� %� '�%� ����� -����

��� �) 4���. ���� �) %' �.%� %����� ��

� �.�� �*�%7�� � �� ���%) � �� �.��;%� � �� %� .��;�

4��) � � �� ��� ���4��)� (��)���� %'

��E%� ������� �� ���� '%� %� �)� �� �.��

�% 4�� %���� ������� �4%���5 �.� ����

��� �� �� 2� �%�������� %� %' �.� �%�

$�6�� �.� ���.�� ����%���� �� ���� ��� ��

�� #5! ��� (��4�� +B �.� ���� � �����G

���� ���� � %� �%�'' � ��� �� �� ��� � ����

��%) � ��� ) ��� � �.� ���� %� %' & )��� ++�5

�.� ��������� �%��% � %� %' %���� �%� �

���� 3 �. �.� �� �� 2� �%����� %' �.� $�6�� �.

�� %' ���� � �� �.� �� �� 2� �%�������� %�

%' ������� ��' � �� �������' � �%�: 8"�����

�� ��5� +/#,B "������ +/##B "��� �� ��5� +//�B

%����� �� ��5� +/##B %�� �������� �� ��5� +/#/B

����� +/,�B ����� �� ��5� +//!B ������ �� ��5�

+//!B ��� � '���� +/#,B ������ � �����

+/#/B $� &�������� +/,#9 ��� �%����� �

& )��� ++5 0 .%3� � & )��� ++� �� ++�� �.�

%���� �%��% � %� ��D� �� ' ���%) � �� �.���

;%� � �� %� .��;4��) � � ���4��)� ��� ����

��� )� ' �����* . ).�� � �� �.�� ��* ��������*

%����� �) ������ ���%) ��� �.��;%� ��� %� .��;�

4��) ��5 -� �%������ � .%3� � & )��� ++4�

' � �*�%7�� � � �� �� ����� �.���

%������ 4��3��� �.� ��D� �� �%�� %����

�%��% � %� �� ��������* %����� �) ������

�*�%7�� �� '%� 4%�. �� �� 2�5 �.�� �����

��� �%� ���� 3 �. �.� .*�%�.� �.�� �.�

,����� ((� $%���� %� %' �.� ��������� �%��% � %� %' %���� �%� ���� 3 �. �.� �� �� 2� �%�����(�� �� #5! ���� ��4�� +� %' �.� �%� $�6�� �. ���� ���� %� '�%� ����� -��� (��� �) ��� �4���)��� %' 4���. ���� �) %' �.%� %����� �.�� �.� ��%�%�� %� %' �� ��� � ����� % �%� �.��)� 3 �. �.��)��� %' ���� �)� �� � �.�� ��' � %� �������' � �� ��� ���4��)�� 3 �. �.� �� �� 2� �%�������� %� %'������� �*�%7�� �� (%��� D������ ���%) �� (%��� � ������ �� '��� �� �� ������ �.��;%� �� (%����� ��)��� �%�: 8"����� �� ��5� +/#,B "������ +/##B "��� �� ��5� +//�B %����� �� ��5� +/##B %�� ���������� ��5� +/#/B ����� +/,�B ����� �� ��5� +//!B ������ �� ��5� +//!B ��� � '���� +/#,B ������ � �����+/#/B $� &�������� +/,#95 �.�� ��) %� �������� �.� ���)� %' ��������� %���� �%��% � %� '%� (�����%) � �� (4� �*�%7�� � �� �� (�� �.��;%� � � %� .��;4��) � � �� ��� ���4��)�� ��� �) �%�� �.��abundance (given in the accompanying legend) that spans most of the range known in mafic and ultramafic�%�: (�%�� �.�� �4������ '%� 2��+ '�%� -����� � ������� 8+//!9� ��! �� +" :4�� '�%� "�*�� �������� 8+//�9� ��! �� !� :4�� '�%� �5 ��:�� (���%��� �%���� ��� %��� �� ���+ '�%� ������*�8+//#9�B �.� � �� � ���. �)��� ��� �.� ��������� ���� %' �� �� 2� �%�������� %� ��D� �� � �.���� ��� ���4��)�� ��� �) 4���. ���� �) %' �.%� %���� �� �.� ���4�� ��%�) �.� � �� � ���� �.��)��� %' ���� �)5 �.� �%�������� %� %' �� �� 2� ��D� �� � �.� %���� 3��� ��������� � �) �.� )�������D��� %� %' 4���. ���� �) &0 Q &"G8�(+ � '� O '9� 3.��� � �.� 4��: %� G���� ���� � %� �%�'' � ���3� ).�� 4* �.� ��%�%�� %� %' �.� �� ��� %� �.��� &0 �� &" ��� �.� �%�������� %� � �.� � D� ��%����� ������ ���*� �� & �.� ���� '���� %�5 �%� G���� � ����� �� � �.� �������� %� ��� '%� ���%) � ���*�%7�� � �� �� �.��;%� � � �� �� ��� �) �.� �%�� �.�� �4������ ) ��� � �.� ���%����* �) ��)��5-� � ��� � ����� ���� ���� � %� �%�'' � ��� 3��� �%�� �� '�%� �.� (�%�.�� ��� F���. ��'������ �%��((F��� .���IGG333���5�5����5)%�G)����5 0�% .%3� '%� �%���� %� �.� �%��% � %� %' �.� %���� %'�����)� 1�6�� �� ���� 4* -���� 8+/##9 4�� %� � ����=����� ������ �� 4������5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 26: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

�%� $�6�� �.� ���.�� ����%���� �� ���� �

��� ��� �%����� ��� ��%��� 4* ������

��� %' ������� ���� �� ���� �) %' �*�%7�� � �

%���� �� �.�* �%��� 4��� �% �� ����

�)� �� �.� � �� ��� %� '�%� ���� �) ��� %�

� � � %� ���%) � � %����5

8�,9 -� �����* %' �. �� �.� ���� %� ��� %��

�.���%*��� � �������� %� %' ��E%� �������

�%��% � %� �� ����� ������� �%�� �) �)�

)�� �.�� �.� �%� $�6�� �.� ���.�� ����%����

� �� ���� ���� %� �� 3.%�� �%�: ��� ' �

� �. ��* ��� �%� ���� 3 �. ������ ��� �%

. ). �)��� (�+"=�" 3� <� ���� �� ���� %'�*�%7�� �� �� �%3�� ������ �% ����� ������

������ ( 5�5� �� �% � '�3 ��� %' : �%4���5 -'

�. ���������� %� �%������ ���.%�). �.�* ���

���� � ������ ��)��� �.� 3 ����� )�%�

)���. � %��������� %' ��. ���� � ��� ��� �%��

���� � � �.�� ���� ���� %� %� 3.%�� �%�:

3%�� �������� ���� %��* �����%)� ;� �� �

���� %' � 3 ����� �%��� 4�� %� �% ��� ��)�

�� %' �.�� �%��% � %����* � ��� �� ���� ��

���� %' ��' � ����� ��5

,�-� ������ ����.����� /����� ��%��

������� ����.�����

8�#9 �F2�� �������� %� ��� �� �.�� ��������

���� ��D� �� �% )������� $�6�� �. ���� '�%�

��.*�%� ������ �*�%7�� �� �� +"=!" :4��

3%�� 4� ���* . ). (�+�""�$� (& )��� /�� ������ ��% ���%��� 4* ���� � ���* �7��� �

������ ���� �) %' �%�� �� �%�*�%7�� �� ��

+" �� �� :4�� 8-������� �� ��5� +//�B

-������� � ������� +///95 �.�����

�%�� %' ��� 8������ � �������� +//�B

'���*� �� +//!9 ��� �� �.�� ��. . ). ����

�������� ��� ������ %��* �� +"" :� ��

����� 4��%3 �.� �%���� � ���5 ���. ��������

���� ��� ��% ���. . ).�� �.�� �.� .%�%)��

� ;�� %� ����������� %4�� �� '%� �.� $�6�

� �.� � �������������� ���� ���� %�

������ � %� � �� (�*� ����* +��"�=+��"�$B�� !������ �� ��5 8+///9� ���������#�� �

$��� 8+//,9� %����� �� ��5 8+//#9� �� �.

��*�� �� ���.%�). �.� .%�%)�� ;�� %� ����

�������� '%�����* %��* � � � ��� �� ����

%' �.� ���������� ������������ �.�� �%3 ����

�������� ��� ��% �%� ���� 3 �. �D� � 4� ��

4��3��� ������ ���� �� �.� .%� 8������

+/#�B ������ � "����� +///B 0� ������

+//�B ����� � "���� +//�95

8�/9 0 3� ���.� ;� �4%��� ���.%�). �%��

���� %' �*�%7�� �� ��� ��� ��� �% .��� $�6

�%�������� %� . ).�� �.�� �.� 4��: �*�%7�� ��

�� . ). �)��� %' ���� �) (& )��� /��� �.�

�����:�4�* . ). $�6 �%����� %' �.� �� � � ��

�� ���4�� %' ����� ���� � (�� �% +#=�" 3�

<� �� �.� �7 ����� %' � �%.������ 3������

' �� . ). $�6 (@+� 3� <� )�%�� %' ����

���� %� �� 3.%�� �%�: 4�� %� �. ��*

3%�� 4� �%� �� �* �7��� �� 4* %����

�%��% � %� �.������� ;� 4* $�6 �%��������

� %� �� �.� . ). �� %' �.� ���* ���)� ���)� %'

$�6 �%����� '%�� � ������� �*�%7�� ��5 -�

%�.�� 3%�� � .%3� � & )��� #� �������

�� �� �*�%7�� �� ��� �.�� ����* �����

���� �) � ���)� � $�6 �%����� '�%� +#5�

3� < �% A� 3� < 8-������� � ��������

+//�9� �� �F2�� �������� %� ��� �� �.��

���� �� ���� �) %' �. ���)� %' �*�%7�� �� �

�.� ����� ������ 3%�� )������� �%��* ���.��

� ����%���� �� ���� 3 �. � ����* ��� �4��

$�6 �%�������� %�� � �%����� 3 �. �.� �����

� ���* ����%3 �%��% � %��� ���)� %' $�6�� �.�

� �������������� ���� ��� ' � .��� '�%�

� ).� ��� ��%�� �.� 3%��5 �.���'%�� �.�

�.������� � � %' �.�� $�6�� �. ����� 3.��

�%�4 �� 3 �. �.� ����� �) ��)����� �

'��%� %' �.� � �� ��� %� '�%� ���� �� ���� �)

%' �*�%7����� �. � �.%�%) � %� �.� � ����%%�

� %' �.� $�����0 �.����� � �� �))��

�.�� �.�* ���'����� ���* ����� �� �������*

$�6�� �. �4�� %' �.� '��� ���)� %' ��������*

%����� �) �*�%7�� ��5

8!"9 $� �%�*�%7����� �. �%�: ��� '%�� � �.�

�%3�� ���� 4�����. �7.��� �%���� � ��� ��

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 27: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

� ����%� � 7��%� �. � ��� ���� 8!������

+/,�B ����� +/,!B ��*� �� ��5� +/#+B &���

� ���� +/#�B ��� � ���� +/#�B ����� �

�������� +//�B ��"��� � &������ +/#/B

��"��� �� ��5� +/#,95 �.�* %���� � ;%��

�������' � �%����7� 8�� ������� +/�,� ��

��'������ �.��� �9� �*� ' � 4* �.� ��:� -���

�������' � �%����7 � �.� 0��:�� %�%)�� �

4��� 8 ����� +/,!95 �.�� ;%�� �������' �

�%����7� .��� 4��� ��������� � ��������

��*���� ;� '�%� �� � � �� ��� ��� ��)��

�.�� '%�� ��*��� �%����7� %' .%��4�����

%� � �� �*�%7�� �� �� �� �4����� )�44�%

�� %� �� 8�5)5� ����� +/,!B ��*� �� ��5�

+/#+B &��� � ���� +/#�B ��� � ����

+/#�B ����� � �������� +//�B ��"��� �

&������ +/#/B ��"��� �� ��5� +/#,9�5 �.�

.%��4�����%� � �� �*�%7�� �� � ��. �%��

���7� ��� �.������� ;� 4* ����� ���* . ). $�6

�%�������� %� (4��3��� +! �� �� 3� <�� 5�5�

�� �.� ����� �� %' �.� ���)� %4���� '%�

������ �*�%7�� �� (& )��� #�� % ���� �) %'

�.�� �%3�� ������ � �.%�%) � �� ����� ���* �%3

������ �% ��%��� �.� $�6�� �. ��� ��)��

(�� & )��� /� (���.�� �.�� �.� . ).�* ��� �4��

������ �*�%7�� �� �� ���%) ��� �%�� �.�

��%� � � ���� �7������ %� '%� �.� ���� ����

����� ���* �� '%�� �%��% � %� %' �.�� $�6�

� �. (�� &�6��%%�� ��)�� 3%��3 �5

&���.���%��� �.� �%��%� ������� %' ���. �

4%�� � �.�� �*�%7�� �� 3%�� �%3�� �.� �

%� � ����������� ����� �� �% �.� ��.*�%�

�*�%7�� �� �D� ������ 3� �� � �.� �F2��

�������� %�� �.���'%�� �� ���� ���� ���* ��%��

� �) �.� �������� �������* ���� 4� �� �.�

���� %' �. ��� %�� 4��3��� �.� �'���� ����

�������� %' �.� $�6�� �.� � ��������������

���� �� �.� . ). ����������� ��D� �� 4*

��.*�%� �F2�� �������� %� �% ��%��� ����

� �� ���� %' �*�%7�� �� �%�����4�� �% �.�

���� � �%��% � %�5 ( ��� �.� :�%3� �7 �

����� %' ��. �������� �� �%3�� ������ ��

.���%3 ����� ������ ���. 4�����. ��� 8���

��� � �������� +//�9� �.� � ����%�� ����� �

�%���� �� %���� %' $�6�� �.� &�6��%%�� ���

�.�� ����%���� �� ����� �� �.� � �� '%���*

. ). $�6 �%����� ����� �� �% ������ �*�%7��

� ��� ���� �� ���� �) %' � �.%�.�� � ��������

�*�%7�� �� ���.�� �.�� %' ��������� �� �*��

%7�� �� ��� �% � �% 4� � �%�� ���� 4��

�7������ %� '%� �.� %� ) � %' �.� � ��� ��

$�6�� �. ���� �%� ��� � �. ��*5 �.�

.��� %���� '%� ���� �) %' �.�� �%3�� ������

� �.%�%) � �%�� � �.�� 4� ���� 0 ��� ��)��

� �.�* �� �.�%�). �.� �%3�� ���� %� .%� (�+!�"�$ 8�� ����� � "����� +//#9�� � ��

4�� ����* ��3���� ������ �.�� 4%�. ��%���

3������%%� ��� ��)�� �� .��� �.� %����* �)

�%3�� ���� 8����� � "����� +//#95

2� �����������

8!+9 +5 ���* %' ��E%� �� ����� ������� �%��

�% � %� %' %� � ���.%�� ���� ���� %� � �

. ).��)6 �������:�� �� 4���� '�%� ����� -�

��� (�%��.����%� �. � �� ��� 2�;%���� 3��

���� �� %' 3.%�� �%�: ( 5�5� ����� '�%� �����

.� �� �% �.� ��� ' ��� %� %' �3% �%����� %�

%' ��)��I (+� 0 �%3�$�6 (A+! 3� <� )�%��

�' �� 4* ���� ���� %� � &%#�=,� %� � ��

�� 4* ����� 3.%�� �%�: ��'���� �% � ����

05 �.� �%��% � %��� ���� %' �.�� ���� %�

�� 3.%�� �%�: '�%� ����� � ��� �% %�.��

���������� ����� �� � �%� ���� 3 �.

��%)�� �� �7����� %� %' %� � �� O �� �%�*�%7�

��� O ���. 4%�� '�%� � �������� 4���� � � D�

3 �. +" 3� < �)6 �� �� 3� < � 6�5 (�� 0

$�6�� �. (@+! 3� <�� ���.�� ����%���� ��

)�%�� %' ���� ���� %� � &%/"=#� %� � ��

�' �� � ���� �5 �.� �%��% � %��� ����

%' �.�� ���� %� ��������� � ���� %'

� 7 �) 4��3��� �.� �%� $�6�� �.� ���.�� ���

�%���� �� ���� %� ( 5�5� � &%/" %� � ��� ��

���� ���� �.� �%� �� � � �� �� %' ���� 0

�' �� 4* �%�� �*� ��� ��� ��� ��)��5

8!�9 �5 �� � � �� ��� ��� ��)�� �.��������

;� 4* ���* . ). $�6 �%����� (�� �% +/5" 3�

<� ��� ������ � %� � ���.%�� ���� ���� %�

�� 3.%�� �%�: ����� '�%� ��� ��� �%����%�

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 28: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

'�%� ��� %��� �.� 3%��� ���� �) ����� (2��

;%���� 3�� ����� (����))��) (���� �����

���%�4%� �� C�����% (0�%� �� ����� 2 . �

(New Guinea), Nicaragua (Central America),

(����� (2��� 0�� ����� 2%�4%: (����

����� � �E�� (���� ����� �� F� �� ����

����� (C������ ����5 �.�� $�6�� �. ��)��

�' �� � )�%�� �.�� �%��% � %����* � ���

� �� 3.�� �%����� �% �%���� ��� ��� ����I

1%� %��* ��� �.�* $�6�� �.� 4�� �.�* ��� ��%

���.�� �� �%���� �� �� &�6��%%� ����� �� �%

���� %��* ���%)� ;� �� � � �� ��� ��)���

�� �.� � �%���� �� ���.�� �� �%����� ��� �%�

� ���* �%������� 3 �. �.� � $�6 �%�����5

8!!9 !5 �.� $�6 �%����� %' �7��� ������ ����

� �� ���� %' '��� �� %� ������ ��� %� �� ����

�* %� .*�%� �%� � %� ���)� �� �% +!=+�

3� <I 5�5� �.�* ��� �%3�� �.�� �.� $�6 �%�����

%' �.� $�6�� �.� � �������������� ��� ����

��� ' � � �. ��*5 0��.%�). ���� �) %'

��� %� �� �� ������ %' � '�3 ��� %' : �%4��

� �.� ������� %' $6� ��� ��%��� $�6�� �.�

� ����%%� � D� � 3� �%� �� � ��� :��* �.��

�. ���%� 4�� '%� ��%�� �) $�6�� �. ����

�� �� ���� ��� ' � .��� 4�� %� �.� �

��%�) �%��% � %��� �%����� 3 �. �.� �%��

�% � %� %' �� � � �� ���.�� � �� �� ��� � �

� �� �� 3 �. �.� �%��% � %� %' �7��� ������

���� %' ���4%���� ��� %� ��5

8!�9 �5 �.���%*��� � �������� %� %' ��E%�

������� �%��% � %� (� �) �.� �F2�� ��)%�

� �.�� �� ����� ������� �%�� �) �))��

�.�� �.� �%� $�6�� �.� &�6��%%�� ���.�� ���

�%���� �� ���� ���� %� �� 3.%�� �%�:

��� ' � � �. ��* �%�� �������� �����

�� ��� �% . ). �)��� (�+"=�" 3� <� ���� ������ %' �*�%7�� �� �� �%3�� ������ �% �����

������ ������ (�� �% � '�3 ��� %' : �%�

4���5 H%3����� �F2�� �������� %� ��� ��

�.�� ����������� ��D� �� �% )������� $�6�

� �. ���� '�%� ��.*�%� �*�%7�� �� 3%��

4� �+�""�$� 3. �. . ). ����� �� �% 3.�� ��D� �� '%� �*� ��� ��� ��)��5 0�%� �.�

�����:�4�* . ). $�6 �%����� %' �.� �%�

$�6�� �. ���� %� �� 3.%�� �%�: ���* �

%���� �%��% � %� �.������� ;� 4* $�6 �%��

������� %� �� �.� . ). �� %' �.� ���)� %'

������� �*�%7�� ��5

8!�9 �5 ���� 4�� %���� %' �.� $�6�� �.� � ���

����������� ���� ��� �%3�� ������ ��

.���%3 ����� ������ �*�%7����� �. ��������

'�%� ��� ��� �%����� 4����� ��. ��������

.��� $�6 �%�������� %� �� �.� ����� �� %'

�.� ���)� %4���� � ������ �*�%7�� ��5

�%��%���� �.�� �������� %'��� �%��� � ���

�. 4%��� 3. �. 3%�� �%3�� �.� � %� � ����

�������� �% ����� �%�� �%� ���� 3 �. �.%�

�7����� � ��� ������ %� .���%3 �4���

��� �%�����5

#�:��&���������

8!�9 �.� ���.%� 4���' �� '�%� �����%� �� %�

3 �. �5 �5 ��:��� �5 15 ������ �5 �5 H ��.����� �5

������� �5 ����*� 15 ���� �.� �� N5 �5 �����4*5 �5 �5

H ��.����� �5 ���� �5 ����:� �� �5 25 ��� �:

)����%��* ��� �.� � �*�%7�� ��� ���%) ��� �� ��� ����

�%�� ��� %� ��� ��4�� �% �5 H5 ���%� �5 ����:� M5 ����� �

�� R5 �5 R. �� ��%� � �%������ �� ��� �3 ��

�%�����5 F�����%� � ��%��%4� ����*� 3��� %�� ��

$�����. 3 �. � ����� '�%� $5 ��5 �.� %� � ��%���%4�

����*� 3��� %�� �� �.� 2�3����� 2 ����%�� 1�� %���

2�4%���%�* 3 �. �����4�� � ����� '�%� �5 25 �. ���*

�� -5 H���.�%�5 �� ����*� 3��� ��� 4* -5 H���.�%�5

�. 3%�: 3� ���%��� 4* 1�& )���� F0��/,"����

(F��� �� F0��/#"�+"+ (N�F� �� $�����. � � %�

%' (�%�%) ��� �� ��������* �� ���� �%��� 4�� %� �,"/5

'���������

0��� N5� ��*� .*�%�� �� $6��4��� �) � D� � �.��

����� %�. � � �.� $�0� *��� �� �# 4� �� �.� �

4��� �) %� �.� %� ) � %' ��:�� 4����� 13 %���3� 45� ,"/=

,+/� +/##5

0� 4���� $5� 05 � �.��� �� &5 0�4����� �.� ���� � %�

'�%� ��:�� 4���� �% : �4��� ��I -%�%�� �� ����� ����

���� �� ���� '�%� ��� � � ��� &�����3 !�����3 ����

���3� 67� +,�=+#�� +/#!5

0���U)��� $5 N5� �� �5 25 ����%���� -��� ��� %� %' � �3%�

�%��%���� ���4�����:� ������� ������ � 878� +�!=+�,�

+/#�5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 29: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

0������ �5 N5� (�%�%)* �� )�%�.�� ��* %' �.� ��:��

4�������� �� �%� �� %� %' (������ 2��� 0�� ���

��� ���� %���3 ���3 )�3 "���3� 69� �+�=���� +/,�5

0����%�)� N5 �5� V���� ��� �� ����* %' � ���� ��

%7 � � �����I $%���� %� %' �%��� $���%� L0& ��

�(�L� ��%������ � !�������� )������� � �� 4* �5

F5 1�34��*� ��5 �!/=���� ��� &���� �% ���� ���

&���� �%� $�� '5� +/##5

��:��� �5 �5� �� F5 �5 ��%����� ������ � �) �.� �%��%�

� %� %' . ).������� ������ ���� � �) ��%� �)�

)��)���� %������3 &��������3 )���� :6� �#++=�#�,�

+//�5

��:��� �5 �5� �5 �5 H ��.����� �5 �5 (. %�%� �� F5

�5 ��%����� $%��% � %� %' �����%� � ��� %� ��

���� '�%� �7��� ���� �� �.���%*��� � ��������

� %�� ������� 89:� !"#=!++� +//�5

����� �5 25� 25 ���� � N5 (%�%�� �5 $���:� H5 5

�����:���� �� L5 � ��� ����%)��� %' C�� ���

. ).������������ )�%�� 0 ���%) �� '�%� �.� �%�����

4 �� L%�� %' �.� �%.�� �� �� '� $;��.%�%��: ��

&�����3 !�����3 ������3� ;;;� ��#=�#!� +//�5

�% � ��� N5 25� (�%�.�� ��* �� ����%)��� %' �.�

2��;% ��� %� �� 4%*� R����� 0��� ��������������

;<4� �,=##� +/##5

�% � ��� N5 25� �5 (� ���� N5 &�4� �� N5 �%���� �� $5

����*� ����%)��� %' ��*��� �*�%7�� �� '�%� �.�

2.��;� &��*�. ��� �� ���� �������' � 4% � (0��

�)�� &����. �*������� %������3 &��������3 )���� :;�

�,/=�/"� +/#,5

Brey, G., Origin of Olivine melilitites chemical and ex-

��� ������ �%���� ��� 13 $������3 %�������3 ���3� 8�

�+=##� +/,#5

���*� (5� �� �5 H5 (����� �.� �%�� %' $6� � �.� )���

%' %� � �� ��� � � ��� &�����3 !�����3 ������3� <4� /!=

+"!� +/,�5

����� � C%���� � ���* ��%E���� "������� $������� �

the Terrestial Planets, Pergamon, New York, 1981.

$���� �5 N5� �� R5 -5 �%�� $F1�0�I 0 ��� 4�� %'

$������ 0��� ��� �%���� � �%�:� 13 $������3 %�������3

���3� 88� �!/=��"� +/#�5

$�3�.%��� �5 N5� �� �5 N5 6?H���� 0��. 4%�� '���� %���

� %� � �������:�� �� ��)�� )��� � )�3 13 ���3� 795�

!"/=!�/� +/,�5

$.��)� V5 $5� N5 �5 ����%�)���� �� (5 R5 2�)�� ��

(�%�.�� ��� �� � %' ��. � � ���. � � �� ��.�� ��

�%� ��* ��� �.� �5 13 $������3 %�������3 ���3� ::�

+��=+#�� +//!5

$��)��� �5 05� �� &5 05 &��*� ����%�%)* �� ����� �������

)�%�.�� ��* %' �.� H%�%���� �%���� �� 6�.�I -��� ���

� %� '%� �.� %���� � ������ 4��%3 H�3� � 13 ������3� 78�

��,=�"�� +/#�5

$�%��. ��� � �5� �5 ��. ��%� 25 6��%� � � �� �5 �%���;; �

F��� �� ��:�� �� �� ���� � %��� ��)��� � ����� %� %'

��5 F��� �%����%� /���� �����3 ���3 0���3� ;58� !//=

�",� +//#5

$%���� R5 5� �� �5 R5 �*� �������' � �� ��' �

���� %� '�%� 0�: ���I $�*���� ;�� %� . �%�*�

�� ��� ��� %� '%� �.� ������ %' �� ���* ��)��

�� ������ ��%��� %� � �.� 0���� �� ���� 13 ������3�

7:� ##=+��� +/#�5

����%�� N5 05� �� �5 $5 �������� �.� �%�� ���� %' �� �

���* ���4%��� � ��: �4��� � � ���� �%��% � %� � �D� �

� 4� �� 3 �. �.��;%� ��I ���� '�%� �.� *��� $�6�

�)6�0��6!�� 6��$6� �� �(��� 13 ������3� 84� +/�!=

+/��� +//#5

��� %�� N5 �5� $����� �%���� ��� %� ���� �4��� %�

;%�� ��� �.����I F7����� '�%� �.� 2��� 0�� ��� ��

��� ��� %� '%� ������ %���� �%��% � %� %' ���

��� �%���� � �%�:� %������3 &��������3 )���� :;�

�+#�=�+/#� +/#,5

��� �� N5 H5� �� �5 N5 ������%�� �.* ��� �%�� %'

%���� ��) %� %' �4��� %� ;%�� �%���� �� 13 %������3

���3� 49� �"!,=�","� +//�5

����� � �5 �5� �� �5 (5 $%������ F7�� ��� %� %' �.�

��� ����� %' �� ��� ���I F� ���� '�%� �.� �%� ��

�������' ����' � ���4��)�� �%� ��� 0��:�� 13 %���

����3 ���3� 4<� �!,!=�!/+� +/#/5

����� � �5� �5 �5 �*� �� �5 R5 �*� �������' � 7��%�

� �. '�%� 0�)�: �%����%� 0�:� 0���� �� -����

0��:�I ��'%��� )��%� �������� '�%� �.� �%.%

%' �� ��� ���� 13 %���3� 4:� !�/=!�+� +/#,5

��'���� �5 N5� �� �5 �5 �����%�� ��� ��� %� %' %��

�%��� ��� ��)�� 4* ���� �) %' *%��) �4����

� �.%�.���� ������� 8<9� ���=���� +//"5

��������D��� &5 15� �� �5 C����� �� � � �� ��:���� � �

��)�� � �%���� � ���I 0 ���� ���� %� ����%��.�

&�3 !�����3� 8:� �/+=!+�� +//,5

�����%�� �5 �5� �� �5 N5 ��'���� 0 �%�� '%� ��%�.�

E�� ����%��� ����� �� )��� �� ������ )�%3�. � � ��4

���� �)I 0��.��� �% �%��� �%���� %�� 13 %������3

���3� 4:� �+��"!=�+���+� +//"5

������ �5 15� �� N5 �5 �����4*� ��%*���* %���� '%� �

���)�� ���%%�� �%���� � ���)�� �.� � ���� 1����� $��

� '%�� �I F� ���� '�%� 7��%� �. �.���%4��%����*� 13

%������3 ���3� ;=;� #��/=#���� +//�5

����*� $5� H5 (5 ����;�� N5 �%���� �5 C ��� �� N5 �5

2 %���� ��4���� �� ���*��� � �.%�.��� � �.� ����

��� %���� %' %���� ��� 4���� '�%� %��.��� �%�*�

�� �� ������� ��� ' �� &���3 %���3� 99� +=+#� +/#/5

F))���� �5 H5� F''��� %' $6� %� �.� ���� �) %' ��� %�

� ��� >��� "��* &������ ��3 ��������� 98� �+�=

���� +/,�5

F))���� �5 H5� �.� �''��� %' $6� ��%� ���� �� ���� �) %'

��� %� �� � �.� *��� 1��6�$�6�0��6!��)6�� 6��

$6� �% !� :4� 3 �. �� ����* %' ���� �) � � ��� %�

� ���H�6�$6� *���� )�3 13 ���3� 796� !"�=!�!� +/,#5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 30: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

F3���� 05� R5 ��*��� �� N5 ( ��� � �����%)* �� )�%�

�.�� ��* %' �.� *%��)�� �%���� � ��� %' �%�)��

�5R5 ��� ' �� 13 ������3� ;<� ��/=���� +/,!5

F3���� 05� �5 15 ��%�.��� �� 05 ������� � �����%) ���

�� �.�� ��� ��%��� %� %' �.� �%�)�� �������1�3

L����� ��� ���� 13 $������3 %�������3 ���3� 7�

�"�=��"� +/,,5

&���%%�� �5 N5� �� �5 H5 (����� 0�.*�%� ���� �� ���� �)

%' �6�� �*�%� �� �� %�.�� ��� %� �� �%��% � %� ��

+" :4��I -��� ��� %� '%� �.� %� ) � %' �� � � �� �6��

)���� !�����3 ������3� 89� +#+=�+/� +/#,5

&���%%�� �5 N5� �5 H5 (����� $5 N5 H���%�� �� 5 25 H��� �

0�.*�%� ���� �� ���� �) %' � '��� �� �� ������ ��� �

%� �� '�%� � �% !" :4 �� ���� ��� %� �% 4���� ����%�

)��� � 13 ������3� 74� +��,=+�#�� +/##5

& ���*� �5 $5� 6� ) � %' �.� �������� �������' ��)�44�%

�%����7� %��.��� �� � . $%���4 �� &�3 13 /���� ���3�

5� !//=���� +/�/5

&%��� N5 �5� �.� ����%�%)* %' �.� ������ �� ���� %'

� �E�� �%����%� F�� ���� 0��I 0 �%�� '%� ���

��� ����%)��� � 13 ������3� 7<� /#=+!"� +/#!5

&%��� N5 �5� �� �5 C����� �.� ����%�%)* �� ����%� �

��� �) %' V��������*������� �%���� � ������ %' 2%�4%:

�� ���4�3�� ���� 0��� &���3 %���3� 8=� �"+=����

+/#"5

&�E � �5� �� $5 �5 ����'�� $%��% � %� %' � D�

�%�7 � �) 3 �. � ��� �.��;%� �� �� +" :4�� �� �.�

)��� %' �6��� &�����3 !�����3 ������3� 4=�

+#=�#� +/#�5

&���:�3�� M5� ����. %' �.� ��%��� �) ����� ����'��� ��

�.����� �������� ���� ���� 13 %������3 ���3� 46

�"�""�=�"�"+!� +//!5

(����� � (5 05� �� �5 25 (�%��� �.� �'������ %' 3����

%� ���� �) %' ������ ��� %� ��� &�����3 !�����3 ����

���3� ;8;� !�!=!��� +//#5

(. %�%� �5 �5� 0�)%� �.� '%� �.� �� ��� %� %' �.���

��4 � �* � .����%)���%� �.���%*��� � *����

%������3 &��������3 )���� :6� ��#/=��"+� +//�5

(. %�%� �5 �5� �� �5 65 ���:� $.�� ��� �������'��

� ��)��� � ��%���� �� 0 ��� � �� ��������* �%��

���� �.���%*��� � �%�� '%� �.� �����%��� %� ��

�7����%��� %� %' � D� �%� �D� � 4� � � ��)��� � *�

��� �� ������� ����������� �� ������� &�����3

!�����3 ������3� ;;4� +/,=�+�� +//�5

( � -4��)��. � N5 -5� �5 ��� �� N5 ( ������� �� N5 N5

������� ����%�%)* %' ���%) �� �� �� �%�*�%7����)�����

����4� �� '�%� �.� $�4% 6���)�� $%����7 (�%��.3���

��� ��� ��� 0������ 7:� +!!=+��� +/#/5

( ��� N5 �5� +������ )������ � ����� ��������� !/"

��5� ��� �)���C����)� 1�3 M%�:� +/#+5

( %����� 05� �5 $�%��. ��� � 05 �4����� �5 �%���;; � �5

������ �� 25 6��%� � � 0 ��* %' ���� ���� %� ��

C�����% (0�%� �� ���� -���*�I -� ).� %� �.� �� � �

� �� ��)�� �� %� �.� �%���� � '�� �) *���� "���3

$������3� 5=� �#�=!"�� +//#5

(����� �5 H5� F7��� ������ ���� �) �� � %� � �%��

����� ������ �%��% � %� �� . ). ������ ���� 3�����

������� �� 3���������������� �%� � %�� /����

�����3 ���3 0���3� ;4� !,=�!� +/,!5

(����� �5 H5� �� 05 F5 � �)3%%� �.� )��� %' 4���� �

��)��� &�����3 !�����3 ������3� ;:� +"!=+/"� +/�,5

(� '' �� R5 25� �5 M5 6?�� ��*� �� 05 ���4��� ������ ���

��%��� � 4�����. 3����� C ��%� �� 0����� �� --� -%�

�%� � )�%�.�� ��* %' $�� %� � �.��;%� �� �� 0��

��) �� �*�%7�� ��� %������3 &��������3 )���� :7�

��/=��/� +/##5

(�%��� �5 25� �� R5 �5 ��*��� &���� %��� %� %' �*�%7����

�.*� � �6�� �� �%3 ������I 0� �7��� ������ ��*�

&�����3 !�����3 ������3� 6<� �/!=!"/� +/#!5

(�%��� �5 25� �5 $5 (�����.� �� �5 R5 ���%� 6� ) � %'

�������:�� �� �� � ���� �� �� � �� 2�:� �%����% 4*

'���� %��� %�� � � ��� %� �� � 7 �)� &�����3 !����

��3 ������3� 6=� +�"=+#�� +/#�5

(����:%� 05 05� �� �5 $.�� %�� F�� �.� �� ��

����� �� � � �� ���� ����� � %� � �� '�%� -����� �

�.%�� ��I 6� ) � 4* �%�� ��%� ���� �) %' � �)�� ����

��� �%����� %������3 &��������3 )���� :4� �/"�=

�/+,� +//�5

H��%�� (5 15� (�%�.�� ��� ��%��� %� %' �.� �4%���� �

������� 13 %���3 ���3 0�3� ;8<� �!�=��!� +/,,5

H��� � F5 H5� ��E%� ������� ��� �4 � �* � �.� H�3� ��

������ ������ ������� 867� �+�=�+/� +//�5

H�3:�3%��.� $5 N5� �5 5 6?1 %�� �� �5 N5 0������ 1

�� �� %�%�� )�%�.�� ��* %' ��� ��� �%���� ��

(������ 2��� 0�� ���� /���� �����3 ���3 0���3� <:�

�!,=��#� +/,/5

H �%�� 5� ���� �) �7��� ���� %� �.��;%� �� 2��+ ���

�� .*�%� �%� � %� �� )������ %� %' . ).���)���

�� ��� � � ����� %������� 7:� ��=��� +//,�5

H �%� 5� ���� �� ���� �%��% � %� %' ���4%���� ��� �

%� �� �� ! (�� �� �%�� %' $6� � �.� ��:�� �4����

magma generation, Geophys. Res. Lett., 24, 2837-

2840, 1997b.

H �%�� 5� �� �5 �3��%�%� H*�%� ���� �� ���� �) %'

�.��;%� �� �� + (��I �.� �''��� %' H�6 %� �.� )��� %'

4���� � ��)��� /���� �����3 ���3 0���3� ;88� ��!=

�,!� +//�5

H �%�� 5� �� -5 �. �%� ���� �� ���� �) %' �* ��� %�

� �� �� . ). ������I ������ ��� %� %' �%��% � %� %'

���� �)��)��� '�%� ��� %� �� � �) �))��)��� %'

��%�� /���� �����3 ���3 0���3� ;;<� �,,=�#/� +//!5

H ��.����� �5 �5� �� �5 ��. ��%� F7��� ������ ��*

%' ���� �� ���� %' �� �%�*�%7�� �� �� �.� %� ) � %'

���������� � ���� ���� %� (�4������� ����� �������

�� /�. 0����� -������� %��� (%��.� � $%�'�������

$��4� )�� ��5� +///5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 31: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

H ��.����� �5 �5� �� F5 �5 ��%����� 0 �% 4�� �%��

'%� )����� �*�%7�� �� � �.� %� ) � %' �.� >>)����� )���

����?? � �6��� &�����3 !�����3 ������3� ;7<� +#�=

�"#� +//�5

H ��.����� �5 �5� �5 �5 ��:��� �� F5 �5 ��%�����

���� �� ���� �) %' ������ �*�%7�� �� (�4������� /��

����3 )%?� 95(���� &��� ����5 �����5� &�/�� +//�5

H ��.����� �5 �5� �5 �5 (. %�%� 25 F5 R�*���: � �5

�5 0 �%3� �� F5 �5 ��%����� $������� %� %' ��� %� ��

���� �� ���� �) '�%� �.���%*��� � �%�� %' � �����

�� ����� -� ��� �3 %' ���.% �� �%���� %� 3 �.

�7��� ����� 13 ������3� 84� +"/+=+++�� +//#5

H%������ 5� �� H5 ��.� ��:�� �.� ����%�%)* %' �.�

�.%�� �� �.�%�). ��� � �� ���.�� � �� %� (��� $���� ��

$����* ���I $�*��� '���� %��� %�� ��������� %� ��

���. %' ���� �)� 13 ������3� 8<� �,!=�/,� +//!5

H%'����� 05R5� $.�� ��� ''����� �� %� %' �.� F���.I �.�

����� %�. � 4��3��� ������� �%�� ������ ����� �� %����

� � ����� /���� �����3 ���3 0���3� 4=� �/,=!+�� +/##5

H���)� R5 25� �� �5 N5 R*�� �� F����� � 4��3��� 3%����

�%� �� -- �� ���� �� �%������ 3 �. �.����� 4��� �� �

�)6�� 6��$6� �� !" : �%4��� 3 �. ���� ��� %� �% : ��

4��� ������4%��� �� ����%)��� � /���� �����3 ���3 0���3�

7<� !"�=!+"� +/,�5

-�� ��� �5 15� ����%�%)* %' �.� ��:� -��� �������' �

�%����7� %��.������ 0��:�� %���3 ���3 )������

!��3� ;86� !+!=!!�� +/,!5

-�� �)� 05 N5� (�%�.�� ��� �� . ). ������ �7��� ������

�� � %' )����� �*�%7�� �� �� �*�%7��� )����� �� 7��

�%� �. '�%� �.� ����)��� ����� � � ��� 0����� �� 13

������3� ;:� +=�"� +/,�5

-�%� F5� �� �5 N5 ������ 67*)�� �� ��%�� �� %�%� �

���� )�� %� %' �4��� %� ;%�� �%���� �I �.� ���

%' �.� C%����% ��� �� �.� ��� ��� ��� ���� /����

�����3 ���3 0���3� 95� !+�=!�"� +/#�5

-�%� 5� �� (5 $5 ����*� ���� �) �� �.�� ����� %� �

� ������� ��� %� �� �% �" : �%4��� )�3 13 ���3� 75:�

�+/=�!#� +/�,5

N���� 65 �5� 6� ) � �� ����������� %' �.� �������' �

�%�: %' �.� F� )���� (�� ����� $�� '%�� �� 13 ������3�

;7� ��!=��"� +/,+5

N�D��� 05 25� �� �5 H5 (����� 0�.*�%� ���� �) %'

��� %� �� �� "=+� :4�� ������ �� �.� )��� %' �.�

�.%�� � � 4����� &�����3 !�����3 ������3� 98� �#,=

!+"� +/#"5

������:*� C5 �5� 05 N5 $��3'%�� �5 F)) �� �� �5

��.�� �.��%��*� �� ���� ���� %� �.�� ��* %'

������7 ���%���� C��� &� � )�� 2�� �� �I -� ).�

��% ������ 3�)� ���� �) �� �.� � � %� %' �4���

� %� �%��%����� /���� �����3 ���3 0���3� ;:;� �"�=

��!� +//,5

������:*� C5 �5� �5 �5 F)) �� 05 N5 $��3'%�� �5 H5

(����� �5 (����%�� �� �5 N5 &���%%�� $��� � ���� ��

��� %� � �� � � �� %� � �� �� �!�1I F� ���� '%� ������%�: ����� %�G���� �) ��%�� �) �� �%�*�%7����� �.

� �.%�%) � �� �) �6�� )������ %�� /���� �����3

���3 0���3� ;5=� ++�=+!�� +//#5

�*� �5 R5� 0���� �� ��)�� �� ��� ��I ���� '�%�

�4���� ��� ' � 6���� ����� 13 $������3 %�������3

���3� <� ++,=+!�� +/,#5

�*� �5 �5� �� �5 R5 �*� �%�� %' ��*��� �������� ��

�.� %���� � ���� � �.� '%���� %� %' �.� �%3�� ���� %'

�.� 0���� �� ���� %������� ;8� ��+=���� +/#�5

����*� 05 5� �5 �5 H���� �� &5 05 &��*� $%��% � %�

�� %�%� � �%���� �� %� �.� ����%)��� %' ��:�� ��

��� ����I 2 . � -���� ����� 1�3 (� ���� 13 %������3

���3� 4:� �/�/=�/��� +//"5

�;���� �5 N5� ���� �) %' ������ ��� %� �� �� ������

����%��. �) �.� � ��� �% )����� ���� � %�I 0��� ��� %�

�% � �%���� � )� 4���� ����%)��� � 13 %������3

���3� ;=7� #�!=#,�� +//,5

�;���� �5 N5� �� �5 25 (�%��� �� ���* ��)�� %' � �

%���� � )� 4����� +� F7��� ���� �� ���.%� 13

%������3 ���3� 49� �##�=�/"�� +//��5

�;���� �5 N5� �� �5 25 (�%��� �� ���* ��)�� %' � �

%���� � )� 4����� �� 0��� ��� %�� 13 %������3 ���3�

49� �/",=�/��� +//�45

����� (5� H5 ������ 05 F�4�*�-;� �� N5 �%����� �5

1��'�%� �5 �������� &5 ����������� $5 ������ (5 ��� �

4�� �� �5 �� �;� ����%�%)* �� )�%�.�� ��* %'

��� %� �� �� �%� ��� �� � �%�: %' L�4��)� -�

���� �� ���� F)*��� !�����3 ������3� <6� !"/=!�+�

+//!5

�. �%� -5� F''��� %' 3���� %� �.� �%��% � %� %' ��)��

'%��� �� . ). ������� 13 ������3� ;8� !++=!!�� +/,�5

�. �%� -5� ���� �� ���� �) %' � '��� �� ������ ��� %� �� ��

. ). ������I 0� �7��� ������ ��* � �) �))��)���

%' ��%�� � /���� ���������@ ����� ��� �������

&��A %������3 !����3 ���3� �%�5 /�� � �� 4* 05 ���

�� �5 �5 H���� ��5 +"/=+��� 0(�� R�. �)�%�� �5 $5�

+//�5

2%�). � N5� 2 D� � �D� � 4� � %' %�� �� ���* ����� ��

������� �� ���� � �.� )����� ��4 � �* ' ��� %������3

&��������3 )���� :4� �!,�=�!#�� +//�5

2%3������ N5 �5� $.�%� ��� '�� �� � 4 � �*� �� �)��

�) � �����:�� �� ��)�� '�%� ��������� �� -���*� )�3

!�����3� 94� !�!=!�/� +//�5

����%�� �5� �5 N���� �5 �����*� �5 �����%�� �� 25 �5

(������� �.� %�%� �%���� � � �� %' ��� � H�3� � 13

������3� 88� ,�+=,#�� +//�5

����*� �5 $5� �5 N5 ��'���� H5 ����%�� �5 N��D��� N5

25 N%�%�� &5 ������%��� �� �5 C ��� ����%��� )�%�

�.�� ��� ���� � �%��.��� 2�;%� ��� ���� (�. � ��

� ���I -��� ��� %� %� ����%��� � ��%��� � �.�

��� ��� ������� "���3 ���3 %���3 '�3� ;54� �/=#"�

+//#5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 32: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

������%��� &5� �5 N5 ��'���� $5 N5 H�3:�3%��.� �5 $5

����*� �� N5 25 N%�%�� -%�%�� �� ����� ������� �� �

���� '%� �.��� �%��%���� � 7 �) � �.� )��� %' �.�

1%��. 2�;%� ��� ���� (�. � �� ���� &�����3 !�����3

������3� ;;8� /=�!� +//!5

���� �.� 15� �� �5 $�%��. ��� � ���'�� �4������ �� �

��� �� %� � %7 ;� ��:�� �� ����� %������3 &�����

chim. Acta, 60, 4151-4160, 1996.

���� �.� 15� �5 ��. ��%� 15 $�%��. ��� � �� �5 ����*�

����'�� %' ��'�� � �4��� %� ��� �)I 0� �7�����

'�%� ����� -��� (2�;%� �%���� � ���� �. � �� ����

/���� �����3 ���3 0���3� ;59� +=+�� +///5

�����*� $5 N5� L%�� �������' � �%����7� %' �.� 0��:��

�*��I &���� � �� %' ��� � � �%����%�� !��3 %���3

���3 )�3� ;87� !+!=!!�� +/,�5

�*��� �5 65� �� -5 �. �%� $%��% � %��� ��� �� %� %'

�%�7 � �) �.�� 3 �. �)��� %' ���� �) %' ��� %� �� �

����� ������� )�3 !�3� 57� #�!=#��� +/,,5

1��%�� �5 �5� 05 �5 $. ��� �5 R5 $.������� �� �5 �5

��$���%�.� (�%�.�� ��� �� %�%� � *����� � �

���4%��� �� �� ��� ��� %� '%� �.� ��%��� %� %'

%����� ��� %����� %������3 &��������3 )���� :7�

+=+,� +/##5

1 �.%��� 05� �� 05 F5 � �)3%%� F''��� %' 3���� %�

%� � �� ��4 � �* � �.%�� �� �� �.� ��%��� %� %'

� ���������� ��)�� � �.� ��� ��� ��� �%������

13 %���3� 6;� �#�=!""� +/,!5

1 ����� �5 25� N5 $���� �5 �%��)�% � 5 H������ 25

�5 &%�*�.�� �5 �5 & :� �� �5 �5 $.� � �� ����

���� %� � . ).�0� ���) %���� '�%� �.� (%��

� )�I 0� �7����� %' �.� �%��� ��� �* %' �6��

parent magmas, Contrib. Mineral. Petrol., 122, 34-

�"� +//�5

1%.�� �5� �� (5 N5 R���4��)� 1 �� �� %�%� � ��*

%' �%���� � �%�: '�%� N����� /���� �����3 ���3 0���3�

:7� ���=�,�� +/#+5

6?H���� �5 N5� �.� 4��� �) %' �.�� �D� � 4� � �� � �

*��.�� � �� ������� *��� %� �.� %� ) � �� ��%���

� %� %' 4� � �� �����4� � �%�:� /���� ���3 ���3� <�

�"=+!!� +/�#5

������� 15 N5 (5� R5 �5 ���: �� N5 05 R��)���� �5 �5

(%��%�� �5 F5 N��:%�� $5 �5 1���� �� �5 �5 $.����*�

0 �%�� ��� %� %' ��3 �� ��4� .� ��E%� �� �����

������� ��� '%� 1-�� ��� �+" �� �+� ���� ' � )��

��'������ ����� ��� %�����3 �� ��3� 7;� ++�=+���

+//,5

����%�� �5 (5� (5 �5 ��� �� �� �5 H5 1 7%�� (�%�.���

��� �%���� �� %� �.� ����%)��� %' ��%� '�� �

�*�%7�� �� '�%� �.� ��� �%���� ��� %� �� �� '�

1%��. �%�%��%� 13 ������3� 8<� +��=+,�� +//!5

� �.���� H5� �� R5 L� �� �.� $��%;% � �.*%� ������ ��

�%� �� %� %' �.� $. ���� 0��� "���3 $������3� 8:�

���=���� +/,�5

����:� �5� �� $5 H5 2��)�� �� 0� ������� %� %' �.� )�%�

4�� ��� �� %� � �.� ��E%� ������� �.�� ��* %' ���

4����� /���� �����3 ���3 0���3� 4=� !�/=!,"� +/##5

����:� �5� �� $5 H5 2��)�� �� �.� �.�� ��� �%��% � %�

%' �4��� �) � ���� �� � �%��D����� '%� �.�

���� �� ������� &���3 %���3� ;<:� !��=!/�� +//#5

�� �;.%'��� 05� F5 2�3 �� �� $5 0���U)��� ��%�.�� � �����

�) %' � ���4�� ��:� ������I F� ���� '�%� �%��� ��*

%' �.� F�� ��� ' � � � �� +���"�1� /���� �����3 ���3

0���3� 47� +#/=�"�� +/#/5

� �.��� �5� �5 ����*� H5 ����%�� N5 &5 ����.��� N5 �5

�% ���� �� 05 $����%�� (�%�%)* %' ��5 -��*� �%����%

�� ����� -���� �%��.��� �. � �� ��� ��������� 13

$������3� 8� +=�,� +/#�5

�%���� F5� &�� ���� %�� � '��� �������� ���3

!�����3� �%�5 +�� � �� 4* F5 �%���� ��5 +=���� +/#�5

���:� �:� N5 $5� �� N5 05 1%4��� 6� ) � %' �.� �������' �

�%����7 �� �� %� ��*� %��.������ 0��:�� %���3 ���3

Am. Bull., 70, 981- 1017, 1959.

�*��%�� &5 N5� �� F5 �5 R��%�� ��� �� ������ %� �

��)��I -��� ��� %� '%� � �14��� ����� %� � ���

��� 4����� /���� �����3 ���3 0���3� 65� ���=�!/� +/#,5

����� 05 F5� �5 �5 H���� 15 �. � ;�� F5 H5 H��� � �� (5 �5

2�*��� �4 %�%� � ��� �4 � �* � ���� ���� %��

������� 767� +�#+=+�#�� +//#5

���:� �5 65� �5 R��:��� �� -5 �5 F5 $��� �.���� F7��� �

������ ����%�%)* %' ��:�� � ����I $%���� �� %� �%����

� � %' ���� ��� ������ %� � ������� 4� � � D� �

&�����3 !�����3 ������3� 45� +=�!� +/#,5

��. ��%� �5� �� �5 �%��%�� 6� �.� �������� %� %' ����

��� �'%���� %� � �������' � �%���I (�� ���� %�

3 �. � � ����� ���� ����� � �� )���� /���� �����3

���3 0���3� ;54� +,!=+##� +///5

�. � ;�� 15� �� �5 N5 0������ ���� ����. ������� �%��

������� %� � � � �� %' 4��� �% �� ��:�� %� � ��

4���� '�%� (������ 2��� 0�� ���� &�����3 !�����3

������� :=� �!+=��"� +/,�5

�. � ;� 15� 05 C5 �%4%���� �� (5 �5 2�*��� -�� �� �4

%�%�� ����* %' %� � ���.%�� ���� ���� %� '�%�

� �%���� � )� (�4������� /�� ����3 )%?� 94(����

&��� ����5 �����5� &/�"� +//#5

� )���%�� 65� �5 $���� �� N5 $5 $������%� �*����� �

%' ���� � ���� � � �� � � �� ���� '�%� �.� +,!"�!�

����� %� %� 2��;��%��� $����* -���� �� ��� ��� %�

'%� �.� �%�� %' )����� �*�%7�� �� �� �) %���� � 4����

'%���� %�� /���� �����3 ���3 0���3� ;57� +!,=+�+�

+//#5

� %�� �5 R5� �� �5 ��%��%� F� ���� '%� �������

������ ���� �) 4�����. ��)��� � ��� '�%� 4����

�� (����))��)� -�%�� �� ������� 84;� ##!=##��

+//#5

� %�� �5 R5� �� �5 25 (�%��� F7��� ������ ���� )��

� %� %' �.� �%�� %' H�6 � �������:�� �� ''����� �� %�

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

Page 33: Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032 Geochemistry Geophysics Geosystems % ˆ * (&)˜ +

�� �4��� %� ;%�� ��)��� �� &�����3 !�����3 ����

���3� ;;8� +�!=+��� +//!5

� %�� �5 R5� �� (5 �5 2�*��� H�6 � 4���� �� 4���� �

��� �� )�� ���� %� '�%� '%�� �4��� %��������

�%����%�� /���� �����3 ���3 0���3� ;;9� �+/=�!��

+//!5

��%:�� 05 R5� N5 F5 V� �:� �� H5 �5 �%3���� ����

�%���� � )��%� �%����7� �����. �%���� �� $�� �

'%�� �I 0� �����4� � �% � � � �������:�� �� � ��� 13 ����

���3� 77� �"+=���� +/#+5

�%4%���� 05 C5� �� 15 �. � ;�� ������������ �� ���*

���� ����� � �� %� � �� '�%� �.� � �0����� � � )��

������� 858� +�+=+��� +//!5

�%4%���� 05 C5� C5 25 ���:�%�� C5 15 1��%�%�� �� 05

�5 ����:*� �.� '%���� %� �%� � %� %' �.� . ).���)�

�� �� %� � �� '�%� �.� �%�%� ������ � '���� %� %'

2��� �� ��)%� �.� ����3 ;;�� 0��� ���3 &��3� +"�=

++�� +/#"5

�%�����)�� �5� 5 �5 �5 N%.�%�� �5 25 1 ����� �� N5 25

������ 2%��� �� ��) %��� ��� �� %� %' �6�� ������

��)��I F� ���� '�%� ���� ���� %� '�%� �.� F��

���%�� ��)���� %' �.� N��� � &��� � )�� &�����3

!�����3 ������3� ;8<� !��=!�!� +///5

��%����� F5� 0 �.�� �)��� '%� � �%���� � )� 4����I

���� � ���* ����� �� ��� ��� %� '%� ����%)��� �

&�����3 !�����3 ������3� 9<� +!=�,� +/#"5

��%����� F5 �5� �� �5 1�3���� �.� �%�� %' 3���� � �.�

����%)��� %' ��� ��� ��%�). ��)��� /���� �����3

���3 0���3� ;7;� �/!=!��� +//�5

������� N5 N5� �� �5 N5 �%���� ���� ���� %� � ��%�

�.���%����*I ����%�%) � �%���� �� '�%� �.� H�6���

������ .���%)��� �� *���� ���������� <� !+"=!���

+//�5

����� $5 N5� �� &5 05 &��*� 6� ) � %' �.� ��' � ��

ultramafic rocks in the Ronda Peridotite, Earth Planet.���3 0���3� 6:� +#!=�"�� +/#,5

��:�.�. � F5� �� -5 �. �%� ���� �) %' � �* ��� %� ��

�� . ). ������ �� 4���� ��)�� )��� � )�3 !����

��3� 56� #�/=#,/� +/#!5

����� � M5� �5 25 H�� ��%�� �� �5 R5 1�4 ��� $.�� ���

�.������� � � %' '�� �.�� ������ '�%� � �4����

� �.%�.��� �� %� ) � %' ��� ��)��I F� ���� '�%�

. ).������� �7��� ���� �� ������� �%�:� 13 $�����

��3 %�������3 ���3� 74� �/!=!"/� +/#�5

����� � M5� �5 0�� � �� 5 -. ;�:�� �.� ����%�%)* %' �

��� � ���%� � �� ���.�� � �� '�%� H����� �R N����� 13

������3� <=A �/,=�"/� +///5

��*�%�� 25 05� �� $5 �5 1���� F��%) �� 3 �. %���� �

������ �� ������ )������ '�%� �.� ����4��: ��

4��� ��� �%��. 0'� ��� ���� -� � �����%)*� ����%)���.*�

�� 3.%�� �%�: �.�� ��*� 13 %���3� 49� ��+=��,� +/#/5

�. �3���� �5 &5� �� 05 �5 (��.��� F�%��� %� %' . ).�$��

. ).��� $��� � 4���� '�%� (������ 2��� 0�� ���I

�.� �''��� %' ����������� �%���� ��� %�� 13 %���3 ���3

0��� ;<;� ��,=���� +/#�5

�%���*� �5 �5� �5 25 (�%��� �� R5 �5 ��*��� F7��� �

������ ����%�%)* %' �%���� �6�� ���� �.� ��� '����

�����;%��� �� �)������ �)��� 1� � �0����� � � )��

&�����3 !�����3 ������3� 45� +�+=+!/� +/#,5

��%���� �5 (5� ����� � ���� ��%��� %� %' �.� H��) ��

�%���� � *���� �R -������ �� �� ���� '%� �� �%�*��

%7��� � � ��� %� � �� � � �� �.%�� � � ��)��� 13

%������3 ���3� 4:� +��#/!=+��/+"� +//"5

C�� $�������� �5 R5 $5� (�%�.�� ��* %' �.� �%�*�����

�%��. � ��' ���������' � �%����7 �� $�4% 6���)��

(1R ��� ��� 0������ ;;� �+=,�� +/,#5

R��:��� �5� �5 �. 4���� �� �5 &5 ��2%�)� 04*�� �.%�

�� �� '�%� �.� 6����%)���.�� &������� L%�� --I �.��

�D� � 4� �� �� � 7 �)� &�����3 !�����3 ������3� 9=�

+++=+��� +/,/5

R������� �5 F5� �� �5 H5 (����� 0� �7��� ������ �����

� ��� %� %' �� ���* ���4%��� �� ��)�� �%��% � %��

������� 88:A !�!=!��� +/##5

R������ �5 N5� �� �5 $5 �������� ���� �) 4�.�� %� %'

��� ' � �.��;%� �� � �.� *��� $�6��)6�02�6!�

� 6��1��6 '�%� , �% !� :4��� 13 ������3� 8:� !�/=

!�/� +//�5

R������ �5 N5� ���� �) %' )����� ��� %� �� �� �.� %� ) �

%' :%��� �� �� ������ � �.%�.���� 13 ������3� 84�

�/=�"� +//#5

R�*���: � 25 F5� ���� �� ���� �) %' ������ ��� %� �� �

�.� F���.? ����� ������ �� ��� ��� %� '%� )������ %�

%' � �%���� � )� 4����� �.5�5 �.� � $�� '5 -��5 %'

���.�%�5� ������� +//#5

R���.%�� 5 H5� F5 (%.�� �� (5 H�������� $��%;% �

��:�� 4���� � ��)�� %' 3����� (�����* �� �.� �

��%��� %' ''����� �� %�� &�����3 !�����3 ������3�

;;:� ��!=�,#� +//�5

R �%�� �5� N5 �5 �%��4���� �� F5 05 ���3%��.� ���

� � � ��� ���� �� ���� %' �.� �.����� 4%����* ��*���

&�����3 !�����3 ������3� ;;4� +#+=+/�� +//�5

R%%� �5 05� 0 ��� �4�* �� �� �4%���� � ����� ����

���W (���� � )� ' ����� '%� � �%���� � )� 4����

'�%� )�%�.�� ��� �� ����� %������� 9� �//=�"!�

+/,/5

R*�� �� �5 N5 (�5�� ?��������� � ������ ���*�AN%.�

R ��*� 1�3 M%�:� +/�,5

L ����� 05� H5 ���� )��� �� �5 ��� ;�� -%�%�� ��

����� ������� )�%�.�� ��* %' *%��) ��� ' � ���

�%��I -��� ��� %� '%� �.� ���� %' ����� ������ .���

��%)��� �*� /���� �����3 ���3 0���3� 9=� +,�=+/��

+/#�5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3