. n fi f 1 v . . . \ 1 \ . . ( . a \ . . . 3 . . 5 . 3 . a . . 1 s ! } “ . . r 3 R I fi G “ a . . t . , z I . r . 5 . ' . n . . f 1 4 v 2 1 & ! % 2 . . “ » . . x . u 4 . u 3 fi : w E . . ‘ . 3 ” a w » . ‘ « 5 . 3 . 9 . " ; v a 2 . . . . « fl u . 5 ‘ . I . 3 3 5 ; 3 2 . 1 . . . V . t x r fl t a i i . . r . " M 1 E ‘ 0 v - 1 . 0 s . s / i i M i L c U h I n i i B g v R ' e A ' r s Q R i Y . t t y a t e A — . - . - . - u - . - . - . - . _ . . . . - T h i s i s t o c e r t i f y t h a t t h e d i s s e r t a t i o n e n t i t l e d M a g m a t i c E v o l u t i o n o f l g n i m b r i t e s i n t h e B a g a c e s F o r m a t i o n , G u a n a c a s t e P r o v i n c e , C o s t a R i c a p r e s e n t e d b y D a v i d W . S z y m a n s k i h a s b e e n a c c e p t e d t o w a r d s f u l fi l l m e n t o f t h e r e q u i r e m e n t s f o r t h e D o c t o r a l d e g r e e i n G e o l o g i c a l S c i e n c e s 7 M a j o r P r o f e s s o r ’ s S i g n a t u r e A p / z / fl ? D a t e M S U i s a n a fi i n n a t i v e - a c t i o n , e q u a l - o p p o r t u n i t y e m p l o y e r P L A C E I N R E T U R N B O X t o r e m o v e t h i s c h e c k o u t f r o m y o u r r e c o r d . T O A V O I D F I N E S r e t u r n o n o r b e f o r e d a t e d u e . M A Y B E R E C A L L E D w i t h e a r l i e r d u e d a t e i f r e q u e s t e d . D A T E D U E D A T E D U E D A T E D U E 6 / 0 7 p : / C I R C / D a t e D u e . i n d d - p . 1 M A G M A T I C E V O L U T I O N O F I G N I M B R I T E S I N T H E B A G A C E S F O R M A T I O N , G U A N A C A S T E P R O V I N C E , C O S T A R I C A V O L U M E I B y D a v i d W . S z y m a n s k i A D I S S E R T A T I O N S u b m i t t e d t o M i c h i g a n S t a t e U n i v e r s i t y i n p a r t i a l f u l fi l l m e n t o f t h e r e q u i r e m e n t s f o r t h e d e g r e e o f D O C T O R O F P H I L O S O P H Y D e p a r t m e n t o f G e o l o g i c a l S c i e n c e s 2 0 0 7 A B S T R A C T M A G M A T I C E V O L U T I O N O F I G N I M B R I T E S I N T H E B A G A C E S F O R M A T I O N , G U A N A C A S T E P R O V I N C E , C O S T A R I C A B y D a v i d W . S z y m a n s k i S i l i c i c v o l c a n i s m ( > 6 5 w t . % S i O z ) i n t h e n o r t h e r n C o s t a R i c a n s e g m e n t o f t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r c w a s w i d e s p r e a d f r o m t h e M i o c e n e t h r o u g h t h e L a t e P l e i s t o c e n e . S o m e o f t h e m o s t S i l i c i c v o l c a n i c r o c k s i n C o s t a R i c a a r e f o u n d i n t h e n o r t h e r n G u a n a c a s t e P r o v i n c e , a n d i n c l u d e i g n i m b r i t e s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n . B a g a c e s i g n i m b r i t e s a r e a m o n g t h e e a r l i e s t e x p o s e d h i g h - s i l i c a p r o d u c t s i n t h i s p a r t o f t h e a r c ( < 1 0 M a ) a n d a r e t h u s i m p o r t a n t t o u n d e r s t a n d i n g i t s c h e m i c a l , t e m p o r a l a n d s p a t i a l e v o l u t i o n . W h i l e t h e n o r t h e r n p a r t o f t h e a r c i s b u i l t u p o n P a l e o z o i c c r u s t o f t h e C h o r t i s b l o c k , t h e a r c i n C o s t a R i c a i s b u i l t u p o n t h i c k ( ~ 4 0 k m ) o c e a n i c p l a t e a u o f t h e C h o r o t e g a b l o c k , l o c a t e d o n t h e w e s t e r n e x t e n t o f t h e C a r i b b e a n L a r g e I g n e o u s P r o v i n c e ( C L I P ) . A l t h o u g h d e t a i l e d g e o c h e m i c a l s t u d i e s h a v e b e e n d o n e o n P l e i s t o c e n e i g n i m b r i t e s i n c e n t r a l a n d n o r t h e r n C o s t a R i c a , n o s u c h s t u d i e s h a v e b e e n p e r f o r m e d o n B a g a c e s i g n i m b r i t e s . T h i s s t u d y d e s c r i b e s a n d d e l i n e a t e s t e n ( 1 0 ) d i s c r e t e i g n i m b r i t e u n i t s i n t h e B a g a c e s F o r m a t i o n . T h r e e o f t h e s e u n i t s c a n n o t b e r e l a t e d t o t h e o t h e r i g n i m b r i t e s b y s i m p l e f r a c t i o n a l c r y s t a l l i z a t i o n o r p a r t i a l m e l t i n g o f t h e s a m e s o u r c e r o c k s . F i v e o f t h e u n i t s a r e c l e a r l y r e l a t e d t o t h e s a m e h i g h - s i l i c a m a g m a b o d y . A r o b u s t s t a t i s t i c a l t e c h n i q u e r e l a t i v e l y n e w t o i g n e o u s p e t r o l o g y , P o l y t o p i c V e c t o r A n a l y s i s ( P V A ) , w a s u s e d t o t e s t m i x i n g r e l a t i o n s h i p s a m o n g t h r e e o f t h e s e u n i t s , c o r r o b o r a t i n g p e t r o g r a p h i c a n d g e o c h e m i c a l e v i d e n c e o f m a g m a m i x i n g . T h e g e o c h e m i c a l c o n n e c t i o n o f t h e fi v e t u f f s t o t h e s a m e m a g m a b a t c h s u p p o r t s t h e p r e s e n c e o f l o n g - l i v e d s y s t e m o f h i g h - s i l i c a m a g m a s t h a t w a s e r u p t e d p e r i o d i c a l l y a n d p u n c t u a t e d b y s e v e r a l e p i s o d e s o f m i x i n g i n a d y n a m i c s u b v o l c a n i c p l u m b i n g s y s t e m . A c h a n g e i n S r / T i O z v a l u e s f r o m B a g a c e s i g n i m b r i t e s t o i g n i m b r i t e s a s s o c i a t e d w i t h t h e y o u n g e r G u a c h i p e l i n c a l d e r a m a y i n d i c a t e a c h a n g e i n t h e m a n t l e o r c r u s t a l s o u r c e f o r t h e m a g m a s ; a s i m i l a r p a t t e r n i s o b s e r v e d i n l a v a s , w i t h a s h i f t f r o m l o w - S r / T i O z i n t h e 2 2 - 1 1 M a S a r a p i q u i a r c t o h i g h - S r / T i O z v a l u e s i n m o r e r e c e n t l a v a s . D i a g n o s t i c t r a c e e l e m e n t r a t i o s u s e d t o i n d i c a t e t h e r e l a t i v e c o n t r i b u t i o n s f r o m s l a b fl u i d s t o m a n t l e m e l t s ( e . g . B a / L a ) h a v e s i m i l a r r a n g e s i n p u m i c e f r a g m e n t s f r o m B a g a c e s i g n i m b r i t e s a s t h o s e f o r y o u n g e r p y r o c l a s t i c r o c k s i n n o r t h e r n C o s t a R i c a . T h e o v e r a l l s i m i l a r i t y o f t r e n d s i n t h e s e r a t i o s b e t w e e n b a s a l t i c l a v a s a n d S i l i c i c v o l c a n i c s a l o n g t h e l e n g t h o f a r c i s c o n v i n c i n g e v i d e n c e f o r a g e n e t i c r e l a t i o n s h i p b e t w e e n p r e v i o u s l y e m p l a c e d c a l c - a l k a l i n e b a s a l t s f r o m t h e m a n t l e a n d S i l i c i c m a g m a s ( V o g e l e t a l . , 2 0 0 6 ) . T h i s s t u d y p r e s e n t s a s i m i l a r m o d e l , w h e r e b y h i g h - s i l i c a B a g a c e s m a g m a s w e r e p r o d u c e d b y m e l t e x t r a c t i o n f r o m s t a l l e d , p a r t i a l l y c r y s t a l l i n e m a n t l e m e l t s o r p a r t i a l m e l t i n g o f c r y s t a l l i z e d m a g m a s i n w a r m l o w e r c r u s t o f t h e C L I P . B a g a c e s i g n i m b r i t e s h a v e t r a c e e l e m e n t p a t t e r n s a n d N a z O / K Z O v a l u e s t h a t r e s e m b l e t h o s e o f u p p e r c o n t i n e n t a l c r u s t , a l t h o u g h t h e c r u s t i n n o r t h e r n C o s t a R i c a i s m o d i fi e d o c e a n i c p l a t e a u . G i v e n t h e a b s e n c e o f e v o l v e d c r u s t i n C o s t a R i c a , i g n i m b r i t e s o f t h e B a g a c e s f o r m a t i o n m a y r e p r e s e n t a s t e p i n t h e t r a n s f o r m a t i o n o f o c e a n i c c r u s t t o j u v e n i l e c o n t i n e n t a l c r u s t . A C K N O W L E D G E M E N T S I a m i m m e n s e l y g r a t e f u l t o m y a d v i s o r , D r . L i n a C . P a t i n o , f o r h e r s u p p o r t a n d s u p e r i o r m e n t o r i n g i n r e s e a r c h a n d t e a c h i n g . H e r d e d i c a t i o n t o p r o f e s s i o n a l a n d p e r s o n a l s u c c e s s i s m a t c h e d o n l y b y h e r t h o u g h t f u l a n d c a r i n g c h a r a c t e r . I a m p r o u d t o b e h e r s t u d e n t a n d I c a n o n l y h o p e t h e f o l l o w i n g w o r k r e fl e c t s a p o r t i o n o f m y g r a t i t u d e . D r . T h o m a s V o g e l , a p e r e n n i a l c o - a d v i s o r a n d f r i e n d t h r o u g h o u t m y e d u c a t i o n , d e s e r v e s a n e q u a l s h a r e o f a p p r e c i a t i o n f o r t h e e n d r e s u l t o f t h i s r e s e a r c h . M i h e r m a n o D r . G u i l l e r m o A l v a r a d o s e r v e d n o t o n l y a s a m e n t o r i n t h e fi e l d , b u t h i s t r u e p a s s i o n f o r g e o l o g y k e p t m e m o t i v a t e d t h r o u g h o u t t h e p r o j e c t . L o n g - t i m e a d v i s o r s D r . F . W i l l i a m C a m b r a y a n d D r . K a z F u j i t a i m p r o v e d m y u n d e r s t a n d i n g o f s t r u c t u r a l g e o l o g y a n d g e o p h y s i c s , r e s p e c t i v e l y , a n d p r o v i d e d t h o r o u g h r e v i e w s o f t h i s d i s s e r t a t i o n . A n u m b e r o f p e o p l e h e l p e d m e i n t h e fi e l d a n d t h e l a b o r a t o r y . B e t h A p p l e , F r a n c i s c o “ C h i c o ” A r i a s , C h a d D e e r i n g , a n d J e n n i f e r W a d e p r o v i d e d s w e a t , a d v i c e a n d h u m o r d u r i n g s a m p l i n g . D a v e M o l d o v a n , V i n a y a k P r a s a d , a n d J o s h u a W a l l a c e a s s i s t e d w i t h s a m p l e p r o c e s s i n g i n u n d e r g r a d u a t e r e s e a r c h p r o j e c t s . E w a D a n i e l e w i c z g a v e m e s t e l l a r i n s t r u c t i o n i n t h e u s e o f t h e S E M ; C a r l H e n d e r s o n a n d K a r e n T e f e n d t a u g h t m e h o w t o u s e t h e e l e c t r o n m i c r o p r o b e . F i n a n c i a l s u p p o r t f o r t h e p r o j e c t w a s p r o v i d e d i n p a r t b y t h e G e o l o g i c a l S o c i e t y o f A m e r i c a a n d t h e M i c h i g a n S p a c e G r a n t C o n s o r t i u m . F r i e n d s h i p i s t h e g l u e o f g r a d u a t e s c h o o l . I w a s l u c k y e n o u g h t o h a v e h a d t h e fi n e s t f r i e n d s , r o o m m a t e s , a n d c o l l e a g u e s t o s u p p o r t m e d u r i n g m y w o r k a t M S U : G e o r g e B e n n e t t , C h r i s B o m m a r i t o , R y a n C u r r i e r , J e f f D a k e , A n g e l a D o n a t e l l e , K a t h y F i s h b u r n , P a u l o H i d a l g o , S t e v e K a c z r n a r e k , A n t h o n y K e n d a l l , M i c h i e l K r a m e r , L e p o l t L i n k i m e r , i v S h a w n M c E l m u r r y , N i c k N e v i n s , M a t t P a r s o n s , A d a m P i t t , J a s o n P r i c e , D u n c a n S i b l e y , A m a n d a S t u r d e v a n t , A a r o n T a r o n e , P a u l a T a r o n e , J e n n W a d e , a n d N i c k W a t e r s o n . M y s i s t e r s , b r o t h e r , n i e c e s , n e p h e w s a n d i n - l a w s h a v e g i v e n m e s u p p o r t a n d e n c o u r a g e m e n t t h r o u g h o u t m y a c a d e m i c c a r e e r . I a m e t e r n a l l y g r a t e f u l f o r a l l t h e g i f t s g i v e n t o m e b y m y p a r e n t s , D e n n i s a n d D a r l y n e S z y m a n s k i . B u t o f c o u r s e , t h e w e i g h t o f t h i s b u r d e n - a n d m y l o v e - w a s c a r r i e d b y m y w i f e A n n e a n d m y d a u g h t e r H a n n a h . I h a v e n o t f o u n d t w o m o r e w o n d e r f u l w o m e n i n t h e e n t i r e w o r l d . T h a n k y o u . T A B L E O F C O N T E N T S L I S T O F T A B L E S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i x L I S T O F F I G U R E S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x i C H A P T E R 1 B a g a c e s l g n i m b r i t e s a n d t h e C e n t r a l A m e r i c a n V o l c a n i c A r c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 . 1 I n t r o d u c t i o n : S i l i c i c M a g m a t i s m i n V o l c a n i c A r c s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . l 1 . 2 P u r p o s e o f t h i s S t u d y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 . 3 T e c t o n i c a n d G e o l o g i c S e t t i n g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1 . 4 P r e v i o u s W o r k o n G u a n a c a s t e l g n i m b r i t e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1 . 5 O v e r v i e w o f t h e D i s s e r t a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 C H A P T E R 2 M e t h o d s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 2 . 1 S a m p l e C o l l e c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 2 . 2 S a m p l e P r e p a r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 2 . 3 A n a l y t i c a l M e t h o d s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 2 . 3 . 1 X - R a y F l u o r e s c e n c e ( X R F ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 2 . 3 . 2 L a s e r A b l a t i o n I n d u c t i v e l y C o u p l e d P l a s m a M a s s S p e c t r o m e t r y ( L A - I C P - M S ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7 2 . 3 . 3 E l e c t r o n M i c r o p r o b e A n a l y s i s ( E M P A ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 2 . 4 O r g a n i z a t i o n o f A n a l y t i c a l R e s u l t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 2 . 5 F r e s h v s . W e a t h e r e d S a m p l e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9 2 . 6 P o l y t o p i c V e c t o r A n a l y s i s ( P V A ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 C H A P T E R 3 l g n i m b r i t e s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 3 . 1 I n t r o d u c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 3 . 2 M e t h o d s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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a l C h e m i s t r y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 3 5 . 7 . 1 P l a g i o c l a s e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 6 5 . 7 . 2 P y r o x e n e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7 0 5 . 8 T w o - p y r o x e n e T h e r m o m e t r y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7 0 v i i 5 . 9 D i s c u s s i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7 3 5 . 1 0 P V A R e s u l t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 1 5 . 1 1 A M o d e l f o r E v o l u t i o n o f t h e P a n d e A z u c a r M a g m a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 9 5 . 1 2 C o n c l u s i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9 9 C H A P T E R 6 G e n e r a t i o n a n d E v o l u t i o n o f M a g m a s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 1 6 . 1 I n t r o d u c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 6 6 . 3 G e n e r a t i o n a n d E v o l u t i o n o f B a g a c e s M a g m a s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 9 6 . 3 . 1 C o m p o s i t i o n a l S i m i l a r i t i e s t o C o n t i n e n t a l C r u s t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 9 6 . 3 . 2 P r e v i o u s l y E m p l a c e d M a n t l e M e l t s : A S o u r c e f o r B a g a c e s M a g m a s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 3 6 . 3 . 3 A D i f f e r e n t M a g m a S o u r c e i n t h e M i o c e n e - P l i o c e n e ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4 2 6 . 4 A M o d e l f o r B a g a c e s M a g m a s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 1 6 . 5 I m p l i c a t i o n s f o r G e n e r a t i o n o f N e w C o n t i n e n t a l C r u s t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 6 C H A P T E R 7 C o n c l u s i o n s a n d F u t u r e W o r k . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 8 7 . 1 C o n c l u s i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 8 7 . 2 D i r e c t i o n s f o r F u t u r e R e s e a r c h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 6 2 A P P E N D I X A : P U M I C E C O M P O S I T I O N S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 6 6 A P P E N D I X B : G L A S S C O M P O S I T I O N S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 9 0 A P P E N D I X C : P L A G I O C L A S E C O M P O S I T I O N S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 0 4 A P P E N D I X D : P Y R O X E N E C O M P O S I T I O N S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 2 A P P E N D I X E : O X I D E C O M P O S I T I O N S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 0 R E F E R E N C E S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 6 v i i i L I S T O F T A B L E S T a b l e 4 . 1 . S u m m a r y o f d a t a f r o m F e - T i o x i d e a n d t w o - p y r o x e n e t h e r m o m e t r y . S e e t e x t f o r f u l l d i s c u s s i o n . N o t e t h a t n u m b e r s i n t h e “ u n c e r t a i n t y ” c o l u m n d o n o t r e f e r t o s t a t i s t i c a l u n c e r t a i n t y , b u t r a t h e r a d e p a r t u r e f r o m p h a s e c o m p o s i t i o n s t h a t w o u l d a l l o w a n e x a c t s o l u t i o n . T h e l a r g e t h e u n c e r t a i n t y v a l u e , t h e l e s s l i k e l y t h a t t h e g r a i n r e fl e c t e q u i l i b r i u m c o m p o s i t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 4 T a b l e 4 . 2 . C o e f fi c i e n t s o f d e t e r m i n a t i o n ( C D ) f o r e a c h a n a l y t e i n a t w o , t h r e e a n d f o u r e n d m e m b e r P V A s o l u t i o n f o r t h e P a p a g a y o s a m p l e s . S e e t e x t f o r e x p l a n a t i o n o f C D s . N o t i c e t h e s i g n i fi c a n t i m p r o v e m e n t i n c o n t r i b u t i o n o f R E E S i n a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n c o m p a r e d t o a t w o e n d m e m b e r s o l u t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 4 T a b l e 4 . 3 . C o m p o s i t i o n o f e n d m e m b e r s d e t e r m i n e d b y P V A . M a j o r e l e m e n t o x i d e s a r e l i s t e d i n w e i g h t p e r c e n t a n d t r a c e e l e m e n t s a r e i n p p m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 5 T a b l e 4 . 4 . C o e f fi c i e n t s o f d e t e r m i n a t i o n ( C D ) f o r e a c h a n a l y t e i n a t w o , t h r e e a n d f o u r e n d m e m b e r P V A s o l u t i o n f o r a l l o f t h e P a p a g a y o s a m p l e s ( n = 3 6 , i n c l u d i n g t h r e e a n o m a l o u s s a m p l e s ) . S e e t e x t f o r e x p l a n a t i o n o f C D s . N o t i c e t h e l o w C D s f o r N a a n d E u i n a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 2 T a b l e 4 . 5 . C o m p o s i t i o n o f e n d m e m b e r s d e t e r m i n e d b y P V A f o r t h e t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n t h a t i n c o r p o r a t e s a l l 3 6 P a p a g a y o s a m p l e s . M a j o r e l e m e n t o x i d e s a r e l i s t e d i n w e i g h t p e r c e n t a n d t r a c e e l e m e n t s a r e i n p p m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 3 T a b l e 5 . 1 . S u m m a r y o f t w o - p y r o x e n e t h e r m o m e t r y d a t a f o r P a n d e A z u c a r s a m p l e s . S e e t e x t f o r fi r l l d i s c u s s i o n . N o t e t h a t n u m b e r s i n t h e “ u n c e r ” c o l u m n d o n o t r e f e r t o s t a t i s t i c a l u n c e r t a i n t y , b u t r a t h e r a d e p a r t u r e f r o m p h a s e c o m p o s i t i o n s t h a t w o u l d a l l o w a n e x a c t s o l u t i o n . T h e l a r g e r t h e u n c e r t a i n t y v a l u e , t h e l e s s l i k e l y t h a t t h e g r a i n s r e fl e c t e q u i l i b r i u m c o m p o s i t i o n s . F o r c o m p a r i s o n , t h e a v e r a g e t e m p e r a t u r e a n d s t a n d a r d d e v i a t i o n f r o m t w o - p y r o x e n e t h e r m o m e t r y f o r P a p a g a y o s a m p l e s ( T a b l e 4 . 1 ) i s g i v e n a t t h e b o t t o m o f t h e t a b l e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7 2 T a b l e 5 . 2 . C o e f fi c i e n t s o f d e t e r m i n a t i o n ( C D ) f o r e a c h a n a l y t e i n a t w o , t h r e e , f o u r a n d fi v e e n d m e m b e r P V A s o l u t i o n f o r t h e P a n d e A z u c a r a n d P a p a g a y o s a m p l e s . N o t i c e t h e s i g n i fi c a n t i m p r o v e m e n t i n c o n t r i b u t i o n o f R E E S i n a f o u r e n d m e m b e r s o l u t i o n c o m p a r e d t o a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n ( o f . T a b l e 4 . 2 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 2 T a b l e 5 . 3 . C o m p o s i t i o n o f e n d m e m b e r s d e t e r m i n e d b y P V A f o r t h e P a n d e A z u c a r a n d P a p a g a y o s a m p l e s . M a j o r e l e m e n t o x i d e s a r e l i s t e d i n w e i g h t p e r c e n t a n d t r a c e e l e m e n t s a r e i n p p m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 5 i x T a b l e 5 . 4 . R e s u l t s o f n u m e r i c a l m i x i n g e x p e r i m e n t t o p r o d u c e t h e a v e r a g e P a n d e A z u c a r c o m p o s i t i o n s f r o m P V A - g e n e r a t e d e n d m e m b e r s . S e e t e x t f o r f u l l d i s c u s s i o n . . . . . . . . . . . . . 1 9 7 T a b l e 6 . 1 . C o e f fi c i e n t s o f d e t e r m i n a t i o n ( C D ) f o r e a c h a n a l y t e i n a t w o , t h r e e , a n d f o u r e n d m e m b e r P V A s o l u t i o n f o r P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e a n d P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s t o g e t h e r . N o t i c e t h e s i g n i fi c a n t i m p r o v e m e n t i n c o n t r i b u t i o n o f R E E S i n a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n c o m p a r e d t o a t w o e n d m e m b e r s o l u t i o n f o r e a c h o f t h e m o d e l s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 8 T a b l e 6 . 2 . C o m p o s i t i o n o f e n d m e m b e r s d e t e r m i n e d b y P V A f o r P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e a n d P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s t o g e t h e r . M a j o r e l e m e n t o x i d e s a r e l i s t e d i n w e i g h t p e r c e n t a n d t r a c e e l e m e n t s a r e i n p p m . T h e l a s t s e t o f c o l u m n s s h o w s t h e r e l a t i v e d i f f e r e n c e b e t w e e n e n d m e m b e r c o m p o s i t i o n s b e t w e e n t h e t w o s o l u t i o n s . . . . . . . 2 1 0 T a b l e 6 . 3 . C o e f f i c i e n t s o f d e t e r m i n a t i o n ( C D ) f o r e a c h a n a l y t e i n a t w o , t h r e e , f o u r , a n d fi v e e n d m e m b e r P V A s o l u t i o n f o r P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r s a m p l e s a l o n e a n d P a p a g a y o , P a n d e A z u c a r a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s t o g e t h e r . O n c e a g a i n , n o t i c e t h e s i g n i fi c a n t i m p r o v e m e n t i n c o n t r i b u t i o n o f R E E S i n a f o u r e n d m e m b e r s o l u t i o n c o m p a r e d t o a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n f o r e a c h o f t h e m o d e l s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 6 T a b l e 6 . 4 . C o m p o s i t i o n o f e n d m e m b e r s d e t e r m i n e d b y P V A f o r P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r s a m p l e s a l o n e a n d P a p a g a y o , P a n d e A z u c a r a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s t o g e t h e r . M a j o r e l e m e n t o x i d e s a r e l i s t e d i n w e i g h t p e r c e n t a n d t r a c e e l e m e n t s a r e i n p p m . T h e l a s t s e t o f c o l u m n s s h o w s t h e r e l a t i v e d i f f e r e n c e b e t w e e n e n d m e m b e r c o m p o s i t i o n s b e t w e e n t h e t w o s o l u t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 9 T a b l e 6 . 5 . C o m p a r i s o n o f c r y s t a l c o n t e n t a n d m i n e r a l o g y o f p u m i c e s a m p l e s f r o m fi v e B a g a c e s i g n i m b r i t e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 7 L I S T O F F I G U R E S N O T E : I m a g e s i n t h i s d i s s e r t a t i o n a r e p r e s e n t e d i n c o l o r . F i g u r e 1 . 1 . T e c t o n i c m a p o f C e n t r a l A m e r i c a ( m o d i fi e d f r o m R o g e r s e t a l . , 2 0 0 2 ) . V o l c a n i c c e n t e r s a r e s h o w n b y t r i a n g l e s . C o s t a R i c a , l o c a t e d o n t h e C h o r o t e g a b l o c k , i s o u t l i n e d i n r e d . A s d i s c u s s e d i n t h e t e x t , t h e l o c a t i o n o f t h e b o u n d a r y b e t w e e n t h e C h o r t i s a n d C h o r o t e g a b l o c k s i s n o t w e l l - d e fi n e d . T h e S i m p l i fi e d i n s e t m a p s h o w s p o l i t i c a l b o u n d a r i e s f o r c o u n t r i e s i n C e n t r a l A m e r i c a . T h e a r e a e n c l o s e d b y t h e s h a d e d r e d b o x i s d e t a i l e d i n F i g u r e 1 . 2 . M A T = M i d d l e A m e r i c a T r e n c h , E P R = E a s t P a c i fi c R i s e , C N S = C o c o s - N a z c a s p r e a d i n g c e n t e r , R S B = r o u g h - s m o o t h b o u n d a r y . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 F i g u r e 1 . 2 . D e t a i l e d l o c a t i o n m a p s h o w i n g a p p r o x i m a t e b o u n d a r i e s o f t h e m a i n s t u d y a r e a o n t h e s o u t h w e s t s i d e o f t h e G u a n a c a s t e C o r d i l l e r a , b e t w e e n t h e P a n - A m e r i c a n H i g h w a y a n d t h e P a c i fi c c o a s t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 F i g u r e 3 . 1 . M a p s h o w i n g s a m p l i n g l o c a t i o n s f o r B a g a c e s u n i t s i n c l u d e d i n t h i s s t u d y . T h e a r e a i n t h e d a s h e d b o x i s s h o w n o n t h e d e t a i l e d t o p o g r a p h i c m a p i n F i g u r e 3 . 9 . 2 5 F i g u r e 3 . 2 . T o t a l a l k a l i - s i l i c a ( T A S ) d i a g r a m a f t e r L e B a s e t a l . ( 1 9 8 6 ) s h o w i n g a l l B a g a c e s s a m p l e s i n c l u d e d i n t h i s s t u d y ( n = l 3 3 ) t h a t m e t t h e c r i t e r i a f o r “ f r e s h ” s a m p l e s o u t l i n e d i n C h a p t e r 2 . I n t h i s d i a g r a m a n d a l l s u b s e q u e n t d i a g r a m s , p l o t s w e r e g e n e r a t e d u s i n g n o r m a l i z e d m a j o r e l e m e n t v a l u e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 6 F i g u r e 3 . 3 . P l o t s o f w t . % a . T i O z , b . C a O , c . K 2 0 , a n d d . M g O v e r s u s w t . % S i O z f o r a l l B a g a c e s s a m p l e s . N o t e t h e s y m b o l s f o r s u b u n i t s o f B a r b u d a l C a n a l a n d G u a r d i a u n i t s , d i s c u s s e d i n t h e t e x t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 8 F i g u r e 3 . 4 . P l o t s o f a . S r , b . Z r , c . R b , a n d ( 1 . N b v e r s u s w t . % S i 0 2 f o r a l l B a g a c e s s a m p l e s . A l l t r a c e e l e m e n t c o n c e n t r a t i o n s a r e s h o w n i n p a r t s p e r m i l l i o n ( p p m ) i n a l l fi g u r e s a n d t a b l e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 9 F i g u r e 3 . 5 . P l o t s o f w t . % a . S i O z , b . K 2 0 , c . M g O a n d d . F e O v e r s u s w t . % T i O z f o r m a t r i x g l a s s i n s e l e c t s a m p l e s f r o m s i x B a g a c e s u n i t s . P l o t t e d o x i d e v a l u e s a r e r e c a l c u l a t e d t o 1 0 0 % a n h y d r o u s . S y m b o l s r e p r e s e n t r e p l i c a t e a n a l y s e s f o r m a t r i x g l a s s i n t h e s a m e s a m p l e f r o m t h e r e s p e c t i v e u n i t . ( S a m p l e n u m b e r s a r e g i v e n i n t h e t e x t . ) T h e a r e a i n t h e d a s h e d b o x i n ( c . ) i s e x p a n d e d i n F i g u r e 3 . 2 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 0 F i g u r e 3 . 6 . P l o t o f a n o r t h i t e c o n t e n t ( w t . % C a O / C a O + N a z O + K 2 0 * 1 0 0 ) i n p l a g i o c l a s e r i m s a n d c o r e s f o r s e l e c t s a m p l e s f r o m s i x B a g a c e s u n i t s . O p e n s y m b o l s r e p r e s e n t r i m c o m p o s i t i o n s , w h i c h a r e j o i n e d w i t h c l o s e d s y m b o l s r e p r e s e n t i n g t h e c o r e c o m p o s i t i o n o f t h e s a m e g r a i n . T h e t w o h i g h l i g h t e d r i m - c o r e p a i r s m a r k e d “ a ” a n d “ b ” a r e d e t a i l e d i n F i g u r e 3 . 2 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 x i F i g u r e 3 . 7 . C o m p o s i t e p h o t o g r a p h o f f a u l t e d p o r t i o n o f B a r b u d a l C a n a l s e q u e n c e . T h e s e c t i o n e x p o s e d a b o v e w a t e r i n t h e c a n a l i s o n t h e o r d e r o f 2 - 4 m i n h e i g h t . T h e s e c t i o n o n t h e l e f t s i d e o f t h e p h o t o , w h i c h i s m a r k e d “ U n i t 2 , ” i s d i s c u s s e d l a t e r i n t h e t e x t . P h o t o g r a p h s c o u r t e s y o f W a l d o T a y l o r , I n s t i t u t o C o s t a r r i c e n s e d e E l e c t r i c i d a d ( I . C . E . ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 F i g u r e 3 . 8 . C o m p o s i t e s t r a t i g r a p h i c s e c t i o n o f t h e B a r b u d a l C a n a l s e q u e n c e . S a m p l e n u m b e r s a r e i d e n t i fi e d f o r e a c h o f t h e u n i t s i n t h e d e s c r i p t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 F i g u r e 3 . 9 . D e t a i l e d l o c a t i o n m a p f o r t h e B a r b u d a l C a n a l a r e a . B o u n d a r i e s f o r t o p o g r a p h i c q u a d r a n g l e s a r e i n d i c a t e d b y t i c k m a r k s o n t h e m a r g i n s o f t h e c o m p o s i t e m a p . C o n t o u r i n t e r v a l i s 2 0 m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5 F i g u r e 3 . 1 0 . P h o t o m i c r o g r a p h o f s a m p l e 0 1 0 6 2 9 - 2 e f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 i n t h i n s e c t i o n , s h o w i n g a g l o m e r o p o r p h y r i t i c c l o t i n a . c r o s s - p o l a r i z e d l i g h t ( X P L ) a n d b . p l a n e - p o l a r i z e d l i g h t ( P P L ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7 F i g u r e 3 . 1 1 . P l o t s o f w t . % a . T i 0 2 a n d b . K 2 0 v e r s u s w t . % S i 0 2 , a n d c . T h a n d ( 1 . L a v e r s u s w t . % T i 0 2 f o r B a r b u d a l C a n a l s a m p l e s . S a m p l e s f r o m t h e P a p a g a y o T u f f a n d T a j o P e l o n T u f f a r e s h o w n i n a . a n d t h e r a n g e s f o r t h e s e s a m p l e s a r e i n d i c a t e d b y t h e b l u e ( P a p a g a y o ) a n d p i n k ( T a j o P e l o n ) s h a d e d a r e a s i n b - d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 9 F i g u r e 3 . 1 2 . P h o t o g r a p h o f c o n t a c t b e t w e e n U n i t 2 a n d U n i t 3 i n t h e B a r b u d a l C a n a l . T h e w a l l o f t h e c a n a l i s a p p r o x i m a t e l y 3 m h i g h i n t h i s p i c t u r e . P h o t o g r a p h c o u r t e s y o f W a l d o T a y l o r , I n s t i t u t o C o s t a r r i c e n s e d e E l e c t r i c i d a d ( I . C . E . ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1 F i g u r e 3 . 1 3 . a . P h o t o m i c r o g r a p h o f a r e s o r b e d p l a g i o c l a s e g r a i n i n s a m p l e 0 2 0 7 0 3 - 3 f , t y p i c a l o f B a r b u d a l C a n a l U n i t 2 p u m i c e f r a g m e n t s . P h o t o g r a p h i s i n X P L a n d t h e r e s o r b e d b o u n d a r y o f t h e p h e n o c r y s t i s o u t l i n e d i n r e d . b . P h o t o m i c r o g r a p h o f q u a r t z g r a i n f r o m T a j o P e l o n s a m p l e 0 2 0 7 0 3 - 1 c , s h o w n i n X P L . N o t e t h e l a r g e e x t e n s i v e r e s o r p t i o n a n d e m b a y m e n t s a l o n g t h e e d g e s o f t h e c r y s t a l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 F i g u r e 3 . 1 4 . a . P l o t o f w t . % C a 0 v s . E u / E u * v a l u e s f o r B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 a n d T a j o P e l o n s a m p l e s , w h e r e E u / E u * i n d i c a t e s t h e r e l a t i v e s i z e o f t h e e u r o p i u m a n o m a l y ( s e e t e x t ) . N o t i c e t h e r a n g e o f E u / E u * v a l u e s f o r U n i t 1 s a m p l e s c o m p a r e d t o t h o s e o f T a j o P e l o n s a m p l e s , a s w e l l a s t h e g e n e r a l p o s i t i v e c o r r e l a t i o n b e t w e e n C a 0 c o n t e n t a n d E u / E u * . b . C h o n d r i t e - n o r r n a l i z e d R E E p l o t f o r B a r b u d a l C a n a U n i t 1 a n d T a j o P e l o n s a m p l e s . N o t i c e t h a t t w o s a m p l e s f r o m U n i t 1 h a v e s l i g h t l y e l e v a t e d R E E p a t t e r n s c o m p a r e d t o o t h e r U n i t 1 ( a n d T a j o P e l o n ) s a m p l e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 F i g u r e 3 . 1 5 . C h o n d r i t e - n o r m a l i z e d R E E p l o t f o r B a r b u d a l C a n a l U n i t 3 s a m p l e s , p l o t t e d a g a i n s t t h e r a n g e f o r a l l o t h e r B a r b u d a l C a n a l s a m p l e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 6 x i i F i g u r e 3 . 1 6 . P h o t o g r a p h o f s e c t i o n e x p o s e d a t t h e f a r S E e x t e n t o f t h e B a r b u d a l C a n a l . T h e b l o c k y u p p e r t u f f i s U n i t 4 , w h i c h o v e r l i e s a t l e a s t t w o w e a t h e r e d u n i t s , e a c h w i t h a r e d d i s h o x i d i z e d l a y e r a t t h e t o p . T h e u p p e r c o n t a c t o f t h e l o w e r m o s t u n i t i n t h e b a c k g r o u n d i s u n c e r t a i n a n d m a y b e a g r a d a t i o n a l c o n t a c t t h r o u g h t h e w e a t h e r i n g p r o fi l e , r e p r e s e n t e d b y t h e l o w e r p a l e o s o l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 6 F i g u r e 3 . 1 7 . C h o n d r i t e - n o r m a l i z e d R E E p l o t f o r B a r b u d a l C a n a l U n i t 4 s a m p l e s , p l o t t e d a g a i n s t t h e r a n g e f o r a l l o t h e r B a r b u d a l C a n a l s a m p l e s . N o t e t h e t w o s a m p l e s w i t h e l e v a t e d R E E p a t t e r n s a n d n e g a t i v e C e - a n o m a l i e s ( s e e s e c t i o n 2 . 5 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 8 F i g u r e 3 . 1 8 . P h o t o g r a p h o f G u a r d i a o u t c r o p s h o w i n g t h e i n f e r r e d c o n t a c t b e t w e e n t h e l o w e r a n d u p p e r G u a r d i a T u f f s . N o t e t h e h a m m e r f o r s c a l e , w h i c h i s r e s t i n g o n a f a u l t e x p o s e d i n t h e l o w e r u n i t , j u s t b e l o w a p a l e o s o l t h a t s e p a r a t e s t h e u n i t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 0 F i g u r e 3 . 1 9 . P h o t o m i c r o g r a p h s o f a p u m i c e f r a g m e n t ( 0 2 0 7 1 0 - 2 0 ) f r o m t h e u p p e r G u a r d i a t u f f , s h o w n i n a . X P L a n d b . P P L . R e d a r r o w s p o i n t t o s e v e r a l p l a g i o c l a s e m i c r o p h e n o c r y s t s s c a t t e r e d t h r o u g h o u t m a t r i x g l a s s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 F i g u r e 3 . 2 0 . P l o t s o f a . w t . % T i 0 2 v e r s u s w t . % K 2 0 a n d b . T h v e r s u s Z r f o r u p p e r a n d l o w e r G u a r d i a u n i t s , p l o t t e d w i t h r a n g e s f o r P a p a g a y o ( b l u e ) a n d H a c i e n d a C i r u e l a s ( p u r p l e ) p u m i c e s a m p l e s . S a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 a r e a l s o p l o t t e d f o r r e f e r e n c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3 F i g u r e 3 . 2 1 . P h o t o m i c r o g r a p h s ( X P L ) s h o w i n g t r a v e r s e l o c a t i o n s a n d c o r r e s p o n d i n g p l o t s o f c o m p o s i t i o n a l v a r i a t i o n s i n t h e t w o p l a g i o c l a s e g r a i n s h i g h l i g h t e d i n F i g u r e 3 . 6 ( “ a ” a n d “ b ” l a b e l s ) . B o t h g r a i n s a r e i n s a m p l e 9 9 0 7 2 1 - 3 i f r o m t h e l o w e r G u a r d i a u n i t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5 F i g u r e 3 . 2 2 . P l o t s o f a . w t . % T i 0 2 v e r s u s w t . % M g O a n d b . T h v e r s u s R b f o r u p p e r a n d l o w e r G u a r d i a p u m i c e f r a g m e n t s , R i o C o l o r a d o s a m p l e s f r o m K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) , a n d t h e r a n g e o f v a l u e s f o r P a p a g a y o s a m p l e s ( S h a d e d b l u e fi e l d ) . N o t e i n ( a . ) t h a t K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) r e p o r t e d m a j o r e l e m e n t c o m p o s i t i o n s f o r t w o o f t h e t h r e e s a m p l e s . c . C h o n d r i t e - n o r r n a l i z e d R E E p l o t f o r G u a r d i a s a m p l e s a n d R i o C o l o r a d o s a m p l e s r e p o r t e d b y K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) . N o t e t h e s i m i l a r i t y b e t w e e n G u a r d i a a n d R i o C o l o r a d o s a m p l e s , w i t h s m a l l d i f f e r e n c e s i n n o r m a l i z e d M R E E c o n c e n t r a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 7 F i g u r e 3 . 2 3 . P h o t o g r a p h o f t h e H a c i e n d a C i r u e l a s o u t c r o p , d e m a r C a t i n g t h e u p p e r a n d l o w e r u n i t s , a s w e l l a s t h e r e w o r k e d “ s a n d w i c h ” h o r i z o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 8 F i g u r e 3 . 2 4 . P l o t s o f a . w t . % N a 2 0 , b . N b , c . H f , a n d d . U v e r s u s w t . % S i 0 2 f o r H a c i e n d a C i r u e l a s a n d u p p e r G u a r d i a p u m i c e s a m p l e s . R a n g e s o f v a l u e s f o r p u m i c e s a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 a n d t h e P a p a g a y o T u f f a r e a l s o i n d i c a t e d b y t h e p u n k a n d b l u e s h a d e d r e g i o n s , r e s p e c t i v e l y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1 x i i i F i g u r e 3 . 2 5 . P l o t s o f a . w t . % S i 0 2 v e r s u s w t . % T i 0 2 , b . w t . % F e O v e r s u s w t . % C a 0 , 0 . w t . % M g O v e r s u s w t . % T i 0 2 , a n d d . w t . % K 2 0 v e r s u s w t . % C a 0 f o r m a t r i x g l a s s i n s a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 , u p p e r a n d l o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s , a n d u p p e r G u a r d i a . P l o t t e d o x i d e v a l u e s a r e r e c a l c u l a t e d t o 1 0 0 % a n h y d r o u s . S y m b o l s r e p r e s e n t r e p l i c a t e a n a l y s e s f o r m a t r i x g l a s s i n t h e s a m e s a m p l e f r o m t h e r e s p e c t i v e u n i t . ( S a m p l e n u m b e r s a r e g i v e n i n t h e t e x t . ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2 F i g u r e 3 . 2 6 . P h o t o g r a p h s f r o m t h e T a j o P e l o n q u a r r y . a . E a s t w a l l o f t h e q u a r r y , e x p o s i n g a p p r o x i m a t e l y 1 4 m o f s e c t i o n ( G u i l l e r m o A l v a r a d o f o r s c a l e . ) b . L a r g e , a n g u l a r , w h i t e p u m i c e f r a g m e n t f r o m t h e m i d d l e t o l o w e r p o r t i o n o f t h e T a j o P e l é n a s h fl o w t u f f ( p o c k e t k n i f e f o r s c a l e ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 4 F i g u r e 3 . 2 7 . G e n e r a l i z e d s t r a t i g r a p h i c s e c t i o n f o r t h e T a j o P e l é n q u a r r y , s u m m a r i z i n g t h e m a j o r l i t h o l o g i c f e a t u r e s o f t h e w e s t e r n a n d e a s t e r n w a l l s o f t h e q u a r r y . N o t e t h e s a m p l e n u m b e r s g i v e n a t c o r r e s p o n d i n g l o c a t i o n s o n t h e r i g h t - h a n d s i d e o f t h e s e c t i o n . T h e a r r o w i n d i c a t e s t h e l o c a t i o n o f l a r g e p u m i c e fi a g m e n t s f o r w h i c h t h i n s e c t i o n s w e r e m a d e ( O 2 0 7 0 3 - l a - c ) . 0 n t h e l e f t - h a n d s i d e o f t h e d i a g r a m a r e v a l u e s f o r w t . % S i 0 2 , w t . % C a 0 , a n d c o n c e n t r a t i o n o f Z r ( p p m ) i n p u m i c e f r a g m e n t s , p l o t t e d a g a i n s t t h e i r r e l a t i v e s t r a t i g r a p h i c p o s i t i o n o n t h e v e r t i c a l a x i s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5 F i g u r e 3 . 2 8 . C h o n d r i t e - n o r m a l i z e d R E E p l o t f o r T a j o P e l o n s a m p l e s . T a j o P e l o n s a m p l e s a r e p l o t t e d w i t h t h e r a n g e o f v a l u e s f o r p u m i c e s a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 a n d U n i t 4 , u p p e r a n d l o w e r G u a r d i a , u p p e r a n d l o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s , P a n d e A z u c a r , a n d P a p a g a y o . ( S e e t e x t f o r d i s c u s s i o n . ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 7 F i g u r e 3 . 2 9 . P l o t s o f a . T h a n d b . w t . % K 2 0 v e r s u s w t . % T i 0 2 f o r u n a s s i g n e d s a m p l e s . A l l B a g a c e s s a m p l e s a r e p l o t t e d i n t h e u p p e r d i a g r a m ( a . ) a n d s e l e c t e d s a m p l e s a r e p l o t t e d i n t h e l o w e r d i a g r a m ( b . ) . N o t e t h e i n s e t d i a g r a m o n ( b . ) , s h o w i n g a p l o t o f w t . % M g 0 v e r s u s w t . % S i 0 2 i n p u m i c e s a m p l e s f r o m u p p e r a n d l o w e r G u a r d i a , t h e R i o C o l o r a d o T u f f o f K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) , a n d u n a s s i g n e d s a m p l e s 9 9 0 7 2 0 - 5 b a n d 9 9 0 7 2 0 - 7 . . . 6 9 F i g u r e 3 . 3 0 . P l o t s o f a . S r a n d b . L a v e r s u s w t . % S i 0 2 f o r u n a s s i g n e d s a m p l e s 0 1 0 6 2 9 - 1 5 a n d 0 1 0 6 2 9 - 1 6 w i t h r a n g e s f o r P a p a g a y o ( b l u e ) a n d H a c i e n d a C i r u e l a s ( p u r p l e ) s a m p l e s . 0 . C h o n d r i t e - n o r m a l i z e d R E E p l o t f o r t h e s a m e s a m p l e s . N o t e t h e c l o s e l y o v e r l a p p i n g R E E p a t t e r n s f o r H a c i e n d a C i r u e l a s a n d P a p a g a y o s a m p l e s a n d t h e r e l a t i v e R E E e n r i c h m e n t s a n d n e g a t i v e C e - a n o m a l i e s f o r t h e t w o u n a s s i g n e d s a m p l e s ( s e e s e c t i o n 2 . 5 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2 F i g u r e 3 . 3 1 . P h o t o m i c r o g r a p h s ( P P L ) o f w h o l e r o c k s a m p l e s f o r u n a s s i g n e d s a m p l e s a . 0 1 0 6 2 9 - 1 5 a n d b . 0 1 0 6 2 9 - 1 6 . N o t e t h e m i n g l e d t e x t u r e s i n t h e c e n t r a l a r e a s o f e a c h p h o t o g r a p h , w h i c h a r e p u m i c e f r a g m e n t s i n c l u d e d i n e a c h o f t h e w h o l e r o c k t h i n s e c t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3 F i g u r e 3 . 3 2 . S u m m a r y d i a g r a m o f B a g a c e s u n i t s . S y m b o l s f o r e a c h u n i t a r e t h o s e u s e d t h r o u g h o u t t h e d i s s e r t a t i o n . I n d i v i d u a l u n i t s a r e l a b e l e d b y n u m b e r s 1 t h r o u g h 1 0 . F C = f r a c t i o n a l c r y s t a l l i z a t i o n . S e e t e x t f o r f u r t h e r e x p l a n a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 5 x i v F i g u r e 3 . 3 3 . C h o n d r i t e - n o r m a l i z e d R E E p l o t f o r p u m i c e f r a g m e n t s f r o m u p p e r G u a r d i a , a n d B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 , p l o t t e d w i t h t h r e e R i o C o l o r a d o T u f f s a m p l e s f r o m K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 6 F i g u r e 3 . 3 4 . P l o t s o f w t . % m a j o r e l e m e n t o x i d e s v e r s u s w t . % S i 0 2 f o r B a r b u d a l C a n a l U n i t 2 a n d T a j o P e l é n s a m p l e s . T h e U n i t 2 s a m p l e s e n c l o s e d b y t h e d a s h e d l i n e i n ( g . ) a r e d i s c u s s e d i n t h e t e x t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 0 F i g u r e 4 . 1 . L o c a t i o n m a p f o r o u t c r o p s o f t h e P a p a g a y o T u f f . I n d i v i d u a l o u t c r o p l o c a t i o n s a r e m a r k e d b y s t a r s . T h e m a i n P a p a g a y o o u t c r o p i s l o c a t e d o n B a h i a C u l e b r a , w h i c h i s p a r t o f t h e G o l f o d e P a p a g a y o . T h e A g u a c a l i e n t e o u t c r o p s o c c u r a s r o c k p a v e m e n t a l o n g t h e s a m e d i r t r o a d n e a r t h e t o w n o f A g u a c a l i e n t e , a b o u t 5 k m s o u t h e a s t o f t h e t o w n o f B a g a c e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 7 F i g u r e 4 . 2 . O u t c r o p p h o t o g r a p h s f r o m t h e m a i n P a p a g a y o e x p o s u r e o n B a h i a C u l e b r a . T h e t u f f s h o w s o v e r a l l m o d e r a t e w e l d i n g t h r o u g h o u t t h e s e c t i o n a n d r a n g e s i n c o l o r f r o m b r o w n ( a . ) t o g r a y ( b ) i r r e s p e c t i v e o f s t r a t i g r a p h i c p o s i t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 8 F i g u r e 4 . 3 . M i n i m u m v o l u m e e s t i m a t e f o r t h e P a p a g a y o t u f f b a s e d o n a s i m p l e w e d g e g e o m e t r y , w h e r e v o l u m e = ( 2 x A + C ) * B * H / 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 0 F i g u r e 4 . 4 . M a j o r e l e m e n t o x i d e s p l o t t e d a g a i n s t S i 0 2 f o r a l l P a p a g a y o p u m i c e s a m p l e s . O p e n s q u a r e s r e p r e s e n t s a m p l e s t a k e n f r o m t h e 2 2 - m s e c t i o n o f t h e m a i n P a p a g a y o o u t c r o p i n 2 0 0 1 . F i l l e d s q u a r e s r e p r e s e n t s a m p l e s c o l l e c t e d i n 2 0 0 4 f r o m a n a d d i t i o n a l 1 - m s e c t i o n o n t o p o f t h e m a i n 2 2 - m P a p a g a y o s e c t i o n . O p e n c i r c l e s r e p r e s e n t s a m p l e s f r o m t h e A g u a c a l i e n t e o u t c r o p 5 0 k m t o t h e S E o f t h e P a p a g a y o o u t c r o p . N o t e t h a t t h r e e s a m p l e s i d e n t i fi e d i n B ( 0 1 0 6 2 8 - 3 c , 0 1 0 6 2 8 - 3 e , a n d 0 4 0 7 0 5 - 4 d ) t h a t d i v e r g e f r o m t r e n d s i n s e v e r a l o f t h e p l o t s . T h e s e s a m p l e s a r e d i s c u s s e d i n s e c t i o n s 4 . 4 a n d 4 . 9 . 5 . . . . . . . . . . . . . . . 9 3 F i g u r e 4 . 5 . S e l e c t t r a c e e l e m e n t s p l o t t e d a g a i n s t S i 0 2 f o r a l l P a p a g a y o p u m i c e s a m p l e s . S y m b o l s a r e a s i n F i g u r e 4 . 4 . N o t e t h a t t h r e e s a m p l e s i d e n t i fi e d i n ( h . ) ( 0 1 0 6 2 8 - 3 c , 0 1 0 6 2 8 - 3 e , a n d 0 4 0 7 0 5 - 4 d ) t h a t d i v e r g e f r o m t r e n d s i n s e v e r a l o f t h e p l o t s . T h e s e s a m p l e s a r e d i s c u s s e d i n s e c t i o n s 4 . 4 a n d 4 . 9 . 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4 F i g u r e 4 . 6 . C h o n d r i t e - n o r m a l i z e d r a r e e a r t h e l e m e n t ( R E E ) p l o t s h o w i n g a n o m a l o u s R E E p a t t e r n s f o r s a m p l e s 0 1 0 6 2 8 - 3 c , 0 1 0 6 2 8 - 3 e , a n d 0 4 0 7 0 5 - 4 d . T h e s h a d e d fi e l d s h o w s t h e r a n g e o f R E E S f o r a l l o t h e r ( n = 3 3 ) P a p a g a y o s a m p l e s . N o t i c e t h e p o s i t i v e e u r o p i u m a n o m a l y f o r s a m p l e 0 1 0 6 2 8 - 3 c . A l l o t h e r P a p a g a y o s a m p l e s s h o w a S l i g h t t o m o d e r a t e n e g a t i v e e u r o p i u m a n o m a l y ( s e e F i g u r e 4 . 7 a n d t e x t f o r d i s c u s s i o n ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 5 F i g u r e 4 . 7 . P l o t o f E u / E u * v s . S i 0 2 f o r a l l P a p a g a y o s a m p l e s . N o t i c e t h a t s a m p l e 0 1 0 6 2 8 - 3 c h a s a p o s i t i v e E u r o p i u m a n o m a l y a n d 0 1 0 6 2 8 - 3 e h a s n o E u r o p i u m a n o m a l y , w h i l e a l l o t h e r s a m p l e s h a v e a s l i g h t t o m o d e r a t e n e g a t i v e a n o m a l y . T h e i n s e t d i a g r a m s h o w s t h e r a n g e o f t h e e u r o p i u m a n o m a l i e s g r a p h i c a l l y f o r 0 1 0 6 2 8 - 3 c ( E u / E u * ~ 1 . 2 ) , 0 1 0 6 2 8 - 3 m ( E u / E u * ~ O . 8 5 ) a n d 0 4 0 7 0 5 - 2 b ( E u / E u * ~ 0 6 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 7 X V F i g u r e 4 . 8 . P l a n e - p o l a r i z e d l i g h t p h o t o g r a p h o f g l a s s i n s a m p l e 0 1 0 6 2 8 - 3 m . N o t e t h e s c a l e o f m i n g l i n g v i s i b l e i n b a n d s o f l i g h t a n d d a r k b r o w n g l a s s . C o m p o s i t i o n o f g l a s s i n w t . % S i 0 2 i s g i v e n f o r t h r e e m i c r o p r o b e l o c a t i o n s i n g l a s s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 8 F i g u r e 4 . 9 . S c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o s c o p e b a c k s e a t t e r i m a g e o f g l a s s i n t h i n s e c t i o n o f s a m p l e 0 2 0 7 0 2 - 4 a . D i f f e r e n c e s i n s h a d e r e p r e s e n t d i f f e r e n c e s i n g l a s s c o m p o s i t i o n . N o t i c e s e v e r a l b r i g h t s p o t s i n t h e d a r k e r a r e a s . T h e s e m a y b e m i c r o p h e n o c r y s t s , a l t h o u g h t h e y a r e n o t o b s e r v e d u s i n g t r a n s m i t t e d o r r e fl e c t e d l i g h t m i c r o s c o p y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 8 F i g u r e 4 . 1 0 . D i s e q u i l i b r i u m t e x t u r e s i n p h e n o c r y s t s . a . P l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t f r o m 0 1 0 6 2 8 - 3 k d i s p l a y i n g a r e s o r b e d r i m w i t h o v e r g r o w t h . b . P l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t f r o m 0 4 0 7 0 5 - 5 0 i n c r o s s - p o l a r i z e d l i g h t ( l e f t ) a n d p l a n e - p o l a r i z e d l i g h t ( r i g h t ) w i t h s i e v e t e x t u r e . A r r o w s i n d i c a t e i n c l u s i o n s o f b r o w n g l a s s a l o n g c r y t a l l o g r a p h i c a l l y - c o n t r o l l e d v o i d s . c . C P X p h e n o c r y s t f r o m 0 1 0 6 2 8 - 3 h w i t h s i e v e d c o r e a n d n u m e r o u s e m b a y m e n t s . d . S m a l l , p a r t i a l l y r e s o r b e d C P X p h e n o c r y s t f r o m 0 1 0 6 2 8 - 3 m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 0 F i g u r e 4 . 1 1 . P l o t s o f a . C a 0 , b . M g 0 , c . S i 0 2 , a n d d . T i 0 2 v e r s u s b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t f o r a l l g l a s s m i c r o p r o b e a n a l y s e s f o r t h e P a p a g a y o s a m p l e s . N o t e t h a t s e v e r a l s a m p l e s h a v e g l a s s c o m p o s i t i o n s t h a t s p a n n e a r l y t h e e n t i r e r a n g e f o u n d a c r o s s a l l t h e s a m p l e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 2 F i g u r e 4 . 1 2 . P l o t s o f w t . % M g 0 v e r s u s w t . % S i 0 2 i n a . w h o l e r o c k s a m p l e s a n d b . g r o u n d m a s s g l a s s a n d w t . % C a 0 v e r s u s w t . % S i 0 2 i n 0 . w h o l e r o c k s a m p l e s a n d d . g r o u n d m a s s g l a s s . L i n e a r t r e n d s i n w h o l e r o c k a n d g l a s s a n a l y s e s c o v e r a s i m i l a r 1 0 w t . % r a n g e i n S i 0 2 , > l . 5 w t . % r a n g e i n M g O , a n d 4 w t . % r a n g e i n C a 0 . R e g r e s s i o n s l i n e s f o r b u l k r o c k a n d g l a s s t r e n d s h a v e s i m i l a r s l o p e s w i t h r 2 2 0 . 8 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 3 F i g u r e 4 . 1 3 . a . S i 0 2 v s . M g O i n g r o u n d m a s s g l a s s . A g a p o c c u r s a t a p p r o x i m a t e l y 6 9 w t . % S i 0 2 a n d 0 . 8 w t . % M g 0 . T h i s g a p r e v e a l s a b i m o d a l d i s t r i b u t i o n o f g l a s s c o m p o s i t i o n s s h o w n i n h i s t o g r a m s f o r b . w t . % S i 0 2 a n d 0 . w t . % M g O i n g l a s s a n a l y s e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 4 F i g u r e 4 . 1 4 . R i m a n d c o r e c o m p o s i t i o n s i n w t . % a n o r t h i t e ( C a 0 / C a 0 + N a 2 0 + K 2 O * 1 0 0 ) f o r p l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t s p l o t t e d a g a i n s t i n c r e a s i n g b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t i n p u m i c e f r a g m e n t s ( w t . % S i 0 2 i s g i v e n i n p a r e n t h e s e s n e x t t o s a m p l e n a m e ) . L i n e s c o n n e c t c o r e / r i m c o m p o s i t i o n s o f s i n g l e g r a i n s . N o t e t h e n o r m a l a n d r e v e r s e z o n i n g p r e v a l e n t i n c r y s t a l s a c r o s s t h e c o m p o s i t i o n a l r a n g e o f t h e s a m p l e s . S o m e o f t h e m o s t c a l c i c r i m s a r e f o u n d i n p h e n o c r y s t s w i t h i n t h e m o s t S i l i c i c b u l k r o c k c o m p o s i t i o n s ( s e e F i g u r e 4 . 2 0 ) . T h e d a s h e d v e r t i c a l l i n e s e p a r a t e s h i g h - C a O a n d l o w - C a O r i m s o b s e r v e d i n F i g u r e 4 . 1 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 6 x v i F i g u r e 4 . 1 5 . P l a g i o c l a s e C a 0 c o n t e n t p l o t t e d a g a i n s t b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t . a . C o r e c o m p o s i t i o n s ( fi l l e d t r i a n g l e s ) a n d i n t e r m e d i a t e z o n e s ( o p e n p o l y g o n s ) . b . R i m c o m p o s i t i o n s ( o p e n t r i a n g l e s ) . A l t h o u g h c o r e s a n d i n t e r m e d i a t e z o n e s ( a . ) s h o w a r a n g e o f c o m p o s i t i o n s , r i m s ( b ) c l e a r l y s h o w a b i m o d a l d i s t r i b u t i o n w i t h a v e r a g e s o f a b o u t 1 2 . 5 a n d 8 . 9 w t . % C a O . T h e v e r t i c a l d a s h e d l i n e i n ( b . ) r e p r e s e n t s t h e d i v i s i o n b e t w e e n h i g h - A n ( > A n 6 0 ) a n d l o w - A n ( < A n 6 0 ) r i m s , p l o t t e d a r b i t r a r i l y a t 1 0 w t . % C a 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 8 F i g u r e 4 . 1 6 . P l o t s o f o r t h o p y r o x e n e c o m p o s i t i o n s . M g # f o r c o r e s ( fi l l e d c r o s s e s ) a n d r i m s ( w h e r e a n a l y z e d , o p e n c r o s s e s ) p l o t t e d a g a i n s t a . i n c r e a s i n g b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t a n d b . w t . % F e 0 i n p h e n o c r y s t . L i n e s c o n n e c t c o r e / r i m c o m p o s i t i o n s f o r s i n g l e g r a i n s . A l t h o u g h t h e s a m p l e s i z e i s l i m i t e d , t h e r e i s a g a p a t M g # ~ 6 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 9 F i g u r e 4 . 1 7 . P l o t s o f c l i n o p y r o x e n e c o m p o s i t i o n s . M g # f o r c o r e s ( fi l l e d d i a m o n d s ) a n d r i m s ( w h e r e a n a l y z e d , o p e n d i a m o n d s ) p l o t t e d a g a i n s t a . i n c r e a s i n g b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t a n d b . w t . % F e 0 i n p h e n o c r y s t . L i n e s c o n n e c t c o r e / r i m c o m p o s i t i o n s f o r s i n g l e g r a i n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 0 F i g u r e 4 . 1 8 . T i t a n o m a g n e t i t e a n a l y s e s p l o t t e d a s w t . % a . M n O , b . F e O , c . T i 0 2 , a n d d . A 1 2 0 3 v e r s u s w t . % M g 0 . T h e r e a r e t w o p o p u l a t i o n s o f p h e n o c r y s t s ; a l o w - M g p o p u l a t i o n a r o u n d 2 w t . % M g O a n d a h i g h - M g p o p u l a t i o n a r o u n d 3 w t . % M g 0 . . . . . . . . . 1 1 2 F i g u r e 4 . 1 9 . C u m u l a t i v e f r e q u e n c y d i a g r a m s f o r a . S r / B a a n d b . N d / T h f o r a l l P a p a g a y o s a m p l e s . I n t h e c a s e o f a n i d e a l i z e d , r e l a t i v e l y h o m o g e n e o u s m a g m a , a s u i t e o f r a n d o m s a m p l e s w o u l d b e e x p e c t e d t o h a v e a n o r m a l d i s t r i b u t i o n o f t r a c e e l e m e n t r a t i o s , p r o d u c i n g a r e l a t i v e l y l i n e a r t r e n d a b o u t t h e m e a n . T h e s t r a i g h t , s l o p i n g l i n e r e p r e s e n t s t h e m e a n f o r t h e d i s t r i b u t i o n w h i l e t h e b o u n d i n g c u r v e s r e p r e s e n t t h e 9 5 % c o n fi d e n c e i n t e r v a l f o r a n o r m a l d i s t r i b u t i o n . P - v a l u e s f o r r a t i o s a r e < 0 . 0 0 5 , i n d i c a t i n g t h e s a m p l e s d o n o t r e p r e s e n t a n o r m a l d i s t r i b u t i o n . N o t i c e t h e g a p s i n e a c h o f t h e a r r a y s , r o u g h l y s e p a r a t i n g t r e n d s b e t w e e n h i g h - s i l i c a ( > 6 8 w t . % S i 0 2 ) a n d l o w - s i l i c a ( < 6 8 % S i 0 2 ) s a m p l e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 8 F i g u r e 4 . 2 0 . C a O ( w t . % ) o f g r o u n d m a s s g l a s s ( o p e n s q u a r e s ) a n d a . p l a g i o c l a s e r i m s ( o p e n t r i a n g l e s ) a n d b . p l a g i o c l a s e c o r e s a n d i n t e r m e d i a t e z o n e s ( fi l l e d t r i a n g l e s ) p l o t t e d a g a i n s t b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t o n t h e v e r t i c a l a x i s . S a m p l e s w i t h b o t h l o w - a n d h i g h - C a p l a g i o c l a s e r i m s t e n d t o h a v e t h e w i d e s t r a n g e i n m a t r i x g l a s s C a 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 0 F i g u r e 4 . 2 1 . M g O c o n t e n t o f g l a s s a n d t i t a n o m a g n e t i t e a n d M g # o f O P X p l o t t e d a g a i n s t i n c r e a s i n g b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t . O p e n s q u a r e s r e p r e s e n t g r o u n d m a s s g l a s s , t h i n c r o s s e s r e p r e s e n t t i t a n o m a g n e t i t e g r a i n s , o p e n c r o s s e s r e p r e s e n t O P X r i m s a n d fi l l e d c r o s s e s r e p r e s e n t O P X c o r e s . S a m p l e s w i t h l o w - M g t i t a n o m a g n e t i t e g r a i n s a n d l o w - M g # O P X g r a i n s a r e a l w a y s f o u n d i n s a m p l e s t h a t h a v e l o w - M g O g l a s s . N o t e t h a t t h e r e v e r s e c a s e i s a l s o t r u e , t h a t h i g h - M g t i t a n o m a g n e t i t e g r a i n s a r e f o u n d i n s a m p l e s w i t h h i g h - M g # O P X , a l t h o u g h g l a s s w a s n o t a n a l y z e d i n s o m e o f t h e s a m p l e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 2 x v i i F i g u r e 4 . 2 2 . P l o t o f L a ( p p m ) v e r s u s w t . % S i 0 2 i n P a p a g a y o p u m i c e s a m p l e s ( n = 3 3 , fi l l e d b l u e s q u a r e s ) . F i l l e d r e d s t a r s r e p r e s e n t P V A e n d m e m b e r s . N o t i c e t h a t t w o h i g h - s i l i c a e n d m e m b e r s a r e r e q u i r e d t o e x p l a i n t r a c e e l e m e n t v a r i a t i o n a m o n g t h e s a m p l e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 6 F i g u r e 4 . 2 3 . S c a t t e r p l o t s h o w i n g P a p a g a y o s a m p l e s i n t e r m s o f r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f t h e t h r e e e n d m e m b e r s i d e n t i fi e d b y P V A . S a m p l e s a r e c o l o r - c o d e d b y a r b i t r a r y d i v i s i o n s i n s i l i c a c o n t e n t . B l u e s q u a r e s a r e l o w - s i l i c a s a m p l e s ( 6 0 - 6 3 % S i 0 2 ) , g r e e n s q u a r e s a r e i n t e r m e d i a t e s a m p l e s ( 6 3 - 6 6 % S i 0 2 ) , a n d r e d s q u a r e s a r e h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( 6 7 - 7 1 % S i 0 2 ) . T w o t r e n d s a r e i d e n t i fi e d a m o n g t h e s a m p l e s a n d m a r k e d a s t r e n d s “ a ” a n d “ b ” ( s e e t e x t f o r d i s c u s s i o n ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 7 F i g u r e 4 . 2 4 . T e r n a r y d i a g r a m S h o w i n g P a p a g a y o s a m p l e s i n t e r m s o f r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f t h e t h r e e e n d m e m b e r s i d e n t i fi e d b y P V A . S y m b o l s a r e t h e s a m e a s i n F i g u r e 4 . 2 3 . C o m p a r e d t o F i g u r e 4 . 2 3 , t h e t e r n a r y p l o t c l e a r l y s h o w s t h r e e s a m p l e s t h a t r e p r e s e n t m o r e e x t r e m e c o m p o s i t i o n s a n d e x e r t g r e a t e r c o n t r o l o n t h e c o m p o s i t i o n o f P V A e n d m e m b e r s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 9 F i g u r e 4 . 2 5 . D i a g r a m s o f m i x i n g t e s t s u s i n g t r a c e e l e m e n t r a t i o s a . S r / Z r v s . H f / Y b a n d c . B a / L a v s . S m / U a f t e r L a n g m u i r e t a l . ( 1 9 7 8 ) . A s i n F i g u r e 4 . 2 2 , s t a r s r e p r e s e n t P V A e n d m e m b e r s . S o l i d l i n e s r e p r e s e n t m i x i n g c u r v e s b e t w e e n e n d m e m b e r s i n 2 0 % i n c r e m e n t s . N o t e t h a t v a r i a t i o n t o w a r d t h e E M I / E M 3 e n d s o f t h e c u r v e s c a u s e s t h e s a m p l e s t o p l o t b e t w e e n o r a l o n g o n e o f t h e t w o c u r v e s , r a t h e r t h a n a l o n g o n e t i g h t c u r v e . C o m p a n i o n p l o t s u s i n g r a t i o s o f d e n o m i n a t o r s o n t h e v e r t i c a l a x i s a r e s h o w n i n b . Z r / Y b v s . H f / Y b a n d d . L a / U v s . S m / U . S a m p l e s p l o t a l o n g o v e r l a p p i n g s t r a i g h t l i n e s , a s e x p e c t e d i n a m i x i n g s y s t e m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 4 F i g u r e 4 . 2 6 . M o d e l f o r t h e g e n e r a t i o n o f m i n g l e d p u m i c e s a m p l e s o f t h e P a p a g a y o T u f f . ( S e e t e x t f o r f u r t h e r e x p l a n a t i o n . ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 6 F i g u r e 4 . 2 7 . P l o t s o f w h o l e r o c k a . w t . % S i 0 2 , b . w t . % T i 0 2 , a n d c . S r ( p p m ) v e r s u s s t r a t i g r a p h i c p o s i t i o n o f s a m p l e i n t h e m a i n P a p a g a y o o u t c r o p . S y m b o l s a r e a s i n F i g u r e s 4 . 4 a n d 4 . 5 . D a s h e d v e r t i c a l l i n e s d i v i d e h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( r e d s q u a r e s i n F i g u r e s 4 . 2 3 a n d 4 . 2 4 ) f r o m t h e o t h e r s a m p l e s . T h e r e l a t i v e p o s i t i o n s o f t h e A g u a c a l i e n t e s a m p l e s ( o p e n c i r c l e s ) a r e u n k n o w n , a l t h o u g h i t i s i n f e r r e d t h a t t h e y a r e f r o m t h e m i d d l e o r u p p e r p a r t o f t h e t u f f ( s e e t e x t f o r d i s c u s s i o n ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 9 F i g u r e 4 . 2 8 . S c a t t e r p l o t s h o w i n g a l l P a p a g a y o s a m p l e s ( n = 3 6 , i n c l u d i n g t h r e e a n o m a l o u s s a m p l e s ) i n t e r m s o f r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f t h e t h r e e e n d m e m b e r s i d e n t i fi e d b y P V A . S a m p l e s a r e c o l o r - c o d e d b y a r b i t r a r y d i v i s i o n s i n s i l i c a c o n t e n t a s i n F i g u r e s 4 . 2 3 a n d 4 . 2 4 . B l u e s q u a r e s a r e l o w - s i l i c a s a m p l e s ( 6 0 - 6 3 % S i 0 2 ) , g r e e n s q u a r e s a r e i n t e r m e d i a t e s a m p l e s ( 6 3 - 6 6 % S i 0 2 ) , a n d r e d s q u a r e s a r e h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( 6 7 - 7 1 % S i 0 2 ) . T w o t r e n d s a r e i d e n t i fi e d a m o n g t h e s a m p l e s a n d m a r k e d a s t r e n d s “ a ” a n d “ b ” ( s e e t e x t f o r d i s c u s s i o n ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 4 x v i i i F i g u r e 4 . 2 9 . T e r n a r y d i a g r a m s h o w i n g a l l P a p a g a y o s a m p l e s i n t e r m s o f r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f t h e t h r e e e n d m e m b e r s i d e n t i fi e d b y P V A . S y m b o l s a r e t h e s a m e a s i n F i g u r e 4 . 2 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 5 F i g u r e 5 . 1 . L o c a t i o n m a p f o r o u t c r o p s o f t h e P a n d e A z fi c a r T u f f . T h e s o l i d r e d l i n e r e p r e s e n t s c o n t i n u o u s o u t c r o p o f t h e t u f f a l o n g t h e c a n a l . T h e d o t t e d p o r t i o n s o f t h e l i n e s h o w c o n t i n u a t i o n o f t h e c a n a l w i t h o u t o u t c r o p . F o r r e f e r e n c e , o u t c r o p l o c a t i o n s o f t h e P a p a g a y o T u f f a r e m a r k e d b y s t a r s . T h e t h r e e s t a r s c l o s e s t t o t h e c a n a l a r e t h e A g u a c a l i e n t e o u t c r o p s o f t h e P a p a g a y o T u f f . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 1 F i g u r e 5 . 2 . a . O u t c r o p a n d b . h a n d s a m p l e p h o t o g r a p h s o f t h e P a n d e A z u c a r T u f f . N o t i c e t h e d e n s e w e l d i n g a n d c o m p a c t i o n o f p u m i c e f r a g m e n t s i n b o t h p h o t o g r a p h s . T h e b l o c k i n p h o t o g r a p h B w a s r e m o v e d w i t h a s l e d g e h a m m e r a n d fi a m m e i n m a n y o f t h e s a m p l e s w e r e e x t r a c t e d u s i n g a d i a m o n d s a w i n t h e l a b o r a t o r y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 2 F i g u r e 5 . 3 . M a j o r e l e m e n t o x i d e s p l o t t e d a g a i n s t S i 0 2 f o r a l l P a n d e A z u c a r s a m p l e s ( fi l l e d y e l l o w c r o s s e s ) . P a p a g a y o s a m p l e s ( fi l l e d b l u e s q u a r e s ) a r e p l o t t e d f o r c o m p a r i s o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 4 F i g u r e 5 . 4 . S e l e c t t r a c e e l e m e n t s ( p p m ) p l o t t e d a g a i n s t w t . % S i 0 2 f o r a l l P a n d e A z u c a r s a m p l e s ( fi l l e d y e l l o w c r o s s e s ) a n d P a p a g a y o p u m i c e s a m p l e s ( fi l l e d b l u e s q u a r e s ) . 1 5 5 F i g u r e 5 . 5 . C h o n d r i t e - n o r m a l i z e d r a r e e a r t h e l e m e n t ( R E E ) p l o t s h o w i n g P a n d e A z u c a r t r e n d s . T h e s h a d e d b l u e fi e l d s h o w s t h e r a n g e o f a l l P a p a g a y o s a m p l e s ( n = 3 3 , e x c l u d i n g t h e t h r e e a n o m a l o u s s a m p l e s d i s c u s s e d i n C h a p t e r 4 ) . N o t e t h a t a l l P a n d e A z u c a r s a m p l e s p l o t w i t h i n t h e P a p a g a y o fi e l d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 7 F i g u r e 5 . 6 . P h o t o m i c r o g r a p h o f P a n d e A z u c a r s a m p l e 0 4 0 7 0 4 - 5 a i n p l a n e p o l a r i z e d l i g h t ( P P L ) , s h o w i n g l i g h t a n d d a r k b a n d o f b r o w n m a t r i x g l a s s . T h e t h r e e t r i a n g l e s p o i n t t o m i c r o p r o b e l o c a t i o n s a n d g i v e w t . % S i 0 2 ( fi r s t n u m b e r ) a n d w t . % C a 0 ( s e c o n d n u m b e r ) f r o m e a c h a n a l y s i s . T h e c i r c l e d r e g i o n i n t h e u p p e r l e f t c o m e r s h o w s a t y p i c a l P a n d e A z u c a r p l a g i o c l a s e m i c r o p h e n o c r y s t i n t h e m a t r i x . - A l s o n o t e t h e r e l a t i v e l y l o w p r o p o r t i o n o f v e s i c l e s , w h i c h a r e o f t e n e l o n g a t e w i t h a n g u l a r m a r g i n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 8 F i g u r e 5 . 7 . L a r g e g l o m e r o p o r p h y r i t i c c l o t f r o m P a n d e A z u c a r s a m p l e 0 4 0 7 0 4 - 5 a i n a . P P L a n d b . c r o s s p o l a r i z e d l i g h t ( X P L ) . P h e n o c r y s t s i n t h e c l o t s a r e p l a g i o c l a s e , O P X , C P X a n d o x i d e s . M o s t o f t h e v o i d s p a c e i n t h e s a m p l e o c c u r s i n t h e c l O t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 0 F i g u r e 5 . 8 . D i s e q u i l i b r i u m t e x t u r e s i n P a n d e A z u c a r p h e n o c r y s t s . a . P l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t f r o m 0 2 0 7 0 2 - 2 a i n P P L w i t h a w e l l - d e fi n e d a n d e x t e n s i v e l y c o r r o d e d c o r e . N o t e t h e C P X g r a i n a n d o t h e r i n c l u s i o n s i n t h e c o r e r e g i o n . b . T h e s a m e p l a g i o c l a s e g r a i n f r o m a . i n X P L . c . P l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t f r o m 0 4 0 7 0 4 - 6 ( s h o w n i n P P L o n t h e l e f t a n d X P L o n t h e r i g h t ) s h o w i n g s i m i l a r d i s s o l u t i o n i n t h e c o r e , a l t h o u g h o n l y a t i n y p o r t i o n o f t h e c o r e r e m a i n s , l e a v i n g a o u t e r s k e l e t a l g r a i n , d e m a r c a t e d b y t h e r e d l i n e i n t h e r i g h t - h a n d p h o t o g r a p h . d . C P X w i t h s e r r a t e , i r r e g u l a r r i m f r o m s a m p l e 0 4 0 7 0 4 - 5 c . A d j a c e n t O P X , C P X p l a g i o c l a s e ( p l a g ) a n d o x i d e ( o x ) g r a i n s a r e l a b e l e d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 2 x i x F i g u r e 5 . 9 . H i s t o g r a m s o f w t . % a . M g O , b . T i 0 2 , e . F e O , a n d f . C a 0 i n m a t r i x g l a s s , w i t h c o m p a n i o n p o t s f o r t h e s a m e o x i d e s p l o t t e d a g a i n s t w t . % S i 0 2 i n c . , d . , g . a n d h . , r e s p e c t i v e l y . A n a l y s e s f o r P a n d e A z u c a r g l a s s a r e r e p r e s e n t e d b y O p e n y e l l o w c r o s s e s a n d a n a l y s e s f o r P a p a g a y o g l a s s a r e s h o w n b y o p e n b l u e s q u a r e s . N o t i c e t h a t a n a l y s e s f o r P a n d e A z u c a r g l a s s s t r a d d l e t h e b i m o d a l p o p u l a t i o n s i n P a p a g a y o s a m p l e s , a n d t h a t M g 0 ( c ) a n d C a 0 ( h ) c o n t e n t s a r e s l i g h t l y h i g h e r i n P a n d e A z u c a r g l a s s t h a n i n P a p a g a y o g l a s s f o r a n e q u i v a l e n t S i 0 2 c o n t e n t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 4 F i g u r e 5 . 1 0 . P l o t o f a n o r t h i t e c o n t e n t ( w t . % C a 0 / C a 0 + N a 2 0 + K 2 0 * 1 0 0 ) i n p l a g i o c l a s e r i m s a n d c o r e s f r o m P a n d e A z u c a r s a m p l e s . O p e n p e n t a g o n s r e p r e s e n t r i m c o m p o s i t i o n s , w h i c h a r e j o i n e d w i t h c l o s e d p e n t a g o n s r e p r e s e n t i n g t h e c o r e c o m p o s i t i o n o f t h e s a m e g r a i n . T h e fi l l e d y e l l o w s t a r i s a p l a g i o c l a s e m i c r o p h e n o c r y s t f r o m s a m p l e 0 4 0 7 0 4 - 5 c . T h e d a s h e d v e r t i c a l l i n e a t A n n r e p r e s e n t s t h e m o s t c a l c i c r i m o r c o r e c o m p o s i t i o n i n P a p a g a y o p l a g i o c l a s e ( s e e F i g u r e 5 . 1 2 ) . T h e t w o h i g h l i g h t e d r i m - c o r e p a i r s m a r k e d “ a ” a n d “ b ” a r e d e t a i l e d i n F i g u r e 5 . 1 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 7 F i g u r e 5 . 1 1 . C r o s s - s e c t i o n a l c o m p o s i t i o n a l v a r i a t i o n s i n t h e t w o p l a g i o c l a s e g r a i n s f r o m F i g u r e 5 . 1 0 . a . G r a i n f r o m 0 2 0 7 0 2 - 2 d a n d b . g r a i n f r o m 0 4 0 7 0 3 - 1 c . D i a g r a m s o n t h e l e f t s i d e o f ( a . ) a n d ( b . ) s h o w w t . % A n p l o t t e d a g a i n s t d i s t a n c e f r o m r i m a n d t h e c o r r e s p o n d i n g p h o t o g r a p h s i n X P L s h o w t h e l o c a t i o n s o f a n a l y s e s o n t h e g r a i n . S y m b o l s a r e t h e s a m e a s F i g u r e 5 . 1 0 a n d o p e n y e l l o w X s y m b o l s r e p r e s e n t a n a l y s e s o n i n t e r m e d i a t e ( m i d d l e ) z o n e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 8 F i g u r e 5 . 1 2 . a . C o r e a n d i n t e r m e d i a t e z o n e C a O c o m p o s i t i o n s f o r p l a g i o c l a s e g r a i n s f r o m P a n d e A z u c a r a n d P a p a g a y o u n i t s p l o t t e d a g a i n s t b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t . F i l l e d b l u e t r i a n g l e s r e p r e s e n t P a p a g a y o c o r e s a n d o p e n b l u e h e x a g o n s r e p r e s e n t i n t e r m e d i a t e z o n e s f r o m P a p a g a y o p l a g i o c l a s e . A s i n p r e v i o u s d i a g r a m s , fi l l e d y e l l o w p e n t a g o n s r e p r e s e n t P a n d e A z u c a r c o r e s , w h i l e o p e n y e l l o w X s y m b o l s r e p r e s e n t i n t e r m e d i a t e z o n e s f r o m P a n d e A z u c a r p l a g i o c l a s e . b . R i m C a 0 c o m p o s i t i o n s f o r p l a g i o c l a s e g r a i n s f r o m t h e P a n d e A z u c a r ( o p e n y e l l o w p e n t a g o n s ) a n d P a p a g a y o ( o p e n b l u e t r i a n g l e s ) s a m p l e s p l o t t e d a g a i n s t b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t . A s i n F i g u r e 5 . 1 0 , t h e fi l l e d y e l l o w s t a r i s t h e p l a g i o c l a s e m i c r o p h e n o c r y s t f r o m s a m p l e 0 4 0 7 0 4 - 5 c . T h e v e r t i c a l d a s h e d l i n e i n ( b . ) r e p r e s e n t s t h e d i v i s i o n b e t w e e n h i g h - A n ( > A n 6 0 ) a n d l o w - A n ( < A n 6 0 ) P a p a g a y o p l a g i o c l a s e r i m s , p l o t t e d a r b i t r a r i l y a t 1 0 w t . % C a O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 9 F i g u r e 5 . 1 3 . F e 0 c o n t e n t ( w t . % ) p l o t t e d a g a i n s t M g # ( w t . % M g / ( M g + F e ) x 1 0 0 ) f o r P a n d e A z u c a r a n d P a p a g a y o a . O P X a n d b . C P X g r a i n s . I n ( a . ) , fi l l e d b l u e c r o s s e s a r e c o r e s o f P a p a g a y o O P X , w h i l e o p e n b l u e c r o s s e s a r e r i m c o m p o s i t i o n s . F i l l e d y e l l o w c i r c l e s a r e O P X c o r e s f r o m P a n d e A z u c a r a n d o p e n y e l l o w c i r c l e s a r e r i m c o m p o s i t i o n s . S a m p l e s t o t h e l e f t o f t h e v e r t i c a l d a s h e d l i n e i n ( a . ) a r e t h e l o w - M g # p o p u l a t i o n o f O P X p h e n o c r y s t s o b s e r v e d i n P a p a g a y o s a m p l e s . N o t e t h a t n o n e o f t h e a n a l y s e s f o r P a n d e A z u c a r O P X p l o t w i t h i n t h i s g r o u p . I n ( b . ) , fi l l e d b l u e d i a m o n d s a r e C P X c o r e s a n d o p e n b l u e d i a m o n d s a r e C P X r i m s f r o m P a p a g a y o s a m p l e s . F i l l e d y e l l o w t r i a n g l e s a r e C P X c o r e s i n P a n d e A z u c a r s a m p l e s a n d o p e n y e l l o w t r i a n g l e s a r e C P X r i m s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7 1 X X F i g u r e 5 . 1 4 . B o x p l o t s f o r t e m p e r a t u r e s d e t e r m i n e d f r o m t w o - p y r o x e n e p a i r s f r o m P a n d e A z u c a r a n d P a p a g a y o u n i t s . S e e t e x t f o r d i s c u s s i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7 4 F i g u r e 5 . 1 5 . C u m u l a t i v e f r e q u e n c y d i a g r a m s f o r a . S r / B a a n d c . N d / T h v a l u e s i n b u l k r o c k P a n d e A z u c a r ( o p e n s q u a r e s ) a n d P a p a g a y o ( fi l l e d c i r c l e s ) s a m p l e s . C o m p a n i o n p l o t s f o r e a c h o f t h e c u m u l a t i v e f r e q u e n c y d i a g r a m s s h o w t h e r a t i o s f o r b . S r / B a a n d d . N d / T h p l o t t e d a g a i n s t b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t f o r a l l s a m p l e s . I n ( b . ) a n d ( ( 1 ) , P a n d e A z u c a r s a m p l e s a r e r e p r e s e n t e d b y fi l l e d y e l l o w c r o s s e s a n d P a p a g a y o s a m p l e s a r e c o d e d b y t h e s a m e a r b i t r a r y d i v i s i o n s i n S i 0 2 c o n t e n t f r o m C h a p t e r 4 : fi l l e d b l u e s q u a r e s r e p r e s e n t l o w - s i l i c a s a m p l e s ( 6 0 - 6 3 % S i 0 2 ) , fi l l e d g r e e n t r i a n g l e s r e p r e s e n t i n t e r m e d i a t e P a p a g a y o s a m p l e s ( 6 3 - 6 6 % S i 0 2 ) a n d fi l l e d r e d s q u a r e s s i g n i f y h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( 6 7 - 7 1 % S i 0 2 ) . T h e a v e r a g e P a p a g a y o c o m p o s i t i o n i s i n d i c a t e d b y t h e p l u s s y m b o l a n d t h e a v e r a g e P a n d e A z u c a r c o m p o s i t i o n i s i n d i c a t e d b y t h e X s y m b o l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7 7 F i g u r e 5 . 1 6 . S u m m a r y o f c o m p o s i t i o n a l r a n g e s o f c o r e , i n t e r m e d i a t e / m i d d l e z o n e s , a n d r i m s o f p l a g i o c l a s e g r a i n s f r o m P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r s a m p l e s . T h e fi l l e d y e l l o w s t a r r e p r e s e n t s t h e p l a g i o c l a s e m i c r o p h e n o c r y s t f r o m s a m p l e O 4 0 7 0 4 - 5 c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7 9 F i g u r e 5 . 1 7 . P l o t o f w t . % N a 2 0 v s . w t . % S i 0 2 f o r P a n d e A z u c a r s a m p l e s ( fi l l e d y e l l o w c r o s s e s ) , P a p a g a y o s a m p l e s ( fi l l e d b l u e s q u a r e s ) a n d P V A - g e n e r a t e d e n d m e m b e r s ( fi l l e d r e d s t a r s ) . N o t e t h e l a r g e r a n g e s o f N a 2 0 f o r a g i v e n S i 0 2 c o n t e n t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 4 F i g u r e 5 . 1 8 . P l o t s o f a . L a ( p p m ) v s . w t . % S i 0 2 a n d b . L u ( p p m ) v s . w t . % S i 0 2 f o r P a n d e A z u c a r s a m p l e s , P a p a g a y o s a m p l e s , a n d P V A - g e n e r a t e d e n d m e m b e r s . S y m b o l s a r e t h e s a m e a s 5 . 1 7 . T h e s h a d e d b l u e r e g i o n i n e a c h d i a g r a m j o i n s E M l , E M 2 a n d E M 3 a n d r e p r e s e n t s t h e e n d m e m b e r s r e q u i r e d t o d e s c r i b e v a r i a t i o n a m o n g P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e , s i m i l a r t o F i g u r e 4 . 2 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 6 F i g u r e 5 . 1 9 . S c a t t e r p l o t s h o w i n g P a n d e A z u c a r a n d P a p a g a y o s a m p l e s i n t e r m s o f r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f t h e f o u r e n d m e m b e r s i d e n t i fi e d b y P V A . O p e n s q u a r e s r e p r e s e n t P a n d e A z fi c a r s a m p l e s . A s i n C h a p t e r 4 , P a p a g a y o s a m p l e s a r e c o l o r - c o d e d b y a r b i t r a r y d i v i s i o n s i n s i l i c a c o n t e n t . B l u e s q u a r e s a r e l o w - s i l i c a s a m p l e s ( 6 0 - 6 3 % S i 0 2 ) , g r e e n s q u a r e s a r e i n t e r m e d i a t e s a m p l e s ( 6 3 - 6 6 % S i 0 2 ) , a n d r e d s q u a r e s a r e h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( 6 7 - 7 1 % S i 0 2 ) . F o r c o m p a r i s o n , t h e s m a l l i n s e t d i a g r a m s h o w s t h e s c a t t e r p l o t f o r P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e i n a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n i n C h a p t e r 4 ( i . e . F i g u r e 4 . 2 3 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 8 F i g u r e 5 . 2 0 . M o d e l f o r t h e e v o l u t i o n o f t h e m a g m a t h a t p r o d u c e d t h e P a n d e A z u c a r T u f f . T h e t e r n a r y d i a g r a m o n t h e r i g h t s h o w s s a m p l e s p l o t t e d i n t e r m s o f P V A e n d m e m b e r s , c o m b i n i n g t h e t w o h i g h - s i l i c a e n d m e m b e r s ( E M l a n d E M 3 ) i n t h e l o w e r l e f t a p e x o f t h e d i a g r a m . S y m b o l s a r e a s i n 5 . 1 9 . S e e t e x t f o r f u l l d i s c u s s i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9 1 x x i F i g u r e 5 . 2 1 . C u m u l a t i v e f r e q u e n c y d i a g r a m s f o r a . B a / T i 0 2 a n d c . A l 2 O 3 / Z r v a l u e s i n b u l k r o c k P a n d e A z u c a r ( o p e n s q u a r e s ) a n d P a p a g a y o ( fi l l e d c i r c l e s ) s a m p l e s . C o m p a n i o n p l o t s f o r e a c h o f t h e c u m u l a t i v e f r e q u e n c y d i a g r a m s s h o w t h e r a t i o s f o r b . B a / T i O 2 a n d d . A l 2 0 3 / Z r p l o t t e d a g a i n s t b u l k r o c k S i O 2 c o n t e n t f o r a l l s a m p l e s . I n ( b . ) a n d ( d ) , P a n d e A z u c a r s a m p l e s a r e r e p r e s e n t e d b y fi l l e d y e l l o w c r o s s e s a n d P a p a g a y o s a m p l e s a r e c o d e d b y t h e s a m e a r b i t r a r y d i v i s i o n s i n S i 0 2 c o n t e n t f r o m C h a p t e r 4 : fi l l e d b l u e s q u a r e s r e p r e s e n t l o w - s i l i c a s a m p l e s ( 6 0 - 6 3 % S i 0 2 ) , fi l l e d g r e e n t r i a n g l e s r e p r e s e n t i n t e r m e d i a t e P a p a g a y o s a m p l e s ( 6 3 - 6 6 % S i 0 2 ) a n d fi l l e d r e d s q u a r e s s i g n i f y h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( 6 7 - 7 1 % S i 0 2 ) . T h e a v e r a g e P a p a g a y o c o m p o s i t i o n i s i n d i c a t e d b y t h e p l u s s y m b o l a n d t h e a v e r a g e P a n d e A z u c a r c o m p o s i t i o n i s i n d i c a t e d b y t h e X s y m b o l . . . . . . . 1 9 4 F i g u r e 5 . 2 2 . M i x i n g p l o t s u s i n g e l e m e n t r a t i o s f o r P a n d e A z u c a r a n d P a p a g a y o s a m p l e s . a . B a / T i 0 2 v s . A 1 2 O 3 / Z r a n d b . B a / T i 0 2 v s . Z r / T i 0 2 . S y m b o l s a r e a s i n F i g u r e 5 . 2 1 b a n d 5 . 2 1 d . I n b o t h ( a . ) a n d ( b . ) , m i x i n g l i n e s a r e s h o w n i n 2 0 % i n c r e m e n t s f o r t h e f o l l o w i n g p a i r s : 1 . ) E M 2 a n d E M 3 , 2 . ) a n i n t e r m e d i a t e P a p a g a y o s a m p l e ( 0 2 0 7 0 2 - 4 a , 6 6 w t . % S i 0 2 ) a n d E M 4 , 3 . ) t h e a v e r a g e P a p a g a y o c o m p o s i t i o n a n d E M 4 , a n d 4 . ) a h i g h - s i l i c a P a p a g a y o s a m p l e ( 0 1 0 6 2 8 - 3 L , 6 9 w t . % S i 0 2 ) a n d E M 4 . T h e d a s h e d l i n e t h a t i n t e r s e c t s t h e t h r e e m i x i n g c u r v e s w i t h E M 4 r e p r e s e n t s ~ 4 5 % E M 4 , t h e p r o p o r t i o n o f E M 4 i n t h e a v e r a g e P a n d e A z u c a r s a m p l e , r e p r e s e n t e d b y t h e X s y m b o l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9 5 F i g u r e 6 . 1 . P l o t s o f a . w t . % S i 0 2 v e r s u s w t . % T i 0 2 , b . w t . % C a O v e r s u s w t . % T i 0 2 , c . w t . % M g O v e r s u s w t . % T i 0 2 , a n d ( 1 . w t . % F e O v e r s u s w t . % T i 0 2 f o r m a t r i x g l a s s i n s a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 , B a r b u d a l C a n a l U n i t 3 , H a c i e n d a C i r u e l a s , u p p e r a n d l o w e r G u a r d i a , a n d T a j o P e l o n . P l o t t e d o x i d e v a l u e s a r e r e c a l c u l a t e d t o 1 0 0 % a n h y d r o u s . T h e s h a d e d a n d d a s h e d a r e a s d e fi n e fi e l d s f o r h i g h - s i l i c a a n d l o w - s i l i c a P a p a g a y o g l a s s p o p u l a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 4 F i g u r e 6 . 2 . P l o t o f a n o r t h i t e c o n t e n t ( w t . % C a O / C a O + N a 2 O + K 2 O * 1 0 0 ) i n p l a g i o c l a s e r i m s a n d c o r e s f o r s a m p l e s f r o m fi v e B a g a c e s u n i t s . O p e n s y m b o l s r e p r e s e n t r i m c o m p o s i t i o n s , w h i c h a r e j o i n e d w i t h c l o s e d s y m b o l s r e p r e s e n t i n g t h e c o r e c o m p o s i t i o n o f t h e s a m e g r a i n . A r r o w s a t t o p o f d i a g r a m r e p r e s e n t a v e r a g e r i m c o m p o s i t i o n s f o r a v e r a g e l o w - C a O P a p a g a y o p l a g i o c l a s e r i m ( b l u e a r r o w ) a n d a v e r a g e f o r r i m s f r o m o t h e r u n i t s i n c l u d e d i n d i a g r a m ( n = 7 g r a i n s , w h i t e a r r o w ) . S e e t e x t f o r d i s c u s s i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 5 F i g u r e 6 . 3 . a . S c a t t e r p l o t S h o w i n g a n d P a p a g a y o s a m p l e s i n t e r m s o f r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f t h e t h r e e e n d m e m b e r s i d e n t i fi e d b y P V A ( s e e F i g u r e 4 . 2 3 ) . A s i n C h a p t e r 4 , P a p a g a y o s a m p l e s a r e c o l o r - c o d e d b y a r b i t r a r y d i v i s i o n s i n s i l i c a c o n t e n t . B l u e s q u a r e s a r e l o w - s i l i c a s a m p l e s ( 6 0 - 6 3 % S i 0 2 ) , g r e e n s q u a r e s a r e i n t e r m e d i a t e s a m p l e s ( 6 3 - 6 6 % S i 0 2 ) , a n d r e d s q u a r e s a r e h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( 6 7 - 7 1 % S i 0 2 ) . b . S c a t t e r p l o t s h o w i n g r e s u l t s f o r P V A i t e r a t i o n i n c l u d i n g P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s . S a m p l e s a r e p l o t t e d i n t e r m s o f r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f t h e t h r e e e n d m e m b e r s i d e n t i fi e d b y P V A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 4 F i g u r e 6 . 4 . T e r n a r y d i a g r a m s o f s a m p l e s p l o t t e d i n t e r m s o f P V A e n d m e m b e r s f o r i t e r a t i o n s w i t h P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e ( l e f t , s e e F i g u r e 4 . 2 4 ) a n d f o r P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s t o g e t h e r ( r i g h t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 5 x x i i F i g u r e 6 . 5 . a . S c a t t e r p l o t s h o w i n g a n d P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r s a m p l e s i n t e r m s o f r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f t h e f o u r e n d m e m b e r s i d e n t i fi e d b y P V A ( s e e F i g u r e 5 . 1 9 ) . A s i n p r e v i o u s fi g u r e s , P a p a g a y o s a m p l e s a r e c o l o r - c o d e d b y a r b i t r a r y d i v i s i o n s i n s i l i c a c o n t e n t . B l u e s q u a r e s a r e l o w - s i l i c a s a m p l e s ( 6 0 - 6 3 % S i 0 2 ) , g r e e n s q u a r e s a r e i n t e r m e d i a t e s a m p l e s ( 6 3 - 6 6 % S i 0 2 ) , a n d r e d s q u a r e s a r e h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( 6 7 - 7 1 % S i 0 2 ) . b . S c a t t e r p l o t s h o w i n g r e s u l t s f o r P V A i t e r a t i o n i n c l u d i n g P a p a g a y o , P a n d e A z u c a r a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s . S a m p l e s a r e p l o t t e d i n t e r m s o f r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f t h e f o u r e n d m e m b e r s i d e n t i fi e d b y P V A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 2 F i g u r e 6 . 6 . T e r n a r y d i a g r a m s o f s a m p l e s p l o t t e d i n t e r m s o f P V A e n d m e m b e r s f o r i t e r a t i o n s w i t h P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r s a m p l e s a l o n e ( l e f t , s e e F i g u r e 5 . 2 0 ) a n d f o r P a p a g a y o , P a n d e A z u c a r a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s t o g e t h e r ( r i g h t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 3 F i g u r e 6 . 7 . P l o t s o f L a a n d L u ( p p m ) v e r s u s S i 0 2 ( w t . % ) f o r P a p a g a y o , P a n d e A z u c a r a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s , p l o t t e d w i t h P V A - d e t e r m i n e d e n d m e m b e r s f o r i t e r a t i o n s w i t h ( b l a c k s t a r s ) a n d w i t h o u t ( r e d s t a r s ) s a m p l e s f r o m H a c i e n d a C i r u e l a s . P l o t s i n ( a . ) a n d ( b . ) s h o w e n d m e m b e r s f o r P V A i t e r a t i o n s w i t h o n l y P a p a g a y o ( r e d s t a r s ) a n d P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s ( b l a c k s t a r s ) . P l o t s i n ( c ) a n d ( d ) S h o w e n d m e m b e r s f o r P V A i t e r a t i o n s w i t h P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r ( r e d s t a r s ) a n d P a p a g a y o , P a n d e A z u c a r a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s ( b l a c k s t a r s ) . N o t i c e t h e s i m i l a r i t y i n e n d m e m b e r c o m p o s i t i o n s a m o n g t h e m o d e l s a n d t h e v a r i a t i o n i n L a a n d L u a m o n g h i g h - s i l i c a ( ~ 7 0 w t . % S i 0 2 ) P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s t h a t r e q u i r e s t w o h i g h - s i l i c a e n d m e m b e r s i n P V A ( E M 1 a n d E M 3 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 5 F i g u r e 6 . 8 . S p i d e r d i a g r a m f o r t h e r a n g e o f B a g a c e s p u m i c e s a m p l e s , n o r m a l i z e d t o p r i m i t i v e m a n t l e v a l u e s o f S u n a n d M c D o n o u g h ( 1 9 8 9 ) . T h e a v e r a g e c o m p o s i t i o n f o r t h e u p p e r c o n t i n e n t a l c r u s t e s t i m a t e d b y R u d n i c k a n d G a o ( 2 0 0 3 ) i s s h o w n b y t h e d a s h e d l i n e . N o t i c e o v e r a l l s i m i l a r i t y i n t h e p a t t e r n s , i n c l u d i n g c h a r a c t e r i s t i c s u b d u c t i o n - z o n e d e p l e t i o n s i n H F S E ( e . g . N b , T i ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 1 F i g u r e 6 . 9 . H i s t o g r a m o f N a 2 O / K 2 0 v a l u e s f o r a l l B a g a c e s p u m i c e s a m p l e s . T h e s l i g h t r i g h t - s k e w i s d u e m a i n l y t o t h e t a i l f o r m e d b y m i n g l e d P a p a g a y o p u m i c e f r a g m e n t s w i t h m o r e m a fi c c o m p o s i t i o n s ( 5 8 - 6 3 w t . % S i 0 2 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 4 F i g u r e 6 . 1 0 . H i s t o g r a m o f w t . % K 2 0 i n l a v a s ( 4 8 - 6 1 w t . % S i 0 2 ) f r o m t h e m o d e r n v o l c a n i c a r c i n n o r t h e r n C o s t a R i c a ( C a r r e t a l . , 2 0 0 3 ) a n d t h e 2 2 - 1 1 M a p r e c u r s o r S a r a p i q u i a r c ( G a z e l e t a l . , 2 0 0 5 ) . T h e t h r e e “ x ” s y m b o l s a r e K 2 0 c o n t e n t s i n t h e s t a r t i n g m a t e r i a l s u s e d i n t h e m e l t i n g e x p e r i m e n t s o f S i s s o n e t a 1 . ( 2 0 0 5 ) . T h e s e s a m p l e s c o r r e s p o n d t o s y m b o l s f o r t h e s a m e s a m p l e s i n F i g u r e 6 . 1 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 6 x x i i i F i g u r e 6 . 1 1 . A l k a l i p l o t ( w t . % N a 2 O + K 2 O v e r s u s N a 2 0 / K 2 O ) s h o w i n g e x p e r i m e n t a l r e s u l t s o f S i s s o n e t a l . ( 2 0 0 5 ) s u p e r i m p o s e d o n v a l u e s f o r B a g a c e s p u m i c e ( y e l l o w ) a n d p o s s i b l e b a s a l t i c p a r e n t m a t e r i a l s i n n o r t h e r n C o s t a R i c a ( l i g h t b l u e ) . P o s s i b l e p a r e n t m a t e r i a l s i n c l u d e l a v a s f r o m t h e m o d e r n a r c ( C a r r e t a l . , 2 0 0 3 ) a n d l a v a s f r o m t h e 2 2 - 1 1 M a S a r a p i q u i a r c ( G a z e l e t a l . , 2 0 0 5 ) . N o t e t h a t o n e o f t h e i n t e r m e d i a t e - K 2 0 s t a r t i n g c o m p o s i t i o n s ( # 2 ) o f S i s s o n e t a l . ( 2 0 0 5 ) f a l l s i n t h e fi e l d f o r l a v a s i n n o r t h e r n C o s t a R i c a . T h e e x p e r i m e n t a l r u n p r o d u c t s f r o m t h i s s a m p l e ( o p e n c i r c l e s ) f a l l w i t h i n t h e fi e l d f o r B a g a c e s p u m i c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 7 F i g u r e 6 . 1 2 . a . B a / L a v a r i a t i o n i n m o d e r n a r c l a v a s ( 4 8 - 5 3 w t . % S i 0 2 ) a n d h i g h - s i l i c a v o l c a n i c r o c k s ( > 6 5 w t . % ) a l o n g t h e l e n g t h o f t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r e ( m o d i fi e d f r o m V o g e l e t a l . , 2 0 0 6 ) . T h e r a n g e o f l a v a c o m p o s i t i o n s i s r e p r e s e n t e d b y t h e s h a d e d b l u e fi e l d a n d i g n i m b r i t e s a m p l e s a r e r e p r e s e n t e d b y “ x ” s y m b o l s . B a g a c e s s a m p l e s a r e s h o w n a s y e l l o w c r o s s e s . S a m p l e s a r e p l o t t e d b y d i s t a n c e a l o n g t h e a r e a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) . b . E x p a n d e d a r e a f r o m ( a . ) s h o w i n g s a m p l e s f r o m n o r t h e r n C o s t a R i c a w i t h B a g a c e s s a m p l e s c o d e d b y s a m e s y m b o l s u s e d i n p r e v i o u s fi g u r e s ( s e e l e g e n d ) . . 2 4 0 F i g u r e 6 . 1 3 . P l o t s o f ( a . ) w t . % T i 0 2 a n d ( b . ) S r / T i O 2 v e r s u s w t . % S i O 2 a n d ( c ) w t . % T i O 2 a n d ( d ) Z r ( p p m ) v e r s u s S r ( p p m ) f o r B a g a c e s s a m p l e s a n d p u m i c e f r a g m e n t s f r o m P l e i s t o c e n e i g n i m b r i t e s a s s o c i a t e d w i t h t h e G u a c h i p e l i n c a l d e r a ( D e e r i n g e t a l . , 2 0 0 7 ) . G u a c h i p e l i n s y m b o l s a r e r e p r e s e n t e d b y d a r k g r a y “ x ” s y m b o l s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4 3 F i g u r e 6 . 1 4 . P l o t s o f ( a . ) w t . % T i O 2 v e r s u s S r ( p p m ) a n d ( b ) S r / T i 0 2 v e r s u s Z r ( p p m ) f o r B a g a c e s s a m p l e s , p u m i c e f r a g m e n t s f r o m P l e i s t o c e n e i g n i m b r i t e s a s s o c i a t e d w i t h t h e G u a c h i p e l i n c a l d e r a ( D e e r i n g e t a l . , 2 0 0 7 ) , l a v a s f r o m t h e m o d e r n v o l c a n i c a r c i n n o r t h e r n C o s t a R i c a ( 4 8 - 6 1 w t . % S i 0 2 ; C a r r e t a l . , 2 0 0 3 ) , a n d l a v a s f r o m t h e 2 2 - 1 1 M a S a r a p i q u i a r e ( 4 8 - 6 1 w t . % S i 0 2 ; G a z e l e t a l . , 2 0 0 5 ) . T h e d a s h e d r e d l i n e i n t h e l o w e r p o r t i o n o f ( b ) i n d i c a t e s t h e t r e n d p r o d u c e d b y m i x i n g i n s a m p l e s f r o m t h e P a p a g a y o T u f f . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4 5 F i g u r e 6 . 1 5 . P l o t s o f ( a . ) B a . / L a a n d ( b ) B a / N b v e r s u s S r / T i 0 2 f o r B a g a c e s s a m p l e s a n d p u m i c e f r a g m e n t s f r o m P l e i s t o c e n e i g n i m b r i t e s a s s o c i a t e d w i t h t h e G u a c h i p e l i n c a l d e r a ( D e e r i n g e t a l . , 2 0 0 7 ) . G u a c h i p e l i n s y m b o l s a r e r e p r e s e n t e d b y d a r k g r a y “ x ” s y m b o l s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4 8 F i g u r e 6 . 1 6 . U / T h v a r i a t i o n i n m o d e r n a r c l a v a s ( 4 8 - 5 3 w t . % S i 0 2 ) a n d h i g h - s i l i c a v o l c a n i c r o c k s ( > 6 5 w t . % ) a l o n g t h e l e n g t h o f t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r c . T h e r a n g e o f l a v a c o m p o s i t i o n s i s r e p r e s e n t e d b y t h e s h a d e d b l u e fi e l d a n d i g n i m b r i t e s a m p l e s a r e r e p r e s e n t e d b y “ x ” s y m b o l s . B a g a c e s s a m p l e s a r e S h o w n b y s y m b o l s u s e d i n p r e v i o u s fi g u r e s . S a m p l e s a r e p l o t t e d b y d i s t a n c e a l o n g t h e a r e a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) . U / T h v a l u e s f o r l a v a s f r o m t h e 2 2 - 1 1 M a S a r a p i q u i a r e a r e s h o w n o n t h e r i g h t - h a n d s i d e o f t h e d i a g r a m ( t h e “ d i s t a n c e a l o n g a r c ” p a r a m e t e r i s m i s l e a d i n g f o r t h e s e s a m p l e s , s i n c e t h e y o c c u r i n t h e b a r c k a r c o f t h e m o d e r n v o l c a n i c f r o n t i n n o r t h e r n C o s t a R i c a ) . . . . . . . . . . 2 4 9 F i g u r e 6 . 1 7 . G r a p h i c s u m m a r y o f t h e m o d e l f o r g e n e r a t i o n a n d e v o l u t i o n o f B a g a c e s m a g m a s i n n o r t h e r n C o s t a R i c a . S e e t e x t f o r e x p l a n a t i o n a n d d i s c u s s i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 2 x x i v C h a p t e r 1 B a g a c e s l g n i m b r i t e s a n d t h e C e n t r a l A m e r i c a n V o l c a n i c A r c 1 . 1 I n t r o d u c t i o n : S i l i c i c M a g m a t i s m i n V o l c a n i c A r c s U n t i l r e c e n t l y , r e p o r t s o f a b u n d a n t S i l i c i c v o l c a n i s m i n r e g i o n s w i t h o u t o l d , e v o l v e d c o n t i n e n t a l c r u s t w e r e r e l a t i v e l y u n c o m m o n . H i s t o r i c a l l y , m o d e l s f o r t h e g e n e r a t i o n o f S i l i c i c m a g m a s u s e d a n a t e x i s o r a s s i m i l a t i o n o f p r e v i o u s l y d i f f e r e n t i a t e d r o c k s t o e x p l a i n t h e o r i g i n o f l a r g e v o l u m e s o f h i g h - s i l i c a ( d e fi n e d h e r e a s > 6 5 w t . % S i 0 2 ) m a g m a e r u p t e d f r o m m a g m a c h a m b e r s o r c r y s t a l l i z e d i n p l u t o n s ( s e e r e v i e w b y A t h e r t o n , 1 9 9 3 ) . N u m e r o u s s t u d i e s a l o n g o c e a n - c o n t i n e n t c o n v e r g e n t m a r g i n s , s u c h a s t h e A n d e a n s u b d u c t i o n z o n e , h a v e s u p p o r t e d t h i s h y p o t h e s i s , d e m o n s t r a t i n g t h a t r e m e l t i n g o r a s s i m i l a t i o n o f e v o l v e d c r u s t a l r o c k s i s a n i m p o r t a n t p r o c e s s i n t h e p r o d u c t i o n o f m a n y a n d e s i t i c t o r h y o l i t i c m a g m a s . A m o n g t h e s t r o n g e s t m o d e r n e v i d e n c e i n s u p p o r t o f t h i s m o d e l i s t h e f a c t t h a t m a n y a r e m a g m a s h a v e t h e d i s t i n c t i s o t o p i c a n d c h e m i c a l fi n g e r p r i n t s o f c o n t i n e n t a l c r u s t ( e . g . D a v i d s o n a n d A r c u l u s , 2 0 0 6 ) . H o w e v e r , t h i s m o d e l a l s o r a i s e s a p a r a d o x i c a l q u e s t i o n t h a t s p e a k s t o t h e e v o l u t i o n o f t h e E a r t h a s w h o l e : i f m a g m a s t h a t a r e c h e m i c a l l y s i m i l a r t o e v o l v e d c o n t i n e n t a l c r u s t a r e p r o d u c e d b y m e l t i n g o r a s s i m i l a t i n g c o n t i n e n t a l c r u s t , w h e r e d i d t h a t c r u s t c o m e f r o m i n t h e fi r s t p l a c e ? T h e p r o c e s s e s b y w h i c h b a s a l t i c a d d i t i o n s f r o m t h e m a n t l e a r e t r a n s f o r m e d i n t o c o n t i n e n t a l c r u s t r e m a i n p o o r l y u n d e r s t o o d ( B r o w n a n d R u s h m e r , 2 0 0 6 ) a n d t h e t i m i n g o f c o n t i n e n t a l g r t h a n d t h e m e c h a n i s m s b y w h i c h i t o c c u r s r e m a i n c o n t r o v e r s i a l ( e . g . R u d n i c k , 2 0 0 5 ; C o n d i e , 2 0 0 0 ; A l b a r e d e , 1 9 9 8 ) . H o w e v e r , i t i s c l e a r t h a t c o n t i n e n t a l v o l c a n i c a r c s a r e a c t i v e s i t e s f o r p r o d u c i n g c o n t i n e n t a l c r u s t ( B r o w n a n d R u s h m e r , 2 0 0 6 ) . I n t h e s e t e c t o n i c s e t t i n g s , m a s s i s t r a n s f e r r e d f r o m t h e m a n t l e t o t h e c r u s t i n t h e f o r m o f m a n t l e m e l t s ; t h e m a g m a t i c p r o d u c t s i n m a n y a r c s h a v e t h e “ e v o l v e d ” m a j o r e l e m e n t c o m p o s i t i o n s a n d d i s t i n c t t r a c e e l e m e n t p a t t e r n s o f t h e b u l k a v e r a g e f o r u p p e r c o n t i n e n t a l c r u s t ( e . g . R u d n i c k a n d G a o , 2 0 0 3 ) . A s a c o r o l l a r y t o t h e m o d e l d i s c u s s e d a b o v e , S i l i c i c m a g m a s h a v e l o n g b e e n t h o u g h t t o b e v o l u m e t r i c a l l y i n s i g n i fi c a n t i n m o s t n o n - c o n t i n e n t a l v o l c a n i c a r c s . H o w e v e r , a n u m b e r o f r e c e n t s t u d i e s h a v e d o c u m e n t e d w i d e s p r e a d S i l i c i c v o l c a n i s m i n a r e a s t h a t d o n o t h a v e o l d , e v o l v e d c o n t i n e n t a l c r u s t , i n c l u d i n g t h e I z u - B o n i n a r c ( H i r o t a n i a n d B a n , 2 0 0 6 ; T a m u r a a n d T a t s u m i , 2 0 0 2 ) , t h e K e r m a d e c a r c ( S m i t h e t a l . , 2 0 0 3 ) , t h e S o u t h S a n d w i c h a r c ( L e a t e t a l . , 2 0 0 3 ) , a n d s o u t h e r n p o r t i o n o f t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r c ( D e e r i n g e t a l . , 2 0 0 7 ; V o g e l e t a l . , 2 0 0 6 ; V o g e l e t a l . , 2 0 0 4 ; H a n n a h e t a l . , 2 0 0 2 ) . T h e a u t h o r s o f t h e s e s t u d i e s p r o p o s e t h a t v o l u m i n o u s S i l i c i c m a g m a s w e r e p r o d u c e d i n t h e a b s e n c e o f e v o l v e d c r u s t v i a r e p r o c e s s i n g o f p r e v i o u s l y e m p l a c e d m a n t l e m e l t s . T h e r e f o r e , p r o d u c t i o n o f S i l i c i c m a g m a s i n t h e s e a r c s m a y r e p r e s e n t a c r i t i c a l s t e p i n t h e g e n e r a t i o n o f n e w c o n t i n e n t a l c r u s t . 1 . 2 P u r p o s e o f t h i s S t u d y I n t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r c , t h e n a t u r e o f t h e s u b - a r c c r u s t o n t h e o v e r r i d i n g p l a t e c h a n g e s f r o m o l d ( P a l e o z o i c ) e v o l v e d c o n t i n e n t a l c r u s t o f t h e C h o r t i s b l o c k i n t h e n o r t h t o r e l a t i v e l y y o u n g ( C r e t a c e o u s ) o c e a n i c p l a t e a u o f t h e C h o r o t e g a b l o c k i n t h e s o u t h e r n p a r t o f t h e a r e , i n c l u d i n g C o s t a R i c a ( F i g u r e 1 . 1 ) . T h e v o l c a n i c a r c / i c a r a n g a u m a a H o n d / s a a N u 0 r a p c 6 i Q h A l P m a e t r e N o r t ’ i i 3 / a t v s o d a \ \ , r R \ " J E ' . l , i S a C l o . ., _ “ — J V H + 1 6 5 ° w \ ' I ' 0 d o < s ‘ 1 P l l s — - ' a z ) i ' \ R c ‘ 0 p F q o \ ’ c o ( l , 0 " g ° N w $ n fi + 0 l 1 ~ ' . ‘ . a f — \ \ . \ \ \ p u l a c t e e d l l l l n a n ’ ' p l a . u ’ — g — l t l n v m + ‘ e 9 » 5 A l \ \ ° — : ‘ w l fi . " “ . fi . ‘ ' \ ‘ * / . \ ~ 8 0 ' \ 4 ~ < \ ! \ ‘ n , ~ , 1 ' \ . c ‘ \ ' fl a n 1 ‘ ‘ ~ _ : / “ a , C h , . \ \ \ ' . ‘ . . “ N N N 2 0 ° + ' a r - + ~ C r b a ‘ _ a n b t e e c r P ? i l a o r t i s , ” a . _ . I . f 1 ‘ ‘ - I . o _ v i — i . . - . I f - ‘ I ' i I , - . g , ' 8 0 ° ° 5 0 m w 1 1 5 o W G u a t e m a l a / B e l i z e l F i g u r e 1 . 1 . T e c t o n i c m a p o f C e n t r a l A m e r i c a ( m o d i fi e d f r o m R o g e r s e t a l . , 2 0 0 2 ) . V o l c a n i c c e n t e r s a r e s h o w n b y t r i a n g l e s . C o s t a R i c a , l o c a t e d o n t h e C h o r o t e g a b l o c k , i s o u t l i n e d i n r e d . A s d i s c u s s e d i n t h e t e x t , t h e l o c a t i o n o f t h e b o u n d a r y b e t w e e n t h e C h o r t i s a n d C h o r o t e g a b l o c k s i s n o t w e l l - d e fi n e d . T h e s i m p l i fi e d i n s e t m a p s h o w s p o l i t i c a l b o u n d a r i e s f o r c o u n t r i e s i n C e n t r a l A m e r i c a . T h e a r e a e n c l o s e d b y t h e s h a d e d r e d b o x i s d e t a i l e d i n F i g u r e 1 . 2 . M A T = M i d d l e A m e r i c a T r e n c h , E P R = E a s t P a c i fi c R i s e , C N S = C o c o s - N a z c a s p r e a d i n g c e n t e r , R S B = r o u g h - s m o o t h b o u n d a r y . i n C o s t a R i c a i s b u i l t u p o n m o d i fi e d o c e a n i c c r u s t o f t h e C a r i b b e a n L a r g e I g n e o u s P r o v i n c e ( C L I P ) , y e t l a r g e - s c a l e s i l i c i c v o l c a n i s m h a s b e e n p r o m i n e n t s i n c e a t l e a s t t h e l a t e M i o c e n e . S o m e o f t h e m o s t s i l i c i c v o l c a n i c r o c k s i n C o s t a R i c a a r e f o u n d i n t h e n o r t h e r n G u a n a c a s t e P r o v i n c e , a n d i n c l u d e i g n i m b r i t e s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n . B a g a c e s i g n i m b r i t e s a r e a m o n g t h e e a r l i e s t h i g h - s i l i c a p r o d u c t s i n t h i s p a r t o f t h e r e c e n t a r c ( < 1 0 M a ) a n d a r e t h u s i m p o r t a n t t o u n d e r s t a n d i n g i t s c h e m i c a l , t e m p o r a l a n d s p a t i a l e v o l u t i o n . ( A s t h e i n t e r p r e t a t i o n o f t e r m i n o l o g y c a n v a r y b e t w e e n v o l c a n o l o g y a n d p e t r o l o g y , t h i s s t u d y f o l l o w s t h e c o n v e n t i o n o f V o g e l e t a l . ( 2 0 0 7 ) a n d u s e s t h e d e fi n i t i o n o f i g n i m b r i t e g i v e n b y C a s a n d W r i g h t ( 1 9 8 7 ) a s “ . . . t h e r o c k o r d e p o s i t f o r m e d f r o m p u m i c e o u s p y r o c l a s t i c fl o w s i r r e s p e c t i v e o f t h e d e g r e e o f w e l d i n g o r v o l u m e ” ) A l t h o u g h d e t a i l e d g e o c h e m i c a l s t u d i e s h a v e b e e n d o n e o n t h e 0 . 3 3 M a T i r i b i t u f f i n c e n t r a l C o s t a R i c a ( H a n n a h e t a l . , 2 0 0 2 ) a n d o n P l e i s t o c e n e i g n i m b r i t e s i n n o r t h e r n C o s t a R i c a ( D e e r i n g e t a l . , 2 0 0 7 ) , n o s u c h s t u d i e s h a v e b e e n p e r f o r m e d o n i g n i m b r i t e s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n . A n u m b e r o f w o r k e r s h a v e g i v e n g e n e r a l d e s c r i p t i o n s o f M i o c e n e - P l i o c e n e s i l i c i c t u f f s i n t h e G u a n a c a s t e P r o v i n c e ( G i l l o t e t a l . , 1 9 9 4 ; K u s s m a u l e t a l . , 1 9 9 4 ; A l v a r a d o e t a l . , 1 9 9 2 ; C h i e s a e t a l . , 1 9 9 2 ; D e n g o , 1 9 6 2 ) , b u t d e t a i l e d p h y s i c a l a n d c h e m i c a l d e s c r i p t i o n s o f t h e u n i t s a r e a b s e n t i n t h e l i t e r a t u r e ; m o s t o u t c r o p s a r e l u m p e d u n d e r t h e h e a d i n g o f “ B a g a c e s F o r m a t i o n . ” T h e p u r p o s e o f t h i s s t u d y i s t o d e l i n e a t e a n d d e s c r i b e t h e m a j o r i g n i m b r i t e u n i t s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n t h a t o u t c r o p o n t h e G u a n a c a s t e p l a i n ( F i g u r e 1 . 2 ) , d e t e r m i n e a n y g e n e t i c r e l a t i o n s h i p s a m o n g t h e u n i t s , a n d a t t e m p t t o e x p l a i n t h e o r i g i n a n d e v o l u t i o n o f B a g a c e s m a g m a s i n t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r e . A s e c o n d m a j o r g o a l , f o l l o w i n g r e c e n t s t u d i e s b y V o g e l e t a l . ( 2 0 0 6 ; 2 0 0 4 ) , D e e r i n g e t a l . ( 2 0 0 7 ) , a n d H a n n a h e t a l . ( 2 0 0 2 ) i n C o s t a R i c a , i s t o - L a l u s n i n a y o c i e N P P e n i n s u l a S a n t a E l e n a . E K P a n - A m e r i c a n H i g h w a y A E N 2 0 k m F i g u r e 1 . 2 . D e t a i l e d l o c a t i o n m a p s h o w i n g a p p r o x i m a t e b o u n d a r i e s o f t h e m a i n s t u d y a r e a o n t h e s o u t h w e s t s i d e o f t h e G u a n a c a s t e C o r d i l l e r a , b e t w e e n t h e P a n - A m e r i c a n H i g h w a y a n d t h e P a c i fi c c o a s t . i n v e s t i g a t e t h e g e n e r a t i o n o f h i g h - s i l i c a ( > 6 5 w t . % S i 0 2 ) m a g m a s i n a t e c t o n i c s e t t i n g c o n s p i c u o u s l y d e v o i d o f o l d , e v o l v e d c o n t i n e n t a l c r u s t . I t i s p r o p o s e d t h a t v o l u m i n o u s h i g h - s i l i c a v o l c a n i s m i n s o u t h e r n s e g m e n t o f t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r c m a y r e p r e s e n t t h e t r a n s i t i o n f r o m o c e a n i c c r u s t t o n e w c o n t i n e n t a l c r u s t . 1 . 3 T e c t o n i c a n d G e o l o g i c S e t t i n g T h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r c i s p r o d u c e d b y t h e s u b d u c t i o n o f t h e C o c o s p l a t e b e n e a t h t h e C a r i b b e a n p l a t e a l o n g t h e M i d d l e A m e r i c a n T r e n c h ( M A T ; F i g u r e 1 . 1 ) . S u b d u c t i o n o f t h e C o c o s p l a t e s t a r t e d d u r i n g t h e b r e a k u p o f i t s p r e d e c e s s o r , t h e F a r a l l é n p l a t e , i n t h e e a r l y M i o c e n e ( B a r c k h a u s e n e t a l . , 2 0 0 1 ; W o r t e l a n d C l o e t i n g h , 1 9 8 1 ; H e y 1 9 7 7 ) . T h e n o r t h e r n p a r t o f t h e a r e f r o m G u a t e m a l a t o s o u t h e r n N i c a r a g u a i s b u i l t u p o n P a l e o z o i c c o n t i n e n t a l c r u s t o f t h e C h o r t i s b l o c k ( F i g u r e 1 . 1 ) . T h e s o u t h e r n p a r t o f t h e a r e f r o m s o u t h e r n N i c a r a g u a t o P a n a m a i s u n d e r l a i n b y t h e t h i c k o c e a n i c c r u s t o f t h e C h o r o t e g a b l o c k , w h i c h i s l o c a t e d o n t h e w e s t e r n e d g e o f t h e C a r i b b e a n L a r g e I g n e o u s P r o v i n c e ( C L I P ) . A l t h o u g h t h e l o c a t i o n o f t h e s u t u r e b e t w e e n t h e t w o t e r r a n e s i s u n c l e a r , i t h a s b e e n s u g g e s t e d t h a t t h e C h o r t i s - C h o r o t e g a b o u n d a r y l i e s n e a r t h e C o s t a R i c a - N i c a r a g u a n b o r d e r , a l i g n e d w i t h t h e S a n t a E l e n a p e n i n s u l a i n n o r t h e r n C o s t a R i c a a n d t h e H e s s E s c a r p m e n t i n b o a r d o f t h e C a r i b b e a n p l a t e ( e . g . F i g u r e 8 . 4 h i n M a n n e t a l . , 2 0 0 7 ; W a l t h e r e t a l . , 2 0 0 0 ; M e s c h e d e . a n d F r i s c h , 1 9 9 8 ; E s c a l a n t e , 1 9 9 0 ) o r p o s s i b l y e v e n s o u t h o f t h e N i c o y a p e n i n s u l a ( H o e m l e e t a l . , 2 0 0 4 ; H a u f f e t a l . 2 0 0 0 ) . T h e r e h a s b e e n l o n g s t a n d i n g d e b a t e o n t h e o r i g i n o f t h e C a r i b b e a n p l a t e , w h i c h w a s r e c e n t l y s u m m a r i z e d b y H o e m l e a n d H a u f f ( 2 0 0 7 ) . M e s c h e d e a n d F r i s c h ( 1 9 9 8 ) a r g u e d f o r a n i n - s i t u “ i n t r a - A m e r i c a n ” o r i g i n f o r t h e C a r i b b e a n p l a t e a l o n g a s p r e a d i n g c e n t e r b e t w e e n p r o t o - N o r t h a n d S o u t h A m e r i c a . T h e a l t e r n a t i v e m o d e l , p r e s e n t l y a c c e p t e d b y m o s t w o r k e r s , d e s c r i b e s a n a l l o c h t h o n o u s o r “ P a c i f c ” o r i g i n f o r t h e C L I P ( s e e A l v a r a d o e t a l . , 2 0 0 7 , a n d r e f e r e n c e s t h e r e i n ) . I n t h i s m o d e l , t h e C a r i b b e a n p l a t e w a s g e n e r a t e d b y t h e a c c u m u l a t i o n o f t h i c k o c e a n i c c r u s t f r o m p a l e o - G a l a p a g o s h o t s p o t t r a c k s , i n s i n g l e o r m u l t i p l e p u l s e s s i n c e t h e e a r l y C r e t a c e o u s , a n d t r a n s p o r t e d n o r t h - e a s t w a r d i n t o i t s p r e s e n t p o s i t i o n b e t w e e n t h e N o r t h a n d S o u t h A m e r i c a p l a t e s ( e . g . H a u f f e t a l . , 2 0 0 0 ; P i n d e l l a n d B a r r e t t , 1 9 9 0 ; D u n c a n a n d H a r g r a v e s , 1 9 8 4 ) . A l t h o u g h i t a p p e a r s t h a t t h e b u l k o f t h e C L I P f o r m e d o v e r t h e G a l a p a g o s h o t s p o t i n t h e l a t e C r e t a c e o u s , w i t h a p e a k i n v o l c a n i s m a r o u n d 8 9 M a ( e . g . S t i n t o n e t a l . , 1 9 9 7 ) , H o e m l e a n d H a u f f ( 2 0 0 7 ) a n d H o e m l e e t a l . ( 2 0 0 4 ) s u g g e s t t h a t t h e w e s t e r n e d g e o f b o t h t h e C L I P a n d t h e C h o r t i s b l o c k m a y c o n s i s t o f n u m e r o u s f r a g m e n t s o f a c c r e t e d p l a t e a u a n d p a l e o - h o t s p o t t r a c k s t h a t f o r m e d d u r i n g p u l s i n g o f t h e G a l a p a g o s h o t s p o t s i n c e 1 3 9 M a . T h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r c e x t e n d s f r o m T a c a n a v o l c a n o o n t h e M e x i c o - G u a t e m a l a b o r d e r t o I r a z u - T u r r i a l b a v o l c a n o e s i n c e n t r a l C o s t a R i c a . I t s h o u l d b e n o t e d t h a t a l t h o u g h t h e g e n e r a l t e r m “ v o l c a n i c a r c ” i s u s e d h e r e b y c o n v e n t i o n , t h e m o d e r n v o l c a n i c c h a i n h a s a d i s t i n c t i v e l y n o n - a r c u a t e f o r m a n d i s r e f e r r e d t o b y m o s t w o r k e r s a s t h e C e n t r a l A m e r i c a n “ v o l c a n i c f r o n t . ” T h e m o d e r n v o l c a n i c c h a i n h a s 3 9 Q u a t e r n a r y v o l c a n i c c e n t e r s a n d i s b r o k e n i n t o e i g h t s e g m e n t s o r v o l c a n i c l i n e a m e n t s t h a t a r e s e p a r a t e d b y r i g h t - s t e p p i n g b r e a k s a n d / o r c h a n g e s i n s t r i k e ( C a r r e t a l . , 2 0 0 3 ; C a r r a n d S t o i b e r , 1 9 9 0 ; S t o i b e r a n d C a r r , 1 9 7 3 a n d r e f e r e n c e s t h e r e i n ) . A s r e v i e w e d b y C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) , t h e t e c t o n i c / s t r u c t u r a l o r i g i n o f t h e s e g m e n t a t i o n i s s t i l l n o t c l e a r . T h e r e a r e s i g n i fi c a n t r e g i o n a l v a r i a t i o n s i n t h e c h e m i s t r y o f b o t h l a v a s a n d i g n i m b r i t e s a l o n g . t h e l e n g t h o f t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r c . T h e s e v a r i a t i o n s w e r e s u m m a r i z e d r e c e n t l y b y C a r r e t a l . ( 2 0 0 7 ) f o r t h e l a v a s a n d b y V o g e l e t a l . ( 2 0 0 7 ) f o r t h e i g n i m b r i t e s . T h e r e a r e s e v e r a l i m p o r t a n t c o n c l u s i o n s f r o m t h e s e s u m m a r i e s w i t h r e s p e c t t o t h i s s t u d y . F i r s t , m o s t o f t h e r e g i o n a l t r a c e e l e m e n t v a r i a t i o n s i n l a v a s a r e d u e v a r i a b l e c o n t r i b u t i o n s o f s u b d u c t e d s e d i m e n t s f r o m t h e i n c o m i n g C o c o s p l a t e t o m a n t l e m e l t s . S e c o n d , o u t s i d e o f G u a t e m a l a , t h e r e i s n o i s o t o p i c e v i d e n c e o f s i g n i fi c a n t c r u s t a l c o n t a m i n a t i o n i n a r c m a g m a s . T h i r d , l a v a s f r o m c e n t r a l C o s t a R i c a , a s f a r N W a s A r e n a l v o l c a n o , p o s s e s s a n O I B ( o c e a n i s l a n d b a s a l t ) t y p e m a n t l e s i g n a t u r e , w h e r e a s t h o s e f r o m t h e r e s t o f t h e a r e a r e s i m i l a r t o a M O R B ( m i d - o c e a n r i d g e b a s a l t ) t y p e m a n t l e s o u r c e . F i n a l l y , s i m i l a r p a t t e r n s i n t h e t r a c e e l e m e n t a n d i s o t o p e v a r i a t i o n s i n b o t h t h e l a v a s i n t h e m o d e r n a r c a n d i g n i m b r i t e d e m o n s t r a t e a g e n e t i c l i n k b e t w e e n t h e m . F i g u r e s d e m o n s t r a t i n g t h e i m p l i c a t i o n s o f t h e s e c o n c l u s i o n s f o r t h i s s t u d y a r e d i s c u s s e d a t l e n g t h i n C h a p t e r 6 . C r u s t a l t h i c k n e s s e s b e n e a t h t h e a r e , e s t i m a t e d f r o m c h a n g e s i n r e g i o n a l e l e v a t i o n ( e . g . C a r r a n d S t o i b e r , 1 9 9 0 ) a r e i n g e n e r a l a g r e e m e n t w i t h l i m i t e d s e i s m i c d a t a ( F l u e h a n d v o n H u e n e , 2 0 0 7 a n d r e f e r e n c e s t h e r e i n ) . T h e c r u s t i s t h i c k e s t i n G u a t e m a l a ( ~ 5 0 k m ) a n d c e n t r a l C o s t a R i c a ( ~ 4 5 k m ) a n d t h i n s t o a b o u t 3 0 - 3 5 k m t o w a r d t h e m i d d l e o f t h e a r c i n N i c a r a g u a a n d E l S a l v a d o r . M o r e d e t a i l e d g e o p h y s i c a l s t u d i e s i n n o r t h e r n C o s t a R i c a u s i n g s e i s m i c t o m o g r a p h y ( S a l l a r é s e t a l . , 2 0 0 0 ) a n d s e i s m i c r e f r a c t i o n s u r v e y s ( S a l l a r e s e t a l . , 2 0 0 1 ) r e v e a l a n o m a l o u s l y l o w v e l o c i t i e s t h r o u g h o u t t h e 4 0 k m - t h i c k s u b - a r c c r u s t a n d u p p e r m o s t m a n t l e . S a l l a r é s e t a l . ( 2 0 0 1 ) i n t e r p r e t t h e r e l a t i v e l y l o w s e i s m i c v e l o c i t i e s i n t h e l o w e r c r u s t ( 6 . 9 - 7 . 2 k m / s ) a n d u p p e r m a n t l e ( ~ 7 . 5 k m / s ) a s a “ t r a n s i t i o n z o n e ” c o m p o s e d o f m a n t l e m e l t s a n d m a fi c c u m u l a t e s , r a t h e r t h a n a d i s t i n c t t r a n s i t i o n t h a t u s u a l l y d e fi n e s t h e M o h o . P r e l i m i n a r y r e s u l t s o f t e l e s e i s m i c r e c e i v e r f u n c t i o n s t u d i e s s h o w g o o d a g r e e m e n t w i t h t h e s e t h i c k n e s s e s f o r n o r t h - c e n t r a l C o s t a R i c a , w i t h a d e p t h t o M o h o o f a p p r o x i m a t e l y 4 1 k m b e n e a t h t h e v o l c a n i c a r e , 3 6 k m i n t h e b a c k - a r c a n d 3 7 k m i n t h e f o r e a r c ( L i n k i m e r , 2 0 0 7 , p e r s . c o m m ) . l g n i m b r i t e s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n i n c l u d e d i n t h i s s t u d y o u t c r o p o n t h e G u a n a c a s t e P l a i n , s o u t h a n d w e s t o f t h e P a n - A m e r i c a n H i g h w a y i n t h e G u a n a c a s t e P r o v i n c e o f n o r t h e r n C o s t a R i c a ( F i g u r e 1 . 2 ) . T h e P a n - A m e r i c a n H i g h w a y i s l o c a t e d a l o n g t h e s o u t h w e s t e r n s i d e o f t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r c , r e p r e s e n t e d i n t h i s r e g i o n ( f r o m n o r t h t o s o u t h ) b y O r o s i , R i n c o n d e l a V i e j a , M i r a v a l l e s , a n d T e n o r i o v o l c a n o e s . T h e g e n t l y u n d u l a t i n g G u a n a c a s t e p l a i n i s a b r o a d i g n i m b r i t e p l a t e a u ( > 2 0 0 0 k m z ) t h a t e x t e n d s f r o m t h e b a s e o f t h e m o d e r n v o l c a n i c c o r d i l l e r a t o t h e 1 0 0 - 1 5 0 m e s c a r p m e n t a l o n g t h e P a c i fi c C o a s t ( M a r s h a l l , 2 0 0 7 ) . T h e r e g i o n h a s b e e n r e f e r r e d t o a s t h e M e s e t a d e S a n t a R o s a i g n i m b r i t e p l a t e a u b y G i l l o t e t a l . ( 1 9 9 4 ) . T h e s h a d e d a r e a i n F i g u r e 1 . 2 s h o w s t h e b o u n d a r i e s f o r m o s t o u t c r o p s i n c l u d e d i n t h i s s t u d y , w h i c h e x t e n d s f r o m B a h i a C u l e b r a o n t h e P a c i fi c C o a s t t o j u s t s o u t h o f t h e P a n - A m e r i c a n H i g h w a y , n e a r t h e t o w n s o f B a g a c e s a n d B e b e d e r o . ( S e v e r a l s a m p l e s f r o m i s o l a t e d o u t c r o p s o u t s i d e o f t h e m a i n s t u d y a r e a , t o w a r d t h e N i c a r a g u a b o r d e r , a r e d i s c u s s e d i n C h a p t e r 3 . ) I n t e r m s o f g e o m o r p h o l o g y , t h e s t u d y a r e a i s d o m i n a t e d b y r o l l i n g h i l l s t h a t r i s e 5 0 - 1 5 0 m a b o v e t h e l o w - l y i n g fl o o d p l a i n ( 0 - 1 0 m a . s . l . ) o f t h e m e a n d e r i n g R i o T e m p i s q u e d r a i n a g e s y s t e m . 1 . 4 P r e v i o u s W o r k o n G u a n a c a s t e l g n i m b r i t e s T h e r e i s a l a r g e b o d y o f r e s e a r c h o n t h e b a s a l t i c a n d a n d e s i t i c l a v a s t h a t d o m i n a t e t h e v o l c a n i c e d i fi c e s i n t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r c ( C a r r e t a l . , 2 0 0 7 a n d r e f e r e n c e s t h e r e i n ) . D e t a i l e d g e o c h e m i c a l s t u d i e s o n t h e l a v a s h a v e f o c u s e d p r i m a r i l y o n t h e o r i g i n o f a l o n g - a r c a n d a c r o s s - a r c v a r i a t i o n s ( e . g . P a t i n o e t a l . , 2 0 0 0 ; W a l k e r e t a l . , 1 9 9 5 ; C a r r e t a l . , 1 9 9 0 ) a n d o n t h e n a t u r e o f t h e s u b - l i t h o s p h e r i c m a n t l e s o u r c e ( e . g . F e i g e n s o n e t a l . , 2 0 0 4 ; H e r r s t r o m e t a l . , 1 9 9 5 ; R e a g a n e t a l . , 1 9 9 4 ; F e i g e n s o n e t a l . , 1 9 9 3 ) . A l t h o u g h a n u m b e r o f s t u d i e s h a v e f o c u s e d o n t h e d e s c r i p t i o n a n d s t r a t i g r a p h y o f a s s o c i a t e d i g n i m b r i t e s , c o m p a r a t i v e l y f e w d e t a i l e d g e o c h e m i c a l s t u d i e s h a v e b e e n d o n e o n t h e s e r o c k s , e s p e c i a l l y w i t h r e s p e c t t o p r e - P l e i s t o c e n e u n i t s ( V o g e l e t a l . , 2 0 0 7 a n d r e f e r e n c e s t h e r e i n ) . V o g e l e t a l . ( 2 0 0 6 ) r e c e n t l y a t t e m p t e d t h e fi r s t s y n t h e s i s o f a l o n g - a r c v a r i a t i o n s c h e m i c a l a n d i s o t o p i c d a t a f o r l a v a s a n d i g n i m b r i t e s a n d s u g g e s t e d a g e n e t i c r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e m a fi c m e l t s t h a t p r o d u c e d t h e l a v a s a n d t h e S i l i c i c i g n i m b r i t e s . I n t h e G u a n a c a s t e P r o v i n c e o f n o r t h e r n C o s t a R i c a , P l e i s t o c e n e i g n i m b r i t e s a r e a s s o c i a t e d w i t h t h e G u a y a b o a n d G u a c h i p e l i n ( o r A l c a n t a r o - G u a c h i p e l i n ) c a l d e r a s , p r e c u r s o r s t o M i r a v a l l e s a n d R i n c o n d e l a V i e j a v o l c a n o e s , r e s p e c t i v e l y . T h e y o u n g e s t o f t h e s e u n i t s ( 0 . 6 3 - 0 . 8 9 M a ) , a s s o c i a t e d w i t h t h e G u a y a b o c a l d e r a , i s t h e L a E s e M e m b e r ( V o g e l e t a l . , 2 0 0 4 ; G a n s e t a l . , 2 0 0 3 ; G i l l o t e t a l . , 1 9 9 4 ; C h i e s a e t a l . , 1 9 9 2 ) . T h e n e x t o l d e s t u n i t s a r e a s s o c i a t e d w i t h t h e G u a c h i p e l i n c a l d e r a a n d r a n g e f r o m 1 . 3 1 t o 1 . 4 7 M a ( V o g e l e t a l . , 2 0 0 4 ; G a n s e t a l . , 2 0 0 3 ; G i l l o t e t a l . , 1 9 9 4 ; A l v a r a d o e t a l . , 1 9 9 2 ; C h i e s a e t a l . , 1 9 9 2 ; C h i e s a , 1 9 9 1 ) . I n t h e G u a n a c a s t e a r e a , t h e o l d e s t o f t h e s e u n i t s , t h e R i o L i b e r i a T u f f o r L i b e r i a T u f f ( 1 . 4 1 - 1 . 4 7 M a ) , d i r e c t l y o v e r l i e s u n i t s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n ( G i l l o t e t a l . , 1 9 9 4 ; C h i e s a , 1 9 9 1 ; D e n g o , 1 9 6 2 ) . D e e r i n g e t a l . ( 2 0 0 7 ) r e c e n t l y d i s t i n g u i s h e d fi v e s u b u n i t s i n t h e o l d e r s e c t i o n s r e l a t e d t o t h e G u a y a b o - G u a c h i p e l i n c a l d e r a s o n t h e b a s i s o f d i s t i n c t N b / T a v a l u e s . A m o d e r a t e l y - t o d e n s e l y - w e l d e d t u f f t h a t o u t c r o p s i n s e v e r a l l o c a t i o n s a l o n g t h e R i o C o l o r a d o , n e a r t h e a c t u a l t o w n o f L i b e r i a , 1 0 u n d e r l i e s t h e L i b e r i a T u f f ( D e n g o , 1 9 6 2 ) . K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) c o n s i d e r e d t h i s “ R i o C o l o r a d o T u f f ” s e p a r a t e f r o m t h e B a g a c e s F o r m a t i o n , a n d i m p l i e d a c a l d e r a s o u r c e f o r t h e i g n i m b r i t e a s s o c i a t e d w i t h R i n c o n d e l a V i e j a v o l c a n i c c o m p l e x . ( E v i d e n c e p r e s e n t e d i n C h a p t e r s 3 a n d 6 o f t h i s s t u d y a r g u e s f o r i n c l u s i o n o f t h e R i o C o l o r a d o T u f f i n t h e B a g a c e s F o r m a t i o n , b a s e d o n p e t r o g r a p h i c a n d g e o c h e m i c a l c h a r a c t e r i s t i c s . ) B e l o w t h e B a g a c e s F o r m a t i o n i s t h e o l d e s t d a t e d u n i t i n t h e G u a n a c a s t e s e q u e n c e , t h e d a c i t i c C a r b o n a l l a v a fl o w , w h i c h h a s a n a g e o f 7 . 8 t o 1 0 . 7 M a ( G a n s e t a l . , 2 0 0 3 ; G i l l o t e t a l . 1 9 9 4 ) T h e n a m e “ B a g a c e s F o r m a t i o n ” h a s r e m a i n e d a l o o s e c l a s s i fi c a t i o n f o r M i o c e n e - P l i o c e n e i g n i m b r i t e s i n t h e G u a n a c a s t e P r o v i n c e t h a t l a c k h y d r o u s m i n e r a l p h a s e s , s u c h a s a r n p h i b o l e o r b i o t i t e . C i t i n g m a j o r e l e m e n t d a t a o f P u t n a m ( 1 9 2 6 ) a n d W e y l ( 1 9 6 1 ) f o r t h e s e t u f f s , D e n g o ( 1 9 6 2 ) u s e d t h e g e n e r a l n a m e “ B a g a c e s T u f f ” t o d e s c r i b e w e l d e d , a n d e s i t i c t o d a c i t i c i g n i m b r i t e s c o n t a i n i n g p l a g i o c l a s e , p y r o x e n e a n d o x i d e p h a s e s . ( I t s h o u l d b e n o t e d t h a t t h e a n a l y s e s i n T a b l e l o f D e n g o ( 1 9 6 2 ) a p p e a r t o b e f o r w h o l e - r o c k s a m p l e s , w h i c h c o n t a i n l i t h i c f r a g m e n t s , a n d t h e r e f o r e m a y n o t b e r e p r e s e n t a t i v e o f “ t r u e ” m a g m a t i c c o m p o s i t i o n s . ) K u s s m a u l e t a l . ( 1 9 9 4 ) a n d T o u m o n ( 1 9 8 4 ) n o t e a s i m i l a r m i n e r a l a s s e m b l a g e f o r t h e “ L o w e r I g n i m b r i t e S e q u e n c e ” i n t h e a r e a o f M i r a v a l l e s v o l c a n o ( p l a g + c p x + o p x + F e - o x i d e ) . B a g a c e s i g n i m b r i t e s a r e i n t e r b e d d e d w i t h l a v a fl o w s , t e r r i g e n o u s s e d i m e n t s , a n d p a l e o s o l s ( G i l l o t e t a l . , 1 9 9 4 ; C h i e s a e t a l . , 1 9 9 2 ) . O n e i g n i m b r i t e s e q u e n c e d e s c r i b e d i n t h i s s t u d y ( B a r b u d a l C a n a l , s e e C h a p t e r 3 ) i s a l s o i n t e r b e d d e d w i t h s h a l l o w m a r i n e u n i t s c o n t a i n i n g r i p p l e m a r k s a n d i n v e r t e b r a t e f o s s i l s ( A g u i l a r a n d A l v a r a d o , 2 0 0 4 ) . G i l l o t e t a l . ( 1 9 9 4 ) e s t i m a t e d t h e v o l u m e o f 1 0 0 d : 4 0 k m 3 f o r t h e B a g a c e s F o r m a t i o n . L i m i t e d r a d i o m e t r i c a g e s a n d s t r a t i g r a p h i c 1 1 i n f o r m a t i o n y i e l d s a l a r g e a g e r a n g e f o r B a g a c e s u n i t s f r o m 1 . 6 M a t o a p p r o x i m a t e l y 1 0 M a ( V o g e l e t a l . , 2 0 0 4 ; G a n s e t a l . , 2 0 0 3 ; A p p e l e t a l . , 1 9 9 4 ; G i l l o t e t a l . , 1 9 9 4 ; A l v a r a d o e t a L , 1 9 9 2 ) 1 . 5 O v e r v i e w o f t h e D i s s e r t a t i o n I n l i g h t o f t h e fi r s t g o a l o f t h i s s t u d y , C h a p t e r 2 p r e s e n t s t h e s a m p l i n g s t r a t e g y a n d a n a l y t i c a l m e t h o d s u s e d t o d e s c r i b e a n d d e l i n e a t e u n i t s o f t h e B a g a c e s F o r r n a t i o n . C h a p t e r 3 g i v e s a n o v e r v i e w o f B a g a c e s i g n i m b r i t e s i n t e r m s o f fi e l d a n d p e t r o g r a p h i c d a t a , a s w e l l a s g e o c h e m i c a l r e s u l t s . I t i s d e m o n s t r a t e d t h a t s a m p l e s f r o m o u t c r o p s i n c l u d e d i n t h i s s t u d y r e p r e s e n t a t l e a s t t e n ( 1 0 ) s e p a r a t e i g n i m b r i t e s u n i t s , s e v e r a l o f w h i c h c a n b e r e l a t e d t o t h e s a m e l a r g e b a t c h o f h i g h - s i l i c a m a g m a ( ~ 7 0 w t . % S i 0 2 ) . C h a p t e r s 4 a n d 5 a r e d e t a i l e d s t u d i e s o n t w o o f t h e u n i t s t h a t w e r e p r o d u c e d b y m a g m a m i x i n g , t h e P a p a g a y o T u f f a n d t h e P a n d e A z r ' r c a r T u f f . C h a p t e r 4 a l s o i n t r o d u c e s t h e a p p l i c a t i o n o f P o l y t o p i c V e c t o r A n a l y s i s ( P V A ) i n t h i s w o r k . P V A i s a m u l t i v a r i a t e s t a t i s t i c a l t o o l t h a t i s r e l a t i v e l y n e w t o i g n e o u s p e t r o l o g y , w h i c h i s u s e d f o r a n a l y z i n g s a m p l e s t h a t r e s u l t f r o m t h e m i x i n g o f t w o o r m o r e s o u r c e s . P V A i s i d e a l l y s u i t e d f o r e v a l u a t i n g m a g m a m i x i n g , g i v e n t h e l a r g e n u m b e r o f v a r i a b l e s i n m o d e r n g e o c h e m i c a l d a t a s e t s ( C h a p t e r 2 ) . C h a p t e r 6 d i s c u s s e s t h e o v e r a l l o r i g i n a n d e v o l u t i o n s o f B a g a c e s m a g m a s i n c o n t e x t o f t h e s o u t h e r n p a r t o f t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r e . A fi n a l m o d e l s h o w s h o w h i g h - s i l i c a B a g a c e s m a g m a s m a y h a v e b e e n p r o d u c e d b y t h e r e p r o c e s s i n g o f b a s a l t i c m a n t l e m e l t s . B a g a c e s m a g m a s h a v e c o m p o s i t i o n a l s i m i l a r i t i e s t o e v o l v e d , u p p e r c o n t i n e n t a l c r u s t , a l t h o u g h t h e y w e r e g e n e r a t e d i n t h e a b s e n c e o f o l d , s i m i l a r l y e v o l v e d c r u s t . I t i s a r g u e d i n C h a p t e r 6 t h a t i g n i m b r i t e s o f t h e B a g a c e s 1 2 F o r m a t i o n r e p r e s e n t t h e m o d i fi c a t i o n o f o c e a n i c p l a t e a u i n t o n e w c o n t i n e n t a l c r u s t . C o n c l u d i n g r e m a r k s i n C h a p t e r 7 a r e f o l l o w e d b y s u g g e s t i o n s f o r f u t u r e r e s e a r c h o n t h e e v o l u t i o n o f M i o c e n e - P l i o c e n e m a g m a s a n d t h e d e v e l o p m e n t o f t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r c i n n o r t h e r n C o s t a R i c a . 1 3 C h a p t e r 2 M e t h o d s 2 . 1 S a m p l e C o l l e c t i o n O v e r t h e c o u r s e o f f o u r s e p a r a t e s a m p l i n g c a m p a i g n s , m o r e t h a n 2 4 0 s a m p l e s w e r e c o l l e c t e d f r o m o u t c r o p s c l a s s i fi e d i n t h e fi e l d a s i g n i m b r i t e s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n . M o s t o f t h e s a m p l e s c o l l e c t e d w e r e i n d i v i d u a l p u m i c e f r a g m e n t s ( g l a s s + c r y s t a l s ) e x t r a c t e d f r o m t h e w h o l e r o c k ( g l a s s s h a r d s + c r y s t a l s + x e n o l i t h s + p u m i c e f r a g m e n t s ) , e i t h e r i n t h e fi e l d o r i n t h e l a b o r a t o r y . W h o l e r o c k s a m p l e s w e r e c o l l e c t e d f o r a s h - f a l l s , p u m i c e - p o o r t u f f s , o r t u f f s w i t h p u m i c e f r a g m e n t s t h a t w e r e t o o s m a l l f o r e f fi c i e n t r e m o v a l o r a n a l y s i s . H o w e v e r , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d , t h e o n l y d a t a p r e s e n t e d i n t h i s s t u d y a r e f o r i n d i v i d u a l p u m i c e f r a g m e n t s . A s s u m i n g t h e f r a g m e n t s a r e “ f r e s h ” ( s e e s e c t i o n 2 . 5 b e l o w ) , c h e m i c a l a n a l y s e s a r e d o n e o n p u m i c e s a m p l e s b e c a u s e t h e i r c o m p o s i t i o n i s t h e b e s t e s t i m a t e o f t h e c o m p o s i t i o n o f t h e m a g m a i m m e d i a t e l y b e f o r e e r u p t i o n a n d q u e n c h i n g . T h e w h o l e r o c k t h a t r e s u l t s f r o m t h e e m p l a c e m e n t o f a p y r o c l a s t i c fl o w m a y n o t b e r e p r e s e n t a t i v e o f t h e m a g m a a s a w h o l e d u e t o ( 1 ) e n t r a i n m e n t o f o t h e r w h o l e - r o c k x e n o l i t h s , j u v e n i l e p u m i c e c l a s t s f r o m o t h e r fl o w s , o r e p i c l a s t s f r o m r e w o r k e d m a t e r i a l , a n d / o r ( 2 ) p h y s i c a l s e g r e g a t i o n o f t h e fl o w d u r i n g t r a n s p o r t ( e . g . F r e u n d t a n d B u r s i k , 1 9 9 8 ) . O u t c r o p s w e r e a s s i g n e d t o v a r i o u s B a g a c e s u n i t s i n t h e fi e l d b a s e d o n ( 1 ) s t r a t i g r a p h i c c o n t i n u i t y , ( 2 ) m i n e r a l o g y , a n d / o r ( 3 ) p h y s i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e i g n i m b r i t e ( e . g . d e g r e e o f w e l d i n g ) . T h e s e u n i t s a r e d e l i n e a t e d i n C h a p t e r 3 . I n g e n e r a l , 1 4 B a g a c e s i g n i m b r i t e s a r e d i f f e r e n t i a t e d f r o m y o u n g e r ( P l e i s t o c e n e ) u n i t s b y a l o w e r s t r a t i g r a p h i c p o s i t i o n r e l a t i v e t o o v e r l y i n g G u a c h i p e l i n u n i t s , o r i n t h e a b s e n c e o f s t r a t i g r a p h i c / a g e i n f o r m a t i o n , b y t h e i r m o d e r a t e t o d e n s e w e l d i n g a n d l a c k o f h y d r o u s m i n e r a l s ( e . g . D e n g o , 1 9 6 2 ) . H o w e v e r , t h e s e a r e n o t t h e o n l y c r i t e r i a u s e d f o r i n c l u s i o n o f u n i t s i n t h e B a g a c e s F o r m a t i o n , a s n o d e t a i l e d s t r a t i g r a p h i c , g e o c h r o n o l o g i c , o r g e o c h e m i c a l s t u d i e s h a v e b e e n p u b l i s h e d o n t h e u n i t s . F o r e x a m p l e , o n e u n i t i n c l u d e d i n t h i s s t u d y , T a j o P e l é n , i s f r o m a q u a r r y i n a n o n - w e l d e d i g n i m b r i t e t h a t c o n t a i n s t r a c e b i o t i t e ( s e e C h a p t e r 3 ) . U s i n g K - A r d a t i n g , B e r g o e i n g ( 1 9 8 2 ) g a v e a n a g e o f 3 . 0 2 + / - 0 . 2 M a f o r a n i g n i m b r i t e s a m p l e f r o m H a c i e n d a P e l o n d e B a j u r a , w h i c h i s w i t h i n 1 k m o f t h e q u a r r y . T h i s a g e i s w i t h i n t h e e s t i m a t e d r a n g e f o r B a g a c e s u n i t s . 2 . 2 S a m p l e P r e p a r a t i o n P u m i c e s a m p l e s w e r e t r i m m e d w i t h a w a t e r - c o o l e d d i a m o n d s a w a n d / o r g r i n d i n g w h e e l t o r e m o v e w e a t h e r i n g r i n d s o r v i s i b l e s i g n s o f a l t e r a t i o n . T r i m m e d f r a g m e n t s w e r e r i n s e d , p l a c e d i n a s o n i c a t o r f o r ~ 5 m i n , r e m o v e d , r i n s e d , a n d d r i e d i n a n o v e n ( ~ 6 0 ° C ) o v e r n i g h t . A s s a m p l e v o l u m e p e r m i t t e d f o r p u m i c e f r a g m e n t s , t h i n s e c t i o n s w e r e m a d e f o r p e t r o g r a p h i c a n d / o r m i c r o c h e m i c a l a n a l y s i s ( s e e C h a p t e r 3 ) . F r a g m e n t s w e i g h i n g a p p r o x i m a t e l y 1 5 g o r l e s s w e r e p r o c e s s e d f o r b u l k c h e m i c a l a n a l y s i s o n l y . A f t e r d r y i n g , s a m p l e s f o r c h e m i c a l a n a l y s i s w e r e p l a c e d i n a B i c o C h i p m u n k c r u s h e r t o o b t a i n c h i p s l e s s t h a n ~ 2 e m , i f n e c e s s a r y . T h e s e f r a g m e n t s w e r e t h e n p o w d e r e d i n a B i c o U A P u l v e r i z e r a l u m i n a fl a t - p l a t e g r i n d e r t o a g r a i n s i z e o f < 5 0 u r n . S a m p l e p o w d e r s w e r e t h e n p l a c e d i n v a c u u m o v e n a t ~ 6 0 ° C f o r a t l e a s t 1 2 h o u r s . 1 5 H o m o g e n e o u s g l a s s d i s k s w e r e p r o d u c e d f o r e a c h s a m p l e b y f u s i n g e a c h p o w d e r w i t h a l i t h i u m t e t r a b o r a t e ( L i 2 B 4 O 7 ) fl u x . A l l s a m p l e s w e r e p r o d u c e d u s i n g a l o w d i l u t i o n f u s i o n ( L D F ) s u i t e d f o r t r a c e e l e m e n t a l a n a l y s i s u s i n g 9 g L i 2 B 4 O 7 a n d 3 g r o c k p o w d e r , w i t h w e i g h i n g p r e c i s i o n o f i 0 . 0 0 0 5 g . A p p r o x i m a t e l y 0 . 5 g o f a m m o n i u m n i t r a t e ( N I - I 4 N 0 3 ) w a s a d d e d t o e a c h s a m p l e t o e n s u r e o x i d a t i o n o f i r o n d u r i n g f u s i o n . S a m p l e s w e r e w e i g h e d i n P t c r u c i b l e s ( 9 5 % P t , 5 % A u ) a n d s u s p e n d e d o v e r a n o x i d i z i n g fl a m e ( ~ 1 0 0 0 ° C ) o n a n o r b i t a l m i x i n g s t a g e f o r 2 5 m i n u t e s . R e s u l t i n g m e l t s w e r e p o u r e d i n t o r e d - h o t P t m o l d s ( 4 0 m m d i a m e t e r ) a n d c o o l e d o n a h o t p l a t e a t ~ 5 0 0 ° C . T h e s e g l a s s d i s k s w e r e t h e n a n a l y z e d f o r m a j o r e l e m e n t s a n d s e l e c t e d t r a c e e l e m e n t s b y X - r a y fl u o r e s c e n c e ( X R F ) a n d f o r t r a c e e l e m e n t s b y l a s e r a b l a t i o n i n d u c t i v e l y - c o u p l e d p l a s m a m a s s s p e c t r o m e t r y ( L A - I C P - M S ) . 2 . 3 A n a l y t i c a l M e t h o d s 2 . 3 . 1 X - R a y F l u o r e s c e n c e ( X R F ) F u s e d d i s k s w e r e a n a l y z e d f o r m a j o r e l e m e n t s ( S i 0 2 , T i 0 2 , A 1 2 0 3 , F e 2 0 3 , M n O , M g O , C a O , N a 2 0 , K 2 0 , a n d P 2 0 5 ) a s w e l l a s R b , S r , a n d Z r o n a R i g a k u S - M A X X R F o r a B r u k e r S 4 P i o n e e r X R F a t M i c h i g a n S t a t e U n i v e r s i t y . S a m p l e s w e r e a n a l y z e d o n t h e fl a t s i d e o f t h e d i s k i n c o n t a c t w i t h t h e b o t t o m o f t h e P t m o l d . D a t a w e r e r e d u c e d u s i n g f u n d a m e n t a l p a r a m e t e r s ( e . g . C r i s s , 1 9 8 0 ) i n X R F W I N s o f t w a r e ( O m n i S c i e n t i fi c I n s t r u m e n t s , U S A . ) o n t h e S - M A X a n d i n S P E C T R A p l u s s o f t w a r e ( B r u k e r A X S , G e r m a n y ) o n t h e S 4 P i o n e e r ; t r a c e e l e m e n t s o n t h e S - M A X w e r e d e t e r m i n e d u s i n g s t a n d a r d l i n e a r r e g r e s s i o n t e c h n i q u e s . P r e c i s i o n i s s i m i l a r f o r a n a l y s e s d o n e o n b o t h 1 6 i n s t r u m e n t s , w i t h p r e c i s i o n f o r m o s t e l e m e n t s < 1 % R S D , e x c e p t f o r T i O 2 a n d P 2 0 5 ( < 3 % ) o n t h e S - M A X a n d P 2 0 5 ( < 2 % ) o n t h e S 4 P i o n e e r . 2 . 3 . 2 L a s e r A b l a t i o n I n d u c t i v e l y C o u p l e d P l a s m a M a s s S p e c t r o m e t r y ( L A - I C P - M S ) T r a c e e l e m e n t c o n c e n t r a t i o n s w e r e d e t e r m i n e d o n t h e o p p o s i t e s i d e o f t h e s a m e g l a s s d i s k s u s i n g a C E T A C L S X 2 0 0 P l u s N s z A G ( 2 6 6 n m ) l a s e r o n a M i c r o m a s s ( n o w T h e n n o E l e c t r o n C o r p o r a t i o n ) P l a t f o r m I C P - M S w i t h h e x a p o l e c o l l i s i o n c e l l . S a m p l e s w e r e a b l a t e d u s i n g a s i n g l e l i n e s c a n , a f t e r a p r e - a b l a t i o n t o c l e a n a n d r o u g h e n t h e s u r f a c e . A s p o t s i z e o f 2 5 0 u m a n d a 1 5 0 u n i / s s c a n r a t e w e r e u s e d f o r t h e p r e - a b l a t i o n , w h i l e t h e a b l a t i o n f o r d a t a a c q u i s i t i o n u s e d a 2 0 0 u m s p o t s i z e , a s c a n r a t e o f 1 0 u r n / s a n d a d e f o c u s i n t o t h e s a m p l e o f 5 0 u m . U s i n g t h e S e l e c t e d I o n R e c o r d i n g ( S I R ) f u n c t i o n i n t h e M a s s L y n x s o f t w a r e ( W a t e r s C o r p o r a t i o n , U S A . ) d a t a f o r t w e n t y - t h r e e ( 2 3 ) e l e m e n t s w e r e a c q u i r e d : V , C r , Y , N b , B a , L a , C e , P r , N d , S m , E u , G d , T b , D y , H o , E r , Y b , L u , H f , T a , P b , T h a n d U . A s e t o f 1 2 - 1 5 e x t e r n a l r o c k s t a n d a r d s , r e p r e s e n t i n g a w i d e v a r i e t y o f i g n e o u s r o c k c o m p o s i t i o n s a n d p r e p a r e d u s i n g a n d i d e n t i c a l f u s i o n m e t h o d , w a s u s e d f o r c a l i b r a t i o n . B e f o r e p r o c e s s i n g , t h e b a c k g r o u n d s i g n a l f r o m t h e A r / H e c a r r i e r g a s w a s s u b t r a c t e d f r o m e a c h s a m p l e a n d s t a n d a r d . S t r o n t i u m , d e t e r m i n e d b y X R F o n t h e s a m e g l a s s d i s k s , w a s u s e d a s t h e i n t e r n a l s t a n d a r d f o r q u a n t i fi c a t i o n . F i n a l c o n c e n t r a t i o n s w e r e d e t e r m i n e d u s i n g a s t a n d a r d l i n e a r r e g r e s s i o n f o r e a c h e l e m e n t ( n o r m a l i z e d s i g n a l v s . c o n c e n t r a t i o n ) , u s i n g o n l y s t a n d a r d s w i t h c a l c u l a t e d v a l u e s w i t h i n 1 5 % o f p r e f e r r e d , p u b l i s h e d v a l u e s . P r e c i s i o n f o r a l l e l e m e n t s i s < 5 % R S D . 1 7 2 . 3 . 3 E l e c t r o n M i c r o p r o b e A n a l y s i s ( E M P A ) B a s e d o n b u l k c h e m i s t r y r e s u l t s , t w e n t y - t w o ( 2 2 ) t h i n s e c t i o n s w e r e s e l e c t e d f o r m i c r o c h e m i c a l a n a l y s i s b y e l e c t r o n m i c r o p r o b e . P r i o r t o a n a l y s i s , s a m p l i n g l o c a t i o n s w e r e c i r c l e d o n t h e r o c k s i d e o f e a c h t h i n s e c t i o n a n d c o a t e d w i t h c a r b o n . M a t r i x g l a s s a n d s e l e c t e d m i n e r a l p h a s e s ( p l a g i o c l a s e , p y r o x e n e , F e - o x i d e s ) w e r e a n a l y z e d u s i n g a C a m e c a S X - l O O e l e c t r o n m i c r o p r o b e l o c a t e d i n t h e E l e c t r o n M i c r o b e a m A n a l y s i s L a b o r a t o r y ( E M A L ) a t t h e U n i v e r s i t y o f M i c h i g a n . T h e S X - 1 0 0 i s e q u i p p e d w i t h fi v e w a v e l e n g t h - d i s p e r s i v e s p e c t r o m e t e r ( W D S ) u n i t s . A l l a n a l y s e s w e r e d o n e u s i n g a n a c c e l e r a t i n g v o l t a g e o f 1 5 k V a n d 1 0 n A b e a m c u r r e n t . A 1 0 u m b e a m d i a m e t e r w a s u s e d f o r g l a s s a n d p l a g i o c l a s e a n a l y s e s , w h i l e p y r o x e n e a n d o x i d e m e a s u r e m e n t s w e r e d o n e i n s p o t m o d e ( e f f e c t i v e b e a m d i a m e t e r o f < 1 u m ) . 2 . 4 O r g a n i z a t i o n o f A n a l y t i c a l R e s u l t s T h e r e s u l t s f o r m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t a n a l y s e s o f b u l k p u m i c e s a m p l e s a r e g i v e n i n A p p e n d i x A . A t o t a l o f 1 7 2 p u m i c e s a m p l e s f r o m B a g a c e s u n i t s w e r e a n a l y z e d . A s d i s c u s s e d b e l o w , 1 2 8 m e t t h e c r i t e r i a f o r “ f r e s h ” s a m p l e s . S a m p l e s i n A p p e n d i x A a r e g r o u p e d b y u n i t . T o t a l i r o n i s r e p o r t e d a s F e 2 0 3 a n d a l l o x i d e c o n c e n t r a t i o n s a r e r e c a l c u l a t e d t o 1 0 0 % a n h y d r o u s . N o r m a l i z e d c o n c e n t r a t i o n s a r e g i v e n f o r e a s e o f r e f e r e n c e w i t h fi g u r e s i n t h i s d i s s e r t a t i o n , w h i c h w e r e g e n e r a t e d u s i n g t h o s e n u m b e r s . H o w e v e r , t h e o r i g i n a l ( r a w ) t o t a l s f r o m X R F a n a l y s e s a r e a l s o g i v e n i n A p p e n d i x A t o p e r m i t c a l c u l a t i o n o f o r i g i n a l d a t a . M a j o r e l e m e n t p h a s e c o m p o s i t i o n s d e t e r m i n e d b y e l e c t r o n m i c r o p r o b e a r e g i v e n i n t h e f o l l o w i n g s u p p l e m e n t a l t a b l e s : g l a s s — A p p e n d i x B , p l a g i o c l a s e — A p p e n d i x C , 1 8 p y r o x e n e — A p p e n d i x D , a n d F e - o x i d e s - — A p p e n d i x E . M a j o r e l e m e n t o x i d e d a t a f o r g l a s s a n a l y s e s a r e r e c a l c u l a t e d t o 1 0 0 % a n h y d r o u s i n A p p e n d i x B . A n o r t h i t e ( A n ) c o n t e n t o f p l a g i o c l a s e g r a i n s i s g i v e n a s w t . % A n ( C a O / C a O + N a 2 O + K 2 O ) i n A p p e n d i x C . I n A p p e n d i x D a n d A p p e n d i x E , t o t a l i r o n ( F e O f r o m m i c r o p r o b e a n a l y s e s ) i s r e c a l c u l a t e d a s F e O a n d R 2 0 3 , b a s e d o n t h e s t a n d a r d m e t h o d o f D r o o p ( 1 9 8 7 ) , a n d m a g n e s i u m n u m b e r ( M g # ) i s g i v e n a s M g / ( M g + F e ) x 1 0 0 . 2 . 5 F r e s h v s . W e a t h e r e d S a m p l e s V o l c a n i c r o c k s a r e s u b j e c t e d t o v a r i o u s a l t e r a t i o n p r o c e s s e s a f t e r e r u p t i o n a n d e m p l a c e m e n t a t t h e E a r t h ’ s s u r f a c e . S o m e o f t h e s e p r o c e s s e s , s u c h a s d e v i t r i fi c a t i o n o f g l a s s , t r a n s f o r m a t i o n o f g l a s s a n d m i n e r a l s t o z e o l i t e s a n d c l a y s ( e . g . s m e c t i t e ) , o r s e c o n d a r y h y d r a t i o n c a n b e h a s t e n e d b y t h e r e t e n t i o n o f h e a t i n t h i c k i g n i m b r i t e fl o w s ( d e ’ G e n n a r o e t a l . , 2 0 0 0 ; P é r e z - T o r r a d o e t a l . , 1 9 9 5 ) . F l u x i n g o f m e t e o r i c w a t e r s c a n a l s o l e a c h e l e m e n t s a n d h y d r a t e t h e g l a s s a t a m b i e n t c o n d i t i o n s e v e n w i t h o u t t h e d e v i t r i fi c a t i o n o f g l a s s y c o m p o n e n t s ( M u n g a l l a n d M a r t i n , 1 9 9 4 ) . R e c e n t w o r k b y P a t i n o e t a l . ( 2 0 0 3 ) d e m o n s t r a t e d t h e m o b i l i t y o f t r a c e e l e m e n t s ( e . g . r a r e e a r t h e l e m e n t s , o r R E E S ) d u r i n g i n c i p i e n t s t a g e s o f w e a t h e r i n g i n b a s a l t i c a n d a n d e s i t i c l a v a s . A l t h o u g h i t i s g e n e r a l l y a s s u m e d t h a t u n d e r t h e e q u i v a l e n t c o n d i t i o n s s i l i c a - r i c h g l a s s i s l e s s r e a c t i v e t h a n m a fi c g l a s s ( d e ’ G e n n a r o e t a l . , 2 0 0 0 ) , t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f i n c i p i e n t w e a t h e r i n g i n s i l i c i c v o l c a n i c r o c k s , s u c h a s i g n i m b r i t e s , a r e p o o r l y k n o w n . I n g e n e r a l , t h e c h e m i c a l w e a t h e r i n g o f h e t e r o g e n e o u s r o c k s i s d i f f i c u l t t o q u a n t i f y . A n u m b e r o f w e a t h e r i n g i n d i c i e s ( W I ) h a v e b e e n p r o p o s e d t o q u a n t i f y m a s s t r a n s f e r i n t h e w e a t h e r i n g p r o fi l e , b a s e d o n t h e r e l a t i v e m o b i l i t y o f s e l e c t e d e l e m e n t s . 1 9 P r i c e a n d V e l b e l ( 2 0 0 3 ) r e v i e w e d t h e a p p l i c a t i o n o f s e v e r a l p o p u l a r w e a t h e r i n g i n d i c e s a p p l i e d t o h e t e r o g e n e o u s p a r e n t r o c k s . A l t h o u g h i n h e r e n t a s s u m p t i o n s a b o u t e l e m e n t m o b i l i t y r e q u i r e c a u t i o u s a p p l i c a t i o n o f a n y w e a t h e r i n g i n d e x , t h e i n d e x o f P a r k e r ( 1 9 7 0 ) a p p e a r s t o b e w e l l - s u i t e d f o r a s s e s s i n g t h e r e l a t i v e e f f e c t s o f c h e m i c a l w e a t h e r i n g i n a v a r i e t y o f r o c k t y p e s ( P r i c e a n d V e l b e l , 2 0 0 3 ) . T h e w e a t h e r i n g i n d e x o f P a r k e r ( W I P ) a l l o w s f o r m o b i l i t y o f a l u m i n u m a n d i s g i v e n b y t h e f o l l o w i n g e q u a t i o n : M = ( 1 0 0 ) [ ( 2 N a 2 O / 0 . 3 5 ) + ( M g O / 0 . 9 ) + ( 2 K 2 O / 0 . 2 5 ) + ( C a O / O . 7 ) ] . T h e r e s u l t i n g d i m e n s i o n l e s s n u m b e r i n d i c a t e s t h e r e l a t i v e d e g r e e o f w e a t h e r i n g c o m p a r e d t o a “ f r e s h ” p a r e n t r o c k . I n t h e W I P , t h e o p t i m u m “ f r e s h ” v a l u e i s > 1 0 0 a n d t h e o p t i m u m “ w e a t h e r e d ” v a l u e i s 0 . I t s h o u l d b e n o t e d t h a t w e a t h e r i n g i n d i c i e s a r e t y p i c a l l y a p p l i e d t o s a m p l e s a s a f u n c t i o n o f p o s i t i o n ( i . e . d e p t h ) i n a g i v e n w e a t h e r i n g p r o fi l e . T h e r e f o r e , i n t h e a b s e n c e o f a t r e n d f o r p r o g r e s s i v e l y w e a t h e r e d s a m p l e s i n a g i v e n p r o fi l e , t h e a b s o l u t e W I v a l u e i s i r r e l e v a n t , g i v e n t h e l a c k o f a n “ u n w e a t h e r e d ” p r o t o l i t h f o r c o m p a r i s o n . E v e n i n t h e a b s e n c e o f s i g n i fi c a n t m a j o r e l e m e n t c h a n g e s , t h e e a r l y s t a g e s o f w e a t h e r i n g c a n a l s o a l t e r t h e t r a c e e l e m e n t c o m p o s i t i o n o f v o l c a n i c r o c k s . S t u d y i n g s p h e r o i d a l l y w e a t h e r e d b a s a l t a n d a n d e s i t e l a v a s f r o m G u a t e m a l a a n d H a w a i i , P a t i n o e t a l . ( 2 0 0 3 ) d e m o n s t r a t e d t h a t R E E 3 + e l e m e n t s c a n b e m o b i l i z e d a n d r e - p r e c i p i t a t e d i n t h e “ l e a s t a l t e r e d ” p o r t i o n s o f t h e w e a t h e r i n g p r o fi l e ( i . e . c o r e ) , e v e n w h e n t h e s a m p l e a p p e a r s “ f r e s h ” b y m a j o r e l e m e n t c o m p o s i t i o n o r w e a t h e r i n g i n d e x ( W I ) . O n t h e o t h e r h a n d , u n d e r o x i d i z i n g c o n d i t i o n s C e 4 + i s l e s s e a s i l y m o b i l i z e d , t h e r e f o r e c o n s e r v e d i n t h e 2 0 h o s t f r o m w h i c h R E E “ w e r e l e a c h e d , c r e a t i n g a p o s i t i v e C e - a n o m a l y . T h e r e f o r e , r e l a t i v e e n r i c h m e n t s i n R E E S ( e x c e p t f o r C e ) i n a s a m p l e r e l a t i v e t o o t h e r s f r o m t h e s a m e s u i t e m a y i n d i c a t e i n c i p i e n t w e a t h e r i n g . F o u r c r i t e r i a w e r e u s e d i n t h i s s t u d y t o s c r e e n f o r w e a t h e r e d p u m i c e s a m p l e s . S a m p l e s t h a t s a t i s fi e d t h e s e c r i t e r i a a r e i n c l u d e d i n A p p e n d i x A : ( 1 ) T o t a l o f a l l m a j o r e l e m e n t o x i d e s f r o m X R F a n a l y s i s 2 9 4 % ; ( 2 ) W I P v a l u e 2 4 0 ; ( 3 ) N o p e r v a s i v e a l t e r a t i o n o b s e r v e d i n c o r r e s p o n d i n g t h i n s e c t i o n ( a s a v a i l a b l e ) ; a n d ( 4 ) R E E p a t t e r n w i t h o u t a s i g n i fi c a n t C e - a n o m a l y . T h e 9 4 % a n a l y t i c a l t o t a l a l l o w s f o r s e c o n d a r y h y d r a t i o n t h a t o c c u r s i n v o l c a n i c g l a s s e s f r o m t h e i n t e r a c t i o n w i t h m e t e o r i c w a t e r ( T a y l o r , 1 9 6 8 ) . T h e W I v a l u e o f 4 0 w a s c h o s e n a s a m i n i m u m v a l u e a m o n g t h e r a n g e f o r B a g a c e s p u m i c e f r a g m e n t s . T h e t h r e s h o l d v a l u e i s a r b i t r a r y , b u t s a m p l e s w i t h W I v a l u e s < 4 0 g e n e r a l l y c o r r e l a t e w i t h s a m p l e s h a v i n g l o w a n a l y t i c a l t o t a l s o r e v i d e n c e o f a l t e r a t i o n i n t h i n s e c t i o n ( c l a y o r z e o l i t e f o r m a t i o n i n g l a s s o r m i n e r a l p h a s e s ) . F o u r s a m p l e s t h a t m e t t h e fi r s t t h r e e c r i t e r i a , b u t t h a t h a v e n e g a t i v e C e - a n o m a l i e s a r e a l s o i n c l u d e d i n A p p e n d i x A ( 0 1 0 6 2 9 - 1 5 , 0 1 0 6 2 9 - 1 6 , 0 2 0 6 3 0 - 4 h , a n d 0 2 0 6 3 0 - 5 b ) . T h e i r r e s p e c t i v e u n i t s h a v e v e r y s m a l l s a m p l e s i z e s , s o t h e s e d a t a a r e u s e d o n l y f o r i l l u s t r a t i v e p u r p o s e s i n t h e u n i t d e s c r i p t i o n s i n C h a p t e r 3 . T h e i r a n o m a l o u s R E E p a t t e r n s a r e n o t e d i n t h e d i s c u s s i o n a n d fi g u r e s . 2 1 2 . 6 P o l y t o p i c V e c t o r A n a l y s i s ( P V A ) S e v e r a l o f t h e B a g a c e s u n i t s i n c l u d e d i n t h i s s t u d y w e r e p r o d u c e d b y t h e m i x i n g o f t w o o r m o r e m a g m a s . P o l y t o p i c V e c t o r A n a l y s i s ( P V A ) i s a m u l t i v a r i a t e s t a t i s t i c a l p r o g r a m t h a t “ u n m i x e s ” a s e t o f s a m p l e s p r o d u c e d b y t h e m i x i n g o f t w o o r m o r e d i s c r e t e s o u r c e s . P V A w a s u s e d e x t e n s i v e l y i n t h i s s t u d y t o m o d e l t h e c o m p o s i t i o n o f e n d m e m b e r m a g m a s t h a t m i x e d t o p r o d u c e t h e s e u n i t s . A p p l i c a t i o n o f t h i s t e c h n i q u e i s d i s c u s s e d e x t e n s i v e l y i n C h a p t e r s 4 t h r o u g h 6 , a n d a f u l l e x p l a n a t i o n o f P V A f o r v o l c a n i c r o c k s i s g i v e n i n V o g e l e t a l . ( i n r e v i e w ) , T e f e n d e t a l . ( 2 0 0 6 ) a n d T e f e n d ( 2 0 0 5 ) . 2 2 C h a p t e r 3 l g n i m b r i t e s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n 3 . 1 I n t r o d u c t i o n C h e m i c a l h e t e r o g e n e i t i e s w i t h i n a n d a m o n g a s h fl o w t u f f s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n a r e i n t e r p r e t e d t o i n d i c a t e a l a r g e , c o m p l e x , a n d p r e s u m a b l y l o n g - l i v e d s y s t e m o f s i l i c i c m a g m a s t h a t e v o l v e d i n p a r t d u e t o p e r i o d i c e p i s o d e s o f m a g m a m i x i n g . T h e e p i s o d e s w e r e p u n c t u a t e d b y e r u p t i o n s , s o m e o f w h i c h w e r e l i k e l y t r i g g e r e d b y t h e m i x i n g e v e n t s . S i x b r o a d l y d e fi n e d u n i t s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n w e r e i n c l u d e d i n t h i s s t u d y . A l l o f t h e u n i t s w e r e c l a s s i fi e d i n t h e fi e l d b y s t r a t i g r a p h i c c o n t i n u i t y a n d / o r o u t c r o p c h a r a c t e r i s t i c s . T h e u n i t s a r e i n f o r m a l l y n a m e d B a r b u d a l C a n a l , G u a r d i a , H a c i e n d a C i r u e l a s , P a n d e A z u c a r , P a p a g a y o , a n d T a j o P e l é n . T h e s e u n i t s a r e c o m p r i s e d o f a t l e a s t t e n ( 1 0 ) d i s t i n c t a s h - fl o w t u f f s . T h i s c h a p t e r g i v e s p h y s i c a l a n d c h e m i c a l d e s c r i p t i o n s o f t h e B a r b u d a l C a n a l , G u a r d i a , H a c i e n d a C i r u e l a s , a n d T a j o P e l o n u n i t s a n d d e s c r i b e s t h e c o m p o s i t i o n a l r e l a t i o n s h i p s a n d d i s t i n c t i o n s a m o n g a l l o f t h e u n i t s . A l t h o u g h d a t a f o r t h e P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r u n i t s a r e i n c l u d e d f o r c o m p a r i s o n , C h a p t e r 4 a n d C h a p t e r 5 f o c u s e x c l u s i v e l y o n t h e s e t w o u n i t s , r e s p e c t i v e l y , a n d d i s c u s s t h e u n i q u e c h a r a c t e r i s t i c s o f m a g m a m i x i n g i n e a c h o f t h e u n i t s . C h a p t e r 6 p r o v i d e s a n o v e r a l l p i c t u r e o f t h e g e n e s i s a n d e v o l u t i o n o f t h e m a g m a s t h a t p r o d u c e d t h e B a g a c e s i g n i m b r i t e s . 2 3 3 . 2 M e t h o d s B u l k r o c k c h e m i s t r y , a s w e l l a s g l a s s a n d m i n e r a l c h e m i s t r y w e r e d e t e r m i n e d b y t h e m e t h o d s o u t l i n e d i n C h a p t e r 2 . A s s a m p l e v o l u m e p e r m i t t e d , t h i n s e c t i o n s w e r e m a d e f o r p e t r o g r a p h i c a n d / o r m i c r o c h e m i c a l a n a l y s i s . A t o t a l o f 1 2 3 i n d i v i d u a l t h i n s e c t i o n s w e r e m a d e f o r B a g a c e s s a m p l e s : 4 3 f o r B a r b u d a l C a n a l , 1 2 f o r G u a r d i a , f o u r ( 4 ) f o r H a c i e n d a C i r u e l a s , 2 0 f o r P a n d e A z u c a r , 2 6 f o r P a p a g a y o , fi v e ( 5 ) f o r T a j o P e l o n , a n d a n a d d i t i o n a l 1 3 s e c t i o n s f o r s a m p l e s n o t a s s i g n e d t o a n y p a r t i c u l a r u n i t d u r i n g r e c o n n a i s s a n c e fi e l d w o r k . S a m p l e s f r o m u n i d e n t i fi e d o r u n k n o w n u n i t s w e r e t a k e n f r o m i s o l a t e d o u t c r o p s w i t h p h y s i c a l s i m i l a r i t i e s t o B a g a c e s - t y p e u n i t s ( s e e s e c t i o n 3 . 8 f o r a d i s c u s s i o n o f t h e s e s a m p l e s ) . 3 . 3 G e o c h e m i c a l O v e r v i e w o f B a g a c e s U n i t s l g n i m b r i t e s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n o u t c r o p o n t h e G u a n a c a s t e P l a i n , s o u t h a n d w e s t o f t h e P a n - A m e r i c a n H i g h w a y i n t h e G u a n a c a s t e P r o v i n c e o f n o r t h e r n C o s t a R i c a ( F i g u r e 3 . 1 ) . T h e P a n - A m e r i c a n H i g h w a y i s l o c a t e d a l o n g t h e s o u t h e r n s i d e o f t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r e , r e p r e s e n t e d ( f r o m n o r t h t o s o u t h ) b y O r o s i , R i n c é n d e l a V i e j a , M i r a v a l l e s , a n d T e n o r i o v o l c a n o e s . S a m p l i n g l o c a t i o n s f o r t h e s i x m a j o r u n i t s a n d u n a s s i g n e d s a m p l e s a r e s h o w n o n t h e m a p i n F i g u r e 3 . 1 . B u l k r o c k c h e m i c a l c o m p o s i t i o n s a n d G P S c o o r d i n a t e s f o r e a c h s a m p l e a r e g i v e n i n A p p e n d i x A . F i g u r e 3 . 2 s h o w s a l l B a g a c e s s a m p l e s p l o t t e d o n a t o t a l a l k a l i - s i l i c a d i a g r a m a f t e r L e B a s e t a l . ( 1 9 8 6 ) . O v e r a l l , s a m p l e s r a n g e i n c o m p o s i t i o n f r o m a n d e s i t e ( P a p a g a y o , 5 8 w t . % S i 0 2 ) t o h i g h - S i 0 2 r h y o l i t e ( B a r b u d a l C a n a l , 7 6 w t . % S i 0 2 ) . S a m p l e s f r o m t h e P a p a g a y o T u f f 2 4 a u g a r a . » 4 ' 9 9 > c i N 1 , _ - “ W “ 3 b 5 - 0 2 7 0 9 9 , 1 ' . 2 7 1 9 . a « . e h t n i a e r a e h T . y d u t s s i h t n i d e d u l c n . i 9 . 3 o d ) a t r x o e t s l o e C e t e i n r u s u o g ( i i s R F e c n a i g a p B a m r o c f i s h n p o a i r t g a o c p o o l t g d n e l i i l a p t m e a d s e h g t n i n w o o n h s w o p h s a s M i . x 1 . o 3 b e d r e u h g s i a F d 0 B a r b u d a l C a n a l A G u a r d i a r t H a c i e n d a C i r u e l a s ' 0 P a n d e A z u c a r D P a p a g a y o 0 T a j o P e l é n ‘ l ' U n k n o w n 2 5 . . - , , - _ , ‘ M a p + K 2 0 6 _ 0 B a r b u d a l C a n a l _ _ 0 P a n d e A z u c a r L e B a s e t a l . ( 1 9 8 6 ) A G u a r d i a v b H a c i e n d a C i r u e l a s I P a p a g a y o Q T a j o P e l é n ‘ 1 ‘ U n k n o w n i T i l I l l l l l l l ‘ l l l l l l l l l l l \ / i / fi l / l w l l l l l j 4 \ \ \ T r a c h y - a n d e s i t e T r a c h y d a c i t e R h y o l i t e i i i ] \ ~ _ . D a c i t e — B a s a l t i c A n d e s r t e \ — B a s a l t a n d e s i t e T - - l l l l l l l r ‘ l r l l l l i l l l l l l l l l l l l l l _ l 4 5 5 0 5 5 6 0 6 5 7 0 7 5 s r o 2 F i g u r e 3 . 2 . T o t a l a l k a l i - s i l i c a ( T A S ) d i a g r a m a f t e r L e B a s e t a l . ( 1 9 8 6 ) s h o w i n g a l l B a g a c e s s a m p l e s i n c l u d e d i n t h i s s t u d y ( n = l 3 3 ) t h a t m e t t h e c r i t e r i a f o r “ f r e s h ” s a m p l e s o u t l i n e d i n C h a p t e r 2 . I n t h i s d i a g r a m a n d a l l s u b s e q u e n t d i a g r a m s , p l o t s w e r e g e n e r a t e d u s i n g n o r m a l i z e d m a j o r e l e m e n t v a l u e s . 2 6 h a v e t h e l a r g e s t c o m p o s i t i o n a l r a n g e o f a n y o f t h e u n i t s ( 5 8 - 7 1 w t . % S i 0 2 ) , c o v e r i n g a l a r g e p a r t o f t h e r a n g e a m o n g a l l s a m p l e s . P u m i c e s a m p l e s f r o m t h e P a p a g a y o T u f f a r e b a n d e d a n d p r e s e r v e e v i d e n c e o f m i n g l i n g b e t w e e n l o w - s i l i c a a n d h i g h - s i l i c a m a g m a s ( s e e C h a p t e r 4 ) . F i g u r e 3 . 3 a n d F i g u r e 3 . 4 s h o w p l o t s o f s e l e c t m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t c o n c e n t r a t i o n s , r e s p e c t i v e l y , p l o t t e d a g a i n s t w t . % S i O 2 f o r a l l B a g a c e s s a m p l e s . R e c o n n a i s s a n c e a n a l y s i s o f g l a s s a n d p l a g i o c l a s e b y e l e c t r o n m i c r o p r o b e w a s p e r f o r m e d o n a l i m i t e d s e t o f s a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l ( n = 2 ) , G u a r d i a ( n = 2 ) , H a c i e n d a C i r u e l a s ( n = 2 ) , a n d T a j o P e l o n ( n = 1 ) . G l a s s c o m p o s i t i o n s a r e g i v e n i n A p p e n d i x B a n d d a t a f o r p l a g i o c l a s e a n a l y s e s a r e g i v e n i n A p p e n d i x C . P l o t s o f m a j o r e l e m e n t s f r o m g l a s s a n a l y s e s v e r s u s w t . % T i O 2 a r e s h o w n i n F i g u r e 3 . 5 . F i g u r e 3 . 6 s h o w s c o m p o s i t i o n s o f p l a g i o c l a s e r i m s a n d c o r e s , p l o t t e d i n w t . % a n o r t h i t e ( A n ) , w h i c h i s g i v e n a s w t . % C a O / ( C a O + N a 2 O + K 2 O ) . 3 . 4 B a r b u d a l C a n a l I n 2 0 0 1 , e x p a n s i o n o f a n i r r i g a t i o n c a n a l a l o n g t h e s o u t h e r n e d g e o f t h e B a r b u d a l H i l l s B i o l o g i c a l R e s e r v e ( F i g u r e 3 . 7 ) e x p o s e d a d e f o r m e d s e q u e n c e o f i g n i m b r i t e s , a s h f a l l s , i n t e r c a l a t e d l a v a s , r e d p a l e o s o l s , a n d m a r i n e v o l c a n i c l a s t i c s e d i m e n t a r y u n i t s . B y t h e t i m e t r e n c h i n g w a s c o m p l e t e i n 2 0 0 2 , t h i s s e g m e n t o f t h e c a n a l w a s m o r e t h a n 1 5 k m l o n g . T h e e x p o s e d u n i t s a r e g e n t l y f o l d e d a n d t h e s e q u e n c e i s r e p e a t e d s e v e r a l t i m e s a l o n g t h e l e n g t h o f t h e c a n a l d u e t o f a u l t i n g ( F i g u r e 3 . 7 ) . I t i s p o s s i b l e t h a t s o m e c o n t a c t s a r e i n c l i n e d d u e t o u n d e r l y i n g p a l e o t o p o g r a p h y , b u t t h e m a r i n e u n i t s a r e a l s o t i t l e d a n d n o w r e s i d e w i t h i n j u s t 1 0 m o f s e a l e v e l , s u g g e s t i n g t h a t t h e s e q u e n c e w a s d e f o r m e d , 2 7 O O a g C M 3 2 2 1 1 0 5 0 . . . — ~ - “ 3 . r 4 ' « . I ' l a n a C l m n é n l a w a d i u d e P o b r o r a j a u a n k n B G T U 0 Q A + 6 4 2 . . . 0 0 0 2 m 0 5 0 5 2 8 K 2 0 1 . 2 0 . 8 0 . 0 0 e H a c i e n d a C i r u e l a s i n } 0 P a n d e A z u c a r 9 ’ 7 ‘ 1 3 I P a p a g a y o ‘ ‘ l l © - 0 . 5 C c ~ 4 9 7 6 0 $ 1 0 2 0 I l A 0 . 0 7 8 0 6 0 S i 0 2 0 F i g u r e 3 . 3 . P l o t s o f w t . % a . T i 0 2 , b . C a O , c . K 2 0 , a n d d . M g O v e r s u s w t . % S i O 2 f o r a l l B a g a c e s s a m p l e s . N o t e t h e s y m b o l s f o r s u b u n i t s o f B a r b u d a l C a n a l a n d G u a r d i a u n i t s , d i s c u s s e d i n t h e t e x t . 0 0 4 b N o n ) Q a E s a l e r u a r c i r C ’ r n a é z o A y l n a d i n e d d e a e w g P o r i o a n a c j n p k u a a a a n G H P P U T A I t * I 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 6 4 7 4 1 r S b R e c a r t l l A . s e l p 0 m 7 a s s e . 2 c s 0 a e g l i b S a a B t l d l a n a r 0 s o 6 f e r 2 u O g i fi S l l % a . n t i w ) m s u p s p r ( e v n o i b l N l . 1 ( i m r d e n p a s t , r b a p R 0 n 7 . i c n , r w Z o 2 h 0 b s . i S , e r r S a . s a n o f i 0 o t 6 a s r t t o n l e P c n . 4 o . c 3 t e n r e u m g e i l F e 2 9 6 0 0 5 0 0 3 0 0 2 0 0 1 0 0 2 0 1 E l E t a I I I . I B a r b u d a l C a n a l 4 % t 2 0 0 Z r 5 0 8 0 8 0 I l l l l I I f r l l fi r l l I l I I 6 a : - . . * 5 7 5 _ A # — @ [ a t i é ‘ j fl a 4 S i O e a a ‘ i i i r r i r 3 : 3 ’ 3 ‘ - - 3 K o 2 1 d . , . . . r v . | x ( “ a 1 ‘ ] ’ 5 ? 9 O B a r b u d a l U n i t 1 1 : . » 1 . . . 2 7 0 r 2 , _ O B a r b u d a l U n i t 3 2 2 A U p p e r G u a r d i a A L o w e r G u a r d i a ” ‘ 4 ? H a c i e n d a C i r u e l a s t 1 a - _ j 1 . 3 : T a j o P e l o n b - l l I 4 l l J L l L J l l l l J 1 l 6 5 I fl r l l I l T I I ? I I I j I I I I 0 0 . 8 l 2 ~ . “ 4 0 . 6 ~ ~ — . 3 6 1 % . 5 9 M 9 0 _ : ‘ 1 ' 4 3 3 ' 1 1 J J ; " " a n : . F e O 0 . 4 r ( 1 " ' - - E - - - - " “ r i 2 0 . 2 r % a — Q 3 5 r 1 A C . d . 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 r 1 1 1 1 1 1 1 1 r O 0 . 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 0 . 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 . 0 T i O 2 T 1 0 2 F i g u r e 3 . 5 . P l o t s o f w t . % a . S i 0 2 , b . K 2 0 , c . M g O a n d d . F e O v e r s u s w t . % T i 0 2 f o r m a t r i x g l a s s i n s e l e c t s a m p l e s f r o m s i x B a g a c e s u n i t s . P l o t t e d o x i d e v a l u e s a r e r e c a l c u l a t e d t o 1 0 0 % a n h y d r o u s . S y m b o l s r e p r e s e n t r e p l i c a t e a n a l y s e s f o r m a t r i x g l a s s i n t h e s a m e s a m p l e f r o m t h e r e s p e c t i v e u n i t . ( S a m p l e n u m b e r s a r e g i v e n i n t h e t e x t . ) T h e a r e a i n t h e d a s h e d b o x i n ( c . ) i s e x p a n d e d i n F i g u r e 3 . 2 5 . 3 0 1 \ A r 1 4 " \ R “ . O . B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 H 0 1 0 6 2 9 — 2 e V “ — Y 7 U p p e r G u a r d i a V — 0 2 0 7 1 0 - 2 0 1 W ] a P L o w e r G u a r d i a { _ J V 9 9 0 7 2 1 - 3 1 W ‘ s ? b U p p e r H a c i e n d a C i r u e l a s 0 1 0 6 2 9 - 1 8 b c 3 » — \ { ‘ 1 L o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s 0 1 0 6 2 9 4 9 1 1 T a j o P e l o n 4 4 9 0 2 0 7 0 3 - 1 a @ 2 4 5 l l l I l l 4 5 5 0 5 5 6 0 6 5 7 0 7 5 8 0 w t . % A n F i g u r e 3 . 6 . P l o t o f a n o r t h i t e c o n t e n t ( w t . % C a O / C a 0 + N a 2 O + K 2 O * 1 0 0 ) i n p l a g i o c l a s e r i m s a n d c o r e s f o r s e l e c t s a m p l e s f r o m s i x B a g a c e s u n i t s . O p e n s y m b o l s r e p r e s e n t r i m c o m p o s i t i o n s , w h i c h a r e j o i n e d w i t h c l o s e d s y m b o l s r e p r e s e n t i n g t h e c o r e c o m p o s i t i o n o f t h e s a m e g r a i n . T h e t w o h i g h l i g h t e d r i m - c o r e p a i r s m a r k e d “ a ” a n d “ b ” a r e d e t a i l e d i n F i g u r e 3 . 2 1 . 3 1 r s i e t ” a , w 2 . ) . E e . t v i C n . o U I b ( “ a d e s d d a e d k i r c o i p r a x t m e s c i e n l o h E i c t e i c d e h s w e s e , n o e h t c T o i h r . p r e e c h n t a t s o e u f C q o o e e t s u d i t l i s t a n t s f n a e I C l , l e r h o t l a d u n b o r n y a T a o o B i d f l t o a c e n s W o f i e o t h r y T o s p e . t d t e h t g r u l i o u e c a h f s n h f i p o a m r h p 4 a - r 2 g o t o g o t f h o P o r h e . t p x d r e e o t t e e i h h s t t o n n p i m o r o e s C i t a l l . 7 a . n d 3 a e c s e s r u e u c h g s t i i n F i d 3 2 p o s s i b l y d u r i n g u p l i f t . A g e n e r a l i z e d c o m p o s i t e s t r a t i g r a p h i c s e c t i o n f o r t h e c a n a l i s s h o w n i n F i g u r e 3 . 8 . A n e a r l i e r v e r s i o n o f t h e c o m p o s i t e c o l u m n w a s p r e s e n t e d b y A g u i l a r a n d A l v a r a d o ( 2 0 0 4 ) i n t h e i r d e s c r i p t i o n o f m o l l u s k a n d r a r e b r a c h i o p o d f o s s i l s f o u n d i n t h i n l y - b e d d e d s h a l l o w m a r i n e s e d i m e n t s f r o m t h e c a n a l . T h e c o m p o s i t e s e c t i o n i n F i g u r e 3 . 8 w a s c o n s t r u c t e d u s i n g a v a r i e t y o f s a m p l e s c o l l e c t e d i n 2 0 0 1 a n d 2 0 0 2 . F i g u r e 3 . 9 i s a c o m p o s i t e o f f o u r t o p o g r a p h i c q u a d r a n g l e m a p s t h a t s h o w s t h e s a m p l e l o c a t i o n s f o r e a c h o f t h e u n i t s . F i g u r e 3 . 9 d e t a i l s t h e a r e a e n c l o s e d b y t h e d a s h e d b o x i n F i g u r e 3 . 1 . T h e b e s t e x p o s u r e s a r e i n t h e B a r b u d a l C a n a l a r e a l o n g i t s s t e e p n o r t h b a n k , w h i c h c u t s i n t o t h e a d j a c e n t B a r b u d a l H i l l s ( “ L o m a s B a r b u d a l , ” F i g u r e 3 . 9 ) . T h e a c c e s s r o a d i s l o c a t e d o n t h e s o u t h b a n k , w h i c h i s b u i l t o n e x c a v a t e d m a t e r i a l a l o n g m a n y s e g m e n t s o f t h e c a n a l . I n - s i t u s a m p l e s f r o m a s h fl o w u n i t s w e r e f r e q u e n t l y i n a c c e s s i b l e o n t h e s t e e p s l o p e s o f t h e s o u t h b a n k o f t h e c a n a l . I n t h e s e a r e a s , t h e l i t h o l o g y o f fl o a t s a m p l e s f r o m p i l e s o f e x c a v a t e d m a t e r i a l o r l a r g e b o u l d e r s w a s m a t c h e d t o o u t c r o p s b a s e d o n c o l o r , w e l d i n g c h a r a c t e r i s t i c s , e t c . A s f o l d i n g a n d f a u l t i n g a l s o o b s c u r e s t h e s t r a t i g r a p h i c p o s i t i o n o f a s h fl o w u n i t s , t h e d i v i s i o n o f s u b u n i t s i n t h e c a n a l w a s b a s e d o n fi e l d c r i t e r i a , c h e m i s t r y a n d p e t r o g r a p h y . I t s h o u l d a l s o b e n o t e d t h a t m a n y o f t h e s a m p l e s t h a t h a d l o w a n a l y t i c a l t o t a l s , l o w i n d i c e s o f w e a t h e r i n g , a n d / o r p e r v a s i v e a l t e r a t i o n i n t h i n s e c t i o n w e r e f r o m B a r b u d a l C a n a l u n i t s a n d t h e T a j o P e l é n u n i t ( s e e S e c t i o n 3 . 7 ) . A s a w h o l e , s a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l u n i t s h a v e r e l a t i v e l y w i d e c h e m i c a l v a r i a t i o n s t h a t o v e r l a p o t h e r h i g h - s i l i c a B a g a c e s s a m p l e s ( > 7 0 w t . % S i 0 2 f o r a l l b u t t w o s a m p l e s ) . P e t r o g r a p h y a n d m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t d a t a f o r p u m i c e s a m p l e s d e fi n e f o u r s e p a r a t e u n i t s i n c l u d e d i n t h e B a r b u d a l C a n a l ( F i g u r e 3 . 3 ) . T h e s e u n i t s a r e l a b e l e d U n i t 1 3 3 s t i n u e h t f o h c a e r o f d e fi i t n e d i e r a s r e b m u n e l p m a S . e c n e u q e s l a n a C l a d u b r a B e h t f o n o i t c e s c i h p , ' I O 3 a 2 t i t i n n r g i t a U U r t s e t i s o 0 4 t i n U I 5 2 a f f 3 u - t 9 y w 2 o l 6 l 0 f h g i 1 h h p 0 . s s , a a d e e n d m r a a e m e d a n l i - fi e b d 5 ' w k o 2 c e - y r a 9 l l e 1 2 e b h 6 s t t 0 n h t a i 1 e i e n 0 D w w U m o C . 8 . 3 e r u g i F 3 4 ? o . i o . , 3 ? 1 ( w ) s s e u x o m i s e e F i g u r e 3 . 1 2 G r e e n i s h - t a n fl u v i o - m a n ’ n e u n i t w i t h v o l c a n i c l a s t i c s a n d - s i z e g r a i n s . C l e a n , w e l l - c o n s o l i d a t e d m a s s i v e g r a y a s h l a y e r . T h i n l y - b e d d e d m a r i n e s e q u e n c e w i t h m o l l u s k a n d b r a c h i o p o d f o s s i l s ( A g u i l a r a n d A l v a r a d o , 2 0 0 4 ) . R i p p l e m a r k s . L o w e r p o r t i o n a p p e a r s t o b e r e w o r k e d i n s o m e a r e a s . 0 2 0 6 2 9 - 3 b , 5 a - b a n d 0 2 0 6 3 0 - 2 a , c B l o c k y . g r a y i s h - b r o w n t o t a n a s h fl o w t u f f , d e n s e l y w e l d e d w i t h d a r k fi a m m e a n d w e a t h e r e d . 0 1 0 6 2 9 - 5 , 6 a - b , 7 , 1 0 a - b a n d 0 2 0 7 0 3 - 3 b , c , f , 4 b D a r k g r a y m a s s i v e a s h fl o w t u f f w i t h g l a s s y b l a c k fl a m m e ; m o d e r a t e l y t o h e a v i l y w e a t h e r e d i n a r e a s . U p p e r U n i t : 0 2 0 6 3 0 - 4 e , g , h a n d 0 2 0 6 3 0 - 5 b - c D e n s e l y w e l d e d a s h fl o w t u f f w i t h b l a c k fi a m m e , t a n t o d a r k g r a y a n d w e a t h e r e d . s e e F i g u r e 3 . 1 6 L o w e r U n i t : M o d e r a t e l y t o p o o r l y w e l d e d t a n a s h fl o w t u f f w i t h g l a s s y b l a c k fi a m m e . i n t h e d e s c r i p t i o n s . k c i t y b d e t a c i d n i e r a s e l g n a r d a u q c i h p a r g o p o t r o f s e i r a d n . u m o B 0 2 . a s i e l r a a v r l e a t n n i a C r u l o a t d n u o b C r a B . p e a h t m r e o t f i s p o p a m m o n c o e i h t t a c f o o l s d n e i l g i r s r e N t e m a m k 1 0 2 = l a m t e D e h . t 9 . n C 3 o e r s u k g r i a F m 3 5 V e r d e 0 B a r b u d a l C a n a l A G u a r d i a ' I I H a c i e n d a C i r u e l a s ' 0 P a n d e A z u c a r I P a p a g a y o 0 T a j o P e l é n + U n k n o w n e m p i s q u e L i — L I — l ‘ t h r o u g h U n i t 4 i n F i g u r e 3 . 3 w i t h c o r r e s p o n d i n g s y m b o l s i n t h e s t r a t i g r a p h i c c o l u m n i n F i g u r e 3 . 8 a n d d e t a i l e d l o c a t i o n m a p i n F i g u r e 3 . 9 . 3 . 4 . 1 B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 P u m i c e s a m p l e s 0 1 0 6 2 9 - 2 b - e a n d 0 1 0 6 2 9 - 3 a w e r e c o l l e c t e d f r o m a n a s h fl o w t u f f i n t w o o u t c r o p s a l o n g d i r t r o a d s , n e a r t h e N W e x t e n t o f t h e c a n a l ( F i g u r e 3 . 9 ) . A l t h o u g h t h e o u t c r o p s a r e n o t l o c a t e d w i t h i n t h e c a n a l , t h e y w e r e i n i t i a l l y g r o u p e d w i t h B a r b u d a l s a m p l e s i n t h e fi e l d d u e t o p r o x i m i t y t o t h e c a n a l a n d p h y s i c a l s i m i l a r i t i e s w i t h c a n a l t u f f s . O n e o f t h e o u t c r o p s ( s a m p l e s 0 1 0 6 2 9 - 2 a — e ) i s a c t u a l l y c l o s e r g e o g r a p h i c a l l y t o H a c i e n d a C i r u e l a s ( S e c t i o n 3 . 6 ) a n d o n e o f t h e u n a s s i g n e d s a m p l e s ( s e e S e c t i o n 3 . 8 ) . T h e t u f f i s d e n s e l y w e l d e d w i t h b l a c k fi a m m e . E u t a x t i c p u m i c e f r a g m e n t s f r o m U n i t 1 a r e g l a s s y w i t h 1 5 - 2 0 % v e s i c l e s . V e s i c l e s a r e t y p i c a l l y e l o n g a t e ( 0 . 0 2 5 - 0 . 2 5 m m l o n g ) w i t h a n g u l a r m a r g i n s . P u m i c e f r a g m e n t s c o n t a i n ~ 1 0 % p h e n o c r y s t s c o n s i s t i n g o f p l a g i o c l a s e , o r t h o p y r o x e n e ( O P X ) , o p a q u e o x i d e s , a n d m i n o r c l i n o p y r o x e n e ( C P X ) . S m a l l ( < 0 . 2 5 m m ) n e e d l e s o f a c c e s s o r y a p a t i t e a r e i n c l u d e d i n p l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t s . P l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t s d o m i n a t e t h e m i n e r a l o g y , w i t h e u h e d r a l c r y s t a l s u p t o 3 . 7 5 m m l o n g . M i c r o p h e n o c r y s t s o f p l a g i o c l a s e ( < 0 . 2 5 m m ) a l s o o c c u r i n t h e m a t r i x . O P X a n d C P X p h e n o c r y s t s a r e < 0 5 m a n d m a n y d i s p l a y c o r r o d e d c r y s t a l b o u n d a r i e s i n d i c a t i v e o f d i s e q u i l i b r i u m w i t h t h e i r h o s t l i q u i d ( F i g u r e 3 . 1 0 ) . S m a l l ( 5 0 . 2 5 m m ) , e u h e d r a l o p a q u e c r y s t a l s a r e f o u n d a s p h e n o c r y s t s a n d a s i n c l u s i o n s i n p h e n o c r y s t s o f p l a g i o c l a s e . A l l p h a s e s a p p e a r i n g l o m e r o p o r p h y r i t i c c l o t s l e s s t h a n 2 . 5 m m a c r o s s ( F i g u r e 3 . 1 0 ) . 3 6 F i g u r e 3 . 1 0 . P h o t o m i c r o g r a p h o f s a m p l e ( ” 0 6 2 9 - 2 6 f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 i n t h i n s e c t i o n , s h o w i n g a g l o m e r o p o r p h y r i t i c c l o t i n a . c r o s s - p o l a r i z e d l i g h t ( X P L ) a n d b . p l a n e - p o l a r i z e d l i g h t ( P P L ) . 3 7 U n i t 1 s a m p l e s ( n = 5 ) h a v e S i m i l a r b u l k r o c k c o m p o s i t i o n s t o t h e m o s t s i l i c i c P a p a g a y o s a m p l e s ( 7 0 % S i 0 2 ; F i g u r e 3 . 1 1 ) , u p p e r G u a r d i a s a m p l e s ( s e e S e c t i o n 3 . 5 ) , a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s ( s e e s e c t i o n 3 . 6 ) . F i g u r e 3 . 1 1 s h o w s f o u r p l o t s f o r s e l e c t m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t c o n c e n t r a t i o n s i n s a m p l e s f r o m a l l f o u r B a r b u d a l C a n a l u n i t s , a s w e l l a s t h e r a n g e s f o r P a p a g a y o ( n = 3 3 ) a n d T a j o P e l é n s a m p l e s ( n = 1 5 ) . F o r r e a s o n s d i s c u s s e d a t l e n g t h i n C h a p t e r 4 , t h r e e a n o m a l o u s P a p a g a y o s a m p l e s a r e n o t i n c l u d e d i n F i g u r e 3 . 1 1 o r i n s u b s e q u e n t fi g u r e s i n t h i s c h a p t e r . I n t e r m s o f m a j o r e l e m e n t s , t h e s a m p l e s p l o t w i t h i n t h e r a n g e o f t h e h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( e . g . F i g u r e 3 . 1 1 a a n d 3 . 1 1 b ) . S a m p l e s d i v e r g e o n l y s l i g h t l y f r o m t h e h i g h - s i l i c a e n d o f t h e P a p a g a y o t r e n d f o r a f e w t r a c e e l e m e n t s ( e . g . T h i n F i g u r e 3 . 1 1 c ) . R e p l i c a t e a n a l y s e s o f m a t r i x g l a s s f r o m o n e s a m p l e ( n = 6 ; 0 1 0 6 2 9 - 2 e ) h a v e n a r r o w d i s t r i b u t i o n s t h a t o v e r l a p g l a s s c o m p o s i t i o n s o f H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s a n d o n e s a m p l e f r o m t h e u p p e r G u a r d i a u n i t ( F i g u r e 3 . 5 , s e e d i s c u s s i o n b e l o w ) . R i m a n d c o r e c o m p o s i t i o n s w e r e d e t e r m i n e d f o r t w o p l a g i o c l a s e g r a i n s i n t h e c r y s t a l - p o o r s a m p l e . B o t h g r a i n s a r e n o r m a l l y z o n e d a n d h a v e n a r r o w d i s t r i b u t i o n s i n A n c o n t e n t ( F i g u r e 3 . 6 ; A n 6 0 - 6 3 ) - 3 . 4 . 2 B a r b u d a l C a n a l U n i t 2 S a m p l e s f r o m U n i t 2 a r e f r o m a d a r k , l i t h i c - r i c h a n d d e n s e l y w e l d e d a s h fl o w t u f f w i t h g l a s s y b l a c k fi a m m e n e a r t h e b e g i n n i n g o f t h e c a n a l ( a l o n g R i o C a b u y o i n F i g u r e 3 . 9 ) . T h e u n i t i s r e p e a t e d s e v e r a l t i m e s o v e r a d i s t a n c e o f 1 . 2 5 k m d u e t o h i g h - a n g l e f a u l t i n g ( F i g u r e 3 . 7 ) . T h e t u f f c h a n g e s i n a p p e a r a n c e a m o n g o u t c r o p s d u e t o d i f f e r e n c e s i n w e a t h e r i n g . T h e u p p e r c o n t a c t o f U n i t 2 i s i n f e r r e d f r o m s i m i l a r o u t c r o p s e l s e w h e r e i n 3 8 T i o 2 T h 1 1 0 0 0 0 0 . . . . . . . 1 1 2 0 8 6 4 2 0 5 0 5 0 . T - . . ~ 0 L — : : e . Q . 7 . , 0 5 0 . r L g 3 1 0 I f : 1 n 2 3 4 p fi a = 6 — fl a 3 fl / T 1 ; y a : j 3 . f " J n o 1 T = 0 P 1 2 W P i i i i a t t t t U U U U n n n n _ — a . o 0 9 O , c — — - . ; . . 0 _ 4 . — # 0 l 6 . 0 . 2 _ r _ - , j ’ 1 I 1 1 J % 1 ' e , l % é 7 r _ 0 / . 7 — . . . . % n 1 0 a i l J 8 _ _ J 1 . 0 5 7 — t . ; 0 _ - ’ 1 1 . 2 0 1 . 4 0 1 . 6 0 1 . 8 0 0 . 0 l . 0 1 . 2 b . 1 _ d - i 0 0 2 2 0 0 6 6 I 1 3 6 1 i 0 0 3 @ ‘ . O ' + 0 0 l 0 i 1 S h 2 1 1 ) 7 s s 0 1 5 - 4 1 s 0 e l e I ‘ ‘ O 1 O 9 § . e c t n i o o e 2 i - n 5 i t n ~ . ' I ' J i s o 2 - — 6 5 4 3 2 0 1 8 6 4 2 0 0 0 0 0 K 2 0 L a T 1 0 2 T 1 0 2 F i g u r e 3 . 1 1 . P l o t s o f w t . % a . T i O 2 a n d b . K 2 0 v e r s u s w t . % S i 0 2 , a n d 0 . T h a n d d . L a v e r s u s w t . % T i 0 2 f o r B a r b u d a l C a n a l s a m p l e s . S a m p l e s f r o m t h e P a p a g a y o T u f f a n d T a j o P e l é n T u f f a r e s h o w n i n a . a n d t h e r a n g e s f o r t h e s e s a m p l e s a r e i n d i c a t e d b y t h e b l u e ( P a p a g a y o ) a n d p i n k ( T a j o P e l o n ) s h a d e d a r e a s i n b - d . 3 9 t h e c a n a l , w h e r e t h e t u f f i s i n c o n t a c t w i t h U n i t 3 ( F i g u r e 3 . 1 2 ) . T h e l o w e r b o u n d a r y o f t h e t u f f i s n o t c l e a r f r o m c a n a l e x p o s u r e s , b u t c o r r e l a t i o n o f o t h e r s t r a t i g r a p h i c u n i t s i n d i c a t e s t h a t U n i t 2 o v e r l i e s T a j o P e l o n ( s e e s e c t i o n 3 . 7 ) . P u m i c e s a m p l e s f r o m U n i t 2 a r e p a r t i a l l y d e v i t r i fi e d a n d r e m a i n i n g g l a s s i s f r e q u e n t l y a l t e r e d , c o n s i s t e n t w i t h t h e t u f f s w e a t h e r e d a p p e a r a n c e a n d l o w a n a l y t i c a l t o t a l s f o r m a n y s a m p l e s . O n e p u m i c e f r a g m e n t ( 0 2 0 7 0 3 - 3 f ) h a s a p p r o x i m a t e l y 2 0 % s m a l l v e s i c l e s ( 5 0 . 0 2 5 m m ) . A l t h o u g h t h e s a m p l e c o n s i s t s o f 1 5 % c r y s t a l s , m o s t a r e t h e r e m n a n t s o f r e s o r b e d a n d f r a g m e n t a l p l a g i o c l a s e g r a i n s l e s s t h a n 2 . 5 m m a c r o s s . S m a l l ( $ 0 . 2 5 ) o p a q u e g r a i n s a r e e u h e d r a l t o a n h e d r a l . M a n y g r a i n s w e r e c l e a r l y p l u c k e d d u r i n g s e c t i o n i n g a n d t h e r e m a i n i n g r e s o r b e d p l a g i o c l a s e g r a i n s h a v e p e r v a s i v e p i t t i n g . F i g u r e 3 . 1 3 a s h o w s a t y p i c a l p l a g i o c l a s e g r a i n f r o m U n i t 2 p u m i c e s a m p l e s , w i t h p i t t i n g a n d e x t e n s i v e r e s o r p t i o n . I n t e r m s o f b u l k r o c k c o m p o s i t i o n , s a m p l e s f r o m U n i t 2 ( n = 1 0 ) a r e s i m i l a r t o s a m p l e s f r o m t h e n e i g h b o r i n g T a j o P e l o n u n i t ( F i g u r e 3 . 1 1 ) . B o t h u n i t s a r e d i s t i n c t f r o m a l l o t h e r B a g a c e s u n i t s ( F i g u r e 3 . 3 a n d F i g u r e 3 . 4 ) . U n i t 2 s a m p l e s h a v e s l i g h t l y g r e a t e r a v e r a g e s i l i c a c o n t e n t ( n = 1 0 , 7 3 . 8 + / - 1 . 5 w t . % S i 0 2 ) t h a n T a j o P e l o n s a m p l e s ( n = 1 5 , 7 2 . 7 + / - 0 . 6 5 w t . % S i 0 2 ) . U n i t 2 s a m p l e s a l s o h a v e s l i g h t l y h i g h e r K 2 0 ( F i g u r e 3 . 1 l b ) a n d N a 2 O c o n t e n t s c o m p a r e d t o T a j o P e l o n s a m p l e s , a n d s l i g h t l y l o w e r v a l u e s f o r t h e o t h e r m a j o r o x i d e s ( e . g . M g O ; F i g u r e 3 . 3 d ) . U n i t 2 s a m p l e s a l s o h a v e v e r y s i m i l a r t r a c e e l e m e n t c o n c e n t r a t i o n s t h a t o f t e n o v e r l a p v a l u e s f o r T a j o P e l o n S a m p l e s ( F i g u r e s 3 . 1 1 0 a n d 3 . 1 1 d ) . S a m p l e s f r o m U n i t 2 a l s o s h o w s m a l l d i f f e r e n c e s f r o m T a j o P e l o n i n t e r m s o f E u - a n o m a l i e s a n d r a r e e a r t h e l e m e n t ( R E E ) p a t t e r n s ( F i g u r e 3 . 1 4 ) . F i g u r e 3 . 1 4 a s h o w s 4 0 F i g u r e 3 . 1 2 . P h o t o g r a p h o f c o n t a c t b e t w e e n U n i t 2 a n d U n i t 3 i n t h e B a r b u d a l C a n a l . T h e w a l l o f t h e c a n a l i s a p p r o x i m a t e l y 3 m h i g h i n t h i s p i c t u r e . P h o t o g r a p h c o u r t e s y o f W a l d o T a y l o r , I n s t i t u t o C o s t a r r i c e n s e d e E l e c t r i c i d a d ( I . C . E . ) . 4 1 0 2 0 7 0 3 - 3 f ( B a r b u d a l C a n a l U n i t 2 ) 5 0 0 u m 1 — 4 0 2 0 7 0 3 - 1 c ( T a j o P e l O n ) 5 0 0 u m l — i F i g u r e 3 . 1 3 . a . P h o t o m i c r o g r a p h o f a r e s o r b e d p l a g i o c l a s e g r a i n i n s a m p l e 0 2 0 7 0 3 - 3 f , t y p i c a l o f B a r b u d a l C a n a l U n i t 2 p u m i c e f r a g m e n t s . P h o t o g r a p h i s i n X P L a n d t h e r e s o r b e d b o u n d a r y o f t h e p h e n o c r y s t i s o u t l i n e d i n r e d . b . P h o t o m i c r o g r a p h o f q u a r t z g r a i n f r o m T a j o P e l é n s a m p l e 0 2 0 7 0 3 - 1 0 , s h o w n i n X P L . N o t e t h e l a r g e e x t e n s i v e r e s o r p t i o n a n d e m b a y m e n t s a l o n g t h e e d g e s o f t h e c r y s t a l . 4 2 ) 9 8 9 1 ( h g u o n o D c M d I n a n I u b S 6 I I — 9 2 6 0 l f 1 \ 0 T I ‘ u L b Y m T r E o H y D b T d G u E m 3 “ S m P d N r P e C a L . b — — . — p p - I 3 0 / . . ~ . 7 » \ 2 I 0 _ 2 P . T 0 . l l l r r 2 . 0 0 0 1 1 . k n é l e P o j a T " ~ F 1 9 8 7 - . . . 1 1 0 0 0 * u E / u E 4 3 n = 1 7 1 . 0 - L ‘ V fl v z l \ fl / ‘ \ , « \ J ' ' \ . _ / . l ‘ ‘ . . “ 1 ' Q . . . . — _ ‘ o , 1 ‘ . . ' 1 , 1 . 0 . 6 1 ‘ F i g u r e 3 . 1 4 . a . P l o t o f w t . % C a O v s . E u / E u * v a l u e s f o r B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 a n d T a j o P e l o n s a m p l e s , w h e r e E u / E u * i n d i c a t e s t h e r e l a t i v e s i z e o f t h e e u r o p i u m a n o m a l y ( s e e t e x t ) . N o t i c e t h e r a n g e o f E u / E u * v a l u e s f o r U n i t 1 s a m p l e s c o m p a r e d t o t h o s e o f T a j o P e l o n s a m p l e s , a s w e l l a s t h e g e n e r a l p o s i t i v e c o r r e l a t i o n b e t w e e n C a O c o n t e n t a n d E u / E u * . b . C h o n d r i t e - n o r r n a l i z e d R E E p l o t f o r B a r b u d a l C a n a U n i t 1 a n d T a j o P e l o n s a m p l e s . N o t i c e t h a t t w o s a m p l e s f r o m U n i t 1 h a v e s l i g h t l y e l e v a t e d R E E p a t t e r n s c o m p a r e d t o o t h e r U n i t 1 ( a n d T a j o P e l o n ) s a m p l e s . i l l l l l l l l i l l l l l l l l j T I l l l l l l l l J l l l l l l l 1 . 2 - . 1 ' ‘ . Q } l I ' V f . . . \ F W I F I I I l l l l l l I T l l U n i t 2 p u m i c e s a m p l e s p l o t t e d i n t e r m s o f w t . % C a O v s . E u / E u * v a l u e s , w h e r e E u / E u * i n d i c a t e s t h e r e l a t i v e s i z e o f t h e e u r o p i u m a n o m a l y . ( A s a m p l e w i t h a u n i f o r m s l o p e b e t w e e n n e i g h b o r i n g e l e m e n t s S m a n d T b w i l l h a v e a E u / E u * v a l u e o f 1 . 0 , i . e . n o e u r o p i u m a n o m a l y . ) C o m p a r e d t o t h e fi e l d f o r T a j o P e l o n s a m p l e s , U n i t t w o s a m p l e s h a v e a l a r g e r r a n g e o f E u / E u * , w i t h g r e a t e r n e g a t i v e E u — a n o m a l i e s a n d l o w e r C a O c o n t e n t s . F i g u r e 3 . 1 4 b s h o w s c h o n d r i t e - n o r r n a l i z e d R E E a b u n d a n c e s f o r U n i t 2 p u m i c e s a m p l e s u p e r i m p o s e d o n t h e r e l a t i v e l y t i g h t r a n g e o f T a j o P e l o n R E E v a l u e s . N o t e t h a t U n i t 2 s a m p l e s h a v e s l i g h t l y g r e a t e r c o n c a v e - u p w a r d p a t t e r n s i n t h e m i d d l e r a r e e a r t h e l e m e n t s ( M R E E S ) d u e m a i n l y t o g r e a t e r a b u n d a n c e s o f Y b a n d L u . A l s o n o t e t h a t 0 2 0 7 0 3 - 3 f , a n d t o a l e s s e r d e g r e e 0 1 0 6 2 9 - 6 b , h a v e e l e v a t e d R E E a b u n d a n c e s , e v e n c o m p a r e d t o o t h e r s a m p l e s f r o m t h e s a m e o u t c r o p s . T h e n a t u r e o f t h e s e r e l a t i v e e n r i c h m e n t s i s u n k n o w n . 3 . 4 . 3 B a r b u d a l C a n a l U n i t 3 U n i t 3 i s a v e r y d e n s e l y - w e l d e d , b l o c k y a s h fl o w t u f f t h a t r a n g e s f r o m r u s t y - b r o w n t o t a n i n c o l o r w i t h d a r k g r a y t o b l a c k fi a m m e ( F i g u r e 3 . 1 2 ) . T h e t u f f i s h a r d e r t o f r a c t u r e t h a n t h e u n d e r l y i n g t u f f i n U n i t 2 . T h e t u f f h a s l a t e r a l e x p o s u r e s u p t o 5 0 m l o n g i n t h e c e n t r a l p o r t i o n o f t h e c a n a l . L i k e p u m i c e f r a g m e n t s f r o m U n i t 2 , s a m p l e s f r o m U n i t 3 a r e p e r v a s i v e l y a l t e r e d . I n t h i n s e c t i o n s o f p u m i c e , t h e r e a r e c o n s p i c u o u s v o i d s w i t h n e g a t i v e c r y s t a l s h a p e s , a n d o n l y f r a g m e n t s o f p l a g i o c l a s e a n d s m a l l o p a q u e g r a i n s r e m a i n . A r e a s w i t h f r e s h m a t r i x g l a s s r e m a i n , a s w e l l . S a m p l e s c o n t a i n a p p r o x i m a t e l y 2 0 % v e s i c l e s , r a n g i n g f r o m 0 . 0 2 5 4 4 t o 1 . 5 m m , a l t h o u g h m o s t a r e s m a l l e r , i n t h e 0 . 0 2 5 - 0 . 0 7 5 m m r a n g e . W h o l e r o c k s a m p l e s a r e a l s o p a r t i a l l y d e v i t r i fi e d ( p a t c h y ) a n d S h o w e x t e n s i v e a l t e r a t i o n . S a m p l e s f r o m U n i t 3 ( n = 5 ) a r e c o m p o s i t i o n a l l y d i s t i n c t f r o m a l l o t h e r B a g a c e s t u f f s , i n c l u d i n g t h e o t h e r B a r b u d a l C a n a l u n i t s . A l t h o u g h U n i t 3 s a m p l e s o v e r l a p T a j o P e l o n s a m p l e s i n t e r m s o f s e v e r a l m a j o r e l e m e n t o x i d e s ( e . g . K 2 0 i n F i g u r e 3 . 1 1 b ) , t h e y a r e c l e a r l y d i f f e r e n t i a t e d f r o m a l l o t h e r s a m p l e s b y t h e i r r e l a t i v e l y h i g h T i 0 2 c o n t e n t c o m p a r e d t o w t . % S i 0 2 ( F i g u r e 3 . 1 1 a ) . U n i t 3 s a m p l e s a l s o h a v e s i g n i fi c a n t d i f f e r e n c e s i n t r a c e e l e m e n t c o m p o s i t i o n c o m p a r e d t o o t h e r s a m p l e s ( e . g . F i g u r e 3 . 1 1 0 a n d 3 . 1 1 d ) . U n i t 3 s a m p l e s h a v e fl a t t e r R E E t r e n d s t h a n a n y o t h e r B a r b u d a l s a m p l e s , w i t h l e s s e r e n r i c h m e n t s i n t h e L R E E ( F i g u r e 3 . 1 5 ) . M a t r i x g l a s s a n a l y s e s f o r o n e U n i t 3 s a m p l e ( n = 5 ; 0 2 0 6 2 9 - 5 b ) r e fl e c t b u l k r o c k c o m p o s i t i o n a l d i f f e r e n c e s w i t h o t h e r B a g a c e s u n i t s . G l a s s c o m p o s i t i o n s f o r U n i t 3 h a v e t h e s a m e r e l a t i v e l y h i g h - T i O 2 a n d l o w - K 2 0 v a l u e s c o m p a r e d t o s a m p l e s f r o m o t h e r u n i t s ( F i g u r e 3 . 5 ) . 3 . 4 . 4 B a r b u d a l C a n a l U n i t 4 U n i t 4 i s a n a s h fl o w t u f f f r o m a s e c t i o n e x p o s e d o n t h e f a r S E e n d o f t h e c a n a l ( F i g u r e 3 . 9 ) . A s s h o w n i n t h e c o m p o s i t e s t r a t i g r a p h i c c o l u m n i n F i g u r e 3 . 8 , t h e r e a r e t w o t u f f s s e p a r a t e d b y a t l e a s t o n e o t h e r h i g h l y w e a t h e r e d t u f f . I n t h e p h o t o g r a p h i n F i g u r e 3 . 1 6 , t h i s h i g h l y w e a t h e r e d u n i t i s b o u n d e d b y t w o o x i d i z e d z o n e s ( p a l e o s o l s ) a n d fi a m m e h a v e c o m p l e t e l y w e a t h e r e d o u t o f t h e m a t r i x i n m o s t e x p o s u r e s . T h e l o c a t i o n o f t h e t o p o f t h e l o w e r t u f f i s n o t c l e a r ; i t m a y b e t h e l o w e r o x i d i z e d z o n e i n F i g u r e 3 . 1 6 . T h e u p p e r t u f f i s v e r y d e n s e l y w e l d e d w i t h b l a c k fl a m e a n d h a s a n o v e r a l l m o t t l e d g r a y 4 5 1 1 1 1 1 1 1 1 l l l 1 l l l l l l l l l l l 1 ~ _ S u n a n d M c D o n o u g h ( 1 9 8 9 ) l 1 0 0 — l C 1 1 1 1 7 ] B a r b u d a l C a n a l U n i t 3 s a m p l e s ( n = 5 ) A l l o t h e r B a r b u d a l C a n a l s a m p l e s ( n = 2 0 ) l 1 7 ' " - ‘ 1 * . 1 1 : — i i L 1 1 1 1 1 1 1 4 4 4 1 1 1 A L a C e P r N d P m S m E u G d T b D y H o E r T m Y b L u F i g u r e 3 . 1 5 . C h o n d r i t e - n o r m a l i z e d R E E p l o t f o r B a r b u d a l C a n a l U n i t 3 s a m p l e s , p l o t t e d a g a i n s t t h e r a n g e f o r a l l o t h e r B a r b u d a l C a n a l s a m p l e s . r " J 0 U n i t 4 , U p p e r T u f f ‘ — ' a n . . 4 n . x : 7 . F i g u r e 3 . 1 6 . P h o t o g r a p h o f s e c t i o n e x p o s e d a t t h e f a r S E e x t e n t o f t h e B a r b u d a l C a n a l . T h e b l o c k y u p p e r t u f f i s U n i t 4 , w h i c h o v e r l i e s a t l e a s t t w o w e a t h e r e d u n i t s , e a c h w i t h a r e d d i s h o x i d i z e d l a y e r a t t h e t o p . T h e u p p e r c o n t a c t o f t h e l o w e r m o s t u n i t i n t h e b a c k g r o u n d i s u n c e r t a i n a n d m a y b e a g r a d a t i o n a l c o n t a c t t h r o u g h t h e w e a t h e r i n g p r o fi l e , r e p r e s e n t e d b y t h e l o w e r p a l e o s o l . 4 6 b r o w n a p p e a r a n c e f r o m w e a t h e r i n g ( F i g u r e 3 . 1 6 ) . T h e l o w e r t u f f i s t a n a n d m o d e r a t e l y t o p o o r l y w e l d e d w i t h g l a s s y b l a c k fi a r n m e , b u t a l s o h i g h l y w e a t h e r e d . N o n e o f t h e p u m i c e s a m p l e s c o l l e c t e d f r o m t h e l o w e r u n i t m e t t h e c r i t e r i a f o r f r e s h s a m p l e s d i s c u s s e d i n C h a p t e r 2 . A s i n t h e p r e v i o u s t w o u n i t s , U n i t 4 p u m i c e s a m p l e s a r e p a r t i a l l y d e v i t r i fi e d a n d e x h i b i t s m a l l p a t c h e s w i t h h i g h b i r e f r i n g e n c e w h e r e m a t r i x g l a s s h a s a l t e r e d t o fi n e — g r a i n e d c l a y m a t e r i a l . U n i t 4 s a m p l e s a r e m o r e v e s i c u l a r t h a n o t h e r B a r b u d a l u n i t s , c o n t a i n i n g a p p r o x i m a t e l y 3 0 % v e s i c l e s . T h e v e s i c l e s a r e e l o n g a t e ( ~ 4 : 1 a s p e c t r a t i o s ) w i t h a n g u l a r m a r g i n s , r a n g i n g f r o m 0 . 1 - 2 . 5 m m . A l t h o u g h m a n y g r a i n s h a v e b e e n p l u c k e d f r o m t h e s e c t i o n s , p u m i c e a r e n e a r l y a p h y r i c , w i t h 3 5 % c r y s t a l s , c o m p o s e d o f c o r r o d e d p l a g i o c l a s e g r a i n s ( < 1 . 2 5 m m ) a n d r a r e , s m a l l o p a q u e o x i d e s g r a i n s ( < 0 . 2 5 m m ) . W h o l e r o c k s a m p l e s h a v e p a t c h e s o f d e v i t r i fi c a t i o n a n d v a p o r - p h a s e a l t e r a t i o n i n t h e m a t r i x . S a m p l e s f r o m B a r b u d a l U n i t 4 p l o t c l o s e t o s a m p l e s f r o m U n i t 1 , w h i c h a r e c h e m i c a l l y s i m i l a r t o h i g h - s i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s ( F i g u r e s 3 . 3 a n d 3 . 4 ) . U n i t 4 s a m p l e s h a v e s l i g h t l y g r e a t e r s i l i c a c o n t e n t s t h a n e i t h e r U n i t 1 o r P a p a g a y o s a m p l e s ( ~ 7 2 w t . % S i O 2 c o m p a r e d t o ~ 7 0 w t . % S i 0 2 ) w i t h t h e e x c e p t i o n o f s a m p l e 0 2 0 6 3 0 - 5 b ( 6 7 . 6 w t . % S i 0 2 ) . H o w e v e r , s a m p l e 0 2 0 6 3 0 - 5 b a l s o h a s e l e v a t e d R E E a b u n d a n c e s c o m p a r e d t o o t h e r U n i t 4 s a m p l e s ( F i g u r e 3 . 1 7 a n d L a i n F i g u r e 3 . 1 1 d ) . N o t e t h a t a n o t h e r s a m p l e , 0 2 0 6 3 0 - 4 h , a l s o h a s e l e v a t e d L R E E s b u t s i m i l a r m a j o r e l e m e n t c o m p o s i t i o n c o m p a r e d t o o t h e r U n i t 4 s a m p l e s ( F i g u r e 3 . 1 7 ) . B o t h s a m p l e s h a v e n e g a t i v e C e - a n o m a l i e s , w h i c h m a y b e i n d i c a t i v e o f i n c i p i e n t w e a t h e r i n g ( s e e s e c t i o n 2 . 5 ) . I n a n y c a s e , t h e s m a l l s a m p l e 4 7 0 2 0 6 3 0 — 4 h } s e e " m e I n s e c t i o n 2 . 5 l i 1 0 0 1 0 i i i i i i n i i I i _ S u n a n d M c D o n o u g h ( 1 9 8 9 ) _ 0 2 0 6 3 0 - 5 b 1 1 l l l l l l i l l l l l l l i 0 B a r b u d a l C a n a l U n i t 4 s a m p l e s ( n = 5 ) i t s ? A l l o t h e r B a r b u d a l C a n a l s a m p l e s ( n = 2 0 ) i i 1 l l l l l l l l l l l l l l L a C e P r N d P m S m E u G d T b D y H o E r T m Y b L u F i g u r e 3 . 1 7 . C h o n d r i t e - n o r r n a l i z e d R E E p l o t f o r B a r b u d a l C a n a l U n i t 4 s a m p l e s , p l o t t e d a g a i n s t t h e r a n g e f o r a l l o t h e r B a r b u d a l C a n a l s a m p l e s . N o t e t h e t w o s a m p l e s w i t h e l e v a t e d R E E p a t t e r n s a n d n e g a t i v e C e - a n o m a l i e s ( s e e s e c t i o n 2 . 5 ) . 4 3 n u m b e r o f p r i s t i n e s a m p l e s ( n = 3 ) a n d e v i d e n c e f o r w e a t h e r i n g i n o u t c r o p m a k e s i t d i f fi c u l t t o e v a l u a t e t h e o r i g i n o f s a m p l e s f r o m U n i t 4 . 3 . 5 G u a r d i a T h e G u a r d i a u n i t i n c l u d e s a t l e a s t t w o a s h fl o w t u f f s e x p o s e d i n a s m a l l q u a r r y a n d a l o n g a r o a d c u t n o r t h o f G u a r d i a , l o c a t e d b e t w e e n t h e R i o T e m p i s q u e a n d B a h i a C u l e b r a o n t h e P a c i fi c O c e a n ( F i g u r e 3 . 1 ) . O n e t u f f , r e p r e s e n t e d b y t h r e e s a m p l e s ( 9 9 0 7 2 1 - 3 d , - 3 g , a n d - 3 i ) i s a m o d e r a t e l y w e l d e d t u f f w i t h l a r g e ( > 5 c m ) w h i t e p u m i c e f r a g m e n t s t h a t o u t c r o p s e x c l u s i v e l y i n t h e q u a r r y . U s i n g A r - A r d a t i n g , V o g e l e t a l . ( 2 0 0 4 ) r e p o r t a n a g e o f 2 . 9 6 + / - 0 . 0 5 M a f o r t h i s u n i t . A s e c o n d t u f f , r e p r e s e n t e d b y s i x s a m p l e s ( 9 9 0 7 2 1 - 3 a , 5 , a n d 6 b a n d 0 2 0 7 1 0 - 1 a , 2 b - c ) , i s p o s i t i o n e d s t r a t i g r a p h i c a l l y a b o v e t h e fi r s t t u f f . T h i s u p p e r u n i t o u t c r o p s i n t h e q u a r r y a n d a l o n g s e v e r a l s e c t i o n s o f r o a d c u t n o r t h o f t h e q u a r r y ( F i g u r e 3 . 1 ) . E x p o s u r e s a l o n g t h e r o a d a r e n o t c o n t i n u o u s , a s t h i c k v e g e t a t i o n h a s g r o w n o v e r m o s t s u r f a c e s . T h e u p p e r t u f f i s m o d e r a t e l y t o d e n s e l y - w e l d e d a n d h a s a d a r k g r a y m a t r i x w i t h b l a c k fi a m m e a n d a b u n d a n t l i t h i c s . A r - A r d a t i n g o f s a m p l e 9 9 0 7 2 1 - 5 r e t u r n e d a n a g e o f 2 . 1 1 + / - 0 . 0 4 M a f o r t h i s u n i t ( V o g e l e t a l . , 2 0 0 4 ; G a n s e t a l . , 2 0 0 3 ) . A n i n f e r r e d z o n e o f c o n t a c t b e t w e e n t h e t w o u n i t s i n c l u d e s a r e d d i s h - b r o w n p a l e o s o l a n d i s e x p o s e d i n a p o r t i o n o f t h e r o a d c u t w i t h p a r t i c u l a r l y d e n s e v e g e t a t i o n ( F i g u r e 3 . 1 8 ) . A l t h o u g h t h e l o w e r u n i t w a s s a m p l e d t o c o n fi r m i t s i d e n t i t y b y c h e m i c a l c o m p o s i t i o n , s a m p l e s w e r e h i g h l y w e a t h e r e d a n d a b u l k r o c k X R F a n a l y s i s f o r o n e fi a m m e f r a g m e n t ( 0 2 0 7 1 0 - 1 b ) r e t u r n e d a t o t a l o f o n l y 9 1 % . S a m p l e s f r o m t h e l o w e r G u a r d i a u n i t a r e p a r t i a l l y d e v i t r i fi e d a n d o s t e n s i b l y a l t e r e d i n m a n y c a s e s , e v i d e n c e s b y s k e l e t a l p h e n o c r y s t g r a i n s . T h i n s e c t i o n s o f fi a m m e 4 9 , fi ‘ " 1 ‘ 1 " I , L o w e r T u f f ? 2 . 9 6 + / - 0 . 0 5 M a F i g u r e 3 . 1 8 . P h o t o g r a p h o f G u a r d i a o u t c r o p s h o w i n g t h e i n f e r r e d c o n t a c t b e t w e e n t h e l o w e r a n d u p p e r G u a r d i a T u f f s . N o t e t h e h a m m e r f o r s c a l e , w h i c h i s r e s t i n g o n a f a u l t e x p o s e d i n t h e l o w e r u n i t , j u s t b e l o w a p a l e o s o l t h a t s e p a r a t e s t h e u n i t s . 5 0 t h a t a r e s t i l l r e l a t i v e l y g l a s s y ( e . g . 9 9 0 7 2 1 - 3 i ) h a v e s o m e p l a g i o c l a s e g r a i n s w i t h p a t c h e s o f s e r i c i t e . S a m p l e s c o n t a i n l e s s t h a n 1 0 % p h e n o c r y s t s o f p l a g i o c l a s e a n d m i n o r ( < 1 % ) O p a q u e s . P l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t s a r e < 3 . 0 c m , e u h e d r a l , a n d m a n y h a v e c o r r o d e d c o r e s . O p a q u e o x i d e s a r e < 0 . 5 m m a n d h a v e r u s t h a l o s i n p l a n e - p o l a r i z e d l i g h t ( P P L ) . F r a g m e n t s c o n t a i n 1 0 - 1 5 % v e s i c l e s , w h i c h a r e s m a l l ( < 0 . 0 5 m m ) a n d e l o n g a t e . A l i g n m e n t o f v e s i c l e s p r e s e r v e s fl o w b a n d s i n a r e a s o f t h e m a t r i x . F i a m m e f r o m t h e u p p e r G u a r d i a u n i t a r e m u c h g l a s s i e r t h a n t h o s e f r o m t h e l o w e r u n i t . T h e r e i s a l a r g e r r a n g e i n t h e v o l u m e o f v e s i c l e s a m o n g f r a g m e n t s , f r o m 1 5 - 4 0 % . V e s i c l e s a v e r a g e 0 . 5 m m i n l e n g t h , w i t h a n o v e r a l l s i z e r a n g e f r o m 0 . 0 5 t o 3 . 0 m m . S a m p l e s c o n t a i n 5 - 1 0 % p h e n o c r y s t s , w h i c h c o n s i s t o f p l a g i o c l a s e , O P X , C P X a n d o p a q u e o x i d e s . P l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t s a r e t h e d o m i n a n t m i n e r a l p h a s e ; g r a i n s a r e e u h e d r a l t o s u b h e d r a l a n d 3 2 . 5 m m l o n g . S u b h e d r a l g r a i n s t e n d t o h a v e s e r r a t e o r u n d u l a t i n g r e s o r p t i o n b o u n d a r i e s a s w e l l a s i n t e r n a l d i s e q u i l i b r i u m t e x t u r e s . P l a g i o c l a s e m i c r o p h e n o c r y s t s ( 0 . 0 5 - 0 . 2 5 m l o n g ) o c c u r t h r o u g h o u t t h e g l a s s y m a t r i x ( F i g u r e 3 . 1 9 ) . S i m i l a r t o p l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t s , O P X g r a i n s ( < 0 . 7 5 m m ) a r e s u b h e d r a l a n d h a v e d i s e q u i l i b r i u m t e x t u r e s . C P X i s a v o l u m e t r i c a l l y m i n o r p h a s e , w i t h o n l y a f e w g r a i n s a m o n g fi v e t h i n s e c t i o n s . E u h e d r a l o p a q u e o x i d e s o c c u r a s p h e n o c r y s t s a n d i n c l u s i o n s a n d r a n g e f r o m 5 0 . 1 2 5 t o 0 . 7 5 m m i n s i z e . T h e u p p e r a n d l o w e r G u a r d i a u n i t s a r e d i s t i n g u i s h e d f r o m o n e a n o t h e r i n m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t c o m p o s i t i o n ( F i g u r e 3 . 3 , F i g u r e 3 . 4 a n d F i g u r e 3 . 2 0 ) . T h e l o w e r G u a r d i a u n i t i s d i s t i n c t f r o m a l l o t h e r B a g a c e s u n i t s i n t e r m s o f m a j o r e l e m e n t s a l o n e ( F i g u r e 3 . 3 ) . S a m p l e s a l s o h a v e t h e l o w e s t M g O v a l u e s f o r a n y s a m p l e s i n t h e s t u d y ( F i g u r e 3 . 3 d ) . S i m i l a r t o s a m p l e s f r o m B a r b u d a l U n i t 1 a n d H a c i e n d a C i r u e l a s , s a m p l e s 5 1 \ 0 2 0 7 1 0 - 2 0 ( U p p e r G u a r d i a ) 5 0 0 u m F — l F i g u r e 3 . 1 9 . P h o t o m i c r o g r a p h s o f a p u m i c e f r a g m e n t ( 0 2 0 7 1 0 - 2 0 ) f r o m t h e u p p e r G u a r d i a t u f f , s h o w n i n a . X P L a n d b . P P L . R e d a r r o w s p o i n t t o s e v e r a l p l a g i o c l a s e m i c r o p h e n o c r y s t s s c a t t e r e d t h r o u g h o u t m a t r i x g l a s s . 5 2 5 0 1 1 5 _ * I a _ 2 j a s d a h o t s i l w a d e t e r a t 1 o l p t " i n e e i u r c , n s U t i l n l i I ' a H l \ _ 7 7 a 3 - 1 2 7 0 A 9 9 . , C a u n a a i C d r l a a u d G u b r r e a w B o l m o d r n f a s r e e l p p p m u a r S o f . r s Z e l s p u m s a a _ _ _ _ _ r s : e v e c h i T m u - a T . 7 1 2 a = 7 n d n , e s i a c l b p d ) n e l a p r 0 u 2 p ( K s % a e . a u H r ‘ 1 t l e u f t i C i n U w r i s C u s a r I i i v n e a e a a n l d d d r r a a a i 2 C c O i a u l u H T G G a d d 1 u r r o y a 3 g 3 e e b p w r p o a U L B l A A O a = p n a P ~ _ " 2 . 1 6 4 2 . _ ' 0 0 0 % . t n a w ) e . u a l f b ( o . o s e t c y o a n l e g P r a e p f a e P r 0 2 r . o 3 f e s r o f d e t 2 r e o i T u g t g n o i a l F r p 5 3 P a p a g a y o a . — b . - ' 0 . 0 ’ a 1 l | l 1 0 O 1 2 3 4 5 6 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 K 2 0 Z r f r o m t h e u p p e r G u a r d i a u n i t c o m p l e t e l y o v e r l a p h i g h - s i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s i n t e r m s o f m a j o r e l e m e n t ( F i g u r e 3 . 3 a n d F i g u r e 3 . 2 0 a ) a n d a l m o s t a l l t r a c e e l e m e n t c o n c e n t r a t i o n s . T h e s a m p l e s d i f f e r f r o m P a p a g a y o s a m p l e s i n t h e c o n c e n t r a t i o n s o f a f e w t r a c e e l e m e n t s ( e . g . T h i n F i g u r e 3 . 2 0 b ) . N o t i c e i n F i g u r e 3 . 2 0 b t h a t o n e u p p e r G u a r d i a s a m p l e ( 9 9 0 7 2 1 - 3 a ) d i f f e r s s i g n i fi c a n t l y f r o m o t h e r s a m p l e s i n Z r c o n t e n t . T h e u p p e r a n d l o w e r G u a r d i a u n i t s a r e a l s o d i s t i n g u i s h e d b y g l a s s c h e m i s t r y . L i k e w h o l e r o c k p u m i c e s a m p l e s , T i O 2 c o n t e n t i n m a t r i x g l a s s f r o m a l o w e r u n i t s a m p l e ( 9 9 0 7 2 1 - 3 i ; n = 6 ) i s r e l a t i v e l y l o w ( F i g u r e 3 . 5 ) . G l a s s f r o m t h e l o w e r u n i t a l s o c a r r i e s t h e v e r y l o w M g O a n d F e O s i g n a t u r e s t h a t d i f f e r e n t i a t e b u l k r o c k s a m p l e s ( F i g u r e 3 . 5 0 a n d 3 . 5 d ) . G l a s s f r o m t h e u p p e r u n i t ( 0 2 0 7 1 0 - 2 0 ; n = 5 ) o v e r l a p s g l a s s c o m p o s i t i o n s f o r H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s , a s w e l l a s g l a s s f r o m t h e B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 s a m p l e . P l a g i o c l a s e r i m a n d c o r e c o m p o s i t i o n s f o r g r a i n s f r o m b o t h u n i t s a r e s h o w n i n F i g u r e 3 . 6 . O v e r a l l t w o g r a i n s f r o m t h e l o w e r u n i t h a v e n o r m a l z o n i n g , w h i l e t h e t w o g r a i n s f r o m t h e u p p e r u n i t h a v e r e v e r s e z o n i n g . R i m - t o - c o r e t r a v e r s e s f o r t w o l a r g e r g r a i n s f r o m t h e l o w e r u n i t r e v e a l m o r e c o m p l e x z o n i n g p a t t e r n s ( F i g u r e 3 . 2 1 ) . T h e u p p e r G u a r d i a u n i t i s p e t r o g r a p h i c a l l y s i m i l a r t o t h e R i o C o l o r a d o T u f f o f K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) . T h e R i o C o l o r a d o u n i t i s d e s c r i b e d a s a m o d e r a t e l y w e l d e d l a v e n d e r - g r a y i g n i m b r i t e w i t h s m a l l ( < 2 c m ) fi a m m e a n d 5 - 2 5 % l i t h i c f r a g m e n t s . T h e t u f f h a s a m o d a l m i n e r a l o g y t h a t i n c l u d e s p l a g i o c l a s e , O P X , C P X a n d o p a q u e o x i d e s . P l a g i o c l a s e m i c r o l i t e s a r e u b i q u i t o u s i n t h e R i o C o l o r a d o T u f f , w i t h c h a r a c t e r i s t i c e u t a x i t i c t e x t u r e a n d a l i g n m e n t o f m i c r o l i t e l a t h s i n t h e w h o l e r o c k g r o u n d m a s s , d u e t o e i t h e r c o m p a c t i o n o r p r i m a r y fl o w . T h e s e c h a r a c t e r i s t i c s a r e c o n s i s t e n t w i t h t h e u p p e r G u a r d i a u n i t , a l t h o u g h t h e G u a r d i a u n i t h a s a s m a l l p o p u l a t i o n o f l a r g e r fi a m m e ( > 2 c m l o n g ) . 5 4 a . a . 4 . 0 . 0 0 1 . E 0 V 0 8 ) m u ( 4 m - i r 0 m . o 0 r 4 6 f . . 4 . e c . n 4 . 0 a - 0 t s 4 i d . 4 0 . 0 4 2 ; M i E 3 L - O 1 0 5 2 7 0 9 9 5 5 “ ‘ 0 ’ % ' 1 M 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 d i s t a n c e f r o m r i m ( u m ) 9 9 0 7 2 1 - 3 i ” ‘ 9 ' % ' 1 M F i g u r e 3 . 2 1 . P h o t o m i c r o g r a p h s ( X P L ) s h o w i n g t r a v e r s e l o c a t i o n s a n d c o r r e s p o n d i n g p l o t s o f c o m p o s i t i o n a l v a r i a t i o n s i n t h e t w o p l a g i o c l a s e g r a i n s h i g h l i g h t e d i n F i g u r e 3 . 6 ( “ a ” a n d “ b ” l a b e l s ) . B o t h g r a i n s a r e i n s a m p l e 9 9 0 7 2 1 - 3 i f r o m t h e l o w e r G u a r d i a u n i t . K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) m a p p e d e x p o s u r e s o f t h e R i o C o l o r a d o T u f f a l o n g R i o B l a n c o a n d R i o C o l o r a d o ( t h e R i o C o l o r a d o l o c a t i o n i s s h o w n o n F i g u r e 3 . 1 , N W o f L i b e r i a ) t h a t e x t e n d s o u t h a n d w e s t o f t h e P a n - A m e r i c a n H i g h w a y . K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) e s t i m a t e d t h e a g e o f t h e R i o C o l o r a d o T u f f b e t w e e n 3 . 0 a n d 1 . 7 M a , w h i c h i s c o n s i s t e n t w i t h t h e a g e o f 2 . 1 1 + / - 0 . 0 4 M a f o r t h e u p p e r G u a r d i a u n i t ( G a n s e t a l . , 2 0 0 3 ) . K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) g a v e t h r e e c h e m i c a l a n a l y s e s f o r p u m i c e f r a g m e n t s f r o m t h e R i o C o l o r a d o T u f f — t w o w i t h m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t d a t a a n d o n e w i t h t r a c e e l e m e n t s o n l y . T h e s e s a m p l e s a r e c h e m i c a l l y s i m i l a r t o u p p e r G u a r d i a s a m p l e s ( F i g u r e 3 . 2 2 a a n d 3 . 2 2 b ) a l t h o u g h t h e r e a r e s m a l l d i f f e r e n c e s i n t h e c o n c e n t r a t i o n o f s e v e r a l t r a c e e l e m e n t s , s u c h a s t h e M R E E S a n d H R E E s ( F i g u r e 3 . 2 2 0 ) . 3 . 6 H a c i e n d a C i r u e l a s S a m p l e s f r o m t h e H a c i e n d a C i r u e l a s u n i t w e r e c o l l e c t e d o n a n e s t a t e n o r t h o f t h e B a r b u d a l C a n a l , a n d a t a n e l e v a t i o n a p p r o x i m a t e l y 9 0 - 1 0 0 m a b o v e t h e b a s e o f t h e c a n a l . T h e o u t c r o p f o r m s t h e fl o o r a n d t h e e a s t e r n w a l l o f a c o r r a l a n d e x p o s e s s e v e r a l m e t e r s o f s e c t i o n ( F i g u r e 3 . 2 3 ) . T h e u p p e r p a r t o f s e c t i o n i s a p o o r l y w e l d e d l i g h t g r a y a s h fl o w t u f f w i t h l i g h t c o l o r e d p u m i c e f r a g m e n t s . P u m i c e f r a g m e n t s a r e a l s o f o u n d w e a t h e r i n g o u t o f t h e fl o o r o f t h e c o r r a l , a n d a r e s e p a r a t e d f r o m t h e o v e r l y i n g t u f f b y a r e w o r k e d fl u v i a l u n i t w i t h v o l c a n o g e n i c s e d i m e n t a r y p u m i c e f r a g m e n t s , u s i n g t h e t e r m i n o l o g y o f M c P h i e e t a l . ( 1 9 9 3 ) . T h e r e w o r k e d u n i t i s a p p r o x i m a t e l y 2 m t h i c k a n d r e f e r r e d t o a s t h e “ s a n d w i c h ” h o r i z o n . F i f t e e n ( 1 5 ) p u m i c e f r a g m e n t s w e r e c o l l e c t e d f r o m t h e l o w e r u n i t e x p o s e d o n t h e fl o o r o f t h e c a n a l , a l t h o u g h o n l y n i n e ( 0 1 0 6 2 9 - 1 9 b - i , a n d - I ) m e t t h e c r i t e r i a f o r b u l k c h e m i c a l a n a l y s e s d i s c u s s e d i n C h a p t e r 2 . ( T h i s i s n o t s u r p r i s i n g , g i v e n 5 6 , L i c . i < > ‘ A R U L i p o o p w C o l e e r r o u u G G r a a a r r d d d o i i K ( , , a a e n n m = = p t e r , 1 9 9 7 ) , n = 3 6 3 E - - 1 _ 2 i ” — T 1 ' T l " * Y — I T — — — f l — i — l — F — T ' T — i — T f l ” 1 . 0 — a . . . g b ' T i o 2 0 . 6 - ” a r e - : 0 . 4 ~ ~ 0 . 2 . : ‘ 0 . 0 1 . . _ _ 4 1 . # 1 W 0 0 . 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 2 . 5 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 M g O R b l l l l l l I l l l l l l l 1 fl - S u n a n d M c D o n o u g h ( 1 9 8 9 ) - l l l I l l l 1 ‘ l l l l l l l " ‘ L a C e P r N d P m S m E u G d T b D y H o E r T m Y b L u F i g u r e 3 . 2 2 . P l o t s o f a . w t . % T i O 2 v e r s u s w t . % M g O a n d b . T h v e r s u s R b f o r u p p e r a n d l o w e r G u a r d i a p u m i c e f r a g m e n t s , R i o C o l o r a d o s a m p l e s f r o m K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) , a n d t h e r a n g e o f v a l u e s f o r P a p a g a y o s a m p l e s ( s h a d e d b l u e fi e l d ) . N o t e i n ( a . ) t h a t K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) r e p o r t e d m a j o r e l e m e n t c o m p o s i t i o n s f o r t w o o f t h e t h r e e s a m p l e s . 0 . C h o n d r i t e - n o r r n a l i z e d R E E p l o t f o r G u a r d i a s a m p l e s a n d R i o C o l o r a d o s a m p l e s r e p o r t e d b y K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) . N o t e t h e s i m i l a r i t y b e t w e e n G u a r d i a a n d R i o C o l o r a d o s a m p l e s , w i t h s m a l l d i f f e r e n c e s i n n o r m a l i z e d M R E E c o n c e n t r a t i o n s . 5 7 L o w e r U n i t 1 - F i g u r e 3 . 2 3 . P h o t o g r a p h o f t h e H a c i e n d a C i r u e l a s o u t c r o p , d e m a r c a t i n g t h e u p p e r a n d l o w e r u n i t s , a s w e l l a s t h e r e w o r k e d “ s a n d w i c h ” h o r i z o n . 5 8 t h e l o c a t i o n o f t h e s a m p l e s , o n t h e fl o o r o f t h e c o r r a l . ) T w o p u m i c e f r a g m e n t s w e r e c o l l e c t e d f r o m t h e u p p e r u n i t ( 0 1 0 6 2 9 - 1 8 a - b ) a n d o n e l a r g e b l o c k ( 0 1 0 6 2 9 - 2 0 ) w a s c o l l e c t e d f r o m t h e s a n d w i c h h o r i z o n f o r c o m p a r i s o n . B e r g o e i n g ( 1 9 8 2 ) r e p o r t e d a K - A r a g e o f 1 . 2 + / - 0 . 0 7 M a f o r t h e H a c i e n d a C i r u e l a s i g n i m b r i t e . T h i s a g e i s y o u n g e r t h a n p r e v i o u s l i m i t s p r o p o s e d f o r B a g a c e s u n i t s , w h i c h r a n g e f r o m 3 . 0 - 1 . 6 M a ( G i l l o t e t a l . , 1 9 9 4 ; K e m p t e r , 1 9 9 7 ) . I n f a c t , t h i s a g e i s y o u n g e r t h a n o v e r l y i n g i g n i m b r i t e s a s s o c i a t e d w i t h t h e G u a c h i p e l i n c a l d e r a , w h i c h i n c l u d e s t h e R i o L i b e r i a T u f f ( i . e . L i b e r i a F o r m a t i o n ) a n d i t s s u b u n i t s ( D e e r i n g e t a l . , 2 0 0 7 ) . T h e y o u n g e s t i g n i m b r i t e a s s o c i a t e d w i t h t h e G u a c h i p e l i n c a l d e r a i s 1 . 3 1 M a ( G a n s e t a l . , 2 0 0 3 ) . H o w e v e r , t h e l o c a t i o n w h e r e B e r g o e i n g ( 1 9 8 2 ) t o o k t h e s a m p l e f o r d a t i n g i s n o t c l e a r . T h e r e i s a n o u t c r o p o f a G u a c h i p e l i n i g n i m b r i t e a p p r o x i m a t e l y 2 k m N E o f t h e c o r r a l i n H a c i e n d a C i r u e l a s . S a m p l e s f r o m t h e u p p e r a n d l o w e r u n i t s a r e p e t r o g r a p h i c a l l y s i m i l a r . ( D u e t o t h e s m a l l s i z e o f p u m i c e f r a g m e n t s a n d c l e a n i n g n e c e s s a r y t o r e m o v e w e a t h e r i n g r i n d s , o n l y f o u r t h i n s e c t i o n s w e r e m a d e f o r H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s : o n e f r o m t h e u p p e r u n i t a n d t h r e e f r o m t h e l o w e r u n i t . ) S a m p l e 0 1 0 6 2 9 - 1 8 b f r o m t h e u p p e r u n i t i s w e l l - v e s i c u l a t e d w i t h 4 0 - 5 0 % v o i d s p a c e . M o s t v e s i c l e s a r e < 0 . 1 2 5 m m , a l t h o u g h t h e y r a n g e i n s i z e f r o m 0 . 0 2 5 t o 1 . 0 m m . T h e s a m p l e c o n t a i n s 3 - 5 % c r y s t a l s , c o m p o s e d o f e u h e d r a l t o s u b h e d r a l p l a g i o c l a s e ( 0 . 5 - 1 . 0 m m ) , e u h e d r a l t o s u b h e d r a l O P X ( ~ 0 . 5 m m ) , a n d e u h e d r a l o p a q u e o x i d e s ( 5 0 . 2 5 m m ) . S u b h e d r a l p l a g i o c l a s e a n d O P X g r a i n s h a v e p a r t i a l l y r e s o r b e d c r y s t a l b o u n d a r i e s . S a m p l e s f r o m t h e l o w e r u n i t , 0 1 0 6 2 9 - 1 9 6 , - 1 9 f , a n d 1 9 h , a r e e x p e c t e d l y m o r e w e a t h e r e d . A l l s a m p l e s h a v e m a t r i x g l a s s t h a t i s a l t e r e d t o fi n e - g r a i n c l a y . I n s o m e 5 9 c a s e s , t h e c l a y p a r t i c l e s l i n e v e s i c l e s . ( M i c r o p r o b e a n a l y s i s o f f r e s h g l a s s w a s m a d e o n s a m p l e 0 1 0 6 2 9 - 1 9 h , s e e F i g u r e 3 . 5 . ) L o w e r u n i t p u m i c e f r a g m e n t s h a v e s l i g h t l y l a r g e r v e s i c l e s t h a n t h o s e f r o m t h e u p p e r u n i t o n a v e r a g e ( < 0 . 2 5 t o 1 . 2 5 m m ) , w i t h r o u g h l y s i m i l a r p r o p o r t i o n s ( ~ 4 0 % ) . L o w e r u n i t s a m p l e s c o n t a i n a b o u t 5 % c r y s t a l s o f e u h e d r a l p 1 a g i o c 1 a s e ( < 2 . 7 5 m m ) , e u h e d r a l O P X ( < 0 5 m ) , a n d e u h e d r a l o p a q u e o x i d e s ( < 0 . 2 5 m m ) , w i t h fi n e - g r a i n e d a p a t i t e n e e d l e s o c c u r r i n g a s i n c l u s i o n s i n p l a g i o c l a s e . P u m i c e s a m p l e s f r o m b o t h t h e u p p e r a n d l o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s u n i t s h a v e s t r i k i n g l y s i m i l a r b u l k c o m p o s i t i o n s . T h e y c a n n o t b e d i s t i n g u i s h e d f r o m o n e a n o t h e r i n t h e m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t p l o t s i n F i g u r e s 3 . 3 a n d 3 . 4 . T h e o n l y e l e m e n t t h a t d i f f e r e n t i a t e s t h e t w o u n i t s i s H f ( F i g u r e 3 . 2 4 c ) . I n t e r e s t i n g l y , H f i s a l s o o n l y o n e o f f o u r e l e m e n t s ( N a 2 0 , N b , H f , a n d U ) t h a t d i f f e r e n t i a t e s o m e o f t h e H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s f r o m h i g h - s i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s ( 7 0 w t % S i 0 2 , F i g u r e 3 . 2 4 ) . E x c l u d i n g U ( F i g u r e 3 . 2 4 d ) a n d i n c l u d i n g T h ( F i g u r e 3 . 2 0 b ) , t h e s e a r e a l s o t h e o n l y e l e m e n t s t h a t s e p a r a t e t h e H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 s a m p l e s . S a m p l e s fi o m t h e u p p e r G u a r d i a u n i t a l s o p l o t t i g h t l y w i t h H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s ( F i g u r e 3 . 2 4 ) . T h e s a m p l e f r o m t h e s a n d w i c h h o r i z o n h a s t h e l o w e s t s i l i c a c o n t e n t o f a n y H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e ( 6 8 . 0 w t . % S i 0 2 ) b u t p l o t s c l o s e l y w i t h s a m p l e s f r o m t h e l o w e r u n i t ( F i g u r e s 3 . 3 , 3 . 4 a n d 3 . 2 4 ) . M a t r i x g l a s s i n s a m p l e s f r o m u p p e r a n d l o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s u n i t s h a s v e r y s i m i l a r m a j o r e l e m e n t c o m p o s i t i o n ( F i g u r e 3 . 5 ) . G l a s s a n a l y s e s f r o m u p p e r ( 0 1 0 6 2 9 - 1 8 b ) a n d l o w e r ( 0 1 0 6 2 9 - l 9 h ) u n i t s a r e i n d i c a t e d i n t h e p l o t s i n F i g u r e 3 . 2 5 . N o t i c e t h a t e v e n o n t h e e x p a n d e d s c a l e s i n F i g u r e 3 . 2 5 , t h e r e i s o v e r l a p b e t w e e n t h e s a m p l e s t h a t i s w e l l w i t h i n t h e r a n g e f o r r e p l i c a t e a n a l y s e s w i t h i n o n e s a m p l e . A n a l y s e s f o r m a t r i x g l a s s 6 0 N a Z O H f — L I I l l 2 5 B u a r b u d a l U n i t 1 n = 5 . . . . . . . . ' ~ _ 5 % H 2 0 _ / . . — - A j 1 5 P a p a g a y o ‘ . . N b n = 3 3 ” * ~ ~ 1 0 ' l - U p p e r C i r u e l a s + _ - | - S a n d w i c h H o r i z o n - _ 5 + L o w e r C i r u e l a s A U p p e r G u a r d i a b ' 1 1 I . 1 I T T 1 0 . _ o “ [ ' “ [ _ 5 U k _ F d . 1 l 1 0 5 0 6 0 7 0 5 0 6 0 7 O 8 0 S K ) , s u b , F i g u r e 3 . 2 4 . P l o t s o f a . w t . % N a 2 0 , b . N b , c . H f , a n d d . U v e r s u s w t . % S i 0 2 f o r H a c i e n d a C i r u e l a s a n d u p p e r G u a r d i a p u m i c e s a m p l e s . R a n g e s o f v a l u e s f o r p u m i c e s a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 a n d t h e P a p a g a y o T u f f a r e a l s o i n d i c a t e d b y t h e p u n k a n d b l u e s h a d e d r e g i o n s , r e s p e c t i v e l y . 6 1 8 0 7 5 S i o 2 7 0 6 5 0 . 7 0 . 6 M 9 0 0 . 5 0 . 4 0 . 3 0 . 2 0 . 0 F e O 4 . 5 4 . 0 K 2 0 3 . 5 3 . 0 T _ - a t v i , a . b . L l l l l l l l l l l L 1 m i } ? 4 % § . fi g : - . a s . < 2 > . a O B a r b u d a l U n i t 1 L 4 ] : U p p e r C i r u e l a s 4 ~ v - { h L o w e r C i r u e l a s c . A U p p e r G u a r d i a d . l l l l l l l l l l l l l 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 0 . 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 2 . 5 3 . 0 T i O 2 C a O F i g u r e 3 . 2 5 . P l o t s o f a . w t . % S i 0 2 v e r s u s w t . % T i 0 2 , b . w t . % F e O v e r s u s w t . % C a O , c . w t . % M g O v e r s u s w t . % T i 0 2 , a n d d . w t . % K 2 0 v e r s u s w t . % C a O f o r m a t r i x g l a s s i n s a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 , u p p e r a n d l o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s , a n d u p p e r G u a r d i a . P l o t t e d o x i d e v a l u e s a r e r e c a l c u l a t e d t o 1 0 0 % a n h y d r o u s . S y m b o l s r e p r e s e n t r e p l i c a t e a n a l y s e s f o r m a t r i x g l a s s i n t h e s a m e s a m p l e f r o m t h e r e s p e c t i v e u n i t . ( S a m p l e n u m b e r s a r e g i v e n i n t h e t e x t . ) 6 2 i n t h e s a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 a n d u p p e r G u a r d i a a r e a l s o p l o t t e d i n F i g u r e 3 . 2 5 . T w o p l a g i o c l a s e g r a i n s f r o m t h e u p p e r u n i t a n d o n e p l a g i o c l a s e g r a i n f r o m t h e l o w e r u n i t w e r e a n a l y z e d i n t h e n e a r l y a p h y r i c s a m p l e s ( F i g u r e 3 . 6 ) . 3 . 7 T a j o P e l o n T a j o P e l o n i s a q u a r r y l o c a t e d o n t h e w e s t s i d e o f t h e B a r b u d a l C a n a l ( F i g u r e 3 . 9 ) . I n 2 0 0 2 , q u a r r y i n g h a d e x p o s e d a 2 0 + m s e c t i o n o f n o n - w e l d e d a s h fl o w t u f f a n d r e w o r k e d s e d i m e n t a r y u n i t s w i t h v o l c a n o g e n i c s e d i m e n t a r y p u m i c e f r a g m e n t s . T h e s e c t i o n w a s e x p o s e d o n t w o t i e r e d w a l l s i n t h e q u a r r y . O n e o f t h e w a l l s i s s h o w n i n F i g u r e 3 . 2 6 a . A g e n e r a l i z e d s t r a t i g r a p h i c s e c t i o n f o r t h e s e q u e n c e i s g i v e n i n F i g u r e 3 . 2 7 . T h e w a l l o n t h e e a s t s i d e o f t h e q u a r r y e x p o s e d a s i n g l e , t h i c k ( 1 0 m ) a s h f l o w u n i t b o u n d e d b y t w o r e w o r k e d p u m i c e fl o w u n i t s . T h e w e s t e r n w a l l r e v e a l e d m o r e d e t a i l , s h o w i n g s e v e r a l l a y e r s w i t h r e l a t i v e l y f e w ( a n d s m a l l ) p u m i c e f r a g m e n t s ( F i g u r e 3 . 2 7 ) . O v e r a l l , i n d i v i d u a l t u f f u n i t s a r e l i g h t t a n o r b r o w n w i t h w h i t e , c r y s t a l - p o o r p u m i c e f r a g m e n t s . P u m i c e f r a g m e n t s v a r y i n s i z e a m o n g a n d s o m e t i m e s w i t h i n u n i t s , r a n g i n g f r o m l e s s t h a n 2 c m t o g r e a t e r t h a n 2 0 c m . A l a r g e , a n g u l a r p u m i c e f r a g m e n t f r o m T a j o P e l é n i s s h o w n i n F i g u r e 3 . 2 6 b . U s i n g K - A r d a t i n g , B e r g o e i n g ( 1 9 8 2 ) g a v e a n a g e o f 3 . 0 2 + / - 0 . 2 M a f o r a n i g n i m b r i t e s a m p l e f r o m H a c i e n d a P e l é n d e B a j u r a , w h i c h i s w i t h i n 1 k m o f t h e q u a r r y , b u t i t i s u n c l e a r i f t h i s s a m p l e w a s f r o m o n e t h e P e l o n i g n i m b r i t e u n i t s i n c l u d e d i n t h i s s t u d y . T w e n t y - f o u r ( 2 4 ) w h i t e p u m i c e f r a g m e n t s w e r e c o l l e c t e d f r o m u n i t s i n t h e s e c t i o n ( s e e F i g u r e 3 . 2 7 f o r l o c a t i o n s ) a n d 1 7 m e t t h e c r i t e r i a f o r f r e s h s a m p l e s f r o m C h a p t e r 2 . 6 3 F i g u r e 3 . 2 6 . P h o t o g r a p h s f r o m t h e T a j o P e l o n q u a r r y . a . E a s t w a l l o f t h e q u a r r y , e x p o s i n g a p p r o x i m a t e l y 1 4 m o f s e c t i o n ( G u i l l e r m o A l v a r a d o f o r s c a l e . ) b . L a r g e , a n g u l a r , w h i t e p u m i c e f r a g m e n t f r o m t h e m i d d l e t o l o w e r p o r t i o n o f t h e T a j o P e l o n a s h fl o w t u f f ( p o c k e t k n i f e f o r s c a l e ) . 6 4 z u c w - - - — p - q s m x a s v e l m 1 1 1 1 1 - - - - - 3 3 3 3 3 0 0 0 0 0 a 7 7 7 7 7 s 0 0 0 0 0 2 2 2 2 2 0 0 0 0 0 . . . t t s e e e . n a e e e f r a r r e f u t d n u f f f - - - n l e e o e w c c l s o fl b g a i i t a n m m m l n i s u u l h e c i l m l u h m t h m a m s y y g i y t s r s a i g a w l l l p p a d a p d t l t e r i i f i i i e t y a e t t a a a a m w e w d y l r a r r e e r e l l l g l e e e r l o n r r a w y l y n r w r h h e e v v e v y h a a a w t i g h n s s s . a a l e T i y e e e o L L t n : : r r l i e : r fl s y y r a a w r y a n r e r r a r e e v e e r r r e p c e d o i a a a y p u u m m u m a a . m o o o l q q q o , t y l e f f r s s f e d s h p o c o n r o i , , c a a l l i l m s s u , s d l l l r e t t q t u ) y u t a a - a a r e d n n n k w w f w p m e e e e r l m m c c o t m t t o l g g e g i 0 s s s w a a a d a m 2 o e u e < e e m r r i r M ( R P W f f s W s W f } ‘ 0 l 5 i l 0 5 : l l l l m 3 o 0 3 0 2 3 { . C i i i 1 % 5 i 3 9 9 5 . 0 2 0 o 0 3 ‘ 5 0 E V ; 0 3 . 0 ’ 5 4 " ; . 0 ° Q l A g a 9 3 ‘ I li Q 0 ‘ , 0 0 1 5 0 0 0 2 0 r 5 1 Z 0 0 1 0 8 4 5 . 5 T 3 - - 3 l O a 5 . l 2 5 7 W Z o 7 O i 5 S C 6 2 0 6 6 5 2 0 R e w o r k e d p u m i c e fl o w . r 3 . _ _ _ _ _ . _ _ _ : ‘ ; : : § _ ; : - ‘ 1 . 1 1 . 1 . 2 “ : ’ I . { f 1 1 : 0 0 6 ~ 1 9 ‘ 9 9 0 0 i s : o 0 O C ) 0 0 0 0 O 0 ( 3 0 0 0 9 0 g : 1 , 0 7 l a n e 0 | 0 A — ” 1 ' l . l f l 0 2 0 7 0 3 - 1 g , k l l l l l l F i g u r e 3 . 2 7 . G e n e r a l i z e d s t r a t i g r a p h i c s e c t i o n f o r t h e T a j o P e l o n q u a r r y , s u m m a r i z i n g t h e m a j o r l i t h o l o g i c f e a t u r e s o f t h e w e s t e r n a n d e a s t e r n w a l l s o f t h e q u a r r y . N o t e t h e s a m p l e n u m b e r s g i v e n a t c o r r e s p o n d i n g l o c a t i o n s o n t h e r i g h t - h a n d s i d e o f t h e s e c t i o n . T h e a r r o w i n d i c a t e s t h e l o c a t i o n o f l a r g e p u m i c e f r a g m e n t s f o r w h i c h t h i n s e c t i o n s w e r e m a d e ( 0 2 0 7 0 3 - 1 a — c ) . O n t h e l e f t - h a n d s i d e o f t h e d i a g r a m a r e v a l u e s f o r w t . % S i 0 2 , w t . % C a O , a n d c o n c e n t r a t i o n o f Z r ( p p m ) i n p u m i c e f r a g m e n t s , p l o t t e d a g a i n s t t h e i r r e l a t i v e s t r a t i g r a p h i c p o s i t i o n o n t h e v e r t i c a l a x i s . T h i n s e c t i o n s w e r e m a d e f o r t h r e e s e p a r a t e p u m i c e f r a g m e n t s f r o m T a j o P e l o n . T h e s t r a t i g r a p h i c p o s i t i o n o f t h e s a m p l e s i s h i g h l i g h t e d b y a n a r r o w o n t h e r i g h t - h a n d s i d e o f F i g u r e 3 . 2 7 . F r a g m e n t s a r e h i g h l y v e s i c u l a r , c o n t a i n i n g f r o m 4 0 - 5 0 % e l o n g a t e v e s i c l e s t h a t r a n g e f r o m 0 . 0 2 5 t o 1 . 5 m m l o n g . S a m p l e s c o n t a i n 5 - 1 0 % c r y s t a l s , i n c l u d i n g e u h e d r a l t o s u b h e d r a l p l a g i o c l a s e ( 3 2 . 5 m m ) , e u h e d r a l o p a q u e s ( < 0 5 m ) a n d a c c e s s o r y a p a t i t e n e e d l e s ( ~ 0 . 0 2 5 x 0 . 2 5 m m ) i n c l u d e d i n p l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t s . O n e p u m i c e f r a g m e n t , 0 2 0 7 0 3 - 1 c , a l s o h a s e u h e d r a l b i o t i t e p h e n o c r y s t s ( < 2 . 5 m m ) w i t h t a b u l a r , p s e u d o h e x a g o n a l c r y s t a l f o r m s a n d a n h e d r a l , r e s o r b e d q u a r t z p h e n o c r y s t s ( < 1 . 7 5 m m ) w i t h g l a s s i n c l u s i o n s a n d e m b a y e d c r y s t a l b o u n d a r i e s ( F i g u r e 3 . 1 3 b ) . T h i s s a m p l e i s s i g n i fi c a n t , a s i t i s t h e o n l y B a g a c e s s a m p l e i n t h i s s t u d y t h a t c o n t a i n s b i o t i t e a n d / o r q u a r t z . I n g e n e r a l , t h e b u l k c h e m i c a l c o m p o s i t i o n s o f p u m i c e f r a g m e n t s f r o m t h e d i f f e r e n t u n i t s d o n o t v a r y d r a m a t i c a l l y ( F i g u r e s 3 . 3 , 3 . 4 , a n d 3 . 2 7 ) . V a r i a t i o n s i n m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t s b r o a d l y c o r r e l a t e w i t h a t r e n d o f i n c r e a s i n g S i O z c o n t e n t a n d d e c r e a s i n g C a O c o n t e n t h i g h e r i n t h e s e c t i o n . H o w e v e r , a s s h o w n i n t h e p l o t s t o t h e l e f t o f t h e s t r a t i g r a p h i c c o l u m n i n F i g u r e 3 . 2 7 , m a j o r e l e m e n t v a r i a t i o n s a r e s m a l l ; S i O z v a r i e s o n l y b y 2 w t . % a n d C 3 0 b y l e s s t h a n 0 . 7 5 w t . % . S a m p l e s 0 2 0 7 0 3 - 1 g a n d 0 2 0 7 0 3 - l k a r e f r o m t h e r e w o r k e d u n i t a t t h e b a s e o f t h e s e c t i o n a n d h a v e t h e l o w e s t s i l i c a c o n t e n t o f a n y o f t h e s a m p l e s ( 7 1 . 6 a n d 7 1 . 1 w t . % S i 0 2 , r e s p e c t i v e l y ) . T h e r e a r e n o t r e n d s i n R E E p a t t e r n s w i t h s t r a t i g r a p h i c p o s i t i o n o f s a m p l e s ; m o s t s a m p l e s g r o u p v e r y t i g h t l y o n a c h o n d r i t e - n o r m a l i z e d p l o t ( F i g u r e 3 . 2 8 ) . T a j o P e l é n s a m p l e s a r e s i g n i f i c a n t l y m o r e d e p l e t e d i n a l l R E E S c o m p a r e d t o o t h e r B a g a c e s s a m p l e s . F i g u r e 3 . 2 8 a l s o s h o w s t h e r a n g e o f R E E t r e n d s f o r s a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 a n d U n i t 4 , u p p e r a n d l o w e r 6 6 S u n a n d M c D o n o u g h ( 1 9 8 9 ) l l l l l l l i l l l l i l S a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 a n d U n i t 4 , u p p e r a n d l o w e r G u a r d i a , u p p e r a n d l o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s , P a n d e A z u c a r , a n d P a p a g a y o 1 0 0 T 1 0 L 1 : - : " l J l L l l l l l l l l l l l — L a C e P r N d P m S m E u G d T b D y H o E r T m Y b L u F i g u r e 3 . 2 8 . C h o n d r i t e - n o r r n a l i z e d R E E p l o t f o r T a j o P e l o n s a m p l e s . T a j o P e l o n s a m p l e s a r e p l o t t e d w i t h t h e r a n g e o f v a l u e s f o r p u m i c e s a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 a n d U n i t 4 , u p p e r a n d l o w e r G u a r d i a , u p p e r a n d l o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s , P a n d e A z fi c a r , a n d P a p a g a y o . ( S e e t e x t f o r d i s c u s s i o n . ) 6 7 G u a r d i a , u p p e r a n d l o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s , P a n d e A z u c a r , a n d P a p a g a y o . ( N o t e t h a t s a m p l e s w i t h n e g a t i v e C e - a n o m a l i e s a r e n o t i n c l u d e d i n t h i s p l o t , n o r a r e s a m p l e s f r o m B a r b u d a l U n i t 3 , w h i c h h a v e d i s t i n c t R E E t r e n d s o f t h e i r o w n , a s s h o w n i n F i g u r e 3 . 1 5 ) . A s d i s c u s s e d i n s e c t i o n 3 . 4 . 3 , s a m p l e s f r o m T a j o P e l o n p l o t v e r y c l o s e l y w i t h s a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 2 ( s e e F i g u r e 3 . 1 1 ) . S a m p l e s f r o m t h e t w o u n i t s s h o w o n l y s l i g h t d i f f e r e n c e s i n R E E p a t t e r n s ( F i g u r e 3 . 1 4 b ) a n d s a m p l e s f r o m T a j o P e l o n s h o w o n l y v e r y s m a l l n e g a t i v e E u - a n o m a l i e s , i f a n y a t a l l , c o m p a r e d t o t h o s e f r o m B a r b u d a l U n i t 2 ( F i g u r e 3 . 1 4 a ) . 3 . 8 U n a s s i g n e d S a m p l e s S a m p l e s w e r e c o l l e c t e d f o r c h e m i c a l a n a l y s i s f r o m s i x o u t c r o p s t h a t c o u l d n o t b e a s s i g n e d t o p a r t i c u l a r B a g a c e s u n i t s i n t h e fi e l d ( F i g u r e 3 . 1 ) . T h e a s h fl o w t u f f s e x p o s e d i n t h e s e o u t c r o p s s h a r e d s i m i l a r c h a r a c t e r i s t i c s t o o t h e r B a g a c e s u n i t s ( e . g . d e n s e w e l d i n g , s i m i l a r m i n e r a l o g y , e t c . ) . B u l k c o m p o s i t i o n a l s i m i l a r i t i e s a n d d i f f e r e n c e s a m o n g s o m e o f t h e s a m p l e s a r e o b s e r v e d i n F i g u r e s 3 . 3 a n d 3 . 4 . F i g u r e 3 . 2 9 s u m m a r i z e s t h e s e r e l a t i o n s h i p s i n p l o t s o f T h a n d K 2 0 v e r s u s w t . % S i O z . A l t h o u g h t h e v e r y s m a l l s a m p l e s i z e s f o r e a c h o f t h e o u t c r o p s / u n i t s p r o h i b i t d e t a i l e d i n t e r p r e t a t i o n s , t h e f o l l o w i n g d e s c r i p t i o n s a r e r e p o r t e d a s a b a s i s f o r f u t u r e s t u d i e s ( C h a p t e r 6 ) . S a m p l e s 0 1 0 6 2 8 - 5 a — d a r e f r o m a l i g h t g r a y t u f f t h a t o u t c r o p s N E o f B a h i a C u l e b r a o n t h e P a c i fi c O c e a n , n e a r o n e o f t h e P a p a g a y o e x p o s u r e s ( F i g u r e 3 . 1 ) . T h e f o u r p u m i c e s a m p l e s a r e c o m p o s i t i o n a l l y u n i f o r m a n d a r e d i s t i n c t f r o m a l l o t h e r B a g a c e s u n i t s , m o s t n o t a b l y b y t h e i r t r a c e e l e m e n t c o m p o s i t i o n ( e . g . T h i n F i g u r e 3 . 2 9 a ) . S a m p l e 0 4 0 7 0 5 - 1 , w h i c h i s a p u m i c e f r a g m e n t f r o m a t u f f e x p o s e d a l o n g a h i l l n e a r t h e t o w n o f 6 8 1 5 fl 1 l l a . } 9 9 0 7 2 0 — 5 b 0 1 0 6 2 9 - 1 5 9 9 0 7 2 0 - 7 l N I / / 0 1 0 6 2 9 - ‘ 1 6 1 0 , ' / , T h _ 0 U n i t 1 0 U " ! 1 2 B a r b u d a l 5 _ ‘ U n ' t 3 C a n a l 0 U n i t 4 A G u a r d i a ' i H a c i e n d a C i r u e l a s Q P a n d e A z u c a r I P a p a g a y o Q T a j o P e l é n l 1 l L + U n k n o w n 6 I l I I 9 * R i o C o l o r a d o b ( K e m p t e r . 1 9 9 7 ) _ 9 9 0 7 2 0 - 7 . - - . i 5 0 7 0 5 - 1 . l . . ; 4 - v A - 4 ‘ » — 0 6 2 9 - 1 5 a 9 9 0 7 2 0 - 5 b / + s 0 6 2 9 1 6 K 2 0 3 — _ ‘ 1 1 2 - 4 s r I l o . 5 M 9 0 1 - L . A 0 A U p p e r G u a r d i a ” 5 0 6 0 $ i 0 7 0 A L o w e r G u a r d i a 2 0 l l l 4 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 . 0 1 . 2 T i o 2 F i g u r e 3 . 2 9 . P l o t s o f a . T h a n d b . w t . % K 2 0 v e r s u s w t . % T i O z f o r u n a s s i g n e d s a m p l e s . A l l B a g a c e s s a m p l e s a r e p l o t t e d i n t h e u p p e r d i a g r a m ( a . ) a n d s e l e c t e d s a m p l e s a r e p l o t t e d i n t h e l o w e r d i a g r a m ( b . ) . N o t e t h e i n s e t d i a g r a m o n ( b . ) , s h o w i n g a p l o t o f w t . % M g O v e r s u s w t . % S i 0 2 i n p u m i c e s a m p l e s f r o m u p p e r a n d l o w e r G u a r d i a , t h e R i o C o l o r a d o T u f f o f K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) , a n d u n a s s i g n e d s a m p l e s 9 9 0 7 2 0 - 5 b a n d 9 9 0 7 2 0 - 7 . 6 9 B e b e d e r o ( F i g u r e 3 . 1 ) a n d t h e s o u t h e r n m o s t s a m p l e i n t h e s t u d y , i s a l s o d i s t i n c t f r o m a l l o t h e r B a g a c e s u n i t s . A l t h o u g h t h i s s a m p l e h a s a T h c o n t e n t t h a t i s s i m i l a r t o 0 1 0 6 2 8 - 5 s a m p l e s ( F i g u r e 3 . 2 9 a ) , i t i s s e p a r a t e d b y m a j o r e l e m e n t c o m p o s i t i o n ( e . g . K 2 0 i n F i g u r e 3 . 2 % ) a n d o t h e r t r a c e e l e m e n t s ( e . g . Z r i n F i g u r e 3 . 4 b , 1 8 3 p p m ) . S a m p l e s 0 1 0 6 2 8 - 5 a — d a n d 0 4 0 7 0 5 - 1 a p p e a r t o r e p r e s e n t t w o d i f f e r e n t a n d p r e v i o u s l y u n d e s c r i b e d u n i t s . S a m p l e s 9 9 0 7 2 0 - 5 b a n d 9 9 0 7 2 0 - 7 a r e p u m i c e f r a g m e n t s f r o m d a r k , d e n s e l y w e l d e d t u f f s t h a t o u t c r o p n o r t h o f P e n i n s u l a S a n t a E l e n a ; t h e s e a r e t h e t w o n o r t h e r n m o s t s a m p l e s i n c l u d e d i n t h e s t u d y ( F i g u r e 3 . 1 ) . A m o n g a l l B a g a c e s s a m p l e s , 9 9 0 7 2 0 - 5 b a n d 9 9 0 7 2 0 - 7 h a v e t h e l o w - T i O z c o n t e n t a n d t r a c e e l e m e n t c o m p o s i t i o n s t h a t a r e s i m i l a r t o s a m p l e s f r o m t h e l o w e r G u a r d i a u n i t ( F i g u r e 3 . 2 9 ) . H o w e v e r , 9 9 0 7 2 0 - 5 b a n d 9 9 0 7 2 0 - 7 d o n o t h a v e t h e v e r y l o w M g O c o n t e n t s o f l o w e r G u a r d i a s a m p l e s ( i n s e t o n F i g u r e 3 . 2 % ) . A l t h o u g h t h e t u f f f r o m t h e o u t c r o p c l o s e s t t o t h e C o s t a R i c a - N i c a r a g u a b o r d e r ( 9 9 0 7 2 0 - 5 b ) a p p e a r s s i m i l a r t o t h e R i o C o l o r a d o u n i t o f K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) i n o u t c r o p , i t i s a l s o p e t r o g r a p h i c a l l y d i s t i n c t f r o m e i t h e r u p p e r o r l o w e r G u a r d i a s a m p l e s , a s i t c o n t a i n s a m p h i b o l e . A s t h e y c o n t a i n h y d r o u s m i n e r a l s , t h e s e s a m p l e s l i k e l y r e p r e s e n t d i f f e r e n t , p r e v i o u s l y u n d e s c r i b e d u n i t ( s ) . S a m p l e s 0 1 0 6 2 9 - 1 5 a n d 0 1 0 6 2 9 - 1 6 a r e f r o m t w o i s o l a t e d o u t c r o p s s e p a r a t e d b y a d i s t a n c e o f 1 5 . 5 k m . S a m p l e 0 1 0 6 2 9 - 1 5 i s a p u m i c e f r a g m e n t f r o m a d a r k g r a y w e l d e d t u f f t h a t o u t c r o p s o n t h e R i o T e m p i s q u e fl o o d p l a i n , S E o f t h e B a r b u d a l C a n a l ( F i g u r e 3 . 1 ) . S a m p l e 0 1 0 6 2 9 - 1 6 i s f r o m a t u f f w i t h s i m i l a r p h y s i c a l c h a r a c t e r i s t i c s t h a t o u t c r o p s j u s t n o r t h o f t h e B a r b u d a l H i l l s , a p p r o x i m a t e l y 1 k m s o u t h o f H a c i e n d a C i r u e l a s ( F i g u r e 3 . 9 ) . B o t h s a m p l e s p l o t c l o s e l y w i t h P a p a g a y o s a m p l e s f o r m o s t e l e m e n t s , u s i n g K 2 0 , T i O z a n d T h a s p r o x i e s f o r m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t s ( F i g u r e 3 . 2 9 ) . T h e s a m p l e s a r e 7 0 d i s t i n c t f r o m H a c i e n d a C i r u e l a s p u r n i c e s ( e . g . > 7 0 p p m d i f f e r e n c e i n S r , F i g u r e 3 . 3 0 a ) . H o w e v e r , t h e y d i f f e r f r o m P a p a g a y o s a m p l e s o f s i m i l a r S i O z c o n t e n t o n l y i n R E E c o n c e n t r a t i o n s ( F i g u r e 3 . 3 0 b a n d 3 . 3 0 c ) . B o t h s a m p l e s h a v e s l i g h t l y e l e v a t e d C h o n d r i t e - n o r m a l i z e d R E E p a t t e r n s , a l t h o u g h s a m p l e 0 1 0 6 2 9 - 1 6 h a s s i g n i fi c a n t l y l a r g e r a b s o l u t e c o n c e n t r a t i o n s o f a l l t h e R E E S ( e . g . L a i n F i g u r e 3 . 3 0 b ) e x c e p t f o r C e . L i k e t h e t w o s a m p l e s f r o m B a r b u d a l U n i t 4 , t h e n e g a t i v e C e - a n o m a l y m a y b e i n d i c a t i v e o f i n c i p i e n t w e a t h e r i n g i n t h i s s a m p l e ( s e e s e c t i o n 2 . 5 ) . W h o l e r o c k t h i n s e c t i o n s f o r s a m p l e s 0 1 0 6 2 9 - 1 5 a n d 0 1 0 6 2 9 - 1 6 r e v e a l p e t r o g r a p h i c s i m i l a r i t i e s w i t h P a p a g a y o s a m p l e s . F i r s t , s a m p l e s 0 1 0 6 2 9 - 1 5 a n d 0 1 0 6 2 9 - 1 6 h a v e t h e s a m e m i n e r a l p h a s e s o b s e r v e d i n P a p a g a y o s a m p l e s : p l a g i o c l a s e > C P X Z O P X > o p a q u e s > a p a t i t e . S e c o n d l y , a s d i s c u s s e d i n C h a p t e r 4 , s e v e r a l p u m i c e f r a g m e n t s f r o m t h e P a p a g a y o T u f f a r e b a n d e d d u e t o m a g m a m i n g l i n g . S m a l l p u m i c e c l a s t s i n c l u d e d i n w h o l e r o c k s a m p l e s 0 1 0 6 2 9 - 1 5 a n d 0 1 0 6 2 9 - 1 6 h a v e f e a t u r e s i n d i c a t i v e o f m a g m a m i n g l i n g ( F i g u r e 3 . 3 1 , c f . F i g u r e 4 . 8 a n d F i g u r e 4 . 1 0 ) . W i t h o u t a d d i t i o n a l p u m i c e s a m p l e s , i t i s i m p o s s i b l e t o s a y i f t h e s a m p l e s a r e t r u l y r e l a t e d t o t h e P a p a g a y o T u f f . A l t h o u g h i n c l u s i o n o f t h e s a m p l e s w i t h t h e P a p a g a y o T u f f i s n o t a p p r o p r i a t e d u e t o d i f f e r e n c e s i n R E E c o n c e n t r a t i o n s ( F i g u r e 3 . 3 0 ) i t i s l i k e l y t h a t t h e s e s a m p l e s r e p r e s e n t o u t c r o p s o f t h e P a p a g a y o T u f f . 3 . 9 D i s c u s s i o n E x c l u d i n g u n a s s i g n e d s a m p l e s , t h e B a g a c e s F o r m a t i o n i s c o m p r i s e d o f a t l e a s t 1 0 d i s t i n c t i g n i m b r i t e u n i t s , d i f f e r e n t i a t e d b y fi e l d r e l a t i o n s h i p s , p e t r o g r a p h y , w h o l e r o c k p u m i c e c h e m i s t r y , a n d / o r p h a s e c h e m i s t r y . T h e s e u n i t s a r e : B a r b u d a l C a n a l U n i t 2 , 7 1 7 0 0 * v r v i 8 0 r a “ l " ‘ / P a p f ‘ g a y ° b - 0 1 0 6 2 9 - 1 6 5 0 0 I ” ' 3 3 l ~ + l 6 0 - 2 * _ 0 1 0 6 2 9 — 1 5 3 0 0 — . . ~ 2 i : - 2 5 : . . s t - f ‘ 4 0 H a c i e n d a / s f . " 1 0 0 " C i r u e l a s , n = 1 2 * " " " " 0 l l l l 2 0 5 0 6 0 7 0 8 0 5 0 6 0 7 0 8 0 8 1 0 2 8 1 0 2 l l l l l l l l l l l l l l l a — 1 : S u n a n d M c D o n o u g h ( 1 9 8 9 ) — 1 0 0 7 — : f 0 1 0 6 2 9 - 1 5 * ‘ H a c i e n d a F 1 0 W C i r u e l a s , n = 1 2 _ i a n d P a p a g a y o , E E n = 3 3 E c _ * s e e n o t e i n s e c t i o n 2 . 5 1 i f 1 l l l l l l l l I l L l l l — : l L a C e P r N d P m S m E u G d T b D y H o E r T m Y b L u L a F i g u r e 3 . 3 0 . P l o t s o f a . S r a n d b . L a v e r s u s w t . % S i O z f o r u n a s s i g n e d s a m p l e s 0 1 0 6 2 9 - 1 5 a n d 0 1 0 6 2 9 - 1 6 w i t h r a n g e s f o r P a p a g a y o ( b l u e ) a n d H a c i e n d a C i r u e l a s ( p u r p l e ) s a m p l e s . c . C h o n d r i t e - n o r m a l i z e d R E E p l o t f o r t h e s a m e s a m p l e s . N o t e t h e c l o s e l y o v e r l a p p i n g R E E p a t t e r n s f o r H a c i e n d a C i r u e l a s a n d P a p a g a y o s a m p l e s a n d t h e r e l a t i v e R E E e n r i c h m e n t s a n d n e g a t i v e C e — a n o m a l i e s f o r t h e t w o u n a s s i g n e d s a m p l e s ( s e e s e c t i o n 2 . 5 ) . 7 2 0 1 0 6 2 9 - 1 6 ( u n k n o w n ) 1 m m 1 7 — 1 F i g u r e 3 . 3 1 . P h o t o m i c r o g r a p h s ( P P L ) o f w h o l e r o c k s a m p l e s f o r u n a s s i g n e d s a m p l e s a . 0 1 0 6 2 9 - 1 5 a n d b . 0 1 0 6 2 9 - 1 6 . N o t e t h e m i n g l e d t e x t u r e s i n t h e c e n t r a l a r e a s o f e a c h p h o t o g r a p h , w h i c h a r e p u m i c e f r a g m e n t s i n c l u d e d i n e a c h o f t h e w h o l e r o c k t h i n s e c t i o n s . 7 3 B a r b u d a l C a n a l U n i t 3 , B a r b u d a l C a n a l U n i t 4 , u p p e r a n d l o w e r G u a r d i a , u p p e r a n d l o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s , P a n d e A z u c a r , P a p a g a y o , a n d T a j o P e l o n . T h i s s e c t i o n b e g i n s a d i s c u s s i o n o f i m p o r t a n t r e l a t i o n s h i p s b e t w e e n a n d a m o n g t h e s p e c i fi c u n i t s . F i g u r e 3 . 3 2 i s a r e f e r e n c e d i a g r a m t h a t s h o w s t h e n a m e s , s y m b o l s a n d r e l a t i o n s h i p s a m o n g B a g a c e s u n i t s s c h e m a t i c a l l y . 3 . 9 . 1 B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 , U p p e r G u a r d i a ( R i o C o l o r a d o ) , a n d H a c i e n d a C i r u e l a s S a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 a n d s a m p l e s f r o m t h e U p p e r G u a r d i a u n i t h a v e v e r y s i m i l a r b u l k r o c k c o m p o s i t i o n s ( F i g u r e 3 . 2 0 a n d F i g u r e 3 . 2 4 ) . T h e o n l y e l e m e n t s t h a t d i f f e r s i g n i fi c a n t l y b e t w e e n t h e s m a l l s a m p l e p o p u l a t i o n s a r e t h e H R E E s , s p e c i fi c a l l y , H o , E r , Y b , a n d L u ( F i g u r e 3 . 3 3 ) . T h e t u fi ‘ s a r e p e t r o g r a p h i c a l l y s i m i l a r , b o t h i n o u t c r o p a n d i n t h i n s e c t i o n , a n d h a v e i d e n t i c a l m o d a l m i n e r a l o g i e s ( s e e s e c t i o n 3 . 4 . 2 a n d s e c t i o n 3 . 5 ) . P u m i c e f r a g m e n t s f r o m t h e t u f f s a l s o h a v e v e r y c l o s e l y o v e r l a p p i n g g l a s s c o m p o s i t i o n s ( F i g u r e 3 . 2 5 ) . P l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t s f r o m e a c h t u f f a l s o h a v e o v e r l a p p i n g A n c o n t e n t s ( F i g u r e 3 . 6 ) , a l t h o u g h p h e n o c r y s t s f r o m B a r b u d a l U n i t 1 a r e n o r m a l l y z o n e d w h i l e t h o s e f r o m u p p e r G u a r d i a a r e r e v e r s e l y z o n e d . ( T h e s a m p l e s i z e s a r e t o o s m a l l t o m a k e d i s t i n c t i o n s b e t w e e n t h e u n i t s u s i n g m i n e r a l c h e m i s t r y . ) T h e s e s i m i l a r i t i e s p r o v i d e e v i d e n c e t h a t B a r b u d a l U n i t 1 a n d U p p e r G u a r d i a a r e t h e s a m e i g n i m b r i t e . S a m p l e s f r o m b o t h U n i t 1 a n d u p p e r G u a r d i a a r e a l s o c h e m i c a l l y a n d p e t r o l o g i c a l l y s i m i l a r t o t h e R i o C o l o r a d o T u f f d e s c r i b e d b y K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) . I n t e r e s t i n g l y , s l i g h t d i f f e r e n c e s i n t r a c e e l e m e n t s a m o n g t h e u n i t s a r e f o u n d a g a i n i n t h e H R E E s ( F i g u r e 3 . 3 3 ) . B a s e d o n v e r y s i m i l a r p h y s i c a l a n d c h e m i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e 7 4 : y d o b a m g a m a c i l i s - h g i h e m a s e h t o t d e t a l e r a c i . l e i z s i - s h g e i l h p e m m a s a s d e e t h i t m i o l t ; d y e d t s o t i n U b a l e r a m e b g a y m a M . 4 . t l n U ’ 0 K 7 5 U n i t s t h a t c a n n o t b e r e l a t e d t o t h e s a m e h i g h - s i l i c a m a g m a b o d y : l g n i m b r i t e s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n V a o u e n b e s i e u e o l e p a n e g F i g u r e 3 . 3 2 . S u m m a r y d i a g r a m o f B a g a c e s u n i t s . S y m b o l s f o r e a c h u n i t a r e t h o s e u s e d t h r o u g h o u t t h e d i s s e r t a t i o n . I n d i v i d u a l u n i t s a r e l a b e l e d b y n u m b e r s 1 t h r o u g h 1 0 . F C = f r a c t i o n a 1 c r y s t a l l i z a t i o n . S e e t e x t f o r f u r t h e r e x p l a n a t i o n . I I I I l I I I I I I I I I I _ S u n a n d M c D o n o u g h ( 1 9 8 9 ) a 1 0 0 : — — : 1 0 _ — — _ : a l e R i o C o l o r a d o ( K e m p t e r , 1 9 9 7 ) , n = 3 2 A U p p e r G u a r d i a , n = 6 ‘ — O B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 , n = 5 - 1 — — _ - I I I I I I I I I I I L I I I - L a C e P r N d P m S m E u G d T b D y H o E r T m Y b L u F i g u r e 3 . 3 3 . C h o n d r i t e - n o r m a l i z e d R E E p l o t f o r p u m i c e f r a g m e n t s f r o m u p p e r G u a r d i a , a n d B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 , p l o t t e d w i t h t h r e e R i o C o l o r a d o T u f f s a m p l e s f r o m K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) . 7 6 t h r e e u n i t s , w h i c h a r e s e p a r a t e d b y d i s t a n c e s o f 1 5 - 2 5 k m ( s e e F i g u r e 3 . 1 ) , i t i s i n t e r p r e t e d t h a t t h e B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 a n d u p p e r G u a r d i a o u t c r o p s a r e a l s o e q u i v a l e n t t o t h e R i o C o l o r a d o T u f f . A l t h o u g h t h e n u m b e r o f s a m p l e s i s s m a l l , p u m i c e f r a g m e n t s f r o m U n i t 1 o f t h e B a r b u d a l C a n a l ( n = 5 ) a r e u p p e r G u a r d i a ( n = 6 ) a r e r e m a r k a b l y s i m i l a r t o h i g h - s i l i c a ( 7 0 w t . % S i 0 2 ) P a p a g a y o s a m p l e s , d i f f e r e n t i a t e d o n l y b y m i n o r d i f f e r e n c e s i n t h e c o n c e n t r a t i o n s o f a f e w t r a c e e l e m e n t s ( e . g . T h i n F i g u r e 3 . 2 0 b ) . W i t h a l a r g e r p o p u l a t i o n , s a m p l e s f r o m H a c i e n d a C i r u e l a s ( n = 1 2 ) a r e a l s o s i m i l a r i n c o m p o s i t i o n t o h i g h - s i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s . I n f a c t , C i r u e l a s s a m p l e s a r e o n l y d i s c r i m i n a t e d f r o m P a p a g a y o s a m p l e s b y f o u r e l e m e n t s , t h r e e o f w h i c h o v e r l a p t h e r a n g e s f o r P a p a g a y o s a m p l e s ( N a z O , N b a n d H f i n F i g u r e 3 . 2 4 ) . S a m p l e s f r o m B a r b u d a l U n i t 1 a n d u p p e r G u a r d i a a r e e v e n m o r e c h e m i c a l l y s i m i l a r t o h i g h - s i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s t h a n H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s ( F i g u r e 3 . 2 4 ) . A l t h o u g h t h e y a l l s h a r e v e r y s i m i l a r c h e m i s t r y , t h e u n i t s a r e e a s i l y d i s t i n g u i s h e d p e t r o g r a p h i c a l l y . T h e B a r b u d a l U n i t l / u p p e r G u a r d i a t u f f i s d e n s e l y w e l d e d w i t h d a r k fi a m m e . T h e H a c i e n d a C i r u e l a s u n i t s a r e p o o r l y w e l d e d w i t h n o n - w e l d e d p u m i c e f r a g m e n t s . ( I t i s p o s s i b l e , b u t n o t l i k e l y , t h a t t h e B a r b u d a l U n i t 1 / u p p e r G u a r d i a t u f f a n d H a c i e n d a C i r u e l a s t u f f a r e a c t u a l l y d i f f e r e n t p a r t s o f t h e s a m e c o o l i n g u n i t , g i v e n t h e s m a l l t r a c e e l e m e n t d i f f e r e n c e s b e t w e e n t h e u n i t s , a s s h o w n i n F i g u r e 3 . 2 0 b . H o w e v e r , B a r b u d a l U n i t l / u p p e r G u a r d i a t u f f s a m p l e s a r e m o r e s i m i l a r t o U p p e r C i r u e l a s s a m p l e s i n t e r m s o f H f i n F i g u r e 3 . 2 4 c . ) F i n a l l y , t h e P a p a g a y o T u f f i s e a s i l y d i s t i n g u i s h e d f r o m t h e o t h e r u n i t s b y i t s c l e a r e v i d e n c e o f m a g m a m i n g l i n g ( C h a p t e r 4 ) . T h e r e l a t i o n s h i p s 7 7 a m o n g B a r b u d a l U n i t l / u p p e r G u a r d i a , H a c i e n d a C i r u e l a s , a n d P a p a g a y o a r e d i s c u s s e d i n d e t a i l i n C h a p t e r 6 . K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) e x c l u d e d t h e R i o C o l o r a d o T u f f f r o m t h e B a g a c e s F o r m a t i o n , a s i t i s t h e o l d e s t u n i t t h a t c a n b e l i n k e d t o v o l c a n i s m i n t h e a r e a o f R i n c o n d e l a V i e j a v o l c a n o . H o w e v e r , t h e s o u r c e c a l d e r a ( s ) o f B a g a c e s u n i t s r e m a i n u n k n o w n . T h e c a l d e r a s a r e p r e s u m a b l y e r o d e d a n d / o r t h e i r v e s t i g e s b u r i e d b y m o r e r e c e n t e r u p t i o n s . A l t h o u g h t h e r e i s n o r e a s o n t o e x c l u d e t h e R i o C o l o r a d o T u f f f r o m t h e R i n c o n d e l a V i e j a v o l c a n i c c o m p l e x a s d e fi n e d b y K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) , t h e g e o c h e m i c a l s i m i l a r i t y o f t h e u p p e r G u a r d i a ( R i o C o l o r a d o ) u n i t t o h i g h - s i l i c a s a m p l e s f r o m t h e P a p a g a y o T u f f ( e . g . F i g u r e 3 . 2 0 a a n d F i g u r e 3 . 2 4 ) i s g o o d e v i d e n c e f o r i t s i n c l u s i o n i n t h e B a g a c e s F o r m a t i o n . T h i s r e l a t i o n s h i p i s d i s c u s s e d i n d e t a i l i n C h a p t e r 6 . 3 . 9 . 2 B a r b u d a l C a n a l U n i t 2 a n d T a j o P e l o n S a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 2 a n d T a j o P e l o n a r e c h e m i c a l l y u n i q u e a m o n g B a g a c e s s a m p l e s i n c l u d e d i n t h i s s t u d y . S a m p l e s f r o m b o t h u n i t s h a v e r e l a t i v e l y l o w T i 0 2 a n d K 2 0 f o r a g i v e n i n d e x o f e v o l u t i o n ( e . g . S i O z o r M g O ) c o m p a r e d t o o t h e r B a g a c e s s a m p l e s ( F i g u r e s 3 . 3 a a n d 3 . 3 c ) . T h e u n i t s a r e a l s o u n i q u e a m o n g B a g a c e s s a m p l e s i n t e r m s o f t r a c e e l e m e n t s a : i g u r e 3 . 4 ) . A l t h o u g h B a r b u d a l U n i t 2 s a m p l e s h a v e s l i g h t l y g r e a t e r a v e r a g e s i l i c a c o n t e n t ( n = 1 0 , 7 3 . 8 + / - 1 . 5 w t . % S i 0 2 ) t h a n T a j o P e l o n s a m p l e s ( n = 1 5 , 7 2 . 7 + / - 0 . 6 5 w t . % S i 0 2 ) , t h e i r r a n g e s h a v e c o n s i d e r a b l e o v e r l a p ( F i g u r e 3 . 3 ) . U n i t 2 s a m p l e s a l s o h a v e m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t t r e n d s t h a t o v e r l a p T a j o P e l o n t r e n d s ( F i g u r e 3 . 3 , F i g u r e 3 . 4 a n d F i g u r e 3 . 1 1 ) . U n i t 2 s a m p l e s t h a t h a v e h i g h e r S i O z t h a n t h e m o s t s i l i c i c T a j o P e l o n s a m p l e s ( i . e . > 7 4 w t . % S i 0 2 ) l i e o n t h e s a m e t r a j e c t o r i e s 7 8 f o r m a j o r e l e m e n t s i n T a j o P e l o n s a m p l e s ( F i g u r e 3 . 3 4 ) . W i t h i n c r e a s i n g S i 0 2 c o n t e n t , A 1 2 0 3 , F e z O 3 , M n O , M g O , a n d C a O i n c r e a s e a n d K 2 0 a n d N a z O i n c r e a s e . T i O z d e c r e a s e s s l i g h t l y w i t h i n c r e a s i n g S i 0 2 c o n t e n t ( F i g u r e 3 . 3 4 a ) . P 2 0 5 c o n c e n t r a t i o n s a r e m o r e v a r i a b l e , b u t c o n c e n t r a t i o n s a r e e x t r e m e l y l o w i n b o t h g r o u p s o f s a m p l e s ( 0 . 0 1 - 0 . 0 9 w t . % ; F i g u r e 3 . 3 4 i ) . T h e u n i t s a r e d i s t i n c t f r o m o n e a n o t h e r t e x t u r a l l y a n d p e t r o g r a p h i c a l l y . T h e B a r b u d a l U n i t 2 t u f f i s d e n s e l y w e l d e d , l i t h i c - r i c h , a n d h a s d a r k fi a m m e . T h e T a j o P e l o n t u f f i s n o n - w e l d e d w i t h l a r g e , w h i t e p u m i c e f r a g m e n t s . A l t h o u g h b o t h u n i t s c o n t a i n p l a g i o c l a s e a n d o p a q u e s , o n e o f t h r e e T a j o P e l o n s a m p l e s f o r w h i c h t h i n s e c t i o n s w e r e m a d e c o n t a i n s b i o t i t e a n d r e s o r b e d q u a r t z ( F i g u r e 3 . 1 3 b ) . T h e p r e s e n c e o f b i o t i t e i s c o n s i s t e n t w i t h f i e l d o b s e r v a t i o n s o f a d a r k m i n e r a l i n s o m e T a j o P e l o n p u m i c e f r a g m e n t s . B a r b u d a l C a n a l s a m p l e s a r e w e a t h e r e d ( S e c t i o n 3 . 4 . 3 ) , s o s o m e p h e n o c r y s t s m a y b e b e e n c o m p l e t e l y r e m o v e d b y w e a t h e r i n g . H o w e v e r , q u a r t z , w h i c h r e s i s t s w e a t h e r i n g , w a s n o t o b s e r v e d i n a n y o f t h e U n i t 2 s a m p l e s . T h e r e f o r e , t h e u n i t s a r e d e t e r m i n e d t o b e d i s t i n c t f r o m o n e a n o t h e r . F u r t h e r m o r e , a s q u a r t z w a s o n l y o b s e r v e d i n o n e T a j o P e l o n s a m p l e , i t a p p e a r s t h e r e a r e s u b s e t s o f s a m p l e s i n T a j o P e l é n a s w e l l . A l t h o u g h t h e u n i t s a r e c l e a r l y d i f f e r e n t i a t e d p e t r o g r a p h i c a l l y , t h e c l o s e c h e m i c a l s i m i l a r i t y o f t h e B a r b u d a l U n i t 2 a n d T a j o P e l o n i g n i m b r i t e s i n o v e r l a p p i n g m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t c o m p o s i t i o n s , a s w e l l a s t h e e x t e n s i o n o f m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t t r e n d s b y m o r e e v o l v e d U n i t 2 s a m p l e s , s u p p o r t s a r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e t w o u n i t s . D i f f e r e n c e s b e t w e e n T a j o P e l é n s a m p l e s a n d m o r e s i l i c i c U n i t 2 s a m p l e s m a y b e e x p l a i n e d b y m i n o r p l a g i o c l a s e a n d m a g n e t i t e f r a c t i o n a t i o n f r o m a T a j o P e l o n - l i k e m a g m a . S m a l l a m o u n t s o f t h e s e p h a s e s r e m o v e d f r o m t h e m e l t w o u l d e x p l a i n r e l a t i v e d e p l e t i o n s i n t h e m a j o r 7 9 0 8 o 7 2 o i S 0 6 O a C . f - - 0 2 . 0 5 0 8 3 — _ - ‘ , 3 3 ‘ ' 9 " K \ O g M . e 0 7 2 0 i S 0 5 ~ . » _ - 0 ” 5 8 5 4 2 1 1 1 1 5 1 3 _ 3 4 n i « , 3 ‘ W 2 t i n U l a n a n C o I l 2 O e a O d P n . I u T o b M j r . . a a a d T B o O 0 8 0 1 7 2 0 1 $ 0 I 6 - - ~ 0 ‘ 5 8 6 4 0 3 . . . . 0 0 0 0 0 8 0 O ‘ _ 0 ' ) O _ N < . c i Q C O V I ' N O ' ( ‘ 3 ’ i f ) / ' \ V ' C O N v — O V ‘ C ‘ O N s — O F i g u r e 3 . 3 4 . P l o t s o f w t . % m a j o r e l e m e n t o x i d e s v e r s u s w t . % S i 0 2 f o r B a r b u d a l C a n a l U n i t 2 a n d T a j o P e l o n s a m p l e s . T h e U n i t 2 s a m p l e s e n c l o s e d b y t h e d a s h e d l i n e i n ( g . ) a r e d i s c u s s e d i n t h e t e x t . e l e m e n t s ( F i g u r e 3 . 3 4 ) . P l a g i o c l a s e f r a c t i o n a t i o n c o u l d a l s o e x p l a i n t h e s l i g h t n e g a t i v e E u - a n o m a l i e s i n B a r b u d a l C a n a l U n i t 2 s a m p l e s c o m p a r e d t o T a j o P e l o n s a m p l e s ( F i g u r e 3 . 1 4 a ) . T h i s m o d e l s e e m s c o n t r a d i c t e d b y t h e r e l a t i v e e n r i c h m e n t s i n N a Z O f o r s i x B a r b u d a l U n i t 2 s a m p l e s ( F i g u r e 3 . 3 4 g ) . H o w e v e r , t h e s m a l l ( 0 . 5 - 0 . 7 5 w t . % ) N a z O e n r i c h m e n t i n t h e s e s a m p l e s m a y b e a s e c o n d a r y f e a t u r e p r o d u c e d b y g r e a t e r h y d r a t i o n i n t h e l o w e r - N a z O s a m p l e s . H y d r a t i o n o f v o l c a n i c g l a s s c a n p r o d u c e d e p l e t i o n s i n N a z O ( H i l d r e t h a n d W i l s o n , 2 0 0 7 ; L i p m a n , 1 9 6 5 ) . I n f a c t , t h e r e i s a p o s i t i v e c o r r e l a t i o n b e t w e e n X R F t o t a l a n d N a Z O c o n t e n t i n U n i t 2 s a m p l e s . I n a n y c a s e , t h e c l o s e s i m i l a r i t y i n b u l k r o c k c o m p o s i t i o n s r e q u i r e s f u r t h e r w o r k t o c l a r i f y t h e r e l a t i o n s h i p ( C h a p t e r 6 ) . I t i s c l e a r , h o w e v e r , t h a t t h e B a r b u d a l U n i t 2 a n d T a j o P e l o n t u f f s w e r e g e n e r a t e d f r o m a d i f f e r e n t s o u r c e t h a n o t h e r B a g a c e s i g n i m b r i t e s i n t h i s s t u d y . T h e w e a k l y c o n c a v e R E E p a t t e r n i n t h e M R E E s ( F i g u r e 3 . 1 4 b ) m a y i n d i c a t e a m p h i b o l e i n t h e s o u r c e r o c k s t h a t p r e f e r e n t i a l l y r e t a i n e d M R E E s d u r i n g p a r t i a l m e l t i n g ( s e e C h a p t e r 6 ) . 3 . 9 . 3 B a r b u d a l C a n a l U n i t 3 S i m i l a r t o t h e T a j o P e l o n a n d U n i t 2 t u f f s , c h e m i c a l d a t a f o r U n i t 3 o f t h e B a r b u d a l C a n a l s e q u e n c e p r e c l u d e s t h i s u n i t f r o m b e i n g r e l a t e d t o a n y o f t h e o t h e r u n i t s b y e i t h e r c r y s t a l f r a c t i o n a t i o n o f t h e s a m e p a r e n t m a g m a o r d i f f e r e n t d e g r e e s o f m e l t i n g o f t h e s a m e s o u r c e r o c k s . A l t h o u g h t h e s m a l l s a m p l e s i z e ( n = 5 ) a g a i n h i n d e r s a c o m p l e t e a n a l y s i s , s a m p l e s f r o m U n i t 3 a r e c h e m i c a l l y d i s t i n c t a m o n g B a g a c e s s a m p l e s . T h e y h a v e t h e h i g h e s t T i O z v a l u e s o f a n y B a g a c e s s a m p l e w i t h > 7 0 w t . % S i 0 2 ( F i g u r e 3 . 3 a ) . T h e y a l s o h a v e d i s t i n c t d e p l e t i o n s i n L R E E s ( F i g u r e 3 . 1 5 ) a n d m o s t t r a c e e l e m e n t s ( F i g u r e 3 . 4 , F i g u r e 3 . 1 1 c a n d 3 . 1 1 d ) . S a m p l e s h a v e i n t e r e s t i n g g e o c h e m i c a l p a t t e r n s 8 1 o v e r a r a n g e o f 7 0 - 7 5 w t . % S i 0 2 . A l t h o u g h t h e r e a r e r e l a t i v e l y g e n t l e t r e n d s i n m a j o r e l e m e n t s ( e x c e p t f o r M g O i n F i g u r e 3 . 3 ) , m o s t t r a c e e l e m e n t s a r e r e l a t i v e l y u n i f o r m i n c o n c e n t r a t i o n ( F i g u r e 3 . 4 , F i g u r e 3 . 1 1 c a n d 3 . 1 1 d ) . T h e r a n g e i n m a j o r e l e m e n t s m a y b e d u e i n p a r t t o r a n d o m a l t e r a t i o n o f g l a s s i n t h e s a m p l e s ; a n a l y t i c a l t o t a l s r a n g e f r o m 9 4 . 5 t o 9 9 % . H o w e v e r , t h e r e i s n o t a d i r e c t c o r r e l a t i o n b e t w e e n t o t a l a n d S i 0 2 c o n t e n t , s o t h e v a r i a t i o n i s m a g m a t i c i n n a t u r e , w h i c h i s s u p p o r t e d b y t r e n d s i n C a O , M g O , e t c . M a t r i x g l a s s i n o n e o f t h e U n i t 3 s a m p l e s ( 0 2 0 6 2 9 - 5 b ) i s a l s o u n i q u e a m o n g o t h e r B a g a c e s s a m p l e s e x a m i n e d , p a r t i c u l a r l y i n K 2 0 c o n t e n t ( F i g u r e 3 . 5 b ) . 3 . 9 . 4 B a r b u d a l C a n a l U n i t 4 S a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 4 h a v e g r e a t e r S i 0 2 c o n t e n t s t h a n a n y s a m p l e s t h a t a p p e a r t o b e r e l a t e d t o t h e P a p a g a y o T u f f : B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 , U p p e r G u a r d i a ( R i o C o l o r a d o ) , o r H a c i e n d a C i r u e l a s ( F i g u r e 3 . 3 , F i g u r e 3 . 4 a n d F i g u r e 3 . 1 1 ) . P r e l i m i n a r i l y , i t a p p e a r s t h a t U n i t 4 i s r e l a t e d t o t h e s e u n i t s a s w e l l . H o w e v e r , i n a d d i t i o n t o a s m a l l s a m p l e s i z e ( n = 3 ) , t h e r e i s g o o d p e t r o g r a p h i c a n d g e o c h e m i c a l e v i d e n c e t h a t t h e s a m p l e s h a v e b e e n w e a t h e r e d ( S e c t i o n 3 . 4 . 5 , F i g u r e 3 . 1 1 d , a n d F i g u r e 3 . 1 7 ) , w h i c h p r e c l u d e s fi i r t h e r a n a l y s i s . 3 . 9 . 5 L o w e r G u a r d i a T h e l o w e r G u a r d i a u n i t i s c l e a r l y d i s t i n g u i s h e d f r o m a l l o t h e r B a g a c e s u n i t b y m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t c o m p o s i t i o n o f p u m i c e f r a g m e n t s ( F i g u r e s 3 . 3 a n d 3 . 4 ) . B a s e d o n c h e m i c a l d a t a , t h e m a g m a t h a t p r o d u c e d t h e l o w e r G u a r d i a T u f f c a n n o t b e r e l a t e d t o a n y o f t h e o t h e r u n i t s b y s i m p l e c l o s e d - s y s t e m c r y s t a l f r a c t i o n a t i o n u s i n g a n y a s s e m b l a g e 8 2 f o u n d a m o n g B a g a c e s s a m p l e s . F o r e x a m p l e , a t 7 3 - 7 4 w t . % S i 0 2 , l o w e r G u a r d i a s a m p l e s h a v e K 2 0 v a l u e s ( ~ 4 w t . % F i g u r e 3 . 3 c ) t h a t a r e n o t c o n s i s t e n t w i t h f r a c t i o n a t i o n f o r a c o n s e r v a t i v e e l e m e n t , e s p e c i a l l y g i v e n t h e a b s e n c e o f a n y c o m m o n K - b e a r i n g p h a s e s , s u c h a s b i o t i t e o r a m p h i b o l e . 3 . 1 0 C o n c l u s i o n s P e t r o g r a p h y , w h o l e r o c k p u m i c e c h e m i s t r y , a n d p h a s e c h e m i s t r y d e m o n s t r a t e t h a t t h e B a g a c e s F o r m a t i o n e n c o m p a s s e s a t l e a s t 1 0 s e p a r a t e i g n i m b r i t e u n i t s t h a t o u t c r o p b e t w e e n t h e P a n - A m e r i c a n H i g h w a y a n d t h e P a c i fi c c o a s t ( F i g u r e 3 . 1 ) . T h e d e l i n e a t i o n o f t h e s e u n i t s i s s i g n i fi c a n t f o r t w o r e a s o n s . F i r s t , u s i n g p e t r o g r a p h y a n d g e o c h e m i s t r y , i t i s p o s s i b l e t o c o r r e l a t e l a r g e i g n i m b r i t e u n i t s t h a t w e r e p r e v i o u s l y u n k n o w n , u n d e s c r i b e d , o r s i m p l y l u m p e d i n t o t h e B a g a c e s F o r m a t i o n . F o r e x a m p l e , t h e B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 a n d u p p e r G u a r d i a o u t c r o p s a p p e a r t o b e p a r t o f t h e R i o C o l o r a d o T u f f d e s c r i b e d b y K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) , w h i c h i n c r e a s e s t h e k n o w n e x t e n t o f t h e u n i t b y > 2 2 5 k m 3 . S e c o n d l y , g e o c h e m i c a l c h a r a c t e r i z a t i o n o f t h e s e u n i t s d e m o n s t r a t e d t h e e x i s t e n c e o f a l a r g e , p r e s u m a b l y l o n g - l i v e d s y s t e m o f s i l i c i c m a g m a s , w i t h e r u p t i o n s t h a t t a p p e d s e v e r a l m u l t i p l e s o u r c e s d u r i n g t h e l a t e M i o c e n e t o t h e P l i o c e n e . O v e r t h e n e x t t h r e e c h a p t e r s , i t w i l l b e d e m o n s t r a t e d t h a t t h e s e s i l i c i c s y s t e m s i n v o l v e d l a r g e v o l u m e s o f m a g m a t h a t m i x e d i n s u b c r u s t a l c h a m b e r s a n d e r u p t e d r e p e a t e d l y , l e a d i n g t o t h e g e o c h e m i c a l d i v e r s i t y o b s e r v e d i n h i g h - s i l i c a i g n i m b r i t e s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n . 8 3 C h a p t e r 4 T e s t i n g a M o d e l o f M a g m a M i x i n g f o r t h e P a p a g a y o T u f f 4 . 1 I n t r o d u c t i o n C h e m i c a l v a r i a t i o n i n t h e P a p a g a y o T u f f i s d u e t o t h e m i x i n g a n d e r u p t i o n o f a t l e a s t t w o d i s c r e t e m a g m a b a t c h e s , o n e a n d e s i t i c a n d t h e o t h e r r h y o l i t i c i n c o m p o s i t i o n . T h e m a g m a s d i d n o t c o m p l e t e l y h o m o g e n i z e b e f o r e e r u p t i o n ; t h e y m i n g l e d . M i n g l e d p u m i c e s a m p l e s f r o m t h e P a p a g a y o T u f f p r o v i d e a s n a p s h o t o f t h i s i n t e r a c t i o n a n d o f f e r i n s i g h t o n t h e p r o c e s s e s t h a t l e a d t o t h e c h e m i c a l d i v e r s i t y a m o n g r o c k s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n . M a g m a m i n g l i n g i s t h e i n c o m p l e t e c h e m i c a l m i x i n g o f m a g m a s , w h e r e b y p h y s i c a l e v i d e n c e o f l i q u i d - l i q u i d i n t e r a c t i o n i s p r e s e r v e d a s d i s c r e t e b a n d s o r e n c l a v e s i n i g n e o u s r o c k s . T h e t e r m “ m i x i n g ” w i l l b e u s e d h e r e i n a b r o a d s e n s e t o d e s c r i b e t h e p h y s i c a l m e r g i n g o f d i f f e r e n t m a g m a s , r e g a r d l e s s o f t h e d e g r e e t o w h i c h t h e y s u b s e q u e n t l y h o m o g e n i z e . W h e n t h e t e x t u r a l o r c h e m i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f d i s c r e t e m a g m a s a r e i m p o r t a n t , t h e t e r m “ m i n g l i n g ” w i l l b e u s e d . A l t h o u g h t h e i d e a t h a t m a g m a s m i x t o p r o d u c e h y b r i d c o m p o s i t i o n s i s a n o l d o n e , t h e t h e o r y w a s n o t u n i v e r s a l l y r e c o g n i z e d n o r a c c e p t e d a s a m a j o r p r o c e s s i n m a g m a t i c e v o l u t i o n u n t i l t h e m i d - 2 0 t h c e n t u r y ( s e e W i l c o x , 1 9 9 9 a n d r e f e r e n c e s t h e r e i n ) . T h e G e r m a n c h e m i s t R o b e r t B u n s e n fi r s t p r o p o s e d t h e i d e a o f m i x i n g f e l s i c a n d m a fi c m a g m a s i n 1 8 5 1 t o e x p l a i n l i n e a r c h a n g e s i n t h e m a j o r e l e m e n t o x i d e c o n t e n t o f v o l c a n i c r o c k s i n I c e l a n d ( B u n s e n , 1 8 5 1 ) . H o w e v e r , t h e i d e a w a s r e p e a t e d l y r e j e c t e d , m o s t n o t a b l y a f t e r B o w e n ( 1 9 1 5 ) p u b l i s h e d t h e r e s u l t s o f d i f f e r e n t i a t i o n e x p e r i m e n t s i n 8 4 s u p p o r t o f i n - s i t u f r a c t i o n a t i o n a n d l a t e r , h i s m o s t i n fl u e n t i a l w o r k i n r o o t i n g t h e t h e o r y , T h e E v o l u t i o n o f t h e I g n e o u s R o c k s ( B o w e n , 1 9 2 8 ) . H o w e v e r , p e t r o g r a p h i c a r g u m e n t s s u p p o r t i n g m a g m a m i x i n g c u l m i n a t e d i n a d e c i s i v e p a p e r b y W a g e r a n d B a i l e y ( 1 9 5 3 ) , i n w h i c h t h e a u t h o r s e x p l a i n e d c h i l l e d f e l s i c - m a fi c t e x t u r e s i n t e r m s o f d i s p a r a t e c r y s t a l l i z a t i o n t e m p e r a t u r e s . E v i d e n c e o f m a g m a m i x i n g i n v o l c a n i c a n d p l u t o n i c r o c k s b e g a n t o fl o o d t h e l i t e r a t u r e a n d c o n t i n u e s t o d a y ( e . g . M a c d o n a l d a n d K a t s u r a , 1 9 6 5 ; A n d e r s o n , 1 9 7 5 ; E i c h e l b e r g e r , 1 9 7 5 ; C a r e y a n d S i g u r d s s o n , 1 9 7 8 ; H i b b a r d , 1 9 8 1 ; C a s t r o e t a l . , 1 9 9 0 ; H a w k i n s a n d W i e b e , 2 0 0 4 ; B r o w n e e t a l . , 2 0 0 6 ; H i r o t a n i a n d B a n , 2 0 0 6 ) . I t i s n o w c l e a r t h a t m a g m a m i x i n g i s n o t o n l y a n i m p o r t a n t g e o l o g i c a l p r o c e s s , b u t p r o b a b l y u b i q u i t o u s i n v o l c a n i c a r c s ( D a v i d s o n e t a l . , 2 0 0 5 ) . F u r t h e r m o r e , i t i s w e l l - d o c u m e n t e d t h a t m i x i n g c a n t r i g g e r e r u p t i o n s a s m a g m a c h a m b e r s a r e r e c h a r g e d b y t h e i n j e c t i o n o f m o r e m a fi c o r m o r e s i l i c i c m a g m a s ( e . g . S p a r k s e t a l . , 1 9 7 7 ; E i c h e l b e r g e r , 1 9 8 0 ; W i e b e , 1 9 8 7 ; M u r p h y e t a l . , 1 9 9 8 ; E i c h e l b e r g e r e t a l . , 2 0 0 0 ) . M a g m a s e v o l v e v i a o p e n - s y s t e m p r o c e s s e s o f r e c h a r g e , m i x i n g a n d a s s i m i l a t i o n , a n d e r u p t i o n c o u p l e d w i t h i n - s i t u p r o c e s s e s l i k e c r y s t a l l i z a t i o n . T h e c o m p l e x i t i e s o f h e a t t r a n s f e r a n d e n e r g y c o n s i d e r a t i o n s f o r c o u p l e d p r o c e s s e s l i k e t h e s e c a n m a k e i t d i f fi c u l t t o i n t e r p r e t t h e c h e m i c a l a n d i s o t o p i c e v o l u t i o n o f a n i n d i v i d u a l m a g m a ( S p e r a a n d B o h r s o n , 2 0 0 4 , a n d r e f e r e n c e s t h e r e i n ) . T h e c o m p l e x i t y o f t h i s e v o l u t i o n r e q u i r e s n o v e l t e c h n i q u e s f o r u n r a v e l i n g t h e m i x i n g h i s t o r y o f m a g m a s . M i c r o c h e m i c a l a n a l y s i s o f g l a s s , c r y s t a l l i n e p h a s e s , a n d m e l t i n c l u s i o n s i n v o l c a n i c r o c k s h a s e m p h a s i z e d t h e p r e v a l e n c e o f r e c h a r g e , m i x i n g a n d m i n g l i n g i n a r c m a g m a s ( e . g . F e e l e y a n d D u n g a n , 1 9 9 6 ; D a v i d s o n a n d T e p l e y , 1 9 9 7 ; I z b e k o v e t a l . , 2 0 0 2 ; D a v i d s o n e t a l . , 2 0 0 5 ; B r o w n e e t a l . , 2 0 0 6 ) . I n a d d i t i o n , a p p l i c a t i o n o f s t a t i s t i c a l t e s t s r e l a t i v e l y n e w t o i g n e o u s p e t r o l o g y , 8 5 s u c h a s p o l y t o p i c v e c t o r a n a l y s i s ( P V A ) , c a n h e l p e x t r a c t m o r e i n f o r m a t i o n a b o u t m i x i n g f r o m b u l k r o c k c h e m i c a l d a t a ( T e f e n d e t a l . , 2 0 0 6 ) . T h e p u r p o s e o f t h i s s t u d y i s t o u s e t h e s e t e c h n i q u e s t o t e s t a m o d e l o f m a g m a m i x i n g f o r t h e P a p a g a y o T u f f , a n d d e m o n s t r a t e h o w t h e y m a y b e i n t e g r a t e d t o u n r a v e l t h e m i x i n g h i s t o r y o f m a g m a s . 4 . 2 T h e P a p a g a y o T u f f T h e P a p a g a y o a s h - fl o w t u f f i s a m o d e r a t e l y - w e l d e d p y r o c l a s t i c fl o w d e p o s i t t h a t o u t c r o p s i n t w o l o c a t i o n s i n t h e G u a n a c a s t e P r o v i n c e o f n o r t h e r n C o s t a R i c a ( F i g u r e 4 . 1 ) . T h e fi r s t e x p o s u r e , r e f e r r e d t o a s t h e P a p a g a y o o u t c r o p , i s a r o a d c u t m a d e d u r i n g t h e c o n s t r u c t i o n o f a r e s o r t o n B a h i a C u l e b r a , G o l f o d e P a p a g a y o , i n 2 0 0 1 . T h e o u t c r o p , w h i c h h a s s i n c e b e e n l a r g e l y o b s c u r e d b y t h e g r o w t h o f v e g e t a t i o n a n d w e a t h e r i n g i n t h e t r o p i c a l c l i m a t e , i s a n a p p r o x i m a t e l y 2 3 m v e r t i c a l s e c t i o n t h a t b e g i n s a t t h e b a s e o f t h e t u f f . T h e t u f f v a r i e s i n c o l o r f r o m d a r k b r o w n t o g r a y ( F i g u r e 4 . 2 ) . T h e b a s e o f t h e t u f f i s i n c o n t a c t w i t h m a s s i v e v o l c a n i c l a s t i c s a n d b e d s a n d b o u l d e r - r i c h d e b r i s fl o w s o f t h e C a r b o n a l l a v a fl o w ( < 1 0 . 7 M a , G a n s e t a l . , 2 0 0 3 ) . T h e t u f f w a s p r o d u c e d b y o n e e r u p t i o n ; t h e r e a r e n o c o o l i n g b r e a k s i n t h e v e r t i c a l s e q u e n c e . F o u r t e e n ( 1 4 ) p u m i c e f r a g m e n t s w e r e s a m p l e d s t r a t i g r a p h i c a l l y w i t h a v e r t i c a l s p a c i n g o f 0 . 5 t o 5 m . S u b - r o u n d e d t o m o d e r a t e l y o b l a t e p u m i c e f r a g m e n t s ( fi a m m e ) a r e a p p r o x i m a t e l y 2 t o 5 c m i n d i a m e t e r . S o m e s a m p l e s a r e c l e a r l y b a n d e d i n h a n d s a m p l e w i t h fi n e ( m m ) r i b b o n s o f a l t e r n a t i n g b r o w n a n d g r a y g l a s s . A s e c o n d s e t o f 1 4 p u m i c e f r a g m e n t s w a s c o l l e c t e d i n 2 0 0 4 , a f t e r l a n d s c a p i n g a l o n g t h e r e s o r t r o a d e x p o s e d a n a d d i t i o n a l 1 t o 1 . 5 m a t t h e t o p o f t h e s e c t i o n . 8 6 e e d r h a a t o s f r n o t o r i t i t r d a a c p e o m l s i a p s a h u g a r a c i N e t o e c r h c t i n t 2 h e p i o l r e a t c c t u w g o n , o l a l r a 1 a n a u e u p o u b d e t . s e i g c o l l A r a c c t a u u o g A o y p a o g r c a t p u a o P i n v e u a C g i d m a n a B e I i v h a a p f o . B n ' k w fi c u o n o T t o r d e o s e h a y t t a a r f g c u o a c o p c l t a o s P i s e p p h o o t r r c c f t t s a e h t u o s o u u o o m s k p o e o y t 5 r c n a t e g u t i u a l o p a a c o b a r P a , o u e f n g t i A n p a e a m e i h l m a e T c n a h o u T . i g o t A y a . s a f c r g o o a t a L n s p a w . 1 y P o . b t 4 e d e d h e r e t o u r k f g a r l i e a o F m G n 8 7 A g u a c a l i e n t e o u t c r o p 3 F i g u r e 4 . 2 . O u t c r o p p h o t o g r a p h s f r o m t h e m a i n P a p a g a y o e x p o s u r e o n B a h i a C u l e b r a . T h e t u f f s h o w s o v e r a l l m o d e r a t e w e l d i n g t h r o u g h o u t t h e s e c t i o n a n d r a n g e s i n c o l o r f r o m b r o w n ( a . ) t o g r a y ( b ) i r r e s p e c t i v e o f s t r a t i g r a p h i c p o s i t i o n . 8 8 T h e t u f f i s e x p o s e d i n a s e c o n d l o c a t i o n a p p r o x i m a t e l y 5 0 k m t o t h e s o u t h e a s t o f t h e P a p a g a y o o u t c r o p . T h i s e x p o s u r e , r e f e r r e d t o a s t h e A g u a c a l i e n t e o u t c r o p , o u t c r o p s i n t h r e e s e c t i o n s o f r o c k p a v e m e n t o n a d i r t r o a d n e a r t h e t o w n o f A g u a c a l i e n t e , s o u t h o f t h e P a n — A m e r i c a n H i g h w a y . A t o t a l o f e i g h t ( 8 ) p u m i c e f r a g m e n t s w e r e c o l l e c t e d a m o n g t h e t h r e e o u t c r o p s . T h e t h r e e o u t c r o p s a r e s e p a r a t e d b y a d i s t a n c e o f a p p r o x i m a t e l y 5 - k m a l o n g t h e s a m e r o a d ( F i g u r e 4 . 1 ) . A g a i n , s e v e r a l p m n i c e f r a g m e n t s d i s p l a y g r a y - b r o w n b a n d i n g i n h a n d s a m p l e . P e t r o g r a p h i c a n d c h e m i c a l a n a l y s e s c l e a r l y i d e n t i f y t h e m a s p a r t o f t h e s a m e u n i t ( s e e s e c t i o n 4 . 4 ) . T h e a c t u a l v o l u m e o f t h e a s h - fl o w t u f f i s u n k n o w n d u e t o l a c k o f e x p o s u r e , b u t a n e s t i m a t e o f v o l u m e b a s e d o n a s i m p l e w e d g e g e o m e t r y y i e l d s a m i n i m u m o f 1 k m 3 o f e j e c t a ( > V E I 5 ) f o r t h e fl o w ( F i g u r e 4 . 3 ) . W h i l e t h i s c a l c u l a t i o n d o e s n o t a c c o u n t f o r u n d e r l y i n g t o p o g r a p h y , i t i s s t i l l l i k e l y t o b e a m i n i m u m e s t i m a t e a s t h e w e d g e t a p e r s t o a t h i c k n e s s o f z e r o a t t h e A g u a c a l i e n t e o u t c r o p . 4 . 3 M e t h o d s 4 . 3 . 1 C h e m i s t r y a n d P e t r o g r a p h y B u l k r o c k c h e m i s t r y , a s w e l l a s g l a s s a n d m i n e r a l c h e m i s t r y w e r e d e t e r m i n e d b y t h e m e t h o d s o u t l i n e d i n C h a p t e r 2 . A s s a m p l e v o l u m e p e r m i t t e d , t h i n s e c t i o n s w e r e m a d e f o r p e t r o g r a p h i c a n d m i c r o c h e m i c a l a n a l y s i s . A t o t a l o f 2 6 t h i n s e c t i o n s w e r e m a d e f o r t h e P a p a g a y o s a m p l e s . 8 9 e t n 3 e p i o l r a c c t a u u o g A 1 p o r c t u o p o r c t u o o y a g a p a P * 9 0 A g u a c a l i e n t e v = ( ( 2 * 0 . 2 5 k m ) + 5 k m ) * 0 . 0 2 3 k m * ( 5 0 k m I 6 ) = 1 . 0 5 k m 3 F i g u r e 4 . 3 . M i n i m u m v o l u m e e s t i m a t e f o r t h e P a p a g a y o t u f f b a s e d o n a s i m p l e w e d g e g e o m e t r y , w h e r e v o l u m e = ( 2 x A + C ) * B * H / 6 . 4 . 3 . 2 P o l y t o p i c V e c t o r A n a l y s i s P o l y t o p i c v e c t o r a n a l y s i s ( P V A ) i s a m u l t i v a r i a t e s t a t i s t i c a l p r o g r a m f o r a n a l y z i n g s a m p l e s t h a t r e s u l t f r o m t h e m i x i n g o f t w o o r m o r e e n d m e m b e r s ( F u l l e t a l . , 1 9 8 1 , 1 9 8 2 ; E h r l i c h a n d F u l l , 1 9 8 7 ) . A f u l l e x p l a n a t i o n o f P V A a s a p p l i e d t o h i g h - s i l i c a m a g m a s c a n b e f o u n d i n T e f e n d ( 2 0 0 5 ) a n d T e f e n d e t a l . ( 2 0 0 6 ) . I n b r i e f , t h e p r o g r a m u s e s a l l a v a i l a b l e g e o c h e m i c a l a n a l y t e s s i m u l t a n e o u s l y t o “ u n m i x ” s a m p l e s , fi n d i n g t h e n u m b e r a n d c o m p o s i t i o n o f e n d m e m b e r s r e q u i r e d t o e x p l a i n t h e v a r i a t i o n w i t h i n t h e s a m p l e p o p u l a t i o n . I t i s t h e r e s p o n s i b i l i t y o f t h e a n a l y s t t o e v a l u a t e h o w r e a s o n a b l e t h e s o l u t i o n i s f o r a g i v e n n u m b e r o f e n d m e m b e r s i n t e r m s o f b o t h s t a t i s t i c a l fi t a n d , i n t h i s c a s e , g e o l o g i c a l f e a s i b i l i t y . P V A a l s o d e t e r m i n e s t h e u n i q u e c o m p o s i t i o n o f e v e r y s a m p l e b y t h e r e l a t i v e p r o p o r t i o n o f e a c h e n d m e m b e r . T h e o n l y a s s u m p t i o n s P V A m a k e s a b o u t d a t a a r e t h a t a t l e a s t o n e s a m p l e h a s a l o w p r o p o r t i o n o f e a c h o f t h e e n d m e m b e r s a n d t h a t t h e p r o p o r t i o n s o f e a c h e n d m e m b e r i n e v e r y s a m p l e y i e l d a c o n s t a n t s u m ( T e f e n d e t a l . , 2 0 0 6 ) . T r a d i t i o n a l l y , p e t r o l o g i s t s h a v e e v a l u a t e d m a g m a m i x i n g i n b u l k r o c k s a m p l e s u s i n g m u l t i p l e l i n e a r r e g r e s s i o n s a n d p l o t s o f t r a c e e l e m e n t r a t i o s ( L a n g m u i r e t a l . , 1 9 7 8 ) . H o w e v e r , T e f e n d e t a l . ( 2 0 0 6 ) d e m o n s t r a t e t h a t a m u l t i v a r i a t e t e c h n i q u e l i k e P V A h a s a n a d v a n t a g e o v e r t h e s e t e s t s b e c a u s e i t 1 . ) a s s e s s e s r e l a t i o n s h i p s a m o n g s a m p l e s u s i n g a l l a v a i l a b l e d a t a r a t h e r t h a n s e l e c t s e t s o f v a r i a b l e s , 2 . ) p l a c e s e q u a l w e i g h t o n e a c h v a r i a b l e r a t h e r t h a n a r t i fi c i a l l y b i a s i n g m o r e a b u n d a n t c o m p o n e n t s ( e . g . S i 0 2 ) , a n d 3 . ) r e q u i r e s a s o l u t i o n t h a t “ fi t s ” e v e r y s a m p l e , r a t h e r t h a n p l a c i n g a d i s p r o p o r t i o n a t e i m p o r t a n c e o n j u s t t h e s a m p l e s u s e d i n m o d e l i n g . F u r t h e r m o r e , t h e a u t h o r s c l e a r l y s h o w t h e i m p o r t a n c e 9 1 o f t h e s e a d v a n t a g e s f o r e v a l u a t i n g s y s t e m s w h e r e o t h e r p r o c e s s e s ( e . g . c r y s t a l f r a c t i o n a t i o n ) m a y o v e r p r i n t o r b e o b s c u r e d b y m i x i n g . 4 . 4 B u l k R o c k C h e m i s t r y B u l k r o c k c h e m i c a l c o m p o s i t i o n s o f a l l P a p a g a y o s a m p l e s ( n = 3 6 ) a r e g i v e n i n A p p e n d i x A . M a j o r e l e m e n t s w e r e r e c a l c u l a t e d t o 1 0 0 % , a n h y d r o u s a n d t o t a l i r o n i s g i v e n i n A p p e n d i x A a s F e 2 0 3 . C l a s s i fi c a t i o n s o f t h e P a p a g a y o s a m p l e s r a n g e f r o m a n d e s i t e t o r h y o l i t e ( 5 8 - 7 1 w t . % S i 0 2 ) . P l o t s f o r s e l e c t m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t s v e r s u s S i 0 2 a r e g i v e n i n F i g u r e s 4 . 4 a n d 4 . 5 , r e s p e c t i v e l y . N o t e t h a t t h e s u b s e t o f s a m p l e s t a k e n f r o m t h e u p p e r m o s t m e t e r o f t h e P a p a g a y o o u t c r o p ( n = 1 4 , fi l l e d s q u a r e s i n F i g u r e s 4 . 4 a n d 4 . 5 ) s p a n s t h e e n t i r e b u l k c h e m i c a l r a n g e o f t h e 2 2 - m s e c t i o n b e l o w . L i k e w i s e , s a m p l e s t a k e n f r o m t h e A g u a c a l i e n t e o u t c r o p ( n = 8 , o p e n c i r c l e s i n F i g u r e s 4 . 4 a n d 4 . 5 ) d i s p l a y i d e n t i c a l b u l k c h e m i c a l t r e n d s t o t h o s e f r o m ‘ t h e P a p a g a y o o u t c r o p , a l t h o u g h t h e l o w — s i l i c a e n d o f t h e c o m p o s i t i o n a l r a n g e ( < 6 5 w t . % S i 0 2 ) i s n o t r e p r e s e n t e d i n t h e s m a l l e r A g u a c a l i e n t e s u b s e t . T h r e e s a m p l e s , 0 1 0 6 2 8 - 3 c , 0 1 0 6 2 8 - 3 e , a n d 0 4 0 7 0 5 - 4 d , s h o w l a r g e d e p a r t u r e s f r o m t h e l i n e a r t r e n d s o f m a n y e l e m e n t s ( 6 . g . A 1 2 0 3 i n F i g u r e 4 . 4 b a n d L u i n F i g u r e 4 . 5 h ) a n d e x h i b i t d i f f e r e n t r a r e e a r t h e l e m e n t ( R E E ) p a t t e r n s c o m p a r e d t o t h e t i g h t g r o u p i n g o f t h e r e s t o f t h e P a p a g a y o s a m p l e s ( F i g u r e 4 . 6 ) . A l l t h r e e m e t t h e c r i t e r i a f o r “ f r e s h ” s a m p l e s u s i n g t h e w e a t h e r i n g i n d e x o f P a r k e r ( 1 9 7 0 ) a s o u t l i n e d i n C h a p t e r 2 ( i . e . > 4 0 o n t h e d i m e n s i o n l e s s s c a l e ) . T h e s m a l l n u m b e r o f s a m p l e s m a k e s i t i m p o s s i b l e t o t h o r o u g h l y e v a l u a t e t h e s e s a m p l e s , b u t t h e i r o r i g i n i s c o n s i d e r e d i n s e c t i o n 4 . 9 . 5 . 9 2 1 . 0 E ! 3 ' . T I O M 9 0 0 9 - 2 . ' m 9 3 fl ‘ 5 3 2 m : 9 I 0 . 8 - ' 0 3 - 5 U . . U é g o i 1 1 0 . 7 l - u D a a i s e . 0 . 6 1 3 0 I 0 4 0 7 0 5 4 0 ' . E l 1 3 ' 0 1 0 6 2 8 - 3 e E l A I Z O S - — I a “ C 3 0 _ 5 E l 1 7 ' n 0 1 0 6 2 8 - 3 c E B ‘ 4 ' 9 5 ” ‘ 3 1 6 - o - . m . 3 u I % I : 1 5 - £ 2 E - 2 b . f . 1 4 ' ' - 1 1 . - T fl u 0 . 2 0 . M 0 0 . a ? K 2 0 I ? h ' 3 ' 4 m I 0 . 1 5 - . 1 9 “ 8 5 g . 1 : 1 9 1 : 1 . 3 0 . 1 0 - ' D 1 : : % l L . 3 3 0 0 . 0 5 - ‘ 9 ' I ' 2 c . . 0 . 0 0 . - g - . 1 I I ' W I I 8 P F 9 2 0 3 , I ‘ I ' 3 P 2 0 5 “ 0 5 P m b E f a n 1 0 . 4 6 . - o i - I B 1 0 3 ‘ B n I 4 % I - o a 1 0 . 2 _ g 3 D ' 3 $ 0 1 0 . 1 d . h 2 ' L ' ' 0 . 0 5 0 6 0 7 0 5 0 6 0 7 0 8 0 S i O 2 S i O 2 F i g u r e 4 . 4 . M a j o r e l e m e n t o x i d e s p l o t t e d a g a i n s t S i 0 2 f o r a l l P a p a g a y o p u m i c e s a m p l e s . O p e n s q u a r e s r e p r e s e n t s a m p l e s t a k e n f r o m t h e 2 2 - m s e c t i o n o f t h e m a i n P a p a g a y o o u t c r o p i n 2 0 0 1 . F i l l e d s q u a r e s r e p r e s e n t s a m p l e s c o l l e c t e d i n 2 0 0 4 f r o m a n a d d i t i o n a l l - m s e c t i o n o n t o p o f t h e m a i n 2 2 - m P a p a g a y o s e c t i o n . O p e n c i r c l e s r e p r e s e n t s a m p l e s f r o m t h e A g u a c a l i e n t e o u t c r o p 5 0 k m t o t h e S E o f t h e P a p a g a y o o u t c r o p . N o t e t h a t t h r e e s a m p l e s i d e n t i fi e d i n B ( 0 1 0 6 2 8 - 3 c , 0 1 0 6 2 8 - 3 6 , a n d 0 4 0 7 0 5 - 4 d ) t h a t d i v e r g e f r o m t r e n d s i n s e v e r a l o f t h e p l o t s . T h e s e s a m p l e s a r e d i s c u s s e d i n s e c t i o n s 4 . 4 a n d 4 . 9 . 5 . 9 3 . I 0 l m a . ' I . a . b c ' - - - 1 1 h " - l - ' 3 » l ' . - 7 6 5 4 3 2 0 7 5 2 0 7 2 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 5 0 5 0 5 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 6 5 4 3 2 0 5 0 5 0 . # a 9 a # D 5 t w D a % w ) D n g - I E , ) k % g D l E D E 0 - ' o 7 d . 5 0 ' 0 6 S i 0 2 S r . , a H f - I B a N b - . . . - I 3 , - ’ l i l I ' ' . - _ . L ' ' ' " 5 0 I I g a [ g [ . e . f _ g ' d 3 [ g i fi . g 0 [ 3 a I g a - F fl fl D 0 $ ‘ E l . . . 0 ' 1 : ) o L D 9 D 4 0 7 0 5 . 4 I 0 . h 5 - ' 5 1 ' 0 5 6 D 2 1 g 5 0 7 0 % 0 1 D 1 0 ' 4 S i O 2 8 0 4 6 , 2 e 8 - I 3 0 G Y L L a e b ” 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 5 3 2 6 4 9 8 7 5 3 4 2 3 1 0 0 0 0 0 0 . . . . . . 7 6 5 3 2 4 I - q 9 1 q - 1 . 1 . 3 - 1 1 ' 8 0 F i g u r e 4 . 5 . S e l e c t t r a c e e l e m e n t s p l o t t e d a g a i n s t S i 0 2 f o r a l l P a p a g a y o p u m i c e s a m p l e s . S y m b o l s a r e a s i n F i g u r e 4 . 4 . N o t e t h a t t h r e e s a m p l e s i d e n t i fi e d i n ( h . ) ( 0 1 0 6 2 8 - 3 c , 0 1 0 6 2 8 - 3 e , a n d 0 4 0 7 0 5 - 4 d ) t h a t d i v e r g e f r o m t r e n d s i n s e v e r a l o f t h e p l o t s . T h e s e s a m p l e s a r e d i s c u s s e d i n s e c t i o n s 4 . 4 a n d 4 . 9 . 5 . 9 4 I j I I I I I I I I f f I I I E S u n a n d M c D o n o u g h ( 1 9 8 9 ) 1 a l l o t h e r P a p a g a y o s a m p l e s , n = 3 3 1 0 0 E “ — : . 9 3 . E 1 : ; : . _ . : l - w - - - . . . . , m ” fi x : f o g _ . 1 : i i i - v . r u w x w i k 1 » $ 1 3 , W e ; fi fi k f fi } ? _ . 2 \ ‘ \ — “ ; 6 1 0 7 ‘ 5 b i s — fl _ _ m : 0 1 0 6 2 8 — 3 0 : w ; _ r _ 1 r i . _ I I I I I l I I l I l I I I L ~ L a C e P r N d P m S m E u G d T b D y H o E r T m Y b L u F i g u r e 4 . 6 . C h o n d r i t e - n o r m a l i z e d r a r e e a r t h e l e m e n t ( R E E ) p l o t s h o w i n g a n o m a l o u s R E E p a t t e r n s f o r s a m p l e s 0 1 0 6 2 8 - 3 c , 0 1 0 6 2 8 - 3 e , a n d 0 4 0 7 0 5 - 4 d . T h e s h a d e d fi e l d s h o w s t h e r a n g e o f R E E S f o r a l l o t h e r ( n = 3 3 ) P a p a g a y o s a m p l e s . N o t i c e t h e p o s i t i v e e u r o p i u m a n o m a l y f o r s a m p l e 0 1 0 6 2 8 - 3 c . A l l o t h e r P a p a g a y o s a m p l e s s h o w a s l i g h t t o m o d e r a t e n e g a t i v e e u r o p i u m a n o m a l y ( s e e F i g u r e 4 . 7 a n d t e x t f o r d i s c u s s i o n ) . 9 5 O n e o b s e r v a t i o n t h a t i s n o t a p p a r e n t f r o m t h e t i g h t R E E g r o u p i n g f o r t h e o t h e r 3 3 s a m p l e s i n F i g u r e 4 . 6 i s a d i f f e r e n c e i n t h e m a g n i t u d e o f e u r o p i u m a n o m a l y ( E u * ) b e t w e e n s a m p l e s w i t h t h e h i g h e s t a n d l o w e s t s i l i c a c o n t e n t s . F i g u r e 4 . 7 s h o w s a p l o t o f w t . % S i 0 2 v e r s u s E u / E u * f o r t h e s a m p l e s , w h e r e E u / E u * i n d i c a t e s t h e r e l a t i v e s i z e o f t h e e u r o p i u m a n o m a l y . A s a m p l e w i t h a u n i f o r m s l o p e b e t w e e n n e i g h b o r i n g e l e m e n t s S m a n d T b w i l l h a v e a E u / E u * v a l u e o f 1 . 0 , i . e . n o e u r o p i u m a n o m a l y . N o t i c e t h a t s a m p l e 0 1 0 6 2 8 - 3 c h a s a p o s i t i v e E u r o p i u m a n o m a l y a n d 0 1 0 6 2 8 - 3 e h a s n o E u r o p i u m a n o m a l y , w h i l e a l l o t h e r s a m p l e s h a v e a s l i g h t t o m o d e r a t e n e g a t i v e a n o m a l y . O f t h e 3 3 s a m p l e s t h a t s h o w t i g h t g r o u p i n g o f R E E p a t t e r n s , s a m p l e 0 1 0 6 2 8 - 3 m ( 6 0 w t . % S i 0 2 ) s h o w s t h e s m a l l e s t n e g a t i v e e u r o p i u m a n o m a l y ( ~ 0 . 8 5 ) w h i l e s a m p l e 0 4 0 7 0 5 - 2 b ( 7 0 w t . % S i 0 2 ) s h o w s t h e l a r g e s t n e g a t i v e a n o m a l y ( ~ 0 . 6 ) . T h e i n s e t d i a g r a m s o n F i g u r e 4 . 7 s h o w s t h e e x t r e m e v a l u e s o f e u r o p i u m a n o m a l y i n t h e s e s a m p l e s g r a p h i c a l l y . 4 . 5 P e t r o g r a p h y A l l o f t h e s a m p l e s c o l l e c t e d f r o m t h e P a p a g a y o t u f f a r e g l a s s y , p o r p h y r i t i c a n d m o d e r a t e l y - t o h i g h l y — v e s i c u l a r p u m i c e f r a g m e n t s . A l t h o u g h v e s i c l e p r o p o r t i o n s r a n g e f r o m < 2 0 % t o 8 0 % , t h e m e d i a n i s a b o u t 6 0 - 7 0 % . V e s i c l e s a r e o v o i d t o h i g h l y e l o n g a t e a n d t u b u l a r a n d r a n g e f r o m 0 . 0 1 t o ~ 1 0 m m i n l e n g t h . T h e g r o u n d m a s s o f m a n y p u m i c e f r a g m e n t s c o n s i s t s o f a l t e r n a t i n g b a n d s o f l i g h t a n d d a r k b r o w n g l a s s . A l t h o u g h b a n d s a n d r i b b o n s a r e o b s e r v e d o n t h e m m - s c a l e ( F i g u r e 4 . 8 ; s a m p l e 0 1 0 6 2 8 - 3 m ) t h e b a n d i n g o c c u r s a t e v e n a fi n e r s c a l e , w i t h i n d i v i d u a l b a n d s < 1 0 p m t h i c k , a s o b s e r v e d i n t h e b a c k s e a t t e r p h o t o m i c r o g r a p h i n F i g u r e 4 . 9 ( s a m p l e 0 2 0 7 0 2 - 4 a ) . T h e s a m p l e w i t h t h e l o w e s t s i l i c a c o n t e n t ( 0 1 0 6 2 8 - 3 m , 6 0 w t . % S i 0 2 ) i s m i n g l e d . S e v e r a l o f t h e m o s t s i l i c i c 9 6 1 - 2 l l I I - I _ _ . I I I T O 1 0 6 2 8 - 3 c 1 . 1 - - 1 . 2 0 E D U 1 . 0 ' — 0 1 0 6 2 8 - 3 e 0 ' 8 5 \ — - — 0 . 6 0 : 3 \ E / u \ — — ’ \ 0 . 9 " ' _ “ I " ! 0 1 0 6 2 8 - 3 m E u 0 . 8 F _ 0 . 7 - - 0 . 6 | I I © 0 4 0 7 0 5 - 2 b l 5 0 6 0 7 0 8 0 S i o 2 F i g u r e 4 . 7 . P l o t o f E u / E u * v s . S i 0 2 f o r a l l P a p a g a y o s a m p l e s . N o t i c e t h a t s a m p l e 0 1 0 6 2 8 - 3 c h a s a p o s i t i v e E u r o p i u m a n o m a l y a n d 0 1 0 6 2 8 - 3 e h a s n o E u r o p i u m a n o m a l y , w h i l e a l l o t h e r s a m p l e s h a v e a s l i g h t t o m o d e r a t e n e g a t i v e a n o m a l y . T h e i n s e t d i a g r a m s h o w s t h e r a n g e o f t h e e u r o p i u m a n o m a l i e s g r a p h i c a l l y f o r 0 1 0 6 2 8 - 3 c ( E u / E u * ~ 1 . 2 ) , 0 1 0 6 2 8 - 3 m ( E u / E u * ~ 0 . 8 5 ) a n d 0 4 0 7 0 5 - 2 b ( E u / E u " ‘ ~ 0 . 6 ) . 9 7 1 0 0 p m L — fi 0 1 0 6 2 8 - 3 m F i g u r e 4 . 8 . P l a n e - p o l a r i z e d l i g h t p h o t o g r a p h o f g l a s s i n s a m p l e 0 1 0 6 2 8 - 3 m . N o t e t h e s c a l e o f m i n g l i n g v i s i b l e i n b a n d s o f l i g h t a n d d a r k b r o w n g l a s s . C o m p o s i t i o n o f g l a s s i n w t . % S i 0 2 i s g i v e n f o r t h r e e m i c r o p r o b e l o c a t i o n s i n g l a s s . 1 0 | J m i — — + I i - 0 2 0 7 0 2 — 4 a F i g u r e 4 . 9 . S c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o s c o p e b a c k s e a t t e r i m a g e o f g l a s s i n t h i n s e c t i o n o f s a m p l e 0 2 0 7 0 2 - 4 a . D i f f e r e n c e s i n s h a d e r e p r e s e n t d i f f e r e n c e s i n g l a s s c o m p o s i t i o n . N o t i c e s e v e r a l b r i g h t s p o t s i n t h e d a r k e r a r e a s . T h e s e m a y b e m i c r o p h e n o c r y s t s , a l t h o u g h t h e y a r e n o t o b s e r v e d u s i n g t r a n s m i t t e d o r r e fl e c t e d l i g h t m i c r o s c o p y . 9 8 s a m p l e s ( n = 7 , a l l ~ 7 0 w t . % S i 0 2 w i t h i n a n a l y t i c a l p r e c i s i o n ) d i s p l a y b a n d i n g i n t h i n s e c t i o n . O t h e r s h a v e m o r e c r y p t i c m i n g l i n g n o t a p p a r e n t i n h a n d s a m p l e o r b y l i g h t m i c r o s c o p y ( s e e s e c t i o n 4 . 6 b e l o w ) . T h e p h e n o c r y s t c o n t e n t o f t h e P a p a g a y o s a m p l e s r a n g e s f r o m 2 - 3 0 % b y v o l u m e , a l t h o u g h m o s t c o n t a i n 1 0 - 1 5 % c r y s t a l s . T h e b u l k a s s e m b l a g e c o n s i s t s o f p l a g i o c l a s e , o r t h o p y r o x e n e ( O P X ) , c l i n o p y r o x e n e ( C P X ) , a n d t i t a n o m a g n e t i t e w i t h t r a c e a m o u n t s o f i l m e n i t e a n d a p a t i t e . R e l a t i v e a b u n d a n c e s v a r y f r o m s a m p l e t o s a m p l e , b u t p l a g i o c l a s e i s t h e d o m i n a n t p h a s e i n a l l s a m p l e s . P l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t s a r e e u h e d r a l t o s u b h e d r a l a n d r a n g e f r o m 0 . 2 5 t o 3 . 0 m m i n l e n g t h . C P X a n d O P X g r a i n s a r e p r e d o m i n a n t l y e u h e d r a l a n d a r e u p t o 2 . 5 m m l o n g , a l t h o u g h m o s t a r e 0 . 2 5 t o 1 . 2 5 m m . E u h e d r a l t o s u b h e d r a l o x i d e p h e n o c r y s t s a r e t y p i c a l l y < 0 . 2 5 m m i n m a x i m u m d i m e n s i o n . A p a t i t e o c c u r s m a i n l y a s s m a l l ( < 0 . 2 5 m m ) a c i c u l a r i n c l u s i o n s i n p l a g i o c l a s e , a n d l e s s f r e q u e n t l y , p y r o x e n e . P l a g i o c l a s e a n d p y r o x e n e p h e n o c r y s t s a r e o fi e n f r a g m e n t a l a n d m a n y a r e s u b h e d r a l b e c a u s e t h e y h a v e p a r t i a l l y r e s o r b e d b o u n d a r i e s ( s e e b e l o w ) . A l t h o u g h a l l m i n e r a l s a r e f o u n d a s i s o l a t e d p h e n o c r y s t s d i s p e r s e d i n t h e g r o u n d m a s s , p l a g i o c l a s e , p y r o x e n e a n d o x i d e p h e n o c r y s t s f r e q u e n t l y o c c u r i n g l o m e r o p o r p h y r i t i c c l o t s a d j a c e n t t o o r w i t h i n l a r g e v e s i c l e s . C l o t s a r e a p p r o x i m a t e l y 5 - 1 0 m m a c r o s s . I n t e r s t i c e s o f t h e c l o t s a r e v o i d s p a c e a n d / o r fi l l e d w i t h b r o w n g l a s s , a n d s o m e p h e n o c r y s t s w i t h i n t h e c l o t s h a v e b r o w n g l a s s c o a t i n g t h e i r r i m s . D i s e q u i l i b r i u m t e x t u r e s i n p l a g i o c l a s e a n d p y r o x e n e p h e n o c r y s t s a r e u b i q u i t o u s t h r o u g h o u t t h e s a m p l e s . A n o v e r v i e w o f t h e s e t e x t u r e s i s g i v e n i n F i g u r e 4 . 1 0 . M a n y p l a g i o c l a s e c r y s t a l s h a v e s i e v e d c o r e s , r e s o r p t i o n r i m s , a n d / o r r e s o r p t i o n r i m s w i t h o v e r g r o w t h s ( F i g u r e s 4 . 1 0 a a n d 4 . 1 % ) . O v e r g r o w t h s i n p l a g i o c l a s e a r e d e m a r c a t e d b y 9 9 d . d X e e s b P z d r i i o r o C s a v e l r o d d e p e b a - l r l o e o g s n r n e a t m i r l n 3 o y p - l l d - l 8 p a y c n a y s l i 2 a i l t 6 d 0 ) a r t c a k f p i 1 e 3 h 0 - ( l p , a l 8 2 t r l h g a 6 g o m 0 l S i 1 l l 0 a . 1 d t ( ' e y m o z r i . c r r f g a l n t o o s p l s t n e y - m a r y s c a s s o b o s n e r a c l m g e h n p i n s e w u s o o c a 5 r r l - b e c 5 o 0 f i 7 o m u g n a s 0 l n d 4 P o n 0 . a m s i a . . . u o e ~ . ' r r l . c f o s n c t i t s d y e s e r v y t c r a . o c c e i i n o d s e n n h e i h p h t n p s i i w w , e _ e a r s s o r l r u c A h 3 - t o 8 x i 2 e g . 6 t a e r 0 l - ' ~ : f c ~ ‘ “ u m 1 P t u 0 i . x e r m b t 0 b o 5 5 i e r l . v f i h e 5 t m i 0 p s u t q w s 7 h y e o 0 c s r i g t r i c 4 o D r 0 s w o e . v ) 0 o t 1 h n e h . p g h 4 i t r e ( i X r w P u t g m g h C i i i . F r l c 1 0 0 0 1 0 6 2 8 — 3 k 5 0 0 p m - — — ' 0 1 0 6 2 8 — 3 h c o n c e n t r i c z o n e s o f m e l t i n c l u s i o n s , s e r r a t e b o u n d a r i e s a n d / o r o p t i c a l d i s c o n t i n u i t y o f t h e r i m s w i t h t h e h o s t c r y s t a l s ( F i g u r e 4 . 1 0 a ) . S i m i l a r l y , m a n y p y r o x e n e g r a i n s d i s p l a y s e r r a t e o r e m b a y e d g r a i n b o u n d a r i e s ( F i g u r e s 4 . 1 0 c a n d 4 . 1 0 d ) . A g a i n , s o m e c r y s t a l s h a v e s i e v e d c o r e s w i t h g l a s s i n c l u s i o n s , a n d s o m e c r y s t a l s h a v e o v e r g r o w t h s ( F i g u r e 4 . 1 0 c ) . 4 . 6 G l a s s C h e m i s t r y A t o t a l o f t w e l v e t h i n s e c t i o n s r e p r e s e n t i n g t h e e n t i r e b u l k c h e m i c a l c o m p o s i t i o n r a n g e w e r e s e l e c t e d f o r m i c r o c h e m i c a l a n a l y s i s . ( I t s h o u l d b e n o t e d t h a t s t r i c t l y “ r e p l i c a t e ” a n a l y s e s o n t h e s a m e , h o m o g e n e o u s a r e a s o f g l a s s c o u l d n o t b e m a d e f o r t h e r e a s o n s d i s c u s s e d b e l o w . ) G r o u n d m a s s g l a s s w a s a n a l y z e d i n n i n e o f t h e s e c t i o n s . R e p r e s e n t a t i v e g l a s s a n a l y s e s a r e g i v e n i n A p p e n d i x B , w i t h w e i g h t p e r c e n t o x i d e s r e c a l c u l a t e d t o 1 0 0 % a n h y d r o u s . A n a l y s e s r e v e a l a b r o a d r a n g e o f c o m p o s i t i o n s w i t h i n i n d i v i d u a l p u m i c e s a m p l e s ( F i g u r e 4 . 1 1 ) . G l a s s c o m p o s i t i o n s s h o w a n a p p r o x i m a t e l y e q u i v a l e n t 1 0 w t . % r a n g e i n S i 0 2 w i t h t h e i r b u l k r o c k c o u n t e r p a r t s ( F i g u r e 4 . 1 1 c ) . G l a s s a n a l y s e s f r o m s e v e r a l s a m p l e s ( 0 1 0 6 2 8 - 3 k , 7 0 w t . % S i 0 2 ; 0 2 0 7 0 2 - 4 a , 6 6 w t . % S i 0 2 ; a n d 0 1 0 6 2 8 - 3 m , 6 0 w t . % S i 0 2 ) c o v e r n e a r l y t h e e n t i r e c o m p o s i t i o n a l r a n g e a m o n g a l l t h e s a m p l e s . M a j o r e l e m e n t s i n g r o u n d m a s s g l a s s a l s o d i s p l a y s i m i l a r t r e n d s a s t h o s e f o r t h e b u l k r o c k s a m p l e s ( F i g u r e 4 . 1 2 ) . A l t h o u g h t h e r e i s a n a p p a r e n t c o n t i n u u m i n S i 0 2 a n d M g O c o n t e n t i n m a t r i x g l a s s , t h e r e i s g a p t h a t o c c u r s a t a p p r o x i m a t e l y 6 9 w t . % S i 0 2 a n d 0 . 8 w t . % M g O ( F i g u r e 4 . 1 3 ) . B a s e d o n t h e l a r g e n u m b e r o f a n a l y s e s ( n = 9 0 ) , t h e b i m o d a l d i s t r i b u t i o n s s h o w n i n 1 0 1 2 0 i S k c o R u q 3 l \ 0 ! ) J O ( B u l k R o c k S i 0 2 O ) \ l 0 1 O O ) O B u l k R o c k S i 0 2 O ) O _ I I I r I _ _ . . I 4 _ . C I I C I C I C I C I _ . . C I C I D C l l I I - l q 7 0 _ I I L ' I D _ _ C m _ - C C C I - . [ I D _ . . - , - ' I C I I : C I I : C I : I : D I C I ‘ ' C I C I C I I I E D I D C D ' — E D a r m - L — n : — 6 5 I - m - ' r [ I I ] - 1 , D D E E I ] C I 4 C I I C I E C I - I . . . . - C c m [ I D - — — E D ] E I E I J c — 6 0 ' I I I l I i ' L . I 0 1 2 3 4 5 6 6 0 6 5 7 o 7 5 8 0 C a O S i 0 2 _ l . _ I l I _ _ C I D D D C I C I D _ C I I I J I I J C I C I 1 3 C I _ 7 0 - I C C I . C C I I D C I - - E I I E D - - C I I I E D C I _ " C I I C I C I C C I C n [ E ] [ D ‘ ’ D D U I E D I E I E I I I E J ' — I I ] [ E I E D — — C I D D D C I D I C I — 6 5 . m - - C I E D _ . C C I C C C I C I . _ C I C I I C I C I - l - - I - L [ I D [ I D a — C E I J Z I D C I C D C I d j s o - . . - - l T I I L I o 1 2 0 . 4 0 . 5 0 . 5 0 . 7 0 . 8 0 . 9 M 9 0 T i o 2 B u l k R o c k S i 0 2 F i g u r e 4 . 1 1 . P l o t s o f a . C a O , b . M g O , c . S i 0 2 , a n d d . T i 0 2 v e r s u s b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t f o r a l l g l a s s m i c r o p r o b e a n a l y s e s f o r t h e P a p a g a y o s a m p l e s . N o t e t h a t s e v e r a l s a m p l e s h a v e g l a s s c o m p o s i t i o n s t h a t s p a n n e a r l y t h e e n t i r e r a n g e f o u n d a c r o s s a l l t h e s a m p l e s . 1 0 2 2 5 l — I I I I T I T T I 2 5 a . b . 2 . 0 5 r r M 9 0 M 9 0 1 . 5 F C r 1 ' 0 r B u l k R o c k F * G l a s s n = 3 3 n = 9 0 0 . 5 ~ m = ( - 0 . 1 5 8 ) l — — m = ( - 0 . 1 4 3 ) R 2 = 0 . 9 3 R 2 = 0 . 9 0 6 l 1 l l l l V I I c . 5 r a ~ 0 3 0 C a O 4 " ‘ I 3 — A L 2 _ B u l k R o c k A _ _ G l a s s n = 3 3 n = 9 0 1 _ m = ( - 0 . 3 2 9 ) - _ m 2 = ( - 0 . 3 1 4 ) R 2 = 0 . 9 4 R = 0 . 8 8 0 l l l l l l l l l l 0 5 O 5 5 6 0 6 5 7 0 7 5 8 0 5 0 5 5 6 0 6 5 7 O 7 5 8 0 S i o 2 S i 0 2 F i g u r e 4 . 1 2 . P l o t s o f w t . % M g O v e r s u s w t . % S i 0 2 i n a . w h o l e r o c k s a m p l e s a n d b . g r o u n d m a s s g l a s s a n d w t . % C a O v e r s u s w t . % S i 0 2 i n c . w h o l e r o c k s a m p l e s a n d d . g r o u n d m a s s g l a s s . L i n e a r t r e n d s i n w h o l e r o c k a n d g l a s s a n a l y s e s c o v e r a s i m i l a r 1 0 w t . % r a n g e i n S i 0 2 , > 1 . 5 w t . % r a n g e i n M g O , a n d 4 w t . % r a n g e i n C a O . R e g r e s s i o n s l i n e s f o r b u l k r o c k a n d g l a s s t r e n d s h a v e s i m i l a r s l o p e s w i t h r 2 2 0 . 8 8 . 1 0 3 8 0 . , , 2 5 a . b . 2 0 r - w t . % S i o 2 7 5 1 5 " n = 9 0 ‘ I 5 ] 1 0 — S l 0 2 7 0 - — 0 e a : 4 0 U E D D 3 0 6 5 - n t h - 2 0 6 0 I I I 1 0 ' 0 . 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 0 M 9 0 0 . 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 F i g u r e 4 . 1 3 . a . S i 0 2 v s . M g O i n g r o u n d m a s s g l a s s . A g a p o c c u r s a t a p p r o x i m a t e l y 6 9 w t . % S i 0 2 a n d 0 . 8 w t . % M g O . T h i s g a p r e v e a l s a b i m o d a l d i s t r i b u t i o n o f g l a s s c o m p o s i t i o n s s h o w n i n h i s t o g r a m s f o r b . w t . % S i 0 2 a n d c . w t . % M g O i n g l a s s a n a l y s e s . 1 0 4 t h e h i s t o g r a m s f o r S i 0 2 a n d M g O i n F i g u r e s 4 . 1 3 b a n d 4 . 1 3 c m a y r e p r e s e n t t h e l i q u i d c o m p o s i t i o n s o f t h e t w o m a g m a s t h a t m i n g l e d t o f o r m t h e P a p a g a y o a s h - fl o w t u f f . G l a s s e s o f d i f f e r e n t c o l o r s o m e t i m e s r e fl e c t d i f f e r e n c e s i n c h e m i c a l c o m p o s i t i o n , b u t g l a s s c o l o r i s n o t a l w a y s a p r e d i c t o r o f c h e m i c a l c o m p o s i t i o n ( F i g u r e 4 . 8 ) . T h i s r e s u l t i s m o s t l i k e l y i n fl u e n c e d b y a c o m b i n a t i o n o f t h e fi n e , m i c r o n - s c a l e o f m i n g l i n g i n t h e s a m p l e s ( F i g u r e 4 . 9 ) a n d t h e 1 0 u m d i a m e t e r o f t h e e l e c t r o n b e a m . I n o t h e r w o r d s , t h e b e a m o c c a s i o n a l l y s a m p l e s m o r e o r l e s s d i s c r e t e b a n d s o f g l a s s a n d i n o t h e r c a s e s t h e m i n g l i n g i s o n a fi n e r s c a l e t h a n t h e d i a m e t e r o f t h e b e a m ( i . e . m o r e h o m o g e n i z e d g l a s s ) . T h e b e a m s i z e m a y t h e r e f o r e c o n t r i b u t e t o t h e “ c o n t i n u u m ” o f c h e m i c a l c o m p o s i t i o n i n g l a s s a n a l y s e s ( F i g u r e 4 . 1 1 ) t h a t o b s c u r e s a b i m o d a l d i s t r i b u t i o n p r e s e r v e d i n t h e m i n g l e d s a m p l e s ( F i g u r e 4 . 1 3 ) . 4 . 7 M i n e r a l C h e m i s t r y . R e p r e s e n t a t i v e a n a l y s e s f o r p l a g i o c l a s e , p y r o x e n e a n d o x i d e p h e n o c r y s t s a r e g i v e n i n A p p e n d i c e s C , D , a n d B r e s p e c t i v e l y . A n o r t h i t e ( A n ) c o n t e n t o f p l a g i o c l a s e g r a i n s i s g i v e n i n w t . % A n f o r e a c h s a m p l e d s p o t . T o t a l i r o n ( F e O ) v a l u e s f o r p y r o x e n e a n d o x i d e s w e r e r e c a l c u l a t e d a s F e O a n d F e 2 0 3 b a s e d o n t h e m e t h o d g i v e n b y D r o o p ( 1 9 8 7 ) . M a g n e s i u m n u m b e r ( M g # ) i s g i v e n a s M g / ( M g + F e ) x 1 0 0 . 4 . 7 . 1 P l a g i o c l a s e T h i r t y ( 3 0 ) p l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t s w e r e a n a l y z e d i n t e n o f t h e t w e l v e t h i n s e c t i o n s e x a m i n e d b y e l e c t r o n m i c r o p r o b e . P l a g i o c l a s e c o m p o s i t i o n s a r e v a r i a b l e , b u t d o n o t v a r y s y s t e m a t i c a l l y a c r o s s t h e b u l k c o m p o s i t i o n a l r a n g e o f t h e s a m p l e s ( F i g u r e 4 . 1 4 ) . 1 0 5 W W W T . 5 v i : 5 0 4 0 7 0 5 5 1 ( 7 0 . 3 ) E V 7 C V * 1 ? V I " 0 1 0 6 2 8 - 3 k ( 7 0 . 2 ) H V H 7 W ’ “ : 5 V 5 O N ‘ 7 H v 5 , 5 0 4 0 7 0 5 - 3 d ( 6 9 . 3 ) W : 7 : . \ ° F v : w ° - 0 4 0 7 0 5 - 4 b ( 6 8 . 2 ) V “ — 3 7 : E 7 i v ' 2 5 H 7 : 0 - V ‘ C H V 0 : 0 1 0 6 2 8 3 c ( 6 7 . 3 ) v : H i : V ’ 4 7 3 7 : 4 ; I m 0 2 0 7 0 2 - 4 a ( 6 5 . 8 ) ‘ 7 — 7 — V g E . , _ ' 6 : V w 3 ‘ } 0 1 0 6 2 8 - 3 d ( 6 5 . 0 ) I h 1 0 . E v ; 0 1 0 6 2 8 - 3 | ( 6 4 . 1 ) 7 r i m 5 W 0 4 0 7 0 5 - 4 1 ( 6 2 . 2 ) v c o r e ; V ; i . . P H 0 1 0 6 2 8 3 m ( 6 0 . 1 ) i I ' I I I I 4 5 5 0 5 5 6 0 6 5 7 0 7 5 8 0 A n F i g u r e 4 . 1 4 . R i m a n d c o r e c o m p o s i t i o n s i n w t . % a n o r t h i t e ( C a O / C a O + N a z O + K 2 0 * 1 0 0 ) f o r p l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t s p l o t t e d a g a i n s t i n c r e a s i n g b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t i n p u m i c e f r a g m e n t s ( w t . % S i 0 2 i s g i v e n i n p a r e n t h e s e s n e x t t o s a m p l e n a m e ) . L i n e s c o n n e c t c o r e / r i m c o m p o s i t i o n s o f s i n g l e g r a i n s . N o t e t h e n o r m a l a n d r e v e r s e z o n i n g p r e v a l e n t i n c r y s t a l s a c r o s s t h e c o m p o s i t i o n a l r a n g e o f t h e s a m p l e s . S o m e o f t h e m o s t c a l c i c r i m s a r e f o u n d i n p h e n o c r y s t s w i t h i n t h e m o s t s i l i c i c b u l k r o c k c o m p o s i t i o n s ( s e e F i g u r e 4 . 2 0 ) . T h e d a s h e d v e r t i c a l l i n e s e p a r a t e s h i g h - C a O a n d l o w - C a O r i m s o b s e r v e d i n F i g u r e 4 . 1 5 . 1 0 6 C o r e s r a n g e f r o m A n s o t o A n y . ) a n d r i m s h a v e a c o m p a r a b l e r a n g e f r o m A n 5 5 t o A n n . I n t e r m e d i a t e z o n e s , w h e r e a n a l y z e d , v a r y f r o m M y , t o A n 6 3 . P l a g i o c l a s e g r a i n s e x h i b i t b o t h n o r m a l a n d r e v e r s e z o n i n g . G r a i n s w i t h b o t h t y p e s o f z o n i n g o c c u r i n m o s t s a m p l e s w i t h a n a l y s e s f o r m u l t i p l e g r a i n s ( F i g u r e 4 . 1 4 ) . A l t h o u g h c o r e a n d i n t e r m e d i a t e z o n e s s h o w a c o n t i n u u m o f c o m p o s i t i o n s , r i m s h a v e a b i m o d a l d i s t r i b u t i o n ( F i g u r e 4 . 1 5 ) . A b o u t t w o - t h i r d s ( 6 5 % ) o f t h e r i m s h a v e a C 8 0 c o n t e n t o f 8 . 9 + / - 0 . 2 4 w t . % , w h i l e o n e - t h i r d ( 3 5 % ) o f t h e r i m s h a v e a h i g h e r C a O c o n t e n t w i t h a l a r g e r d i s t r i b u t i o n ( 1 1 . 5 + / - 0 . 5 7 w t . % ) . A l l b u t o n e o f t h e h i g h - C a O r i m s a r e f r o m s a m p l e s t h a t e x h i b i t t h e w i d e s t d i s t r i b u t i o n o f g l a s s c o m p o s i t i o n s f r o m F i g u r e 4 . 1 1 , w i t h a n a l y s e s t h a t p l o t i n b o t h h i g h - M g O a n d l o w — M g O p o p u l a t i o n s s h o w n i n F i g u r e 4 . 1 3 . 4 . 7 . 2 P y r o x e n e R e c o n n a i s s a n c e a n a l y s e s w e r e m a d e f o r 2 8 p y r o x e n e g r a i n s i n s i x o f t h e t w e l v e t h i n s e c t i o n s . S e v e n t e e n ( 1 7 ) o f t h e g r a i n s w e r e o r t h o p y r o x e n e ( O P X ) a n d 1 1 w e r e c l i n o p y r o x e n e ( C P X ) . O P X c o m p o s i t i o n s r a n g e f r o m M g # 6 3 - 7 4 a n d t h e r e i s a g a p i n t h e F e 0 c o n t e n t o f t h e s e p h e n o c r y s t s , s e p a r a t i n g g r a i n s w i t h c o r e s t h a t h a v e M g # < 6 7 a n d > 1 9 w t . % F e 0 ( F i g u r e 4 . 1 6 ) . O P X g r a i n s i n t h e l o w - M g # g r o u p a r e f r o m s a m p l e s t h a t c o v e r t h e c o m p l e t e r a n g e i n b u l k r o c k S i 0 2 : 0 1 0 6 2 8 - 3 k ( 7 0 w t . % S i 0 2 ) , 0 2 0 7 0 2 - 4 a ( 6 6 w t . % S i 0 2 ) , a n d 0 1 0 6 2 8 - 3 m ( 6 0 w t . % S i 0 2 ) . C P X g r a i n s h a v e a s l i g h t l y m o r e r e s t r i c t e d c o m p o s i t i o n a l r a n g e ( M g # = 7 3 . 9 + / - 2 . 0 ) . U n l i k e O P X c o m p o s i t i o n s , t h e r e a r e n o r e a d i l y a p p a r e n t g a p s i n t h e c o m p o s i t i o n o f C P X g r a i n s , w i t h t h e p o s s i b l e e x c e p t i o n o f F e O ( F i g u r e 4 . 1 7 ) . H o w e v e r , t h e r e i s n o c o r r e s p o n d i n g g a p i n M g # , a s s e e n f o r O P X ( F i g u r e 4 . 1 6 ) . 1 0 7 T l l l l l l l l V 7 l l T ‘ 5 : F W _ _ V ? I 7 I 3 7 W 7 0 — V v fl v g w ‘ 1 ’ V V W ] . . 2 7 0 N " V , . ‘ r W ‘ N 9 L w v : - v 7 _ I 7 7 7 ~ 9 a ) t 1 ‘ 7 < 1 : v v 7 . I v . w A g l V W ’ 5 ‘ } ? p r 9 H W 7 T I . 7 A g ’ _ \ _ ] ( 4 ' 4 . . ’ — I » — v K ’ , ’ _ ‘ n : 6 5 L v v A _ W ‘ V _ 5 5 0 : § C W C a : L ‘ . 3 3 ’ — I V — i ' - o \ 7 — ‘ m _ a . c o r e s I m I d d l e . . - b . r I m s , m . _ _ C _ 7 . 7 > A n _ 6 0 < 0 7 I ? ) 7 7 . . 6 0 6 0 L l l l l l l l J l l l l l 6 8 1 0 1 2 1 4 6 8 1 0 1 2 1 4 C 3 0 C a O F i g u r e 4 . 1 5 . P l a g i o c l a s e C a O c o n t e n t p l o t t e d a g a i n s t b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t . a . C o r e c o m p o s i t i o n s ( fi l l e d t r i a n g l e s ) a n d i n t e r m e d i a t e z o n e s ( o p e n p o l y g o n s ) . b . R i m c o m p o s i t i o n s ( o p e n t r i a n g l e s ) . A l t h o u g h c o r e s a n d i n t e r m e d i a t e z o n e s ( a . ) s h o w a r a n g e o f c o m p o s i t i o n s , r i m s ( b ) c l e a r l y s h o w a b i m o d a l d i s t r i b u t i o n w i t h a v e r a g e s o f a b o u t 1 2 . 5 a n d 8 . 9 w t . % C a O . T h e v e r t i c a l d a s h e d l i n e i n ( b . ) r e p r e s e n t s t h e d i v i s i o n b e t w e e n h i g h - A n ( > A n 6 0 ) a n d l o w - A n ( < A n 6 0 ) r i m s , p l o t t e d a r b i t r a r i l y a t 1 0 w t . % C a O . 1 0 8 1 l j l l l l l l l l l l l l l l l N - % v ~ — — - d $ W a g s a 5 » 0 1 0 6 2 8 - 3 k ( 7 0 . 2 ) 9 ( I ) 9 \ " M 0 1 0 6 2 8 - 3 h ( 6 9 . 8 ) 2 ; - _ ‘ % E _ ” ? s ' § : ' I 5 9 3 { 3 0 1 0 6 2 8 3 c ( 6 7 . 3 ) W W i f a ? n 9 — a ’ b 0 2 0 7 0 2 - 4 a ( 6 5 . 8 ) 9 5 ‘ m 5 ' 3 9 0 ) 9 : 5 0 4 0 7 0 5 - 5 c ( 6 0 . 6 ) . 3 " ' 8 a _ 3 3 ‘ I ? “ 0 1 0 6 2 8 - 3 m ( 6 0 . 1 ) g l l l l l l l l l l l l l l l l l l l _ l l T l l l l l l l l l l l 1 fl l fi l ~ 3 9 2 1 . _ ‘ 3 ‘ ] 4 w - 7 W ; W . q ] : n m 7 1 9 _ a fi - c o r e 4 1 7 7 fi r g é r i ] 7 — f u d i fi f n _ 1 ~ — — 5 5 . ) ] I 3 3 _ b . 7 _ 1 3 l l l l l l l l l l l l l L l l l l l 6 0 6 5 7 0 7 5 8 0 M g # F i g u r e 4 . 1 6 . P l o t s o f o r t h o p y r o x e n e c o m p o s i t i o n s . M g # f o r c o r e s ( fi l l e d c r o s s e s ) a n d r i m s ( w h e r e a n a l y z e d , o p e n c r o s s e s ) p l o t t e d a g a i n s t a . i n c r e a s i n g b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t a n d b . w t . % F e O i n p h e n o c r y s t . L i n e s c o n n e c t c o r e / r i m c o m p o s i t i o n s f o r s i n g l e g r a i n s . A l t h o u g h t h e s a m p l e s i z e i s l i m i t e d , t h e r e i s a g a p a t M g # ~ 6 7 . 1 0 9 l l l l f l l l l l l fi l l l l l l l \ . N 0 1 0 6 2 8 - 3 k ( 7 0 . 2 ) 9 ‘ . Q ( 6 } 4 4 V ) ( 0 o \ ° 0 1 0 6 2 8 - 3 h ( 6 9 . 8 ) Q Q — < V > E 6 ‘ 6 0 1 0 6 2 8 - 3 C ( 6 7 . 3 ) Q ‘ 9 ’ W ) E V 5 3 m ’ 3 ? 2 ’ 0 4 0 7 0 5 - 5 C ( 6 0 . 6 ) Q Q — é — « O 7 5 ( U 2 . ’ a _ 0 1 0 6 2 8 - 3 m ( 6 0 . 1 ) Q Q g l l l J l l l l l l l l l l l l l l l — 1 0 l l l l l l l l l l l l l l l l l l l @ O O O 5 ~ g — b . O 4 l l l l l l l l 1 4 l l l l l l l l l 6 0 6 5 7 O 7 5 8 0 M g # F i g u r e 4 . 1 7 . P l o t s o f c l i n o p y r o x e n e c o m p o s i t i o n s . M g # f o r c o r e s ( fi l l e d d i a m o n d s ) a n d r i m s ( w h e r e a n a l y z e d , o p e n d i a m o n d s ) p l o t t e d a g a i n s t a . i n c r e a s i n g b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t a n d b . w t . % F e O i n p h e n o c r y s t . L i n e s c o n n e c t c o r e / r i m c o m p o s i t i o n s f o r s i n g l e g r a i n s . 1 1 0 O P X a n d C P X g r a i n s f o r w h i c h r i m s a n d c o r e s w e r e a n a l y z e d d i s p l a y r e v e r s e F e - M g z o n i n g ( h i g h e r M g # r i m s ) w i t h t h e e x c e p t i o n o f o n e O P X g r a i n a n d o n e C P X g r a i n i n t h e a n a l y s e s ( F i g u r e s 4 . 1 6 a a n d 4 . 1 7 a , r e s p e c t i v e l y ) . 4 . 7 . 3 F e - T i O x i d e s T i t a n o m a g n e t i t e i s t h e d o m i n a n t o x i d e p h a s e i n t h e P a p a g a y o s a m p l e s a n d o c c u r s a s s u b h e d r a l t o e u h e d r a l p h e n o c r y s t s a n d m i c r o p h e n o c r y s t i c i n c l u s i o n s i n O P X , C P X a n d p l a g i o c l a s e g r a i n s . R e c o n n a i s s a n c e a n a l y s e s o f 4 1 o x i d e g r a i n s f o r g e o t h e r m o m e t r y y i e l d e d o n l y o n e g r a i n o f i l m e n i t e ( X u m 7 0 ) . S e v e r a l t i t a n o m a g n e t i t e g r a i n s e x h i b i t e d e x s o l u t i o n l a m e l l a e w h e n o b s e r v e d i n b a c k s e a t t e r e d i m a g i n g a n d s o m e e x h i b i t e d a h i g h l y v a r i a b l e c o m p o s i t i o n w h e n r e p l i c a t e a n a l y s e s w e r e p e r f o r m e d ( 6 . g . X U S p 1 7 - 3 5 f o r fi v e r e p l i c a t e a n a l y s e s ) . T h e s e g r a i n s w e r e n o t i n c l u d e d i n t h e s t u d y . T h e r e m a i n i n g 3 8 t i t a n o m a g n e t i t e r a n g e i n c o m p o s i t i o n X u S p 1 4 t o 4 0 , a l t h o u g h t h e r a n g e f o r m o s t g r a i n s i s m o r e r e s t r i c t e d ( X u S p 3 1 + / — 6 ) . T i t a n o m a g n e t i t e a n a l y s e s r e v e a l t w o p o p u l a t i o n s i n F i g u r e 4 . 1 8 : a h i g h - M g g r o u p ( n = 2 6 , 3 . 0 + / - 0 . 1 5 w t . % M g O ) a n d a l o w - M g g r o u p ( n = 1 2 , 2 . 1 + / — 0 . 1 1 w t . % M g O ) . T h e l o w - M g g r o u p i s c o m p o s e d e x c l u s i v e l y o f g r a i n s f r o m s a m p l e s 0 1 0 6 2 8 - 3 k , 0 1 0 6 2 8 - 3 m , a n d 0 2 0 7 0 2 - 4 a , t h e s a m e t h r e e s a m p l e s w i t h l o w - M g # O P X ( s e e F i g u r e 4 . 2 1 , d i s c u s s e d i n S e c t i o n 4 . 9 . 1 ) . T h r e e o f s i x t i t a n o m a g n e t i t e g r a i n s s a m p l e d i n 0 1 0 6 2 8 - 3 k p l o t i n t h e l o w - M g g r o u p a n d t h r e e p l o t i n t h e h i g h - M g g r o u p . 1 1 1 1 . 5 1 . 0 M n O 0 . 5 5 0 4 0 F e O 3 0 2 0 + 4 1 % + " w ‘ 1 5 4 % . _ + + + - — + + — + + + _ + _ — — + + + + + fi fl f 4 6 2 g E H 3 3 ; ’ " + + + ’ ‘ i t ) : 2 3 1 2 3 4 M 9 0 M 9 0 2 5 2 0 1 5 T i o 2 1 0 F i g u r e 4 . 1 8 . T i t a n o m a g n e t i t e a n a l y s e s p l o t t e d a s w t . % a . M n O , b . F 6 0 , c . T i 0 2 , a n d d . A 1 2 0 3 v e r s u s w t . % M g O . T h e r e a r e t w o p o p u l a t i o n s o f p h e n o c r y s t s ; a l o w - M g p o p u l a t i o n a r o u n d 2 w t . % M g O a n d a h i g h - M g p o p u l a t i o n a r o u n d 3 w t . % M g O . 1 1 2 4 . 8 G e o t h e r m o m e t r y A s u m m a r y o f m a g m a t i c t e m p e r a t u r e s d e t e r m i n e d b y t h e F e - T i o x i d e a n d t w o - p y r o x e n e t h e r m o m e t e r s i s g i v e n i n T a b l e 4 . 1 . 4 . 8 . 1 F e - T i O x i d e T h e r m o m e t r y T h e s o l i t a r y i l m e n i t e g r a i n ( X n m = 7 0 ) a n d a t i t a n o m a g n e t i t e g r a i n o c c u r a s e u h e d r a l c r y s t a l s e m b a y e d i n t h e s a m e O P X g r a i n f r o m s a m p l e 0 1 0 6 2 8 - 3 k . T h e h o s t O P X g r a i n i s p a r t o f t h e l o w - M g # g r o u p i n F i g u r e 4 . 1 6 . T h e o x i d e p a i r s a t i s fi e s t h e B a c o n a n d H i r s c h m a n n ( 1 9 8 8 ) t e s t f o r e q u i l i b r i u m b a s e d o n M g - M n p a r t i t i o n i n g a n d t h e r e i s n o e v i d e n c e o f e x s o l u t i o n o r o x i d a t i o n i n e i t h e r o f t h e g r a i n s . A s t h e p a i r i s e m b a y e d i n t h e o u t e r m o s t p o r t i o n o f t h e h o s t O P X , i t i s r e a s o n a b l e t o a s s u m e t h a t b o t h p h a s e s w e r e c r y s t a l l i z i n g i n t h e s a m e p a r t o f t h e m a g m a c h a m b e r s y s t e m a t t h e s a m e t i m e . M a g m a t e m p e r a t u r e ( T ) a n d o x y g e n f u g a c i t y ( f o g ) w e r e c a l c u l a t e d u s i n g Q U I L F ( v e r . 6 . 4 2 , D . A n d e r s e n , V a n B u r e n , M E ) a p r o g r a m d e v e l o p e d b y A n d e r s e n e t a l . ( 1 9 9 3 ) f o r a s s e s s i n g e q u i l i b r i a a m o n g v a r i o u s m i n e r a l p h a s e s . U s i n g a n a v e r a g e o f t w o r e p l i c a t e a n a l y s e s o n t h e i l m e n i t e g r a i n , t h e p a i r y i e l d s a p r e - e r u p t i o n c r y s t a l l i z a t i o n t e m p e r a t u r e o f 8 3 3 ° C a n d a n f o z v a l u e o f - 1 2 . 4 . U n c e r t a i n t i e s w i t h i n t h e s o l u t i o n m o d e l f o r m i n e r a l e q u i l i b r i a a r e o n t h e o r d e r o f + / - 1 0 ° C a n d + / - O . 1 f o z l o g u n i t s ( A n d e r s e n a n d L i n d s l e y , 1 9 8 8 ) . A d d i n g a n o t h e r v a r i a b l e t o t h e e q u i l i b r i u m e q u a t i o n s b y u s i n g h o s t O P X c o m p o s i t i o n y i e l d s s i m i l a r r e s u l t s f o r b o t h r i m ( 8 3 2 ° C , f o z = - 1 2 . 6 ) a n d c o r e ( 8 4 0 ° C , f 0 ; = 4 2 . 5 ) . 1 1 3 . . l l a a . . t t p p s s u u y y r r o o c c r r g g X X # # P P g g . . . . . . . . t t t t t t t t M M o o o o o o o o O O - - e e w w m m o o a a l l s s o o o o t t t t s s g g l l l l l l l l c c c c c c c c c c c c c c c c i i i i i i i i r r r r r r r r y y y y y y y y h h h h h h h h p p p p p p p p o o o o o o o o d d r r r r r r r r e e h h n n o o c c l l a a e e t t b b t t a a X X , , P P m m O O u u e e e e e e e e m m m m m m m m o o o o o o o o l l l l l l l l g g g g g g g g n n n n n n n n i i i i i i i i d d d d d d d d e e e e e e e e i i t t t t t t t t . . . . . . . . . . . r r . g g g g g g g g g g g c c c c c c c c . e s a l c o i g a l b b e n n n n n n n n n n n e e e e e e e e p i i s i i i i i i i i i i i n n n n n n n n l l o i i l n n n n n n n n h h h h h h h h h h h c c c c c c c c c c c u u o o o o o o o o c u u u u u u u u u u u e m q q e e o o o o o o o o o o o c c c c c c c c t t t t t t t t t t t , , , , , , , , , a t s l l c t t t t t t t t t t t g g g g g g g g a a o o o o o o o o o o o n n n n n n n n i i i i i i i i i i n n n n n n n n n n n . . c c m m , , , c c , , , , , , , , c c c c c c t t c c h h h h h h h h e e t t g g g g g g g g g g g u u u u u u u u a a a o t . . . t n t t t o c c c d c a a a e h t t t h h n n c n n n n n n n n n n n n n n o o o o o o o o n c c a o o o o o t t t t t t t t t t t i i i i i i i i i i i i t t t t t t t t n n a a a a a a a a a a a c c c c c t t t t t t t t t t i i o o o o o o o o o o o n n n n n o o o o o o o t o o fl fl fl fl fl fl fl fl fl fl fl i i n n n n n n n n n i i i a s s e e s s a a h h s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r P P G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G s s s s s s s s s s s s s s s s s s a a e e e e e e e e e e e e e e e e e e m m m m m m m m m m m s s s s s s s s s s s / / r r r r r r r r r r r r r r r r r r i i i i i i i i i i i n n o o o o o o o o o o o o o o o o o o r r r r r r r r r r r c c c c c c c c c c c c c c c c c c i i X x x “ x m 3 T T Y y y ) y - — P p p 9 p M e e - - ' - - 1 F F Z 2 2 H 2 2 8 5 3 m 1 9 9 2 u x X x X x x X y Y y Y y y Y p P p - - - 2 2 2 2 2 2 2 - - - - p p P P x x x x y y y y p p p p - - - - 2 2 2 2 X x x X x X x X X Y y y Y y Y Y Y y P p p P p P p P p - - - - - ' - - - Z 2 2 2 2 Z 2 2 2 9 1 1 m 1 1 4 5 9 8 0 5 8 9 9 3 4 4 5 4 4 3 3 5 3 5 2 7 8 3 3 4 2 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 z o r m s m e u 6 5 2 1 . 0 7 2 8 . . 7 9 6 6 k h 3 3 m - - 8 8 2 2 a 6 6 0 0 1 1 s 0 0 1 1 4 T a b l e 4 . 1 . S u m m a r y o f d a t a f r o m F e - T i o x i d e a n d t w o - p y r o x e n e t h e r m o m e t r y . S e e t e x t f o r f u l l d i s c u s s i o n . N o t e t h a t n u m b e r s i n t h e “ u n c e r t a i n t y ” c o l u m n d o n o t r e f e r t o s t a t i s t i c a l u n c e r t a i n t y , b u t r a t h e r a d e p a r t u r e f r o m p h a s e c o m p o s i t i o n s t h a t w o u l d a l l o w a n e x a c t s o l u t i o n . T h e l a r g e t h e u n c e r t a i n t y v a l u e , t h e l e s s l i k e l y t h a t t h e g r a i n r e fl e c t e q u i l i b r i u m c o m p o s i t i o n s . 0 1 0 6 2 8 - 3 c 0 1 0 6 2 8 - 3 m 0 4 0 7 0 5 - 5 C 6 0 . 0 9 6 0 . 5 6 - 1 2 . 2 0 2 8 4 1 - 1 2 . 6 4 7 8 2 5 9 5 2 9 4 1 1 0 6 0 1 0 8 7 1 0 2 5 1 0 3 1 1 0 3 1 1 0 2 4 9 9 4 1 0 3 4 1 0 4 1 1 0 3 9 1 0 2 5 1 0 2 7 2 - p y x 2 - P Y X 2 — p y x W m G r a i n s fl o a t i n g , n o t t o u c h i n g . O P X b e l o n g s t o l o w - M g # g r o u p . G r a i n s fl o a t i n g , n o t t o u c h i n g . O P X b e l o n g s t o l o w - M g # g r o u p . G r a i n s fl o a t i n g , n o t t o u c h i n g . O P X b e l o n g s t o l o w - M g # g r o u p . 4 . 8 . 2 T w o - p y r o x e n e T h e r m o m e t r y P a i r s o f C P X a n d O P X g r a i n s f r o m t h e P a p a g a y o s a m p l e s w e r e u s e d t o c a l c u l a t e p r e - e r u p t i o n t e m p e r a t u r e s f o l l o w i n g t h e m e t h o d o f L i n d s l e y ( 1 9 8 3 ) u s i n g Q U I L F ( A n d e r s e n e t a l . , 1 9 9 3 ) . P r e s s u r e w a s fi x e d a t 2 0 0 0 b a r ( 2 k b ) f o r a l l c a l c u l a t i o n s . R e s u l t s a r e g i v e n i n T a b l e 4 . ] . S e v e r a l t y p e s o f c o e x i s t i n g p y r o x e n e p a i r s w e r e a n a l y z e d , g i v e n i n o r d e r o f d e c r e a s i n g p r e f e r e n c e f o r t h e r m o m e t r y : 1 . ) g r a i n s i n c o n t a c t , 2 . ) g r a i n s w i t h c r y s t a l f a c e s i n c o n t a c t w i t h a s h a r e d a d j a c e n t p h e n o c r y s t ( e . g . p l a g i o c l a s e ) , 3 . ) g r a i n s i n t h e s a m e g l o m e r o p o r p h y r i t i c c l o t , a n d 4 . ) “ fl o a t i n g ” p h e n o c r y s t s g r a i n s i n t h e s a m p l e m a t r i x . T e m p e r a t u r e s w e r e c a l c u l a t e d b a s e d o n c o r r e s p o n d i n g O P X - C P X c o r e o r r i m c o m p o s i t i o n s . T h e t e m p e r a t u r e - d e p e n d e n t n a t u r e o f t h e c h e m i c a l c o m p o s i t i o n ( c a l c i u m i n p a r t i c u l a r ) i n h i g h - C a a n d l o w - C a p y r o x e n e s h a s b e e n u s e d t o o b t a i n t h e r r n o m e t r i c i n f o r m a t i o n f o r a w i d e v a r i e t y o f r o c k t y p e s , m o s t n o t a b l y t h e c r y s t a l l i z a t i o n t e m p e r a t u r e o f i g n e o u s r o c k s . W e l l s ( 1 9 7 7 ) a n d L i n d s l e y ( 1 9 8 3 ) e x p e r i m e n t a l l y r e fi n e d a n d r e c a l i b r a t e d e x i s t i n g t w o - p y r o x e n e t h e r m o m e t e r s f o r a b r o a d r a n g e o f t e m p e r a t u r e s ; t h e i r t e c h n i q u e s h a v e s i n c e b e e n c i t e d h u n d r e d s o f t i m e s . H o w e v e r , r e c e n t w o r k b y F r e y ( 2 0 0 5 ) d e m o n s t r a t e d t h a t c r y s t a l l i z a t i o n t e m p e r a t u r e s f o r t h e e x p e r i m e n t a l r u n p r o d u c t s o f w a t e r - s a t u r a t e d a r c a n d e s i t e s c o u l d n o t b e r e p r o d u c e d u s i n g c o e x i s t i n g p y r o x e n e c o m p o s i t i o n s . F r e y ( 2 0 0 5 ) r e p o r t e d e r r o r s f r o m 1 0 0 t o > 8 0 0 ° C a n d n o t e d n o c o r r e l a t i o n b e t w e e n t h e C a - c o m p o n e n t o f p y r o x e n e w i t h t e m p e r a t u r e o v e r t h e t e m p e r a t u r e r a n g e o f t h e e x p e r i m e n t a l r u n s . A l t h o u g h t h e p r e l i m i n a r y r e s u l t s o f F r e y ( 2 0 0 5 ) m a y n o t m e r i t a b a n d o n i n g t h e t w o - p y r o x e n e t h e r m o m e t e r f o r a l l a r c r o c k s , i t i s p r a c t i c a l t o r e a d t h e r e s u l t s i n T a b l e 4 . 1 w i t h t h i s c a v e a t i n m i n d . A c a r e f u l a n a l y s i s o f t h e t w o - p y r o x e n e 1 1 5 t h e r m o m e t r y r e s u l t s b e l o w s h o w s t h a t d a t a a r e a t t h e l e a s t r e p r o d u c i b l e f o r t h e P a p a g a y o s a m p l e s . T h e a v e r a g e t e m p e r a t u r e f o r 2 9 i n d i v i d u a l C P X - O P X p a i r s i s 1 0 3 4 + / - 3 1 ° C . H o w e v e r , t h e m e a n v a l u e i s w e i g h t e d b y l o w e r t e m p e r a t u r e s f r o m p a i r s i n s a m p l e s 0 1 0 6 2 8 - 3 k a n d 0 1 0 6 2 8 - 3 m t h a t i n c o r p o r a t e O P X g r a i n s f r o m t h e l o w - M g # g r o u p i n F i g u r e 4 . 1 6 . F o r e x a m p l e , g r a i n s i n 0 1 0 6 2 8 - 3 k y i e l d t h e l o w e s t t e m p e r a t u r e s ( 9 5 2 ° C c o r e s a n d 9 4 1 ° C r i m s ) b u t a l s o c a r r y t h e g r e a t e s t u n c e r t a i n t y i n e q u i l i b r i u m ( 2 1 3 a n d 1 9 3 ° C r e s p e c t i v e l y ) . T h e t e r m “ u n c e r t a i n t y ” i n t h e Q U I L F p r o g r a m d o e s n o t r e f e r t o s t a t i s t i c a l u n c e r t a i n t y , b u t r a t h e r t h e d e p a r t u r e o f m i n e r a l c o m p o s i t i o n s f r o m a n e x a c t s o l u t i o n ( A n d e r s e n e t a l . , 1 9 9 3 ) . T h e r e f o r e t h e s e l a r g e r u n c e r t a i n t i e s i n t h e s o l u t i o n m o d e l i m p l y t h a t O P X g r a i n s a r e n o t i n e q u i l i b r i u m w i t h t h e C P X g r a i n s i n t h o s e p a i r s , a n d t h o s e t e m p e r a t u r e s a r e c o n s i d e r e d m e a n i n g l e s s . E x c l u d i n g t e m p e r a t u r e s f o r p a i r s w i t h l o w - M g # O P X g r a i n s y i e l d s a s l i g h t l y h i g h e r a v e r a g e t e m p e r a t u r e o f 1 0 4 3 + / - 1 8 ° C f o r t h e r e m a i n i n g 2 4 p a i r s . T e m p e r a t u r e f o r p a i r s u s i n g r i m c o m p o s i t i o n s i s l o w e r ( 1 0 3 8 + / - 1 2 ° C , n = 1 0 ) t h a n t h e a v e r a g e f o r p a i r s u s i n g c o r e c o m p o s i t i o n s ( 1 0 4 7 + / - 2 1 ° C , n = l 4 ) . 4 . 9 D i s c u s s i o n 4 . 9 . 1 S u m m a r y o f P e t r o g r a p h i c , C h e m i c a l , a n d T h e r m o m e t r i c D a t a B u l k - r o c k c h e m i s t r y , m i c r o c h e m i s t r y o f g l a s s a n d p h e n o c r y s t s , a n d p e t r o g r a p h y s u p p o r t m i x i n g ( s e n s u l a t o ) o f a h i g h - s i l i c a ( 2 7 0 w t . % S i 0 2 ) a n d a l o w - s i l i c a m a g m a ( < 6 0 w t . % S i 0 2 ) t o p r o d u c e t h e m a g m a t h a t e r u p t e d t o f o r m t h e P a p a g a y o T u f f . T h e s a m p l e w i t h t h e h i g h e s t s i l i c a c o n t e n t ( 0 4 0 7 0 5 — 3 b , 7 0 . 9 w t . % S i 0 2 ) d o e s n o t a p p e a r 1 1 6 m i n g l e d i n t h i n s e c t i o n a n d t h e m o s t s i l i c i c s a m p l e a n a l y z e d b y e l e c t r o n m i c r o p r o b e ( 0 4 0 7 0 5 - 4 f ; 7 0 . 3 w t % S i 0 2 ) d o e s n o t d i s p l a y g l a s s c o m p o s i t i o n s w i t h < 7 2 w t . % S i 0 2 ( n = 8 , F i g u r e 4 . 1 1 ) . H o w e v e r , s a m p l e 0 1 0 6 2 8 - 3 k ( 7 0 . 2 w t . % S i 0 2 ) i s m i n g l e d a n d h a s b o t h h i g h - a n d l o w - s i l i c a g l a s s ( F i g u r e 4 . 1 3 ) . T h e r e f o r e t h e h i g h - s i l i c a m a g m a m u s t h a v e a b u l k S i 0 2 c o m p o s i t i o n 2 7 0 w t . % . C o n v e r s e l y , s a m p l e 0 1 0 6 2 8 - 3 m , w h i c h i s a m o n g t h e l o w e s t b u l k s i l i c a c o n t e n t s ( 6 0 w t . % ; F i g u r e 4 . 4 ) , i s m i n g l e d a n d d i s p l a y s g l a s s f r o m b o t h h i g h - a n d l o w - s i l i c a p o p u l a t i o n s i n F i g u r e 4 . 1 3 . T h e r e f o r e t h e l o w - s i l i c a m a g m a m u s t h a v e a s i l i c a c o n t e n t < 6 0 w t . % S i 0 2 . T h e l i n e a r t r e n d s f o r m a j o r e l e m e n t s r e p r e s e n t m i x i n g b e t w e e n t h e t w o m a g m a s ( F i g u r e 4 . 4 ) , a n d g l a s s c o m p o s i t i o n s w i t h i n i n d i v i d u a l s a m p l e s a c c o r d i n g l y m i m i c t h e b u l k c h e m i c a l r a n g e o f t h e e n t i r e s u i t e o f p u m i c e s a m p l e s ( F i g u r e s 4 . 1 1 a n d 4 . 1 2 ) . C u m u l a t i v e f r e q u e n c y d i a g r a m s o f t r a c e e l e m e n t r a t i o s a l s o s u p p o r t t h e p r e s e n c e o f a t l e a s t t w o m a g m a b a t c h e s ( F i g u r e 4 . 1 9 ) . A s u i t e o f r e p r e s e n t a t i v e s a m p l e s f r o m a h o m o g e n e o u s m a g m a s h o u l d p r o d u c e a l i n e a r a r r a y o n a c u m u l a t i v e f r e q u e n c y d i a g r a m , i n d i c a t i n g a n o r m a l d i s t r i b u t i o n a b o u t a m e a n ; t h e s l o p e o f t h e l i n e i s a f u n c t i o n o f t h e s t a n d a r d d e v i a t i o n — t h e g r e a t e r t h e s l o p e , t h e g r e a t e r t h e s t a n d a r d d e v i a t i o n ( V o g e l e t a l . , 2 0 0 4 ) . I n t h e c a s e o f s a m p l e s r e l a t e d b y p a r t i a l m e t i n g , f r a c t i o n a l c r y s t a l l i z a t i o n , o r e v e n m a g m a m i x i n g , o n e w o u l d e x p e c t a n o r m a l d i s t r i b u t i o n ( e . g . l i n e a r a r r a y ) , a l t h o u g h p r o b a b l y w i t h a l a r g e r s t a n d a r d d e v i a t i o n ( i . e . s h a l l o w e r s l o p e o n t h e d i a g r a m ) . V o g e l e t a l . ( 2 0 0 4 ) u s e d r a t i o s o f h i g h l y - i n c o m p a t i b l e e l e m e n t s ( e . g . N b / T a ) t o e v a l u a t e s o u r c e s o f d i f f e r e n t h i g h - s i l i c a i g n i m b r i t e s i n C o s t a R i c a , b u t i n t h e o r y a n y t r a c e e l e m e n t r a t i o c o u l d b e u s e d t o e v a l u a t e i n c o m p l e t e m i x i n g o f m a g m a s ( c f . L a n g m u i r e t a l . , 1 9 7 8 ) . I f s o m e p u m i c e fi ‘ a g m e n t s r e p r e s e n t m o r e o r l e s s p u r e s a m p l e s o f o n e o f t h e d i s c r e t e m a g m a 1 1 7 9 0 ‘ . 0 > 6 8 w t . % S i o 2 o < 6 8 w t . % S i O 2 6 0 * C u m u l a t i v e F r e q u e n c y ( % ) \ 1 C ? 3 0 - _ 2 0 . , _ M e a n 0 . 2 4 1 2 R : S t D e v 0 . 0 1 3 ' ; 1 0 ‘ N 3 3 5 * P - V a l u e < 0 . 0 0 5 1 , I . T I l i i l 0 . 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 S fl B a 9 9 . b . : 0 g 9 5 - g 9 0 - 0 9 6 8 w t . % S i 0 2 : g 8 0 * o < 6 8 w t . % S i o 2 - g 7 0 . . . E 6 0 ~ 5 0 - g 4 0 4 + 5 % 3 3 , - - . , M e a n 3 . 9 8 0 _ § S t D e v 0 . 6 6 4 8 0 1 0 4 * N 3 3 “ l 5 * P - V a l u e < 0 . 0 0 5 1 I T i 1 L 2 3 4 5 6 N d / T h F i g u r e 4 . 1 9 . C u m u l a t i v e f r e q u e n c y d i a g r a m s f o r a . S r / B a a n d b . N d / T h f o r a l l P a p a g a y o s a m p l e s . I n t h e c a s e o f a n i d e a l i z e d , r e l a t i v e l y h o m o g e n e o u s m a g m a , a s u i t e o f r a n d o m s a m p l e s w o u l d b e e x p e c t e d t o h a v e a n o r m a l d i s t r i b u t i o n o f t r a c e e l e m e n t r a t i o s , p r o d u c i n g a r e l a t i v e l y l i n e a r t r e n d a b o u t t h e m e a n . T h e s t r a i g h t , s l o p i n g l i n e r e p r e s e n t s t h e m e a n f o r t h e d i s t r i b u t i o n w h i l e t h e b o u n d i n g c u r v e s r e p r e s e n t t h e 9 5 % c o n fi d e n c e i n t e r v a l f o r a n o r m a l d i s t r i b u t i o n . P - v a l u e s f o r r a t i o s a r e < 0 . 0 0 5 , i n d i c a t i n g t h e s a m p l e s d o n o t r e p r e s e n t a n o r m a l d i s t r i b u t i o n . N o t i c e t h e g a p s i n e a c h o f t h e a r r a y s , r o u g h l y s e p a r a t i n g t r e n d s b e t w e e n h i g h - s i l i c a ( > 6 8 w t . % S i 0 2 ) a n d l o w - s i l i c a ( < 6 8 % S i 0 2 ) s a m p l e s . 1 1 8 b a t c h e s , w h i l e o t h e r s a m p l e s a r e m i n g l e d , a n o v e r a l l n o r m a l d i s t r i b u t i o n i s n o t e x p e c t e d . C u m u l a t i v e f r e q u e n c y p l o t s f o r t h e P a p a g a y o s a m p l e s d o n o t s h o w n o r m a l d i s t r i b u t i o n s , b u t r a t h e r a r r a y s w i t h b r e a k s a n d c h a n g e s i n s l o p e f o r m a n y t r a c e e l e m e n t r a t i o s , 6 . g . S r / B a a n d N d / T h ( F i g u r e 4 . 1 9 ) . I n e a c h o f t h e d i a g r a m s i n F i g u r e 4 . 1 9 , s a m p l e s w i t h h i g h e r s i l i c a v a l u e s ( > 6 8 w t . % S i 0 2 ) f o r m s e p a r a t e , m o r e u n i f o r m t r e n d s w i t h n a r r o w e r r a n g e s ( i . e . s t e e p e r s l o p e s ) . P h e n o c r y s t t e x t u r e s a n d c o m p o s i t i o n s p r o v i d e f u r t h e r e v i d e n c e o f m i x i n g b e t w e e n a l o w - s i l i c a m a g m a a n d h i g h - s i l i c a m a g m a . M a n y p l a g i o c l a s e a n d p y r o x e n e p h e n o c r y s t t e x t u r e s c l e a r l y r e fl e c t c h e m i c a l a n d / o r t h e r m a l d i s e q u i l i b r i u m b e t w e e n c r y s t a l s a n d t h e i r s u r r o u n d i n g m e l t d u r i n g m a g m a m i n g l i n g . N o r m a l a n d r e v e r s e z o n i n g i n p l a g i o c l a s e , O P X , a n d C P X p h e n o c r y s t s ( F i g u r e s 4 . 1 4 , 4 . 1 6 a n d 4 . 1 7 r e s p e c t i v e l y ) p r o v i d e e v i d e n c e t h a t t h e m i x i n g w a s i n c o m p l e t e , i . e . s o m e p h e n o c r y s t s r e m a i n e d i n e q u i l i b r i u m w i t h t h e i r h o s t l i q u i d p r i o r t o e r u p t i o n w h i l e o t h e r s w e r e e n t r a i n e d a s x e n o c r y s t s i n t h e o t h e r m a g m a . F o r e x a m p l e , t h e r i m c o m p o s i t i o n o f a p l a g i o c l a s e g r a i n r e fl e c t s t h e c o m p o s i t i o n o f t h e l a s t l i q u i d f r o m w h i c h i t g r e w . I n t h e P a p a g a y o s a m p l e s , t h e r e i s a p o p u l a t i o n o f l o w - C a ( C a O < 1 0 w t . % ) r i m s a n d a s m a l l e r p o p u l a t i o n o f h i g h - C a r i m s ( F i g u r e 4 . 1 5 ) . B o t h t y p e s o f r i m s o c c u r o n b o t h n o r m a l l y - z o n e d a n d r e v e r s e l y - z o n e p h e n o c r y s t s ( F i g u r e 4 . 1 4 ) . I t a p p e a r s t h a t r e g a r d l e s s o f t h e i r o r i g i n , m o s t o f t h e p l a g i o c l a s e g r a i n s w e r e i n c o n t a c t w i t h a m o r e e v o l v e d ( l o w - C a ) l i q u i d b e f o r e e r u p t i o n , w h i l e t h e g r a i n s w i t h m o r e c a l c i c r i m s w e r e l a s t i n c o n t a c t w i t h t h e l e a s t - e v o l v e d l i q u i d ( h i g h - C a ) p r i o r t o e r u p t i o n . I t i s c o m m o n f o r s a m p l e s w i t h l o w - a n d h i g h - C a p l a g i o c l a s e r i m s t o h a v e w i d e r a n g e s i n m a t r i x g l a s s C a O ( F i g u r e 4 . 2 0 ) . 1 1 9 7 6 O 5 — _ 3 ” * — — 3 l - M L l r i i : L l f l t i ) I I I " U l l l i i ; ) V I 1 1 l l I ] U [ E l D N ) 9 5 . ( { é m I o 3 ? 3 T . 3 W 3 3 . 3 . V T 7 3 . 2 9 . 3 . 3 3 3 . . 3 . . 3 3 7 3 3 3 ) _ _ W _ 3 _ — 3 4 6 0 l - E l l i m ‘ Z T E a — l l l l l l l 4 1 L 4 L 4 L f I f I I I I I I I I I I I 7 0 _ _ [ J i l l l T J : 1 V W W W v V j _ l H } v v W 2 O N 3 U 1 ] w v v 9 3 3 - ) _ v v v v 3 { J 6 H i T l - ) i i i V W m y 7 o 6 5 — L i l m 7 V W — ( I 3 1 1 7 1 v v — . : _ ¢ _ 2 ( i n , _ F 1 7 3 1 } v 3 6 0 ~ — [ 1 1 1 V I I I V V W b — l l l l l l l l l L l l l L 0 5 1 0 1 5 C 3 0 F i g u r e 4 . 2 0 . C a O ( w t . % ) o f g r o u n d m a s s g l a s s ( o p e n s q u a r e s ) a n d a . p l a g i o c l a s e r i m s ( o p e n t r i a n g l e s ) a n d b . p l a g i o c l a s e c o r e s a n d i n t e r m e d i a t e z o n e s ( fi l l e d t r i a n g l e s ) p l o t t e d a g a i n s t b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t o n t h e v e r t i c a l a x i s . S a m p l e s w i t h b o t h l o w — a n d h i g h - C a p l a g i o c l a s e r i m s t e n d t o h a v e t h e w i d e s t r a n g e i n m a t r i x g l a s s C a O . 1 2 0 T i t a n o m a g n e t i t e a n d O P X c o m p o s i t i o n s a l s o d i s p l a y b i m o d a l d i s t r i b u t i o n s i n c h e m i s t r y . T h e g r o u p o f l o w - M g t i t a n o m a g n e t i t e p h e n o c r y s t s i n F i g u r e 4 . 1 8 a n d t h e g r o u p o f l o w - M g # O P X p h e n o c r y s t s i n F i g u r e 4 . 1 6 o c c u r i n t h e s a m e s a m p l e s ; t h e s e s a m p l e s a l s o h a v e p o p u l a t i o n s o f h i g h - S i 0 2 / l o w - M g 0 g l a s s ( F i g u r e 4 . 1 2 ) . T h e s e r e l a t i o n s h i p s a r e s u m m a r i z e d i n F i g u r e 4 . 2 1 . I t i s l i k e l y t h a t t h e l o w - M g # O P X a n d l o w - M g t i t a n o m a g n e t i t e p h e n o c r y s t s c r y s t a l l i z e d f r o m t h e h i g h - s i l i c a m a g m a . T h e t i t a n o m a g n e t i t e g r a i n u s e d f o r F e - T i o x i d e t h e r m o m e t r y i s p a r t o f t h e l o w - M g g r o u p a n d t h e h o s t O P X g r a i n i s i n t h e l o w - M g # p o p u l a t i o n o f O P X p h e n o c r y s t s . I n f a c t , w h e r e l o w - M g t i t a n o m a g n e t i t e g r a i n s a r e i n c o n t a c t w i t h O P X o r i n t h e s a m e g l o m e r o p o r p h y r i t i c c l o t , t h e a d j a c e n t O P X i s a l w a y s l o w - M g # O P X . T h e c a l c u l a t e d F e - T i o x i d e e q u i l i b r i u m t e m p e r a t u r e i s a p p r o x i m a t e l y 8 2 5 - 8 4 0 ° C , w h i c h i s c o n s i s t e n t w i t h p r e - e r u p t i v e t e m p e r a t u r e s o f r h y o l i t i c m a g m a s ( e . g . H i l d r e t h , 1 9 8 3 ; S h a n e , 1 9 9 8 ; B r o p h y a n d D r e h e r , 2 0 0 0 ; C o o m b s a n d G a r d n e r , 2 0 0 1 ) . C o n v e r s e l y , t h e a v e r a g e t e m p e r a t u r e f o r e q u i l i b r i u m C P X - O P X p a i r s i s a p p r o x i m a t e l y 1 0 2 5 - 1 0 5 0 ° C , w h i c h i s c o n s i s t e n t w i t h t e m p e r a t u r e s d e t e r m i n e d f o r a n d e s i t i c m a g m a s ( e . g . C a s a n d W r i g h t , 1 9 8 7 ; S i n g e r e t a l . , 1 9 9 2 ; V e n e z k y a n d R u t h e r f o r d , 1 9 9 7 ; C o o m b s e t a l . , 2 0 0 0 ) . 4 . 9 . 2 E v a l u a t i n g M i x i n g U s i n g P V A P V A w a s p e r f o r m e d o n a d a t a s e t o f 3 3 b u l k r o c k a n a l y s e s ( 1 0 m a j o r e l e m e n t s a n d 2 5 t r a c e e l e m e n t s ) f o r P a p a g a y o s a m p l e s . ( T h e t h r e e a n o m a l o u s s a m p l e s a r e d i s c u s s e d s e p a r a t e l y i n S e c t i o n 4 . 9 . 5 . ) P V A r e s u l t e d i n a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n t h a t d e s c r i b e d > 9 7 % o f t h e c o m p o s i t i o n a l v a r i a n c e a m o n g s a m p l e s . A l t h o u g h a t w o e n d m e m b e r s o l u t i o n a c c o u n t e d f o r > 9 5 % o f t h e o v e r a l l v a r i a n c e , m a n y o f t h e t r a c e e l e m e n t s 1 2 1 Q w ‘ ( 0 6 1 3 < 3 3 7 O 6 6 5 0 ~ 3 T ' E 1 . K 0 L l — * J U [ E I l i | : m l l m fl _ — l l : ] l a m l l l I 1 m l _ l l [ 4 1 W l l I + l 2 M 9 0 + ‘ H ‘ I i ’ + + l l H l t t l P r [ : 1 g r o u ” l 3 ? fl n g — — l fi n 5 : 3 1 C F ? ( : 3 $ 2 1 } ? “ 5 3 % @ C C E D O P X n m { . 3 5 5 3 . 3 3 3 _ . 3 _ 6 ; i 5 _ _ n d m a s s g l a s s . 1 I l 0 5 . . n g l " “ T . 3 i # 5 I 5 M g 3 l 0 6 l ’ l I ' l l l " I l 7 7 “ l I f l I — o r . . + t i t a n o m a g n e t i t e w fi - O P X c o r e 3 [ 1 1 : 1 3 ‘ _ . 4 F i g u r e 4 . 2 1 . M g O c o n t e n t o f g l a s s a n d t i t a n o m a g n e t i t e a n d M g # o f O P X p l o t t e d a g a i n s t i n c r e a s i n g b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t . O p e n s q u a r e s r e p r e s e n t g r o u n d m a s s g l a s s , t h i n c r o s s e s r e p r e s e n t t i t a n o m a g n e t i t e g r a i n s , o p e n c r o s s e s r e p r e s e n t O P X r i m s a n d fi l l e d c r o s s e s r e p r e s e n t O P X c o r e s . S a m p l e s w i t h l o w - M g t i t a n o m a g n e t i t e g r a i n s a n d l o w - M g # O P X g r a i n s a r e a l w a y s f o u n d i n s a m p l e s t h a t h a v e l o w - M g O , g l a s s . N o t e t h a t t h e r e v e r s e c a s e i s a l s o t r u e , t h a t h i g h - M g t i t a n o m a g n e t i t e g r a i n s a r e f o u n d i n s a m p l e s w i t h h i g h - M g # O P X , a l t h o u g h g l a s s w a s n o t a n a l y z e d i n s o m e o f t h e s a m p l e s . 1 2 2 d i d n o t c o n t r i b u t e t o t h e fi n a l a n a l y s i s u s i n g a t w o e n d m e m b e r s o l u t i o n , w h i c h r e d u c e s t h e s t r e n g t h o f a m u l t i v a r i a t e a n a l y s i s . T h e r o b u s t n e s s o f a v a r i a b l e i s g i v e n b y i t s c o e f fi c i e n t o f d e t e r m i n a t i o n ( C D ) . T h e C D i s s i m i l a r t o a s t a t i s t i c a l r 2 v a l u e ; i t i s a m e a s u r e o f h o w w e l l a g i v e n s o l u t i o n c a n b e u s e d t o “ b a c k - c a l c u l a t e ” a n d r e p r o d u c e t h e o r i g i n a l d a t a s e t ( M i e s c h , 1 9 7 6 ; J o h n s o n e t a l . , 2 0 0 2 ) . I n a s o l u t i o n w i t h n e n d m e m b e r s , w h e r e n i s t h e n u m b e r o f v a r i a b l e s , t h e C D s h o u l d b e u n i t y , o r 1 . W h i l e a v a r i a b l e w i t h a C D > 0 . 5 s u p p o r t s a s o l u t i o n w i t h x e n d m e m b e r s , a C D o f 0 . 9 o r h i g h e r v e r y s t r o n g l y s u p p o r t s t h e s o l u t i o n . T a b l e 4 . 2 g i v e s t h e C D f o r e a c h a n a l y t e i n a t w o , t h r e e a n d f o u r e n d m e m b e r s o l u t i o n f o r t h e P a p a g a y o s a m p l e s . W h i l e a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n g r e a t l y i m p r o v e s t h e c o n t r i b u t i o n o f t r a c e e l e m e n t s c o m p a r e d t o a t w o e n d m e m b e r s o l u t i o n ( e s p e c i a l l y f o r t h e R E E S ) , g o i n g t o a f o u r e n d m e m b e r s o l u t i o n d o e s n o t a d d s i g n i fi c a n t v a l u e t o t h e a n a l y s i s w i t h i n t h e p r e c i s i o n o f t h e m e a s u r e m e n t s ( T a b l e 4 . 2 ) . T h e c o m p o s i t i o n o f t h e t h r e e e n d m e m b e r s d e t e r m i n e d b y P V A i s g i v e n i n T a b l e 4 . 3 . E n d m e m b e r o n e ( E M l ) a n d e n d m e m b e r t h r e e ( E M 3 ) a r e b o t h r h y o l i t i c c o m p o s i t i o n s ( 7 0 . 7 a n d 7 0 . 6 w t . % S i 0 2 , r e s p e c t i v e l y ) , w h i l e e n d m e m b e r t w o ( E M 2 ) h a s a n a n d e s i t i c c o m p o s i t i o n ( 5 7 . 1 w t . % S i 0 2 ) . E M 1 a n d E M 3 h a v e v e r y s i m i l a r m a j o r e l e m e n t c o m p o s i t i o n s , w h i c h i s c o n s i s t e n t w i t h t h e h i g h c o e f fi c i e n t s o f d e t e r m i n a t i o n f o r m o s t m a j o r e l e m e n t s i n j u s t a t w o e n d m e m b e r s o l u t i o n ( T a b l e 4 . 2 ) . H o w e v e r , t h e r e a r e l a r g e d i f f e r e n c e s i n t r a c e e l e m e n t c o m p o s i t i o n b e t w e e n E M ] a n d E M 3 , u p t o 5 0 % f o r m a n y R E E S . T h i s v a r i a t i o n r e q u i r e s t w o h i g h - s i l i c a e n d m e m b e r s ( F i g u r e 4 . 2 2 ) . P V A g i v e s t h e c o m p o s i t i o n o f e v e r y s a m p l e i n t e r m s o f t h e p r o p o r t i o n o f e a c h e n d m e m b e r t o a c o n s t a n t s u m o f 1 . 0 . S a m p l e s c a n t h e n b e p l o t t e d i n E M x - E M y s p a c e f o r c o m p a r i s o n . F i g u r e 4 . 2 3 i s a s c a t t e r p l o t s h o w i n g t h e r e l a t i v e c o m p o s i t i o n o f t h e 1 2 3 T a b l e 4 . 2 . C o e f fi c i e n t s o f d e t e r m i n a t i o n ( C D ) f o r e a c h a n a l y t e i n a t w o , t h r e e a n d f o u r e n d m e m b e r P V A s o l u t i o n f o r t h e P a p a g a y o s a m p l e s . S e e t e x t f o r e x p l a n a t i o n o f C D s . N o t i c e t h e s i g n i fi c a n t i m p r o v e m e n t i n c o n t r i b u t i o n o f R E E S i n a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n c o m p a r e d t o a t w o e n d m e m b e r s o l u t i o n . fl m b e r o f E n d M e m fi r j N u m b e r o f E n d M e m b e fi 2 3 4 2 3 4 S i 0 2 0 . 9 7 0 . 9 9 0 . 9 9 S m 0 . 0 9 0 . 9 6 0 . 9 6 T i 0 2 0 . 8 9 0 . 9 2 0 . 9 2 E u 0 . 2 7 0 . 8 1 0 . 8 5 A l 2 0 3 0 . 6 6 0 . 6 6 0 . 7 0 G d 0 . 0 2 0 . 9 1 0 . 9 3 F e 2 0 3 0 . 9 6 0 . 9 8 0 . 9 8 T b 0 . 0 6 0 . 9 1 0 . 9 3 M n O 0 . 7 5 0 . 7 9 0 . 7 9 Y 0 . 2 0 0 . 9 6 0 . 9 7 M 9 0 0 . 9 5 0 . 9 7 0 . 9 7 D y 0 . 0 5 0 . 9 0 0 . 9 4 C a O 0 . 9 6 0 . 9 7 0 . 9 7 H o 0 . 1 1 0 . 8 9 0 . 9 5 N a 2 0 0 . 0 7 0 . 4 2 0 . 8 7 E r 0 . 2 8 0 . 9 2 0 . 9 4 K 2 0 0 . 9 2 0 . 9 3 0 . 9 4 Y b 0 . 4 8 0 . 9 3 0 . 9 5 P 2 0 5 0 . 8 9 0 . 9 2 0 . 9 2 L u 0 . 5 2 0 . 9 4 0 . 9 5 R b 0 . 9 1 0 . 9 2 0 . 9 2 V 0 . 9 0 0 . 8 8 0 . 9 2 S r 0 . 9 0 0 . 9 3 0 . 9 5 N b 0 . 9 3 0 . 9 6 0 . 9 6 Z r 0 . 9 2 0 . 9 6 0 . 9 6 H f 0 . 8 9 0 . 9 3 0 . 9 4 B a 0 . 8 8 0 . 9 2 0 . 9 2 T a 0 . 9 1 0 . 9 2 0 . 9 3 L a 0 . 6 8 0 . 9 6 0 . 9 6 P b 0 . 4 8 0 . 5 1 0 . 6 7 C e 0 . 8 6 0 . 9 0 0 . 9 0 T h 0 . 8 8 0 . 9 4 0 . 9 5 P r 0 . 5 4 0 . 9 6 0 . 9 7 U 0 . 8 0 0 . 8 7 0 . 8 7 N d 0 . 1 7 0 . 9 6 0 . 9 6 1 2 4 T a b l e 4 . 3 . C o m p o s i t i o n o f e n d m e m b e r s d e t e r m i n e d b y P V A . M a j o r e l e m e n t o x i d e s a r e l i s t e d i n w e i g h t p e r c e n t a n d t r a c e e l e m e n t s a r e i n p p m . 1 2 5 E _ M l E M E M § E M E M 2 . E M ; 6 1 0 2 7 0 . 7 0 5 7 . 1 0 7 0 . 6 0 S m 5 . 8 1 7 . 0 4 9 . 9 9 T i o 2 0 . 6 2 1 . 0 7 0 . 6 8 E u 1 . 2 0 1 . 9 9 2 . 1 8 A l 2 0 3 1 4 . 9 0 1 7 . 5 0 1 5 . 2 0 G d 5 . 3 4 6 . 7 1 8 . 8 9 ' F 3 2 0 3 3 . 4 7 9 . 4 1 2 . 9 4 T b 0 . 8 1 0 . 9 9 1 . 3 7 M n O 0 . 1 0 0 . 2 0 0 . 1 0 Y 2 8 . 3 0 3 1 . 9 0 4 7 . 0 0 M g O 0 . 6 4 2 . 6 1 0 . 1 4 D y 4 . 4 3 5 . 4 8 7 . 5 2 C a O 2 . 0 9 6 . 3 1 1 . 4 0 H o 0 . 9 2 1 . 1 1 1 . 6 1 N a 2 0 2 . 3 9 3 . 7 2 4 . 2 5 E r 2 . 8 3 3 . 0 2 4 . 5 1 K 2 0 4 . 8 0 1 . 4 0 4 . 2 8 Y b 2 . 9 4 2 . 8 5 4 . 7 5 o n 5 0 . 0 6 0 . 5 1 0 . 1 1 L u 0 . 4 8 0 . 4 4 0 . 7 4 R b 9 4 . 7 0 3 4 . 7 0 9 7 . 9 0 v 3 5 . 6 0 1 4 9 . 0 0 0 . 7 2 S r 2 5 4 . 0 0 6 4 2 . 0 0 2 8 8 . 0 0 N b 1 3 . 6 0 5 . 0 6 1 7 . 2 0 Z r 2 5 5 . 0 0 1 2 0 . 0 0 3 2 7 . 0 0 H f 5 . 6 3 2 . 8 9 7 . 1 4 B a 1 7 2 0 . 0 0 9 5 5 . 0 0 2 0 0 0 . 0 0 T a 0 . 8 3 0 . 1 8 1 . 0 5 L a 3 4 . 4 0 2 8 . 0 0 5 3 . 9 0 P b 8 . 9 4 3 . 5 2 1 0 . 6 0 C e 7 6 . 0 0 5 3 . 3 0 9 9 . 9 0 T h 1 0 . 2 0 4 . 9 2 1 3 . 4 0 P r 8 . 4 7 7 . 8 7 1 3 . 2 0 0 4 . 1 6 1 . 6 7 5 . 6 5 N d 3 0 . 3 0 3 4 . 7 0 5 0 . 9 0 6 0 1 1 E A A B 5 0 - - — L a 4 0 ~ - E h n 1 3 0 — — 2 0 l l 5 0 6 0 7 0 8 0 8 1 0 2 F i g u r e 4 . 2 2 . P l o t o f L a ( p p m ) v e r s u s w t . % S i 0 2 i n P a p a g a y o p u m i c e s a m p l e s ( n = 3 3 , fi l l e d b l u e s q u a r e s ) . F i l l e d r e d s t a r s r e p r e s e n t P V A e n d m e m b e r s . N o t i c e t h a t t w o h i g h - S i l i c a e n d m e m b e r s a r e r e q u i r e d t o e x p l a i n t r a c e e l e m e n t v a r i a t i o n a m o n g t h e s a m p l e s . 1 2 6 E M 1 £ 2 1 2 a n - 6 0 — 6 3 % S i o 2 - 6 3 - 6 6 % 8 1 0 2 I 6 6 - 7 1 % 8 1 0 2 E M 2 E M 3 I I I I I I I I I I I I I I I I I I 0 . 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8 0 . 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8 0 . l I I I I I I I 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8 . 9 1 F i g u r e 4 . 2 3 . S c a t t e r p l o t s h o w i n g P a p a g a y o s a m p l e s i n t e r m s o f r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f t h e t h r e e e n d m e m b e r s i d e n t i fi e d b y P V A . S a m p l e s a r e c o l o r - c o d e d b y a r b i t r a r y d i v i s i o n s i n S i l i c a c o n t e n t . B l u e s q u a r e s a r e l o w - S i l i c a s a m p l e s ( 6 0 - 6 3 % S i 0 2 ) , g r e e n s q u a r e s a r e i n t e r m e d i a t e s a m p l e s ( 6 3 - 6 6 % S i 0 2 ) , a n d r e d s q u a r e s a r e h i g h - S i l i c a s a m p l e s ( 6 7 - 7 1 % S i 0 2 ) . T w o t r e n d s a r e i d e n t i fi e d a m o n g t h e s a m p l e s a n d m a r k e d a s t r e n d s “ a ” a n d “ b ” ( s e e t e x t f o r d i s c u s s i o n ) . 1 2 7 P a p a g a y o s a m p l e s i n t e r m s o f e a c h e n d m e m b e r p l o t t e d a g a i n s t e a c h o f t h e o t h e r t w o . S a m p l e s a r e c o l o r - c o d e d b y a r b i t r a r y d i v i s i o n s i n s i l i c a c o n t e n t . B l u e s q u a r e s r e p r e s e n t l o w - s i l i c a s a m p l e s ( 6 0 - 6 3 % S i 0 2 ) , w h i c h a r e d o m i n a t e d b y E M 2 . G r e e n s q u a r e s c h a r a c t e r i z e i n t e r m e d i a t e s a m p l e s ( 6 3 - 6 6 % S i 0 2 ) a n d h a v e a g r e a t e r p r o p o r t i o n s o f E M 2 a n d r o u g h l y e q u i v a l e n t p r o p o r t i o n s o f E M 1 a n d E M 3 . R e d s q u a r e s s i g n i f y h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( 6 7 - 7 1 % S i 0 2 ) a n d h a v e < 2 5 % E M 2 a n d h i g h l y v a r i a b l e p r o p o r t i o n s o f E M ] a n d E M 3 . L i k e s i m p l e p l o t s o f a n y t w o e l e m e n t s , m i x i n g b e t w e e n e n d m e m b e r s p r o d u c e s a l i n e a r t r e n d . O t h e r m a g m a t i c p r o c e s s e s , s u c h a s f r a c t i o n a l c r y s t a l l i z a t i o n a n d p a r t i a l m e l t i n g c a n a l s o p r o d u c e l i n e a r t r e n d s i f t h e c r y s t a l l i z i n g / m e l t i n g a s s e m b l a g e r e m a i n s c o n s t a n t . F i g u r e 4 . 2 3 S h o w s t w o t r e n d s . T h e fi r s t t r e n d i s f o r m e d b y l o w - s i l i c a s a m p l e s w i t h t h e l a r g e s t p r o p o r t i o n o f E M 2 , i n t e r m e d i a t e s a m p l e s , a n d t h e h i g h - s i l i c a s a m p l e s w i t h t h e l a r g e s t p r o p o r t i o n o f E M 1 . T h e s e c o n d t r e n d l i e s b e t w e e n s a m p l e s d o m i n a t e d b y v a r y i n g p r o p o r t i o n s o f t h e h i g h - s i l i c a e n d m e m b e r s , E M 1 a n d E M 3 . T h e s e t r e n d s c a n b e s u m m a r i z e d i n a t e r n a r y d i a g r a m o f e n d m e m b e r s ( F i g u r e 4 . 2 4 ) . N o t e t h a t s e v e r a l s a m p l e s a r e s i g n i fi c a n t l y d i f f e r e n t f r o m t h e o v e r a l l p o p u l a t i o n a n d h a v e a l a r g e d e g r e e o f c o n t r o l o v e r e n d m e m b e r c o m p o s i t i o n s . S a m p l e 0 1 0 6 2 8 - 2 b h a s 0 % o f E M 1 a n d o n l y a b o u t 6 % E M 2 , a n d i s n e a r l y t h e p u r e E M 3 c o m p o s i t i o n . L i k e w i s e , t w o l o w - s i l i c a s a m p l e s 0 4 0 7 0 5 - 5 b ( 0 % E M 3 ) a n d 0 4 0 7 0 5 - 5 c ( 0 % E M 1 ) r e p r e s e n t m i x i n g b e t w e e n E M 2 a n d t h e e x t r e m e c o m p o s i t i o n s o f E M ] a n d E M 3 . 1 2 8 E fl M Z . 1 . 9 , 2 0 4 0 7 0 5 - 5 c . 8 7 ' ' 3 P a p a g a y o ' . _ 4 I 6 0 - 6 3 % $ 1 0 2 3 6 . I 6 3 - 6 6 % S i 0 2 0 4 0 7 0 5 - 5 b / ’ . 5 I 6 6 - 7 1 % 8 1 0 2 . 5 ' V ' . . 6 4 " . . ' - . 7 . 3 . . 8 . 2 ' 0 1 0 6 2 8 - 2 b . . . . 9 m 1 - . E I fl I I ; I E M A 1 . 9 . 8 . 7 . 6 . 5 . 4 . 3 . 2 . 1 F i g u r e 4 . 2 4 . T e r n a r y d i a g r a m s h o w i n g P a p a g a y o s a m p l e s i n t e r m s o f r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f t h e t h r e e e n d m e m b e r s i d e n t i fi e d b y P V A . S y m b o l s a r e t h e s a m e a s i n F i g u r e 4 . 2 3 . C o m p a r e d t o F i g u r e 4 . 2 3 , t h e t e r n a r y p l o t c l e a r l y s h o w s t h r e e s a m p l e s t h a t r e p r e s e n t m o r e e x t r e m e c o m p o s i t i o n s a n d e x e r t g r e a t e r c o n t r o l o n t h e c o m p o s i t i o n o f P V A e n d m e m b e r s . 1 2 9 4 . 9 . 3 D i s c u s s i o n o f P V A R e s u l t s S i n c e t h e P a p a g a y o p u m i c e f r a g m e n t s a r e m i n g l e d , r a t h e r t h a n h o m o g e n i z e d , p e t r o g r a p h y a n d m i c r o p r o b e a n a l y s e s p r o v i d e a m e a n s o f v e r i f y i n g P V A r e s u l t s w i t h d a t a f r o m t h e r o c k s . P V A g e n e r a t e d e n d m e m b e r s t h a t a r e c o n s i s t e n t w i t h p r e d i c t e d v a l u e s b a s e d o n b u l k c h e m i s t r y a n d t e x t u r e s o f p u m i c e f r a g m e n t s . E M 2 h a s a l o w e r s i l i c a c o n t e n t ( 5 7 . 1 w t . % S i 0 2 ) t h a n s a m p l e 0 1 0 6 2 8 - 3 m , w h i c h h a s 6 0 w t . % S i 0 2 . T h i s s a m p l e i s b a n d e d a n d c o n t a i n s g l a s s f r o m b o t h S i 0 2 / M g O p o p u l a t i o n s i n F i g u r e 4 . 1 3 ; t h e r e f o r e i t s h o u l d b e m o r e S i l i c a - r i c h t h a n t h e b a s a l t i c e n d m e m b e r , E M 2 . O n t h e o t h e r h a n d , t h e h i g h - s i l i c a P V A e n d m e m b e r s , E M 1 a n d E M 3 , h a v e t h e s a m e S i l i c a c o n t e n t a s t h e a c t u a l s a m p l e s w i t h t h e h i g h e s t S i l i c a c o n t e n t , w i t h i n a n a l y t i c a l e r r o r ( n = 7 , 7 0 + / - 0 . 5 w t . % S i 0 2 ) . W h i l e s o m e o f t h e h i g h - s i l i c a s a m p l e s a p p e a r m i n g l e d , t h e r e i s e v i d e n c e t h a t t h e y a r e c l o s e t o t h e b u l k c o m p o s i t i o n o f t h e h i g h - S i l i c a m a g m a . F o r e x a m p l e , t h e a v e r a g e g l a s s c o m p o s i t i o n o f t h e t h r e e m o s t s i l i c i c s a m p l e s a n a l y z e d b y m i c r o p r o b e i s 7 1 . 5 + / - 2 . 2 w t . % S i 0 2 ( n = 2 7 a n a l y s e s ) , d e m o n s t r a t i n g t h e p a u c i t y o f l o w - s i l i c a g l a s s c o m p o s i t i o n s r e p r e s e n t e d i n t h e s a m p l e s . T h e r e f o r e t h e 7 0 . 7 a n d 7 0 . 6 w t . % S i 0 2 v a l u e s o f E M ] a n d E M 3 a r e c o n s i s t e n t w i t h t h e e x p e c t e d v a l u e 2 7 0 w t . % S i 0 2 . P V A r e s u l t s S h o w a n o v e r a l l m i x i n g t r e n d i n t h e P a p a g a y o s a m p l e s b e t w e e n E M 2 a n d E M 1 + E M 3 ( t r e n d “ a ” i n F i g u r e 4 . 2 3 ) , i . e . m i x i n g b e t w e e n t h e l o w - s i l i c a e n d m e m b e r ( E M 2 ) a n d h i g h - s i l i c a c o m p o s i t i o n s b e t w e e n E M 1 a n d E M 3 . A S a r e s u l t t h e t h r e e e n d m e m b e r s m u s t d e fi n e a n a r r a y o f m i x i n g l i n e s o n t h e t e r n a r y d i a g r a m i n F i g u r e 4 . 2 4 . M i x i n g b e t w e e n E M 2 a n d E M 1 + E M 3 c l e a r l y e x p l a i n s t h e m a j o r e l e m e n t v a r i a t i o n a m o n g t h e s a m p l e s ( F i g u r e 4 . 4 ) . 1 3 0 H o w e v e r , i t i s l e s s l i k e l y t h a t t h e t r e n d b e t w e e n t h e E M ] a n d E M 3 i n t h e h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( t r e n d “ b ” i n F i g u r e 4 . 2 3 ) r e p r e s e n t s m i x i n g , a l t h o u g h m i x i n g o f t w o h i g h - S i l i c a m a g m a s c a n n o t b e r u l e d o u t ( s e e s e c t i o n 4 . 9 . 5 ) . T h e m a j o r e l e m e n t c o m p o s i t i o n s o f E M 1 a n d E M 3 a r e n e a r l y i d e n t i c a l ; t h e o n l y m a j o r o x i d e t h a t v a r i e s b y s i g n i fi c a n t l y m o r e t h a n 0 . 5 w t % i s N a z O , w h i c h h a s a l o w c o e f fi c i e n t o f d e t e r m i n a t i o n ( C D ) i n t h e t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n . T h e d i f f e r e n c e s a m o n g t h e h i g h - S i l i c a s a m p l e s a r e m a i n l y i n t h e R E E S , a n d t h i s e x p l a i n s t h e i m p r o v e d C D s f o r t h e R E E S i n a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n r a t h e r t h a n a t w o e n d m e m b e r s o l u t i o n ( T a b l e 4 . 2 ) . O t h e r t r a c e e l e m e n t s ( T E ) , s u c h a s H f , e x h i b i t s o m e v a r i a t i o n i n t h e h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( F i g u r e 4 . 5 ) , b u t t o a s m a l l e r d e g r e e t h a n t h e R E E S . I t i s p o s s i b l e t h a t t h e s e d i f f e r e n c e s i n t h e h i g h s i l i c a m a g m a a r e d u e t o c r y s t a l f r a c t i o n a t i o n o r c h e m i c a l z o n i n g w i t h i n t h e h i g h - s i l i c a m a g m a c h a m b e r . H o w e v e r , a S i m p l e r a n d m o r e p r o b a b l e e x p l a n a t i o n i s t h a t t h i s v a r i a t i o n i s t h e r e s u l t o f d i f f e r e n c e s i n t h e c r y s t a l c o n t e n t a m o n g p u m i c e f r a g m e n t s a n d o n e o r m o r e h o s t - p h a s e s c o n t r o l ( s ) t h e b u l k r o c k c o m p o s i t i o n f o r R E E S ( a n d s e l e c t T E ) i n t h e h i g h - s i l i c a s a m p l e s . T h e r e a r e s e v e r a l l i k e l y h o s t s f o r R E E S a n d o t h e r t r a c e e l e m e n t s b a s e d o n m i n e r a l o g y o f t h e P a p a g a y o s a m p l e s . F i r s t , a l l R E E S a r e c o m p a t i b l e i n a p a t i t e ( e . g . L a r s e n , 1 9 7 9 ; M a h o o d a n d S t i m a c , 1 9 9 0 ) . R e c e n t e x p e r i m e n t s b y P r o w a t k e a n d K l e m m e ( 2 0 0 6 ) s h o w e d t h a t a p a t i t e / l i q u i d p a r t i t i o n c o e f f i c i e n t s ( B a p / 1 , 3 ) f o r R E E S i n c r e a s e b y a n o r d e r o f m a g n i t u d e w i t h d e g r e e o f p o l y m e r i z a t i o n i n a s y n t h e t i c m e l t . U s i n g a b u l k c o m p o s i t i o n S i m i l a r t o a n a t u r a l a n d e s i t e , t h e a u t h o r s r e p o r t D a p , q , - q v a l u e s f o r R E E S t h a t r a n g e f r o m 3 . 9 2 t o 1 6 . 1 ( P r o w a t k e a n d K l e m m e , 2 0 0 6 ) . P a r t i t i o n c o e f fi c i e n t s m i g h t t h e r e f o r e b e e v e n l a r g e r i n h i g h l y - 1 3 1 p o l y m e r i z e d r h y o l i t i c m e l t s . T h e r e f o r e S l i g h t v a r i a t i o n s i n a p a t i t e c o n c e n t r a t i o n s i n t h e S i l i c i c m a g m a w o u l d r e s u l t i n l a r g e v a r i a t i o n s i n R E E c o n c e n t r a t i o n s . P y r o x e n e p h e n o c r y s t s a r e a n o t h e r p o s s i b l e h o s t p h a s e f o r R E E S . U s i n g I N A A o n m i n e r a l s e p a r a t e s f r o m a v a r i e t y o f h i g h - s i l i c a r h y o l i t e s , b o t h M a h o o d a n d H i l d r e t h ( 1 9 8 3 ) a n d S t r e c k a n d G r u n d e r ( 1 9 9 7 ) f o u n d r e l a t i v e l y l a r g e p y r o x e n e / l i q u i d p a r t i t i o n c o e f f i c i e n t s f o r R E E S ( D p y x x h - q = 1 - 1 8 ) . T h e l a r g e D p y x m q v a l u e s f o r b u l k m i n e r a l s a m p l e s m a y b e p a r t l y e x p l a i n e d b y i n c l u s i o n s o f R E E - c o m p a t i b l e a c c e s s o r y p h a s e s l i k e z i r c o n ( S i s s o n , 1 9 9 1 ) . A n a l y z i n g s a m p l e s f r o m t h e s a m e u n i t s a s M a h o o d a n d H i l d r e t h ( 1 9 8 3 ) w i t h a n i o n m i c r o p r o b e , S i s s o n ( 1 9 9 1 ) f o u n d s m a l l e r p a r t i t i o n c o e f fi c i e n t v a l u e s f o r R E E S i n O P X a n d C P X ( D p y w q < 1 - 7 ) . N o n e t h e l e s s , t h e p r e f e r e n t i a l p a r t i t i o n i n g o f R E E S i n p y r o x e n e s w i t h o r w i t h o u t a c c e s s o r y i n c l u s i o n s c a n e x p l a i n v a r i a t i o n a m o n g t h e m o s t s i l i c a - r i c h P a p a g a y o s a m p l e s . L i k e w i s e , d i f f e r e n c e s i n t h e d i s t r i b u t i o n o f o x i d e s c a n e x p l a i n o t h e r t r a c e e l e m e n t v a r i a t i o n a m o n g t h e h i g h - s i l i c a s a m p l e s . I n h i g h - S i l i c a m a g m a s , T h , U , H f , N b , T a , a n d e v e n Z r a r e a l l c o m p a t i b l e o r h i g h l y c o m p a t i b l e i n i l m e n i t e a n d T h , H f , T a a r e c o m p a t i b l e i n t i t a n o m a g n e t i t e ( M a h o o d a n d H i l d r e t h , 1 9 8 3 ; N a s h a n d C r e c r a f t , 1 9 8 5 ; E w a r t a n d G r i f fi n , 1 9 9 4 ; S t i m a c a n d H i c k m o t t , 1 9 9 4 ) . I t i s p o s s i b l e t h a t u n d e t e c t e d z i r c o n g r a i n s a l s o c o n t r i b u t e t o b o t h R E E a n d o t h e r T E v a r i a t i o n , o c c u r r i n g e i t h e r a s m i c r o c r y s t a l l i n e o r c r y p t o c r y s t a l l i n e p h e n o c r y s t s o r i n c l u s i o n s . H o w e v e r , Z r v a r i a t i o n a m o n g t h e h i g h - s i l i c a s a m p l e s i s n o t p r o p o r t i o n a l t o t h e v a r i a t i o n i n o t h e r T E . T h e r a n g e o f Z r c o n c e n t r a t i o n i n t h e h i g h s i l i c a s a m p l e s ( n = 1 9 ) i s 2 4 0 - 3 0 3 p p m w i t h a n a v e r a g e o f 2 7 5 + / — 1 9 p p m . T h e r e f o r e , i t a p p e a r s t h a t d i f f e r e n c e s i n t h e a b u n d a n c e o f a p a t i t e a n d / o r 1 3 2 p y r o x e n e a r e t h e m o s t l i k e l y e x p l a n a t i o n f o r t h e v a r i a t i o n a m o n g t h e s a m p l e s i f t h e v a r i a t i o n i s d u e t o v a r i a b l e d e g r e e s o f c r y s t a l l i n i t y . B y i d e n t i f y i n g t h e e n d m e m b e r s n e e d e d t o d e s c r i b e v a r i a t i o n a m o n g t h e h i g h - s i l i c a s a m p l e s , P V A a l s o i m p r o v e s t h e r e s u l t s o f o t h e r t e s t s f o r m i x i n g i n t w o w a y s . F i r s t , P V A u s e s a l l a v a i l a b l e d a t a t o c o n s t r a i n e n d m e m b e r c o m p o s i t i o n s , r a t h e r t h a n d i s c r e t e s e t s o f e l e m e n t r a t i o s . P l o t s o f a n y t w o e l e m e n t r a t i o s S h o u l d y i e l d a h y p e r b o l i c c u r v e f o r s a m p l e s t h a t r e s u l t f r o m m a g m a m i x i n g a n d a l l e l e m e n t s S h o u l d c o n f o r m t o s u c h m i x i n g c u r v e s i f t h e d a t a s e t i s i n t e r n a l l y c o n s i s t e n t ( L a n g m u i r e t a l . , 1 9 7 8 ) . A s e c o n d t e s t f o r m a g m a s m i x i n g i s t o t h e n p l o t o n e o f t h e o r i g i n a l r a t i o s a g a i n s t t h e r a t i o o f t h e d e n o m i n a t o r s . T h e m i x e d s a m p l e s s h o u l d t h e n f a l l a l o n g a s t r a i g h t l i n e o n t h e c o m p a n i o n p l o t . H o w e v e r , f o r v a r i o u s r e a s o n s , p l o t s o f s o m e e l e m e n t r a t i o s i n n a t u r a l s a m p l e s e t s o f t e n “ S h o w ” m i x i n g b e t t e r t h a n o t h e r s . T h i s b i a s e s t h e t e s t s t o w a r d s e v e r a l e l e m e n t s o r r a t i o s . P V A , o n t h e o t h e r h a n d , w e i g h t s a l l v a r i a b l e s e q u a l l y . S e c o n d l y , P V A h e l p s i d e n t i f y s u b t l e v a r i a t i o n s t h a t m a y o b s c u r e t h e r e s u l t s o f m i x i n g t e s t s u s i n g p l o t s o f e l e m e n t r a t i o s . F o r e x a m p l e , F i g u r e 4 . 2 5 S h o w s p l o t s o f S r / Z r v s . H f / Y b a n d B a / L a v s . S m / U . S a m p l e s d o n o t p l o t a l o n g a S i n g l e c u r v i l i n e a r t r e n d i n e i t h e r d i a g r a m ( F i g u r e 4 . 2 5 a a n d 2 5 c ) . T h e y d o , h o w e v e r , p l o t b e t w e e n o r a l o n g m i x i n g c u r v e s d e fi n e d b y t h e m i x i n g b e t w e e n E M ] a n d E M 2 a n d E M 2 a n d E M 3 . P o i n t s a l o n g t h e c u r v e s r e p r e s e n t m i x i n g b e t w e e n e n d m e m b e r s i n 2 0 % i n c r e m e n t s . S a m m e s a l s o p l o t a l o n g s t r a i g h t l i n e s w i t h n a r r o w d i s t r i b u t i o n s i n t h e i r c o m p a n i o n p l o t s ( F i g u r e s 4 . 2 5 b a n d 4 . 2 5 d ) c o n fi r m i n g t h e m i x i n g r e l a t i o n s h i p . 1 3 3 Z r / Y b S m / U F i g u r e 4 . 2 5 . D i a g r a m s o f m i x i n g t e s t s u s i n g t r a c e e l e m e n t r a t i o s a . S r / Z r v s . H f / Y b a n d c . B a / L a v s . S m / U a fi e r L a n g m u i r e t a l . ( 1 9 7 8 ) . A s i n F i g u r e 4 . 2 2 , s t a r s r e p r e s e n t P V A e n d m e m b e r s . S o l i d l i n e s r e p r e s e n t m i x i n g c u r v e s b e t w e e n e n d m e m b e r s i n 2 0 % i n c r e m e n t s . N o t e t h a t v a r i a t i o n t o w a r d t h e E M 1 / E M 3 e n d s o f t h e c u r v e s c a u s e s t h e s a m p l e s t o p l o t b e t w e e n o r a l o n g o n e o f t h e t w o c u r v e s , r a t h e r t h a n a l o n g o n e t i g h t c u r v e . C o m p a n i o n p l o t s u s i n g r a t i o s o f d e n o m i n a t o r s o n t h e v e r t i c a l a x i s a r e s h o w n i n b . Z r / Y b v s . H f / Y b a n d d . L a / U v s . S m / U . S a m p l e s p l o t a l o n g o v e r l a p p i n g s t r a i g h t l i n e s , a s e x p e c t e d i n a m i x i n g s y s t e m . 1 3 4 4 . 9 . 4 G e n e r a t i o n o f t h e P a p a g a y o T u f f b y M a g m a M i x i n g T h e P a p a g a y o t u f f r e s u l t e d f r o m m i n g l i n g a n d e r u p t i o n o f a n d e s i t i c a n d r h y o l i t i c m a g m a s . P V A r e s u l t s c o n fi r m t h e a p p r o x i m a t e c o m p o s i t i o n o f t h e t w o g e n e r a l e n d m e m b e r s p r e d i c t e d b y b u l k r o c k a n d g l a s s c o m p o s i t i o n s . H o w e v e r , i t i s p o s s i b l e t h a t t h e r e a l l o w - S i l i c a e n d m e m b e r i s s l i g h t l y m o r e d e p l e t e d i n s i l i c a g i v e n t h e b a n d i n g a n d b i m o d a l g l a s s c o m p o s i t i o n o f t h e p u m i c e f r a g m e n t w i t h t h e l o w e s t s i l i c a c o n t e n t . P r i o r t o m i n g l i n g , t h e l o w - S i l i c a m a g m a w a s a p p r o x i m a t e l y 1 0 2 5 - 1 0 5 0 ° C a n d c r y s t a l l i z i n g p l a g i o c l a s e , C P X , O P X , a n d t i t a n o m a g n e t i t e . T h e b i m o d a l d i s t r i b u t i o n o f p l a g i o c l a s e , O P X a n d t i t a n o m a g n e t i t e c o m p o s i t i o n s i n t h e s a m p l e s s u p p o r t s t h e i n t e r p r e t a t i o n o f a u n i q u e p h e n o c r y s t a s s e m b l a g e i n e a c h o f t h e m a g m a s . A l t h o u g h t h e p o p u l a t i o n f o r C P X g r a i n s i n t h e s a m p l e s i s t h e s m a l l e s t o f a l l t h e p h a s e s a n a l y z e d b y e l e c t r o n m i c r o p r o b e , t h e r e a r e n o s i g n i fi c a n t c o m p o s i t i o n a l g a p s a m o n g t h e g r a i n s . I t i s l i k e l y C P X w a s o n l y c r y s t a l l i z i n g f r o m t h e m o r e C a - r i c h , l o w - s i l i c a m a g m a . I n f a c t , E M 2 i s C P X - a n d O P X - n o r m a t i v e , w h i l e E M 1 a n d E M 3 h a v e o n l y a C a - p o o r ( O P X ) p y r o x e n e i n t h e i r r e s p e c t i v e C I P W n o r m s . B a s e d o n m i n e r a l t h e r m o m e t r y , t h e h i g h - s i l i c a m a g m a h a d a p r e - m i n g l i n g t e m p e r a t u r e o f a p p r o x i m a t e l y 8 2 5 - 8 4 0 ° C a n d c o n t a i n e d p h e n o c r y s t s o f p l a g i o c l a s e , l o w - M g # O P X , l o w - M g O t i t a n o m a g n e t i t e , a n d i l m e n i t e . A l t h o u g h m o r e d e fi n i t i v e i s o t o p i c a n d t r a c e e l e m e n t t e s t s a r e n e c e s s a r y t o e s t a b l i s h s o u r c e , i t c a n b e a r g u e d t h a t t h e h i g h - S i l i c a m a g m a w a s g e n e r a t e d b y c r y s t a l f r a c t i o n a t i o n o r p a r t i a l m e l t i n g o f a n E M 2 - l i k e s o u r c e . T h e b u l k c h e m i c a l d i f f e r e n c e s b e t w e e n t h e l o w - s i l i c a a n d h i g h - S i l i c a e n d m e m b e r s c a n b e e x p l a i n e d b y f r a c t i o n a t i o n o r p a r t i a l m e l t i n g o f a b u l k a s s e m b l a g e o f p l a g i o c l a s e , p y r o x e n e , t i t a n o m a g n e t i t e , a n d a p a t i t e . G i v e n t h e m o d e r a t e c o m p a t i b i l i t y o f 1 3 5 1 7 P a r t i a l m e l t o f m a n t l e \ l m 5 . E r u p t i o n p r o d u c e s “ . . . . . . g , q u e n c h e d m i n g l e d ' p u m i c e f r a g m e n t s . 4 . H i g h - s i l i c a E M 1 / E M 3 E 2 . F r a c t i o n a l m a g m a r i s e s a n d i n t e r s e c t s ‘ " 2 c r y s t a l l i z a t i o n , p a r t i a l E M 2 m a g m a . m e l t i n g o r l i q u i d e x t r a c t i o n p r o d u c e s l o w - s i l i c a E M 2 3 . S m a l l e r d e g r e e s . 3 3 3 3 — f . m a g m a . o f p a r t i a l m e l t i n g o r / l i q u i d e x t r a c t i o n 1 ’ . p r o d u c e s m o r e 1 . M a g m a b a t c h e s e v o l v e d E M 1 / E M 3 p r o d u c e d b y p a r t i a l m a g m a . . m e l t i n g o f t h e m a n t l e 3 a r e e m p l a c e d i n c r u s t ‘ . i a n d p a r t i a l l y o r C R U S T ” c o m p l e t e l y c r y s t a l l i z e . l ” _ _ . . . . . _ . . _ . . . 3 3 3 - _ . . 1 ‘ 1 . 3 . 3 3 - 3 - - - . . . 3 3 M A N T L E 1 * F i g u r e 4 . 2 6 . M o d e l f o r t h e g e n e r a t i o n o f m i n g l e d p u m i c e s a m p l e s o f t h e P a p a g a y o T u f f . ( S e e t e x t f o r f u r t h e r e x p l a n a t i o n . ) 1 3 6 t h e R E E S i n t h e c r y s t a l l i n e a s s e m b l a g e , t h e h i g h - s i l i c a m a g m a w o u l d b e s l i g h t l y e n r i c h e d i n R E E S , y e t h a v e a s i m i l a r R E E p a t t e r n ( F i g u r e 4 . 6 ) . F r a c t i o n a t i o n o r n o n - m o d a l m e l t i n g o f p l a g i o c l a s e - r i c h s o u r c e w o u l d p r o d u c e a m o d e s t , b u t m a r k e d E u r o p i u m a n o m a l y i n t h e r e s u l t i n g m a g m a ( F i g u r e 4 . 7 ) . A m o d e l f o r t h e p e t r o g e n e s i s o f t h e P a p a g a y o t u f f i s g i v e n s c h e m a t i c a l l y i n F i g u r e 4 . 2 6 . I n t h i s m o d e l , a c a l c - a l k a l i n e b a s a l t p r o d u c e d b y p a r t i a l m e l t i n g o f t h e m a n t l e i s e m p l a c e d i n t h e c r u s t , w h e r e i t s t a l l s a n d e i t h e r c o m p l e t e l y o r n e a r l y c o m p l e t e l y c r y s t a l l i z e s . T h e l o w e r c r u s t , h o w e v e r , i s k e p t r e l a t i v e l y h o t b y c o n t i n u o u s e m p l a c e m e n t o f n e w m a n t l e m e l t s . F o l l o w i n g t h e m o d e l s p r o p o s e d b y w o r k e r s i n o t h e r a r c s ( T a m u r a a n d T a t s u m i , 2 0 0 2 ; L e a t e t a l . , 2 0 0 3 ; S m i t h e t a l . , 2 0 0 3 ) a n d V o g e l e t a l . ( 2 0 0 4 , 2 0 0 6 ) f o r t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r c , a n e v o l v e d m e l t o f E M 2 - l i k e c o m p o s i t i o n ( a n d e s i t i c ) i s t h e n p r o d u c e d b y f r a c t i o n a l c r y s t a l l i z a t i o n o f a p a r e n t b a s a l t i c m a g m a . ( S e e C h a p t e r 6 f o r a d e t a i l e d d i s c u s s i o n o f t h e g e n e r a l m o d e l f o r t h e o r i g i n o f h i g h - S i l i c a m a g m a s i n c e n t r a l a n d n o r t h e r n C o s t a R i c a . ) T h i s m e l t o f E M 2 c o m p o s i t i o n i s s t o r e d i n a S h a l l o w m a g m a c h a m b e r , S h o w n i n t h e u p p e r p o r t i o n o f F i g u r e 4 . 2 6 . A s e c o n d , m o r e - e v o l v e d m a g m a b a t c h o f E M 1 / E M 3 ( i . e . r h y o l i t i c ) c o m p o s i t i o n i s e x t r a c t e d f r o m t h e s a m e ( o r a n o t h e r ) s o l i d i f y i n g m a g m a / p l u t o n a t d e p t h ( e . g . B a c h m a n n a n d B e r g a n t z , 2 0 0 4 ; E i c h e l b e r g e r e t a l . , 2 0 0 6 ) a n d a s c e n d s t h r o u g h t h e c r u s t , m i n g l e s w i t h t h e e v o l v e d m a g m a , a n d i s fi n a l l y e r u p t e d a s t h e P a p a g a y o t u f f . N o t e t h a t i n t h i s m o d e l t h e i n t r u s i o n o f t h e h i g h - S i l i c a m a g m a i n t o t h e l o w - s i l i c a m a g m a i s a m a t t e r o f c h o i c e . I t i s n o t p o s s i b l e t o d e fi n i t i v e l y t e l l i f t h e h i g h - S i l i c a m a g m a w a s i n j e c t e d i n t o t h e l o w - s i l i c a m a g m a ; i t i s e q u a l l y p o s s i b l e t h a t t h e l o w - s i l i c a m a g m a c o u l d r i s e b u o y a n t l y a n d i n t e r s e c t s h a l l o w l y - s t o r e d h i g h - S i l i c a m a g m a . I n f a c t , 1 3 7 t h e l o n g - s t a n d i n g p a r a d i g m f o r e r u p t i o n s t r i g g e r e d b y m a g m a m i x i n g h a s r e l i e d o n t h e i n j e c t i o n o f m a fi c m a g m a i n t o a m o r e s i l i c i c o r z o n e d m a g m a c h a m b e r ( S p a r k s e t a l . , 1 9 7 7 ) . H o w e v e r , W i e b e ( 1 9 8 7 ) d e m o n s t r a t e d s i l i c i c m a g m a r e p l e n i s h m e n t i n t o a m a fi c c h a m b e r i n t h e N e w a r k I s l a n d l a y e r e d i n t r u s i o n a n d s u g g e s t e d t h a t t h i s s c e n a r i o p r o v i d e s a m o r e e f fi c i e n t m e a n s o f e n e r g y t r a n s f e r t o t h e S i l i c i c m a g m a d u e t o e x t e n s i v e m i n g l i n g c a u s e d b y t h e d e n s i t y c o n t r a s t a t t h e b a s e o f t h e c h a m b e r . T h e m o r e b u o y a n t s i l i c i c m a g m a s t a r t s a t t h e b o t t o m , r a t h e r t h a n t h e t o p o f t h e c h a m b e r . E i c h e l b e r g e r e t a l . ( 2 0 0 0 ) e l a b o r a t e d o n t h i s m o d e l , s u g g e s t i n g t h a t m a n y e x p l o s i v e e r u p t i o n s r e s u l t f r o m r h y o l i t i c m a g m a i n t r u d i n g s t o r e d a n d e s i t i c m a g m a . T h e h i g h - S i l i c a m a g m a r i s e s t h r o u g h t h e r e s i d e n t a n d e s i t e b u o y a n t l y , v e s i c u l a t e s v i o l e n t l y , a n d fi n a l l y t r i g g e r s t h e e r u p t i o n o f r h y o l i t e - o v e r - a n d e s i t e p y r o c l a s t i c p r o d u c t s . R e g a r d l e s s o f t h e t r i g g e r i n g m e c h a n i s m , i t a p p e a r s t h a t m o r e h o m o g e n e o u s S i l i c i c m a g m a w a s e r u p t e d f r o m t h e m a g m a c h a m b e r fi r s t . F i g u r e 4 . 2 7 S h o w s t h r e e c h e m i c a l v a r i a b l e s t h a t c a n b e r e g a r d e d a s i n d i c i e s o f f r a c t i o n a t i o n ( i . e . h o w e v o l v e d a p a r t i c u l a r s a m p l e i s ) p l o t t e d a g a i n s t s t r a t i g r a p h i c p o s i t i o n o f e a c h s a m p l e i n t h e m a i n P a p a g a y o o u t c r o p . T h e d a s h e d v e r t i c a l l i n e s i n F i g u r e 4 . 2 7 s e p a r a t e t h e h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( r e d s q u a r e s i n F i g u r e s 2 3 a n d 2 4 ) f r o m a l l o t h e r s a m p l e s . N o t i c e t h a t s a m p l e s a t t h e b a s e o f t h e s e c t i o n a r e a m o n g t h e m o s t s i l i c i c . A l t h o u g h t h e s a m p l e S i z e f r o m t h e b a s e o f t h e s e c t i o n i s s m a l l e r , t h e r e a r e n o c h e m i c a l l y i n t e r m e d i a t e o r l o w - s i l i c a s a m p l e s u n t i l u p w a r d o f 1 0 i n i n t o t h e s e c t i o n . A t t h i s p o i n t , c h e m i c a l l y i n t e r m e d i a t e s a m p l e s a p p e a r , f o l l o w e d b y a c o n t i n u u m o f l o w - s i l i c a t h r o u g h h i g h - S i l i c a s a m p l e s a t t h e t o p o f t h e s e c t i o n . T h i s p a t t e r n i s c o n s i s t e n t w i t h e x p u l s i o n o f m o r e p r i s t i n e s i l i c i c m a g m a t h a t r e s i d e d a t t h e t o p o f t h e m a g m a c h a m b e r i m m e d i a t e l y p r i o r t o t h e e r u p t i o n ( o r a s c e n d e d 1 3 8 0 5 0 2 1 1 5 ~ - 4 . c 3 4 1 " 3 1 J _ . , " ( r ' 5 : 3 i : ' 2 2 1 1 O T — - > a 4 T « . b ' 7 ‘ ) 7 < ( 0 . : 9 3 3 E L l 1 3 9 , — _ y . . . p — l ( \ { L 4 b e ] L 1 : ' 3 3 - 4 . 1 1 . . . - I 7 i l o N l O ‘ — C l 1 L D m r 1 1 1 l l m I l a O I _ l 6 0 6 5 7 0 0 . 6 0 . 0 . 8 0 . 9 1 . 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 S i o 2 n o , S r [ - b [ 3 L i D . u m i l L 1 1 “ . 2 ( w ) u o i r o e s 1 0 e s e q e r q e r q fi i e H h " ) 0 F i g u r e 4 . 2 7 . P l o t s o f w h o l e r o c k a . w t . % S i O z , b . w t . % T i 0 2 , a n d c . S r ( p p m ) v e r s u s s t r a t i g r a p h i c p o s i t i o n o f s a m p l e i n t h e m a i n P a p a g a y o o u t c r o p . S y m b o l s a r e a s i n F i g u r e s 4 . 4 a n d 4 . 5 . D a s h e d v e r t i c a l l i n e s d i v i d e h i g h - S i l i c a s a m p l e s ( r e d s q u a r e s i n F i g u r e s 4 . 2 3 a n d 4 . 2 4 ) f r o m t h e o t h e r s a m p l e s . T h e r e l a t i v e p o s i t i o n s o f t h e A g u a c a l i e n t e s a m p l e s ( o p e n c i r c l e s ) a r e u n k n o w n , a l t h o u g h i t i s i n f e r r e d t h a t t h e y a r e f r o m t h e m i d d l e o r u p p e r p a r t o f t h e t u f f ( s e e t e x t f o r d i s c u s s i o n ) . b u o y a n t l y t h r o u g h t h e l o w - s i l i c a m a g m a u p o n m i x i n g ) a t t h e s t a r t o f t h e e r u p t i o n . A s t h e e r u p t i o n c o n t i n u e d , m i n g l i n g w i t h p r o g r e s s i v e l y l a r g e r v o l u m e s o f l o w - S i l i c a m a g m a o c c u r r e d , p r o d u c i n g t h e c o n t i n u u m o f p u m i c e c o m p o s i t i o n s a t t h e t o p o f t h e i g n i m b r i t e ( F i g u r e 4 . 2 7 ) . T h e r e l a t i v e p o s i t i o n s o f s a m p l e s f r o m t h e A g u a c a l i e n t e o u t c r o p a r e u n k n o w n . H o w e v e r , t h e A g u a c a l i e n t e s a m p l e s i n c l u d e b o t h s i l i c i c a n d i n t e r m e d i a t e c o m p o s i t i o n s ( F i g u r e 4 . 2 7 ) a n d i t i s i n f e r r e d t h a t t h e y a r e s a m p l e s f r o m t h e m i d d l e o r u p p e r p o r t i o n o f t h e fl o w . T h i s i n f e r e n c e i s c o n s i s t e n t w i t h fi e l d o b s e r v a t i o n s , a s t h e r e a r e n o e x p o s u r e s o f s e d i m e n t a r y s e q u e n c e s i n t h e A g u a c a l i e n t e a r e a l i k e t h o s e e x p o s e d b e n e a t h t h e t u f f a t t h e P a p a g a y o o u t c r o p . 4 . 9 . 5 P o s s i b l e O r i g i n o f T h r e e A n o m a l o u s S a m p l e s T h e r e a r e t w o p o s s i b l e o r i g i n s f o r t h e t h r e e s a m p l e s t h a t d o n o t f o l l o w m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t b u l k - r o c k t r e n d s i n F i g u r e s 4 . 4 a n d 4 . 5 ( 0 1 0 6 2 8 - 3 c , 0 1 0 6 2 8 - 3 e , a n d 0 4 0 7 0 5 - 4 d ) . T h e fi r s t p o s s i b i l i t y i s t h a t t h e s a m p l e s a r e w e a t h e r e d a n d t h u s d o n o t r e p r e s e n t p r i m a r y m a g m a c o m p o s i t i o n s . T h e s e c o n d p o s s i b i l i t y i s t h a t t h e s a m p l e s a r e g e n e t i c a l l y r e l a t e d t o t h e P a p a g a y o s a m p l e s a n d t h e s m a l l n u m b e r o f s a m p l e s i s d u e t o e i t h e r l o w f r e q u e n c y o f o c c u r r e n c e o r t o s a m p l i n g b i a s . T h e w e a t h e r i n g p o s s i b i l i t y i s c o n s i d e r e d fi r s t . A l l t h r e e s a m p l e s m e t t h e c r i t e r i a f o r i n c l u s i o n b y w e a t h e r i n g i n d e x ( i . e . > 4 0 o n t h e d i m e n s i o n l e s s s c a l e o f P a r k e r , 1 9 7 0 ) a l t h o u g h s a m p l e s 0 1 0 6 2 8 - 3 e a n d 0 4 0 7 0 5 - 4 d h a d l o w e r v a l u e s ( 4 7 a n d 4 1 r e s p e c t i v e l y ) t h a n t h e a v e r a g e f o r o t h e r 3 4 P a p a g a y o s a m p l e s ( 5 5 ) . T h i n s e c t i o n s w e r e n o t a v a i l a b l e f o r 0 1 0 6 2 8 - 3 e a n d 0 4 0 7 0 5 - 4 d , b u t a n e x a m i n a t i o n 1 4 0 o f s a m p l e 0 1 0 6 2 8 - 3 c r e v e a l e d S p a r s e p a t c h y c l a y a l t e r a t i o n o f t h e m a t r i x g l a s s . H o w e v e r , m i n o r g l a s s a l t e r a t i o n w a s a l s o p r e s e n t i n t h i n s e c t i o n s o f o t h e r P a p a g a y o s a m p l e s . T h e r e l a t i v e l y d e p l e t e d R E E S i n F i g u r e 4 . 6 a r e b r o a d l y S i m i l a r R E E d e p l e t i o n s r e p o r t e d b y P a t i n o e t a l . ( 2 0 0 3 ) f o r s h e l l s o f s p h e r o i d a l l y w e a t h e r e d b a s a l t s a n d a n d e s i t e s f r o m H a w a i i a n d G u a t e m a l a , b u t t h e p a t t e r n s l a c k c h a r a c t e r i s t i c c e r i u m ( C e ) a n o m a l i e s r e p o r t e d b y t h e a u t h o r s . T h e r e f o r e , t h e r e i s n o c l e a r e v i d e n c e t h a t w e a t h e r i n g h a s a l t e r e d t h e c o m p o s i t i o n o f t h e s e s a m p l e s r e l a t i v e t o o t h e r s a m p l e s f r o m t h e s a m e o u t c r o p s . A l t h o u g h t h e l i m i t e d s a m p l e p o p u l a t i o n m a k e s i t i m p o s s i b l e t o s t r i c t l y t e s t t h e s e c o n d h y p o t h e s i s , P V A p r o v i d e s t h e m e a n s f o r s e v e r a l i n t e r e s t i n g i n t e r p r e t a t i o n s . P V A w a s p e r f o r m e d o n a l l 3 6 P a p a g a y o s a m p l e s u s i n g t h e s a m e 1 0 m a j o r e l e m e n t s a n d 2 5 t r a c e e l e m e n t s f r o m b u l k - r o c k a n a l y s e s . R e s u l t s a r e p r e s e n t e d i n T a b l e s 4 . 4 a n d 4 . 5 a n d F i g u r e s 4 . 2 8 a n d 4 . 2 9 . A t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n d e s c r i b e s ~ 9 8 % o f t h e v a r i a t i o n a m o n g t h e s a m p l e s , a l t h o u g h N a a n d E u h a v e v e r y l o w C D s i n t h i s m o d e l ( 0 . 1 3 a n d 0 . 0 7 , r e s p e c t i v e l y ; T a b l e 4 . 4 ) . T h i s i s a w e a k n e s s o f a t h r e e e n d m e m b e r m o d e l , a s t h e C D S f o r t h e s e e l e m e n t s i m p r o v e d r a m a t i c a l l y ( 0 . 8 6 a n d 0 . 8 4 f o r N a a n d E u , r e s p e c t i v e l y ) i n a f o u r e n d m e m b e r s o l u t i o n . H o w e v e r , a f o u r e n d m e m b e r s o l u t i o n i s n o t n e c e s s a r y t o d e s c r i b e m o s t o f t h e v a r i a t i o n a m o n g t h e s a m p l e s , n o r i s i t g e o l o g i c a l l y r e a s o n a b l e ; o n e o f t h e e n d m e m b e r s i d e n t i fi e d i n t h e f o u r e n d m e m b e r s o l u t i o n h a s z e r o v a l u e s f o r s e v e n e l e m e n t s . C o m p a r e d t o t h e t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n f o r t h e 3 3 “ m a i n ” P a p a g a y o s a m p l e s ( T a b l e 4 . 3 ) , t h e l o w - S i l i c a e n d m e m b e r ( E M 2 ) i s m o r e d e p l e t e d ( 5 3 . 1 v s . 5 7 . 1 w t . % S i 0 2 ) a n d t h e h i g h - s i l i c a e n d m e m b e r s , E M 1 a n d E M 3 , S h o w a l a r g e r d i f f e r e n c e o f ~ 3 . 5 w t . % S i 0 2 ( T a b l e 4 . 5 ) . T h e t h r e e a n o m a l o u s s a m p l e s p l o t a w a y f r o m t h e m a i n m i x i n g t r e n d f o r m e d b y t h e o t h e r P a p a g a y o s a m p l e s i n E M x - E M y s p a c e ( F i g u r e 4 . 2 8 ) . U s i n g t h e s a m e 1 4 1 T a b l e 4 . 4 . C o e f fi c i e n t s o f d e t e r m i n a t i o n ( C D ) f o r e a c h a n a l y t e i n a t w o , t h r e e a n d f o u r e n d m e m b e r P V A s o l u t i o n f o r a l l o f t h e P a p a g a y o s a m p l e s ( n = 3 6 , i n c l u d i n g t h r e e a n o m a l o u s s a m p l e s ) . S e e t e x t f o r e x p l a n a t i o n o f C D 5 . N o t i c e t h e l o w C D s f o r N a a n d E u i n a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n . N u m b e r o f E n d M e m b e r s N u m b e r o f E n d M e m b e r s 2 3 4 2 3 4 S i 0 2 0 . 9 6 0 . 9 8 0 . 9 9 S m 0 . 1 8 0 . 6 7 0 . 9 1 T i 0 2 0 . 8 6 0 . 8 8 0 . 9 3 E u 0 . 0 5 0 . 0 7 0 . 8 4 A | 2 0 3 0 . 7 0 . 8 1 0 . 7 9 G d 0 . 1 0 . 6 8 0 . 8 8 F e 2 0 3 0 . 9 6 0 . 9 7 0 . 9 8 T b 0 . 1 6 0 . 6 8 0 . 8 8 M n O 0 . 3 9 0 . 6 1 0 . 6 4 Y 0 . 2 2 0 . 8 1 0 . 9 3 M 9 0 0 . 8 5 0 . 9 5 0 . 9 7 D y 0 . 1 3 0 . 7 5 0 . 8 9 C a O 0 . 9 1 0 . 9 6 0 . 9 8 H o 0 . 1 8 0 . 7 8 0 . 9 N a Z O 0 . 0 3 0 . 1 3 0 . 8 6 E r 0 . 2 7 0 . 8 2 0 . 9 3 K 2 0 0 . 8 9 0 . 9 3 0 . 9 5 Y b 0 . 3 9 0 . 8 6 0 . 9 5 P 2 0 5 0 . 8 4 0 . 9 2 0 . 9 3 L u 0 . 3 8 0 . 8 4 0 . 9 3 R b 0 . 7 0 . 8 5 0 . 9 1 V 0 . 8 9 0 . 9 0 . 9 1 S r 0 . 8 8 0 . 9 0 . 9 5 N b 0 . 9 2 0 . 9 4 0 . 9 6 Z r 0 . 9 2 0 . 9 3 0 . 9 5 H f 0 . 8 9 0 . 9 1 0 . 9 2 B a 0 . 7 8 0 . 9 0 . 9 4 T a 0 . 8 7 0 . 9 2 0 . 9 2 L a 0 . 7 0 . 8 1 0 . 9 5 P b 0 . 5 0 . 5 2 0 . 5 9 C e 0 . 8 2 0 . 9 0 . 9 3 T h 0 . 8 8 0 . 9 0 . 9 3 P r 0 . 5 1 0 . 7 9 0 . 9 5 U 0 . 8 2 0 . 8 2 0 . 8 7 N d 0 . 2 5 0 . 7 0 . 9 3 1 4 2 T a b l e 4 . 5 . C o m p o s i t i o n o f e n d m e m b e r s d e t e r m i n e d b y P V A f o r t h e t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n t h a t i n c o r p o r a t e s a l l 3 6 P a p a g a y o s a m p l e s . M a j o r e l e m e n t o x i d e s a r e l i s t e d i n w e i g h t p e r c e n t a n d t r a c e e l e m e n t s a r e i n p p m . 8 1 0 2 r i o 2 A | 2 0 3 F 6 2 0 3 M n O M g O C a O N 8 2 0 K 2 0 P 2 0 5 R b S r Z r B a L a C e P r N d 1 . 5 1 4 1 5 & 2 % 7 2 . 5 0 5 3 . 1 0 6 8 . 9 0 0 . 5 8 1 . 1 7 0 . 7 2 1 3 . 4 0 1 9 . 0 0 1 6 . 9 0 2 . 1 8 1 1 . 4 0 4 . 2 0 0 . 1 3 0 . 1 9 0 . 0 6 0 . 6 6 2 . 9 5 0 . 0 2 1 . 7 9 7 . 2 9 1 . 5 8 2 . 8 0 3 . 7 4 3 . 9 5 5 . 5 4 0 . 3 1 3 . 3 9 0 . 1 2 0 . 6 0 0 . 0 0 1 2 8 . 0 0 1 1 . 1 0 5 1 . 9 0 2 1 7 . 0 0 7 3 4 . 0 0 3 2 9 . 0 0 2 9 8 . 0 0 6 8 . 2 0 2 9 0 . 0 0 1 6 8 0 . 0 0 8 0 9 . 0 0 2 1 3 0 . 0 0 5 2 . 3 0 1 8 . 9 0 3 2 . 7 0 1 0 5 . 0 0 3 4 . 0 0 6 6 . 9 0 1 3 . 6 0 5 . 6 1 6 . 9 8 5 1 . 5 0 2 6 . 7 0 2 4 . 7 0 1 4 3 S m E u G d T b Y D y H o E r Y b L u V N b H f T a P b T h U E M 1 9 . 9 2 1 . 6 8 9 . 0 1 1 . 3 9 5 0 . 8 0 7 . 9 1 1 . 6 9 4 . 9 1 5 . 1 9 0 . 8 3 0 . 0 0 1 5 . 6 0 6 . 5 0 0 . 9 1 1 0 . 0 0 1 1 . 9 0 5 . 3 6 E M 2 5 . 6 4 1 . 8 9 5 . 5 1 0 . 7 9 2 3 . 7 0 4 . 3 1 0 . 8 5 2 . 2 1 1 . 9 3 0 . 3 0 1 9 0 . 0 0 2 . 1 4 1 . 8 2 0 . 0 2 1 . 8 6 2 . 9 0 0 . 6 3 E M 3 4 . 8 8 1 . 6 8 4 . 2 7 0 . 6 4 1 8 . 4 0 3 . 1 0 0 . 6 5 1 . 8 6 1 . 9 0 0 . 2 9 4 3 . 7 0 1 5 . 7 0 6 . 4 1 1 . 0 1 9 . 5 3 1 1 . 9 0 4 . 3 2 0 . 7 - 0 . 6 - ! " ‘ 7 ' 3 5 0 - 5 - " a . I I - - I i i - ” I I 0 . 4 - 1 1 . " . . . . 0 _ 3 _ E M 1 I I 0 . 2 - 0 . 1 - I I 0 — I I I I 0 . 8 - I 0 . 7 - 0 . 6 " I I " . . . . 0 . 5 _ m 1 ' - . _ a 0 . 4 - I 6 0 - 6 3 % 3 1 0 2 E M 2 I . 0 . 3 - I 6 3 - 6 6 % 6 1 0 2 ' 5 . b - g . 5 I r ” 3 ? : - 6 6 - 7 1 % S i o 2 . 0 . 9 0 . 8 - 0 . 7 — 0 . 6 — 0 . 5 — 0 - 4 - E M 3 0 . 3 — 0 . 2 - 0 . 1 — 0 _ I I I I I l l I I I I I I I I I I I I I I I I I . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 O . 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8 0 . 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8 . 9 o - _ s — F i g u r e 4 . 2 8 S c a t t e r p l o t S h o w i n g a l l P a p a g a y o s a m p l e s ( n = 3 6 , i n c l u d i n g t h r e e a n o m a l o u s s a m p l e s ) i n t e r m s o f r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f t h e t h r e e e n d m e m b e r s i d e n t i fi e d b y P V A . S a m p l e s a r e c o l o r - c o d e d b y a r b i t r a r y d i v i s i o n s i n S i l i c a c o n t e n t a s i n F i g u r e s 4 . 2 3 a n d 4 . 2 4 . B l u e s q u a r e s a r e l o w - s i l i c a s a m p l e s ( 6 0 - 6 3 % S i 0 2 ) , g r e e n s q u a r e s a r e i n t e r m e d i a t e s a m p l e s ( 6 3 - 6 6 % S i 0 2 ) , a n d r e d s q u a r e s a r e h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( 6 7 - 7 1 % S i 0 2 ) . T w o t r e n d s a r e i d e n t i fi e d a m o n g t h e s a m p l e s a n d m a r k e d a s t r e n d s “ a ” a n d “ b ” ( s e e t e x t f o r d i s c u s s i o n ) . 1 4 4 E H M 2 J . 9 . 2 . 8 7 ' 3 P a p a g a y o ‘ _ I 6 0 - 6 3 % 8 1 0 , _ 6 _ I 6 3 — 6 6 % $ 1 0 2 . 5 - 6 6 7 1 0 4 8 1 0 2 . 5 " ' u . 6 . 4 . I I . . 7 3 I . I . 8 . 2 - . l . 9 ( I ) 1 . - " - 2 I I u ' " - % t \ \ \ \ ' " \ \ \ \ \ £ 9 . 8 ' 7 . 6 £ 5 4 £ 3 2 1 F i g u r e 4 . 2 9 . T e r n a r y d i a g r a m s h o w i n g a l l P a p a g a y o s a m p l e s i n t e r m s o f r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f t h e t h r e e e n d m e m b e r s i d e n t i fi e d b y P V A . S y m b o l s a r e t h e s a m e a s i n F i g u r e 4 . 2 8 . 1 4 5 c o l o r c o d i n g f o r s a m p l e s , o n e o f t h r e e s a m p l e s p l o t s i n e a c h o f t h e l o w - s i l i c a ( b l u e s q u a r e s ) , i n t e r m e d i a t e ( g r e e n s q u a r e s ) , a n d h i g h - S i l i c a ( r e d s q u a r e s ) g r o u p s . A l t h o u g h t h e r e a r e o n l y t h r e e d a t a p o i n t s , t h e t h r e e s a m p l e s a r e c o n s i s t e n t w i t h m i x i n g b e t w e e n E M 2 a n d E M 3 , i n c o r p o r a t i n g e s s e n t i a l l y n o n e o f E M 1 . T h i s m i x i n g “ t r e n d ” ( “ a ” i n F i g u r e 4 . 2 8 ) i s s u b p a r a l l e l t o t h e d o m i n a n t l o w - s i l i c a / h i g h - s i l i c a P a p a g a y o m i x i n g t r e n d ( “ b ” i n F i g u r e 4 . 2 8 ) . I t i s p o s s i b l e t h a t a n o t h e r h i g h - s i l i c a m a g m a b a t c h i s r e s p o n s i b l e f o r t h e c o m p o s i t i o n a l v a r i a t i o n a m o n g p u m i c e s a m p l e s f r o m t h e P a p a g a y o T u f f . T h e t h r e e a n o m a l o u s s a m p l e s m a y b e p r o d u c t s o f e x c l u s i v e m i x i n g b e t w e e n a h i g h - s i l i c a m a g m a o f d a c i t i c c o m p o s i t i o n ( E M 3 ) a n d a l o w - s i l i c a , E M 2 - t y p e m a g m a . S u b s e q u e n t m i x i n g w i t h t h e h i g h - s i l i c a m a g m a o f E M 1 c o m p o s i t i o n w o u l d l e a d t o t h e r o u g h l y p a r a l l e l t r e n d s i n F i g u r e 4 . 2 9 . C o n v e r s e l y , t h e t w o h i g h - s i l i c a m a g m a s ( E M 1 a n d E M 3 ) m a y h a v e m i x e d , p r o d u c i n g a h y b r i d m a g m a r e p r e s e n t e d b y t h e c l u s t e r o f h i g h - s i l i c a s a m p l e s o n F i g u r e 4 . 2 9 . T h e l o w - s i l i c a E M 2 m a g m a m a y t h e n h a v e m i x e d w i t h t h i s h y b r i d m a g m a a n d a d i s c r e t e b a t c h o f u n c o n t a m i n a t e d E M 3 m a g m a i n d e p e n d e n t l y , p r o d u c i n g t w o s e p a r a t e m i x i n g t r e n d s . T h i s m o d e l c a n e x p l a i n t h e s u b p a r a l l e l n a t u r e o f t h e t w o m i x i n g t r e n d s i n E M 2 - E M 3 s p a c e i n F i g u r e 4 . 2 8 : t h e t r e n d s m a y b e i n d e p e n d e n t l y p r o j e c t t o w a r d t h e s a m e l o w - s i l i c a ( E M 2 - l i k e ) m a g m a . T h i s m o d e l c o u l d a l s o e x p l a i n t h e r e l a t i v e l y t i g h t g r o u p i n g o f h i g h - S i l i c a s a m p l e s i n F i g u r e 4 . 2 9 c o m p a r e d t o t h e p a t t e r n t h e y f o r m i n F i g u r e 4 . 2 4 , t h e t e r n a r y d i a g r a m f o r t h e t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n t h a t e x c l u d e s t h e t h r e e a n o m a l o u s s a m p l e s . I n t h i s m o d e l , t h e l i n e a r t r e n d a m o n g t h e h i g h - s i l i c a s a m p l e s i n F i g u r e 4 . 2 4 i s a c t u a l l y a m i x i n g t r e n d b e t w e e n t h e h i g h s i l i c a m a g m a s . T h e l a r g e 1 4 6 d i f f e r e n c e s i n t r a c e e l e m e n t c o m p o s i t i o n o f t h e h i g h - s i l i c a m a g m a s ( E M 1 a n d E M 3 i n F i g u r e 4 . 2 4 ) i n t h e s e s a m p l e s a r e l e s s a p p a r e n t w h e n t h e e n d m e m b e r ( E M 3 i n F i g u r e 4 . 2 9 ) i s i n c l u d e d . A l t h o u g h n o n e o f t h e s e m o d e l s c a n b e a d e q u a t e l y s u p p o r t e d o r r e j e c t e d b a s e d o n t h r e e s a m p l e s , P V A p r o v i d e s d a t a c o n s i s t e n t w i t h a t h i r d P a p a g a y o m a g m a , r e q u i r i n g f o u r e n d m e m b e r s i n P V A . T h i s h y p o t h e s i s r e q u i r e s f u r t h e r t e s t i n g . 4 . 1 0 C o n c l u s i o n s T h e p u r p o s e o f t h i s s t u d y w a s t o t e s t a m o d e l o f m a g m a m i x i n g f o r t h e g e n e r a t i o n o f t h e P a p a g a y o t u f f . A s t h e u n i t i s c l e a r l y m i n g l e d , t h e P a p a g a y o t u f f p r o v i d e s a n e a r l y i d e a l c a s e t o d e m o n s t r a t e t h e u t i l i t y o f m i c r o c h e m i c a l a n d m u l t i v a r i a t e s t a t i s t i c a l t e c h n i q u e s i n e v a l u a t i n g m o d e l s o f m a g m a m i x i n g . B u l k c h e m i c a l a n d m i c r o c h e m i c a l a n a l y s e s s u p p o r t a m o d e l o f m i x i n g b e t w e e n a n a n d e s i t i c m a g m a w i t h a r h y o l i t i c m a g m a . P h e n o c r y s t c o m p o s i t i o n s d e m o n s t r a t e t h e e f f e c t s o f i n c o m p l e t e m i x i n g ( F i g u r e s 4 . 1 4 a n d 4 . 2 1 ) , w h e r e m i n e r a l a s s e m b l a g e s o f t h e o r i g i n a l m a g m a s c a n s t i l l b e r e c o g n i z e d . G r o u n d m a s s g l a s s i n p u m i c e f r a g m e n t s , w h i l e d i s p l a y i n g a fi n e , m i c r o n - s c a l e o f m i n g l i n g , r e v e a l s a q u a s i - b i m o d a l d i s t r i b u t i o n o f c o m p o s i t i o n s t h a t r e fl e c t t h e l i q u i d c o m p o s i t i o n s o f t h e o r i g i n a l m a g m a s . P o l y t o p i c V e c t o r A n a l y s i s ( P V A ) o f t h e b u l k r o c k d a t a s e t c a n b e u s e d t o i n f e r t h e i d e n t i t y o f t h e e n d m e m b e r s i n v o l v e d i n m i x i n g , w h i c h i s c o r r o b o r a t e d b y i n f o r m a t i o n f r o m t h e r o c k s . T h e P V A p r o g r a m a l s o h e l p s e x p l a i n t h e c h e m i c a l v a r i a t i o n a m o n g t h e m o s t s i l i c a - r i c h s a m p l e s . T h i s v a r i a t i o n i s m o s t l i k e l y a n a t u r a l r e s u l t o f d i f f e r e n c e s i n t h e d e g r e e o f c r y s t a l l i n i t y o r c r y s t a l c o n t e n t i n t h e s u b s e t o f s a m p l e s , a l t h o u g h i n c l u s i o n o f t h r e e a n o m a l o u s s a m p l e s i n P V A p r o d u c e s a m o d e l t h a t i s c o n s i s t e n t w i t h t h e p r e s e n c e o f 1 4 7 a s e c o n d h i g h - s i l i c a m a g m a . I d e n t i fi c a t i o n o f v a r i a t i o n a m o n g t h e h i g h - s i l i c a s a m p l e s d e m o n s t r a t e s t h e s t a t i s t i c a l r o b u s t n e s s o f P V A f o r e v a l u a t i n g t h e c o m p l e x i t i e s o f m a g m a m i x i n g c o m p a r e d t o t r a d i t i o n a l t e s t s t h a t r e l y h e a v i l y o n s e l e c t s a m p l e s o r e l e m e n t r a t i o s ( F i g u r e 4 . 2 5 ) . 1 4 8 C h a p t e r 5 A G e n e t i c R e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e P a n d e A z u c a r T u f f a n d t h e P a p a g a y o T u f f : E v i d e n c e o f P r o l o n g e d M a g m a M i x i n g 5 . 1 I n t r o d u c t i o n T h e P a n d e A z r ’ r c a r T u f f w a s p r o d u c e d b y t h e e r u p t i o n o f m a g m a w i t h a b u l k c h e m i c a l c o m p o s i t i o n S i m i l a r t o t h a t o f i n t e r m e d i a t e t o h i g h - s i l i c a ( 6 6 - 6 7 w t . % S i 0 2 ) P a p a g a y o s a m p l e s . I n t h e p r e v i o u s c h a p t e r , i t w a s d e m o n s t r a t e d t h a t a t l e a s t t w o d i s c r e t e m a g m a s m i n g l e d a n d e r u p t e d t o f o r m t h e P a p a g a y o T u f f . P u m i c e s a m p l e s i n t h e P a p a g a y o T u f f p r e s e r v e e v i d e n c e o f m a g m a m i x i n g , a n o p e n - s y s t e m p r o c e s s b y w h i c h m a n y , i f n o t m o s t m a g m a s a r e m o d i fi e d i n a r c s e t t i n g s ( D a v i d s o n e t a l . , 2 0 0 5 ) . G i v e n t h e l i m i t e d d e g r e e o f h o m o g e n i z a t i o n i n t h o s e s a m p l e s , i t i s p o s s i b l e t h a t t h e m i x i n g e v e n t a l s o t r i g g e r e d t h e e r u p t i o n o f t h e P a p a g a y o m a g m a . H o w e v e r , t h e P a n d e A z r ’ i c a r a s h fl o w t u f f p r o v i d e s e v i d e n c e t h a t t h i s i n t e r a c t i o n w a s n o t e p h e m e r a l ; i t i s u n l i k e l y t h a t t h e m a g m a c h a m b e r w a s c o m p l e t e l y e v a c u a t e d d u r i n g e r u p t i o n o f t h e P a p a g a y o T u f f . A l t h o u g h t h e l o w e r c o n t a c t o f t h e P a n d e A z r ' r c a r T u f f i s n o t e x p o s e d , fi e l d e v i d e n c e i n d i c a t e s t h a t t h e u n i t o v e r l i e s t h e P a p a g a y o T u f f , a n d t h e r e f o r e w a s e r u p t e d a f t e r t h e P a p a g a y o T u f f . I t w i l l b e d e m o n s t r a t e d t h a t p u m i c e f r a g m e n t s f r o m t h e P a n d e A z u c a r T u f f r e p r e s e n t a m o r e c h e m i c a l l y h o m o g e n o u s m i x t u r e o f t h e P a p a g a y o m a g m a s t h a t w a s s u b s e q u e n t l y m o d i fi e d , p r i o r t o e r u p t i o n . 1 4 9 5 . 2 T h e P a n d e A z r ’ r c a r T u f f T h e P a n d e A z r ’ r c a r T u f f i s e x p o s e d i n t h e s a m e a r e a a s t h e A g u a c a l i e n t e o u t c r o p s o f t h e P a p a g a y o T u f f , a p p r o x i m a t e l y 5 k m s o u t h o f t h e t o w n o f B a g a c e s i n t h e G u a n a c a s t e P r o v i n c e o f n o r t h e r n C o s t a R i c a ( F i g u r e 5 . 1 ) . T h e P a n d e A z u c a r T u f f h a s t h e l o n g e s t c o n t i n u o u s e x p o s u r e o f a n y o f t h e B a g a c e s u n i t s i n c l u d e d i n t h i s s t u d y , n e a r l y 3 . 5 k m a l o n g a S W - N E t r e n d i n g i r r i g a t i o n c a n a l . V e r t i c a l e x p o s u r e s a l o n g t h e c a n a l a r e t y p i c a l l y 2 t o 4 m t a l l , a l t h o u g h a s m a l l q u a r r y a l o n g t h e c a n a l r e v e a l e d m o r e t h a n 6 m o f s e c t i o n . T h e t u f f i s d e n s e l y w e l d e d a n d u n i f o r m i n d a r k g r a y - b r o w n c o l o r o n f r e s h s u r f a c e s ( F i g u r e 5 . 2 ) . F i a m m e a r e g l a s s y a n d b l a c k i n h a n d s a m p l e a n d m o d e r a t e l y t o h i g h l y o b l a t e ( F i g u r e 5 . 2 ) , w i t h a s p e c t r a t i o s o f s o m e f r a g m e n t s a p p r o a c h i n g 1 0 : 1 . I n a d d i t i o n t o p e t r o l o g i c a l e v i d e n c e p r e s e n t e d l a t e r i n t h e c h a p t e r , f r o m a v o l c a n o l o g i c a l a n d s t r a t i g r a p h i c p e r s p e c t i v e , i t i s a p p a r e n t t h a t t h e P a n d e A z u c a r T u f f o v e r l i e s t h e P a p a g a y o T u f f . T h e r e a r e n o u p p e r o r l o w e r c o n t a c t s e x p o s e d a l o n g t h e c a n a l , b u t u n l e s s t h e P a n d e A z r ’ r c a r a s h fl o w w a s h i g h l y c h a n n e l i z e d o r o t h e r w i s e g e o g r a p h i c a l l y r e s t r i c t e d ( i . e . n o t d e p o s i t e d i n t h e B a h i a C u l e b r a a r e a , w h e r e t h e b a s e o f t h e P a p a g a y o T u f f i s i n c o n t a c t w i t h s e d i m e n t a r y u n i t s ) , i t c a n n o t b e s t r a t i g r a p h i c a l l y b e l o w t h e P a p a g a y o T u f f . T w e n t y - n i n e ( 2 9 ) s a m p l e s w e r e c o l l e c t e d a m o n g t e n o u t c r o p s a l o n g t h e c a n a l . N i n e o f t h e s a m p l e s w e r e c o l l e c t e d d u r i n g r e c o n n a i s s a n c e fi e l d w o r k i n 2 0 0 2 a n d t h e r e m a i n i n g 2 0 i n 2 0 0 4 . W h i l e 2 5 o f t h e s a m p l e s w e r e i n d i v i d u a l fi a m m e , f o u r w e r e w h o l e - r o c k s a m p l e s c o l l e c t e d f o r t e x t u r a l c o m p a r i s o n . T h e s e s a m p l e s w e r e n o t a n a l y z e d f o r c h e m i c a l c o m p o s i t i o n a n d a r e n o t d i s c u s s e d f u r t h e r . 1 5 0 o y p a o g r c a t p u a o P 1 5 1 N i c a r a g u a P a n d e A z r ' r c a r o u t c r o p F i g u r e 5 . 1 . L o c a t i o n m a p f o r o u t c r o p s o f t h e P a n d e A z r ’ r c a r T u fl . T h e s o l i d r e d l i n e r e p r e s e n t s c o n t i n u o u s o u t c r o p o f t h e t u fi a l o n g t h e c a n a l . T h e d o t t e d p o r t i o n s o f t h e l i n e S h o w c o n t i n u a t i o n o f t h e c a n a l w i t h o u t o u t c r o p . F o r r e f e r e n c e , o u t c r o p l o c a t i o n s o f t h e P a p a g a y o T u f f a r e m a r k e d b y s t a r s . T h e t h r e e s t a r s c l o s e s t t o t h e c a n a l a r e t h e A g u a c a l i e n t e o u t c r o p s o f t h e P a p a g a y o T u f f . I ‘ " F i g u r e 5 . 2 . a . O u t c r o p a n d b . h a n d s a m p l e p h o t o g r a p h s o f t h e P a n d e A z u c a r T u f f . N o t i c e t h e d e n s e w e l d i n g a n d c o m p a c t i o n o f p u m i c e f r a g m e n t s i n b o t h p h o t o g r a p h s . T h e b l o c k i n p h o t o g r a p h B w a s r e m o v e d w i t h a s l e d g e h a m m e r a n d fi a m m e i n m a n y o f t h e s a m p l e s w e r e e x t r a c t e d u s i n g a d i a m o n d s a w i n t h e l a b o r a t o r y . 1 5 2 5 . 3 M e t h o d s B u l k r o c k c h e m i s t r y , a s w e l l a s g l a s s a n d m i n e r a l c h e m i s t r y w e r e d e t e r m i n e d b y t h e m e t h o d s o u t l i n e d i n C h a p t e r 2 . A s s a m p l e v o l u m e p e r m i t t e d , t h i n s e c t i o n s w e r e m a d e f o r p e t r o g r a p h i c a n d m i c r o c h e m i c a l a n a l y s i s . T w e n t y ( 2 0 ) t h i n s e c t i o n s w e r e m a d e f o r t h e P a n d e A z r ' r c a r s a m p l e s . P V A , w h i c h i s d i s c u s s e d e x t e n s i v e l y i n C h a p t e r 4 , w a s a l s o u s e d t o e v a l u a t e t h e s a m p l e s i n t a n d e m w i t h t h e P a p a g a y o s a m p l e s . 5 . 4 B u l k R o c k C h e m i s t r y B u l k R o c k c o m p o s i t i o n s f o r t h e P a n d e A z r ’ r c a r s a m p l e s ( n = 2 4 ) a r e g i v e n i n A p p e n d i x A . O n e o f t h e 2 5 p u m i c e s a m p l e s h a d a n e l e v a t e d R E E p a t t e r n w i t h a s i g n i fi c a n t C e - a n o m a l y a n d w a s n o t i n c l u d e d i n t h e d a t a s e t . M a j o r e l e m e n t s w e r e r e c a l c u l a t e d t o 1 0 0 % a n h y d r o u s ( r a w t o t a l s a r e a l s o g i v e n i n A p p e n d i x A ) a n d t o t a l i r o n i S g i v e n a s F e z O 3 . A l l o f t h e P a n d e A z r ' r c a r s a m p l e s h a v e d a c i t i c c o m p o s i t i o n s w i t h a r a n g e o f 6 5 . 9 - 6 8 . 3 w t . % S i 0 2 , a n d t h e y a r e n o r m a l l y d i s t r i b u t e d a b o u t a m e a n o f 6 7 . 1 w t . % S i 0 2 w i t h a s t a n d a r d d e v i a t i o n o f 0 . 6 2 w t % . P l o t s o f s e l e c t e d m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t s v e r s u s w t . % S i 0 2 a r e g i v e n i n F i g u r e s 5 . 3 a n d 5 . 4 , r e s p e c t i v e l y . P a n d e A z r ’ r c a r s a m p l e s a r e p l o t t e d w i t h P a p a g a y o s a m p l e s i n b o t h fi g u r e s f o r c o m p a r i s o n . I n t e r m s o f m a j o r e l e m e n t c o m p o s i t i o n , P a n d e A z r ' r c a r s a m p l e s fi l l t h e s m a l l g a p i n S i 0 2 v a l u e s i n t h e P a p a g a y o s a m p l e s a t a p p r o x i m a t e l y 6 6 - 6 7 w t % S i 0 2 . F r o m t h e p r e v i o u s c h a p t e r , t h i s g a p s e p a r a t e s i n t e r m e d i a t e ( 6 3 - 6 6 w t . % S i 0 2 ) f r o m h i g h - s i l i c a ( 6 7 - 7 1 w t % S i 0 2 ) P a p a g a y o s a m p l e s . I t i s a l s o w o r t h n o t i n g t h a t T i O z , M n O , M g O , C a O a n d P 2 0 5 i n m a n y o f t h e P a n d e A z r ' r c a r s a m p l e s d e v i a t e s l i g h t l y f r o m t r e n d s f o r t h e P a p a g a y o 1 5 3 1 . 0 : 9 T 3 T i o 2 M g O 0 . 9 ’ m I ? a a : - 2 0 . 8 - “ 9 , . D Z " . 2 1 . ] i - E é I " , 1 1 0 . 7 - “ v “ $ 3 a fi n e . 0 . 6 ‘ ‘ 0 i : 1 8 - a A l 2 0 3 . ' : 1 3 C 3 0 - 5 1 7 - a ” 5 . . - 4 0 . , [ E - 7 ‘ 1 . 1 6 - H E E L ! ‘ 3 ~ " 3 ; : - 3 ‘ _ ‘ l 1 5 1 " a : - % | - 1 2 b . I . 1 6 i L 1 0 3 2 0 _ M n O . . K 2 0 . 5 r ? m 0 . E , . 4 0 . 1 5 - 4 . 7 ' ' 4 ‘ . H g 1 3 ] - 5 6 1 % “ 3 9 ' ' 3 0 . 1 0 - fi l l _ [ a 2 0 . 0 5 - ‘ 5 ' _ r 1 C . . 0 . 0 0 g 0 8 ' m - a 0 4 ” 6 a . l = 1 : ' 6 - u - n 3 - - 0 . 3 t o : ; 3 " ? - 0 . 2 4 . § J [ F l a - 0 . 1 d . h 2 - - - - 0 . 0 5 0 6 0 3 7 0 5 0 6 0 7 0 8 0 S I O 2 S I C . ) 2 F i g u r e 5 . 3 . M a j o r e l e m e n t o x i d e s p l o t t e d a g a i n s t S i 0 2 f o r a l l P a n d e A z r ’ r c a r s a m p l e s P a p a g a y o s a m p l e s ( fi l l e d b l u e s q u a r e s ) a r e p l o t t e d f o r ( fi l l e d y e l l o w c r o s s e s ) . c o m p a r i s o n . 1 5 4 4 0 0 6 0 3 0 0 - Z r @ 1 L a n - 5 0 i s ? “ $ 2 2 0 0 ' a n 4 . 5 1 : } ~ 1 5 - 4 0 a : . . fi B i g , 5 . 1 1 s 1 0 0 ' I ' : C ? . 3 0 ‘ ‘ 2 0 8 7 L H f é ; C Q ‘ 9 ° 6 - e 9 [ B E E - 3 ] . 8 0 5 ' a ? v I F . 7 0 4 - I n 1 2 9 l } n 3 : ” ~ . : 1 ' 6 0 3 . ‘ 5 0 1 4 v - v 1 2 ' fl _ . 5 T h fi ” Y b _ 8 3 ? ; : _ ' $ 3 ‘ A ' 3 ‘ E E F “ - ' 5 ' “ P g ; - 3 6 I - 2 2 0 r I u ' 0 . 7 1 5 - N b £ 3 L u 1 : D . a r e m i 1 0 I “ a ? . E H 5 . 0 5 m : 9 $ « 7 7 7 ' - 5 ' - - - 0 . 4 5 0 6 0 _ 7 0 5 0 6 0 7 0 8 0 8 1 0 2 S i o 2 F i g u r e 5 . 4 . S e l e c t t r a c e e l e m e n t s ( p p m ) p l o t t e d a g a i n s t w t . % S i 0 2 f o r a l l P a n d e A z u c a r s a m p l e s ( fi l l e d y e l l o w c r o s s e s ) a n d P a p a g a y o p u m i c e s a m p l e s ( fi l l e d b l u e s q u a r e s ) . 1 5 5 s a m p l e s ( F i g u r e 5 . 3 ) . M n O , C a O , P 2 0 5 , a n d p e r h a p s M g O v a l u e s a r e h i g h e r i n m a n y o f t h e s a m p l e s c o m p a r e d t o P a p a g a y o s a m p l e s o f t h e s a m e S i 0 2 c o n t e n t . T r a c e e l e m e n t s i n t h e P a n d e A z u c a r s a m p l e s s h o w m o r e m a r k e d d e p a r t u r e s f r o m P a p a g a y o t r e n d s t h a n d o m a j o r e l e m e n t s ( F i g u r e 5 . 4 ) . A l t h o u g h P a n d e A z u c a r s a m p l e s p l o t w i t h i n t h e r a n g e o f P a p a g a y o s a m p l e s i n t e r m s o f R E E p a t t e r n s ( F i g u r e 5 . 5 ) , s i g n i fi c a n t d i f f e r e n c e s e x i s t b e t w e e n P a n d e A z u c a r a n d P a p a g a y o s a m p l e s o f t h e s a m e s i l i c a c o n t e n t ( e . g . L a a n d C e i n F i g u r e s 5 . 4 e a n d 5 . 4 f ) . T h i s i s t r u e f o r o t h e r t r a c e e l e m e n t s a s w e l l ( e . g . H f a n d N b i n F i g u r e s 5 . 4 b a n d 5 . 4 d ) . T h e s m a l l g r o u p o f s a m p l e s t h a t s o m e t i m e s f o r m s a s e c o n d c l u s t e r o f d a t a p o i n t s ( e . g . Z r i n F i g u r e 5 . 4 a ) c o n s i s t s o f s a m p l e s t a k e n f r o m t w o l o c a t i o n s o n t h e f a r n o r t h e a s t e n d o f t h e c a n a l . T h e t w o s a m p l i n g l o c a t i o n s w e r e s e p a r a t e d b y a b o u t 5 0 0 m . 5 . 5 P e t r o g r a p h y P u m i c e f r a g m e n t s f r o m t h e P a n d e A z u c a r T u f f a r e g l a s s y , p o r p h y r i t i c , a n d m o d e r a t e l y t o p o o r l y v e s i c u l a r . S a m p l e s c o n t a i n u p t o 6 0 % v e s i c l e s b u t m o s t a r e r e l a t i v e l y d e n s e , w i t h o n l y 1 0 - 1 5 % v e s i c l e s , c o n s i s t e n t w i t h a h i g h e r d e g r e e o f p u m i c e fl a t t e n i n g t h a n i n P a p a g a y o p u m i c e ( c o m p a r e F i g u r e 5 . 2 w i t h F i g u r e 4 . 2 ) . I n g e n e r a l , V e s i c l e s a r e l e s s s p h e r i c a l a n d m o r e a n g u l a r , o f t e n w i t h p i n c h e d a n d i r r e g u l a r m a r g i n s ( F i g u r e 5 . 6 ) . M o s t r a n g e f r o m 0 . 0 2 5 t o 0 . 2 5 m m i n s i z e , a l t h o u g h l a r g e r v o i d s u p t o 2 . 0 m m a r e f o u n d i n g l o m e r o p o r p h y r i t i c c l o t s ( s e e b e l o w ) a n d , l e s s f r e q u e n t l y , i n e l o n g a t e s t r i n g e r s o r “ p i n c h - a n d - s w e l l ” s t r u c t u r e s c o m p o s e d o f j o i n e d v e s i c l e s . I n s e v e r a l s a m p l e s , m a t r i x g l a s s i s b a n d e d w i t h v a r i o u s s h a d e s o f b r o w n i n p l a n e p o l a r i z e d l i g h t ( F i g u r e 5 . 6 ) . T h e b a n d i n g i s n o t p e r v a s i v e i n t h e s a m p l e s u i t e , n o r i s i t c o n t i n u o u s w i t h i n 1 5 6 l l l l T l | l l l l l l l l _ C S u n a n d M c D o n o u g h ( 1 9 8 9 ) t l — 3 . _ 1 0 0 g _ _ : g E E a — “ 7 ~ _ : c . W i 2 ~ ~ . g . J — 2 a , — — — - — 1 T ) . 1 0 : : E : : m _ . . . . - q _ w — ' . l . ; P a p a g a y o , n = 3 3 — _ < > P a n d e A z u c a r , n = 2 4 1 : — _ _ — I l l l l l l l I l l L l l l ‘ L a C e P r N d P m S m E u G d T b D y H o E r T m Y b L u F i g u r e 5 . 5 . C h o n d r i t e - n o r m a l i z e d r a r e e a r t h e l e m e n t ( R E E ) p l o t s h o w i n g P a n d e A z u c a r t r e n d s . T h e s h a d e d b l u e fi e l d s h o w s t h e r a n g e o f a l l P a p a g a y o s a m p l e s ( n = 3 3 , e x c l u d i n g t h e t h r e e a n o m a l o u s s a m p l e s d i s c u s s e d i n C h a p t e r 4 ) . N o t e t h a t a l l P a n d e A z u c a r s a m p l e s p l o t w i t h i n t h e P a p a g a y o fi e l d . 1 5 7 < — I 2 5 0 p m 0 4 0 7 0 4 - 5 3 F i g u r e 5 . 6 . P h o t o m i c r o g r a p h o f P a n d e A z u c a r s a m p l e 0 4 0 7 0 4 - 5 a i n p l a n e p o l a r i z e d l i g h t ( P P L ) , s h o w i n g l i g h t a n d d a r k b a n d o f b r o w n m a t r i x g l a s s . T h e t h r e e t r i a n g l e s p o i n t t o m i c r o p r o b e l o c a t i o n s a n d g i v e w t . % S i 0 2 ( fi r s t n u m b e r ) a n d w t . % C a O ( s e c o n d n u m b e r ) f r o m e a c h a n a l y s i s . T h e c i r c l e d r e g i o n i n t h e u p p e r l e fi c o m e r s h o w s a t y p i c a l P a n d e A z u c a r p l a g i o c l a s e m i c r o p h e n o c r y s t i n t h e m a t r i x . A l s o n o t e t h e r e l a t i v e l y l o w p r o p o r t i o n o f v e s i c l e s , w h i c h a r e o fi e n e l o n g a t e w i t h a n g u l a r m a r g i n s . 1 5 8 i n d i v i d u a l t h i n s e c t i o n s . T h e n a t u r e o f t h e c o l o r d i f f e r e n c e s w i t h i n t h e g l a s s i s d i s c u s s e d i n s e c t i o n 5 . 6 . T h e b u l k m i n e r a l o g i c a l c o m p o s i t i o n i s r e l a t i v e l y u n i f o r m t h r o u g h o u t t h e s a m p l e s , a n d c o n s i s t s o f p l a g i o c l a s e , o r t h o p y r o x e n e ( O P X ) , c l i n o p y r o x e n e ( C P X ) , t i t a n o m a g n e t i t e , a n d a c c e s s o r y a p a t i t e . A s i n t h e P a p a g a y o s a m p l e s , p l a g i o c l a s e i s t h e m o s t a b u n d a n t p h e n o c r y s t , o c c u r r i n g a s e u h e d r a l g r a i n s < 4 . 0 m m l o n g . S a m p l e s a l s o c o n t a i n v a r i a b l e p r o p o r t i o n s o f p l a g i o c l a s e m i c r o p h e n o c r y s t s i n t h e m a t r i x t h a t a r e t y p i c a l l y 5 0 . 1 2 5 m m l o n g ( F i g u r e 5 . 6 ) . O P X a n d C P X p h e n o c r y s t s a r e e u h e d r a l a n d 5 1 . 5 m m . M a n y p l a g i o c l a s e , O P X a n d C P X p h e n o c r y s t s h a v e f r a g m e n t a l t e x t u r e s a n d m a n y a r e s t r i c t l y c l a s s i fi e d a s s u b h e d r a l d u e t o r e s o r p t i o n f e a t u r e s , a s d e s c r i b e d b e l o w . E u h e d r a l t i t a n o m a g n e t i t e g r a i n s r a n g e f r o m < O . 2 t o 0 . 7 5 m m a n d o c c u r a s b o t h p h e n o c r y s t s a n d a s i n c l u s i o n s i n p l a g i o c l a s e a n d p y r o x e n e . A c c e s s o r y a p a t i t e g r a i n s a r e a c i c u l a r a n d a r e f o u n d m a i n l y a s s m a l l i n c l u s i o n s t h a t a r e 0 . 0 2 5 m m w i d e a n d < 0 . 2 5 m m i n l e n g t h , w i t h r a r e l a r g e g r a i n s r e a c h i n g 0 . 2 5 m m i n c r o s s s e c t i o n . M o s t p h e n o c r y s t s ( > 5 0 % ) i n P a n d e A z u c a r p u m i c e s o c c u r i n g l o m e r o p o r p h y r i t i c c l o t s . T h e c l o t s r a n g e f r o m i s o l a t e d g r o u p s o f c r y s t a l s < 2 5 m m a c r o s s t o l o n g e r t r a i l s o f c r y s t a l s a n d c l o t s u p t o 5 . 0 m m l o n g . C l o t s c o n t a i n c r y s t a l s o f a l l p h a s e s a n d o fi e n a l a r g e p o r t i o n o f t h e v o i d s p a c e i n m a n y s a m p l e s . A n e x a m p l e o f a t y p i c a l l y l a r g e c r y s t a l c l o t i s s h o w n i n F i g u r e 5 . 7 . G l a s s a l s o o c c u r s i n r a n d o m p a t c h e s w i t h i n c l o t s a n d a s a v e n e e r o n c r y s t a l s . L i k e t h e P a p a g a y o T u f f , p l a g i o c l a s e a n d p y r o x e n e p h e n o c r y s t s d i s p l a y a r a n g e o f d i s e q u i l i b r i u m t e x t u r e s . P a r t i c u l a r l y s t r i k i n g i n t h e P a n d e A z u c a r s a m p l e s i s t h e d e g r e e o f r e m e l t i n g / d i s s o l u t i o n f e a t u r e s i n l a r g e , b u t w e l l - d e fi n e d p o r t i o n s o f m a n y p l a g i o c l a s e 1 5 9 1 m m I — — A 0 4 0 7 0 4 — 5 a F i g u r e 5 . 7 . L a r g e g l o m e r o p o r p h y r i t i c c l o t f r o m P a n d e A z u c a r s a m p l e 0 4 0 7 0 4 - 5 a i n a . P P L a n d b . c r o s s p o l a r i z e d l i g h t ( X P L ) . P h e n o c r y s t s i n t h e c l o t s a r e p l a g i o c l a s e , O P X , C P X a n d o x i d e s . M o s t o f t h e v o i d s p a c e i n t h e s a m p l e o c c u r s i n t h e c l o t s . 1 6 0 c o r e s ( F i g u r e s 5 . 8 a a n d 5 . 8 b ) . I n t h e s e g r a i n s , t h e c o r e s h a v e a b u n d a n t i n c l u s i o n s o f b r o w n g l a s s . I n s o m e s e c t i o n s , c o r e s h a v e b e e n c o m p l e t e l y r e m o v e d f r o m t h e s a m p l e , w h i l e o n l y t h e o u t e r p o r t i o n r e m a i n s , f o r m i n g a n e x o s k e l e t o n ( F i g u r e 5 . 8 c ) . I t i s l i k e l y t h a t m a n y o f t h e c o r e s , n o w fi l l e d w i t h e p o x y , w e r e p l u c k e d d u r i n g p o l i s h i n g o f t h e s e s e c t i o n s d u e t o c o m p o s i t i o n a l d i f f e r e n c e s w i t h i n t h e g r a i n s . P y r o x e n e g r a i n s a l s o s h o w e v i d e n c e o f d i s e q u i l i b r i u m i n c l u d i n g i r r e g u l a r , r e s o r b e d r i m s ( F i g u r e 5 . 8 d ) . 5 . 6 G l a s s C h e m i s t r y D u e t o t h e m o r e r e s t r i c t e d b u l k c o m p o s i t i o n a l r a n g e o f P a n d e A z u c a r s a m p l e s , o n l y fi v e t h i n s e c t i o n s w e r e s e l e c t e d f o r d e t a i l e d m i c r o c h e m i c a l a n a l y s i s . M a t r i x g l a s s w a s a n a l y z e d i n 3 9 l o c a t i o n s i n t h e fi v e s a m p l e s . R e p r e s e n t a t i v e a n a l y s e s a r e g i v e n i n A p p e n d i x B , w i t h w e i g h t p e r c e n t o f o x i d e s r e c a l c u l a t e d t o 1 0 0 % o n a v o l a t i l e - f r e e b a s i s . M a t r i x g l a s s i n t h e s a m p l e s h a s a t i g h t e r c o m p o s i t i o n a l r a n g e t h a n t h e P a p a g a y o s a m p l e s , a l t h o u g h r e l a t i v e s t a n d a r d d e v i a t i o n s f o r M g O , C a O a n d F e 0 a r e 2 1 0 w t . % ( a s c o m p a r e d t o < 6 w t . % f o r a l l o t h e r o x i d e s ) . T h e S i 0 2 c o n t e n t r a n g e s f r o m 6 9 . 5 - 7 2 . 2 w t . % w i t h a n a v e r a g e o f 7 0 . 8 + / - 0 . 6 w t . % . B a n d s o f v a r y i n g g l a s s c o l o r o c c u r i n s e v e r a l s a m p l e s , b u t s i m i l a r t o t h e P a p a g a y o s a m p l e s , g l a s s c o l o r i s n o t n e c e s s a r i l y a p r e d i c t o r o f c h e m i c a l c o m p o s i t i o n . F i g u r e 5 . 6 s h o w s a s a m p l e w i t h b a n d i n g ( O 4 0 7 0 4 - 5 a ) i n p l a n e p o l a r i z e d l i g h t . T h r e e m i c r o p r o b e l o c a t i o n s a r e s h o w n w i t h r e s p e c t i v e S i 0 2 a n d C a O c o n t e n t s i n w t . % . A l t h o u g h t h e b a n d i n g i s m o s t l i k e l y a p r i m a r y m a g m a t i c t e x t u r e r e s u l t i n g f r o m m a g m a m i n g l i n g , t h e s m a l l v a r i a t i o n i n c h e m i c a l c o m p o s i t i o n s u g g e s t s t h a t e i t h e r t h e m a g m a s l a r g e l y 1 6 1 . d c 5 - 4 0 7 0 4 0 1 6 2 F i g u r e 5 . 8 . D i s e q u i l i b r i u m t e x t u r e s i n P a n d e A z fi c a r p h e n o c r y s t s . a . P l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t f r o m 0 2 0 7 0 2 - 2 a i n P P L w i t h a w e l l - d e fi n e d a n d e x t e n s i v e l y c o r r o d e d c o r e . N o t e t h e C P X g r a i n a n d o t h e r i n c l u s i o n s i n t h e c o r e r e g i o n . b . T h e s a m e p l a g i o c l a s e g r a i n f r o m a . i n X P L . c . P l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t f r o m O 4 0 7 0 4 - 6 ( s h o w n i n P P L o n t h e l e f t a n d X P L o n t h e r i g h t ) s h o w i n g s i m i l a r d i s s o l u t i o n i n t h e c o r e , a l t h o u g h o n l y a t i n y p o r t i o n o f t h e c o r e r e m a i n s , l e a v i n g a o u t e r s k e l e t a l g r a i n , d e m a r c a t e d b y t h e r e d l i n e i n t h e r i g h t - h a n d p h o t o g r a p h . d . C P X w i t h s e r r a t e , i r r e g u l a r r i m f r o m s a m p l e 0 4 0 7 0 4 - 5 c . A d j a c e n t O P X , C P X p l a g i o c l a s e ( p l a g ) a n d o x i d e ( o x ) g r a i n s a r e l a b e l e d . h o m o g e n i z e d p r i o r t o e r u p t i o n o r t h a t t h e y h a d v e r y s i m i l a r c o m p o s i t i o n s b e f o r e m i n g l i n g . A n a r g u m e n t f o r t h e l a t t e r i s p r e s e n t e d i n s e c t i o n 5 . 1 1 . S i m i l a r t o b u l k r o c k r e s u l t s , a n a l y s e s f o r P a n d e A z u c a r g l a s s s t r a d d l e t h e t w o g l a s s p o p u l a t i o n s o b s e r v e d i n P a p a g a y o s a m p l e s . F i g u r e 5 . 9 s h o w s p l o t s o f f o u r m a j o r e l e m e n t s v e r s u s w t . % S i 0 2 i n m a t r i x g l a s s f o r a l l P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r a n a l y s e s . E a c h p l o t i n F i g u r e 5 . 9 h a s a c o r r e s p o n d i n g h i s t o g r a m s h o w i n g t h e n a r r o w e r d i s t r i b u t i o n s o f P a n d e A z u c a r c o m p o s i t i o n s b e t w e e n t h e t w o l a r g e s t m o d e s i n t h e P a p a g a y o s a m p l e s . I n t h e c a s e o f F e 0 , P a n d e A z u c a r s a m p l e s h a v e s i g n i fi c a n t o v e r l a p w i t h h i g h - s i l i c a g l a s s c o m p o s i t i o n s i n t h e P a p a g a y o s a m p l e s ( F i g u r e s 5 . 9 c a n d 5 . 9 g ) . A l s o n o t e t h a t f o r t h e s a m e S i 0 2 c o n t e n t , C a O a n d M g O v a l u e s a r e s l i g h t l y h i g h e r i n P a n d e A z u c a r s a m p l e s t h a n i n P a p a g a y o s a m p l e s ( F i g u r e s 5 . 9 c a n d 5 % ) . 5 . 7 M i n e r a l C h e m i s t r y R e p r e s e n t a t i v e a n a l y s e s f o r p l a g i o c l a s e , p y r o x e n e a n d t i t a n o m a g n e t i t e p h e n o c r y s t s a r e g i v e n i n A p p e n d i c e s C , D , a n d B , r e s p e c t i v e l y . A n o r t h i t e ( A n ) c o n t e n t o f p l a g i o c l a s e g r a i n s i s c a l c u l a t e d a s C a O / C a 0 + N a 2 0 + K 2 0 * 1 0 0 . T o t a l i r o n ( F e 0 ) v a l u e s f o r p y r o x e n e a n d o x i d e s w e r e r e c a l c u l a t e d a s F e O a n d F e 2 0 3 b a s e d o n t h e m e t h o d g i v e n b y D r o o p ( 1 9 8 7 ) . M a g n e s i u m n u m b e r ( M g # ) i s g i v e n a s M g / ( M g + F e ) x 1 0 0 . S e v e r a l t i t a n o m a g n e t i t e g r a i n s w e r e a n a l y z e d i n t w o P a n d e A z u c a r t h i n s e c t i o n s , b u t e v e n a f t e r r e c a l c u l a t i n g t o t a l i r o n , t h e a n a l y s e s r e t u r n e d t o t a l s c o n s i s t e n t l y 5 9 6 % . T h e l o w t o t a l s m a y b e a n a r t i f a c t o f p o o r s u r f a c e p o l i s h , a l t h o u g h a l l t h i n s e c t i o n s a n a l y z e d b y e l e c t r o n m i c r o p r o b e w e r e p o l i s h e d t o g e t h e r u s i n g t h e s a m e p r o t o c o l . T h e d a t a f o r t h e s e g r a i n s a r e i n c l u d e d i n A p p e n d i x E , b u t a r e n o t u s e d f o r i n t e r p r e t a t i o n b e l o w . 1 6 3 3 0 2 5 5 2 0 5 ‘ C C “ 3 ’ 3 ° - 1 5 0 ' 2 e 5 0 c d . 7 5 ' 8 fl ‘ ‘ D “ a C ] T 7 5 u , , . ; _ ; . , m e g fi i fi 3 : 1 . r 3 % - ' ‘ B i f f ? ? ? S i o 2 7 o — 1 1 3 % ; _ — ~ U M i m i ? - 7 o S i o 2 fi b r i l % : $ 3 ? P L E E l 9 ‘ { W I S U fi g ] [ 3 6 5 — [ e r — — a D D — 6 5 6 0 l I l l 1 l 1 6 0 0 . 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 M 9 0 T i o 2 F i g u r e 5 . 9 . H i s t o g r a m s o f w t . % a . M g O , b . T i 0 2 , e . F e O , a n d f . C a O i n m a t r i x g l a s s , w i t h c o m p a n i o n p o t s f o r t h e s a m e o x i d e s p l o t t e d a g a i n s t w t . % S i 0 2 i n c . , d . , g . a n d h . , r e s p e c t i v e l y . A n a l y s e s f o r P a n d e A z u c a r g l a s s a r e r e p r e s e n t e d b y o p e n y e l l o w c r o s s e s a n d a n a l y s e s f o r P a p a g a y o g l a s s a r e s h o w n b y o p e n b l u e s q u a r e s . N o t i c e t h a t a n a l y s e s f o r P a n d e A z u c a r g l a s s s t r a d d l e t h e b i m o d a l p o p u l a t i o n s i n P a p a g a y o s a m p l e s , a n d t h a t M g O ( c ) a n d C a O ( h ) c o n t e n t s a r e s l i g h t l y h i g h e r i n P a n d e A z u c a r g l a s s t h a n i n P a p a g a y o g l a s s f o r a n e q u i v a l e n t S i 0 2 c o n t e n t . 1 6 4 ) A ( 0 1 N 0 y y N O c c n n e e u l 1 — 0 u q q e e r r F A F _ O 1 0 0 7 5 " [ _ ‘ J T ’ ‘ 7 5 S i o 2 7 o - _ E 4 ‘ 1 » ~ 7 0 S i O l 2 6 5 - 5 % ~ — U G D ~ 6 5 l J 6 0 6 0 l l l L F i g u r e 5 . 9 , c o n t ’ d . H i s t o g r a m s o f w t . % a . M g O , b . T i 0 2 , e . F e O , a n d f . C a O i n m a t r i x g l a s s , w i t h c o m p a n i o n p o t s f o r t h e s a m e o x i d e s p l o t t e d a g a i n s t w t . % S i 0 2 i n c . , d . , g . a n d h . , r e s p e c t i v e l y . A n a l y s e s f o r P a n d e A z u c a r g l a s s a r e r e p r e s e n t e d b y o p e n y e l l o w c r o s s e s a n d a n a l y s e s f o r P a p a g a y o g l a s s a r e s h o w n b y o p e n b l u e s q u a r e s . N o t i c e t h a t a n a l y s e s f o r P a n d e A z u c a r g l a s s s t r a d d l e t h e b i m o d a l p o p u l a t i o n s i n P a p a g a y o s a m p l e s , a n d t h a t M g O ( c ) a n d C a O ( h ) c o n t e n t s a r e s l i g h t l y h i g h e r i n P a n d e A z u c a r g l a s s t h a n i n P a p a g a y o g l a s s f o r a n e q u i v a l e n t S i 0 2 c o n t e n t . 1 6 5 5 . 7 . 1 P l a g i o c l a s e S i x t e e n ( l 6 ) p l a g i o c l a s e g r a i n s w e r e a n a l y z e d f r o m t h e fi v e P a n d e A z r ' r c a r s a m p l e s s e l e c t e d f o r m i c r o p r o b e a n a l y s i s . P l a g i o c l a s e c o m p o s i t i o n s a r e h i g h l y v a r i a b l e . H o w e v e r , s i m i l a r t o p l a g i o c l a s e g r a i n s i n t h e P a p a g a y o s a m p l e s , t h e v a r i a t i o n i s n o t s y s t e m a t i c . F i g u r e 5 . 1 0 s h o w s c o m p o s i t i o n s o f p l a g i o c l a s e r i m s a n d c o r e s i n w t . % A n . F o r c o n v e n i e n c e o f s e p a r a t i n g a n a l y s e s b y s a m p l e , p h e n o c r y s t c o m p o s i t i o n s a r e p l o t t e d a g a i n s t b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t o n t h e v e r t i c a l a x i s , a l t h o u g h t h e v a r i a t i o n i s t r i v i a l ( ~ 1 w t . % ) . R i m s r a n g e f r o m A n a t o A n n , w h i l e c o r e s r a n g e f r o m A n 6 3 t o A n g g . W h e r e a n a l y z e d , c o m p o s i t i o n s o f i n t e r m e d i a t e z o n e s r a n g e f r o m A n 6 3 t o A n 7 3 . O n e p l a g i o c l a s e m i c r o p h e n o c r y s t ( A n 6 3 ) w a s a n a l y z e d i n s a m p l e O 4 0 7 0 4 - 5 c a n d i s i n d i c a t e d b y t h e s t a r i n F i g u r e 5 . 1 0 . A s i n t h e P a p a g a y o s a m p l e s , n o r m a l a n d r e v e r s e z o n i n g i s c o m m o n , w i t h i n t h e s u i t e a n d w i t h i n i n d i v i d u a l s a m p l e s . S o m e g r a i n s d i s p l a y m o r e o r l e s s c o n t i n u o u s n o r m a l o r r e v e r s e z o n i n g ( F i g u r e 5 . 1 l b ) w h i l e o t h e r g r a i n s r e v e a l m o r e c o m p l e x h i s t o r i e s ( F i g u r e 5 . 1 l a ) . C o r e s a n d i n t e r m e d i a t e z o n e s o f P a n d e A z u c a r p l a g i o c l a s e o v e r l a p w i t h P a p a g a y o c o r e s a n d i n t e r m e d i a t e z o n e s w i t h 2 1 0 w t . % C a O ( F i g u r e 5 . 1 2 a ) . E v e n m o r e n o t a b l y , a l l p l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t s fi ' o m P a n d e A z u c a r s a m p l e s p l o t w i t h t h e g r o u p o f h i g h - C a O r i m s f r o m t h e P a p a g a y o s a m p l e s ( F i g u r e 5 . 1 2 b ) . T h e r i m s o f s e v e r a l P a n d e A z u c a r g r a i n s a n d t h e m i c r o p h e n o c r y s t h a v e t h e l o w e s t C a O v a l u e s a m o n g h i g h - C a O r i m s f r o m e i t h e r u n i t ( F i g u r e 5 . 1 2 b ) . 1 6 6 0 : 0 o 4 o 7 o 3 - 1 c ( 6 6 . 7 ) 0 2 0 7 0 4 - 6 ( 6 7 . 3 ) 0 5 : 0 A 5 i 0 2 0 7 0 2 - 2 d ( 6 7 . 0 ) a : 0 m . 0 0 4 0 7 0 4 - 5 0 ( 6 6 . 8 ) b - l 0 a ] 0 : 0 0 : 2 ) 0 : 0 0 . 2 - Q A O = = = O 0 4 0 7 0 4 - 5 6 6 . 6 O — J 0 : 1 1 ; ) a ( ) J l l l 6 O 6 5 7 0 7 5 8 0 8 5 9 0 A n F i g u r e 5 . 1 0 . P l o t o f a n o r t h i t e c o n t e n t ( w t . % C a O / C a 0 + N a 2 0 + K 2 0 * 1 0 0 ) i n p l a g i o c l a s e r i m s a n d c o r e s f r o m P a n d e A z u c a r s a m p l e s . O p e n p e n t a g o n s r e p r e s e n t r i m c o m p o s i t i o n s , w h i c h a r e j o i n e d w i t h c l o s e d p e n t a g o n s r e p r e s e n t i n g t h e c o r e c o m p o s i t i o n o f t h e s a m e g r a i n . T h e fi l l e d y e l l o w s t a r i s a p l a g i o c l a s e m i c r o p h e n o c r y s t f r o m s a m p l e 0 4 0 7 0 4 - 5 c . T h e d a s h e d v e r t i c a l l i n e a t A n 7 4 r e p r e s e n t s t h e m o s t c a l c i c r i m o r c o r e c o m p o s i t i o n i n P a p a g a y o p l a g i o c l a s e ( s e e F i g u r e 5 . 1 2 ) . T h e t w o h i g h l i g h t e d r i m - c o r e p a i r s m a r k e d “ a ” a n d “ b ” a r e d e t a i l e d i n F i g u r e 5 . 1 1 . 1 6 7 d é i 6 7 6 2 ) m u 0 ( m i r ; ‘ m o r 0 f 6 3 e c n ' a t s 0 i 6 D 1 6 - b l 1 6 8 0 1 0 0 3 0 0 5 0 0 7 0 0 a . D i s t a n c e f r o m r i m ( u m ) l . . . . l _ m ’ - 4 1 . , I 1 . - J 0 4 0 7 0 3 - 1 c F i g u r e 5 . 1 1 . C r o s s - s e c t i o n a l c o m p o s i t i o n a l v a r i a t i o n s i n t h e t w o p l a g i o c l a s e g r a i n s f r o m F i g u r e 5 . 1 0 . a . G r a i n fi o m 0 2 0 7 0 2 - 2 d a n d b . g r a i n f r o m 0 4 0 7 0 3 - 1 c . D i a g r a m s o n t h e l e f t s i d e o f ( a . ) a n d ( b . ) s h o w w t . % A n p l o t t e d a g a i n s t d i s t a n c e f r o m r i m a n d t h e c o r r e s p o n d i n g p h o t o g r a p h s i n X P L s h o w t h e l o c a t i o n s o f a n a l y s e s o n t h e g r a i n . S y m b o l s a r e t h e s a m e a s F i g u r e 5 . 1 0 a n d o p e n y e l l o w X s y m b o l s r e p r e s e n t a n a l y s e s o n i n t e r m e d i a t e ( m i d d l e ) z o n e s . I I T I I I T I — I T f fi r I | I I I I 7 0 v V ‘ Y ‘ w v v v A — “ W T W _ , 7 0 V W _ _ V _ N N o w v v — T v _ o k ? ) V C 1 — e W ' i - « ( 7 ) x H V W V 3 ? _ ~ V ‘ W \ 7 ‘ ; : 7 * x 8 6 5 L w a s — — v v A 6 5 8 I I I v v — — “ J 7 — [ I = _ = _ - — 1 : _ < 3 r . v - r . \ 7 . . 3 m - a . c o r e s / m i d d l e _ b . r i m s j 0 3 _ C V w ; - _ — \ 7 3 7 6 0 _ a . - _ b . 6 0 I I I I I l I I l 4 I l L I g 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 6 8 1 O 1 2 1 4 C a O C a O F i g u r e 5 . 1 2 . a . C o r e a n d i n t e r m e d i a t e z o n e C a O c o m p o s i t i o n s f o r p l a g i o c l a s e g r a i n s f r o m P a n d e A z u c a r a n d P a p a g a y o u n i t s p l o t t e d a g a i n s t b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t . F i l l e d b l u e t r i a n g l e s r e p r e s e n t P a p a g a y o c o r e s a n d o p e n b l u e h e x a g o n s r e p r e s e n t i n t e r m e d i a t e z o n e s f r o m P a p a g a y o p l a g i o c l a s e . A s i n p r e v i o u s d i a g r a m s , fi l l e d y e l l o w p e n t a g o n s r e p r e s e n t P a n d e A z u c a r c o r e s , w h i l e o p e n y e l l o w X s y m b o l s r e p r e s e n t i n t e r m e d i a t e z o n e s f r o m P a n d e A z u c a r p l a g i o c l a s e . b . R i m C a O c o m p o s i t i o n s f o r p l a g i o c l a s e g r a i n s f r o m t h e P a n d e A z u c a r ( o p e n y e l l o w p e n t a g o n s ) a n d P a p a g a y o ( o p e n b l u e t r i a n g l e s ) s a m p l e s p l o t t e d a g a i n s t b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t . A s i n F i g u r e 5 . 1 0 , t h e fi l l e d y e l l o w s t a r i s t h e p l a g i o c l a s e m i c r o p h e n o c r y s t f r o m s a m p l e 0 4 0 7 0 4 - 5 0 . T h e v e r t i c a l d a s h e d l i n e i n ( b . ) r e p r e s e n t s t h e d i v i s i o n b e t w e e n h i g h - A n ( > A n 6 0 ) a n d l o w - A n ( < A n 6 0 ) P a p a g a y o p l a g i o c l a s e r i m s , p l o t t e d a r b i t r a r i l y a t 1 0 w t . % C a O . 1 6 9 5 . 7 . 2 P y r o x e n e R e c o n n a i s s a n c e m i c r o p r o b e a n a l y s e s w e r e p e r f o r m e d o n 1 6 p y r o x e n e g r a i n s f r o m t h r e e o f t h e fi v e t h i n s e c t i o n s i n v e s t i g a t e d . S e v e n w e r e o r t h o p y r o x e n e ( O P X ) a n d n i n e w e r e c l i n o p y r o x e n e ( C P X ) . C o m p o s i t i o n a l r a n g e s a m o n g O P X a n d C P X g r a i n s a r e n a r r o w , e s p e c i a l l y c o m p a r e d t o P a p a g a y o p h e n o c r y s t s ( F i g u r e 5 . 1 3 ) . O P X r a n g e f r o m M g # 7 1 - 7 3 ( E n 7 0 - 7 2 ) a n d C P X r a n g e f r o m M g # 7 3 - 7 6 ( 1 3 1 1 4 5 . 4 7 ) . W h e r e r i m s w e r e a n a l y z e d , a l l g r a i n s d i s p l a y r e v e r s e z o n i n g , w i t h s l i g h t l y m o r e M g - r i c h r i m s ( F i g u r e 5 . 1 3 ) . A l l o f t h e O P X g r a i n s a n a l y z e d p l o t w i t h i n t h e h i g h - M g # p o p u l a t i o n o f g r a i n s f r o m t h e P a p a g a y o s a m p l e s ( F i g u r e 5 . 1 3 a ) . 5 . 8 T w o - p y r o x e n e T h e r m o m e t r y U s i n g t h e m e t h o d o f L i n d s l e y ( 1 9 8 3 ) a n d t h e p r o g r a m Q U I L F ( A n d e r s e n e t a l . , 1 9 9 3 ) d i s c u s s e d i n t h e p r e v i o u s c h a p t e r , p a i r s o f O P X a n d C P X g r a i n s w e r e u s e d t o c a l c u l a t e t h e p r e - e r u p t i v e t e m p e r a t u r e o f t h e P a n d e A z u c a r m a g m a . P r e s s u r e w a s a g a i n fi x e d a t 2 0 0 0 b a r ( 2 k b ) f o r a l l c a l c u l a t i o n s . R e s u l t s a r e g i v e n i n T a b l e 5 . 1 . N o p a i r s w i t h O P X - C P X g r a i n s i n d i r e c t c o n t a c t w e r e f o u n d i n t h e t h r e e s e c t i o n s e x a m i n e d b y m i c r o p r o b e . T e m p e r a t u r e s w e r e t h e r e f o r e c a l c u l a t e d f r o m p h e n o c r y s t p a i r s f r o m 1 . ) t h e s a m e g l o m e r o p o r p h y r i t i c c l o t ( o f t e n c o n n e c t e d b y a d j a c e n t p h e n o c r y s t s ) a n d 2 . ) f r o m “ fl o a t i n g ” p h e n o c r y s t s g r a i n s n e a r o n e a n o t h e r i n t h e s a m p l e m a t r i x . T e m p e r a t u r e s w e r e c a l c u l a t e d b a s e d o n c o r r e s p o n d i n g O P X - C P X c o r e c o m p o s i t i o n s . E l e v e n ( 1 1 ) O P X - C P X p a i r s y i e l d e d a n a v e r a g e t e m p e r a t u r e o f 1 0 4 6 + / - 1 2 ° C , c o m p a r e d t o a n a v e r a g e o f 1 0 4 3 + / - 1 8 ° C f o r p a i r s f r o m P a p a g a y o s a m p l e s ( n = 2 4 , T a b l e 4 . 1 ) . T h e d i s t r i b u t i o n s o f c a l c u l a t e d t w o - p y r o x e n e t e m p e r a t u r e s f o r t h e t w o u n i t s a r e 1 7 0 I I I I I I I I I I I I I I I r I I I I , . ? I 2 1 — ' 1 } : ( 9 3 3 I — e ' 8 " I _ I t ” ? ‘ 5 ' i 1 9 , E J — L o w - M g # E 5 5 % ? “ ~ F 6 0 1 7 , P a p a g a y o O P X i i : 3 » I F I @ 1 1 1 5 ( : 1 ) _ _ 1 r I 5 ? _ 5 I a } . 5 3 3 — a . O P X 5 { p — 1 3 l l l I I I I : I I l I I I I I I I 1 4 ; I I I I I I I I I I I I I I I I I I I 9 — A — 8 ~ 0 a 5 w F e O 7 — g e g 9 « A 1 6 K A ’ T V / \ _ 5 “ A @ — b . C P X A g ) » 4 I I I I I I I I I l I I I I I I I I I 6 0 6 5 7 0 7 5 8 0 M g # F i g u r e 5 . 1 3 . F 6 0 c o n t e n t ( w t . % ) p l o t t e d a g a i n s t M g # ( w t . % M g / ( M g + F e ) x 1 0 0 ) f o r P a n d e A z u c a r a n d P a p a g a y o a . O P X a n d b . C P X g r a i n s . I n ( a . ) , fi l l e d b l u e c r o s s e s a r e c o r e s o f P a p a g a y o O P X , w h i l e o p e n b l u e c r o s s e s a r e r i m c o m p o s i t i o n s . F i l l e d y e l l o w c i r c l e s a r e O P X c o r e s f r o m P a n d e A z u c a r a n d o p e n y e l l o w c i r c l e s a r e r i m c o m p o s i t i o n s . S a m p l e s t o t h e l e fi o f t h e v e r t i c a l d a s h e d l i n e i n ( a . ) a r e t h e l o w - M g # p o p u l a t i o n o f O P X p h e n o c r y s t s o b s e r v e d i n P a p a g a y o s a m p l e s . N o t e t h a t n o n e o f t h e a n a l y s e s f o r P a n d e A z u c a r O P X p l o t w i t h i n t h i s g r o u p . I n ( b . ) , fi l l e d b l u e d i a m o n d s a r e C P X c o r e s a n d o p e n b l u e d i a m o n d s a r e C P X r i m s f r o m P a p a g a y o s a m p l e s . F i l l e d y e l l o w t r i a n g l e s a r e C P X c o r e s i n P a n d e A z u c a r s a m p l e s a n d o p e n y e l l o w t r i a n g l e s a r e C P X r i m s . 1 7 1 t t m o . . . . . a a u y t t t t t h h o o o o o t t a i e s r b g i a t n l p o o l l l l l c c c c c c c c c c i i i i i i a r r r r r N u P i t q i r e . o s n f o o t p i y c m y y y y y h h h h h p p p p p o o o o o r r r r r e e e e e s m m m m m e r s o fl t u c o o o o o c e e l l l l l r g g g g g s e m o n n n n n i s d m s a n l i h r l p e i i i i i d d d d d a e e e e e u h r f . . . . t t t t t m g t r o o r e f f h e n e g g g g c c c c c n n n n e e e e e i i i i n n n n n h h h h n n n n n t c c c c t x x e u u u u o o o o o o o o o o c c c c c e t r t u a r t t t t , , , , , t h y e r p t t t t t g g g g g o o o o n n n n n e a - n n n n i i i i i S y o p h h h h h e l w d e t . k i s a m l e o , , c c c , , c c g g u u u u u g g n n n n o o o o o i i i i t t t t t t t t t r a a a a t t t t t l r p s e o o o o o o o o o h fl fl fl fl s f n n n n n m t e a n a l s o s s s s s s s s s r n n n n n n n n n i r t e t a u h a c b t i u z , , e y e d v A t u n l d i i i i i i i i i a a a a a a a a a r r r r r r r r r G G G G G G G G G e r i a s s s s s s s s S a G d v a t d n r n e e e e e e e e ’ r r r r r r r r I y O o o o o o o o o a t e a c t P n n s u i r o a d f n l t a r c e a a i c t e t n a r s d u i u . t e a t l y t a b e r r s a h t e t t e e p o t r m m h o r g e e t m r f e t f a c c c c c c C c c 2 5 r o 1 7 6 7 8 3 5 7 6 e l e e g r h a t t r e m o t o e h e n v t T n a o e o b x d e h e o . t h n r n t y m , o i t p n u t a - u l o o o l s n o i e 1 4 7 7 9 7 8 8 9 6 9 1 1 6 3 4 2 4 8 0 0 1 1 1 1 w t c s r v 4 f ” t p g a i o c m r 2 = s n e c a o i y c x n ) e r u r 1 a “ o . n 4 , n n e o o g i i a m F t t e a m h u t e . l w s b S o n n a i o l T . 1 l ( i . t a a a r 1 e i i 1 v v v = a e e n d d o , y d d s e r r 5 r i s s e a g a a g a d d e d e o l a r n n l p b l p e a a p b m m m u a u o o a T n c w s v a t t e l s s P § a m p l § R g g k § i Q Z T ( ° Q ) Q 1 1 9 9 ; 1 1 m Q g r e s / R i m s M 1 7 2 0 2 0 7 0 2 - 2 d 6 6 . 9 7 1 0 6 2 1 0 5 7 1 0 5 0 1 0 3 2 1 0 2 9 1 0 3 7 1 0 3 5 1 0 4 6 1 0 6 4 0 4 0 7 0 4 - 5 a 6 6 . 6 0 1 0 5 1 1 0 4 0 c o r e s c o r e s G r a i n s n o t t o u c h i n g , c o n n e c t e d i n g l o m e r o p h y r i c c l o t . G r a i n s n o t t o u c h i n g , c o n n e c t e d i n g l o m e r o p h y r i c c l o t . s h o w n g r a p h i c a l l y i n a b o x p l o t i n F i g u r e 5 . 1 4 . T h e l o w e r a n d u p p e r b o u n d a r i e s o f t h e b o x r e p r e s e n t t h e fi r s t a n d t h i r d q u a r t i l e s , r e s p e c t i v e l y , a n d t h e l i n e w i t h i n t h e b o x r e p r e s e n t s t h e m e d i a n ( i . e . s e c o n d q u a r t i l e ) t e m p e r a t u r e v a l u e . T h e s o l i d y e l l o w c r o s s a n d t h e s o l i d b l u e s q u a r e r e p r e s e n t t h e a v e r a g e t e m p e r a t u r e s f o r t h e P a n d e A z u c a r a n d P a p a g a y o u n i t s , r e s p e c t i v e l y . T h e t h r e e b l u e X s y m b o l s r e p r e s e n t m i l d s t a t i s t i c a l o u t l i e r s i n t h e P a p a g a y o s a m p l e s b e t w e e n 1 . 5 * I Q R a n d 3 . 0 * I Q R ( w h e r e I Q R i s t h e i n t e r - q u a r t i l e r a n g e ) . T h e l i n e s e x t e n d i n g f r o m t h e b o x e s r e p r e s e n t t h e m o s t e x t r e m e c a l c u l a t e d t e m p e r a t u r e s t h a t a r e n o t o u t l i e r s . D i s r e g a r d i n g t h e t h r e e o u t l i e r s i n t h e P a p a g a y o d a t a s e t , b o t h p o p u l a t i o n s a r e n o r m a l l y d i s t r i b u t e d w i t h r e l a t i v e l y e q u a n t q u a r t i l e s a n d s i m i l a r m e a n a n d m e d i a n v a l u e s . T h e t h r e e o u t l i e r s i n t h e P a p a g a y o s a m p l e s p r o d u c e a s l i g h t p o s i t i v e s k e w i n t h e d i s t r i b u t i o n . 5 . 9 D i s c u s s i o n T h e r e a r e s i m i l a r i t i e s b e t w e e n P a n d e A z u c a r p u m i c e s a m p l e s a n d i n t e r m e d i a t e t o h i g h - s i l i c a P a p a g a y o p u m i c e s a m p l e s t h a t d e m o n s t r a t e t h e P a n d e A z u c a r m a g m a w a s a m i x t u r e o f t h e l o w - s i l i c a a n d h i g h - s i l i c a m a g m a s t h a t p r o d u c e d t h e P a p a g a y o T u f f . T h e m a j o r e l e m e n t c o m p o s i t i o n o f t h e P a n d e A z r ' r c a r s a m p l e s i s v e r y s i m i l a r t o t h e c o m p o s i t i o n o f i n t e r m e d i a t e t o h i g h - s i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s ; P a n d e A z r ' r c a r s a m p l e s b r i d g e t h e n a r r o w g a p i n m a j o r e l e m e n t t r e n d s f o r P a p a g a y o s a m p l e s a t a p p r o x i m a t e l y 6 6 - 6 7 w t . % S i 0 2 ( F i g u r e 5 . 3 ) . A s i m i l a r r e l a t i o n s h i p i s o b s e r v e d f o r g l a s s c o m p o s i t i o n s a m o n g t h e s a m p l e s . A n a l y s e s f o r P a n d e A z u c a r g l a s s o v e r l a p t h e t w o m o d e s i n P a p a g a y o s a m p l e s f o r a l l m a j o r e l e m e n t s , a s s h o w n i n t h e p l o t s o f r e p r e s e n t a t i v e o x i d e s i n F i g u r e 5 . 9 . 1 7 3 1 0 9 0 ‘ x . x X 1 0 8 0 1 1 0 7 0 ‘ 1 0 6 0 - I w e ) I 1 0 5 0 ‘ n = 1 1 — < ) ~ E 1 1 0 4 0 ‘ n = 2 4 1 0 3 0 ‘ I I 1 0 2 0 ‘ P a n d e A z u c a r P a p a g a y o F i g u r e 5 . 1 4 . B o x p l o t s f o r t e m p e r a t u r e s d e t e r m i n e d f r o m t w o - p y r o x e n e p a i r s f r o m P a n d e A z u c a r a n d P a p a g a y o u n i t s . S e e t e x t f o r d i s c u s s i o n . 1 7 4 P a n d e A z u c a r s a m p l e s a l s o h a v e t h e s a m e m o d a l m i n e r a l o g y a s P a p a g a y o s a m p l e s ( r e f e r t o S e c t i o n 5 . 5 ) . ( I n t e r e s t i n g l y , C P X i s n o t i n t h e C I P W n o r m f o r a n y o f t h e i n t e r m e d i a t e t o h i g h - s i l i c a s a m p l e s , n o r i n a n y o f t h e P a n d e A z r ’ r c a r s a m p l e s . H o w e v e r , t h r e e o f t h e fi v e l o w - s i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s a r e C P X - n o r m a t i v e , s u p p o r t i n g t h e c o n c l u s i o n t h a t C P X g r a i n s i n h e r i t e d f r o m t h e l o w - s i l i c a m a g m a i n t h e P a p a g a y o s a m p l e s a r e x e n o c r y s t s i n t h e P a n d e A z u c a r m a g m a s . ) P l a g i o c l a s e a n d p y r o x e n e p h e n o c r y s t s d i s p l a y d i s e q u i l i b r i u m t e x t u r e s s i m i l a r t o t h o s e o b s e r v e d i n P a p a g a y o p h e n o c r y s t s , w i t h e v e n m o r e p e r v a s i v e d i s s o l u t i o n f e a t u r e s i n t h e c o r e s o f m a n y p l a g i o c l a s e g r a i n s f r o m P a n d e A z r ' r c a r ( F i g u r e 5 . 8 ) . D u r i n g t h e P a p a g a y o m i x i n g e v e n t , t h e c r y s t a l c a r g o e s o f e a c h o f t h e m a g m a s w o u l d h a v e b e e n i n t h e r m a l a n d c h e m i c a l d i s e q u i l i b r i u m , l e a d i n g t o r e s o r p t i o n o f s o m e g r a i n s ( e . g . F i g u r e 5 . 8 d ) a n d / o r c h a n g e s i n c h e m i c a l z o n i n g ( e . g . F i g u r e 5 . 1 1 ) . T w o - p y r o x e n e t h e r m o m e t r y i n d i c a t e s t h a t O P X - C P X c r y s t a l p a i r s f r o m P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r m a g m a s w e r e i n e q u i l i b r i u m a t a p p r o x i m a t e l y 1 0 4 5 ° C ( T a b l e 5 . 1 a n d F i g u r e 5 . 1 4 ) . I f t h e P a n d e A z u c a r s a m p l e s r e p r e s e n t t h e w e l l - m i x e d e q u i v a l e n t o f t h e P a p a g a y o m a g m a s , i t i s l i k e l y t h a t t h o s e p h a s e s t h a t c r y s t a l l i z e d f r o m t h e l o w - t e m p e r a t u r e , h i g h - s i l i c a m a g m a ( 8 3 0 - 8 4 0 ° C f r o m S e c t i o n 3 . 8 . 1 ) w e r e c o m p l e t e l y r e s o r b e d . A l l o f O P X g r a i n s a n a l y z e d i n P a n d e A z u c a r s a m p l e s p l o t w i t h t h e h i g h - M g # P a p a g a y o g r a i n s i n F i g u r e 5 . 1 3 . A l t h o u g h t h e s a m p l e s i z e i n s m a l l e r f o r P a n d e A z u c a r O P X , i t i s p o s s i b l e t h a t a l l o f t h e l o w - M g # O P X g r a i n s f r o m t h e h i g h - s i l i c a m a g m a w e r e r e s o r b e d a s t h e m a g m a s m i x e d . S i m i l a r l y , a l l o f t h e p l a g i o c l a s e r i m c o m p o s i t i o n s f r o m P a n d e A z u c a r s a m p l e s p l o t w i t h i n t h e h i g h - C a O p o p u l a t i o n o f r i m s i n F i g u r e 5 . 1 2 b . N o n e o f t h e P a n d e A z u c a r 1 7 5 r i m s p l o t i n t h e l o w - C a O g r o u p o f c r y s t a l s t h a t w e r e i n t e r p r e t e d t o h a v e c r y s t a l l i z e d f r o m t h e h i g h - s i l i c a P a p a g a y o m a g m a . G i v e n t h e r e p r e s e n t a t i v e s a m p l i n g o f p l a g i o c l a s e i n P a n d e A z u c a r ( n = 1 6 , j u s t o v e r h a l f t h e n u m b e r a n a l y z e d f o r P a p a g a y o ) i t i s l i k e l y t h a t t h e l o w - C a O r i m p o p u l a t i o n i s n o t p r e s e n t i n P a n d e A z u c a r s a m p l e s . T h e s e g r a i n s m a y h a v e b e e n c o m p l e t e l y r e s o r b e d o r p a r t i a l l y r e s o r b e d a n d s u b s e q u e n t l y o v e r g r o w n w i t h h i g h - C a O r i m s . M i x i n g o f t h e m i n g l e d P a p a g a y o m a g m a s c a n n o t a l o n e e x p l a i n t h e e v o l u t i o n o f t h e P a n d e A z u c a r m a g m a . S e v e r a l k e y f e a t u r e s o f t h e P a n d e A z fi c a r s a m p l e s i n d i c a t e t h a t t h e c h e m i c a l c o m p o s i t i o n o f t h e m a g m a w a s m o d i fi e d p r i o r t o e r u p t i o n . F i r s t , t h e I : b u l k c o m p o s i t i o n o f t h e P a n d e A z u c a r s a m p l e s i s d i f f e r e n t w i t h r e s p e c t t o a n u m b e r o f e l e m e n t s . F o r t h e s a m p l e s o f t h e s a m e s i l i c a c o n t e n t , M n O , C a O , P 2 0 5 , a n d a r g u a b l y M g O , a r e s l i g h t l y h i g h e r i n m o s t P a n d e A z u c a r s a m p l e s ( F i g u r e 5 . 3 ) . L i k e w i s e , P a n d e A z r ’ r c a r s a m p l e s a r e s l i g h t l y e n r i c h e d w i t h r e s p e c t t o S r , P b , a n d V ( n o t s h o w n ) , a n d s i g n i fi c a n t l y d e p l e t e d w i t h r e s p e c t t o R b , Z r , N b , H f , T h , U , a n d t h e L R E E s ( F i g u r e 5 . 4 ) . C u m u l a t i v e f r e q u e n c y d i a g r a m s f o r t r a c e e l e m e n t r a t i o s d e m o n s t r a t e t h e s i m i l a r i t i e s a n d d i f f e r e n c e s i n b u l k r o c k c o m p o s i t i o n . F i g u r e 5 . 1 5 s h o w s t h e s a m e S r / B a a n d N d / T h c u m u l a t i v e f r e q u e n c y d i a g r a m s a s F i g u r e 4 . 1 9 f o r P a p a g a y o s a m p l e s ( fi l l e d c i r c l e s ) w i t h P a n d e A z u c a r s a m p l e s s u p e r i m p o s e d ( o p e n s q u a r e s ) . N o t i c e t h a t c o m p a r e d t o P a p a g a y o s a m p l e s , t h e P a n d e A z r ’ r c a r s a m p l e s f o r m a t i g h t , n e a r l y v e r t i c a l a r r a y o f S r / B a v a l u e s t h a t h a s a n a v e r a g e v a l u e o f a b o u t 0 . 2 5 ( t h e a v e r a g e i s a t 5 0 % c u m u l a t i v e f r e q u e n c y f o r a n o r m a l d i s t r i b u t i o n ) , w h i c h i s c l o s e t o t h e i n t e r m e d i a t e - S i 0 2 P a p a g a y o s a m p l e s ( F i g u r e s 5 . 1 5 a a n d 5 . 1 5 b ) . A s t h e h i g h - s i l i c a a n d l o w - s i l i c a P a p a g a y o m a g m a s h o m o g e n i z e d , o n e w o u l d e x p e c t t h e d i s t r i b u t i o n o f r a t i o s t o n a r r o w a n d c o n v e r g e t o w a r d 1 7 6 9 9 H 0 . 6 fi r l A . " I I b . 6 " , 9 5 - a ' 0 . 5 - - § ‘ 9 0 . ° P a p a g a y o I 8 0 - 0 P a n d e A z r ’ r c a r . _ g 7 0 , 0 . 4 I s 0 . i § § 0 . 3 - A _ _ g 3 0 ‘ E 2 0 * 0 . 2 — - E 1 0 ‘ S r / B a 5 5 - 0 . 1 — ~ 1 . . . . . 0 . 0 0 . 1 0 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 0 ' ' S r / B a 5 0 6 0 $ 1 0 7 0 8 0 2 9 9 7 . . A 9 5 c . d . ° \ ° . 5 6 - 5 6 % . 6 * ' - 8 0 « D a n e u c a r g 7 0 “ 5 - " I . i - L t g g i n . S 3 0 “ 4 _ ‘ _ E 2 0 j ‘ a w 1 = 5 3 — N d f r h _ o i 1 . . 4 ’ . m 2 3 4 5 6 2 n r N d / T h 5 0 6 0 _ 7 0 8 0 S I O 2 F i g u r e 5 . 1 5 . C u m u l a t i v e f r e q u e n c y d i a g r a m s f o r a . S r / B a a n d c . N d / T h v a l u e s i n b u l k r o c k P a n d e A z r ’ r c a r ( o p e n s q u a r e s ) a n d P a p a g a y o ( fi l l e d c i r c l e s ) s a m p l e s . C o m p a n i o n p l o t s f o r e a c h o f t h e c u m u l a t i v e f r e q u e n c y d i a g r a m s s h o w t h e r a t i o s f o r b . S r / B a a n d d . N d / T h p l o t t e d a g a i n s t b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t f o r a l l s a m p l e s . I n ( b . ) a n d ( d ) , P a n d e A z u c a r s a m p l e s a r e r e p r e s e n t e d b y fi l l e d y e l l o w c r o s s e s a n d P a p a g a y o s a m p l e s a r e c o d e d b y t h e s a m e a r b i t r a r y d i v i s i o n s i n S i 0 2 c o n t e n t f r o m C h a p t e r 4 : fi l l e d b l u e s q u a r e s r e p r e s e n t l o w — s i l i c a s a m p l e s ( 6 0 - 6 3 % S i 0 2 ) , fi l l e d g r e e n t r i a n g l e s r e p r e s e n t i n t e r m e d i a t e P a p a g a y o s a m p l e s ( 6 3 - 6 6 % S i 0 2 ) a n d fi l l e d r e d s q u a r e s s i g n i f y h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( 6 7 - 7 l % S i 0 2 ) . T h e a v e r a g e P a p a g a y o c o m p o s i t i o n i s i n d i c a t e d b y t h e p l u s s y m b o l a n d t h e a v e r a g e P a n d e A z u c a r c o m p o s i t i o n i s i n d i c a t e d b y t h e X s y m b o l . 1 7 7 s o m e i n t e r m e d i a t e v a l u e b e t w e e n t h e t w o p o p u l a t i o n s o b s e r v e d i n t h e m i n g l e d s a m p l e s . H o w e v e r , N d / I ‘ h v a l u e s f o r t h e P a n d e A z u c a r s a m p l e s ( F i g u r e 5 . 1 5 c ) h a v e a w i d e r d i s t r i b u t i o n ( i . e . s h a l l o w e r s l o p e ) w i t h s e v e r a l s m a l l b r e a k s i n s l o p e . V a l u e s f o r P a n d e A z u c a r s a m p l e s o v e r l a p w i t h t h o s e o f P a p a g a y o s a m p l e s , b u t t h e y d o n o t c o n v e r g e t o w a r d a n i n t e r m e d i a t e v a l u e l i k e S r / B a . T h e l o c a t i o n a n d s h a p e o f t h e c u m u l a t i v e f r e q u e n c y a r r a y f o r N d / T h i n P a n d e A z r ' r c a r s a m p l e s i s d u e t o d i f f e r e n c e s i n t r a c e e l e m e n t c o m p o s i t i o n c o m p a r e d t o P a p a g a y o s a m p l e s o f s i m i l a r s i l i c a c o n t e n t ( F i g u r e 5 . 1 5 d ) . T h e h i g h e r N d / T h v a l u e s i n P a n d e A z u c a r s a m p l e s a r e c o n t r o l l e d m a i n l y b y l o w e r T h c o n c e n t r a t i o n s ( F i g u r e 5 . 4 c ) . T h i s i s e v i d e n c e t h a t h o m o g e n i z a t i o n o f P a p a g a y o m a g m a s c a n n o t a l o n e e x p l a i n t h e c o m p o s i t i o n o f t h e P a n d e A z r ' r c a r m a g m a . S e c o n d l y , P a n d e A z u c a r g l a s s i s r e l a t i v e l y e n r i c h e d i n C a O a n d M g O w i t h r e s p e c t t o m a t r i x g l a s s i n t h e P a p a g a y o s a m p l e s ( F i g u r e s 5 . 9 c a n d 5 . 9 h ) . A n a l y s e s f o r t h e s e e l e m e n t s h a v e s l i g h t p o s i t i v e d e v i a t i o n s f r o m t r e n d s d e fi n e d b y t h e P a p a g a y o g l a s s a n a l y s e s . F i n a l l y , s e v e r a l p l a g i o c l a s e g r a i n s a n a l y z e d f r o m t h e P a n d e A z u c a r s a m p l e s h a v e c o r e o r i n t e r m e d i a t e z o n e c o m p o s i t i o n s t h a t a r e m o r e c a l c i c t h a n a n y p l a g i o c l a s e m “ c o m p o s i t i o n f r o m t h e P a p a g a y o s a m p l e s ( F i g u r e 5 . 1 2 a ) . O u t o f 7 9 i n d i v i d u a l a n a l y s e s , I t h e m a x i m u m a n o r t h i t e c o n t e n t i n P a p a g a y o p l a g i o c l a s e i s A n 7 4 . F o u r d i f f e r e n t g r a i n s f r o m f o u r d i f f e r e n t P a n d e A z fi c a r s a m p l e s h a v e i n t e r m e d i a t e o r c o r e c o m p o s i t i o n s b - b e t w e e n A n 7 6 a n d A n g g . T h e s e r e l a t i o n s h i p s a r e s u m m a r i z e d i n F i g u r e 5 . 1 6 . E a c h o f t h e f o u r g r a i n s d i s p l a y s a n o r m a l z o n i n g p a t t e r n , p r o g r e s s i n g t o w a r d l e s s c a l c i c r i m c o m p o s i t i o n s . 1 7 8 I - ! A n s a < Q > A n g g c o r e s é : A n 6 3 < _ — _ % — — > A n 7 8 m l d d l e s _ - P a n d e A z u c a r A n 6 2 < — Q — - > A n 7 1 r i m s f . 7 : ? y ? A n 5 0 < v > A n n c o r e s A n 5 3 6 0 > A n 6 8 P a p a g a y o m i d d l e s A n 5 5 < v > < — v — > A n 7 3 r i m s 4 0 5 0 6 0 7 O 8 0 9 0 1 0 0 w t . % A n F i g u r e 5 . 1 6 . S u m m a r y o f c o m p o s i t i o n a l r a n g e s o f c o r e , i n t e r m e d i a t e / m i d d l e z o n e s , a n d r i m s o f p l a g i o c l a s e g r a i n s f r o m P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r s a m p l e s . T h e fi l l e d y e l l o w s t a r r e p r e s e n t s t h e p l a g i o c l a s e m i c r o p h e n o c r y s t f r o m s a m p l e 0 4 0 7 0 4 - 5 c . E 1 7 9 T o s u m m a r i z e , fi e l d e v i d e n c e , p e t r o g r a p h y , b u l k c h e m i s t r y a n d m i c r o c h e m i s t r y s u p p o r t t h e i n t e r p r e t a t i o n t h a t P a n d e A z u c a r m a g m a r e s u l t e d f r o m h o m o g e n i z a t i o n o f t h e P a p a g a y o m a g m a s . T h i s m a g m a w a s s u b s e q u e n t l y m o d i fi e d t o p r o d u c e t h e c o m p o s i t i o n a l d i f f e r e n c e s d e s c r i b e d a b o v e b e t w e e n a h y b r i d P a p a g a y o m a g m a a n d P a n d e A z u c a r s a m p l e s . O f t h e t h r e e m a i n p r o c e s s e s r e s p o n s i b l e f o r m a g m a t i c e v o l u t i o n — f r a c t i o n a l c r y s t a l l i z a t i o n , m a g m a m i x i n g , a n d a s s i m i l a t i o n - t h e r e i s e v i d e n c e t h a t t h e P a n d e A z u c a r m a g m a w a s m o d i fi e d b y e i t h e r m i x i n g w i t h a n o t h e r m a g m a ( a t h i r d m a g m a i n a d d i t i o n t o t h e h i g h - s i l i c a a n d l o w - s i l i c a P a p a g a y o m a g m a s ) o r a s s i m i l a t i o n . I t i s d i f fi c u l t t o p o s i t a f r a c t i o n a t i n g m i n e r a l o r c r y s t a l l i n e a s s e m b l a g e t h a t w o u l d s e l e c t i v e l y e n r i c h M n O , M g O , C a O , P 2 0 5 , S r , P b , a n d V , a n d d e p l e t e R b , Z r , N b , H f , T h , U , a n d t h e L R E E s r e l a t i v e t o t h e P a p a g a y o s a m p l e s . U s i n g t h e G e o c h e m i c a l E a r t h R e f e r e n c e M o d e l ( G E R M ) d a t a b a s e ( h t t p : / / e a r t h r e f . o r g ) o f p a r t i t i o n c o e f fi c i e n t s , t h e r e a r e o b v i o u s i n c o n s i s t e n c i e s i n f r a c t i o n a t i n g a n y a s s e m b l a g e o f c o m m o n m a j o r a n d / o r t r a c e p h a s e s t o p r o d u c e t h e P a n d e A z u c a r m a g m a , m u c h l e s s f o r m i n e r a l s f o u n d i n t h e s a m p l e s . I t i s p a r t i c u l a r l y d i f fi c u l t , f o r e x a m p l e , t o e x p l a i n t h e r e l a t i v e d e p l e t i o n o f R b b y c r y s t a l f r a c t i o n a t i o n i n t h e a b s e n c e o f a m p h i b o l e o r b i o t i t e , p h a s e s a b s e n t i n b o t h P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r s a m p l e s . P a n d e A z u c a r s a m p l e s d o , h o w e v e r , p r e s e r v e e v i d e n c e o f m a g m a m i x i n g . S e v e r a l p u m i c e f r a g m e n t s e x h i b i t b a n d i n g i n t h i n s e c t i o n . A l t h o u g h t h e b a n d i n g d o e s n o t r e fl e c t l a r g e d i f f e r e n c e s i n m a j o r e l e m e n t c o m p o s i t i o n ( F i g u r e 5 . 6 ) t h e o v e r a l l r a n g e i n g l a s s c o m p o s i t i o n s d e m o n s t r a t e t h a t m a t r i x g l a s s i s n o t h o m o g e n e o u s ( F i g u r e 5 . 9 ) . I t i s p o s s i b l e t h a t t h e b a n d i n g i s a v e s t i g e o f t h e P a p a g a y o m i n g l i n g , a n d t h a t t h e n a r r o w c o m p o s i t i o n a l r a n g e i s t h e r e s u l t o f p r o t r a c t e d h o m o g e n i z a t i o n . I t i s a l s o p o s s i b l e t h a t t h e 1 8 0 ” . . . 5 — I I I ? A ) L Z ‘ J ‘ A . 5 . 2 - ) 3 - 3 5 5 7 3 V b a n d i n g r e s u l t e d f r o m a s u b s e q u e n t m i x i n g e v e n t . A s t h e s e u n i t s h a v e n o t y e t b e e n d a t e d , t h e i n t e r v a l b e t w e e n i n i t i a l m i n g l i n g o f t h e P a p a g a y o m a g m a s a n d e r u p t i o n o f t h e P a n d e A z u c a r m a g m a i s u n k n o w n , m a k i n g i t i m p o s s i b l e t o k n o w h o w l o n g t h e P a p a g a y o m a g m a s w e r e i n c o n t a c t . B u t e v e n w i t h t h i s k n o w l e d g e , t h e t i m e s c a l e s f o r m a g m a h y b r i d i z a t i o n a r e n o t w e l l - s t u d i e d a n d r e m a i n p o o r l y u n d e r s t o o d ( P e t r e l l i e t a l . , 2 0 0 6 ) . M o r e c o n v i n c i n g e v i d e n c e o f a l a t e r m i x i n g e v e n t i s i n p l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t c o m p o s i t i o n s . F o u r p l a g i o c l a s e g r a i n s h a v e c o r e o r i n t e r m e d i a t e z o n e s > A n 7 4 a n d i n d i c a t e a p o p u l a t i o n o f p h e n o c r y s t s t h a t i s n o t p r e s e n t i n t h e P a p a g a y o s a m p l e s ( F i g u r e 5 . 1 6 ) . A l t h o u g h t h e r i m s o f a l l t h e P a n d e A z u c a r g r a i n s a r e w i t h i n t h e t w o p o p u l a t i o n s o f r i m c o m p o s i t i o n s i n t h e P a p a g a y o s a m p l e s , t h e m o r e c a l c i c i n t e r i o r s o f t h e t h e s e g r a i n s s u g g e s t t h e y a r e x e n o c r y s t s . 5 . 1 0 P V A R e s u l t s P V A w a s p e r f o r m e d o n a l l 2 4 P a n d e A z u c a r s a m p l e s a n d 3 3 P a p a g a y o s a m p l e s u s i n g b u l k r o c k c h e m i c a l a n a l y s e s ( 1 0 m a j o r e l e m e n t s a n d 2 5 t r a c e e l e m e n t s ) . A n e x p l a n a t i o n o f t h e P V A t e c h n i q u e a n d h o w r e s u l t s a r e e v a l u a t e d i s g i v e n i n s e c t i o n s 4 . 3 . 2 a n d 4 . 9 . 2 o f C h a p t e r 4 . P V A r e t u r n e d a f o u r e n d m e m b e r s o l u t i o n t h a t d e s c r i b e s > 9 7 % o f t h e o v e r a l l v a r i a n c e i n t h e s a m p l e p o p u l a t i o n . S i m i l a r t o P V A f o r t h e P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e , a s o l u t i o n w i t h o n e l e s s e n d m e m b e r d e s c r i b e s > 9 5 % o f t h e v a r i a t i o n a m o n g s a m p l e s , b u t m a n y t r a c e e l e m e n t s , p a r t i c u l a r l y t h e M R E E a n d H R E E , d o n o t c o n t r i b u t e s i g n i fi c a n t l y t o t h e m o d e l i n a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n . T a b l e 5 . 2 l i s t s t h e c o e f fi c i e n t s o f d e t e r m i n a t i o n ( C D ) f o r e a c h o f t h e e l e m e n t s i n a t w o , t h r e e , f o u r , a n d fi v e e n d m e m b e r s o l u t i o n s f o r a l l t h e s a m p l e s . N o t i c e t h e l o w C D s f o r e l e m e n t s N d t h r o u g h 1 8 1 W 3 7 8 8 2 1 5 8 9 8 8 8 9 . . . . . . 0 0 0 0 0 0 s r e b m e 3 7 8 4 5 M 4 9 7 8 8 8 1 9 . . . . . . 0 0 0 0 0 0 d n E f o 8 9 6 5 1 1 r 0 4 2 1 2 6 3 . . . . . . 0 0 0 0 0 0 8 7 5 9 0 1 2 0 1 1 1 3 6 . . . . . . 0 0 0 0 0 0 m u d b b u S G T Y E L 7 0 3 7 2 6 9 9 7 9 9 8 5 . . . . . . 0 0 0 0 0 0 e b m u N s r e b m 7 9 3 6 2 6 e 9 8 6 9 9 8 4 M . . . . . . 0 0 0 0 0 0 d n E f o 6 7 3 4 8 4 9 8 6 9 8 8 3 r . . . . . . 0 0 0 0 0 0 e b m u N 8 2 6 6 5 5 7 6 4 7 8 7 2 . . . . . . 0 0 0 0 0 0 3 3 0 5 2 z 0 0 O 2 2 i i | e 0 0 2 2 S T A F K P 1 8 2 T a b l e 5 . 2 . C o e f fi c i e n t s o f d e t e r m i n a t i o n ( C D ) f o r e a c h a n a l y t e i n a t w o , t h r e e , f o u r a n d fi v e e n d m e m b e r P V A s o l u t i o n f o r t h e P a n d e A z u c a r a n d P a p a g a y o s a m p l e s . N o t i c e t h e s i g n i fi c a n t i m p r o v e m e n t i n c o n t r i b u t i o n o f R E E S i n a f o u r e n d m e m b e r s o l u t i o n c o m p a r e d t o a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n ( c f . T a b l e 4 . 2 ) . M n O 0 . 7 3 0 . 7 4 0 . 7 7 0 . 7 7 Y 0 . 2 2 0 . 2 6 0 . 8 8 0 . 8 8 M 9 0 0 . 8 2 0 . 8 8 0 . 9 0 0 . 9 0 D y 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 8 5 0 . 8 7 C 8 0 0 . 9 0 0 . 9 4 0 . 9 5 0 . 9 5 H o 0 . 2 0 0 . 3 3 0 . 8 9 0 . 9 0 N a z O 0 . 0 1 0 . 1 1 0 . 1 9 0 . 7 2 E r 0 . 3 2 0 . 3 6 0 . 8 9 0 . 9 0 R b 0 . 9 0 0 . 9 0 0 . 9 3 0 . 9 3 V 0 . 8 2 0 . 8 9 0 . 8 6 0 . 8 8 S r 0 . 9 0 0 . 9 1 0 . 9 3 0 . 9 4 N b 0 . 9 3 0 . 9 5 0 . 9 6 0 . 9 6 Z r 0 . 8 4 0 . 9 6 0 . 9 7 0 . 9 7 H f 0 . 8 8 0 . 9 4 0 . 9 6 0 . 9 6 B a 0 . 4 9 0 . 6 9 0 . 7 3 0 . 7 7 T a 0 . 5 2 0 . 6 9 0 . 7 0 0 . 7 8 L a 0 . 7 0 0 . 8 6 0 . 9 6 0 . 9 7 P b 0 . 0 2 0 . 7 4 0 . 8 2 0 . 8 8 C e 0 . 8 7 0 . 9 1 0 . 9 2 0 . 9 4 T h 0 . 8 4 0 . 9 5 0 . 9 7 0 . 9 7 P r 0 . 6 3 0 . 8 0 0 . 9 6 0 . 9 7 U 0 . 8 1 0 . 8 1 0 . 8 4 0 . 8 5 N d 0 . 3 4 0 . 6 1 0 . 9 5 0 . 9 5 - ! " 1 ' 1 5 . 0 7 7 1 { - 1 . 1 . 3 ' u 1 . ‘ l L u i n a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n c o m p a r e d t o o t h e r e l e m e n t s . T h e s e a r e t h e s a m e e l e m e n t s t h a t h a v e l o w C D s i n a t w o e n d m e m b e r s o l u t i o n f o r t h e P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e ( T a b l e 4 . 2 ) . I n b o t h c a s e s , P V A r e q u i r e s a n a d d i t i o n a l e n d m e m b e r t o d e s c r i b e t h e v a r i a t i o n o f t h e s e e l e m e n t s i n t h e P a p a g a y o s a m p l e s . A d d i n g a fi f t h e n d m e m b e r t o t h e s o l u t i o n d o e s n o t a d d s i g n i fi c a n t v a l u e t o t h e a n a l y s i s w i t h r e s p e c t t o t h e c o n t r i b u t i o n o f i n d i v i d u a l a n a l y t e s , w i t h t h e e x c e p t i o n o f N a z O . T h i s i s c l e a r l y a w e a k n e s s o f a f o u r e n d m e m b e r s o l u t i o n a n d i s d u e t o t h e l a r g e r a n g e o f N a 2 0 v a l u e s f o r a g i v e n s i l i c a c o n t e n t ( F i g u r e 5 . 1 7 ) c o m p a r e d t o t r e n d s f o r t h e o t h e r m a j o r e l e m e n t s ( F i g u r e 5 . 3 ) . A l t h o u g h a d d i n g a fi f t h e n d m e m b e r i m p r o v e s t h e C D f o r N a Z O f r o m 0 . 1 9 t o 0 . 7 2 , t h e P V A m o d u l e d o e s n o t c o n v e r g e f o r a s o l u t i o n w i t h fi v e e n d m e m b e r s . T h e c o m p o s i t i o n s o f e n d m e m b e r s i n a f o u r e n d m e m b e r P V A s o l u t i o n a r e g i v e n i n T a b l e 5 . 3 . E n d m e m b e r o n e ( E M 1 ) a n d e n d m e m b e r t h r e e ( E M 3 ) a r e b o t h r h y o l i t i c c o m p o s i t i o n s ( 7 1 a n d 7 2 w t . % S i 0 2 , r e s p e c t i v e l y ) . E n d m e m b e r t w o ( E M 2 ) i s a g a i n t h e l o w - s i l i c a e n d m e m b e r a n d i s b a s a l t i c ( 5 2 w t . % S i 0 2 ) . T h e f o u r t h e n d m e m b e r ( E M 4 ) h a s a d a c i t i c c o m p o s i t i o n ( 6 6 w t . % S i 0 2 ) . A s i n t h e P V A r e s u l t s f o r P a p a g a y o a l o n e , t h e t w o h i g h - s i l i c a e n d m e m b e r s ( E M 1 a n d E M 3 ) a r e v e r y s i m i l a r i n m a j o r e l e m e n t c o m p o s i t i o n b u t d i f f e r i n c o n c e n t r a t i o n s o f t r a c e e l e m e n t s , p a r t i c u l a r l y t h e R E E S . F i g u r e 5 . 1 8 s h o w s L a a n d L u p l o t t e d a g a i n s t w t . % S i 0 2 f o r t h e f o u r e n d m e m b e r s a n d a l l P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r s a m p l e s . T h e s h a d e d a r e a s i n F i g u r e 5 . 1 8 a r e f o r v i s u a l c o m p a r i s o n a n d c o n n e c t E M 1 , E M 2 , a n d E M 3 . U s i n g L a a n d L u a s a p r o x y f o r a l l t h e t r a c e e l e m e n t s , F i g u r e 5 . 1 8 d e m o n s t r a t e s t h a t E M 1 , E M 2 a n d E M 3 i n t h i s s o l u t i o n a r e e q u i v a l e n t t o E M 1 , E M 2 a n d E M 3 i n t h e P V A s o l u t i o n f o r P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e ( c f . 1 8 3 h t ‘ . . “ A m c 6 n ( - u m e P W E M 2 “ * 4 F 5 1 ‘ * E M 3 — [ : 3 m i : [ : 3 : 2 m M a p : 1 7 : i 5 “ 3 l H L . : 4 3 T g a l * A { f a i r - " _ . . _ _ ‘ E M 4 _ i f ? “ E M 1 2 1 . 5 0 6 0 7 0 8 0 S i 0 2 F i g u r e 5 . 1 7 . P l o t o f w t . % N a 2 0 v s . w t . % S i 0 2 f o r P a n d e A z u c a r s a m p l e s ( fi l l e d y e l l o w c r o s s e s ) , P a p a g a y o s a m p l e s ( fi l l e d b l u e s q u a r e s ) a n d P V A - g e n e r a t e d e n d m e m b e r s ( fi l l e d r e d s t a r s ) . N o t e t h e l a r g e r a n g e s o f N a z O f o r a g i v e n S i 0 2 c o n t e n t . 1 8 4 t 0 n 0 e 9 9 8 7 1 2 0 5 7 m . 6 4 8 2 4 . 8 1 e l e r o j a M . . . . . . 3 . . 3 1 6 0 3 6 0 3 2 1 1 0 9 0 6 7 7 2 3 0 4 5 0 8 4 7 0 8 5 . . . . . . . . . 0 s 2 9 8 4 5 0 1 1 e l p m a s o y 5 0 0 0 0 8 4 3 0 3 0 9 4 0 0 2 3 6 1 2 0 0 1 . 8 7 4 4 2 0 0 7 8 . 1 a . . . . . . . 5 . . . . . . . g 2 7 5 3 0 2 2 2 7 0 0 0 3 1 1 3 3 1 a p a P d n 0 0 0 0 a 4 7 7 7 1 1 1 1 5 3 2 6 4 7 0 6 9 4 M . . . . 7 2 3 0 9 9 5 9 7 7 8 8 3 . . . . . . . . . . . . . E 1 5 5 0 4 0 2 2 0 6 4 0 7 8 5 5 1 2 3 1 1 r a c u z A e d n a u d m b f b b a h P e h t r o . f m p A p V n P i e y r b a s t n e m e d e n i m r S G T E N H P T T 0 0 0 0 0 0 4 2 6 3 0 3 . 5 6 4 6 2 8 9 7 2 1 3 9 5 0 4 . . . . . . 3 . . . . . . . 0 5 0 4 2 1 6 6 5 6 7 2 3 6 1 4 8 2 5 2 0 0 , 1 0 0 0 0 0 l 0 0 0 0 0 0 e 3 4 9 5 3 0 0 . 0 e 9 3 7 4 4 5 1 1 t e e M . . . . . . 6 8 9 0 8 0 . . 0 . . . . . . . 9 4 2 4 c E 1 5 7 8 4 5 d 0 0 2 0 4 6 3 3 0 0 a 5 7 9 1 1 5 s r t r e d b n m a e t 2 3 , 1 2 0 0 0 0 0 n 5 3 2 m e 5 6 3 2 . 2 2 . . . d c . . . 8 n 6 1 0 3 r 8 1 8 e 1 1 1 e 7 p f o t h n g o i e 0 i 0 0 0 0 t w i n 0 0 1 1 1 2 6 M . . 6 9 0 4 0 0 0 . 8 7 . 0 . . s i . . . 1 6 . 2 2 o 0 2 1 8 2 0 1 9 E 1 4 d 7 1 p e m t o s i C l . e 3 r . a 5 s 3 2 2 0 e e o o 2 l d l i i 3 0 2 O 6 n b i S T A F M a x T o 1 2 2 , 1 1 8 5 C a O N 3 2 0 K 2 0 P 2 0 5 R b S r Z r B a L a C e P r N d 0 . 0 9 0 . 3 9 5 . 3 5 0 . 0 8 3 6 . 6 0 8 2 . 0 0 8 . 7 8 3 0 . 6 0 E M 2 5 2 . 3 0 7 . 6 7 4 . 0 7 0 . 3 3 0 . 6 5 8 5 . 8 0 6 9 1 . 0 0 2 7 . 5 0 4 6 . 8 0 7 . 8 2 3 6 . 7 0 0 . 0 9 0 . 0 9 E M 4 6 6 . 0 0 3 . 0 0 0 . 2 8 5 2 3 . 0 0 D y H o E r Y b L u E M 2 7 . 4 3 E M 3 1 0 . 9 0 0 . 0 0 1 7 . 1 0 7 . 2 7 0 . 9 6 1 2 . 0 0 1 3 . 6 0 5 . 7 6 E M 4 6 . 2 1 3 0 . 5 0 5 . 1 6 0 . 9 8 2 . 9 0 6 . 5 6 2 . 8 0 0 . 7 3 5 0 6 0 _ 7 o 8 0 S I O 2 F i g u r e 5 . 1 8 . P l o t s o f a . L a ( p p m ) v s . w t . % S i 0 2 a n d b . L u ( p p m ) v s . w t . % S i 0 2 f o r P a n d e A z fi c a r s a m p l e s , P a p a g a y o s a m p l e s , a n d P V A - g e n e r a t e d e n d m e m b e r s . S y m b o l s a r e t h e s a m e a s 5 . 1 7 . T h e s h a d e d b l u e r e g i o n i n e a c h d i a g r a m j o i n s E M 1 , E M 2 a n d E M 3 a n d r e p r e s e n t s t h e e n d m e m b e r s r e q u i r e d t o d e s c r i b e v a r i a t i o n a m o n g P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e , s i m i l a r t o F i g u r e 4 . 2 2 . 1 8 6 F i g u r e 4 . 2 2 ) . L a a n d L u r e p r e s e n t t h e r a n g e o f R E E b e h a v i o r i n P a n d e A z u c a r s a m p l e s r e l a t i v e t o P a p a g a y o s a m p l e s o f t h e s a m e s i l i c a c o n t e n t ; t h e d i f f e r e n c e s ( e . g . L a i n F i g u r e 5 . 1 8 a ) a r e n o t o b v i o u s i n t h e R E E d i a g r a m f r o m F i g u r e 5 . 5 . F i g u r e 5 . 1 8 a l s o d e m o n s t r a t e s t h e n e c e s s i t y o f a f o u r t h e n d m e m b e r ( E M 4 ) t o a c c o u n t f o r t h e v a r i a t i o n i n P a n d e A z u c a r s a m p l e s w i t h r e s p e c t t o t h e s h a d e d r e g i o n t h a t r e p r e s e n t s P a p a g a y o s a m p l e s i n F i g u r e 5 . 1 8 a . T h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n E M 4 a n d t h e P a p a g a y o s a m p l e s i s s h o w n c l e a r l y i n a F 3 s c a t t e r p l o t o f e n d m e m b e r c o m p o s i t i o n s ( F i g u r e 5 . 1 9 ) . S a m p l e s a r e p l o t t e d i n t e r m s o f r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f e a c h o f t h e e n d m e m b e r s . P a n d e A z u c a r s a m p l e s a r e r e p r e s e n t e d b y o p e n s q u a r e s . A s i n t h e p r e v i o u s c h a p t e r , P a p a g a y o s a m p l e s a r e c o l o r - c o d e d b y s i l i c a l ‘ c o n t e n t . B l u e s q u a r e s r e p r e s e n t l o w - s i l i c a s a m p l e s ( 6 0 - 6 3 % S i 0 2 ) , a n d h a v e t h e g r e a t e s t p r o p o r t i o n s o f E M 2 . G r e e n s q u a r e s c h a r a c t e r i z e i n t e r m e d i a t e P a p a g a y o s a m p l e s ( 6 3 - 6 6 % S i 0 2 ) a n d h a v e a g r e a t e r p r o p o r t i o n s o f E M 2 a n d r o u g h l y e q u i v a l e n t p r o p o r t i o n s o f E M 1 a n d E M 3 . R e d s q u a r e s s i g n i f y h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( 6 7 - 7 1 % S i 0 2 ) a n d h a v e < 2 0 % E M 2 a n d v a r i a b l e p r o p o r t i o n s o f E M 1 a n d E M 3 . A l l P a p a g a y o s a m p l e s h a v e l o w p r 0 p o r t i o n s o f E M 4 ( < 2 0 % ) , w h i l e t h e P a n d e A z u c a r s a m p l e s h a v e t h e l a r g e s t p r o p o r t i o n s ( 2 0 - 6 5 % ) . T h r e e m i x i n g t r e n d s i d e n t i fi e d b y P V A a r e a p p a r e n t i n F i g u r e 5 . 1 9 . T h e fi r s t t w o t r e n d s a r e s i m i l a r t o t h o s e d i s c u s s e d i n C h a p t e r 4 f o r P V A o n P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e . F i r s t , t h e h i g h s i l i c a s a m p l e s ( r e d s q u a r e s ) e x h i b i t a m i x i n g t r e n d b e t w e e n t h e h i g h - s i l i c a e n d m e m b e r s , E M 1 a n d E M 3 . S e c o n d l y , t h e d o m i n a n t t r e n d a m o n g P a p a g a y o s a m p l e s i s f o r m e d b y m i x i n g o f t h e l o w - s i l i c a E M 2 a n d v a r i o u s p r o p o r t i o n s o f t h e h i g h - s i l i c a e n d m e m b e r s ( s e e E M 1 v s . E M 2 a n d E M 2 v s . E M 3 p l o t s ) . T h e P a n d e A z u c a r s a m p l e s f o r m 1 8 7 0 o . . 3 2 - - T h r e e e n d m e m b e r E M 4 0 . 7 - 3 : ? ' i ' _ ' - . ' 1 , . 3 5 5 - . 3 : 3 : E M 1 - . ' d " ' . ‘ " _ 3 ! : a 9 3 6 ' u o . 2 - 6 3 f - q ' h - ” 9 1 5 5 0 . 1 1 a , D 0 . 6 0 . 5 - 0 . 4 _ P a p a g a y o . 0 . 3 - I 6 0 — 6 3 % S i O 2 E M 2 o . 2 - - 6 3 - 6 6 % 3 1 0 2 “ P g - . “ 5 ’ a 0 . 1 — I 6 6 - 7 1 % 3 1 0 2 “ H T - ' - 1 ' 1 . - " h 0 _ I 0 . 7 - I I 0 . 6 ~ . . . _ o . 5 ~ E M 1 ‘ 5 3 : , . . " I t . " ' 0 . 4 4 - - ‘ - ' - . , f " - - I a 0 . 3 - . ' . ' : . E M 3 3 0 3 ( a 3 3 ; . 2 I l i a i s . . b _ E M 2 , . ' . 0 . 7 ' " 2 1 ' 3 ' - I 0 . 6 - 0 . 5 - E M 3 0 . 4 - 0 6 1 ‘ s o l u t i o n f o r P a p a g a y o fl I l T l T T 1 1 T r l l l l I I I 1 l T T I I I l o . 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 o . 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 0 . 1 . . . 4 . 5 . 6 . 7 o . 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 5 5 ' F i g u r e 5 . 1 9 . S c a t t e r p l o t s h o w i n g P a n d e A z u c a r a n d P a p a g a y o s a m p l e s i n t e r m s o f r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f t h e f o u r e n d m e m b e r s i d e n t i fi e d b y P V A . . O p e n s q u a r e s r e p r e s e n t P a n d e A z fi c a r s a m p l e s . A s i n C h a p t e r 4 , P a p a g a y o s a m p l e s a r e c o l o r - c o d e d b y a r b i t r a r y d i v i s i o n s i n s i l i c a c o n t e n t . B l u e s q u a r e s a r e l o w - s i l i c a s a m p l e s ( 6 0 - 6 3 % S i 0 2 ) , g r e e n s q u a r e s a r e i n t e r m e d i a t e s a m p l e s ( 6 3 - 6 6 % S i 0 2 ) , a n d r e d s q u a r e s a r e h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( 6 7 - 7 1 % S i 0 2 ) . F o r c o m p a r i s o n , t h e s m a l l i n s e t d i a g r a m s h o w s t h e s c a t t e r p l o t f o r P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e i n a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n i n C h a p t e r 4 ( i . e . F i g u r e 4 . 2 3 ) . 1 8 8 a t r e n d b e t w e e n i n t e r m e d i a t e P a p a g a y o ( g r e e n s q u a r e s ) s a m p l e s a n d E M 4 i n E M 2 v s . E M 4 s p a c e . A t t h e s a m e t i m e , t h e y d i s p l a y t h e s a m e r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f E M 1 a n d E M 3 a s t h e h i g h - s i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s , a s i n d i c a t e d b y t h e i r p a r a l l e l t r e n d t o t h e r e d s q u a r e s i n E M 1 v s . E M 3 s p a c e . T h e y s i m p l y h a v e a s m a l l e r c o m b i n e d p r o p o r t i o n o f t h e h i g h - s i l i c a e n d - m e m b e r s , d u e t o r e l a t i v e l y l a r g e a m o u n t s o f E M 4 ( a p p r o x i m a t e l y 2 5 - 7 0 % . ) 5 . 1 1 A M o d e l f o r E v o l u t i o n o f t h e P a n d e A z u c a r M a g m a P V A s u p p o r t s t h e i n t e r p r e t a t i o n t h a t t h e P a n d e A z fi c a r m a g m a w a s a m i x t u r e o f t h e P a p a g a y o m a g m a s , w h i c h w a s t h e n m o d i fi e d b y t h e a d d i t i o n o f a n o t h e r c o m p o n e n t ( E M 4 ) b e f o r e e r u p t i o n . T h e m a i n P a p a g a y o m i x i n g t r e n d , w h i c h i s c o n fi r m e d i n d e p e n d e n t l y f o r P a p a g a y o s a m p l e s i n C h a p t e r 4 , i s b e t w e e n a l o w - s i l i c a e n d m e m b e r a n d t w o h i g h - s i l i c a e n d m e m b e r s . T h e m a i n d i f f e r e n c e i n t h i s m o d e l w i t h r e s p e c t t o P a p a g a y o i s t h a t t h e l o w - s i l i c a e n d m e m b e r i s m o r e m a fi c ( 5 2 w t . % S i 0 2 v s . 5 7 w t . % S i 0 2 f o r P a p a g a y o a l o n e ) . H o w e v e r , t h e m o s t m a fi c e n d m e m b e r i s n o t r e p r e s e n t e d b y a n a c t u a l s a m p l e i n t h e P a p a g a y o s u i t e . T h e P a p a g a y o s a m p l e w i t h t h e l o w e s t s i l i c a P c o n t e n t i s c l e a r l y m i n g l e d . A s i d e f r o m t h i s d i s t i n c t i o n , t h e c o m p o s i t i o n s a n d r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f t h e e n d m e m b e r s i n e a c h s a m p l e a r e r e m a r k a b l y s i m i l a r t o t h e r e s u l t s f o r a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n f o r o n l y t h e P a p a g a y o s a m p l e s ( s e e i n s e t o n F i g u r e 5 . 1 9 ) . I I n t h e P V A r e s u l t s , P a n d e A z u c a r s a m p l e s a r e a m i x t u r e o f t h e i n t e r m e d i a t e t o h i g h - s i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s a n d E M 4 . I n t h e p l o t o f E M 2 v s . E M 4 i n F i g u r e 5 . 1 9 , t h e s a m p l e s f o r m l i n e a r a r r a y b e t w e e n t h e i n t e r m e d i a t e P a p a g a y o s a m p l e s a n d t h o s e s a m p l e s w i t h t h e g r e a t e s t p r o p o r t i o n o f E M 4 ( ~ 7 0 % ) . P a n d e A z u c a r s a m p l e s a l s o c a r r y t h e 1 8 9 m i x i n g s i g n a t u r e i n t h e h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( E M 1 v s . E M 3 ) . A g a i n , a s t h e P V A c o m p o s i t i o n s a r e c o n s t a n t s u m d a t a , t h e l a r g e r r a n g e o f E M 4 p r o p o r t i o n s i n t h e P a n d e A z u c a r s a m p l e s n e c e s s a r i l y d e c r e a s e t h e r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f t h e o t h e r e n d m e m b e r s i n t h e s a m p l e s . T h i s i s g o o d e v i d e n c e t h a t t h e P a n d e A z u c a r s a m p l e s e v o l v e d f r o m a m i x t u r e o f t h e P a p a g a y o m a g m a s , a s t h e y s t i l l r e t a i n t h e s i g n a t u r e s o f t h o s e e n d m e m b e r s . T h e s e r e l a t i o n s h i p s a r e s u m m a r i z e d i n t h e t e r n a r y d i a g r a m o n t h e r i g h t - h a n d s i d e F o f F i g u r e 5 . 2 0 . T h e a s s o c i a t i o n b e t w e e n t h e i n t e r m e d i a t e P a p a g a y o s a m p l e s a n d t h e P a n d e A z u c a r s a m p l e s i s c l a r i fi e d b y c o m b i n i n g t h e t w o h i g h - s i l i c a e n d m e m b e r s ( E M 1 a n d E M 3 ) . F i g u r e 5 . 2 0 a l s o g i v e s a s c h e m a t i c i n t e r p r e t a t i o n o f t h e e v o l u t i o n o f t h e P a n d e l I - A z u c a r m a g m a t h a t i s c o n s i s t e n t w i t h t h e P V A r e s u l t s a n d t h e m o d e l p r e s e n t e d i n C h a p t e r 4 f o r t h e P a p a g a y o T u f f ( F i g u r e 4 . 2 6 ) . R e l a t i v e t i m e f o r e a c h o f t h e e v e n t s i s i n d i c a t e d o n t h e f a r l e f t - h a n d s i d e o f t h e d i a g r a m , f r o m o l d e s t ( T 1 ) t o y o u n g e s t ( T 3 ) . A t T ] , t w o h i g h - s i l i c a m a g m a s m i x t o p r o d u c e a h y b r i d h i g h - s i l i c a P a p a g a y o m a g m a . A s d i s c u s s e d i n C h a p t e r 4 , a n u m b e r o f p r o c e s s e s c o u l d h a v e p r o d u c e d t h e t r a c e e l e m e n t v a r i a t i o n a m o n g t h e h i g h - s i l i c a s a m p l e s t h a t r e q u i r e s t w o r h y o l i t i c e n d m e m b e r s : c h e m i c a l z o n i n g i n t h e m a g m a c h a m b e r , s m a l l d e g r e e s o f m a j o r o r t r a c e p h a s e f r a c t i o n a t i o n , d i f f e r e n c e s i n c r y s t a l l i n i t y o r c r y s t a l c o n t e n t i n t h e s a m p l e s , e t c . H o w e v e r , P V A r e s u l t s f o r t h r e e a n o m a l o u s P a p a g a y o s a m p l e s a r e c o n s i s t e n t w i t h t h r e e d i s c r e t e P a p a g a y o m a g m a s ( s e e s e c t i o n 4 . 9 . 5 ) . B u t r e g a r d l e s s o f t h e p r o c e s s , d i f f e r e n c e s a m o n g t h e s a m p l e s r e q u i r e t w o h i g h - s i l i c a e n d m e m b e r s . A t T 2 , t h e b a s a l t i c e n d m e m b e r ( E M 2 ) a n d t h e h y b r i d h i g h - s i l i c a m a g m a m i n g l e a n d e r u p t t o p r o d u c e t h e P a p a g a y o T u f f . T h e m a g m a c h a m b e r i s o n l y p a r t i a l l y e v a c u a t e d a n d t h e m a g m a s h o m o g e n i z e . A t T 3 , a n o t h e r 1 9 0 E 2 0 T 1 I $ L % 2 O Y H 7 R E 2 O T i I S L % O Y 1 H 7 R 2 T O i L S A S A B % 2 5 2 O E i T S I C % A 6 D 6 1 9 1 I I I N [ _ - P a p a g a y o e r u p t i o n . 9 . 8 . 7 . 6 . 5 . 4 . 3 . 2 . 1 E M 1 + E M 3 P a n d e A z u c a r e r u p t i o n F i g u r e 5 . 2 0 . M o d e l f o r t h e e v o l u t i o n o f t h e m a g m a t h a t p r o d u c e d t h e P a n d e A z u c a r T u f f . T h e t e r n a r y d i a g r a m o n t h e r i g h t s h o w s s a m p l e s p l o t t e d i n t e r m s o f P V A e n d m e m b e r s , c o m b i n i n g t h e t w o h i g h - s i l i c a e n d m e m b e r s ( E M 1 a n d E M 3 ) i n t h e l o w e r l e f t a p e x o f t h e d i a g r a m . S y m b o l s a r e a s i n 5 . 1 9 . S e e t e x t f o r f u l l d i s c u s s i o n . - . I S ’ m a g m a ( E M 4 ) m i x e s w i t h t h e h o m o g e n i z e d , u n e r u p t e d P a p a g a y o m a g m a . T h e s e m a g m a s m i x , b u t e r u p t b e f o r e t h e y c o m p l e t e l y h o m o g e n i z e d . T h i s m o d e l i s c o n s i s t e n t w i t h fi e l d o b s e r v a t i o n s . T h e t w o t u f f s h a v e d i f f e r e n t w e l d i n g c h a r a c t e r i s t i c s . T h e P a n d e A z u c a r T u f f i s d e n s e l y w e l d e d w i t h d e n s e , fl a t t e n e d p u m i c e ( F i g u r e 5 . 2 ) w h i l e t h e P a p a g a y o T u f f i s m o d e r a t e l y a n d u n i f o r m l y w e l d e d t h r o u g h 3 0 m o f s e c t i o n ( F i g u r e 4 . 2 ) . B y t h e e v i d e n c e p r e s e n t e d i n s e c t i o n 5 . 2 , i t i s i n f e r r e d t h a t t h e P a n d e A z u c a r T u f f o v e r l i e s t h e P a p a g a y o T u f f . E v e n i f t h e c o n t a c t w e r e c o n f o r m a b l e , f r o m a v o l c a n o l o g i c a l p e r s p e c t i v e , t h e w e l d i n g c h a r a c t e r i s t i c s i n d i c a t e 7 ‘ t h a t t h e r e m u s t h a v e b e e n a t e m p o r a l ( c o o l i n g ) b r e a k b e t w e e n t h e i r r e s p e c t i v e e r u p t i o n s . I f _ T h e P a n d e A z u c a r a s h fl o w m u s t h a v e b e e n t h i c k e r a n d / o r h o t t e r w h e n i t w a s e m p l a c e d t o r e t a i n h e a t f o r w e l d i n g . I f P a n d e A z u c a r a s h fl o w a n d P a p a g a y o T u f f w e r e d e p o s i t e d i n a c o n t i n u o u s e r u p t i o n , o n e w o u l d e x p e c t a c h a n g e i n w e l d i n g c h a r a c t e r i n t h e u p p e r p o r t i o n s o f t h e T u f f . T h e p e r v a s i v e d i s e q u i l i b r i u m t e x t u r e s i n p h e n o c r y s t s f r o m b o t h u n i t s i s c o n s i s t e n t w i t h m i n g l i n g i n t h e P a p a g a y o s a m p l e s a n d p r o t r a c t e d m i x i n g ( p e r h a p s i n t w o e v e n t s ) i n t h e P a n d e A z u c a r s a m p l e s . P l a g i o c l a s e c o r e s a r e e v e n m o r e h i g h l y c o r r o d e d i n P a n d e A z u c a r s a m p l e s , a n d d i s p l a y s h a r p d i s s o l u t i o n z o n e s i n t h e i n t e r i o r o f m a n y g r a i n s ( F i g u r e s 5 . 8 a - c ) s u g g e s t i n g t h a t g r a i n s t h a t w e r e i n g r e a t e r d i s e q u i l i b r i u m w i t h t h e m e l t w e r e m o r e e x t e n s i v e l y c o r r o d e d d u r i n g p r o t r a c t e d m i x i n g . S i m i l a r l y , p o p u l a t i o n s o f l o w - M g # O P X a n d p l a g i o c l a s e w i t h l o w - C a O r i m s w e r e n o t o b s e r v e d i n P a n d e A z u c a r s a m p l e s ( F i g u r e 5 . 1 3 a n d F i g u r e 5 . 1 2 ) . A l t h o u g h m o r e a n a l y s e s a r e r e q u i r e d t o c o n fi r m t h e h y p o t h e s i s , t h i s c u r s o r y o b s e r v a t i o n i s c o n s i s t e n t w i t h c o m p l e t e r e s o r p t i o n o f t h e m o r e c h e m i c a l l y a n d t h e r m a l l y ( l o w - T ) u n s t a b l e g r a i n s . I n a d d i t i o n , a p o p u l a t i o n o f 1 9 2 p l a g i o c l a s e w i t h c a l c i c ( > A n 7 4 ) c o r e s , v a l u e s n o t o b s e r v e d i n p l a g i o c l a s e f r o m e i t h e r o f t h e P a p a g a y o m a g m a s ( F i g u r e 5 . 1 6 ) , i s c o n s i s t e n t w i t h a s e c o n d m i x i n g e v e n t t h a t i n t r o d u c e d t h e g r a i n s i n t o t h e h o m o g e n i z e d P a p a g a y o m a g m a a s x e n o c r y s t s . T h e m o d e l i s a l s o c o n s i s t e n t w i t h m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t c o m p o s i t i o n s o f b u l k r o c k s a m p l e s . F i g u r e 5 . 2 1 s h o w s t w o a d d i t i o n a l c u m u l a t i v e f r e q u e n c y d i a g r a m s f o r B a / T i O z a n d A 1 2 0 3 / Z r . S i m i l a r t o t h e c u m u l a t i v e f r e q u e n c y d i a g r a m f o r S r / B a i n F i g u r e 5 . 1 5 , P a n d e A z u c a r s a m p l e s h a v e a n a r r o w e r B a / T i O z d i s t r i b u t i o n w i t h a m e d i a n ( a n d m e a n ) v a l u e t h a t i s c l o s e t o t h e m e d i a n v a l u e f o r P a p a g a y o s a m p l e s , w h i c h s h o w s a w i d e r d i s t r i b u t i o n w i t h b r e a k s i n s l o p e ( F i g u r e 5 . 2 1 a ) . A g a i n , t h e P a n d e A z u c a r s a m p l e s p l o t t i g h t l y a m o n g a v e r a g e P a p a g a y o s a m p l e s b e c a u s e 1 . ) t h e y r e p r e s e n t m i x t u r e s o f r a t i o s f r o m t h e d i s c r e t e P a p a g a y o m a g m a s a n d 2 . ) B a a n d T i O z c o n t e n t s a r e s i m i l a r i n P a n d e A z u c a r a n d i n t e r m e d i a t e t o h i g h - s i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s F i g u r e 5 . 2 1 b ) . C o n v e r s e l y , A l e 3 / Z r v a l u e s i n P a n d e A z u c a r s a m p l e s h a v e a n a r r o w d i s t r i b u t i o n b u t o v e r l a p m o r e c l o s e l y w i t h l o w - s i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s ( F i g u r e 5 . 2 1 c ) b e c a u s e Z r c o n c e n t r a t i o n s a r e l o w e r i n P a n d e A z u c a r s a m p l e s r e l a t i v e t o P a p a g a y o s a m p l e s o f a n e q u i v a l e n t S i 0 2 c o n t e n t , c o n t r i b u t i n g t o a l a r g e r A l e 3 / Z r r a t i o ( F i g u r e 5 . 2 1 d ) . A l t h o u g h P V A p r o v i d e s a r o b u s t t e s t o f m i x i n g b e c a u s e i t u s e s a l l g e o c h e m i c a l v a r i a b l e s s i m u l t a n e o u s l y ( s e e S e c t i o n 4 . 3 . 2 a n d S e c t i o n 4 . 9 . 2 ) , p l o t s o f i n d i v i d u a l e l e m e n t r a t i o s g i v e a g r a p h i c a l c o n fi r m a t i o n o f t h e m i x i n g r e l a t i o n s h i p s a f t e r L a n g m u i r e t a l . ( 1 9 7 8 ) t h a t c a n b e u s e d i n t a n d e m w i t h P V A e n d m e m b e r c o m p o s i t i o n s t o e s t i m a t e m i x i n g p r o p o r t i o n s . F i g u r e 5 . 2 2 a s h o w s s a m p l e s p l o t t e d i n t e r m s o f B a / T i O z a n d A 1 2 0 3 / Z r r a t i o s f r o m F i g u r e 5 . 2 1 , i n a d d i t i o n t o t h e f o u r P V A e n d m e m b e r s ( T a b l e 5 . 3 ) . M i x i n g b e t w e e n t h e l o w - s i l i c a P a p a g a y o e n d m e m b e r ( E M 2 ) a n d o n e o f t h e h i g h - s i l i c a 1 9 3 ' 1 ' 1 I 1 4 0 0 0 l l A a . I , I , I ’ D . b . 5 9 5 - > , 9 0 ‘ . I 8 _ P a p a g a y o ' 3 0 0 0 - . - g ' 8 / 0 . D P a n d e A z u c a r B a / T 1 0 2 8 " g 3 % 5 3 1 : 2 2 0 0 0 — 9 3 0 - A E 2 0 - M d : 3 1 0 _ _ ‘ w l _ g 5 _ 1 0 0 0 o 1 . [ ’ 1 ‘ ' 1 v ' ' 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0 3 5 0 0 4 0 0 0 0 ‘ ' B a f T i O 5 0 6 0 . 7 0 8 0 2 $ 1 0 2 9 9 0 . 1 5 . . 2 3 ‘ 9 5 - c ' d . E 9 0 ' - P a p a g a y o g 9 8 U P a n d e A z fi c a r Q 1 0 _ m ‘ . 3 1 1 : w u . - a . 3 3 8 ‘ 4 . § 1 0 : 0 . 0 5 — D - 5 5 - A l 2 0 3 / Z r 1 ' V I 1 1 A L ' ' I 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 0 . 1 2 0 0 0 1 . A 1 2 0 3 / Z r 5 0 . 6 0 7 o 8 0 S i 0 2 F i g u r e 5 . 2 1 C u m u l a t i v e f r e q u e n c y d i a g r a m s f o r a . B a f I ‘ i O z a n d c . A 1 2 0 3 / Z r v a l u e s i n b u l k r o c k P a n d e A z u c a r ( o p e n s q u a r e s ) a n d P a p a g a y o ( fi l l e d c i r c l e s ) s a m p l e s . C o m p a n i o n p l o t s f o r e a c h o f t h e c u m u l a t i v e f r e q u e n c y d i a g r a m s s h o w t h e r a t i o s f o r b . B a / T i O z a n d d . A 1 2 0 3 / Z r p l o t t e d a g a i n s t b u l k r o c k S i 0 2 c o n t e n t f o r a l l s a m p l e s . I n ( b . ) a n d ( d ) , P a n d e A z u c a r s a m p l e s a r e r e p r e s e n t e d b y fi l l e d y e l l o w c r o s s e s a n d P a p a g a y o s a m p l e s a r e c o d e d b y t h e s a m e a r b i t r a r y d i v i s i o n s i n S i 0 2 c o n t e n t f r o m C h a p t e r 4 : fi l l e d b l u e s q u a r e s r e p r e s e n t l o w - s i l i c a s a m p l e s ( 6 0 - 6 3 % S i 0 2 ) , fi l l e d g r e e n t r i a n g l e s r e p r e s e n t i n t e r m e d i a t e P a p a g a y o s a m p l e s ( 6 3 - 6 6 % S i 0 2 ) a n d fi l l e d r e d s q u a r e s s i g n i f y h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( 6 7 - 7 1 % S i 0 2 ) . T h e a v e r a g e P a p a g a y o c o m p o s i t i o n i s i n d i c a t e d b y t h e p l u s s y m b o l a n d t h e a v e r a g e P a n d e A z u c a r c o m p o s i t i o n i s i n d i c a t e d b y t h e X s y m b o l . 1 9 4 N U 9 : m ( 0 1 9 § 4 3 2 1 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o 0 0 . 0 - _ 0 1 I T _ _ - 0 - 3 _ _ 0 . ' 1 . A 1 2 0 / Z r 3 . T b . ' I ! » - E M 2 ‘ ' ' E M 2 i . 2 0 ' 6 6 6 P ' a C A { . 5 E M 3 E M 1 o 0 0 2 2 2 u c a r ' i 1 i I 0 3 6 a - - - n 6 6 7 3 6 1 % % % S 8 S d e A z 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 Z r / T i O 2 F i g u r e 5 . 2 2 . M i x i n g p l o t s u s i n g e l e m e n t r a t i o s f o r P a n d e A z u c a r a n d P a p a g a y o s a m p l e s . a . B a / T i O z v s . A 1 2 0 3 / Z I ' a n d b . B a / T i O z v s . Z r / T i O z . S y m b o l s a r e a s i n F i g u r e 5 . 2 1 b a n d 5 . 2 1 d . I n b o t h ( a . ) a n d ( b . ) , m i x i n g l i n e s a r e s h o w n i n 2 0 % i n c r e m e n t s f o r t h e f o l l o w i n g p a i r s : 1 . ) E M 2 a n d E M 3 , 2 . ) a n i n t e r m e d i a t e P a p a g a y o s a m p l e ( 0 2 0 7 0 2 - 4 a , 6 6 w t . % S i 0 2 ) a n d E M 4 , 3 . ) t h e a v e r a g e P a p a g a y o c o m p o s i t i o n a n d E M 4 , a n d 4 . ) a h i g h - s i l i c a P a p a g a y o s a m p l e ( 0 1 0 6 2 8 - 3 L , 6 9 w t . % S i 0 2 ) a n d E M 4 . T h e d a s h e d l i n e t h a t i n t e r s e c t s t h e t h r e e m i x i n g c u r v e s w i t h E M 4 r e p r e s e n t s ~ 4 5 % E M 4 , t h e p r o p o r t i o n o f E M 4 i n t h e a v e r a g e P a n d e A z u c a r s a m p l e , r e p r e s e n t e d b y t h e X s y m b o l . 1 9 5 e n d m e m b e r s ( E M 3 ) i s s h o w n i n 2 0 % i n c r e m e n t s . ( E M 1 a n d E M 3 a r e v e r y s i m i l a r i n b o t h B a / T i O z a n d A 1 2 0 3 / Z r , a n d t h e r e f o r e e a c h c a n b e u s e d a s a p r o x y f o r t h e o t h e r i n t h i s m i x i n g t e s t , a s o p p o s e d t o F i g u r e 4 . 2 5 . ) A v e r a g e c o m p o s i t i o n s a r e s h o w n a g a i n f o r a l l P a p a g a y o s a m p l e s ( c r o s s ) a n d a l l P a n d e A z u c a r s a m p l e s ( “ X ” ) . M i x i n g l i n e s i n 2 0 % i n c r e m e n t s a r e s h o w n f o r m i x i n g b e t w e e n 1 . ) a n i n t e r m e d i a t e P a p a g a y o s a m p l e ( 0 2 0 7 0 2 - 4 a , 6 6 w t . % S i 0 2 ) a n d E M 4 , 2 . ) t h e a v e r a g e P a p a g a y o c o m p o s i t i o n a n d E M 4 , a n d 3 . ) a h i g h - s i l i c a P a p a g a y o s a m p l e ( 0 1 0 6 2 8 - 3 L , 6 9 w t . % S i 0 2 ) a n d E M 4 . T h e c o m p a n i o n m i x i n g p l o t ( L a n g m u i r e t a l . , 1 9 7 8 ) i s s h o w n i n F i g u r e 5 . 2 2 b w i t h t h e s a m e a n n o t a t i o n s , b u t c h a n g i n g t h e x - a x i s t o t h e r a t i o o f t h e d e n o m i n a t o r s i n F i g u r e 5 . 2 2 . 5 V a a i : a ' 3 ; N o t e t h a t i n F i g u r e 5 . 2 2 , a l l o f t h e P a p a g a y o s a m p l e s c o n f o r m t o t h e m a i n m i x i n g t r e n d b e t w e e n E M 2 a n d E M 1 / E M 3 a n d r a n g e f r o m 5 t o 6 5 % E M 2 . P a n d e A z u c a r s a m p l e s f o r m a s m a l l c l u s t e r r o u g h l y p a r a l l e l t o t h e m a i n P a p a g a y o m i x i n g c u r v e . T h e y a l s o p l o t a l o n g t h e r a n g e o f m i x i n g l i n e s b e t w e e n i n t e r m e d i a t e a n d h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( 6 6 - 6 9 w t . % S i 0 2 ) a n d E M 4 , w i t h a p p r o x i m a t e l y 4 0 - 6 0 % E M 4 . T h e a v e r a g e P a n d e A z u c a r s a m p l e h a s a b o u t 4 5 % E M 4 i n b o t h p l o t s . T h e s e a r e t h e a p p r o x i m a t e p r o p o r t i o n s t h a t w o u l d b e a p p l i e d t o t h e m a g m a s i n t h e m o d e l p r e s e n t e d i n F i g u r e 5 . 2 0 . I f t h e m o d e l i s i n t e r n a l l y c o n s i s t e n t , i t s h o u l d b e p o s s i b l e t o r e v e r s e m o d e l t h e c o m p o s i t i o n o f t h e P a n d e A z u c a r s a m p l e s ( i . e . a l l e l e m e n t s ) u s i n g t h e s e p r o p o r t i o n s a n d t h e e n d m e m b e r c o m p o s i t i o n s . T a b l e 5 . 4 s h o w s t h e r e s u l t s o f s u c h a n a l g e b r a i c m i x i n g s i m u l a t i o n . C o l u m n s a - d i n T a b l e 5 . 4 g i v e t h e P V A - g e n e r a t e d e n d m e m b e r c o m p o s i t i o n s . C o l u m n e i s t h e a v e r a g e o f t h e h i g h - s i l i c a e n d m e m b e r s ( E M 1 a n d E M 3 i n c o l u m n s a a n d c , r e s p e c t i v e l y ) . T h e a v e r a g e P a n d e A z u c a r s a m p l e c o m p o s i t i o n ( c o l u m n 1 ) i s c o m p a r e d w i t h a p s e u d o - P a p a g a y o m a g m a o f 2 0 % l o w - s i l i c a E M 2 a n d 8 0 % h y b r i d 1 9 6 f f i d % e r 9 0 0 d a 5 6 4 2 2 4 6 4 5 2 7 1 2 6 8 2 3 3 c 7 1 8 4 2 . 2 4 9 1 . 1 6 0 2 6 . 2 n . d . 3 . . . . . . 6 . . . . 3 . . . a 4 0 0 3 0 8 3 3 8 z 3 1 7 7 4 5 8 0 5 6 6 6 7 3 3 1 P A 4 1 1 5 ) 5 9 : ( 4 3 1 2 8 8 5 4 3 5 2 6 1 6 5 5 8 1 5 7 9 6 . 9 2 0 7 1 4 2 . 8 1 . 4 & . . . 2 . . . . . . . 6 . . 5 x ) 1 6 6 6 3 7 3 6 5 7 3 0 5 5 0 0 3 0 8 8 1 2 C i ( M f f i d % 0 ) 8 e : ( 0 2 & 4 1 1 6 6 . 1 1 2 3 9 0 5 6 6 1 8 4 . . 2 0 6 4 8 . 8 5 7 7 0 . . . . 5 0 7 3 3 1 . . . . . 6 7 0 6 0 x 1 ) 4 4 6 0 0 2 3 6 4 4 8 1 b i ( M 3 2 1 e r 9 0 0 3 d 5 4 4 2 4 6 2 5 a 2 7 6 8 2 3 1 c 7 1 1 4 2 4 2 . 9 . 6 . 0 2 6 2 n u 3 . . . . . . . 6 . . 3 . . . . a 0 0 3 0 8 8 1 3 3 z 3 1 6 6 7 3 3 5 7 4 8 0 5 P A 4 1 1 1 0 M 3 5 5 5 0 0 0 0 0 9 5 E M 8 6 3 3 0 . . . 5 9 . 0 5 5 0 E . . . . 1 . 0 3 . . 5 . . . . g 2 3 0 0 4 4 1 1 1 4 1 3 1 7 3 7 1 9 9 4 4 1 6 4 5 9 4 8 5 0 v & A 1 2 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 M 0 4 6 6 2 8 . 4 2 3 3 0 8 0 5 7 2 3 9 0 2 . 4 . . . . . . 0 . . . . . . 3 . 6 6 5 7 3 3 2 E 0 5 4 2 3 0 6 6 4 1 2 5 8 5 6 2 1 0 0 0 0 0 0 3 9 3 9 9 3 0 0 0 0 0 0 1 0 7 5 . 4 . . . M . . . . 0 . . . . . 9 4 4 1 5 7 5 2 4 E 4 6 3 0 0 0 0 7 1 9 5 0 1 2 3 1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 3 5 6 3 8 5 8 5 3 2 0 0 M . 2 . 2 1 . . . . . . 2 2 . . 8 1 8 5 7 6 . . 8 1 E 0 3 6 9 5 8 2 4 1 1 1 7 6 0 0 2 6 1 1 . . 6 9 9 9 4 0 0 0 0 3 7 . . 8 0 0 . . 2 2 . . . . 1 4 0 0 . 0 1 0 2 0 0 2 1 1 9 7 8 1 2 2 1 3 3 0 0 O 2 2 1 6 n A F M 1 9 7 T a b l e 5 . 4 . R e s u l t s o f n u m e r i c a l m i x i n g e x p e r i m e n t t o p r o d u c e t h e a v e r a g e P a n d e A z u c a r c o m p o s i t i o n s f r o m P V A - g e n e r a t e d e n d m e m b e r s . S e e t e x t f o r f u l l d i s c u s s i o n . 3 1 0 2 T i 0 2 C a O N 8 2 0 K 2 0 P 2 0 5 R b S r Z r B a L a C e P r N d E M 1 5 . 3 5 0 . 0 8 1 0 6 . 0 0 3 6 . 6 0 8 2 . 0 0 8 . 7 8 3 0 . 6 0 7 . 6 7 4 . 0 7 0 . 3 3 0 . 6 5 7 . 8 2 3 6 . 7 0 0 . 6 4 2 . 8 1 0 . 8 9 3 . 9 5 5 8 . 4 0 1 1 ' - d 0 . 1 6 1 . 5 0 2 6 . 9 0 0 . 6 3 0 . 0 9 0 . 2 4 f A v g 6 7 . 1 2 4 . 8 6 6 7 . 7 0 0 . 7 5 3 . 8 2 0 . 1 7 8 5 . 1 4 1 h . I ; 4 . 8 8 3 . 3 8 3 . 2 4 1 A v g O O O s - N O F O O N V - N O N s - O s - N 2 3 5 3 6 3 3 2 6 8 2 9 3 5 3 7 5 3 2 8 4 1 8 4 5 5 8 0 1 4 7 5 . . . . 1 3 . . . . . . . . . . . . . 7 7 5 3 3 0 0 4 7 3 1 1 1 5 6 0 0 3 9 1 1 f f i d % 5 ) 5 9 : ( 5 4 & x ) C i ( M f f i d % 0 ) 8 e : ( 0 2 & x ) b i ( M 2 3 5 3 6 3 3 2 6 8 2 9 3 5 3 7 5 3 2 8 1 4 1 8 4 5 5 8 0 1 4 7 5 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 7 5 3 3 0 1 1 1 4 0 7 3 5 6 0 0 3 9 1 1 1 M 3 M 3 6 6 4 3 4 0 5 9 6 0 5 4 1 8 4 6 5 5 0 5 E 3 3 8 6 0 7 9 9 2 7 1 3 . 2 . . . E . . . . . . . . . . . . . 9 7 6 2 g 8 7 6 4 3 0 6 0 9 5 1 1 1 3 1 1 1 v & A 4 1 1 5 9 9 8 7 6 8 0 2 6 0 3 5 7 0 M . . . . . . . . . 3 . . . . . 2 6 4 8 1 9 9 2 4 5 8 7 8 1 . . . E 6 6 1 0 5 0 2 3 0 6 6 2 0 3 2 0 3 3 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 9 0 7 6 7 2 3 0 0 7 6 6 9 5 1 0 6 4 5 0 8 4 7 0 8 0 2 9 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . 0 0 7 2 3 2 9 8 0 0 4 5 7 0 5 1 1 1 5 1 1 1 2 M 3 0 8 4 3 9 0 3 0 0 0 3 2 6 1 4 2 0 8 7 4 4 0 1 . 0 0 8 7 2 . 1 . . . . . . 5 . . . . . . . . . E 7 7 5 2 3 2 0 7 2 2 0 0 3 0 1 1 3 0 0 0 4 3 1 0 0 0 0 5 2 3 6 4 7 0 6 9 4 1 1 1 4 7 7 7 7 2 3 9 0 9 5 9 7 7 8 8 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 5 5 1 5 5 0 0 2 2 0 6 4 4 0 7 1 2 3 1 1 m u d b b b f a h S G T E N H P U T T 1 9 8 T a b l e 5 . 4 , c o n t ’ d . R e s u l t s o f n u m e r i c a l m i x i n g e x p e r i m e n t t o p r o d u c e t h e a v e r a g e P a n d e A z u c a r c o m p o s i t i o n s f r o m P V A - g e n e r a t e d e n d m e m b e r s . S e e t e x t f o r f u l l d i s c u s s i o n . D y H o E r Y b L u E M 1 E M 3 f A v g P a n d e A z u c a r A v g P a n d e A z fl c a r 8 . 1 5 1 . 8 5 7 . 3 0 1 . 1 2 3 8 . 2 8 6 . 1 3 1 . 3 0 3 . 6 9 3 . 7 4 0 . 6 1 4 9 . 2 8 1 3 . 6 0 5 . 8 8 0 . 7 7 7 . 9 2 1 0 . 8 9 4 . 3 4 7 . 2 7 1 . 7 8 6 . 9 3 1 . 0 0 3 4 . 7 8 5 . 7 0 1 . 1 6 3 . 3 4 3 . 5 0 0 . 5 2 1 0 0 . 4 5 1 0 . 4 3 4 . 4 9 0 . 7 5 1 0 . 6 1 7 . 7 2 3 . 3 7 N O M N N N N N N N V N P V N N N h i g h - s i l i c a m a g m a ( c o l u m n g ) . T h e d i f f e r e n c e b e t w e e n t h i s h y p o t h e t i c a l m i x t u r e a n d t h e P a n d e A z u c a r s a m p l e s ( c o l u m n h ) i s r e l a t i v e l y l a r g e f o r m a n y e l e m e n t s ( u p t o ~ 5 0 % ) . N o t e t h a t a s e x p e c t e d , t h e p s e u d o - P a p a g a y o d i f f e r s s i g n i fi c a n t l y i n M n O , M g O , C a O , a n d P 2 0 5 c o n t e n t s a s w e l l . U s i n g F i g u r e 5 . 2 2 a s a g u i d e , c o l u m n 1 ‘ i s a m i x t u r e o f 4 5 % E M 4 ( t h e v a l u e o f t h e a v e r a g e P a n d e A z u c a r s a m p l e a l o n g t h e m i x i n g c u r v e i n F i g u r e 5 . 2 2 ) a n d 5 5 % o f t h e p s e u d o - P a p a g a y o m a g m a i n c o l u m n g . T h i s d i f f e r e n c e b e t w e e n t h i s h y p o t h e t i c a l s a m p l e a n d t h e a v e r a g e P a n d e A z u c a r s a m p l e ( c o l u m n j ) i s s h o w n i n c o l u m n k . T h e d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e a v e r a g e s y n t h e t i c a l l y m i x e d P a n d e A z fi c a r s a m p l e a n d t h e a v e r a g e r e a l P a n d e A z u c a r s a m p l e i s < 4 % f o r a l l e l e m e n t s . A l t h o u g h t h e n u m e r i c a l m o d e l i s s e l f - s a t i s f y i n g , i t i s r e m a r k a b l y c o n s i s t e n t f o r u s i n g a v e r a g e s a m p l e i i 1 c o m p o s i t i o n s . 5 . 1 2 C o n c l u s i o n s A n u m b e r o f d i f f e r e n t o b s e r v a t i o n s s u p p o r t a m i x i n g o r i g i n f o r t h e P a n d e A z u c a r s a m p l e s . T h e m a g m a s i d e n t i fi e d f r o m m i n g l e d p u m i c e f r a g m e n t s i n t h e P a p a g a y o T u f f w e r e n o t e r u p t e d c o m p l e t e l y , b u t r a t h e r c o n t i n u e d t o h o m o g e n i z e . T h e h o m o g e n i z e d , d a c i t i c P a p a g a y o m a g m a w a s t h e n m o d i fi e d c h e m i c a l l y , m o s t l i k e l y b y m i x i n g o r a s s i m i l a t i o n , a n d w a s e r u p t e d o n t o p o f t h e P a p a g a y o T u f f . I t i s i m p o s s i b l e t o d i f f e r e n t i a t e b e t w e e n m a g m a m i x i n g o r a s s i m i l a t i o n i n t h i s m o d e l , a s e i t h e r p r o c e s s c o u l d h a v e c o n t r i b u t e d t h e p o p u l a t i o n o f c a l c i c x e n o c r y s t i c p l a g i o c l a s e ( F i g u r e 5 . 1 6 ) . T h e i n t r o d u c t i o n o f a m o r e c a l c i u m - r i c h m a g m a o r s o l i d a s s i m i l a n t i s c o n s i s t e n t w i t h C a O e n r i c h m e n t i n b o t h b u l k r o c k ( F i g u r e 5 . 3 1 ) a n d m a t r i x g l a s s ( F i g u r e 5 % ) c o m p a r e d t o P a p a g a y o s a m p l e s o f t h e s a m e S i 0 2 c o n t e n t . H o w e v e r , b a n d e d g l a s s i s o b s e r v e d i n 1 9 9 s e v e r a l s a m p l e s a n d t h e r e a r e s m a l l c o m p o s i t i o n a l h e t e r o g e n e i t i e s i n m a t r i x g l a s s i n P a n d e A z u c a r p u m i c e t h a t r e fl e c t m a g m a m i x i n g ( s e n s u l a t o ) . I n a n y c a s e , i t i s c l e a r t h a t t h e d a t a a r e n o t c o n s i s t e n t w i t h s i m p l e c l o s e d - s y s t e m c r y s t a l f r a c t i o n a t i o n . P V A s u p p o r t s t h e i n t e r p r e t a t i o n f o r t h e g e n e r a l m o d e l a n d i d e n t i fi e d c o m p o n e n t s o f i n t e r m e d i a t e t o h i g h - s i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s a n d a n o t h e r e n d m e m b e r ( E M 4 ) i n t h e P a n d e A z u c a r s a m p l e s . M i x i n g o f t h e s e e n d m e m b e r s t o p r o d u c e P a n d e A z u c a r s a m p l e s i s c o n s i s t e n t w i t h t h e r e s u l t s o f g r a p h i c a l t e s t s o f m i x i n g ( F i g u r e 5 . 2 2 ) a n d i t i s p o s s i b l e t o p r e c i s e l y r e v e r s e - m o d e l t h e a v e r a g e s a m p l e c o m p o s i t i o n s n u m e r i c a l l y u s i n g . . . - . 1 t h e t h e o r e t i c a l m i x i n g p r o p o r t i o n s o n t h e s e p l o t s ( T a b l e 5 . 4 ) . T h e s e r e s u l t s d e m o n s t r a t e 1 1 ; 1 . . t h e u t i l i t y o f P V A i n i d e n t i f y i n g m i x i n g r e l a t i o n s h i p s w i t h i n a n d a m o n g s a m p l e s u i t e s . 2 0 0 M I G T E U S T A A N C H I Ill/111111111/llIl/llll/l/lllllllll/llll 3 1 2 9 3 0 2 9 5 6 3 9 1 7 . . . . . ‘ ¢ 3 3 . 4 . I « . . : . t 2 ‘ . . . . 1 . 2 . 5 fl . . . # V . . C . 1 . x 2 . x 4 ‘ | « 5 . . . . . 5 i ! . I t 1 3 : . . . a . F . n i t - t 2 : . . r t . . . . » . ” i i fi w m x m h u n fi . 1 . u 4 . I . I ? 9 . 1 - ! - a . » . . a . . % + € . . m 5 m o n o 9 w \ k . b A , J R N . . . “ \ 4 . x \ . a 5 % » ? 3 0 : . c h m a z m C 2 5 6 5 P L A C E I N R E T U R N B O X t o r e m o v e t h i s c h e c k o u t f r o m y o u r r e c o r d . T o A V O I D F I N E S r e t u r n o n o r b e f o r e d a t e d u e . M A Y B E R E C A L L E D w i t h e a r l i e r d u e d a t e i f r e q u e s t e d . D A T E D U E D A T E D U E D A T E D U E 6 / 0 7 p : / C I R C / D a t e D u e . i n d d - p . 1 M A G M A T I C E V O L U T I O N O F I G N I M B R I T E S I N T H E B A G A C E S F O R M A T I O N , G U A N A C A S T E P R O V I N C E , C O S T A R I C A V O L U M E 1 1 B y D a v i d W . S z y m a n s k i A D I S S E R T A T I O N S u b m i t t e d t o M i c h i g a n S t a t e U n i v e r s i t y i n p a r t i a l f u l fi l l m e n t o f t h e r e q u i r e m e n t s f o r t h e d e g r e e o f D O C T O R O F P H I L O S O P H Y D e p a r t m e n t o f G e o l o g i c a l S c i e n c e s 2 0 0 7 C h a p t e r 6 G e n e r a t i o n a n d E v o l u t i o n o f M a g m a s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n 6 . 1 I n t r o d u c t i o n T h e i g n i m b r i t e s d e s c r i b e d i n t h i s s t u d y w e r e e m p l a c e d d u r i n g t h e e r u p t i o n o f h i g h - s i l i c a m a g m a s t h a t w e r e g e n e r a t e d i n t h e a b s e n c e o f o l d , c h e m i c a l l y e v o l v e d c o n t i n e n t a l c r u s t . I n C h a p t e r 3 , i t w a s s h o w n t h a t a t l e a s t t e n ( 1 0 ) d i s t i n c t a s h fl o w u n i t s o u t c r o p s o u t h a n d w e s t o f t h e P a n - A m e r i c a n H i g h w a y . T h e s e u n i t s a r e d i f f e r e n t i a t e d b y p h y s i c a l c h a r a c t e r i s t i c s , p e t r o g r a p h y a n d g e o c h e m i s t r y . C h a p t e r s 4 a n d 5 d e m o n s t r a t e d t h a t t h e P a p a g a y o T u f f a n d t h e P a n d e A z u c a r T u f f a r e t h e e r u p t e d e q u i v a l e n t s o f m a g m a s t h a t e v o l v e d b y m i x i n g ( s e n s u l a t o ) o f t w o o r m o r e d i s c r e t e m a g m a b a t c h e s . T h e a i m o f t h i s c h a p t e r i s t w o - f o l d . F i r s t , i t w i l l e s t a b l i s h t h e l i n k a m o n g s e v e r a l B a g a c e s i g n i m b r i t e s — B a r b u d a ] C a n a l U n i t 1 , U p p e r G u a r d i a / R i o C o l o r a d o , H a c i e n d a C i r u e l a s , P a n d e A z u c a r a n d P a p a g a y o — t h a t e r u p t e d f r o m a c o m p l e x s u b v o l c a n i c p l u m b i n g a n d s t o r a g e s y s t e m i n v o l v i n g a t l e a s t o n e v e r y l a r g e , l o n g - l i v e d h i g h - s i l i c a m a g m a b a t c h . T h e s e c o n d p a r t o f t h e c h a p t e r p r e s e n t s a n o v e r a l l m o d e l f o r t h e g e n e r a t i o n a n d e v o l u t i o n o f B a g a c e s m a g m a s d u r i n g t h e l a t e M i o c e n e t o e a r l y P l i o c e n e . M a g m a g e n e s i s a n d e v o l u t i o n a r e d i s c u s s e d i n t h e c o n t e x t o f t h e s o u t h e r n p o r t i o n o f C e n t r a l A m e r i c a n V o l c a n i c A r c . A l t h o u g h t h e a r c i s b u i l t u p o n o v e r - t h i c k e n e d o c e a n i c p l a t e a u , B a g a c e s i g n i m b r i t e s h a v e m a n y g e o c h e m i c a l s i m i l a r i t i e s w i t h c h e m i c a l l y “ e v o l v e d ” u p p e r c o n t i n e n t a l c r u s t . T h e r e a r e a l s o k e y c h e m i c a l d i f f e r e n c e s b e t w e e n B a g a c e s i g n i m b r i t e s a n d y o u n g e r ( P l e i s t o c e n e ) p y r o c l a s t i c d e p o s i t s a s s o c i a t e d w i t h t h e 2 0 1 v o l c a n i c a r c . A s B a g a c e s u n i t s a r e a m o n g t h e o l d e s t a n d m o s t v o l u m i n o u s h i g h - s i l i c a v o l c a n i c r o c k s e x p o s e d i n t h i s p o r t i o n o f t h e a r e , i t i s p r o p o s e d t h a t t h e y m a y r e p r e s e n t t h e g e n e r a t i o n o f n e w c o n t i n e n t a l c r u s t . 6 . 2 E v i d e n c e f o r a L a r g e H i g h - S i l i c a M a g m a B o d y P u m i c e f r a g m e n t s f r o m t h e B a r b u d a ] C a n a l U n i t 1 T u f T , U p p e r G u a r d i a / R i o C o l o r a d o T u f f , a n d H a c i e n d a C i r u e l a s T u f f a r e v e r y s i m i l a r i n t e r m s o f m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t s ( F i g u r e s 3 . 3 , 3 . 4 a n d 3 . 2 0 a ) . S a m p l e s f r o m t h e u n i t s h a v e a n a r r o w r a n g e o f $ 0 2 , 6 9 - 7 1 w t . % ( n = 2 2 , w i t h a n a v e r a g e o f 7 0 . 0 + / - 0 . 5 w t . % $ 0 2 ) a n d s i m i l a r l y r e s t r i c t e d , o v e r l a p p i n g r a n g e s f o r a l l b u t fi v e e l e m e n t s ( N a z O , N b , H f , U , a n d T h ; s e e F i g u r e s 3 . 2 4 a n d 3 . 2 9 ) . A s n o t e d i n s e c t i o n 3 . 6 , t h e s e a r e a l s o t h e o n l y fi v e e l e m e n t s t h a t d i f f e r e n t i a t e i n d i v i d u a l u n i t s f r o m P a p a g a y o p u m i c e f r a g m e n t s w i t h 6 9 - 7 1 w t . % S i 0 2 ( F i g u r e s 3 . 2 4 a n d 3 . 2 9 ) . H o w e v e r , s a m p l e s f r o m o n e o r m o r e o f t h e u n i t s e i t h e r c o m p l e t e l y o r p a r t i a l l y o v e r l a p v a l u e s f o r h i g h - s i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s f o r t h e s e e l e m e n t s ( F i g u r e s 3 . 2 4 a n d 3 . 2 9 ) . U n l i k e p u m i c e f r a g m e n t s f r o m t h e P a p a g a y o T u f f , s a m p l e s f r o m t h e B a r b u d a ] C a n a l U n i t 1 T u fi ' , U p p e r G u a r d i a / R i o C o l o r a d o T u f f , a n d H a c i e n d a C i r u e l a s T u f f a r e n o t m i n g l e d . T h e r e f o r e , i t i s p o s s i b l e t h a t t h e s e u n i t s r e p r e s e n t d i s c r e t e b a t c h e s o f t h e s a m e h i g h - s i l i c a m a g m a t h a t m i n g l e d w i t h a n d e s i t i c m a g m a t o p r o d u c e t h e P a p a g a y o T u f ‘ f . T h e b u l k c h e m i c a l d a t a s u p p o r t t h i s i n t e r p r e t a t i o n ; t h e f o l l o w i n g s e c t i o n t e s t s t h i s i n t e r p r e t a t i o n u s i n g m i c r o c h e m i c a l d a t a a n d P o l y t o p i c V e c t o r A n a l y s i s ( P V A ) . 2 0 2 6 . 2 . 1 M a t r i x G l a s s C o m p o s i t i o n I n s e c t i o n 3 . 6 , i t w a s d e m o n s t r a t e d t h a t m a t r i x g l a s s i n p u m i c e s a m p l e s f r o m t h e B a r b u d a ] C a n a l U n i t 1 T u f f , U p p e r G u a r d i a / R i o C o l o r a d o T u f f , a n d H a c i e n d a C i r u e l a s T u f f h a v e t i g h t l y o v e r l a p p i n g m a j o r e l e m e n t c o m p o s i t i o n s ( F i g u r e 3 . 2 5 ) . F i g u r e 6 . ] c o m p a r e s m a t r i x g l a s s a n a l y s e s f o r s a m p l e s f r o m t h e s e u n i t s p l o t t e d w i t h a n a l y s e s o f m a t r i x g l a s s f r o m P a p a g a y o s a m p l e s . ( G l a s s a n a l y s e s f r o m B a r b u d a ] C a n a l U n i t 3 , L o w e r G u a r d i a , a n d T a j o P e l o n s a m p l e s a r e a l s o p l o t t e d o n F i g u r e 6 . 1 f o r r e f e r e n c e . ) G l a s s c o m p o s i t i o n s f r o m e a c h o f t h e B a r b u d a ] C a n a l U n i t 1 , U p p e r G u a r d i a / R i o C o l o r a d o , a n d H a c i e n d a C i r u e l a s u n i t s p l o t a l m o s t e n t i r e l y w i t h i n t h e fi e l d d e fi n e d b y t h e h i g h - s i l i c a p o p u l a t i o n o f P a p a g a y o g l a s s . A n a l y s e s f o r t h e s e s a m p l e s p l o t w i t h t h e s a m e g r o u p o f h i g h - s i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s i n t e r m s o f a l l o t h e r m a j o r e l e m e n t s a s w e l l , r e p r e s e n t e d b y C a O , M g O a n d F e O , a n d T i O z i n F i g u r e 6 . 1 . 6 . 2 . 2 P l a g i o c l a s e C o m p o s i t i o n s A l t h o u g h t h e s a m p l e s i z e i s v e r y s m a l l , r i m s a n d c o r e s o f p l a g i o c l a s e g r a i n s f r o m t h e B a r b u d a ] C a n a l U n i t 1 , U p p e r G u a r d i a / R i o C o l o r a d o , a n d H a c i e n d a C i r u e l a s u n i t s h a v e r e s t r i c t e d c o m p o s i t i o n a l r a n g e s . A m o n g g r a i n s f r o m a l l o f t h e u n i t s ( n = 7 ) , c o r e s r a n g e f r o m M 5 t o A n 6 3 a n d r i m s r a n g e f r o m A 1 1 5 3 t o A n a ( T a b l e 2 . 2 a n d F i g u r e 3 . 6 ) . T h e s e g r a i n s p l o t w i t h i n t h e p o p u l a t i o n o f p l a g i o c l a s e g r a i n s f r o m t h e P a p a g a y o T u fl ' t h a t h a v e l o w - C a O r i m s ( F i g u r e 6 . 2 ) . I n C h a p t e r 4 , i t w a s i n t e r p r e t e d t h a t t h e s e p l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t s c r y s t a l l i z e d f r o m t h e h i g h - s i l i c a P a p a g a y o m a g m a . R i m s o f p h e n o c r y s t s f r o m t h e B a r b u d a ] C a n a l U n i t 1 , U p p e r G u a r d i a / R i o C o l o r a d o , a n d H a c i e n d a C i r u e l a s u n i t s , a r e s l i g h t l y m o r e c a l c i c , w i t h a n a v e r a g e o f 5 9 . 6 + / - 0 . 9 w t . % A n , a s c o m p a r e d t o 2 0 3 8 0 I I I I I I T I I T I I I I I I I I 5 4 % * - 4 - . L P a p a g a y o A ; — 3 ' . . I . ‘ - ~ ' _ _ ‘ 4 ‘ } : 1 * , S ' 0 2 ‘ ” \ I C a O ~ z . 9 . ‘ ~ 2 7 0 I a g , - { 3 g - . 1 1 ; fl 1 a . b . 6 5 I I I I I L I t I I I I I I I I I I 0 O B a r b u d a l U n i t 1 O B a r b u d a l U n i t 3 c d 5 1 5 _ L \ . U p p e r G u a r d i a _ ' A L o w e r G u a r d i a _ _ 4 i t H a c i e n d a C i r u e l a s . 3 3 . - M g O 1 . 0 ~ . . . . . ~ — 8 9 ~ 3 F e O 0 5 * 9 9 - A c . A . . r d _ 1 0 . 0 l 0 0 . 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 0 . 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 . 0 T i O Z T l o z F i g u r e 6 . 1 . P l o t s o f a . w t . % S i O z v e r s u s w t . % T i O z , b . w t . % C a O v e r s u s w t . % T i O z , c . w t . % M g O v e r s u s w t . % T i O z , a n d ( 1 . w t . % F e O v e r s u s w t . % T i O z f o r m a t r i x g l a s s i n s a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 , B a r b u d a ] C a n a l U n i t 3 , H a c i e n d a C i r u e l a s , u p p e r a n d l o w e r G u a r d i a , a n d T a j o P e l o n . P l o t t e d o x i d e v a l u e s a r e r e c a l c u l a t e d t o 1 0 0 % a n h y d r o u s . T h e s h a d e d a n d d a s h e d a r e a s d e fi n e fi e l d s f o r h i g h - s i l i c a a n d l o w - s i l i c a P a p a g a y o g l a s s p o p u l a t i o n s . 2 0 4 A v e r a g e l o w - C a 0 \ ; I k A v P a p i g a y o r i m 1 e r a g e r i m f r o m o t h e r u n i t s C f . B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 O . 0 1 0 6 2 9 - 2 e V — — ~ ~ ‘ 7 U p p e r G u a r d i a V 1 7 0 2 0 7 1 0 - 2 C 4 ’ U p p e r H a c i e n d a C i r u e l a s ( ‘ 9 ‘ 0 1 0 6 2 9 - 1 8 b — — - { 7 ; L o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s . 0 1 0 6 2 9 - 1 9 h \ V z r r v \ W W W v — v 7 — 7 ; 7 _ 7 5 1 — 7 " , P a p a g a y o 9 : 5 7 I o w - C a O r i m s V 7 7 7 ‘ 7 ‘ v 1 : ; . 9 . v 7 7 v j r " V V V j — V P a p a g a y o V H “ ; W T 4 h i g h - C a O g ; 7 r i m s V W ‘ 5 7 W K v — — \ 7 l l l l l l 4 5 5 0 5 5 6 0 6 5 7 0 7 5 8 0 A n F i g u r e 6 . 2 P l o t o f a n o r t h i t e c o n t e n t ( w t . % C a O / C a O + N a z O + K z O * 1 0 0 ) i n p l a g i o c l a s e r i m s a n d c o r e s f o r s a m p l e s f r o m fi v e B a g a c e s u n i t s . O p e n s y m b o l s r e p r e s e n t r i m c o m p o s i t i o n s , w h i c h a r e j o i n e d w i t h c l o s e d s y m b o l s r e p r e s e n t i n g t h e c o r e c o m p o s i t i o n o f t h e s a m e g r a i n . A r r o w s a t t o p o f d i a g r a m r e p r e s e n t a v e r a g e r i m c o m p o s i t i o n s f o r a v e r a g e l o w - C a O P a p a g a y o p l a g i o c l a s e r i m ( b l u e a r r o w ) a n d a v e r a g e f o r r i m s f r o m o t h e r u n i t s i n c l u d e d i n d i a g r a m ( n = 7 g r a i n s , w h i t e a r r o w ) . S e e t e x t f o r d i s c u s s i o n . 2 0 5 5 7 . 1 + / - 1 . 1 w t . % A n f o r t h e l o w - C a O P a p a g a y o g r a i n s . T h e a v e r a g e r i m c o m p o s i t i o n s f o r e a c h g r o u p a r e i n d i c a t e d b y a r r o w s a t t h e t o p o f F i g u r e 6 . 2 . 6 . 2 . 3 P V A R e s u l t s P V A w a s p e r f o r m e d o n t w o s e p a r a t e g r o u p s o f s a m p l e s i n t h i s p a r t o f t h e s t u d y u s i n g b u l k r o c k c h e m i c a l a n a l y s e s ( 1 0 m a j o r e l e m e n t o x i d e s a n d 2 5 t r a c e e l e m e n t s ) . A n e x p l a n a t i o n o f t h e P V A t e c h n i q u e a n d h o w t h e r e s u l t s a r e e v a l u a t e d i s g i v e n i n s e c t i o n s 4 . 3 . 2 a n d 4 . 9 . 2 o f C h a p t e r 4 . T h e fi r s t i t e r a t i o n i n c l u d e d 3 3 P a p a g a y o s a m p l e s , n i n e s a m p l e s f r o m t h e l o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s u n i t , a n d t w o s a m p l e s f r o m t h e u p p e r H a c i e n d a C i r u e l a s u n i t . T h e s e c o n d i t e r a t i o n i n c l u d e d t h e p r e c e d i n g g r o u p , i n a d d i t i o n t o a l l 2 4 P a n d e A z u c a r s a m p l e s . T h e s a m p l e f r o m t h e r e w o r k e d H a c i e n d a C i r u e l a s “ s a n d w i c h ” h o r i z o n w a s n o t i n c l u d e d i n e i t h e r o f t h e fi n a l P V A i t e r a t i o n s . A l t h o u g h i t i s c h e m i c a l l y s i m i l a r t o b o t h u p p e r a n d l o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s u n i t s ( F i g u r e 3 . 2 4 ) , t h e s a m p l e f r o m t h e s a n d w i c h h o r i z o n fi a g m e n t i s e p i c l a s t i c , w h i l e o t h e r H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s a r e f r o m p r i m a r y a s h - fl o w d e p o s i t s . F o r t h e r e a s o n s d i s c u s s e d e x t e n s i v e l y i n C h a p t e r 4 , t h e t h r e e “ a n o m a l o u s ” P a p a g a y o s a m p l e s w e r e e x c l u d e d f r o m t h e P V A i t e r a t i o n s a s w e l l . S a m p l e s f r o m B a r b u d a ] C a n a l U n i t 1 ( n = 5 ) a n d t h e u p p e r G u a r d i a / R i o C o l o r a d o u n i t ( n = 6 ) a r e n o t i n c l u d e d i n t h e P V A r e s u l t s p r e s e n t e d h e r e . A l t h o u g h s e v e r a l P V A i t e r a t i o n s w e r e p e r f o r m e d u s i n g t h e s e s a m p l e s , t h e y a r e e x c l u d e d f r o m t h i s d i s c u s s i o n d u e t o t h e s m a l l n u m b e r o f s a m p l e s f r o m e a c h u n i t . A s o u t l i n e d i n C h a p t e r 3 , t h e s e t w o u n i t s a r e p e t r o g r a p h i c a l l y d i s t i n c t f r o m o n e a n o t h e r a n d f r o m P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s u n i t s a n d d i s p l a y s m a l l c h e m i c a l d i f f e r e n c e s ( e . g . F i g u r e 3 . 2 4 ) . S i n c e e a c h o f 2 0 6 t h e a n a l y t e s i s g i v e n e q u a l w e i g h t i n P V A , t h e s e s m a l l d i f f e r e n c e s i n c h e m i s t r y p r o d u c e r e s u l t s t h a t a r e d i f fi c u l t t o i n t e r p r e t w i t h o n l y a f e w s a m p l e s . A d d i t i o n a l s a m p l e s a r e r e q u i r e d t o t e s t t h e r e l a t i o n s h i p a m o n g t h e s e u n i t s a n d h i g h - s i l i c a s a m p l e s f r o m t h e P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s T u f f s u s i n g P V A . T h e fi r s t P V A i t e r a t i o n , w h i c h i n c o r p o r a t e d 3 3 P a p a g a y o s a m p l e s , n i n e s a m p l e s f r o m t h e l o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s u n i t , a n d t w o s a m p l e s f r o m t h e u p p e r H a c i e n d a C i r u e l a s u n i t , c o n v e r g e d o n a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n t h a t d e s c r i b e s s l i g h t l y l e s s t h a n 9 7 % o f t h e o v e r a l l v a r i a n c e i n t h e s a m p l e p o p u l a t i o n . T h i s i s s i m i l a r t o t h e p e r c e n t a g e o f t h e v a r i a n c e e x p l a i n e d b y a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n f o r P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e , w h i c h i s s l i g h t l y g r e a t e r t h a n 9 7 % ( s e e s e c t i o n 4 . 9 . 2 i n C h a p t e r 4 ) . T a b l e 6 . 1 g i v e s t h e c o e f fi c i e n t s o f d e t e r m i n a t i o n ( C D s ) f o r e a c h o f t h e a n a l y t e s i n a t w o , t h r e e a n d f o u r e n d m e m b e r s o l u t i o n f o r P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s , c o m p a r e d w i t h C D s i n s o l u t i o n s f o r P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e . N o t i c e t h e d r a m a t i c i m p r o v e m e n t i n C D s f o r R E E S g o i n g f r o m a t w o e n d m e m b e r s o l u t i o n t o a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n i n b o t h s a m p l e s e t s . A l s o n o t e t h a t E u c o n c e n t r a t i o n s a r e n o t p r e d i c t e d w e l l i n a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n f o r P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s ( C D o f 0 . 3 1 ) . T h e c o m p o s i t i o n s o f e n d m e m b e r s i n t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n i n t h e fi r s t P V A i t e r a t i o n a r e g i v e n i n T a b l e 6 . 2 . T h e e n d m e m b e r s a r e s i m i l a r i n c o m p o s i t i o n t o e n d m e m b e r s i n a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n f o r P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e ( T a b l e 6 . 2 ) . E n d m e m b e r t w o ( E M 2 ) h a s a s l i g h t l y g r e a t e r S i 0 2 c o n t e n t i n t h e m o d e l f o r P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s ( 5 8 . 2 v s . 5 7 . 1 w t % S i O z ) . T h e s i m i l a r i t y b e t w e e n a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n f o r P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e a n d a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n f o r P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s i s 2 0 7 T a b l e 6 . 1 . C o e f fi c i e n t s o f d e t e r m i n a t i o n ( C D ) f o r e a c h a n a l y t e i n a t w o , t h r e e , a n d f o u r e n d m e m b e r P V A s o l u t i o n f o r P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e a n d P a p a g a y o a n d N o t i c e t h e s i g n i fi c a n t i m p r o v e m e n t i n c o n t r i b u t i o n o f R E E S i n a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n c o m p a r e d t o a t w o e n d m e m b e r H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s t o g e t h e r . s o l u t i o n f o r e a c h o f t h e m o d e l s . S o l u t i o n : P a p a g a y o A l o n e N u m b e r o f E n d M e m b e r s 2 3 4 S i 0 2 0 . 9 7 0 . 9 9 0 . 9 9 T i O z 0 . 8 9 0 . 9 2 0 . 9 2 A 1 2 0 3 0 . 6 6 0 . 6 6 0 . 7 0 F 6 2 0 3 0 . 9 6 0 . 9 8 0 . 9 8 M n O 0 . 7 5 0 . 7 9 0 . 7 9 M 9 0 0 . 9 5 0 . 9 7 0 . 9 7 0 3 0 0 . 9 6 0 . 9 7 0 . 9 7 N a z O 0 . 0 7 0 . 4 2 0 . 8 7 K 2 0 0 . 9 2 0 . 9 3 0 . 9 4 P 2 0 5 0 . 8 9 0 . 9 2 0 . 9 2 R b 0 . 9 1 0 . 9 2 0 . 9 2 S r 0 . 9 0 0 . 9 3 0 . 9 5 Z r 0 . 9 2 0 . 9 6 0 . 9 6 B a 0 . 8 8 0 . 9 2 0 . 9 2 L a 0 . 6 8 0 . 9 6 0 . 9 6 C e 0 . 8 6 0 . 9 0 0 . 9 0 P r 0 . 5 4 0 . 9 6 0 . 9 7 N d 0 . 1 7 0 . 9 6 0 . 9 6 2 0 8 S m E u G d T b D y H o E r Y b L u N b H f T a P b T h N u m b e r o f E n d M e m b e r s 2 3 4 0 . 0 9 0 . 9 6 0 . 9 6 0 . 2 7 0 . 8 1 0 . 8 5 0 . 0 2 0 . 9 1 0 . 9 3 0 . 0 6 0 . 9 1 0 . 9 3 0 . 2 0 0 . 9 6 0 . 9 7 0 . 0 5 0 . 9 0 0 . 9 4 0 . 1 1 0 . 8 9 0 . 9 5 0 . 2 8 0 . 9 2 0 . 9 4 0 . 4 8 0 . 9 3 0 . 9 5 0 . 5 2 0 . 9 4 0 . 9 5 0 . 9 0 0 . 8 8 0 . 9 2 0 . 9 3 0 . 9 6 0 . 9 6 0 . 8 9 0 . 9 3 0 . 9 4 0 . 9 1 0 . 9 2 0 . 9 3 0 . 4 8 0 . 5 1 0 . 6 7 0 . 8 8 0 . 9 4 0 . 9 5 0 . 8 0 0 . 8 7 0 . 8 7 T a b l e 6 . 1 , c o n t ’ d . C o e f fi c i e n t s o f d e t e r m i n a t i o n ( C D ) f o r e a c h a n a l y t e i n a t w o , t h r e e , a n d f o u r e n d m e m b e r P V A s o l u t i o n f o r P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e a n d P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s t o g e t h e r . N o t i c e t h e s i g n i fi c a n t i m p r o v e m e n t i n c o n t r i b u t i o n o f R E E S i n a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n c o m p a r e d t o a t w o e n d m e m b e r s o l u t i o n f o r e a c h o f t h e m o d e l s . S o l u t i o n : P a p a g a y o + H a c i e n d a C i r u e l a s N u m b e r o f E n d M e m b e r s N u m b e r o f E n d M e m b e r s 2 3 4 2 3 4 S i O z 0 . 9 7 0 . 9 8 0 . 9 9 S m 0 . 0 1 0 . 7 9 0 . 9 6 T i 0 2 0 . 8 5 0 . 8 9 0 . 9 2 E u 0 . 1 3 0 . 3 1 0 . 7 6 A l 2 0 3 0 . 4 0 0 . 4 9 0 . 7 1 G d 0 . 0 0 0 . 7 4 0 . 9 6 F e 2 0 3 0 . 9 3 0 . 9 6 0 . 9 8 T b 0 . 0 0 0 . 8 0 0 . 9 4 M n O 0 . 7 4 0 . 7 6 0 . 7 6 Y 0 . 0 6 0 . 8 7 0 . 9 6 M 9 0 0 . 9 6 0 . 9 6 0 . 9 7 D y 0 . 0 1 0 . 9 2 0 . 9 5 C a O 0 . 9 6 0 . 9 6 0 . 9 7 H o 0 . 0 1 0 . 8 7 0 . 9 2 N a 2 0 0 . 1 9 0 . 4 7 0 . 6 1 E r 0 . 0 9 0 . 8 8 0 . 9 4 K 2 0 0 . 9 1 0 . 9 2 0 . 9 2 Y b 0 . 5 0 0 . 5 1 0 . 9 1 P 2 0 5 0 . 9 1 0 . 9 2 0 . 9 4 L u 0 . 3 1 0 . 8 5 0 . 9 2 R b 0 . 9 2 0 . 9 2 0 . 9 2 V 0 . 8 0 0 . 8 6 0 . 9 1 S r 0 . 9 0 0 . 9 1 0 . 9 3 N b 0 . 7 9 0 . 8 1 0 . 9 5 Z r 0 . 9 3 0 . 9 5 0 . 9 5 H f 0 . 6 2 0 . 8 2 0 . 8 6 B a 0 . 8 4 0 . 8 3 0 . 9 4 T a 0 . 9 1 0 . 9 2 0 . 9 3 L a 0 . 5 8 0 . 8 9 0 . 9 5 P b 0 . 4 6 0 . 4 7 0 . 5 3 C e 0 . 7 2 0 . 7 1 0 . 8 8 T h 0 . 8 0 0 . 9 3 0 . 9 2 P r 0 . 4 2 0 . 7 4 0 . 9 3 U 0 . 5 9 0 . 6 7 0 . 9 4 N d 0 . 0 4 0 . 8 2 0 . 9 4 2 0 9 T a b l e 6 . 2 . C o m p o s i t i o n o f e n d m e m b e r s d e t e r m i n e d b y P V A f o r P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e a n d P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s t o g e t h e r . M a j o r e l e m e n t o x i d e s a r e l i s t e d i n w e i g h t p e r c e n t a n d t r a c e e l e m e n t s a r e i n p p m . T h e l a s t s e t o f c o l u m n s s h o w s t h e r e l a t i v e d i f f e r e n c e b e t w e e n e n d m e m b e r c o m p o s i t i o n s b e t w e e n t h e t w o s o l u t i o n s . S o l u t i o n : P a p a g a y o A l o n e 1 % a n ; m 3 . E M A E _ M 2 g m ; S i 0 2 7 0 . 7 0 5 7 . 1 0 7 0 . 6 0 S m 5 . 8 1 7 . 0 4 9 . 9 9 T i O z 0 . 6 2 1 . 0 7 0 . 6 8 E u 1 . 2 0 1 . 9 9 2 . 1 8 A l 2 0 3 1 4 . 9 0 1 7 . 5 0 1 5 . 2 0 G d 5 . 3 4 6 . 7 1 8 . 8 9 F e 2 0 3 3 . 4 7 9 . 4 1 2 . 9 4 T b 0 . 8 1 0 . 9 9 1 . 3 7 M n O 0 . 1 0 0 . 2 0 0 . 1 0 Y 2 8 . 3 0 3 1 . 9 0 4 7 . 0 0 M g O 0 . 6 4 2 . 6 1 0 . 1 4 D y 4 . 4 3 5 . 4 8 7 . 5 2 C a O 2 . 0 9 6 . 3 1 1 . 4 0 H o 0 . 9 2 1 . 1 1 1 . 6 1 N a 2 0 2 . 3 9 3 . 7 2 4 . 2 5 E r 2 . 8 3 3 . 0 2 4 . 5 1 K 2 0 4 . 8 0 1 . 4 0 4 . 2 8 Y b 2 . 9 4 2 . 8 5 4 . 7 5 P 2 0 5 0 . 0 6 0 . 5 1 0 . 1 1 L u 0 . 4 8 0 . 4 4 0 . 7 4 R b 9 4 . 7 0 3 4 . 7 0 9 7 . 9 0 V 3 5 . 6 0 1 4 9 . 0 0 0 . 7 2 S r 2 5 4 . 0 0 6 4 2 . 0 0 2 8 8 . 0 0 N b 1 3 . 6 0 5 . 0 6 1 7 . 2 0 Z r 2 5 5 . 0 0 1 2 0 . 0 0 3 2 7 . 0 0 H f 5 . 6 3 2 . 8 9 7 . 1 4 B a 1 7 2 0 . 0 0 9 5 5 . 0 0 2 0 0 0 . 0 0 T a 0 . 8 3 0 . 1 8 1 . 0 5 L a 3 4 . 4 0 2 8 . 0 0 5 3 . 9 0 P b 8 . 9 4 3 . 5 2 1 0 . 6 0 C e 7 6 . 0 0 5 3 . 3 0 9 9 . 9 0 T h 1 0 . 2 0 4 . 9 2 1 3 . 4 0 P r 8 . 4 7 7 . 8 7 1 3 . 2 0 U 4 . 1 6 1 . 6 7 5 . 6 5 N d 3 0 . 3 0 3 4 . 7 0 5 0 . 9 0 2 1 0 T a b l e 6 . 2 , c o n t ’ d . C o m p o s i t i o n o f e n d m e m b e r s d e t e r m i n e d b y P V A f o r P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e a n d P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s t o g e t h e r . M a j o r e l e m e n t o x i d e s a r e l i s t e d i n w e i g h t p e r c e n t a n d t r a c e e l e m e n t s a r e i n p p m . T h e l a s t s e t o f c o l u m n s s h o w s t h e r e l a t i v e d i f f e r e n c e b e t w e e n e n d m e m b e r c o m p o s i t i o n s b e t w e e n t h e t w o s o l u t i o n s . S o l u t i o n : P a p a g a y o + H a c i e n d a C i r u e l a s S I o 2 T i o 2 A l 2 0 3 F 8 2 0 3 M n O M g O C a O N 8 2 0 K 2 0 P 2 0 5 R b S r Z r B a L a C e P r N d E M 1 7 0 . 8 0 0 . 6 8 1 5 . 9 0 3 . 7 1 0 . 0 9 0 . 3 7 1 . 4 8 1 . 9 8 4 . 6 9 0 . 0 3 9 7 . 1 0 2 1 0 . 0 0 6 1 9 . 0 0 2 9 9 . 0 0 1 3 0 . 0 0 2 9 6 . 0 0 1 8 3 0 . 0 0 2 8 4 . 0 0 2 0 0 0 . 0 0 9 7 3 . 0 0 3 6 . 3 0 2 8 . 9 0 9 2 . 6 0 5 2 . 6 0 9 . 1 4 7 . 9 5 3 0 . 5 0 3 5 . 0 0 E 2 5 8 . 2 0 1 . 0 3 1 7 . 1 0 8 . 8 4 0 . 1 9 2 . 4 4 5 . 9 9 3 . 8 2 1 . 6 5 0 . 4 8 3 9 . 5 0 E M 3 7 0 . 6 0 0 . 6 3 1 4 . 6 0 2 . 9 8 0 . 1 0 0 . 4 1 1 . 8 8 3 . 8 8 4 . 5 1 0 . 1 2 9 5 . 9 0 4 8 . 9 0 8 8 . 7 0 1 2 . 0 0 4 6 . 6 0 2 1 1 S m E u G d T b D y H o E r Y b L u V N b H f T a P b T h U E M 1 5 . 8 8 1 . 4 7 5 . 4 9 0 . 8 2 2 8 . 1 0 4 . 1 0 0 . 9 1 2 . 7 5 3 . 8 8 0 . 4 7 4 6 . 7 0 1 9 . 9 0 5 . 0 2 0 . 9 4 1 2 . 5 0 1 0 . 0 0 7 . 7 5 E M 2 7 . 0 4 1 . 8 9 6 . 6 7 0 . 9 9 3 2 . 2 0 5 . 5 5 1 . 1 2 3 . 0 7 2 . 7 1 0 . 4 5 1 3 4 . 0 0 4 . 6 8 3 . 3 0 0 . 2 2 3 . 5 7 5 . 5 8 1 . 2 5 E M 3 9 . 1 7 1 . 8 8 8 . 1 4 1 . 2 5 4 3 . 5 0 7 . 0 3 1 . 4 8 4 . 2 2 4 . 0 4 0 . 7 0 6 . 3 2 1 3 . 8 0 7 . 0 6 0 . 9 6 8 . 4 9 1 2 . 7 0 3 . 8 4 T a b l e 6 . 2 , c o n t ’ d . C o m p o s i t i o n o f e n d m e m b e r s d e t e r m i n e d b y P V A f o r P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e a n d P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s t o g e t h e r . M a j o r e l e m e n t o x i d e s a r e l i s t e d i n w e i g h t p e r c e n t a n d t r a c e e l e m e n t s a r e i n p p m . T h e l a s t s e t o f c o l u m n s s h o w s t h e r e l a t i v e d i f f e r e n c e b e t w e e n e n d m e m b e r c o m p o s i t i o n s b e t w e e n t h e t w o s o l u t i o n s . S o l u t i o n : s c h T K b A 5 0 3 F 6 2 0 3 M n O M g O C a O N 8 2 0 I 9 0 P 2 0 5 R b S r Z r B a L a C e P r N d E M 1 0 . 1 4 8 . 8 4 6 . 2 9 6 . 4 7 - 6 . 9 9 - 7 2 . 8 3 — 4 1 . 2 2 - 2 0 . 7 1 - 2 . 3 5 - 1 0 2 . 1 1 2 . 4 7 - 2 0 . 9 5 1 0 . 2 1 1 4 . 0 0 5 . 2 3 1 7 . 9 3 7 . 3 3 0 . 6 6 % D i f f e r e n c e E M 2 1 . 8 9 - 3 . 8 8 - 2 . 3 4 - 6 . 4 5 - 4 . 2 3 - 6 . 9 7 - 5 . 3 4 2 . 6 2 1 5 . 1 5 - 6 . 9 3 1 2 . 1 5 - 3 . 7 2 7 . 6 9 1 . 8 5 3 . 1 1 - 1 . 3 3 1 . 0 1 0 . 8 6 E M 3 0 . 0 0 - 7 . 6 4 - 4 . 1 1 1 . 3 4 5 . 9 2 6 4 . 8 8 2 5 . 5 3 - 9 . 5 4 5 . 1 0 3 . 4 2 - 2 . 0 9 3 . 6 8 - 1 0 . 4 7 - 9 . 2 9 - 1 0 . 2 2 - 1 2 . 6 3 - 1 0 . 0 0 - 9 . 2 3 2 1 2 S m E u G d T b D y H o E r Y b L u N b H f T a P b T h E M 1 1 . 1 9 1 8 . 3 7 2 . 7 3 0 . 6 1 - 0 . 7 1 - 8 . 0 5 - 1 . 6 5 - 2 . 9 1 2 4 . 2 3 - 2 . 5 4 2 3 . 7 7 3 1 . 6 6 - 1 2 . 1 5 1 1 . 6 5 2 8 . 4 8 - 2 . 0 0 4 6 . 3 2 E M 2 0 . 0 0 - 5 . 2 9 - 0 . 6 0 0 . 2 0 0 . 9 3 1 . 2 6 0 . 8 9 1 . 6 3 - 5 . 1 7 2 . 4 2 - 1 1 . 1 9 - 8 . 1 2 1 2 . 4 2 1 8 . 2 6 1 . 4 0 1 1 . 8 3 - 3 3 . 6 0 E M 3 - 8 . 9 4 - 1 5 . 9 6 - 9 . 2 1 - 9 . 6 0 - 8 . 0 5 - 6 . 9 7 - 8 . 7 8 - 6 . 8 7 - 1 7 . 5 7 - 5 . 6 9 8 8 . 5 8 - 2 4 . 6 4 - 1 . 1 3 - 9 . 1 5 - 2 4 . 8 5 - 5 . 5 1 - 4 7 . 1 4 d e m o n s t r a t e d i n t h e s c a t t e r p l o t m a t r i c e s i n F i g u r e 6 . 3 . A S i n p r e v i o u s c h a p t e r s , P a p a g a y o s a m p l e s a r e c o d e d b y a r b i t r a r y d i v i s i o n s i n s i l i c a c o n t e n t i n F i g u r e 6 . 3 . B l u e s q u a r e s r e p r e s e n t l o w - s i l i c a s a m p l e s ( 6 0 - 6 3 % S i O z ) , a n d h a v e t h e g r e a t e s t p r o p o r t i o n s o f t h e l o w - S i l i c a E M 2 i n b o t h m o d e l s . G r e e n s q u a r e s c h a r a c t e r i z e i n t e r m e d i a t e P a p a g a y o s a m p l e s ( 6 3 - 6 6 % S i O z ) a n d h a v e a g r e a t e r p r o p o r t i o n s o f E M 2 a n d r o u g h l y e q u i v a l e n t p r o p o r t i o n s o f E M 1 a n d E M 3 . R e d s q u a r e s s i g n i f y h i g h - s i l i c a s a m p l e s ( 6 7 - 7 1 % $ 0 2 ) a n d h a v e ( 2 5 % E M 2 a n d v a r i a b l e p r o p o r t i o n s o f E M ] a n d E M 3 . S i m i l a r l y , s a m p l e s f r o m H a c i e n d a C i r u e l a s h a v e n e g l i g i b l e p r o p o r t i o n s o f t h e l o w - S i l i c a E M 2 , a n d o v e r l a p h i g h - S i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s w i t h v a r i a b l e a m o u n t s o f E M 1 a n d E M 3 . T h e s e r e s u l t s a r e s u m m a r i z e d o n t h e t e r n a r y d i a g r a m s i n F i g u r e 6 . 4 . T h e t w o p u m i c e s a m p l e s f r o m t h e u p p e r H a c i e n d a C i r u e l a s u n i t p l o t c l o s e t o h i g h - s i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s t h a t h a v e t h e g r e a t e s t p r o p o r t i o n o f E M 1 . H o w e v e r , s a m p l e s f r o m t h e l o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s u n i t h a v e m o r e v a r i a b l e p r o p o r t i o n s o f E M ] a n d E M 3 , a n d m a n y s a m p l e s h a v e g r e a t e r p r o p o r t i o n s o f E M ] t h a n a n y o f t h e P a p a g a y o s a m p l e s . T h e s e c o n d P V A i t e r a t i o n , w h i c h i n c o r p o r a t e d 2 4 s a m p l e s f r o m t h e P a n d e A z u c a r T u f f i n a d d i t i o n t o t h e p r e c e d i n g g r o u p o f P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s , c o n v e r g e d o n a f o u r e n d m e m b e r s o l u t i o n t h a t d e s c r i b e s S l i g h t l y l e s s t h a n 9 7 % o f t h e o v e r a l l c h e m i c a l v a r i a t i o n w i t h i n t h e d a t a s e t . A g a i n , t h i s i s s i m i l a r t o t h e p e r c e n t a g e o f t h e o v e r a l l v a r i a n c e e x p l a i n e d b y a f o u r e n d m e m b e r s o l u t i o n f o r P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r s a m p l e s a l o n e , w h i c h i s s l i g h t l y g r e a t e r t h a n 9 7 % ( s e e s e c t i o n 5 . 1 0 i n C h a p t e r 5 ) . T a b l e 6 . 3 g i v e s t h e C D S f o r e a c h a n a l y t e i n a t w o , t h r e e a n d f o u r e n d m e m b e r s o l u t i o n f o r P a p a g a y o , P a n d e A z u c a r a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s , c o m p a r e d w i t h C D S i n s o l u t i o n s f o r P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r s a m p l e s a l o n e . A 1 2 0 3 , N a z O , a n d 2 1 3 s a l 3 e - . I « M E , 1 9 . I 8 . I 7 . T 6 . I 5 . I 4 . I 3 . I T . T . 0 u r i C a d n e i c a H + _ 7 . 8 . 2 M E ' } I . 6 . 5 . 4 . 3 . 2 t t i i . n n 1 o . u u 1 M E y a g a p a P . b ) 3 2 . 4 e r ' r r 0 8 e e 7 p w . p o U L 6 I 5 . 4 < A > 3 . 2 1 . 0 1 9 . I 8 . I 7 . I 6 I . 5 I . 4 I . 3 I . I 2 . I 1 . I o u 8 g i . 7 ' . F 6 ( ' e 2 - n L M o E ' ' . 5 1 r . 4 . 3 . 2 2 2 O O O u 3 ' " l A o y a g a p 1 a M E i i i 3 o . S S S y f a % % % g 3 6 1 3 a 6 7 6 p - - - a 0 6 3 P 6 6 6 I I I 7 I . 6 5 . 2 5 2 P . . a 1 3 6 2 1 4 r I r T I I . f I ' I I I f I I I I Q N Q Q Y Q N fi o o o o o o o o fl Q N Q Q Y Q N F o o o o o o o o I I I I I I 1 - O I I i I I O I I I I I I l I . u ‘ I Q N Q Q Y Q N fi o o o o o o o o I Q N Q Q Y Q N fi o o o o o o o o I 5 i ; I I o I O H a c i e n d a C i r u e l a s E M 3 P I I I I o I I I V Q Q N Q Q Y Q N F o o o o o o o o o - O T j I T I I I I I I j I I I I I I I I I o m n o m w m m fi o o o o o o o o o o F i g u r e 6 . 3 . a . S c a t t e r p l o t s h o w i n g a n d P a p a g a y o s a m p l e s i n t e r m s o f r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f t h e t h r e e e n d m e m b e r s i d e n t i fi e d b y P V A ( s e e F i g u r e 4 . 2 3 ) . A S i n C h a p t e r 4 , P a p a g a y o s a m p l e s a r e c o l o r - c o d e d b y a r b i t r a r y d i v i s i o n s i n s i l i c a c o n t e n t . B l u e s q u a r e s a r e l o w - S i l i c a s a m p l e s ( 6 0 - 6 3 % S i O z ) , g r e e n s q u a r e s a r e i n t e r m e d i a t e s a m p l e s ( 6 3 - 6 6 % $ 0 2 ) , a n d r e d s q u a r e s a r e h i g h - S i l i c a s a m p l e s ( 6 7 - 7 1 % S i O z ) . b . S c a t t e r p l o t s h o w i n g r e s u l t s f o r P V A i t e r a t i o n i n c l u d i n g P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s . S a m p l e s a r e p l o t t e d i n t e r m s o f r e l a t i v e p r o p o r t i o n s o f t h e t h r e e e n d m e m b e r s i d e n t i fi e d b y P V A . s e l p m a s 1 . o y a g 2 a . p a P 3 h . t i w 4 s . n o . i ) t t a h 5 r g . e i t r i ( r r o e f h t 6 . p o e + s a d n e i c U L s a l e u r i C a s a l d e u n r t t e i i i C n n u u i c r r a e e H p w a o H > < A y a g a p a P ) 4 2 . 4 e r u g i F ( e n o l A o g r o 7 e t . b s m e e l 8 m p . m d a n s e s a A l V e u P r i f C o a s d 9 . 1 M m n E 2 2 2 r e e i t c n a i H d d e n t a t o o l p y a s g e a 0 O 0 l p i i i p a S S S m P o y a r a s % % % o g 3 6 f a 6 6 1 7 f o d p - - - n a 0 3 6 a s P 6 6 6 m a ) r 4 g 2 a . i 4 d e r y u r g a i n F r y I I I a g a p a P e T e e s . , 4 t . f 6 e l ( e r e u n g o i l F a 2 1 5 T a b l e 6 . 3 . C o e f fi c i e n t s o f d e t e r m i n a t i o n ( C D ) f o r e a c h a n a l y t e i n a t w o , t h r e e , f o u r , a n d fi v e e n d m e m b e r P V A s o l u t i o n f o r P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r s a m p l e s a l o n e a n d P a p a g a y o , P a n d e A z u c a r a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s t o g e t h e r . O n c e a g a i n , n o t i c e t h e S i g n i fi c a n t i m p r o v e m e n t i n c o n t r i b u t i o n o f R E E S i n a f o u r e n d m e m b e r s o l u t i o n c o m p a r e d t o a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n f o r e a c h o f t h e m o d e l s . S o l u t i o n : P a p a g a y o + P a n d e A z u c a r A l o n e N u m b e r o f E n d M e m _ b e r s N u m b e r o f E n d M e m _ b fl 2 3 4 5 2 3 4 5 S i O z 0 . 7 8 0 . 9 6 0 . 9 7 0 . 9 7 S m 0 . 1 8 0 . 2 8 0 . 9 3 0 . 9 3 T i 0 2 0 . 6 2 0 . 8 7 0 . 8 9 0 . 9 0 E u 0 . 1 7 0 . 1 9 0 . 7 7 0 . 8 1 A I 2 0 3 0 . 4 6 0 . 6 3 0 . 6 3 0 . 7 3 G d 0 . 0 1 0 . 0 1 0 . 8 8 0 . 8 8 F e 2 0 3 0 . 7 6 0 . 9 4 0 . 9 6 0 . 9 7 T b 0 . 1 5 0 . 2 6 0 . 8 4 0 . 8 7 M n O 0 . 7 3 0 . 7 4 0 . 7 7 0 . 7 7 Y 0 . 2 2 0 . 2 6 0 . 8 8 0 . 8 8 M 9 0 0 . 8 2 0 . 8 8 0 . 9 0 0 . 9 0 D y 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 8 5 0 . 8 7 C a O 0 . 9 0 0 . 9 4 0 . 9 5 0 . 9 5 H o 0 . 2 0 0 . 3 3 0 . 8 9 0 . 9 0 N a 2 0 0 . 0 1 0 . 1 1 0 . 1 9 0 . 7 2 E r 0 . 3 2 0 . 3 6 0 . 8 9 0 . 9 0 K 2 0 0 . 8 5 0 . 8 8 0 . 9 2 0 . 9 2 Y b 0 . 3 9 0 . 4 1 0 . 8 5 0 . 8 8 P 2 0 5 0 . 7 5 0 . 8 4 0 . 8 6 0 . 8 6 L u 0 . 6 0 0 . 6 5 0 . 9 1 0 . 9 2 R b 0 . 9 0 0 . 9 0 0 . 9 3 0 . 9 3 V 0 . 8 2 0 . 8 9 , 0 . 8 6 0 . 8 8 S r 0 . 9 0 0 . 9 1 0 . 9 3 0 . 9 4 N b 0 . 9 3 0 . 9 5 0 . 9 6 0 . 9 6 Z r 0 . 8 4 0 . 9 6 0 . 9 7 0 . 9 7 H f 0 . 8 8 0 . 9 4 0 . 9 6 0 . 9 6 B a 0 . 4 9 0 . 6 9 0 . 7 3 0 . 7 7 T a 0 . 5 2 0 . 6 9 0 . 7 0 0 . 7 8 L a 0 . 7 0 0 . 8 6 0 . 9 6 0 . 9 7 P b 0 . 0 2 0 . 7 4 0 . 8 2 0 . 8 8 C e 0 . 8 7 0 . 9 1 0 . 9 2 0 . 9 4 T h 0 . 8 4 0 . 9 5 0 . 9 7 0 . 9 7 P r 0 . 6 3 0 . 8 0 0 . 9 6 0 . 9 7 U 0 . 8 1 0 . 8 1 0 . 8 4 0 . 8 5 N d 0 . 3 4 0 . 6 1 0 . 9 5 0 . 9 5 2 1 6 T a b l e 6 . 3 , c o n t ’ d . C o e f fi c i e n t s o f d e t e r m i n a t i o n ( C D ) f o r e a c h a n a l y t e i n a t w o , t h r e e , f o u r , a n d fi v e e n d m e m b e r P V A s o l u t i o n f o r P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r s a m p l e s a l o n e a n d P a p a g a y o , P a n d e A z u c a r a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s t o g e t h e r . O n c e a g a i n , n o t i c e t h e s i g n i fi c a n t i m p r o v e m e n t i n c o n t r i b u t i o n o f R E E S i n a f o u r e n d m e m b e r s o l u t i o n c o m p a r e d t o a t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n f o r e a c h o f t h e m o d e l s . S o l u t i o n : P a p a g a y o + P a n d e A z u c a r + H a c i e n d a C i r u e l a s N u m b e r o f E n d M e m b e r s N u m b e r o f E n d M e m b e r s 2 3 4 5 2 3 4 5 S i 0 2 0 . 8 2 0 . 9 1 0 . 9 7 0 . 9 7 S m 0 . 0 6 0 . 4 2 0 . 8 4 0 . 9 3 T i 0 2 0 . 6 0 0 . 7 2 0 . 8 6 0 . 9 1 E u 0 . 0 9 0 . 1 6 0 . 4 2 0 . 7 5 A l 2 0 3 0 . 2 4 0 . 2 8 0 . 4 3 0 . 7 4 G d 0 . 0 0 0 . 1 6 0 . 8 2 0 . 9 1 F e 2 0 3 0 . 7 4 0 . 8 3 0 . 9 3 0 . 9 8 T b 0 . 0 5 0 . 4 1 0 . 8 0 0 . 8 8 M n O 0 . 7 5 0 . 7 6 0 . 7 7 0 . 7 7 Y 0 . 0 7 0 . 3 5 0 . 8 9 0 . 9 0 M 9 0 0 . 8 6 0 . 9 0 0 . 9 1 0 . 9 1 D y 0 . 0 1 0 . 2 8 0 . 8 9 0 . 9 0 C a O 0 . 9 3 0 . 9 5 0 . 9 5 0 . 9 6 H o 0 . 0 5 0 . 4 8 0 . 8 9 0 . 9 0 N a z O 0 . 1 3 0 . 2 8 0 . 3 4 0 . 5 7 E r 0 . 1 3 0 . 4 1 0 . 9 0 0 . 9 1 K 2 0 0 . 8 6 0 . 8 9 0 . 9 0 0 . 9 1 Y b 0 . 5 0 0 . 5 0 0 . 5 8 0 . 8 8 P 2 0 5 0 . 8 1 0 . 8 7 0 . 8 8 0 . 8 9 L u 0 . 4 3 0 . 6 5 0 . 8 8 0 . 9 1 R b 0 . 9 1 0 . 9 1 0 . 9 3 0 . 9 4 V 0 . 8 0 0 . 8 8 0 . 8 7 0 . 8 8 S r 0 . 9 2 0 . 9 2 0 . 9 3 0 . 9 4 N b 0 . 8 3 0 . 8 1 0 . 8 5 0 . 9 5 Z r 0 . 8 8 0 . 9 3 0 . 9 6 0 . 9 7 H f 0 . 7 3 0 . 8 6 0 . 8 7 0 . 9 0 B a 0 . 6 0 0 . 7 0 0 . 7 5 0 . 7 9 T a 0 . 6 0 0 . 7 0 0 . 7 6 0 . 7 6 L a 0 . 6 8 0 . 9 0 0 . 9 3 0 . 9 5 P b 0 . 0 8 0 . 5 4 0 . 7 2 0 . 7 3 C e 0 . 7 9 0 . 7 9 0 . 8 0 0 . 9 0 T h 0 . 8 2 0 . 9 5 0 . 9 6 0 . 9 7 P r 0 . 5 9 0 . 8 1 0 . 8 5 0 . 9 4 U 0 . 6 7 0 . 6 7 0 . 7 1 0 . 9 4 N d 0 . 2 1 0 . 7 2 0 . 8 8 0 . 9 4 ' 2 1 7 E u c o n c e n t r a t i o n s a r e n o t p r e d i c t e d w e l l i n a f o u r e n d m e m b e r m o d e l u s i n g P a p a g a y o , P a n d e A z u c a r a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s , w i t h C D S o f 0 . 4 3 , 0 . 3 4 , a n d 0 . 4 2 r e s p e c t i v e l y . A l t h o u g h l o w C D S f o r t h e s e a n a l y t e s a r e c l e a r l y a w e a k n e s s o f a f o u r e n d m e m b e r s o l u t i o n , t h e P V A m o d u l e d i d n o t c o n v e r g e o n a fi v e e n d m e m b e r s o l u t i o n . T h e c o m p o s i t i o n s o f e n d m e m b e r s i n a f o u r e n d m e m b e r s o l u t i o n f o r t h e s e c o n d P V A i t e r a t i o n a r e g i v e n i n T a b l e 6 . 4 . E n d m e m b e r c o m p o s i t i o n s f o r t h i s i t e r a t i o n a r e c o m p a r e d w i t h e n d m e m b e r c o m p o s i t i o n s f o r a f o u r e n d m e m b e r P V A s o l u t i o n u s i n g o n l y P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r s a m p l e s . A S i n t h e t h r e e e n d m e m b e r s o l u t i o n i n t h e fi r s t i t e r a t i o n , t h e r e a r e m a n y S i m i l a r i t i e s b e t w e e n e n d m e m b e r c o m p o s i t i o n s o f t h e t w o ( f o u r e n d m e m b e r ) m o d e l s . O n c e a g a i n , E M 2 i n t h e P V A s o l u t i o n t h a t i n c o r p o r a t e s H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s i s m o r e S i l i c i c t h a n t h e s o l u t i o n f o r P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r s a m p l e s a l o n e ( 5 6 . 1 v s . 5 2 . 3 w t . % S i O z ) . S o m e a n a l y t e s i n t h e s a m e e n d m e m b e r S h o w l a r g e d i f f e r e n c e s b e t w e e n t h e t w o m o d e l s ( T a b l e 6 . 4 ) . I n m a n y c a s e s , t h e s e d i f f e r e n c e s a r e i n t h e h i g h - s i l i c a e n d m e m b e r s , E M ] a n d E M 3 , a n d t h e l a r g e s t d i f f e r e n c e s b y p e r c e n t a r e d u e t o s m a l l a b s o l u t e d i f f e r e n c e s a t l o w c o n c e n t r a t i o n s ( 6 . g . P 2 0 5 a n d M g O ) . T h e S i m i l a r i t i e s b e t w e e n t h e t w o m o d e l s a r e d e m o n s t r a t e d i n t h e s c a t t e r p l o t s i n F i g u r e 6 . 5 a n d i n t h e t e r n a r y d i a g r a m i n F i g u r e 6 . 6 . S a m p l e s a r e c o d e d a s i n p r e v i o u s d i a g r a m s . T h e r e s u l t s s h o w n i n F i g u r e s 6 . 5 a n d 6 . 6 a r e c o n s i s t e n t w i t h t h e r e s u l t s f r o m t h e fi r s t P V A i t e r a t i o n f o r P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s a l o n e , i n t e r m s o f e n d m e m b e r p r o p o r t i o n s i n e a c h s a m p l e . S a m p l e s f r o m H a c i e n d a C i r u e l a s p l o t n e a r t h e h i g h - s i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s , w h i c h a g a i n h a v e n e g l i g i b l e p r o p o r t i o n s o f t h e l o w - s i l i c a e n d m e m b e r , E M 2 . I n t e r e s t i n g l y , i n t h i s m o d e l , t h e t w o s a m p l e s f r o m t h e u p p e r 2 1 8 1 1 5 9 9 8 7 6 2 6 0 3 5 7 2 2 6 4 8 1 4 5 8 7 8 1 . . . . . . . . . . 3 . . . . . 3 0 0 0 0 6 6 0 1 0 3 5 3 6 0 3 2 0 6 2 1 1 0 0 3 7 9 0 6 9 5 M . . 4 5 0 4 . . . . E 0 0 2 9 8 1 1 5 3 0 8 4 9 0 4 0 0 3 2 1 4 2 0 0 1 . 4 2 0 0 7 8 1 . . . . . . 5 . . . . . . 7 2 7 3 7 2 2 0 0 0 3 1 1 1 0 0 1 1 1 1 5 2 3 6 4 7 0 6 9 4 4 7 7 7 M . . . . 7 2 9 9 5 3 0 9 7 7 8 8 3 . . . . . . . . . . . . . E 1 5 0 0 2 2 6 5 0 0 7 4 4 8 5 5 1 2 3 1 1 0 0 0 0 m u d b o r b u S E G T H E L Y 4 6 3 8 0 3 0 0 5 e M 1 3 9 0 2 5 . 4 4 6 3 2 9 8 . . . . 3 . . . . . . . . 6 n 1 E 1 0 2 3 0 6 4 2 6 7 2 6 3 0 0 0 0 0 0 0 4 8 2 2 5 5 o l A r a c 0 0 3 4 9 5 9 3 1 M . . 8 6 8 9 u . . . . z A e d n E 1 5 0 2 0 3 7 1 0 0 0 2 5 7 7 3 5 6 a 2 6 0 M . . . E 1 2 8 1 5 1 1 7 4 . . . P + o y a g 1 2 6 1 1 0 0 a M . . 6 9 0 4 8 7 p 1 4 E 0 2 2 1 . . . . 7 1 a P : n o i t u l o S 2 1 9 T a b l e 6 . 4 . C o m p o s i t i o n o f e n d m e m b e r s d e t e r m i n e d b y P V A f o r P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r s a m p l e s a l o n e a n d P a p a g a y o , P a n d e A z u c a r a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s t o g e t h e r . M a j o r e l e m e n t o x i d e s a r e l i s t e d i n w e i g h t p e r c e n t a n d t r a c e e l e m e n t s a r e i n p p m . T h e l a s t s e t o f c o l u m n s s h o w s t h e r e l a t i v e d i f f e r e n c e b e t w e e n e n d m e m b e r c o m p o s i t i o n s b e t w e e n t h e t w o s o l u t i o n s . S i 0 2 T i O Z A l 2 0 3 F 6 2 0 3 M n O M g O C a O N 3 2 0 K 2 0 P 2 0 5 R b S r Z r B a L a C e P r N d 0 . 0 9 0 . 2 3 0 . 0 9 0 . 3 9 3 . 2 2 0 . 0 9 5 . 3 5 0 . 3 3 4 . 0 3 0 . 0 8 0 . 6 5 0 . 0 1 1 0 6 . 0 0 1 8 . 3 0 9 7 . 7 0 2 1 2 . 0 0 7 6 8 . 0 0 2 6 9 . 0 0 2 9 2 . 0 0 8 5 . 8 0 3 3 4 . 0 0 1 8 1 0 6 9 1 2 0 2 0 3 6 . 6 0 2 7 . 5 0 5 8 . 4 0 8 2 . 0 0 4 6 . 8 0 1 0 4 . 0 0 8 . 7 8 7 . 8 2 1 4 . 4 0 3 0 . 6 0 3 6 . 7 0 5 5 . 5 0 6 6 . 0 0 0 . 7 4 1 5 . 6 0 5 . 2 2 V N b H f T a P b T h E M 2 3 3 . 6 0 5 . 8 3 2 . 7 0 0 . 4 3 1 . 7 2 4 . 8 7 5 . 0 3 0 . 8 0 0 . 0 0 1 7 . 1 0 7 . 2 7 0 . 9 6 1 2 . 0 0 1 3 . 6 0 5 . 7 6 E M 4 0 . 9 8 2 . 9 0 r t e a n h 3 0 9 4 5 0 6 2 6 7 9 7 6 8 4 4 4 1 8 6 9 . . . . . . . 5 . . . . . 0 0 0 t 4 c e u m z A e s l w e o e h r s 1 6 0 3 0 4 8 3 0 4 2 1 1 d 0 0 0 o n j s a a n P M m u d l n o . r a c e h f 7 3 0 0 8 0 5 0 8 6 5 0 1 1 4 9 5 8 7 0 2 . . . . . . . . . . . . 2 9 4 4 7 0 7 1 9 1 0 4 4 1 1 o t 0 2 8 8 1 y e o g a o t g e t a s . s p s t n a e s o P l a i p l t r m u 9 9 0 1 1 . . . . . 1 1 6 1 3 0 0 0 o 8 1 8 8 e l 1 9 5 5 2 6 a f h o 6 8 5 7 4 s s M 4 . . . . . . . . . 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O t h e r H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s o v e r l a p t h e r a n g e o f h i g h - S i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s i n t e r m s o f e n d m e m b e r s E M ] a n d E M 3 , b u t s e v e r a l H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s a l s o h a v e t h e g r e a t e s t p r o p o r t i o n o f E M 1 ( F i g u r e 6 . 5 b ) . T h e s e s a m e H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s h a v e r e l a t i v e l y l o w e r p r o p o r t i o n s o f t h e o t h e r h i g h - s i l i c a e n d m e m b e r , E M 3 ( F i g u r e 6 . 5 ) . T h e s a m e r e l a t i o n s h i p s a r e o b s e r v e d i n P V A r e s u l t s f o r t h e i t e r a t i o n w i t h o u t P a n d e A z u c a r s a m p l e s ( F i g u r e 6 . 3 a n d 6 . 4 ) . T h e c o n s i s t e n c y o f r e s u l t s b e t w e e n t h e t w o i t e r a t i o n s ( i . e . P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s , w i t h a n d w i t h o u t P a n d e A z u c a r s a m p l e s ) i s d e m o n s t r a t e d i n p l o t s o f L a a n d L u v e r s u s w t . % S i O z i n F i g u r e 6 . 7 . S a m p l e s a r e p l o t t e d w i t h t w o s e t s o f e n d m e m b e r s f o r e a c h i t e r a t i o n . I n F i g u r e s 6 . 7 a a n d 6 . 7 b , t h e r e d s t a r s r e p r e s e n t P V A e n d m e m b e r s f o r P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e , w h i l e t h e b l a c k s t a r s r e p r e s e n t e n d m e m b e r s f o r P V A o f P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s t o g e t h e r . L i k e w i s e , i n F i g u r e 6 . 7 c a n d 6 . 7 d , t h e r e d s t a r s r e p r e s e n t P V A e n d m e m b e r s f o r P a p a g a y o a n d P a n c l e A z u c a r s a m p l e s a l o n e , w h i l e t h e b l a c k s t a r s r e p r e s e n t e n d m e m b e r s f o r P V A o f P a p a g a y o , P a n d e A z u c a r a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s t o g e t h e r . N o t e t h e g e n e r a l a g r e e m e n t o f e n d m e m b e r c o m p o s i t i o n s i n b o t h i t e r a t i o n s , a s w e l l a s t h e a g r e e m e n t o f e n d m e m b e r c o m p o s i t i o n s f o r m o d e l s w i t h a n d w i t h o u t H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s . A l s o n o t e t h a t R E E v a r i a t i o n i n t h e H a c i e n d a C i r u e l a s a n d P a p a g a y o s a m p l e s a r e s i m i l a r . A s d i s c u s s e d i n C h a p t e r 4 , t h i s v a r i a t i o n r e q u i r e s t w o h i g h - S i l i c a e n d m e m b e r s i n P V A . 2 2 4 0 O . . . . . 8 7 6 5 4 6 5 0 0 0 0 0 - 2 — - “ L 3 M E * * 7 1 , d s n a a l e , u r a r o c i C y I a ' r g z a 7 a A d p n e a d e P * i n c a a . P H 3 M E : d i 1 M E " ; . * » 2 3 ' . 2 ' 2 H 2 2 1 : » , * 4 a M 9 . . E , . . * 2 M c E 2 “ ’ _ — . 2 2 2 ‘ 2 ' , 2 ‘ ‘ ? , 2 " 3 M E 1 M E * k ' 1 t ' ‘ " i I : r f n i , , . 2 2 , . , a y d l n n o y , e O . a i g c a a s a l p H e a u P d r n i a C * * 2 M E . a 2 2 » ' - i " 1 0 0 0 0 0 8 6 7 4 6 4 5 3 2 . 0 a L 2 2 5 5 0 6 0 7 0 5 0 6 0 7 0 8 0 S i o 2 S i 0 2 F i g u r e 6 . 7 . P l o t s o f L a a n d L u ( p p m ) v e r s u s S i O z ( w t . % ) f o r P a p a g a y o , P a n d e A z u c a r a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s , p l o t t e d w i t h P V A - d e t e r r n i n e d e n d m e m b e r s f o r i t e r a t i o n s w i t h ( b l a c k s t a r s ) a n d w i t h o u t ( r e d s t a r s ) s a m p l e s f r o m H a c i e n d a C i r u e l a s . P l o t s i n ( a . ) a n d ( b . ) S h o w e n d m e m b e r s f o r P V A i t e r a t i o n s w i t h o n l y P a p a g a y o ( r e d s t a r s ) a n d P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s ( b l a c k s t a r s ) . P l o t s i n ( c ) a n d ( d ) S h o w e n d m e m b e r s f o r P V A i t e r a t i o n s w i t h P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r ( r e d s t a r s ) a n d P a p a g a y o , P a n d e A z u c a r a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s ( b l a c k s t a r s ) . N o t i c e t h e s i m i l a r i t y i n e n d m e m b e r c o m p o s i t i o n s a m o n g t h e m o d e l s a n d t h e v a r i a t i o n i n L a a n d L u a m o n g h i g h - S i l i c a ( ~ 7 0 w t . % S i O z ) P a p a g a y o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s t h a t r e q u i r e s t w o h i g h - s i l i c a e n d m e m b e r s i n P V A ( E M 1 a n d E M 3 ) . 6 . 2 . 4 D i s c u s s i o n B u l k p u m i c e c h e m i s t r y , p e t r o g r a p h y , m i c r o c h e m i s t r y a n d P V A r e s u l t s a r e c o n s i s t e n t w i t h t h e i n t e r p r e t a t i o n t h a t s e v e r a l B a g a c e s i g n i m b r i t e s — H a c i e n d a C i r u e l a s , P a n d e A z u c a r a n d P a p a g a y o — a r e g e n e t i c a l l y l i n k e d t o t h e s a m e l a r g e , h i g h - s i l i c a m a g m a b a t c h . T h e B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 a n d U p p e r G u a r d i a / R i o C o l o r a d o u n i t s c a n a l s o b e i n c l u d e d i n t h i s g r o u p , d e s p i t e t h e l a c k o f P V A a n a l y s e s d u e t o l i m i t e d s a m p l e s e t . I n C h a p t e r 3 , i t w a s d e m o n s t r a t e d t h e p u m i c e f r a g m e n t s f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 , a n d t h e U p p e r G u a r d i a / R i o C o l o r a d o , H a c i e n d a C i r u e l a s u n i t s a r e v e r y s i m i l a r i n t e r m s o f m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t c o m p o s i t i o n . T h e s e s a m p l e s , i n t u r n , a r e s i m i l a r t o m i n g l e d h i g h - s i l i c a ( Z 7 0 w t . % S i O z ) s a m p l e s f r o m t h e P a p a g a y o T u f f ( C h a p t e r 4 ) . T h e S i g n a t u r e o f t h i s h i g h - S i l i c a m a g m a i s p r e s e r v e d i n s a m p l e s f r o m t h e P a n d e A z u c a r T u f f , w h i c h r e p r e s e n t s a h o m o g e n i z e d ( a n d s u b s e q u e n t l y c h e m i c a l l y - m o d i fi e d ) v e r s i o n o f t h e m i n g l e d P a p a g a y o m a g m a s ( C h a p t e r 5 ) . A l t h o u g h e a c h o f t h e u n i t s c a n b e d i s t i n g u i s h e d b y o u t c r o p c h a r a c t e r i s t i c s a n d / o r s t r a t i g r a p h i c p o s i t i o n , t h e y a l l h a v e s i m i l a r m i n e r a l i n v e n t o r i e s , w i t h v a r y i n g d e g r e e s o f c r y s t a l l i n i t y . A c o m p a r i s o n o f m i n e r a l o g y a m o n g t h e u n i t s i s g i v e n i n T a b l e 6 . 5 . A l t h o u g h a d d i t i o n a l w o r k i s n e c e s s a r y t o f u l l y t e s t t h e r e l a t i o n s h i p a m o n g t h e u n i t s ( s e e C h a p t e r 7 ) , r e c o n n a i s s a n c e a n a l y s e s f o r m a t r i x g l a s s i n s a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 a n d t h e U p p e r G u a r d i a / R i o C o l o r a d o a n d H a c i e n d a C i r u e l a s u n i t s s u p p o r t t h e b u l k r o c k g e o c h e m i c a l s i m i l a r i t i e s a m o n g t h e u n i t s i d e n t i fi e d i n C h a p t e r 3 . F u r t h e r m o r e , g l a s s c o m p o s i t i o n s f o r s a m p l e s f r o m e a c h u n i t p l o t w i t h i n t h e r a n g e o f h i g h - S i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s ( F i g u r e 6 . 1 ) . P l a g i o c l a s e g r a i n s f r o m t h e s e u n i t s a r e o n l y 2 2 6 . s e t i r b m i n e t i t g a i s e c a g p p p p a a a a = : 1 : p > > X X X x x o o , a a P P P s B e v C C C > > e 2 2 X 2 X d i x fi o x x x P P m o r i o o o C C e > > > 2 u 2 f s e g X X X X X q a l p P P P P P l O O O O O a o = p r m x > > > > > a e s n g g g g g e l l l l l i a a a a a c m P P P P P i m u p f o y o , e n e x o r y p o g n o l a r e n a y t i i n m i d n l l % % % 0 5 i l c = X P C , a e a 2 1 t 0 t s % 1 - - n e n 5 0 - x r y 0 % e t n o c l c 5 5 1 1 1 o r y p o a h o t d s y r a r c o f o n l 1 o t C t r o = X P O o o i e n s g , s i U a i R l r / l e a e r s a a a u r e a l p i r n c a v m d i c a o a o u r i C C C a z o l A u a d g e a . y t d l 5 a G . e n d a a p 6 g m = u r e d e b t e i a l i r p c n p b a a n a p a i g t a s l e p a T U B U H P P b 2 2 7 s l i g h t l y m o r e c a l c i c t h a n t h e p l a g i o c l a s e g r a i n s w i t h l o w - C a O r i m s t h a t a r e i n t e r p r e t e d t o h a v e c r y s t a l l i z e d f r o m t h e h i g h - S i l i c a P a p a g a y o m a g m a ( F i g u r e 6 . 2 ) . P V A p r o v i d e s a p o w e r f u l m u l t i v a r i a t e s t a t i s t i c a l t e s t o f t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e h i g h - s i l i c a P a p a g a y o m a g m a a n d t h e m a g m a t h a t e r u p t e d t o f o r m t h e u p p e r a n d l o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s u n i t s . E v e n w i t h m i n o r c h e m i c a l d i f f e r e n c e s f o r s a m p l e s o f s i m i l a r S i O z c o n t e n t , H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s a r e s i m i l a r t o t h e h i g h - S i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s i n t e r m s o f e n d m e m b e r s i d e n t i fi e d b y P V A ( F i g u r e s 6 . 4 a n d 6 . 6 ) . I t i s i m p o r t a n t t o e m p h a s i z e a g a i n t h a t P V A u s e s a l l o f t h e g e o c h e m i c a l a n a l y t e s , r a t h e r t h a n o n l y e l e m e n t b y e l e m e n t v a r i a t i o n s . I t i s c l e a r f r o m e x a m i n a t i o n o f t h e v a r i a t i o n o f R E E p l o t s ( F i g u r e 6 . 7 ) w h y t w o h i g h - S i l i c a m a g m a s a r e r e q u i r e d . T h e t r e n d b e t w e e n E M ] a n d E M 3 a m o n g t h e h i g h - s i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s ( i n d i c a t e d b y t h e d o u b l e - e n d e d a r r o w m a r k e d “ a ” i n F i g u r e s 6 . 3 a a n d 6 . 5 a ) i s e x t e n d e d b y t h e a d d i t i o n o f s a m p l e s f r o m H a c i e n d a C i r u e l a s ( i n d i c a t e d b y t h e d o u b l e - e n d e d a r r o w m a r k e d “ a ’ ” i n F i g u r e s 6 . 3 b a n d 6 . 5 b ) . T h e p r o c e s s t h a t i m p a r t e d t h e S i g n a t u r e t r a c e e l e m e n t v a r i a t i o n a m o n g h i g h - S i l i c a P a p a g a y o s a m p l e s i s l i k e l y t o h a v e p r o d u c e d t h e s a m e S i g n a t u r e i n s a m p l e s f r o m H a c i e n d a C i r u e l a s . T h e g e o c h e m i c a l l i n k a m o n g fi v e o f t h e i g n i m b r i t e u n i t s i n c l u d e d i n t h i s s t u d y s u p p o r t s t h e c o n c l u s i o n t h a t l a r g e M i o c e n e - P l i o c e n e e r u p t i o n s i n t h i s p a r t o f t h e C e n t r a l A m e r i c a n V o l c a n i c A r c t a p p e d a l a r g e , p r e s m n a b l y l o n g - l i v e d , b a t c h o f S i l i c i c m a g m a . I t i s a l s o l i k e l y t h a t t h e s u b v o l c a n i c p l u m b i n g s y s t e m w a s c o m p l e x . M a g m a m i x i n g w a s c l e a r l y a n i m p o r t a n t p r o c e s s i n t h e e v o l u t i o n o f s o m e o f t h e e r u p t e d m a g m a b a t c h e s . T h e fi v e r e l a t e d u n i t s a r e a l s o s p a t i a l l y a n d t e m p o r a l l y a s s o c i a t e d ( i . e . s t r a t i g r a p h i c a l l y ) w i t h o t h e r p a r c e l s o f m a g m a t h a t c a n n o t b e d i r e c t l y r e l a t e d t o t h e s a m e s o u r c e , s u c h a s t h o s e 2 2 8 t h a t e r u p t e d t o p r o d u c e t h e B a r b u d a l C a n a l U n i t s 2 , 3 , a n d 4 , a s w e l l a s t h e l o w e r G u a r d i a a n d T a j o P e l é n u n i t s . T h e n e x t s e c t i o n w i l l p r e s e n t a m o d e l f o r t h e g e n e r a t i o n a n d e v o l u t i o n o f t h e S i l i c i c m a g m a s i n t h i s p a r t o f t h e C e n t r a l A m e r i c a n V o l c a n i c A r c . 6 . 3 G e n e r a t i o n a n d E v o l u t i o n o f B a g a c e s M a g m a s I g n i m b r i t e s o f B a g a c e s f o r m a t i o n h a v e t h e d i s t i n c t i v e t r a c e e l e m e n t s i g n a t u r e o f c o n t i n e n t a l c r u s t , e v e n t h o u g h n o r t h e r n C o s t a R i c a i s u n d e r l a i n b y o c e a n i c p l a t e a u . T h e y a l s o h a v e l o w N a z O / K z O v a l u e s t h a t a r e c o m m o n a m o n g e v o l v e d r o c k s o f t h e u p p e r c o n t i n e n t a l c r u s t . I n t h i s s e c t i o n , a m o d e l i s p r e s e n t e d f o r t h e g e n e r a t i o n a n d e v o l u t i o n o f t h e m a g m a s t h a t g a v e r i s e t o i g n i m b r i t e s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n . A s B a g a c e s i g n i m b r i t e s r e p r e s e n t s o m e o f t h e o l d e s t , m o s t v o l u m i n o u s h i g h - s i l i c a i g n e o u s r o c k s e x p o s e d i n t h i s p a r t o f t h e v o l c a n i c a r c , i t i s a r g u e d t h a t t h e y a r e r e p r e s e n t a t i v e o f t h e e a r l i e s t s t a g e s i n t h e t r a n s i t i o n f r o m o c e a n i c c r u s t t o c o n t i n e n t a l c r u s t . I t w i l l b e a r g u e d t h a t t h i s t r a n s i t i o n i s p a r t o f t h e “ p r o g r e s s i v e h y b r i d i z a t i o n p r o c e s s ” t h a t D a v i d s o n a n d A r c u l u S ( 2 0 0 6 ) s u g g e s t i s r e s p o n s i b l e f o r g e n e r a t i n g n e w c o n t i n e n t a l c r u s t . 6 . 3 . 1 C o m p o s i t i o n a l S i m i l a r i t i e s t o C o n t i n e n t a l C r u s t I n C h a p t e r 1 , i t w a s n o t e d t h a t u n d e r s t a n d i n g t h e p r o c e s s e s b y w h i c h c o n t i n e n t a l c r u s t i s / h a s b e e n p r o d u c e d f r o m t h e m a n t l e a n d s u b s e q u e n t l y d i f f e r e n t i a t e d a r e fi r s t - o r d e r q u e s t i o n s i n t h e o r i g i n a n d e v o l u t i o n o f t h e c o n t i n e n t a l c r u s t ( B r o w n a n d R u s h m e r , 2 0 0 6 ) . T h e c o n t i n e n t a l c r u s t r e p r e s e n t s o n l y a s m a l l p o r t i o n o f t h e t o t a l m a s s o f t h e E a r t h ( 0 . 5 - 0 . 6 % ) , y e t i t r e t a i n s a l a r g e p r o p o r t i o n ( 2 0 - 7 0 % ) o f i n c o m p a t i b l e t r a c e e l e m e n t s , s u c h a s t h e R E E S a n d h e a t - p r o d u c i n g e l e m e n t s l i k e K , T h , a n d U ( s e e R u d n i c k a n d 2 2 9 F o u n t a i n , 1 9 9 5 a n d r e f e r e n c e s t h e r e i n ) . I t i s w i d e l y a c c e p t e d t h a t c h e m i c a l d i f f e r e n t i a t i o n o c c u r s w i t h i n t h e c o n t i n e n t a l c r u s t , w h i c h p r o d u c e s a c h e m i c a l l y d i s t i n c t , “ e v o l v e d ” u p p e r c r u s t ( s e e M c L e n n a n e t a l . , 2 0 0 6 a n d r e f e r e n c e s t h e r e i n ) . A l a r g e n u m b e r o f d e t a i l e d s t u d i e s h a v e f o c u s e d o n e v o l u t i o n o f t h e c o n t i n e n t a l c r u s t b y s t u d y i n g t h e c o m p o s i t i o n o f t h e u p p e r c r u s t d e t e r m i n e d b y b u l k a v e r a g e s f r o m e x p o s e d s u r f a c e r o c k s a n d / o r a v e r a g e s f r o m fi n e - g r a i n e d e l a s t i c s e d i m e n t a r y r o c k s , w h i c h s e q u e s t e r R E E S a n d o t h e r i m m o b i l e t r a c e e l e m e n t s d u r i n g e r o s i o n ( e . g . M c L e n n a n e t a l . , 2 0 0 6 ; R u d n i c k a n d G a o , 2 0 0 3 ; G a o e t a l . , 1 9 9 8 ; R u d n i c k a n d F o u n t a i n , 1 9 9 5 ; T a y l o r a n d M c L e n n a n , 1 9 9 5 ; W e d e p o h l , 1 9 9 5 ; C o n d i e , 1 9 9 3 ; T a y l o r a n d M c L e n n a n , 1 9 8 5 ) . R o c k s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n d i s p l a y t h e r e l a t i v e e n r i c h m e n t s i n L R E E S a n d l a r g e i o n l i t h o p h i l e e l e m e n t s ( L I L E ; e . g . R b , U ) a n d d e p l e t i o n s i n h i g h fi e l d s t r e n g t h e l e m e n t s ( H F S E ; e . g . N b , T i ) t h a t a r e c o m m o n i n s u b d u c t i o n z o n e m a g m a s ( D a v i d s o n e t a l . , 2 0 0 5 ; F i g u r e 6 . 8 ) . T h e s a m e c h e m i c a l S i g n a t u r e i s a l s o p r e s e n t i n t h e c o n t i n e n t a l c r u s t , o f f e r i n g s t r o n g e v i d e n c e t h a t c o n t i n e n t a l c r u s t m a y b e a n d / o r h a v e b e e n g e n e r a t e d i n s u b d u c t i o n z o n e s ( e . g . R u d n i c k a n d G a o , 2 0 0 3 a n d r e f e r e n c e s t h e r e i n ) . A s D a v i d s o n a n d A r c u l u s ( 2 0 0 6 ) n o t e , t h i s s i g n a t u r e i s g e o l o g i c a l l y p e r m a n e n t ; m a g m a t h a t a s s i m i l a t e s c o n t i n e n t a l c r u s t w i l l a l s o a c q u i r e t h e v a r i a b l e e n r i c h m e n t s a n d d e p l e t i o n s i n t r a c e e l e m e n t s t h a t c h a r a c t e r i z e s u b d u c t i o n z o n e m a g m a s ( A r c u l u s , 1 9 8 7 ) . T h e c o m p o s i t i o n o f t h e u p p e r c o n t i n e n t a l c r u s t g i v e n b y R u d n i c k a n d G a o ( 2 0 0 3 ) i s s u p e r i m p o s e d o n t h e r a n g e f o r B a g a c e s i g n i m b r i t e s i n F i g u r e 6 . 8 . T h e R u d n i c k a n d G a o ( 2 0 0 3 ) e s t i m a t e i s a n a v e r a g e c o m p i l e d f r o m m a n y o f t h e s o u r c e s l i s t e d a b o v e . T h e r e l a t i v e s t a n d a r d d e v i a t i o n a m o n g t h e v a r i o u s e s t i m a t e s f o r t h e e l e m e n t s i n F i g u r e 6 . 8 i s ~ 2 0 % o r l e s s . U p p e r c o n t i n e n t a l c r u s t v a l u e s o f R u d n i c k a n d G a o ( 2 0 0 3 ) a r e a l s o w i t h i n 2 3 0 e l t n a M e v i t i m i r P / e l p m a S l l l l l l l l l l ‘ 1 0 0 l I I I I I I ! 1 0 E A l l B a g a c e s P u m i c e / / 1 ( n = 1 2 8 ) l l E 0 U p p e r C o n t i n e n t a l C r u s t R u d n i c k a n d G a o , 2 0 0 3 1 [ : _ l _ l _ . _ l l l l l l l l l l i l l d _ l l l l l R b B a T h U N b T a K L a C e P b P r S r P N d Z r S m E u T i D y Y Y b L u l l l F i g u r e 6 . 8 . S p i d e r d i a g r a m f o r t h e r a n g e o f B a g a c e s p u m i c e s a m p l e s , n o r m a l i z e d t o p r i m i t i v e m a n t l e v a l u e s o f S u n a n d M c D o n o u g h ( 1 9 8 9 ) . T h e a v e r a g e c o m p o s i t i o n f o r t h e u p p e r c o n t i n e n t a l c r u s t e s t i m a t e d b y R u d n i c k a n d G a o ( 2 0 0 3 ) i s s h o w n b y t h e d a s h e d l i n e . N o t i c e o v e r a l l s i m i l a r i t y i n t h e p a t t e r n s , i n c l u d i n g c h a r a c t e r i s t i c s u b d u c t i o n - z o n e d e p l e t i o n s i n H F S E ( e . g . N b , T i ) . 2 3 ] 2 0 % o f t h e w i d e l y - u s e d v a l u e s o f T a y l o r a n d M c L e n n a n ( 1 9 8 5 ) f o r m o s t e l e m e n t s , w i t h t h e e x c e p t i o n o f T i , K , P , a n d R b i n F i g u r e 6 . 8 . N o t e t h e s t r i k i n g s i m i l a r i t y o f t h e p a t t e r n s f o r B a g a c e s i g n i m b r i t e s a n d t h e a v e r a g e u p p e r c o n t i n e n t a l c r u s t v a l u e s o f R u d n i c k a n d G a o ( 2 0 0 3 ) . T h e o n l y d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e a v e r a g e u p p e r c o n t i n e n t a l c r u s t a n d t h e r a n g e o f v a l u e s f o r B a g a c e s i g n i m b r i t e s i n F i g u r e 6 . 8 i s i n B a . I n a b s o l u t e t e r m s , t h e m e d i a n B a g a c e s s a m p l e h a s t h r e e t i m e s t h e c o n c e n t r a t i o n o f B a i n t h e R u d n i c k a n d G a o ( 2 0 0 3 ) e s t i m a t e ( 1 7 1 3 p p m v s . 6 2 8 p p m ) . T h e r e l a t i v e e n r i c h m e n t o f B a i n B a g a c e s i g n i m b r i t e s i s p r o b a b l y d u e , a t l e a s t i n p a r t , t o a h i g h i n i t i a l i n p u t f r o m 4 0 0 m o f B a - r i c h b i o g e n i c s e d i m e n t s c a r r i e d o n t o p o f t h e s u b d u c t i n g C o c o s P l a t e ( P a t i n o e t a l . , 2 0 0 0 ) . F l u i d s f r o m s u b d u c t i n g o c e a n i c c r u s t a n d s e d i m e n t s t r a n s f e r m a t e r i a l t o t h e o v e r l y i n g m a n t l e w e d g e , i n fl u e n c i n g t h e c o m p o s i t i o n o f m a n t l e m e l t s p r o d u c e d b e n e a t h v o l c a n i c a r c s ( s e e d i s c u s s i o n b e l o w i n s e c t i o n 6 . 6 . 2 ) . P a t i n o e t a ] . ( 2 0 0 0 ) d e t e r m i n e d a m o d e r a t e l y h i g h r e c y c l i n g e f fi c i e n c y f o r B a i n n o r t h e r n C o s t a R i c a , w h e r e r e c y c l i n g e f f i c i e n c y i s r e p r e s e n t e d b y o u t p u t fl u x v i a a r c l a v a s d i v i d e d b y i n p u t fl u x v i a t h e d o w n g o i n g S l a b . I n a d d i t i o n t o s i m i l a r t r a c e e l e m e n t s i g n a t u r e s , B a g a c e s i g n i m b r i t e s a l s o h a v e t h e l o w N a z O / K z O v a l u e s t h a t a r e t y p i c a l o f u p p e r c o n t i n e n t a l c r u s t . A m o n g 2 0 d i f f e r e n t e s t i m a t e s o f t h e c o m p o s i t i o n o f u p p e r c o n t i n e n t a l c r u s t c i t e d i n t h e G e o c h e m i c a l E a r t h R e f e r e n c e M o d e l ( G E R M ) d a t a b a s e ( h t t p : / / e a r t h r e f o r g ) , N a z O / K z O i s r e m a r k a b l y c o n s t a n t , w i t h a n a v e r a g e v a l u e o f a p p r o x i m a t e l y 1 . 1 . T h e g l o b a l a v e r a g e f o r e v o l v e d i g n e o u s r o c k s i s s l i g h t l y l o w e r , b a s e d o n a l a r g e d a t a b a s e c o m p i l e d b y L e M a i t r e ( 1 9 7 6 ) . T h e a v e r a g e g r a n i t e ( n = 2 4 6 5 ) h a s a N a z O / K 2 0 v a l u e o f 0 . 8 2 6 a n d t h e a v e r a g e r h y o l i t e ( n = 6 7 0 ) h a s a N a z O / K z O v a l u e o f 0 . 8 3 5 ( T a b l e s 9 a n d 1 0 f r o m L e M a i t r e , 1 9 7 6 ) . 2 3 2 F i g u r e 6 . 9 i S a h i s t o g r a m s h o w i n g t h e d i s t r i b u t i o n o f N a z O / K Z O v a l u e s f o r B a g a c e s p u m i c e f r a g m e n t s ( n = 1 2 8 ) . A l t h o u g h t h e d i s t r i b u t i o n i s S l i g h t l y r i g h t - s k e w e d , t h e a v e r a g e N a z O / K Z O v a l u e i s 0 . 8 3 , a l m o s t e x a c t l y t h e a v e r a g e N a z O / K z O v a l u e f o r g r a n i t e s a n d r h y o l i t e s g i v e n b y L e M a i t r e ( 1 9 7 6 ) . ( T h e S l i g h t s k e w r i g h t i s d u e m a i n l y t o m i n g l e d P a p a g a y o s a m p l e s , w h i c h s p a n n e a r l y t h e e n t i r e r a n g e o f N a z O / K Z O v a l u e s f r o m 0 . 5 t o 2 . 0 , s h o w n b y t h e s h a d e d a r e a s i n F i g u r e 3 . 9 . ) T h e s i g n i fi c a n c e o f t h i s S i m i l a r i t y i s d i s c u s s e d i n t h e n e x t s e c t i o n . 6 . 3 . 2 P r e v i o u s l y E m p l a c e d M a n t l e M e l t s : A S o u r c e f o r B a g a c e s M a g m a s T h e C o s t a R i c a n s e g m e n t o f t h e C e n t r a l A m e r i c a n V o l c a n i c A r c S i t s a t o p m o d i fi e d o c e a n i c p l a t e a u . T h e r e f o r e , t h e s o u r c e o f t h e B a g a c e s m a g m a s , w h i c h b e a r a s t r o n g r e s e m b l a n c e t o u p p e r c o n t i n e n t a l c r u s t , c a n n o t b e p r e - e x i s t i n g c o n t i n e n t a l c r u s t . I n f a c t , t h e r e i s n o g e o c h e m i c a l e v i d e n c e t h a t m o d e r n b a s a l t i c a n d b a s a l t i c a n d e s i t e m a g m a s e r u p t e d a l o n g t h e e n t i r e l e n g t h o f C e n t r a l A m e r i c a n V o l c a n i c A r c h a v e i n t e r a c t e d e x t e n s i v e l y w i t h e v o l v e d c o n t i n e n t a l c r u s t ( C a r r e t a l . , 2 0 0 3 ; s e e d i s c u s s i o n b e l o w ) . H o w e v e r , a n u m b e r o f r e c e n t s t u d i e s h a v e i n v e s t i g a t e d t h e o c c u r r e n c e o f w i d e s p r e a d h i g h - s i l i c a v o l c a n i s m i n o c e a n i c a r c s , a n d s u g g e s t e d t h a t t h e s e m a g m a s a r e g e n e r a t e d b y p a r t i a l m e l t i n g o f , o r m e l t e x t r a c t i o n f r o m p r e v i o u s l y e m p l a c e d m a n t l e m e l t s t h a t h a v e e i t h e r p a r t i a l l y o r c o m p l e t e l y c r y s t a l l i z e d ( V o g e l e t a l . , 2 0 0 6 ; V o g e l e t a l . , 2 0 0 4 ; L e a t e t a l . , 2 0 0 3 ; S m i t h e t a l . , 2 0 0 3 ; T a m u r a a n d T a t s u m i , 2 0 0 2 ) . I n e i t h e r c a s e , c a l c - a l k a l i n e b a s a l t i c m a g m a s p r o d u c e d b y s u b d u c t i o n - r e l a t e d m e l t i n g o f t h e m a n t l e r i s e b u o y a n t l y a n d t h e n s t a l l i n t h e c r u s t . I n s u c h m o d e l s , s u b s e q u e n t f r a c t i o n a t i o n p r o d u c e s 2 3 3 5 0 _ — T _ F ' I I I I n = 1 3 2 a , 4 0 2 ' \ i = 0 . 8 3 : t 0 . 2 8 ( 1 0 ) 2 \ Q P a p a g a y o g - S a m p l e s , n = 3 6 a ) 3 0 - 1 u — - A l l o t h e r 2 B a g a c e s 8 s a m p l e s . n = 9 6 E 2 0 ~ 2 3 Z 1 0 0 0 . 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 N a Z O / K Z O F i g u r e 6 . 9 . H i s t o g r a m o f N a 2 0 / K 2 0 v a l u e s f o r a l l B a g a c e s p u m i c e s a m p l e s . T h e s l i g h t r i g h t - s k e w i s d u e m a i n l y t o t h e t a i l f o r m e d b y m i n g l e d P a p a g a y o p u m i c e f r a g m e n t s w i t h m o r e m a fi c c o m p o s i t i o n s ( 5 8 - 6 3 w t . % $ 0 2 ) . 2 3 4 t h e e v o l v e d m a g m a s t h a t a r e e r u p t e d a t t h e s u r f a c e . ( T h i s m o d e l w a s d i s c u s s e d b r i e fl y i n C h a p t e r 4 a n d i s r e v i s i t e d l a t e r i n t h i s c h a p t e r . ) U n t i l r e c e n t l y , a m a j o r h i n d r a n c e t o t h i s m o d e l f o r p r o d u c i n g l a r g e v o l u m e s o f e v o l v e d m a g m a s w i t h o u t a c o m p o n e n t o f e v o l v e d c r u s t w a s t h e p a u c i t y o f e x p e r i m e n t a l d a t a s u p p o r t i n g t h e p r o d u c t i o n o f l o w - N a 2 O / K 2 O r h y o l i t i c m e l t s f r o m b a s a l t i c p a r e n t m a t e r i a l s ( s e e d i s c u s s i o n i n V o g e l e t a l . , 2 0 0 6 a n d r e f e r e n c e s t h e r e i n ) . H o w e v e r , r e c e n t e x p e r i m e n t s b y S i s s o n e t a 1 . ( 2 0 0 5 ) d e m o n s t r a t e d t h a t i t i s p o s s i b l e t o p r o d u c e r h y o l i t i c l i q u i d s w i t h l o w N a 2 O / K 2 O v a l u e s ( ~ 1 ) f r o m i n t e r m e d i a t e - t o h i g h - K 2 0 b a s a l t i c s o u r c e s ( 5 1 - 5 4 w t . % S i 0 2 a n d 1 . 0 - 2 . 3 w t . % K 2 0 ) b y l o w d e g r e e s o f p a r t i a l m e l t i n g o r e x t r e m e f r a c t i o n a l c r y s t a l l i z a t i o n . P r i o r t o t h e w o r k o f S i s s o n e t a ] . ( 2 0 0 5 ) , m o s t e x p e r i m e n t a l s t u d i e s i n c o r p o r a t i n g p r i m i t i v e b a s a l t i c s o u r c e s u s e d s a m p l e s w i t h l o w - K 2 0 s t a r t i n g c o m p o s i t i o n s ( e . g . W o l f a n d W y l l i e , 1 9 9 4 ; B e a r d a n d L o f g r e n , 1 9 9 1 ) . H o w e v e r , i n t e r m e d i a t e - t o h i g h - K 2 0 b a s a l t s a r e a l s o c o m m o n i n m a n y o c e a n i c a r c s ( s e e F i g u r e 3 o f S i s s o n e t a l . , 2 0 0 5 ) . F i g u r e 6 . 1 0 S h o w s t h e d i s t r i b u t i o n o f K 2 0 c o n t e n t s a m o n g 3 2 l a v a s a m p l e s f r o m t h e m o d e r n C e n t r a l A m e r i c a n V o l c a n i c A r c i n n o r t h e r n C o s t a R i c a ( R i n c é n d e l a V i e j a , M i r a v a l l e s a n d T e n o r i o v o l c a n o e s i n F i g u r e 3 . 1 ; d a t a f r o m C e n t r a l A m e r i c a n g e o c h e m i c a l d a t a b a s e , C a r r e t a l . , 2 0 0 3 ) a n d 1 8 l a v a s a m p l e s f r o m t h e M i o c e n e S a r a p i q u i a r c i n n o r t h e r n C o s t a R i c a ( 2 2 2 - 1 1 . 4 M a , G a z e ] e t a l . , 2 0 0 5 ) . T h e l a v a s r e p r e s e n t e d i n F i g u r e 6 . 1 0 r a n g e f r o m 4 8 - 6 1 w t . % S i 0 2 a n d 0 . 3 - 3 . 5 w t . % K 2 0 . T h e K 2 0 c o n t e n t s o f t h e t h r e e b a s a l t s S i s s o n e t a ] . ( 2 0 0 5 ) u s e d a s s t a r t i n g m a t e r i a l s a r e i n d i c a t e d b y “ X ” s y m b o l s n e a r t h e a x i s i n F i g u r e 6 . 1 0 . F i g u r e 6 . 1 1 c o m p a r e s t h e s t a r t i n g m a t e r i a l s a n d l i q u i d c o m p o s i t i o n s p r o d u c e d i n t h e e x p e r i m e n t s o f S i s s o n e t a 1 . ( 2 0 0 5 ) w i t h l a v a s f r o m 2 3 5 3 0 l l l l l l l 2 5 7 4 8 - 6 1 w t . % S I o 2 l a v a s 3 M o d e r n a r c ( N . C o s t a R i c a ) ' 5 . & S a r a p i q u i a r c ( 2 2 - 1 1 M a ) E 2 0 — — ( u ( 0 M 5 _ n = 5 0 ' 0 3 1 5 2 2 : 1 2 2 0 . 4 7 ( 1 0 ) . o E g 1 0 5 0 , . _ . 0 1 2 3 4 K 2 0 F i g u r e 6 . 1 0 H i s t o g r a m o f w t . % K 2 0 i n l a v a s ( 4 8 - 6 1 w t . % S i 0 2 ) f r o m t h e m o d e r n v o l c a n i c a r c i n n o r t h e r n C o s t a R i c a ( C a r r e t a l . , 2 0 0 3 ) a n d t h e 2 2 - 1 1 M a p r e c u r s o r S a r a p i q u i a r c ( G a z e l e t a l . , 2 0 0 5 ) . T h e t h r e e “ x ” s y m b o l s a r e K 2 0 c o n t e n t s i n t h e s t a r t i n g m a t e r i a l s u s e d i n t h e m e l t i n g e x p e r i m e n t s o f S i s s o n e t a 1 . ( 2 0 0 5 ) . T h e s e s a m p l e s c o r r e s p o n d t o s y m b o l s f o r t h e s a m e s a m p l e s i n F i g u r e 6 . 1 1 . 2 3 6 _ _ t c u d o r ) a - f s 5 c 2 o i 0 i 2 0 R ) e 2 h t 2 m h # ( a t . s t ( o r 1 m s f a o o n C t o r s e t n f i n s r t o a e i s v h s c u d s a t o o i l r p r o m p S f o s t n d o n n c n u i a g r s n ) p l l 3 u 0 a i l t a r t l a t n e m i r e s i e r 0 a n r e s 2 t e t m , l . a i a m r a 2 l 0 t e n p t K t n e - e x e e m r e r t i r p a x e 6 ; Q " , . - r a e a p i e C d h p ( c i e T x e t c m l r r g e a a s . a n t c a n i b n i r i R w o e e l d e a h b o h t s i t s s m o . ) s f e C e O h o o 2 n t p c i K d m / n u o o h m n e e r : 2 ' 2 . p O a r t 2 f r ) s t a a w o h e N t o s n - c ~ ‘ § a 2 v l a s l u e v n a a i g e l t a s y o a I e I a S c N e d v r r ( e a o s B c % a i v e u a o i . m c l l f R t 2 2 u i O c . ) w w 3 p 2 m n r d i o l 5 a t 1 s 6 o - s 1 e = c n K u 0 f e + fi p s 0 l d 2 O s a l e , 2 h e i . e C 8 a 4 a g c t r l a fi a e . n N h a B N t g t e a i “ P 7 a e % h m t . B t t r t l n i n e i w w o e z ( l f r a s s a a G l l 0 2 l 1 t o e a p f ( l u f p l e ) c l s r i a a b ) e v 5 l i 2 l K / p a N a s i n r k i s u 0 l q c o 2 o 0 c A i d P ( e . p n . e . 1 a 1 s 1 o ) r a p e o a . p u t S ( e 6 m l i e b e n a r t o r l u e p M s h g p m s i g i l u 1 a i F s ( s S 1 2 3 7 \ ‘ M a p + K 2 0 n o r t h e r n C o s t a R i c a a n d B a g a c e s i g n i m b r i t e s i n t e r m s o f t o t a l a l k a l i c o n t e n t p l o t t e d a g a i n s t N a 2 O / K 2 O . A l t h o u g h t w o o f t h e b a s a l t i c s o u r c e r o c k s ( “ 1 ” a n d “ 3 ” i n F i g u r e s 6 . 1 0 a n d 6 . 1 1 ) a n d t h e i r e x p e r i m e n t a l m e l t c o m p o s i t i o n s a r e m o r e a l k a l i n e t h a n s a m p l e s f r o m n o r t h e r n C o s t a R i c a , s o u r c e r o c k “ 2 , ” o f S i s s o n e t a 1 . ( 2 0 0 5 ) , a b a s a l t i c a n d e s i t e , a n d i t s r e s u l t i n g e x p e r i m e n t a l l i q u i d s e x h i b i t a S i m i l a r r e l a t i o n s h i p t o t h a t o f l a v a s f r o m n o r t h e r n C o s t a R i c a a n d B a g a c e s i g n i m b r i t e s . I n a d d i t i o n t o d e m o n s t r a t i n g t h e p l a u s i b i l i t y o f s u c h a m o d e l f o r g e n e r a t i o n o f S i l i c i c i g n i m b r i t e s i n t h e C e n t r a l A m e r i c a n V o l c a n i c A r c , V o g e l e t a 1 . ( 2 0 0 6 ) p r e s e n t c o n v i n c i n g e v i d e n c e f o r a g e n e t i c r e l a t i o n s h i p b e t w e e n b a s a l t i c l a v a s a n d i g n i m b r i t e s a l o n g t h e a r c . V o g e l e t a ] . ( 2 0 0 6 ) d e m o n s t r a t e d s i m i l a r t r e n d s i n a l o n g - a r c t r a c e e l e m e n t a n d i s o t o p i c ( N d , S r , a n d O ) v a r i a t i o n s b e t w e e n b a s a l t i c ( 4 8 - 5 3 w t . % S i 0 2 ) l a v a s a n d h i g h - s i l i c a ( > 6 5 w t . % S i 0 2 ) p u m i c e f r a g m e n t s f r o m i g n i m b r i t e s . T h e k e y o b s e r v a t i o n b y V o g e l e t a ] . ( 2 0 0 6 , 2 0 0 4 ) i s t h a t a l o n g - s t r i k e v a r i a t i o n s i n c e r t a i n t r a c e e l e m e n t r a t i o s i n p u m i c e f r a g m e n t s m i m i c t h e s a m e t r e n d s i n l a v a s , w h i c h a r e i n t e r p r e t e d a s v a r i a b l e c o n t r i b u t i o n s o f s u b d u c t e d s e d i m e n t s . F u r t h e r m o r e , r e c e n t w o r k b y E a t o n ( 2 0 0 4 ) a n d V o g e l e t a ] . ( 2 0 0 6 ) u s e d o x y g e n i s o t o p e s t o S h o w t h a t f r a c t i o n a l c r y s t a l l i z a t i o n i s n o t a p l a u s i b l e e x p l a n a t i o n f o r t h e p r o d u c t i o n o f h i g h - s i l i c a m a g m a s . S i n c e t h e 8 ‘ 8 0 o f a w h o l e r o c k s a m p l e s h o u l d i n c r e a s e ~ l . 0 % o f o r a c o n c o m i t a n t 2 0 w t . % S i O 2 i n c r e a s e , t h e r e s h o u l d b e a p o s i t i v e c o r r e l a t i o n b e t w e e n 8 1 8 0 v a l u e s a n d w t . % 8 1 0 2 f o r a g i v e n p y r o c l a s t i c fl o w w i t h a l a r g e r a n g e i n S i O 2 c o n t e n t . T h e a u t h o r s , h o w e v e r , n o t e d f o u n d n o s u c h c o r r e l a t i o n i n p y r o c l a s t i c fl o w s f r o m a l o n g t h e a r c . I n a d d i t i o n t o t h e p h y s i c a l p a r a m e t e r s t h a t c o n t r o l t h e e x t e n t o f m e l t i n g a n d c o m p o s i t i o n o f m e l t s i n s u b d u c t i o n z o n e s , m a n t l e m e l t c o m p o s i t i o n s a r e c o n t r o l l e d b y t h e 2 3 8 c o m p o s i t i o n o f t h e m a n t l e a n d fl u i d s a n d / o r m e l t s f r o m t h e d o w n g o i n g a l t e r e d o c e a n i c c r u s t , a s w e l l a s t h e s u b d u c t e d s e d i m e n t s c a r r i e d o n t o p o f t h e s l a b ( e . g . P e a c o c k e t a l . , 1 9 9 4 ; P l a n k a n d L a n g m u i r , 1 9 9 3 ; M c C u l l o c h a n d G a m b l e , 1 9 9 1 ; M o r r i s e t a l . , 1 9 9 0 ; P l a n k a n d L a n g m u i r , 1 9 8 8 ; C a r r , 1 9 8 4 ) . C a r r e t a l . ( 1 9 9 0 ) a n d P a t i n o e t a l . ( 2 0 0 0 ) u s e d s e v e r a l d i a g n o s t i c t r a c e e l e m e n t r a t i o s ( e . g . B a / L a , U / T h ) t o d e m o n s t r a t e v a r i a b l e i n p u t o f s u b d u c t e d s e d i m e n t s t o t h e c o m p o s i t i o n o f m a n t l e m e l t s b e n e a t h t h e C e n t r a l A m e r i c a n V o l c a n i c A r c . T h i s s o c a l l e d s l a b “ s i g n a l ” i s o b s e r v e d i n e n r i c h m e n t s o r d e p l e t i o n s o f t h e s e r a t i o s i n a r c l a v a s r e l a t i v e t o t h e m a n t l e , v i a m a s s t r a n s f e r i n t h e f o r m o f h y d r o u s fl u i d s o r m e l t s f r o m t h e s e d i m e n t s ( s e e d i s c u s s i o n i n C a r r e t a l . , 2 0 0 3 ) . P a t i n o e t a l . ( 2 0 0 0 ) r e l a t e d S p e c i fi c v a r i a t i o n s i n d i f f e r e n t s l a b s i g n a l s t o s t r a t i g r a p h i c c h a n g e s i n l i t h o l o g y a n d t r a c e e l e m e n t c o m p o s i t i o n i n t h e i n c o m i n g s e d i m e n t p a c k a g e . F o r e x a m p l e , o b s e r v e d e n r i c h m e n t s i n U / L a a r e i n t e r p r e t e d t o r e p r e s e n t a g r e a t e r c o n t r i b u t i o n o f fl u i d s f r o m o r g a n i c - r i c h h e m i p e l a g i c s e d i m e n t s i n t h e u p p e r p a r t o f t h e s e c t i o n , w h i c h a r e S i m i l a r l y e n r i c h e d i n U / L a c o m p a r e d t o c a r b o n a t e s e d i m e n t s i n t h e l o w e r p a r t o f t h e s e c t i o n a n d M O R B . I n g e n e r a l , h i g h e r B a / L a v a l u e s i n d i c a t e o v e r a l l g r e a t e r S l a b S i g n a l f r o m s u d b u c t e d s e d i m e n t s , r e l a t i v e t o l o w M O R B v a l u e s ( C a r r e t a l . , 1 9 9 0 ) . T h e B a / L a v a r i a t i o n s i n l a v a s ( 4 8 - 5 3 w t . % S i 0 2 ) a n d p u m i c e f r a g m e n t s f r o m h i g h - S i l i c a i g n i m b r i t e s ( > 6 5 w t . % S i 0 2 ) a l o n g t h e C e n t r a l A m e r i c a n V o l c a n i c A r c a r e S h o w n i n F i g u r e 6 . 1 2 a ( m o d i fi e d f r o m F i g u r e 4 b i n V o g e l e t a l . , 2 0 0 6 ) . P u m i c e f r a g m e n t s a r e r e p r e s e n t e d b y “ x ” s y m b o l s , w h i c h a r e p l o t t e d a g a i n s t t h e r a n g e o f v a l u e s f o r l a v a s i n t h e s h a d e d r e g i o n . N o t e t h e S i m i l a r i t y b e t w e e n t r e n d s i n B a / L a f o r t h e l a v a a n d i g n i m b r i t e s a m p l e s a l o n g t h e a r c . M a n y p u m i c e s a m p l e s f r o m n o r t h e r n C o s t a R i c a , i n c l u d i n g s a m p l e s f r o m B a g a c e s u n i t s ( fi l l e d y e l l o w c r o s s e s ) , S h o w e v e n g r e a t e r 2 3 9 h e n . t s h r g t e e n h s e y t s l b r o r o e c d n h e t w t m g n o o n r e l o f s l l e e r y s a p e ) l s e % p r a . s m i t n a w s w s n o 5 g o h 6 n i s > i t ( w i e s s r o 0 0 o a h k p s 8 c o ) m s r e . o l a ( . p ) i a n m v m d a a c l a n s o e g f e o s o a l v e a e r c e e c a e a s n c d c k fi l 0 0 1 ~ l a d l a s a l e u r u b n r a r a i c a C C fl B z o a d A y l n a w a e i n e g P o 1 e 2 4 3 d d r i o a n t t t i i i t n p a c j n n n u a a m a a n U U U U 0 0 ‘ O G H T P P U - . ‘ 1 I 0 A ‘ g * 2 i g n ( l i s a a d r B e s - d e h n e r g h u . a i g T s h p l fi x d o . E s b n ) u a o 6 m . y b 0 i ) s 0 v 2 2 e . 0 ” ) r i , . x 3 p ) m k S 0 l “ ( a 0 n i % 2 t y ( c b . e d r t . e a w d a l s l e u e 3 g t t g e s 5 o n n - l V r e o l a 8 o s r 4 e b m a ( r m o C s r p y a f e r s e e r v t c a d f e n e r l a m e a fi a c e a s t r r i s y a a d s i n e b o e m l h D r ( t p d e m d c a g o s r n e d o a o m c e l n a c t s i i n e i e n a c r l o p c n b i l a m m t i o t a a n v s s i g i r i d s a n v a e d y c c a a n b i a L g r d / a e e d t a B m l t B A e o h . t fi l a l p a . r e e i w 2 u r t a 1 l a n c . b e 6 s C i R e d e e l e a r h u t d t p g a s m i f h o a F o s S C I I 0 0 . . 1 X — 0 5 2 1 2 4 0 G u a t e m a l a B a / L a 1 0 0 C o s t a R i c a X ‘ 5 0 . > < * 9 0 0 1 0 0 0 e n r i c h m e n t s i n B a / L a r e l a t i v e t o l a v a s a m p l e s f r o m t h e s a m e p a r t o f t h e a r c . ( N o t e t h a t a l l B a g a c e s s a m p l e s , e v e n t h o s e < 6 5 w t . % S i 0 2 a r e p l o t t e d f o r c o m p a r i s o n i n F i g u r e 6 . 1 2 . ) B a g a c e s s a m p l e s s p a n a l m o s t t h e e n t i r e r a n g e o f B a / L a v a l u e s f o r p u m i c e c o m p o s i t i o n s i n t h i s p a r t o f t h e a r c . A s s h o w n o n t h e e x p a n d e d s c a l e i n F i g u r e 6 . 1 2 b , B a g a c e s i g n i m b r i t e s d e m o n s t r a t e l a r g e v a r i a t i o n s i n B a / L a w i t h i n a n d a m o n g u n i t s . A n e x t r e m e l y i n t e r e s t i n g o b s e r v a t i o n f r o m F i g u r e 6 . 1 2 b i s t h a t t h e u n i t s r e l a t e d t o t h e l a r g e , h i g h - s i l i c a m a g m a b a t c h d i s c u s s e d e a r l i e r ( B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 , U p p e r G u a r d i a / R i o C o l o r a d o , H a c i e n d a C i r u e l a s , P a n d e A z u c a r a n d P a p a g a y o ; s e e C h a p t e r 3 a n d S e c t i o n 6 . 2 ) a l l h a v e l o w e r B a / L a v a l u e s — c l o s e t o t h o s e o f t h e l a v a s — w h i l e t h e u n i t s t h a t c a n n o t b e r e l a t e d t o t h e s a m e m a g m a b a t c h ( e . g . B a r b u d a l C a n a l U n i t s 2 a n d 3 , a n d T a j o P e l é n ) e x h i b i t h i g h e r B a / L a v a l u e s w i t h l a r g e r v a r i a t i o n ( F i g u r e 6 . 1 2 b ) . I n s u m m a r y , p u m i c e f r a g m e n t s f r o m B a g a c e s i g n i m b r i t e s h a v e a s i m i l a r r a n g e i n B a / L a v a l u e s t o o t h e r h i g h - S i l i c a ( > 6 5 w t . % S i 0 2 ) i g n i m b r i t e s i n n o r t h e r n C o s t a R i c a . B a / L a v a l u e s v a r y s y s t e m a t i c a l l y a l o n g t h e l e n g t h o f t h e a r c a n d h a v e b e e n d e m o n s t r a t e d t o r e fl e c t v a r i a b l e c o n t r i b u t i o n s f r o m S l a b s e d i m e n t s t o a r c b a s a l t s ( P a t i n o e t a l . , 2 0 0 0 ; C a r r e t a l . , 1 9 9 0 ) . T h e s i m i l a r i t y i n r e g i o n a l t r e n d s i n t h e s e v a r i a t i o n s b e t w e e n a r c l a v a s a n d i g n i m b r i t e s i s c o n s i s t e n t w i t h a m o d e l o f p r o d u c i n g h i g h - s i l i c a m a g m a s f r o m p r e v i o u s l y e m p l a c e d c a l c - a l k a l i n e b a s a l t i c m a g m a s i n t h e c r u s t ( V o g e l e t a l . , 2 0 0 6 ; 2 0 0 4 ) . R e c e n t e x p e r i m e n t s b y S i s s o n e t a ] . ( 2 0 0 5 ) d e m o n s t r a t e t h e f e a s i b i l i t y o f p r o d u c i n g “ t r u e ” r h y o l i t i c c o m p o s i t i o n s l i k e e v o l v e d c o n t i n e n t a l c r u s t f r o m i n t e r m e d i a t e - t o h i g h - K 2 0 b a s a l t i c s o u r c e r o c k s . 2 4 ] 6 . 3 . 3 A D i f f e r e n t M a g m a S o u r c e i n t h e M i o c e n e - P l i o c e n e ? I n t h e p r e v i o u s s e c t i o n , i t w a s d e m o n s t r a t e d t h a t B a g a c e s i g n i m b r i t e s c o n f o r m t o t h e g e n e r a l t r e n d n o t e d b y V o g e l e t a ] . ( 2 0 0 6 ) w i t h r e s p e c t t o v a r i a t i o n s i n S l a b s i g n a t u r e b e t w e e n C e n t r a l A m e r i c a n l a v a s a n d h i g h - s i l i c a i g n i m b r i t e s . H o w e v e r , m o s t o f t h e n o n - B a g a c e s i g n i m b r i t e s a m p l e s f r o m n o r t h e r n C o s t a R i c a i n F i g u r e 6 . 1 2 a r e P l e i s t o c e n e i n a g e , w h i l e B a g a c e s i g n i m b r i t e s a r e a p p r o x i m a t e l y 2 - 8 M a o l d . D e e r i n g e t a l . ( 2 0 0 7 ) r e c e n t l y c o m p l e t e d a s t u d y o f P l e i s t o c e n e i g n i m b r i t e s r e l a t e d t o t h e G u a c h i p e l i n c a l d e r a i n n o r t h e r n C o s t a R i c a . G u a c h i p e l i n p y r o c l a s t i c fl o w s a r e a s s o c i a t e d w i t h t h e m o d e r n v o l c a n i c a r c a n d o u t c r o p o n t h e fl a n k s o f R i n c o n d e l a V i e j a a n d M i r a v a l l e s v o l c a n o e s ( F i g u r e 3 . 1 ) a n d e x t e n d s o u t h o f t h e P a n - A m e r i c a n H i g h w a y i n m o r e i s o l a t e d o u t c r o p s o n t h e G u a n a c a s t e P l a i n , s o m e w i t h i n j u s t a f e w k i l o m e t e r s o f t h e B a g a c e s o u t c r o p s S h o w n o n F i g u r e 3 . 9 . A l t h o u g h t h e y o c c u r i n t h e s a m e s e g m e n t o f t h e a r c , i t i s c l e a r f r o m p u m i c e c h e m i s t r y t h a t t h e r e i s a t e m p o r a l c h a n g e i n t h e c o m p o s i t i o n o f h i g h - S i l i c a m a g m a s f r o m t h e M i o c e n e - P l i o c e n e ( B a g a c e s ) t o t h e P l e i s t o c e n e ( G u a c h i p e l i n ) i n n o r t h e r n C o s t a R i c a . T h e g r o u p o f B a g a c e s u n i t s t h a t a r e r e l a t e d t o t h e s a m e l a r g e b a t c h o f h i g h - s i l i c a m a g m a ( B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 , U p p e r G u a r d i a / R i o C o l o r a d o , H a c i e n d a C i r u e l a s , P a n d e A z u c a r a n d P a p a g a y o ) S h o w a m a r k e d d i f f e r e n c e i n T i O 2 c o n t e n t f r o m G u a c h i p e l i n u n i t s ( F i g u r e 6 . 1 3 a ) . T h e “ o t h e r ” B a g a c e s u n i t s ( e . g . B a r b u d a l C a n a l U n i t 2 , l o w e r G u a r d i a , a n d T a j o P e l o n ) a r e d i f f e r e n t f r o m G u a c h i p e l i n m a g m a s i n t e r m s o f S r ( F i g u r e 6 . 1 3 b ) a n d Z r , a n o t h e r h i g h fi e l d s t r e n g t h e l e m e n t ( H F S E ; F i g u r e 6 . 1 3 d ) . B o t h s e t s o f s a m p l e s a r e r e a d i l y d i s c r i m i n a t e d i n t e r m s o f S r / T i O 2 ( F i g u r e 3 . 1 3 c ) . P e r h a p s e q u a l l y i m p o r t a n t a s t h e c h e m i c a l d i f f e r e n c e s b e t w e e n t h e B a g a c e s a n d G u a c h i p e l i n u n i t s , h y d r o u s m i n e r a l s 2 4 2 2 0 1 T 6 - 0 r Z 0 0 2 0 7 ‘ - a 2 - * 7 " s a l e a a r u i i a r d d i c r r fl C n a a z o u u n a é A y l d G G w n e a e g P o r r e d e e i a n o p w c n p k j p o a a a n a U L H P P U T 0 0 I 0 + A A ' ' l 0 0 0 . 0 0 0 5 0 1 1 2 o i T / r S 0 0 7 1 0 0 6 l 0 0 5 l 0 0 4 l 0 0 3 I 0 0 2 l 0 0 1 0 1 0 7 . . t w ) . a ( f o s t o l P . 3 1 . 6 e r u g i F 2 4 3 1 . 0 — 0 . 8 — T I o 2 0 . 6 — 0 . 4 — 0 . 2 ~ 5 0 0 l l l l l l l l l l l l l l l l l J l 0 l 0 . 0 P l e i s t o c e n e G u a c h i p e l i n p u m i c e ( n = 1 9 5 ) I , d . 5 0 % T i 0 2 a n d ( b . ) S r / T i 0 2 v e r s u s w t . % S i 0 2 a n d ( c ) w t . % T i O 2 a n d ( d ) Z r ( p p m ) v e r s u s S r ( p p m ) f o r B a g a c e s s a m p l e s a n d p u m i c e f r a g m e n t s fi o m P l e i s t o c e n e i g n i m b r i t e s a s s o c i a t e d w i t h t h e G u a c h i p e l i n c a l d e r a ( D e e r i n g e t a l . , 2 0 0 7 ) . G u a c h i p e l i n s y m b o l s a r e r e p r e s e n t e d b y d a r k g r a y “ x ” s y m b o l s . ( b i o t i t e a n d a m p h i b o l e ) a r e c o m m o n a m o n g G u a c h i p e l i n u n i t s , w h i l e r a r e i n B a g a c e s s a m p l e s s t u d i e d . O n l y o n e s a m p l e f r o m T a j o P e l o n u n i t c o n t a i n e d b i o t i t e ; n o n e c o n t a i n e d a m p h i b o l e . A b i m o d a l d i s t r i b u t i o n o f h i g h - T i O 2 ( 1 . 1 5 - 1 . 5 w t . % ) a n d l o w - T i O 2 ( 0 . 7 - 0 . 9 w t . % ) c o n t e n t i n l a v a s i s c o m m o n t h r o u g h o u t t h e C e n t r a l A m e r i c a n V o l c a n i c A r c ; b o t h i n t i m e a n d s p a c e ( r e v i e w e d i n C a r r e t a l . , 2 0 0 7 a n d C a r r e t a l . , 2 0 0 3 ) . T h e l o w - T i 0 2 a n d h i g h — T i O 2 “ t y p e s ” o f S i l i c i c m a g m a f r o m n o r t h e r n C o s t a R i c a s h o w n i n F i g u r e 6 . 1 3 a b o t h h a v e r e l a t i v e l y l o w T i O 2 c o n t e n t s ( < 1 w t . % ) , w h i c h i s n o t s u r p r i s i n g c o n s i d e r i n g t h e e v o l v e d n a t u r e o f t h e m a g m a s a n d t h e u b i q u i t o u s o c c u r r e n c e o f t i t a n o m a g n e t i t e i n v o l c a n i c r o c k s ( C a r r e t a l . , 2 0 0 7 ) . H o w e v e r , e v e n t h e l a v a s i n n o r t h e r n C o s t a R i c a a r e l o w - T i O 2 . F i g u r e 6 . 1 4 a s h o w s t w o g r o u p s o f 4 8 - 6 1 w t . % S i 0 2 l a v a s p l o t t e d w i t h p u m i c e s a m p l e s f r o m B a g a c e s i g n i m b r i t e s ( t h i s s t u d y ) a n d G u a c h i p e l i n i g n i m b r i t e s ( D e e r i n g e t a l . , 2 0 0 7 ) . A s i n F i g u r e 6 . 1 1 , l a v a s a m p l e s a r e f r o m t h e 2 2 - 1 1 M a S a r a p i q u i a r e ( r e d t r i a n g l e s ; G a z e ] e t a l . , 2 0 0 5 ) a n d f r o m t h e m o d e r n a r c v o l c a n o e s : R i n c é n d e l a V i e j a , M i r a v a l l e s a n d T e n o r i o ( d a s h e d fi e l d ; C a r r e t a l . , 2 0 0 3 ) . N o t e t h a t l a v a s f r o m t h e o l d e r S a r a p i q u i a r e e n r i c h e d i n T i O 2 c o m p a r e d t o m o d e r n a r c l a v a s , j u s t a s s e v e r a l B a g a c e s u n i t s a r e e n r i c h e d i n T i O 2 r e l a t i v e t o p y r o c l a s t s f r o m t h e G u a c h i p e l i n u n i t s ( F i g u r e 6 . 1 4 a ) . T h e r e m a i n i n g B a g a c e s u n i t s h a v e l o w - S r c o m p a r e d t o G u a c h i p e l i n u n i t s ( F i g u r e 6 . 1 4 a ) , w h i c h r e s u l t s i n S r / T i 0 2 b e i n g a u s e f u l d i s c r i m i n a t i n g p a r a m e t e r b e t w e e n t h e t w o g r o u p s o f s a m p l e s ( F i g u r e 6 . 1 4 b ) . I n F i g u r e 6 . 1 % , S r / T i 0 2 i s p l o t t e d a g a i n s t Z r , w h i c h S h o w s ‘ c o n s i d e r a b l e v a r i a t i o n a m o n g B a g a c e s u n i t s . T h i s v a r i a t i o n i s p r i m a r i l y t h e r e s u l t o f m i x i n g ( i n d i c a t e d b y t h e d a s h e d r e d l i n e i n F i g u r e 6 . 1 4 b ) b e t w e e n t h e u b i q u i t o u s h i g h - S i l i c a m a g m a ( s e c t i o n 6 . 2 ) a n d t h e l o w - s i l i c a m a g m a i n t h e P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r u n i t s . T h e 2 4 4 1 . 4 — l — 7 I l l l I l l S a r a p i q u i l a v a s 1 . 2 — ( 2 2 - 1 1 M a ) - 4 8 - 6 1 w t . % S i o 2 1 . 0 ~ - , 0 . 8 2 — T 1 0 2 0 . 6 4 , — _ ‘ M o d e r n a r c l a v a s . 0 . 4 — 0 % ; \ 4 8 - 6 1 w t . % s I o 2 - 3 U n i t 1 0 2 — { 1 8 3 ” “ " P l e i s t o c e n e G u a c h i p e l i n A . 0 : 1 1 : 2 5 B a r b u d a l p u m i c e ( n = 1 9 5 ) . U n i t 4 a r l a 0 . 0 l , l l I l I I 2 U p p e r G u a r d ? 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 L o w e r G u a r d i a ' 0 H a c i e n d a C i r u e l a s 3 ’ 0 2 P a n d e A z r ' I c a r 2 0 0 0 l T 1 I P a p a g a y o ~ _ 6 T a j o P e l é n : ‘ 1 ‘ U n k n o w n _ M o d e r n a r c l a v a s 1 5 0 0 _ 4 8 - 6 1 w t . % S i 0 2 2 I : S r r r i o 2 1 0 0 0 1 E 5 0 0 E f 0 : m a ] , , : 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 S i 0 2 F i g u r e 6 . 1 4 . P l o t s o f ( a . ) w t . % T i O 2 v e r s u s S r ( p p m ) a n d ( b ) S r / T i 0 2 v e r s u s Z r ( p p m ) f o r B a g a c e s s a m p l e s , p u m i c e f r a g m e n t s f r o m P l e i s t o c e n e i g n i m b r i t e s a s s o c i a t e d w i t h t h e G u a c h i p e l i n c a l d e r a ( D e e r i n g e t a l . , 2 0 0 7 ) , l a v a s f r o m t h e m o d e r n v o l c a n i c a r c i n n o r t h e r n C o s t a R i c a ( 4 8 - 6 1 w t . % S i 0 2 ; C a r r e t a l . , 2 0 0 3 ) , a n d l a v a s f r o m t h e 2 2 - 1 1 M a S a r a p i q u i a r e ( 4 8 - 6 1 w t . % S i 0 2 ; G a z e ] e t a l . , 2 0 0 5 ) . T h e d a s h e d r e d l i n e i n t h e l o w e r p o r t i o n o f ( b ) i n d i c a t e s t h e t r e n d p r o d u c e d b y m i x i n g i n s a m p l e s f r o m t h e P a p a g a y o T u f f . 2 4 5 r a n g e o f M O R B v a l u e s f r o m t h e G E R M d a t a b a s e ( h t t p : / / e a r t h r e f . o r g ) a r e a l s o s h o w n i n F i g u r e 6 . 1 4 b . C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) e x p l a i n e d t h a t t h e h i g h - T i O z a n d l o w - T i O z m a g m a s t h r o u g h o u t C e n t r a l A m e r i c a a r e c o n s i d e r e d t o b e d i f f e r e n t m a g m a t y p e s b e c a u s e o n e c a n n o t b e p r o d u c e d f r o m t h e o t h e r b y c o n v e n t i o n a l a s s i m i l a t i o n - f r a c t i o n a l c r y s t a l l i z a t i o n ( A F C ) p r o c e s s e s . H i g h - " 1 1 0 2 a n d L o w - T i O z l a v a s a r e f o u n d a t t h e s a m e v o l c a n i c c e n t e r , a n d a r e s o m e t i m e s m i x e d ( e . g . N e j a p a a n d G r a n a d a c i n d e r c o n e a l i g n m e n t s i n N i c a r a g u a : W a l k e r e t a l . , 1 9 9 0 ; W a l k e r 1 9 8 4 ) . C a r r e t a l . ( 2 0 0 7 ) s t a t e t h a t l o w - T i O z l a v a s r e p r e s e n t h i g h d e g r e e s o f m e l t i n g o f a M O R B s o u r c e , w h i l e h i g h - T i O z l a v a s r e p r e s e n t l o w e r d e g r e e s o f m e l t i n g . I n t h e m o d e r n C e n t r a l A m e r i c a n b a c k - a r c , h i g h - T i O z l a v a s a r e c o m m o n a n d a p p e a r t o f o r m b y d e c o m p r e s s i o n m e l t i n g a c c o m p a n i e d b y a s m a l l c o m p o n e n t o f s l a b fl u i d ( C a m e r o n e t a l . , 2 0 0 2 ; W a l k e r e t a l . , 2 0 0 0 ; P a t i n o e t a l . , 1 9 9 7 ) . T h e o r i g i n o f t h e v a r i a b l e H F S E d e p l e t i o n s a n d e n r i c h m e n t s i s n o t c o m p l e t e l y c l e a r . I n a d d i t i o n t o d e g r e e o f m e l t i n g , w o r k e r s h a v e e x p l a i n e d c o m p o s i t i o n a l v a r i a t i o n s b y r e p e a t e d m e l t i n g o f t h e s a m e m a n t l e s o u r c e ( R e a g a n e t a l . , 1 9 9 4 ) a n d b y v a r i a b l e a d d i t i o n s o f fl u i d f r o m t h e s u b d u c t i n g C o c o s p l a t e ( W a l k e r e t a l . , 2 0 0 1 ) . A l t h o u g h t h e M i o c e n e S a r a p i q u i a r c i s l o c a t e d i n t h e b a c k - a r c p o r t i o n o f t h e m o d e r n C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r c ( G a z e l e t a l . , 2 0 0 5 ) , t h e r e i s e v i d e n c e o f t r e n c h w a r d m i g r a t i o n o f t h e a r c d u r i n g t h e M i o c e n e ( M a n n e t a l . , 2 0 0 7 ; P l a n k e t a l . , 2 0 0 2 ) . D i f f e r e n t i a t i o n m a y o b s c u r e g e o c h e m i c a l r e l a t i o n s h i p s b e t w e e n l a v a s a n d i g n i m b r i t e s i n t e r m s o f m a n t l e s o u r c e h e t e r o g e n e i t i e s ( l i k e H F S E v a r i a t i o n ) , b u t i t i s c l e a r t h a t s o m e i n h e r i t e d s i g n a t u r e s , f o r e x a m p l e s l a b s i g n a l , a r e r e t a i n e d ( V o g e l e t a l . , 2 0 0 6 ) . I t i s p o s s i b l e t h a t B a g a c e s i g n i m b r i t e s a r e d e r i v e d f r o m o l d e r , S a r a p i q u i - l i k e m a g m a s , 2 4 6 w h i l e P l e i s t o c e n e i g n i m b r i t e s a r e d e r i v e d f r o m y o u n g e r m a g m a s l i k e t h o s e f r o m t h e m o d e r n a r c i n n o r t h e r n C o s t a R i c a ( F i g u r e 6 . 1 4 b ) . A l t h o u g h B a g a c e s u n i t s a r e y o u n g e r t h a n S a r a p i q u i l a v a s , t h e y c l e a r l y h a v e t h e l o w e r S r / T i O z s i g n a t u r e c o m p a r e d t o m o r e r e c e n t v o l c a n i c d e p o s i t s . G a z e l e t a l . ( 2 0 0 5 ) n o t e d t h a t n e i t h e r B a / L a n o r L a / Y b ( a n i n d i c a t o r o r t h e d e g r e e o f p a r t i a l m e l t i n g i n t h e l a v a s ) v a r y s i g n i fi c a n t l y b e t w e e n l a v a s a m p l e s f r o m t h e S a r a p i q u i a r c a n d s a m p l e s f r o m t h e m o d e r n a r c , w h i c h i n d i c a t e s t h a t t h e s l a b c o n t r i b u t i o n a n d t h e d e g r e e o f m e l t i n g h a v e r e m a i n e d r e l a t i v e l y c o n s t a n t o v e r t h e l a s t 2 0 M a . L o o k i n g a t t h e i g n i m b r i t e s , i t d o e s n o t i n i t i a l l y a p p e a r t h a t t h e r e i s a c o r r e l a t i o n b e t w e e n B a / L a a n d S r / T i O z f o r s a m p l e s f r o m B a g a c e s a n d G u a c h i p e l i n u n i t s ( F i g u r e 6 . 1 5 a ) , n o r d o e s t h e r e a p p e a r t o b e a p o s i t i v e c o r r e l a t i o n b e t w e e n L I L E / H F S E w i t h S r / T i O z ( F i g u r e 6 . 1 5 b ) . H o w e v e r , e x c l u d i n g t h e T a j o P e l é n ( d i a m o n d s ) a n d B a r b u d a l C a n a l U n i t s ( c i r c l e s ) , t h e r e a r e s l i g h t p o s i t i v e t r e n d b e t w e e n t h e r e m a i n i n g B a g a c e s u n i t s a n d G u a c h i p e l i n u n i t s . T h e s e s l i g h t t r e n d s m a y r e p r e s e n t a c h a n g e i n m a n t l e s o u r c e a n d / o r s m a l l c h a n g e s i n t h e c o n t r i b u t i o n o f s l a b fl u i d s t o m a n t l e m e l t s w i t h t i m e . U / T h i s a n o t h e r r a t i o t h a t i s u s e d a s a n i n d i c a t o r o f s e d i m e n t i n p u t f r o m t h e s l a b , a l t h o u g h l a r g e v a r i a t i o n s i n t h e i n c o m i n g s e d i m e n t p a c k a g e y i e l d p o o r e r r e s o l u t i o n t h a n t h e B a / L a s i g n a t u r e ( P a t i n o e t a l . , 2 0 0 0 ; C a r r e t a l . , 1 9 9 0 ) . T h e r e i s a n i n t e r e s t i n g r e l a t i o n s h i p i n U / T h v a r i a t i o n i n p u m i c e f r a g m e n t s f r o m s e v e r a l B a r b u d a l C a n a l u n i t s a n d S a r a p i q u i l a v a s . F i g u r e 6 . 1 6 s h o w s v a r i a t i o n i n U / T h a l o n g t h e a r e f o r h i g h - s i l i c a ( > 6 5 w t . % S i 0 2 ) i g n i m b r i t e s ( “ x ” s y m b o l s ) a n d 4 8 - 5 3 w t . % S i 0 2 l a v a s ( s h a d e d fi e l d ) . S y m b o l s f o r B a g a c e s u n i t s a r e a s i n p r e v i o u s fi g u r e s . U / T h v a l u e s f o r S a r a p i q u i l a v a s a r e p l o t t e d a t t h e r i g h t - h a n d s i d e o f t h e d i a g r a m ( d i s t a n c e a l o n g t h e a r c i s s o m e w h a t s k e w e d 2 4 7 1 5 0 l l l l l l W l l l l l I l l I l l l + a . 1 2 5 ~ — P l e i s t o c e n e G u a c h i p e l l n 1 0 0 a 7 + . p u m i c e ( n = 1 9 5 ) s w i g } 5 " ” “ " i t B a r b u d a l - 0 U n i t 3 _ _ 0 U n i t 4 c a m 2 5 A U p p e r G u a r d i a A L o w e r G u a r d i a O i l l l 1 l l 1 1 l l l l l , l . ' 1 l 1 . ' H a c i e n d a C i r u e l a s [ ’ l ‘ l — T fi — Y fi fi i — V ‘ l ' i I i — fi f l 1 l 1 l ‘ 5 P a n d e A z fl c a r I P a p a g a y o b _ O T a j o P e l é n 4 0 0 ~ _ _ + U n k n o w n , 3 0 0 l _ _ B a / N b . . , 7 . . 2 0 0 — _ . - . , . a - 1 0 0 — w ' _ O l 1 l l l l l l l l l l l J l l l l O 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 S r r r i o 2 F i g u r e 6 . 1 5 . P l o t s o f ( a . ) B a . / L a a n d ( b ) B a / N b v e r s u s S r / T i O z f o r B a g a c e s s a m p l e s a n d p u m i c e f r a g m e n t s f r o m P l e i s t o c e n e i g n i m b r i t e s a s s o c i a t e d w i t h t h e G u a c h i p e l i n c a l d e r a ( D e e r i n g e t a l . , 2 0 0 7 ) . G u a c h i p e l i n s y m b o l s a r e r e p r e s e n t e d b y d a r k g r a y “ x ” s y m b o l s . 2 4 8 0 . 0 0 V O ? " 5 ' 2 . 0 I I l 1 l l 0 U n i t 1 0 U n i t 2 B a r b u d a l 0 U n i t 3 0 U n i t 4 c a n a l 1 . 5 4 A U p p e r G u a r d i a A L o w e r G u a r d i a . 1 H a c i e n d a C i r u e l a s 0 ’ P a n d e A z u c a r : P a p a g a y o T a j o P e l é n U / T h 1 . 0 — + U n k n o w n 0 . 5 — 4 < — S a r a p i q u i l a v a s ( 2 2 - 1 1 M a ) — > O 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 D i s t a n c e a l o n g a r c ( k m ) F i g u r e 6 . 1 6 . U / T h v a r i a t i o n i n m o d e r n a r c l a v a s ( 4 8 - 5 3 w t . % S i 0 2 ) a n d h i g h - s i l i c a v o l c a n i c r o c k s ( > 6 5 w t . % ) a l o n g t h e l e n g t h o f t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r c . T h e r a n g e o f l a v a c o m p o s i t i o n s i s r e p r e s e n t e d b y t h e s h a d e d b l u e fi e l d a n d i g n i m b r i t e s a m p l e s a r e r e p r e s e n t e d b y “ x ” s y m b o l s . B a g a c e s s a m p l e s a r e s h o w n b y s y m b o l s u s e d i n p r e v i o u s fi g u r e s ( s e e l e g e n d ) . S a m p l e s a r e p l o t t e d b y d i s t a n c e a l o n g t h e a r c a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) . U / T h v a l u e s f o r l a v a s f r o m t h e 2 2 - 1 1 M a S a r a p i q u i a r c a r e s h o w n o n t h e r i g h t - h a n d s i d e o f t h e d i a g r a m ( t h e “ d i s t a n c e a l o n g a r c ” p a r a m e t e r i s m i s l e a d i n g f o r t h e s e s a m p l e s , s i n c e t h e y o c c u r i n t h e b a r c k a r c o f t h e m o d e r n v o l c a n i c f r o n t i n n o r t h e r n C o s t a R i c a ) . 2 4 9 f o r b a c k - a r c l o c a t i o n s , s e e C a r r e t a l . , 2 0 0 3 ) . N o t i c e t h a t a l t h o u g h m o s t B a g a c e s i g n i m b r i t e s a n d S a r a p i q u i a r c l a v a s f a l l w i t h i n t h e s a m e r a n g e a s t h e i r Q u a t e r n a r y c o u n t e r p a r t s , s e v e r a l s a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l u n i t s a n d S a r a p i q u i l a v a s h a v e a n o m a l o u s l y h i g h U / T h v a l u e s — e v e n h i g h e r t h a n N i c a r a g u a , w h i c h h a s t h e h i g h e s t s l a b s i g n a l a l o n g t h e e n t i r e a r c . I f B a g a c e s i g n i m b r i t e s a r e g e n e t i c a l l y r e l a t e d t o S a r a p i q u i l a v a s , t h e d e c o u p l i n g o f B a / L a a n d U / T h s u g g e s t s t h a t U / T h v a r i a b i l i t y i s r e l a t e d t o v a r i a t i o n s i n m a n t l e s o u r c e r a t h e r t h a n s l a b i n p u t . I n a n y c a s e , a t t h i s t i m e i t i s i m p o s s i b l e t o d e t e r m i n e i f t e m p o r a l v a r i a t i o n s i n h i g h - s i l i c a m a g m a s i n n o r t h e r n C o s t a R i c a a r e r e l a t e d t o a c h a n g e i n p r i m a r y m a n t l e s o u r c e c o m p o s i t i o n , d i f f e r e n t d e g r e e s o f m e l t i n g , o r a c o m b i n a t i o n o f f a c t o r s . A g e n e t i c r e l a t i o n s h i p b e t w e e n M i o c e n e - P l i o c e n e l a v a s a n d B a g a c e s i g n i m b r i t e s i s i n f e r r e d f r o m t h e g e n e t i c r e l a t i o n s h i p b e t w e e n m a fi c m e l t s a n d i g n i m b r i t e s a l o n g t h e a r c ( V o g e l e t a l . , 2 0 0 6 ) a n d t h e d i s t i n c t c h a n g e i n S r / T i O z v a l u e s f r o m t h e M i o c e n e - P l i o c e n e i n b o t h B a g a c e s i g n i m b r i t e s a n d S a r a p i q u i l a v a s t o t h e P l e i s t o c e n e i n b o t h G u a c h i p e l i n i g n i m b r i t e s a n d m o d e r n a r c l a v a s . A t t h e v e r y l e a s t , t h i s c h a n g e r e fl e c t s a t e m p o r a l c h a n g e i n s o u r c e a n d / o r p r o c e s s e s o f m a g m a g e n e s i s i n t h i s s e g m e n t o f t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r c . R e c e n t o x y g e n i s o t o p e w o r k b y E a t o n ( 2 0 0 4 ) s u p p o r t s t h e t e m p o r a l c h a n g e i n m a g m a t i c s o u r c e c o m p o s i t i o n i n t h e n o r t h e r n p a r t o f C o s t a R i c a . A s r e p o r t e d b y V o g e l e t a l . ( 2 0 0 6 ) , t h e r e a r e c l e a r d i f f e r e n c e s i n t h e i s o t o p i c c o m p o s i t i o n o f O P X , C P X , a n d m a g n e t i t e g r a i n s f r o m B a g a c e s i g n i m b r i t e s a n d G u a c h i p e l i n i g n i m b r i t e s . A l t h o u g h t h e r e w a s a s l i g h t s y s t e m a t i c i n c r e a s e o f ~ 1 . 5 % o i n t h e c o m p o s i t i o n o f p h e n o c r y s t s — a n d h e n c e , w h o l e r o c k — f r o m N i c a r a g u a t o s o u t h e a s t C o s t a R i c a , G u a c h i p e l i n i g n i m b r i t e s h a v e 2 5 0 a n o m a l o u s l y l o w 5 1 8 0 v a l u e s ( 1 - 2 % o ) f o r n o r t h e r n C o s t a R i c a . I n c o m p a r i s o n , m a g n e t i t e g r a i n s f r o m t h e P a p a g a y o T u f f h a v e 8 ' 8 0 v a l u e s o f 2 . 5 - 2 . 9 % o ( E a t o n , 2 0 0 4 ) . 6 . 4 A M o d e l f o r B a g a c e s M a g m a s M i o c e n e - P l i o c e n e i g n i m b r i t e s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n h a v e d i s t i n c t i v e t r a c e e l e m e n t p a t t e r n s a n d N a Z O / K Z O v a l u e s t h a t a r e s i m i l a r t o e v o l v e d , u p p e r c o n t i n e n t a l c r u s t , a l t h o u g h t h i s s e g m e n t o f t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r c i s b u i l t u p o n m o d i fi e d o c e a n i c p l a t e a u . V o g e l e t a l . ( 2 0 0 6 ) d e m o n s t r a t e d t h a t p a t t e r n s i n d i a g n o s t i c t r a c e e l e m e n t r a t i o s , a n d S r , N d a n d O i s o t o p e s i n h i g h — s i l i c a ( > 6 5 w t . % S i 0 2 ) i g n i m b r i t e s m i m i c p a t t e r n s o b s e r v e d i n l a v a s t h r o u g h o u t t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r c , s u p p o r t i n g a g e n e t i c l i n k b e t w e e n h i g h - s i l i c a m a g m a s a n d m a n t l e m e l t s . C o m b i n e d w i t h t h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s o f S i s s o n e t a l . ( 2 0 0 5 ) , t h e s e r e s u l t s a r e c o n s i s t e n t w i t h a m o d e l f o r p r o d u c i n g h i g h - s i l i c a m a g m a s b y r e m e l t i n g s t a l l e d , c r y s t a l l i z e d c a l c - a l k a l i n e m a n t l e m e l t s i n t h e c r u s t o r m e l t e x t r a c t i o n f r o m p a r t i a l l y c r y s t a l l i z e d m e l t s . A n i n t e r e s t i n g f e a t u r e i n B a g a c e s i g n i m b r i t e s i n l i g h t o f t h i s m o d e l i s t h a t s e v e r a l o f t h e e r u p t i o n s t a p p e d t h e s a m e l a r g e , p r e s u m a b l y l o n g - l i v e d h i g h - s i l i c a m a g m a s o u r c e . T h i s s e c t i o n p r e s e n t s a m o d e l f o r t h e g e n e r a t i o n o f t h e e a r l i e s t h i g h - s i l i c a i g n i m b r i t e s e x p o s e d i n n o r t h e r n C o s t a R i c a t h a t i s c o n s i s t e n t w i t h t h e m o d e l s p r e s e n t e d b y V o g e l e t a l . ( 2 0 0 7 ; 2 0 0 6 ; 2 0 0 4 ) f o r t h e w h o l e o f t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r c . F i g u r e 6 . 1 7 s u m m a r i z e s t h e m o d e l f o r g e n e r a t i o n a n d e v o l u t i o n o f B a g a c e s m a g m a s i n n o r t h e r n C o s t a R i c a . E a c h o f t h e p a n e l s i n F i g u r e 6 . 1 7 s h o w s a c r o s s s e c t i o n t h r o u g h n o r t h e r n C o s t a R i c a , a p p r o x i m a t e l y o r t h o g o n a l t o t h e m o d e r n a r c . T h e fi r s t p a n e l ( F i g u r e 6 . 1 7 a ) r e p r e s e n t s t h e o c e a n i c c r u s t o f t h e C L I P f r o m t h e l a t e C r e t a c e o u s 2 5 1 r o f t x e t e e S . a c i R a t s o C n r e h , l a a i n s d a f r C f a u t u l G 3 a d r t s t u a e b i n e r l c o e f i w r U o a L d B f , n 0 a n é l l m t s i n e e s s n a a c i h m r g m r - t l o a u g i n 2 r h l k o o e a e t l s r n n i t p P i h m a i n t e - e h o O c r U t s u j l a o r a a a E c T m , o s g a m s e c f a d . a s r a o f u T l l r e u r o a C c i u o C z i R A a d e . n d 1 e W t i i n c n a a P U H a l ) d m 4 f a n o n g a r g a B f o n o i t u l o v e d n a n a e a n o C o i y t l a p a m t p a a c g h 2 0 i s T t / l o i t a u d i r r u a l C r a E b p i S s e e - w b s a r a a P s w B o o ( L L l 2 , ' 7 : ‘ I " P I L t s C u r e n e g r o f l e d o m e h t f o y r a e o , c m . n n t I e s H : o f ‘ I c t ) o s l s i e M c a e s m e n W . / 1 c u c r i s - k . d o h i e \ g n a l c t i e e e t s r t i a p d B s a a i — e n h d a r u r a t l d r e s G n m r r t s n c a a n p - l f e n e i p ( o y s m d a n . t i i a t t e e e o n 6 t o m o l 1 C i a a r c l c s t i c a u t u y n l r o d n d c i b a u m u p b m e n r a u l d A S g p e i x F e m o u i s s s n a . 7 n 2 5 2 I ‘ l ‘ _ \ 1 " ; _ . I e r u p t e d a t s u r f a c e w a - c r u s t I m a n t l e c r u s t m a n t l e m a n t l e t h r o u g h t h e P a l e o g e n e , a f t e r i n i t i a t i o n o f s u b d u c t i o n o n t h e w e s t e r n m a r g i n o f t h e C L I P a n d p r i o r t o t h e g e n e r a t i o n o f B a g a c e s m a g m a s i n t h e M i o c e n e - P l i o c e n e . S u b d u c t i o n b e g a n s o m e t i m e i n t h e l a t e C r e t a c e o u s o r e a r l y T e r t i a r y , a s t h e C L I P w a s i n s e r t e d b e t w e e n t h e A m e r i c a s ( H a u f f e t a l . , 2 0 0 0 ; P i n d e l l a n d B a r r e t t , 1 9 9 0 ; D u n c a n a n d H a r g r a v e s , 1 9 8 4 ) . A l t h o u g h p r i m i t i v e a r c - r e l a t e d v o l c a n i c r o c k s a r e n o t w e l l - k n o w n o r w e l l - d e s c r i b e d t h r o u g h o u t C e n t r a l A m e r i c a ( A l v a r a d o e t a l . , 2 0 0 7 ) , i n i t i a t i o n o f t h e s u b d u c t i o n z o n e w a s t h e p r e c u r s o r t o t h e m o d e r n C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r c . D u r i n g t h i s t i m e , m a n t l e m e l t s p r o d u c e d b y m e t a s o m a t i s m f r o m fl u i d s g i v e n o f f b y t h e s u b d u c t i n g s l a b w e r e e m p l a c e d i n t h e c r u s t . I t i s l i k e l y t h a t s u b d u c t i o n h a s e x t e n s i v e l y m o d i fi e d t h e w e s t e r n m a r g i n o f t h e C L I P , b a s e d o n i t s u n u s u a l v e l o c i t y s t r u c t u r e ( S a l l e r é s e t a l . , 2 0 0 1 ) . T h e c r u s t a n d t h e u p p e r m o s t m a n t l e i n n o r t h e r n C o s t a R i c a b o t h h a v e l o w s e i s m i c v e l o c i t i e s c o m p a r e d t o o t h e r o c e a n i c p l a t e a u s . T h e l o c a t i o n o f t h e M o h o i s n o t c l e a r . B a s e d o n l o w u p p e r m a n t l e v e l o c i t i e s ( < 8 . 0 k m / s a t 5 0 - 6 0 k m b e n e a t h t h e a r c ) , S a l l e r é s e t a l . ( 2 0 0 1 ) c o n c l u d e d t h a t t h e M o h o i s a t r a n s i t i o n a l b o u n d a r y c o m p o s e d o f l a y e r e d m a n t l e i n t r u s i o n s a n d m a fi c r e s i d u e s . I t i s i m p o r t a n t t o n o t e t h a t a s m a t e r i a l i s t r a n s f e r r e d a c r o s s t h e M o h o , c r u s t a l t h i c k e n i n g h i n d e r s t h e a s c e n t o f m a g m a , a n d a l l o w s f o r a n a t e x i s a n d p r o t r a c t e d d i f f e r e n t i a t i o n w i t h i n t h e c r u s t ( D a v i d s o n a n d A r c u l u s , 2 0 0 6 ; . S m i t h e t a l . , 2 0 0 3 ) . T h i s a p p e a r t o b e a k e y s t a g e i n t h e d e v e 1 0 p m e n t o f c o n t i n e n t a l c r u s t , a s d i r e c t m e l t s o f m a n t l e c o m p o s i t i o n s a r e c o n s i d e r a b l y m o r e p r i m i t i v e t h a n b u l k c o n t i n e n t a l c r u s t ( s e e R u d n i c k , 1 9 9 5 a n d r e f e r e n c e s t h e r e i n ) . B y t h e l a t e M i o c e n e , t h e t h i c k n e s s o f C L I P c r u s t i n c r e a s e d f r o m “ T 1 ” i n F i g u r e 6 . 1 7 3 t o “ T 2 ” i n F i g u r e 6 . 1 7 b . A l t h o u g h t h e a b s o l u t e c r u s t a l t h i c k n e s s e s a r e n o t c r i t i c a l i n t h i s m o d e l ( g i v e n t h e r e l a t i v e t h i c k n e s s o f o c e a n i c p l a t e a u s ) , t h e p r e s e n t - d a y c r u s t a l 2 5 3 t h i c k n e s s g i v e n b y S a l l e r e s e t a l . ( 2 0 0 1 ) i s a p p r o x i m a t e l y 3 0 - 4 0 k m . A s p r o d u c t i o n o f m a n t l e b a s a l t s c o n t i n u e s ( F i g u r e 6 . 1 7 b ) , t h e r i s i n g m e l t s m a y s t a l l w h e n t h e y r e a c h a l e v e l o f n e u t r a l b u o y a n c y i n t h e c r u s t ( e . g . S m i t h e t a l . , 2 0 0 3 ) , o r a s s u g g e s t e d b y T a m u r a a n d T a t s u r n i ( 2 0 0 2 ) f o r w a t e r - s a t u r a t e d m e l t s , c r y s t a l l i z e d u e t o u n d e r c o o l i n g / d e c o m p r e s s i o n . I n e i t h e r c a s e , e v o l v e d , h i g h - s i l i c a l i q u i d s m a y b e e x t r a c t e d fi ' o m t h e c r y s t a l l i z i n g b o d i e s ( e . g . B a c h m a n n a n d B e r g a n t z , 2 0 0 4 ; E i c h e l b e r g e r e t a l . , 2 0 0 6 ) . A l t e r n a t i v e l y , i t i s a l s o p o s s i b l e t h a t p r e v i o u s l y e m p l a c e d a n d c r y s t a l l i z e d c a l c - a l k a l i n e p l u t o n s — — s t i l l r e l a t i v e l y h o t a t m i d — t o l o w e r - c r u s t a l l e v e l s - m a y u n d e r g o p a r t i a l m e l t i n g f r o m t h e t r a n s f e r o f h e a t f r o m m o r e r e c e n t l y e m p l a c e d m a n t l e m e l t s i n t o t h e a l r e a d y w a r m l o w e r c r u s t ( e . g . A n n e n a n d S p a r k s , 2 0 0 2 ) . L o c a l i z e d m e l t i n g o r m e l t e x t r a c t i o n a r e b o t h e n e r g e t i c a l l y e f fi c i e n t m e t h o d s f o r p r o d u c i n g n e w m e l t s ( V o g e l e t a l . , 2 0 0 4 ; T a m u r a e t a l . , 2 0 0 3 ) . I n e i t h e r c a s e , t h e e v o l v e d s i l i c i c m e l t s a r e e x t r a c t e d a n d e i t h e r e r u p t e d i m m e d i a t e l y o r s t o r e d i n t h e c r u s t . I n F i g u r e 6 . 1 7 b , h i g h - s i l i c a m a g m a i s p r o d u c e d b y m e l t e x t r a c t i o n f r o m o r p a r t i a l m e l t i n g o f l o w - S r / T i O z c a l c - a l k a l i n e b a s a l t s . T h i s h i g h - s i l i c a m a g m a ( ~ 7 0 w t . % S i 0 2 , s e e s e c t i o n 6 . 2 ) s e g r e g a t e s a n d r i s e s t o a h i g h e r l e v e l i n t h e c r u s t a n d s t o r e d i n a s h a l l o w e r m a g m a c h a m b e r , r e p r e s e n t e d b y t h e d a s h e d o v a l l a b e l e d “ H S ” i n F i g u r e 6 . 1 7 b . T h i s h i g h - s i l i c a m a g m a w a s t a p p e d s e v e r a l t i m e s t o p r o d u c e t h e H a c i e n d a C i r u e l a s , B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 , a n d u p p e r G u a r d i a / R i o C o l o r a d o t u fi ‘ s , a n d m i x e d w i t h o t h e r m a g m a ( s ) t o p r o d u c e t h e P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r t u f f s . A l t h o u g h i t c a n n o t b e r u l e d o u t t h a t t h e e x t r a c t e d h i g h - s i l i c a m e l t s w e r e d i r e c t l y e r u p t e d t o t h e s u r f a c e t o p r o d u c e t h e H a c i e n d a C i r u e l a s , B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 , a n d u p p e r G u a r d i a / R i o C o l o r a d o t u f f s , w e p r e f e r a m o d e l o f s u b - v o l c a n i c s t o r a g e f o r t h e m a g m a 2 5 4 b a s e d o n s e v e r a l l i n e s o f e v i d e n c e . F i r s t , a l t h o u g h t h e h i g h - s i l i c a t u f f s a r e v e r y s i m i l a r g e o c h e m i c a l l y ( s e c t i o n 6 . 2 ) , t h e r e a r e s l i g h t d i f f e r e n c e s i n t h e t r a c e e l e m e n t c o m p o s i t i o n o f p u m i c e s a m p l e s ( C h a p t e r 3 ) a n d p l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t s ( F i g u r e 6 . 2 ) . T h e r e a r e a l s o R E E v a r i a t i o n s a m o n g h i g h - s i l i c a p u m i c e s a m p l e s f r o m t h e P a p a g a y o T u f f a n d H a c i e n d a C i r u e l a s t h a t r e q u i r e t w o s e p a r a t e e n d m e m b e r s i n P V A ( C h a p t e r 4 a n d F i g u r e 6 . 7 ) . P o s t - e x t r a c t i o n s t o r a g e w o u l d f a v o r p r o c e s s e s t h a t c o u l d p r o d u c e t h e s e d i f f e r e n c e s ( e . g . c r y s t a l f r a c t i o n a t i o n , m i x i n g / r e c h a r g e ) . T h i s h i g h - s i l i c a m a g m a a l s o m i n g l e d w i t h l o w - s i l i c a m a g m a ( < 6 0 w t . % S i 0 2 ; d a s h e d o v a l l a b e l e d “ E M 2 ” i n F i g u r e 6 . 1 7 b ) t o p r o d u c e t h e P a p a g a y o t u f f a n d t h e r e i s c l e a r e v i d e n c e o f p r o t r a c t e d s t o r a g e a n d h o m o g e n i z a t i o n o f t h e m a g m a s i n t h e P a n d e A z u c a r t u f f ( C h a p t e r 5 ) . H o w e v e r , i t i s n o t k n o w n w h e t h e r t h e h i g h - s i l i c a m a g m a i n t r u d e d t h e l o w - s i l i c a m a g m a o r v i c e - v e r s a ( s e c t i o n 4 . 9 . 4 ) . A t t h i s p o i n t , g i v e n t h e l a c k o f r a d i o m e t r i c d a t e s f o r t h e u n i t s o r e v e n c l e a r e v i d e n c e t h e i r r e l a t i v e s t r a t i g r a p h i c p o s i t i o n s , i t i s d i f fi c u l t t o c o n c l u d e m u c h a b o u t t h e t e m p o r a l e v o l u t i o n o f t h e B a g a c e s s u b v o l c a n i c p l u m b i n g s y s t e m . I t i s e v e n m o r e d i f fi c u l t t o s p e c u l a t e o n t h e s p a t i a l r e l a t i o n s h i p s a m o n g m a g m a b a t c h e s , s i n c e t h e s o u r c e c a l d e r a ( s ) f o r t h e e r u p t i o n s a r e u n k n o w n . F o r e x a m p l e , t h e c r o s s - s e c t i o n i n F i g u r e 6 . 1 7 c s h o w s m e l t e x t r a c t i o n f r o m o t h e r l o w - S r / T i O z s o u r c e s t h a t a r e ( d i f f e r e n t f r o m t h e m a i n “ H S ” h i g h - s i l i c a b a t c h ) t o p r o d u c e t h e B a r b u d a l C a n a l U n i t 2 a n d U n i t 3 , l o w e r G u a r d i a , T a j o P e l é n , t u f f s . T h e s e t u f f s a r e c o m p o s i t i o n a l l y d i f f e r e n t f r o m t h o s e a s s o c i a t e d w i t h t h e m a i n “ H S ” b a t c h o f m a g m a , a n d c a n n o t b e r e l a t e d b y s i m p l e c r y s t a l f r a c t i o n a t i o n ( s e e C h a p t e r 3 ) . H o w e v e r , a l t h o u g h F i g u r e 6 . 1 7 c r e p r e s e n t s t h e s e e r u p t i o n s u s i n g a s e p a r a t e p l u m b i n g s y s t e m , i t i s n o t p o s s i b l e t o s a y i f t h e y w e r e e r u p t e d f r o m t h e s a m e c a l d e r a . L i k e w i s e , t h e r e i s n o t 2 5 5 n e c e s s a r i l y p r o g r e s s i o n i n t i m e f r o m F i g u r e 6 . 1 7 b t o 6 . 1 7 c . D e t e r m i n i n g t h e s e q u e n c e o f e r u p t i o n s i s a p r i m a r y d i r e c t i o n f o r f u t u r e w o r k ( C h a p t e r 7 ) . 6 . 5 I m p l i c a t i o n s f o r G e n e r a t i o n o f N e w C o n t i n e n t a l C r u s t I n t h e s o u t h e r n p o r t i o n o f t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r e , w h e r e t h e b u l k o f t h e c r u s t i s o c e a n i c p l a t e a u , v o l u m i n o u s h i g h - s i l i c a m a g m a s h a v e b e e n e r u p t e d s i n c e a t l e a s t t h e M i o c e n e - P l i o c e n e . B a g a c e s i g n i m b r i t e s , w h i c h a r e a m o n g t h e o l d e s t s u c h r o c k s i n n o r t h e r n C o s t a R i c a , b e a r c h e m i c a l s i g n a t u r e s t h a t a r e s t r i k i n g l y s i m i l a r t o t h e u p p e r c o n t i n e n t a l c r u s t . U n t i l r e c e n t l y , t h e r e w e r e f e w d e t a i l e d s t u d i e s o f l a r g e - s c a l e s i l i c i c v o l c a n i s m i n t e c t o n i c s e t t i n g s d e v o i d o f o l d , c o n t i n e n t a l c r u s t . I t i s w e l l - e s t a b l i s h e d t h a t v o l c a n i c a r c s a r e l o c a t i o n s w h e r e a s i g n i fi c a n t fl u x o f m a t e r i a l o c c u r s f r o m t h e m a n t l e t o t h e c r u s t . H o w e v e r , t h e p r o c e s s e s b y w h i c h b a s a l t i c a d d i t i o n s f r o m t h e m a n t l e a r e t r a n s f o r m e d t o c o n t i n e n t a l c r u s t r e m a i n p o o r l y u n d e r s t o o d , e s p e c i a l l y t h r o u g h o u t E a r t h ’ s h i s t o r y ( B r o w n a n d R u s h m e r , 2 0 0 6 ) . W i t h i n t h e l a s t f e w y e a r s , a n u m b e r o f s t u d i e s h a v e s h o w n t h a t i n t r a - c r u s t a l d i f f e r e n t i a t i o n c a n p r o d u c e l a r g e v o l u m e s o f s i l i c i c m a g m a v i a r e p r o c e s s i n g o f m a fi c m e l t s f r o m t h e m a n t l e ( V o g e l e t a l . , 2 0 0 6 ; H i r o t a n i a n d B a n , 2 0 0 6 ; V o g e l e t a l . , 2 0 0 4 ; L e a t e t a l . , 2 0 0 3 ; S m i t h e t a l . , 2 0 0 3 ; H a n n a h e t a l . , 2 0 0 2 ; T a m u r a a n d T a t s u m i , 2 0 0 2 ) . T o s u m m a r i z e t h e p r e s e n t r e s e a r c h i n t h e c o n t e x t o f t h e s e s t u d i e s : i t i s p o s s i b l e t o g e n e r a t e l a r g e v o l u m e s o f u p p e r - c r u s t a l r o c k s i n a n o c e a n i c a r e s e t t i n g t h a t l o o k l i k e c o n t i n e n t a l c r u s t . T h e p r i m a r y p r o b l e m , a s s u m m a r i z e d b y D a v i d s o n a n d A r c u l u s ( 2 0 0 6 ) i s t h e “ r e q u i r e m e n t f o r r e p r o c e s s i n g a b a s a l t i c b u i l d i n g b l o c k i n t o a g r a n o d i o r i t i c u p p e r c r u s t w i t h o u t r e t a i n i n g t h e m o r e m a fi c r e s i d u e a t d e p t h i n t h e c r u s t ” ( p . 1 4 1 ) . T h e b u l k 2 5 6 c o n t i n e n t a l c r u s t h a s a n a n d e s i t i c c o m p o s i t i o n ( e . g . R u d n i c k a n d G a o , 2 0 0 3 ) . T h e r e f o r e , i f i n t r a - c r u s t a l “ r e - p r o c e s s i n g ” o f m a n t l e m e l t s c a n p r o d u c e a f e l s i c u p p e r c r u s t , t h e m a fi c a n d u l t r a m a fi c r e s i d u e s f r o m d i fi ‘ e r e n t i a t i o n m u s t e i t h e r “ d e l a m i n a t e ” f r o m t h e l o w e r c r u s t o v e r t i m e , a s h a s b e e n p r o p o s e d f o r c o n t i n e n t a l l i t h o s p h e r e ( K a y a n d K a y , 1 9 9 3 ) o r s i m p l y “ s i n k ” i n t o t h e m a n t l e a n d r e d e fi n e t h e p o s i t i o n o f t h e M o h o ( e . g . D u c e a a n d S a l e e b y , 1 9 9 8 ) . A s d e s c r i b e d b y S a l l e r e s e t a 1 ( 2 0 0 1 ) , t h e l o w e r c r u s t i n n o r t h e r n C o s t a R i c a s e e m s t o b e a r e g i o n o f i n t e r l a y e r e d c u r n u l a t e s a n d m a n t l e m e l t s , r e m a r k a b l y i n d i s t i n c t f r o m t h e u p p e r m a n t l e . I n a l m o s t a l l r e s p e c t s , t h e c o m p o s i t i o n a l m a t u r a t i o n a n d s e i s m i c p r o fi l e o f t h e C L I P i n n o r t h e r n C o s t a R i c a a r e c o n s i s t e n t w i t h t h e m o d e l o f D a v i d s o n a n d A r c u l u s ( 2 0 0 6 ) f o r p r o d u c i n g c o n t i n e n t a l c r u s t . T h e a u t h o r s d e s c r i b e t h i s m o d e l a s “ p r o g r e s s i v e h y b r i d i z a t i o n , ” b y w h i c h u p p e r c o n t i n e n t a l c r u s t - l i k e c o m p o s i t i o n s a r e p r o d u c e d b y i n t r a - c r u s t a l d i f f e r e n t i a t i o n a n d c o u p l e d w i t h a n e t “ l o s s ” o f m a fi c r e s i d u u m i n t o o r t o w a r d t h e m a n t l e . A l t h o u g h i t a p p e a r s t h i s p r o c e s s i s o c c u r r i n g i n t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r c , t h e s i m i l a r i t y a n d a p p l i c a b i l i t y o f t h i s m o d e l f o r g e n e r a t i n g c o n t i n e n t a l c r u s t t h r o u g h o u t t h e E a r t h ’ s h i s t o r y i s s t i l l i n q u e s t i o n ( e . g . A l b a r é d e , 1 9 9 8 ; C o n d i e , 1 9 9 8 ; R u d n i c k , 1 9 9 5 ) . 2 5 7 C h a p t e r 7 C o n c l u s i o n s a n d F u t u r e W o r k 7 . 1 C o n c l u s i o n s I g n i m b r i t e s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n a r e a m o n g t h e e a r l i e s t h i g h - s i l i c a v o l c a n i c r o c k s e x p o s e d i n n o r t h e r n C o s t a R i c a a n d a s s o c i a t e d w i t h t h e m o d e r n a r c . A l t h o u g h t h e s e u n i t s o u t c r o p e x t e n s i v e l y i n t h e o n s h o r e f o r e a r c o f t h e m o d e r n C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r e , t h e y h a v e n o t b e e n s t u d i e d i n d e t a i l . T h e p u r p o s e o f t h i s s t u d y w a s t o d e l i n e a t e a n d d e s c r i b e t h e m a j o r i g n i m b r i t e u n i t s o f t h e B a g a c e s F o r m a t i o n , d e t e r m i n e a n y g e n e t i c r e l a t i o n s h i p s a m o n g t h e u n i t s , a n d a t t e m p t t o e x p l a i n t h e o r i g i n a n d e v o l u t i o n o f B a g a c e s m a g m a s i n t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c a r e . A s e c o n d g o a l , f o l l o w i n g r e c e n t s t u d i e s b y V o g e l e t a l . ( 2 0 0 6 ; 2 0 0 4 ) , D e e r i n g e t a l . ( 2 0 0 7 ) , a n d H a n n a h e t a l . ( 2 0 0 2 ) i n C o s t a R i c a , w a s t o i n v e s t i g a t e t h e g e n e r a t i o n o f h i g h - s i l i c a ( > 6 5 w t . % S i 0 2 ) m a g m a s i n a t e c t o n i c s e t t i n g c o n s p i c u o u s l y d e v o i d o f o l d , e v o l v e d c o n t i n e n t a l c r u s t . I t i s p r o p o s e d t h a t v o l u m i n o u s h i g h - s i l i c a v o l c a n i s m i n a n o c e a n i c a r c m a y r e p r e s e n t t h e t r a n s i t i o n t o n e w c o n t i n e n t a l c r u s t . A t l e a s t t e n ( 1 0 ) d i s t i n c t i g n i m b r i t e s c o m p r i s e t h e M i o c e n e - P l i o c e n e ( 8 - 1 . 8 M a : G a n s e t a l . , 2 0 0 3 ; G i l l o t e t a l . , 1 9 9 4 ; A l v a r a d o e t a l . , 1 9 9 2 ) B a g a c e s F o r m a t i o n . T h e s e u n i t s a r e i d e n t i fi e d a s : B a r b u d a l C a n a l ( U n i t s 2 , 3 , a n d 4 ) , B a r b u d a l C a n a l U n i t l / u p p e r G u a r d i a , l o w e r G u a r d i a , u p p e r a n d l o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s , P a n d e A z u c a r , P a p a g a y o a n d T a j o P e l é n . B y b u l k c h e m i s t r y a n d p e t r o g r a p h y , o u t c r o p s o f B a r b u d a l C a n a l U n i t 1 a n d t h e u p p e r G u a r d i a u n i t a r e g r o u p e d w i t h t h e R i o C o l o r a d o T u f f d e s c r i b e d b y K e m p t e r 2 5 8 ( 1 9 9 7 ) . I t i s r e c o m m e n d e d t h a t t h e f o r m a l n a m e o f t h e u n i t r e m a i n s R i o C o l o r a d o , w h i l e i n c l u d i n g t h e o u t c r o p s d e s c r i b e d i n t h i s s t u d y a s p a r t o f t h e s a m e u n i t . A l t h o u g h K e m p t e r ( 1 9 9 7 ) e x c l u d e d t h e R i o C o l o r a d o u n i t f r o m t h e B a g a c e s F o r m a t i o n b a s e d o n i t s a s s o c i a t i o n w i t h m o r e r e c e n t p y r o c l a s t i c fl o w s r e l a t e d t o c a l d e r a s o f t h e R i n c o n d e l a V i e j a v o l c a n i c c o m p l e x , t h e g e o c h e m i c a l s i m i l a r i t y o f t h e m a g m a t h a t e r u p t e d t o f o r m t h e R i o C o l o r a d o t o o t h e r B a g a c e s m a g m a s s u p p o r t i t s i n c l u s i o n i n t h e B a g a c e s F o r m a t i o n ( C h a p t e r 3 a n d C h a p t e r 6 ) . T h r e e o f t h e t u f f s d e s c r i b e d i n t h i s s t u d y — B a r b u d a l C a n a l U n i t 2 , B a r b u d a l C a n a l U n i t 3 , a n d T a j o P e l é n — c a n n o t b e r e l a t e d t o a n y o f t h e o t h e r t u f f s b y f r a c t i o n a l c r y s t a l l i z a t i o n o r d i f f e r e n t d e g r e e s o f p a r t i a l m e l t i n g o f t h e s a m e s o u r c e r o c k s . ( T h e o r i g i n o f B a r b u d a l C a n a l U n i t 4 i s s t i l l u n r e s o l v e d d u e t o t h e s m a l l n u m b e r o f s a m p l e s . ) H o w e v e r , fi v e o t h e r u n i t s — u p p e r a n d l o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s , P a n d e A z u c a r , P a p a g a y o , a n d R i o C o l o r a d o ( B a r b u d a l U n i t l / u p p e r G u a r d i a ) — a r e a l l c l e a r l y r e l a t e d t o t h e s a m e h i g h - s i l i c a m a g m a b a t c h ( C h a p t e r 3 a n d C h a p t e r 6 ) . A r o b u s t m u l t i v a r i a t e s t a t i s t i c a l t e s t , P o l y t o p i c V e c t o r A n a l y s i s ( P V A ) , w a s u s e d t o t e s t t h e m a g m a t i c r e l a t i o n s h i p s w i t h i n a n d a m o n g t h r e e o f t h e u n i t s r e l a t e d t o t h e s a m e l a r g e , p r e s u m a b l y l o n g - l i v e d b a t c h o f h i g h - s i l i c a m a g m a . P V A c o r r o b o r a t e d p e t r o g r a p h i c a n d m i c r o c h e m i c a l d a t a f r o m t h e r o c k s i n m a n y c a s e s . T h e r e s u l t s p r e s e n t e d i n C h a p t e r s 4 t h r o u g h 6 a r e s u m m a r i z e d a s f o l l o w s : ( 1 ) T h e P a p a g a y o T u f f w a s d e p o s i t e d a f t e r t h e e r u p t i o n o f a m i n g l e d h i g h - s i l i c a ( ~ 7 0 w t . % S i 0 2 ) a n d a l o w - s i l i c a ( ~ 5 2 - 5 7 w t . % S i 0 2 ) m a g m a ; 2 5 9 ( 2 ) E r u p t i o n o f t h e P a p a g a y o T u f f d i d n o t c o m p l e t e l y e v a c u a t e t h e m a g m a c h a m b e r . T h e h i g h - s i l i c a a n d l o w - s i l i c a m a g m a s c o n t i n u e d t o m i x a n d a “ h o m o g e n i z e d P a p a g a y o ” m a g m a w a s e v e n t u a l l y e r u p t e d t o p r o d u c e t h e P a n d e A z u c a r T u f f ; ( 3 ) S m a l l d i f f e r e n c e s i n t h e m a j o r a n d t r a c e e l e m e n t c o n c e n t r a t i o n s o f a h o m o g e n i z e d P a p a g a y o m a g m a c o m p o s i t i o n a n d c o n c e n t r a t i o n s i n p u m i c e f r a g m e n t s f r o m t h e P a n d e A z u c a r T u f f i n d i c a t e t h a t t h e h o m o g e n i z e d P a p a g a y o m a g m a w a s c o n t a m i n a t e d b y m a g m a m i x i n g o r a s s i m i l a t i o n o f a d a c i t i c ( ~ 6 6 w t . % S i 0 2 ) c o m p o n e n t p r i o r t o i t s e r u p t i o n ; ( 4 ) T h e u p p e r a n d l o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s u n i t s w e r e p r o d u c e d b y t h e e r u p t i o n o f a h o m o g e n e o u s h i g h - s i l i c a ( ~ 7 0 w t . % S i 0 2 ) m a g m a t h a t i s r e m a r k a b l y s i m i l a r i n c o m p o s i t i o n t o t h e h i g h - s i l i c a P a p a g a y o m a g m a . P V A s u p p o r t s t h e g r o u p i n g o f p u m i c e s a m p l e s f r o m H a c i e n d a C i r u e l a s w i t h t h e h i g h - s i l i c a P a p a g a y o m a g m a ; ( 5 ) P V A s o l u t i o n s f o r t h r e e i n d e p e n d e n t i t e r a t i o n s — P a p a g a y o s a m p l e s a l o n e ; P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r s a m p l e s ; a n d P a p a g a y o , P a n d e A z u c a r a n d H a c i e n d a C i r u e l a s s a m p l e s - r e q u i r e t w o h i g h - s i l i c a e n d m e m b e r s t o d e s c r i b e s m a l l t r a c e e l e m e n t v a r i a t i o n s ( m a i n l y R E E S ) a m o n g s a m p l e s w i t h t h e h i g h e s t s i l i c a c o n t e n t . A l t h o u g h i t i s p o s s i b l e t h i s v a r i a t i o n i s d u e t o d i f f e r e n c e s i n c r y s t a l c o n t e n t o r d e g r e e o f c r y s t a l l i n i t y a m o n g s a m p l e s , i t m a y a l s o b e d u e t o c h e m i c a l z o n i n g , m a g m a m i x i n g , o r a n o t h e r d y n a m i c p r o c e s s i n t h e h i g h - s i l i c a m a g m a c h a m b e r . 2 6 0 T h e g e o c h e m i c a l c o n n e c t i o n o f e a c h o f t h e fi v e t u f f s ( u p p e r a n d l o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s , P a n d e A z u c a r , P a p a g a y o , a n d R i o C o l o r a d o ) t o t h e s a m e m a g m a b a t c h s u g g e s t s t h e p r e s e n c e o f l o n g - l i v e d s y s t e m o f h i g h - s i l i c a m a g m a s t h a t w a s e r u p t e d p e r i o d i c a l l y a n d p u n c t u a t e d b y s e v e r a l e p i s o d e s o f m i x i n g i n a d y n a m i c p l u m b i n g s y s t e m . T h e r e l a t i o n s h i p o f t h e s e i g n i m b r i t e s t o t h e s a m e l a r g e , h i g h - s i l i c a m a g m a c h a m b e r ( o r i n t e r - c o n n e c t e d c h a m b e r s ) p o i n t s t o a c o m m o n a l i t y w i t h o t h e r l a r g e - s c a l e s i l i c i c s y s t e m s i n a v a r i e t y o f t e c t o n i c s e t t i n g s ( e . g . B o n n i c h s e n e t a l . , 2 0 0 7 ; S e l b e k k a n d T r a n n e s , 2 0 0 7 ; W i l s o n e t a l . , 2 0 0 6 ) . R e g a r d l e s s o f t h e t e c t o n i c r e g i m e , c a l d e r a - f o r m i n g e r u p t i o n s a r e n o t o n l y c o n t i n g e n t u p o n t h e p r o d u c t i o n o f h i g h - s i l i c a m a g m a s , b u t a l s o o n t h e r a t e a t w h i c h m a g m a i s s u p p l i e d t o s h a l l o w c h a m b e r s , t h e v o l u m e o f t h e c h a m b e r s ( J e l l i n e k a n d D e P a o l o , 2 0 0 3 ) , a n d d e v e l o p m e n t o f t h e s u b v o l c a n i c “ t r a n s p o r t s y s t e m ” ( S c a n d o n e e t a l . , 2 0 0 7 ) . T h e f r e q u e n c y a n d m a g n i t u d e o f s i l i c i c e r u p t i o n s a r e t h e r e f o r e h i g h l y d e p e n d e n t o n t h e c o n n e c t i v i t y o f d i s c r e t e l e n s e s ( b a t c h e s ) o f m a g m a i n c o n t i n u a l l y - e v o l v i n g s u b v o l c a n i c p l u m b i n g s y s t e m s . E r u p t i o n s o f t h e s a m e h i g h - s i l i c a m a g m a , p u n c t u a t e d b y e p i s o d e s o f m a g m a m i x i n g , a r e n o w d o c u m e n t e d i n B a g a c e s i g n i m b r i t e s a n d i n d i c a t e t h e p r e s e n c e o f a d y n a m i c p l u m b i n g s y s t e m b e n e a t h v o l c a n o e s i n n o r t h e r n C o s t a R i c a d u r i n g t h e M i o c e n e - P l i o c e n e . B a g a c e s i g n i m b r i t e s h a v e t r a c e e l e m e n t p a t t e r n s a n d N a z O / K Z O v a l u e s t h a t r e s e m b l e t h o s e o f e v o l v e d , u p p e r c o n t i n e n t a l c r u s t , a l t h o u g h t h e m a g m a s w e r e g e n e r a t e d i n t h e m o d i fi e d o c e a n i c p l a t e a u o f t h e C L I P . D i a g n o s t i c t r a c e e l e m e n t r a t i o s u s e d t o i n d i c a t e t h e r e l a t i v e c o n t r i b u t i o n s f r o m s l a b fl u i d s t o m a n t l e m e l t s ( e . g . B a / L a ) h a v e s i m i l a r r a n g e s i n p u m i c e f r a g m e n t s f r o m B a g a c e s i g n i m b r i t e s a s t h o s e f o r o t h e r p y r o c l a s t i c u n i t s i n n o r t h e r n C o s t a R i c a . T h e o v e r a l l s i m i l a r i t y o f t r e n d s i n t h e s e r a t i o s 2 6 1 ( a n d i n r a d i o g e n i c a n d s t a b l e i s o t o p e s ) b e t w e e n b a s a l t i c l a v a s a n d s i l i c i c v o l c a n i c s a l o n g t h e l e n g t h o f a r c i s c o n v i n c i n g e v i d e n c e f o r a g e n e t i c r e l a t i o n s h i p b e t w e e n p r e v i o u s l y e m p l a c e d c a l c - a l k a l i n e b a s a l t s f r o m t h e m a n t l e a n d h i g h - s i l i c a m a g m a s ( V o g e l e t a l . , 2 0 0 6 ) . A m o d e l f o r g e n e r a t i n g h i g h - s i l i c a m e l t s b y m e l t e x t r a c t i o n f r o m s t a l l e d , p a r t i a l l y c r y s t a l l i n e m a n t l e m e l t s o r p a r t i a l m e l t i n g o f c r y s t a l l i z e d m a g m a s i n a w a r m l o w e r c r u s t i s e n e r g e t i c a l l y r e a s o n a b l e ( V o g e l e t a l . , 2 0 0 4 ; T a m u r a e t a l . , 2 0 0 3 ; T a m u r a a n d T a t s u m i , 2 0 0 2 ) . A c h a n g e i n S r / T i O z v a l u e s f r o m B a g a c e s i g n i m b r i t e s t o i g n i m b r i t e s a s s o c i a t e d w i t h t h e P l e i s t o c e n e G u a c h i p e l i n c a l d e r a m a y i n d i c a t e a c h a n g e i n t h e u l t i m a t e m a n t l e s o u r c e f o r t h e m a g m a s ; a s i m i l a r p a t t e r n i s o b s e r v e d i n l a v a s , w i t h a s h i f t f r o m l o w - S r / T i O z i n l a v a s f r o m t h e 2 2 - 1 1 M a S a r a p i q u i a r c t o h i g h - S r / T i O z v a l u e s i n m o r e r e c e n t l a v a s ( F i g u r e 6 . 1 4 b ) . A l t h o u g h a l l B a g a c e s i g n i m b r i t e s h a v e l o w S r / T i O z v a l u e s r e l a t i v e t o G u a c h i p e l i n d e p o s i t s , d i f f e r e n c e s i n a b s o l u t e c o n c e n t r a t i o n s o f b o t h S r a n d T i O z m a y r e p r e s e n t a d i f f e r e n t s o u r c e f o r t h e m a g m a s t h e p r o d u c e d B a r b u d a l C a n a l U n i t 2 , B a r b u d a l C a n a l U n i t 3 , a n d t h e T a j o P e l é n u n i t s . 7 . 2 D i r e c t i o n s f o r F u t u r e R e s e a r c h A fi r s t - o r d e r p r o b l e m i n u n d e r s t a n d i n g t h e e v o l u t i o n o f B a g a c e s m a g m a s i s t h e l a c k o f i n f o r m a t i o n o n t h e a g e s a n d / o r s t r a t i g r a p h i c p o s i t i o n o f u n i t s . A l t h o u g h t h e g e o c h e m i c a l c o n n e c t i o n a m o n g s e v e r a l o f t h e h i g h - s i l i c a u n i t s h a s b e e n m a d e , t h e t e m p o r a l c o n n e c t i o n w i l l c l a r i f y s e v e r a l k e y q u e s t i o n s . F o r e x a m p l e , w e r e t h e r e l a t i v e l y “ p r i s t i n e ” h i g h - s i l i c a m a g m a s o f t h e H a c i e n d a C i r u e l a s a n d R i o C o l o r a d o t u f f s e r u p t e d b e f o r e o r a f t e r m i x i n g w i t h t h e l o w - s i l i c a P a p a g a y o m a g m a ? ( T h e a n s w e r t o t h i s q u e s t i o n a l s o s p e a k s t o t h e n a t u r e o f s u b v o l c a n i c p l u m b i n g a n d m a g m a s t o r a g e . ) H o w 2 6 2 l o n g w a s t h e p e r i o d b e t w e e n m i n g l i n g a n d e r u p t i o n o f t h e P a p a g a y o m a g m a s a n d t h e e r u p t i o n o f t h e P a n d e A z u c a r u n i t ? W a s t h e h i g h - s i l i c a m a g m a s u s t a i n e d o v e r a l o n g p e r i o d ( m i l l i o n s o f y e a r s ) o r w e r e t h e e r u p t i o n s t h e r e s u l t o f r a p i d r e c h a r g e o f s h a l l o w m a g m a c h a m b e r s ? A g e c o n s t r a i n t s w i l l a l s o p r o v i d e i n f o r m a t i o n o n t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n m a g m a s f r o m t h e s a m e h i g h - s i l i c a m a g m a b a t c h a n d t h o s e f r o m o t h e r s o u r c e s ( B a r b u d a l C a n a l U n i t 2 , B a r b u d a l C a n a l U n i t 3 , a n d T a j o P e l o n ) . W a s t h e c h a n g e i n s o u r c e t e m p o r a l ? W o r k i s a l r e a d y u n d e r w a y t o s t a r t b r a c k e t i n g t h e a g e s o f t h e u n i t s u s i n g A r - A r d a t i n g o n s e v e r a l u n i t s . A s e c o n d i m p o r t a n t a p p r o a c h t o a n s w e r i n g t h e s e q u e s t i o n s i s t o d e t e r m i n e t h e t r a c e e l e m e n t c o m p o s i t i o n s o f m i n e r a l a n d g l a s s p h a s e s i n p u m i c e f r a g m e n t s f r o m s e v e r a l o f t h e u n i t s . I n t h e P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r s a m p l e s , c h a n g e s i n t r a c e e l e m e n t c o m p o s i t i o n i n g l a s s ( P a p a g a y o ) a n d i n p l a g i o c l a s e ( P a p a g a y o a n d P a n d e A z u c a r ) w i l l h e l p e s t a b l i s h m a g m a t i c s o u r c e s o f c r y s t a l s . L i k e w i s e , s e v e r a l p l a g i o c l a s e g r a i n s i n P a n d e A z u c a r s a m p l e s a p p e a r t o b e x e n o c r y s t s , p e r h a p s f r o m t h e e p i s o d e o f m a g m a m i x i n g o r a s s i m i l a t i o n t h a t m o d i fi e d t h e c o m p o s i t i o n o f t h e “ h o m o g e n i z e d P a p a g a y o ” m a g m a . T h e o r i g i n o f t h e s e p h e n o c r y s t s r e l a t i v e t o t h e P a p a g a y o m a g m a s c a n b e i n v e s t i g a t e d u s i n g t r a c e e l e m e n t z o n i n g i n t h e p h e n o c r y s t s . I n a d d i t i o n , a l t h o u g h t h e r e a r e s m a l l d i f f e r e n c e s i n t h e b u l k r o c k t r a c e e l e m e n t c o m p o s i t i o n o f p u m i c e f r a g m e n t s f r o m e r u p t i o n s t h a t t a p p e d t h e s a m e h i g h - s i l i c a m a g m a s o u r c e , i t w i l l b e i n t e r e s t i n g t o k n o w i f t h e s e d i f f e r e n c e s a r e r e fl e c t e d i n m e l t ( g l a s s ) c o m p o s i t i o n s a n d / o r t h e c o m p o s i t i o n o f p h e n o c r y s t s . ( I t i s i m p o r t a n t t o n o t e t h a t a d d i t i o n a l m a j o r e l e m e n t a n a l y s e s a r e a l s o n e e d e d f o r s a m p l e s f r o m B a r b u d a l C a n a l , u p p e r G u a r d i a , H a c i e n d a C i r u e l a s , a n d T a j o 2 6 3 P e l é n u n i t s . M o s t o f t h e s e u n i t s , h o w e v e r , h a v e f e w t h i n s e c t i o n s a m p l e s o r a r e h e a v i l y w e a t h e r e d a n d m a y r e q u i r e m o r e d e t a i l e d fi e l d w o r k . ) F i n a l l y , t h e c h a n g e i n S r / T i O z c o m p o s i t i o n b e t w e e n B a g a c e s i g n i m b r i t e s a n d m o r e r e c e n t ( P l e i s t o c e n e ) s i l i c i c d e p o s i t s i s i n t e r e s t i n g b e c a u s e a s i m i l a r r e l a t i o n s h i p i s o b s e r v e d b e t w e e n o l d e r ( 2 2 - 1 1 M a ) l a v a s a n d m o r e r e c e n t l a v a s i n n o r t h e r n C o s t a R i c a . T h e c h a n g e i n t h i s s i g n a t u r e d o e s n o t i m m e d i a t e l y a p p e a r t o b e r e l a t e d t o c h a n g e i n c o n t r i b u t i o n s f r o m t h e s u b d u c t i n g s l a b . I t m a y b e r e l a t e d t o a c h a n g e i n c o m p o s i t i o n o f t h e m a n t l e s o u r c e . A p i l o t s t u d y i s i n p r o g r e s s ( i n c o n c e r t w i t h g e o c h r o n o l o g y ) t o a s s e s s c h a n g e s i n t h e P b - i s o t o p i c c h a r a c t e r o f l a v a s a n d i g n i m b r i t e s w i t h t i m e . 2 6 4 A P P E N D I X A : P U M I C E C O M P O S I T I O N S 2 6 5 A p p e n d i x A . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . B a r b u d a l C a n a l U n fi t S a m p l e 0 1 0 6 2 9 - 2 b 0 1 0 6 2 9 - 2 c 0 1 0 6 2 9 — 2 d 0 1 0 6 2 9 - 2 e 0 1 0 6 2 9 - 3 a L a t i t u d e ( ° N ) 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 L o n g i t u d e ( ° W ) 8 5 . 4 8 5 . 4 8 5 . 4 8 5 . 4 8 5 . 4 D i s t a n c e a 8 9 6 . 5 8 9 6 . 5 8 9 6 . 5 8 9 6 . 5 8 9 6 . 9 8 1 0 2 7 0 . 2 7 7 0 . 3 8 7 0 . 0 2 7 0 . 3 8 6 9 . 4 2 T i 0 2 0 . 6 9 0 . 7 0 0 . 7 1 0 . 6 9 0 . 7 0 N 2 0 3 1 4 . 6 6 1 4 . 5 7 1 4 . 7 1 1 4 . 4 1 1 5 . 3 3 F 5 2 0 3 3 . 5 1 3 . 5 8 3 . 6 2 3 . 7 0 3 . 6 2 M n O 0 . 1 3 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 5 0 . 0 9 M 9 0 0 . 5 8 0 . 5 7 0 . 5 9 0 . 6 1 0 . 6 0 0 3 0 2 . 0 9 2 . 0 8 2 . 1 0 2 . 1 3 2 . 3 8 N a 2 0 3 . 6 2 3 . 4 4 3 . 5 9 3 . 5 1 3 . 7 6 K 2 0 4 . 3 5 4 . 4 5 4 . 4 1 4 . 2 8 3 . 9 6 P 2 0 5 0 . 1 1 0 . 1 1 0 . 1 1 0 . 1 3 0 . 1 3 T o t a l 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 X R F T o t a l 9 7 . 3 0 9 7 . 1 0 9 6 . 1 0 9 7 . 1 0 9 7 . 7 0 v 1 8 . 8 9 2 0 . 2 8 1 8 . 3 6 1 9 . 6 7 5 2 . 5 3 C r 1 0 . 4 4 1 9 . 9 8 1 2 . 2 0 1 3 . 1 7 1 1 . 2 6 R b 9 4 . 3 0 9 4 . 1 0 9 1 . 1 0 8 8 . 0 0 8 9 . 5 0 S r 2 9 5 . 1 0 2 8 7 . 8 0 3 0 5 . 1 0 3 1 7 . 2 0 3 3 5 . 7 0 Y 4 0 . 7 6 3 9 . 7 8 3 9 . 3 3 3 8 . 6 4 4 1 . 0 3 Z r 2 8 9 . 4 0 2 8 4 . 2 0 2 8 5 . 3 0 2 7 7 . 8 0 2 6 9 . 2 0 N b 1 5 . 9 3 1 6 . 1 6 1 7 . 2 0 1 5 . 6 1 1 7 . 8 8 B a 2 0 0 9 . 8 7 1 9 5 3 . 9 6 2 2 3 5 . 2 7 2 7 7 8 . 0 8 2 0 0 1 . 7 8 L a 3 9 . 4 0 3 8 . 1 7 3 8 . 3 6 3 7 . 1 8 4 0 . 3 7 C e 8 4 . 5 1 8 2 . 1 6 8 2 . 3 2 8 1 . 0 5 8 4 . 1 9 P r 9 . 9 2 9 . 8 2 9 . 7 7 9 . 5 4 9 . 7 0 N d 3 6 . 8 8 3 7 . 0 5 3 6 . 5 3 3 5 . 9 3 3 5 . 6 1 S m 7 . 7 5 7 . 7 2 7 . 7 1 7 . 5 6 6 . 9 0 E u 1 . 9 4 1 . 9 5 1 . 9 6 1 . 9 8 1 . 8 0 G d 7 . 1 5 7 . 0 9 7 . 1 2 6 . 9 1 6 . 6 5 T b 1 . 1 2 1 . 1 3 1 . 1 2 1 . 1 1 1 . 0 0 D y 6 . 1 1 5 . 8 8 5 . 9 4 5 . 7 5 5 . 4 8 H o 1 . 3 5 1 . 2 9 1 . 3 3 1 . 2 9 1 . 2 9 E r 3 . 7 8 3 . 7 3 3 . 7 1 3 . 7 0 3 . 8 2 Y b 4 . 6 3 4 . 5 2 4 . 4 7 4 . 5 9 4 . 6 8 L u 0 . 6 3 0 . 6 3 0 . 6 3 0 . 6 0 0 . 6 3 H f 6 . 5 6 6 . 3 0 6 . 7 4 6 . 4 7 5 . 8 7 T a 0 . 9 5 1 . 0 2 0 . 9 7 1 . 1 5 1 . 0 1 P b 1 3 . 1 6 1 5 . 1 7 1 3 . 8 1 1 5 . 0 5 1 4 . 8 4 T h 8 . 6 4 9 . 3 1 8 . 7 7 9 . 1 6 1 0 . 2 3 u 5 . 8 0 9 . 2 5 6 . 1 6 7 . 5 1 6 . 9 1 E u / E u * 0 . 7 9 0 . 7 9 0 . 8 0 0 . 8 2 0 . 8 2 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 2 6 6 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . S a m p l e L a t i t u d e ( ° N ) L o n g i t u d e ( ° W ) D i s t a n c e a S i 0 2 T 1 0 2 A 1 2 0 3 F 8 2 0 3 M n O M g O C a O N 8 2 0 K 2 0 F ’ 2 0 5 T o t a l X R F T o t a l V C r R b S r Y Z r N b B a L a C e P r N d S m E u G d T b D y H o E r Y b L u H f T a P b T h U E u I E u * B a r b u d a l C a n a l U n i t 2 1 0 . 5 8 5 . 4 8 9 7 . 7 7 4 . 5 5 0 . 3 8 1 3 . 5 2 2 . 5 2 0 . 0 5 0 . 5 2 1 . 9 6 2 . 9 3 3 . 5 1 0 . 0 5 1 0 0 . 0 0 9 7 . 2 0 5 9 . 8 3 9 . 7 9 6 5 . 8 0 2 3 3 . 0 0 2 2 . 5 4 1 7 6 . 1 0 9 . 6 9 1 7 5 5 . 8 1 2 5 . 0 1 4 9 . 8 1 5 . 5 8 1 9 . 9 1 4 . 0 5 0 . 9 7 3 . 8 5 0 . 6 2 3 . 3 1 0 . 7 3 2 . 1 1 2 . 7 6 0 . 4 0 3 . 9 9 0 . 6 7 1 3 . 5 9 6 . 1 1 3 . 5 4 0 . 7 4 1 0 . 5 8 5 . 4 8 9 7 . 7 7 2 . 8 8 0 . 4 2 1 4 . 9 7 2 . 9 7 0 . 0 3 0 . 3 4 2 . 1 8 2 . 9 0 3 . 2 6 0 . 0 5 1 0 0 . 0 0 9 5 . 9 0 9 2 . 0 8 1 2 . 1 0 6 3 . 2 0 2 7 8 . 7 0 2 8 . 0 0 1 6 3 . 2 0 9 . 5 5 1 7 6 4 . 9 1 2 9 . 8 5 4 6 . 8 3 6 . 3 9 2 2 . 1 6 4 . 3 9 1 . 1 4 4 . 0 8 0 . 6 4 3 . 5 9 0 . 8 2 2 . 3 6 3 . 0 9 0 . 4 2 3 . 7 7 0 . 7 0 1 3 . 3 0 5 . 5 7 3 . 3 6 0 . 8 1 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 1 0 . 5 8 5 . 4 8 9 7 . 1 7 0 . 9 4 0 . 4 4 1 5 . 0 0 3 . 6 6 0 . 0 7 0 . 8 3 2 . 9 1 2 . 9 4 3 . 1 1 0 . 0 9 1 0 0 . 0 0 9 7 . 3 0 1 3 6 . 5 5 1 3 . 1 3 5 8 . 2 0 3 2 2 . 6 0 2 1 . 2 6 1 5 0 . 5 0 8 . 9 7 1 7 9 4 . 1 8 2 4 . 2 0 5 0 . 6 8 5 . 2 6 1 8 . 8 7 4 . 0 1 1 . 1 3 3 . 8 9 0 . 6 1 3 . 2 2 0 . 6 9 2 . 1 1 2 . 8 4 0 . 3 7 3 . 3 5 0 . 5 8 1 0 . 7 7 4 . 9 5 3 . 1 5 0 . 8 7 2 6 7 1 0 . 5 8 5 . 4 8 9 7 . 7 7 4 . 3 0 0 . 3 7 1 3 . 7 8 2 . 3 1 0 . 0 5 0 . 5 2 2 . 0 1 3 . 0 5 3 . 5 2 0 . 0 7 1 0 0 . 0 0 9 6 . 3 0 6 1 . 6 5 1 2 . 5 5 6 3 . 6 0 2 3 8 . 7 0 2 8 . 0 1 1 7 2 . 0 0 1 1 . 3 6 1 7 7 6 . 2 7 2 6 . 3 4 5 4 . 7 7 6 . 4 2 2 3 . 5 0 5 . 0 0 1 . 2 0 4 . 7 3 0 . 7 5 4 . 2 3 0 . 9 6 2 . 9 1 3 . 7 0 0 . 5 0 4 . 0 4 0 . 7 1 1 4 . 6 2 7 . 1 0 4 . 6 5 0 . 7 5 1 0 . 5 8 5 . 4 8 9 7 . 7 7 5 . 7 0 0 . 3 6 1 3 . 1 7 2 . 1 4 0 . 0 4 0 . 3 9 1 . 6 5 2 . 7 7 3 . 7 3 0 . 0 5 1 0 0 . 0 0 9 7 . 4 0 5 9 . 2 8 1 2 . 4 0 6 9 . 4 0 1 9 9 . 7 0 2 7 . 6 5 1 7 6 . 0 0 1 0 . 2 2 1 7 9 0 . 8 2 3 2 . 1 1 6 3 . 4 4 8 . 4 0 3 1 . 7 1 6 . 6 3 1 . 5 1 5 . 7 2 0 . 8 8 4 . 5 8 1 . 0 0 2 . 7 7 3 . 5 5 0 . 4 9 4 . 0 8 1 . 0 0 1 6 . 0 7 7 . 0 5 5 . 7 8 0 . 7 4 0 1 0 6 2 9 - 1 0 8 0 1 0 6 2 9 - 1 0 b 0 1 0 6 2 9 - 5 0 1 0 6 2 9 - 6 8 0 1 0 6 2 9 - 6 1 ) 0 1 0 6 2 9 - 7 1 0 . 5 8 5 . 4 8 9 7 . 7 7 5 . 2 5 0 . 3 6 1 3 . 3 8 2 . 3 9 0 . 0 4 0 . 3 3 1 . 6 6 2 . 6 2 3 . 9 2 0 . 0 5 1 0 0 . 0 0 9 6 . 7 0 7 8 . 0 9 1 1 . 4 6 6 8 . 7 0 2 0 2 . 8 0 2 4 . 6 7 1 7 2 . 0 0 1 0 . 0 0 1 8 2 4 . 6 5 2 5 . 0 7 5 0 . 8 4 5 . 7 2 2 0 . 2 6 4 . 1 1 0 . 9 4 3 . 9 2 0 . 6 3 3 . 4 7 0 . 7 9 2 . 3 3 3 . 1 0 0 . 4 4 3 . 9 6 0 . 8 1 1 3 . 2 7 6 . 3 3 4 . 2 7 0 . 7 0 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . B a r b u d a l C a n a l B a r b u d a l C a n a l U n i t 2 ( c o n t ' d . ) U n i t 3 S a m p l e 0 2 0 7 0 3 — 3 b 0 2 0 7 0 3 - 3 c 0 2 0 7 0 3 - 3 f 0 2 0 7 0 3 - 4 b 0 2 0 6 2 9 — 3 0 0 2 0 6 2 9 - 5 a L a t i t u d e ( ° N ) 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 L o n g i t u d e ( ° W ) 8 5 . 4 8 5 . 4 8 5 . 4 8 5 . 4 8 5 . 4 8 5 . 4 D i s t a n c e a 8 9 7 . 2 8 9 7 . 2 8 9 7 . 2 8 9 7 . 2 9 0 0 . 8 9 0 0 . 8 S i 0 2 7 3 . 1 1 7 1 . 8 5 7 4 . 6 7 7 4 . 3 9 7 4 . 6 0 7 1 . 2 5 T i 0 2 0 . 3 3 0 . 3 3 0 . 3 3 0 . 3 3 0 . 7 3 0 . 7 6 A l 2 0 3 1 4 . 5 8 1 3 . 3 5 1 4 . 4 4 1 3 . 9 8 1 3 . 3 0 1 3 . 8 6 F e 2 0 3 3 . 2 3 6 . 0 3 1 . 7 3 2 . 9 5 2 . 2 6 3 . 8 3 M n O 0 . 0 3 0 . 1 1 0 . 0 3 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 9 M 9 0 0 . 4 1 0 . 3 5 0 . 2 8 0 . 2 8 0 . 2 3 0 . 8 0 C a O 2 . 2 5 1 . 9 8 2 . 1 2 1 . 9 0 2 . 4 9 2 . 9 5 N a 2 0 2 . 2 4 2 . 0 0 2 . 2 1 2 . 0 9 3 . 8 4 3 . 3 8 K 2 0 3 . 8 0 4 . 0 0 4 . 1 7 4 . 0 2 2 . 3 3 2 . 8 9 P 2 0 5 0 . 0 1 0 . 0 2 0 . 0 2 0 . 0 1 0 . 1 7 0 . 1 7 T o t a l 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 X R F T o t a l 9 6 . 5 0 9 4 . 5 9 9 5 . 6 4 9 6 . 2 3 9 7 . 5 4 9 5 . 4 6 V 6 5 . 6 0 7 4 . 4 5 5 4 . 2 0 6 6 . 7 0 5 8 . 4 4 6 0 . 4 5 C r 7 . 2 7 4 . 4 6 6 . 9 4 1 1 . 9 0 9 . 3 0 1 0 . 7 3 R b 5 7 . 0 0 7 2 . 0 0 6 4 . 0 0 6 7 . 0 0 4 6 . 0 0 5 0 . 0 0 S r 2 7 7 . 0 0 2 9 5 . 0 0 2 7 2 . 0 0 2 4 3 . 0 0 2 4 0 . 0 0 2 4 3 . 0 0 Y 1 6 . 3 2 2 5 . 6 9 3 8 . 1 2 1 8 . 9 3 3 2 . 1 0 3 4 . 6 6 Z r 1 6 5 . 0 0 1 5 9 . 0 0 1 6 6 . 0 0 1 7 5 . 0 0 2 0 6 . 0 0 2 1 6 . 0 0 N b 9 . 2 6 8 . 8 2 9 . 2 8 1 1 . 0 9 8 . 6 7 9 . 1 5 B a 1 5 9 7 . 5 6 1 7 7 8 . 3 7 1 6 3 6 . 7 0 1 6 2 9 . 1 8 1 2 8 7 . 5 2 1 3 1 2 . 4 8 L a 2 0 . 3 7 2 4 . 8 7 3 5 . 8 7 2 3 . 4 6 1 4 . 2 9 1 4 . 7 4 C e 4 6 . 3 6 4 9 . 1 6 1 0 3 . 3 9 6 3 . 3 3 3 6 . 4 1 3 9 . 3 2 P r 4 . 2 4 5 . 0 3 9 . 9 5 5 . 9 4 4 . 8 8 5 . 0 9 N d 1 3 . 5 9 1 8 . 2 6 3 9 . 2 6 1 8 . 4 2 1 8 . 9 3 1 8 . 6 3 S m 3 . 0 3 3 . 9 3 8 . 6 1 3 . 9 4 5 . 1 5 5 . 2 0 E u 0 . 8 6 0 . 9 1 2 . 2 2 1 . 3 0 1 . 5 4 1 . 6 3 G d 3 . 0 3 3 . 9 5 8 . 7 8 3 . 9 1 5 . 0 4 5 . 1 0 T b 0 . 4 8 0 . 6 1 1 . 1 4 0 . 6 5 0 . 8 7 0 . 9 1 D y 2 . 4 4 3 . 4 4 6 . 1 7 2 . 8 2 4 . 8 4 4 . 9 4 H o 0 . 4 9 0 . 6 8 1 . 1 5 0 . 6 1 1 . 0 1 1 . 0 8 E r 1 . 5 1 2 . 3 1 3 . 6 9 1 . 8 2 3 . 0 7 3 . 3 8 Y b 1 . 7 9 2 . 6 4 3 . 8 8 2 . 0 8 2 . 9 0 3 . 3 8 L u 0 . 2 8 0 . 4 4 0 . 6 0 0 . 3 7 0 . 5 1 ' 0 . 6 4 H f 3 . 0 0 4 . 1 9 3 . 3 5 3 . 4 0 4 . 4 7 4 . 1 4 T a 1 . 3 2 1 . 1 5 1 . 4 6 1 . 5 5 1 . 1 1 1 . 2 2 P b 9 . 9 1 9 . 8 2 1 0 . 6 7 9 . 9 3 7 . 7 0 9 . 2 4 T h 6 . 6 5 7 . 0 8 6 . 2 6 6 . 2 2 2 . 6 2 2 . 5 0 U 8 . 8 8 4 . 6 0 6 . 1 6 6 . 1 9 3 . 1 2 4 . 0 1 E u / E u " 0 . 7 1 0 . 8 3 0 . 9 9 0 . 8 7 0 . 8 9 0 . 9 2 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 2 6 8 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . S a m p l e L a t i t u d e ( ° N ) L o n g i t u d e ( ° W ) D i s t a n c e a S i 0 2 T 1 0 2 A 1 2 0 3 F e 2 0 3 M n O M 9 0 0 8 0 N 3 2 0 K 2 0 P 2 0 5 T o t a l X R F T o t a l V C r R b S r Z r E u / E u " B a r b u d a l C a n a l U n i t 3 ( c o n t ' d . ) B a r b u d a l C a n a l U n n 4 1 0 . 5 8 5 . 4 9 0 0 . 8 7 1 . 0 3 0 . 7 9 1 4 . 3 4 4 . 0 4 0 . 0 9 0 . 8 3 2 . 9 2 2 . 6 2 3 . 1 6 0 . 1 7 1 0 0 . 0 0 9 6 . 1 4 7 4 . 6 3 1 0 . 5 1 4 8 . 0 0 2 3 8 . 0 0 3 4 . 0 2 2 1 8 . 0 0 9 . 0 1 1 2 7 5 . 0 9 1 4 . 2 8 3 7 . 2 6 4 . 8 3 1 8 . 1 1 4 . 9 7 1 . 5 6 4 . 8 7 0 . 9 0 4 . 8 3 1 . 0 7 3 . 2 5 3 . 3 7 0 . 6 1 4 . 2 6 1 . 1 6 8 . 6 2 2 . 5 1 3 . 5 4 0 . 9 2 1 0 . 5 8 5 . 4 9 0 2 . 4 7 0 . 2 3 0 . 7 9 1 4 . 2 7 4 . 9 2 0 . 0 8 1 . 2 1 2 . 8 6 2 . 3 7 3 . 1 1 0 . 1 6 1 0 0 . 0 0 9 4 . 5 3 6 8 . 7 5 5 . 0 5 4 7 . 0 0 2 2 4 . 0 0 3 6 . 0 8 2 2 4 . 0 0 7 . 5 4 1 1 5 3 . 8 1 1 3 . 7 2 3 2 . 3 6 4 . 2 7 1 8 . 1 6 4 . 8 6 1 . 2 1 4 . 9 4 0 . 8 2 5 . 1 1 1 . 0 4 3 . 3 9 3 . 3 9 0 . 5 6 5 . 0 0 0 . 7 9 7 . 9 1 2 . 5 6 1 . 8 3 0 . 7 4 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 1 0 . 5 8 5 . 4 9 0 2 . 4 7 3 . 3 2 0 . 7 5 1 3 . 8 0 2 . 7 2 0 . 0 2 0 . 3 6 2 . 4 1 3 . 3 3 3 . 1 3 0 . 1 6 1 0 0 . 0 0 9 9 . 1 4 6 6 . 2 2 8 . 3 5 6 7 . 0 0 2 3 8 . 0 0 2 6 . 8 3 2 0 8 . 0 0 8 . 7 1 1 3 3 8 . 4 6 1 4 . 8 0 3 8 . 4 0 5 . 1 4 2 0 . 7 2 5 . 6 0 1 . 5 7 5 . 0 8 0 . 8 2 4 . 3 9 0 . 8 8 2 . 4 4 2 . 3 2 0 . 4 2 4 . 1 8 1 . 1 5 6 . 9 8 2 . 5 6 3 . 0 5 0 . 8 8 2 6 9 1 0 . 4 8 5 . 3 9 1 0 7 1 . 9 8 0 . 6 1 1 5 . 1 5 3 . 1 8 0 . 0 8 0 . 5 4 1 . 7 8 1 . 7 9 4 . 8 2 0 . 0 6 1 0 0 . 0 0 9 5 . 4 6 3 4 . 4 4 9 . 2 2 8 4 . 0 0 2 5 0 . 0 0 3 6 . 1 8 2 6 0 . 0 0 1 7 . 4 5 1 9 7 6 . 0 7 3 5 . 0 6 8 1 . 5 3 8 . 8 6 3 1 . 8 1 6 . 9 6 1 . 7 4 6 . 5 8 0 . 9 7 5 . 0 9 1 . 0 4 3 . 3 9 3 . 5 4 0 . 5 6 4 . 9 0 2 . 0 1 1 3 . 2 9 7 . 8 6 4 . 9 9 0 . 8 0 1 0 . 4 8 5 . 3 9 1 0 7 1 . 4 7 0 . 6 4 1 4 . 9 4 3 . 4 3 0 . 0 7 0 . 4 5 1 . 7 9 2 . 1 6 5 . 0 0 0 . 0 5 1 0 0 . 0 0 9 5 . 8 6 3 7 . 9 4 1 4 . 5 9 8 8 . 0 0 2 6 3 . 0 0 3 1 . 4 2 2 5 6 . 0 0 1 7 . 4 7 2 0 3 9 . 1 8 3 1 . 7 2 7 4 . 5 0 2 . 0 4 1 3 . 6 5 7 . 4 7 4 . 9 6 0 . 7 8 0 2 0 6 2 9 - 5 b 0 2 0 6 3 0 - 2 8 0 2 0 6 3 0 - 2 0 0 2 0 6 3 0 - 4 e 0 2 0 6 3 0 - 4 9 0 2 0 6 3 0 — 4 h 1 0 . 4 8 5 . 3 9 1 0 7 2 . 1 4 0 . 6 3 1 4 . 3 8 3 . 4 1 0 . 0 8 0 . 4 3 1 . 6 6 2 . 0 2 5 . 1 7 0 . 0 7 1 0 0 . 0 0 9 5 . 6 7 3 2 . 0 4 2 0 . 2 6 8 9 . 0 0 2 5 8 . 0 0 4 5 . 4 7 2 5 8 . 0 0 1 7 . 6 1 2 5 5 1 . 4 8 6 2 . 5 5 7 5 . 9 2 1 4 . 2 6 5 1 . 6 2 9 . 6 0 2 . 1 7 8 . 4 0 1 . 1 5 6 . 3 4 1 . 2 1 3 . 8 2 3 . 6 9 0 . 6 2 4 . 9 5 2 . 1 6 1 4 . 0 0 7 . 5 6 5 . 5 7 0 . 8 6 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . B a r b u d a l C a n a l U n i t 4 ( c o n t ' d . ) U p p e r G u a r d i a S a m p l e 0 2 0 6 3 0 - 5 b 0 2 0 6 3 0 — 5 c 9 9 0 7 2 1 - 3 a 9 9 0 7 2 1 - 5 9 9 0 7 2 1 - 6 b 0 2 0 7 1 0 - 1 a L a t i t u d e ( ° N ) 1 0 . 4 1 0 . 4 1 0 . 6 1 0 . 6 1 0 . 6 1 0 . 6 L o n g i t u d e ( ° W ) 8 5 . 3 8 5 . 3 8 5 . 6 8 5 . 6 8 5 . 6 8 5 . 6 D i s t a n o e a 9 1 0 9 1 0 8 6 9 . 3 8 6 9 . 1 8 6 9 . 1 8 6 9 . 1 5 1 0 2 6 7 . 5 5 7 1 . 4 9 6 9 . 0 4 6 9 . 4 5 7 0 . 1 9 7 0 . 4 0 T i 0 2 0 . 6 2 0 . 5 8 0 . 7 2 0 . 7 1 0 . 7 1 0 . 6 5 A l 2 0 3 1 4 . 3 0 1 4 . 5 8 1 5 . 4 0 1 5 . 4 3 1 4 . 7 0 1 5 . 0 9 F e 2 0 3 8 . 5 8 3 . 5 0 3 . 9 8 4 . 2 2 3 . 6 2 3 . 6 7 M n O 0 . 1 6 0 . 0 8 0 . 0 9 0 . 1 1 0 . 1 2 0 . 1 1 M 9 0 0 . 5 5 0 . 4 9 0 . 7 3 0 . 4 4 0 . 5 0 0 . 5 4 C a O 2 . 5 5 1 . 9 7 2 . 4 7 2 . 1 0 2 . 1 1 1 . 9 4 N a 2 0 1 . 6 7 1 . 7 6 3 . 4 2 2 . 5 1 3 . 3 9 2 . 9 3 K 2 0 3 . 9 2 5 . 4 5 3 . 9 8 4 . 9 3 4 . 5 4 4 . 5 9 P 2 0 5 0 . 1 1 0 . 0 9 0 . 1 7 0 . 1 1 0 . 1 1 0 . 0 6 T o t a l 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 X R F T o t a l 9 4 . 8 1 9 5 . 9 5 9 4 . 9 6 9 4 . 9 0 9 7 . 1 0 9 6 . 4 3 v 2 2 . 8 9 3 4 . 7 7 4 9 . 8 3 - - 3 6 . 1 2 C r 7 . 4 4 7 . 1 5 9 . 7 9 - - 5 . 7 3 R b 8 0 . 0 0 8 9 . 0 0 9 3 . 0 0 1 0 2 . 4 0 9 4 . 7 0 9 0 . 0 0 S r 3 2 2 . 0 0 2 7 6 . 0 0 3 1 0 . 0 0 3 0 8 . 5 0 2 7 7 . 8 0 2 8 7 . 0 0 Y 6 3 . 1 5 3 1 . 0 9 3 3 . 9 4 3 2 . 6 3 3 5 . 3 3 3 0 . 6 5 Z r 2 0 7 . 0 0 2 5 3 . 0 0 6 0 . 0 0 2 8 8 . 1 0 2 8 7 . 4 0 2 8 1 . 0 0 N b 1 1 . 0 1 1 6 . 5 2 1 6 . 7 2 1 7 . 7 7 1 5 . 1 8 1 5 . 5 9 B a 1 8 9 2 . 1 3 2 2 6 7 . 2 2 1 5 8 3 . 8 7 1 9 1 4 . 6 4 1 8 9 4 . 7 2 1 7 7 6 . 4 7 L a 7 1 . 7 0 3 2 . 0 3 3 9 . 7 4 3 7 . 5 2 3 3 . 5 1 3 6 . 0 1 C e 7 2 . 9 0 7 4 . 1 1 8 9 . 7 1 8 5 . 7 1 7 4 . 1 4 8 4 . 6 8 P r 1 4 . 7 6 7 . 5 3 9 . 7 5 9 . 6 9 8 . 8 2 8 . 5 1 N d 5 8 . 7 2 2 6 . 8 1 3 4 . 6 0 3 5 . 5 1 3 3 . 3 0 3 2 . 0 1 S m 1 2 . 5 8 5 . 8 0 6 . 9 7 6 . 9 0 7 . 0 4 6 . 5 0 E u 2 . 5 2 1 . 5 9 1 . 7 8 1 . 8 2 1 . 9 7 1 . 6 0 G d 1 0 . 7 2 6 . 1 7 6 . 9 0 6 . 6 8 6 . 6 4 5 . 8 3 T b 1 . 4 9 0 . 8 4 0 . 9 9 0 . 8 9 0 . 9 2 0 . 8 1 D y 9 . 0 0 4 . 4 3 5 . 1 4 5 . 3 4 5 . 5 5 4 . 3 9 H o 1 . 6 9 0 . 8 9 1 . 0 2 0 . 9 6 1 . 0 2 0 . 8 6 E r 5 . 7 0 2 . 8 6 3 . 2 0 2 . 7 9 2 . 8 9 2 . 7 1 Y b 5 . 4 3 2 . 9 7 3 . 3 9 3 . 2 1 3 . 3 7 2 . 9 9 L u 0 . 8 6 0 . 4 9 0 . 5 8 0 . 4 9 0 . 5 4 0 . 4 5 H f 5 . 1 9 4 . 6 5 5 . 6 1 5 . 9 0 6 . 1 5 5 . 0 0 T a 0 . 7 8 2 . 2 6 1 . 4 2 1 . 0 9 1 . 0 5 1 . 5 4 P b 6 . 1 4 1 5 . 8 6 1 2 . 5 2 2 0 . 1 1 2 1 . 7 1 1 2 . 9 1 T h 7 . 4 4 9 . 9 3 1 0 . 4 0 8 . 8 6 7 . 9 8 8 . 7 2 u 2 . 1 9 1 4 . 8 2 6 . 4 0 5 . 8 9 5 . 4 1 5 . 0 4 E u / E u * 0 . 7 6 0 . 6 7 0 . 8 1 0 . 8 6 0 . 9 1 0 . 8 1 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 2 7 0 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . S a m p l e L a t i t u d e ( ° N ) L o n g i t u d e ( ° W ) D i s t a n c e a $ 1 0 2 T 1 0 2 A 1 2 0 3 F 6 2 0 3 M n O M g O C a O N 3 2 0 K 2 0 P 2 0 5 T o t a l X R F T o t a l V C r R b S r Y Z r N b B a L a C e P r N d S m E u G d T b D y H o E r Y b L u H f T a P b T h U E u / E u * U p p e r G u a r d i a ( c o n t ' d . ) L o w e r G u a r d i a 1 0 . 6 8 5 . 6 8 6 8 . 5 7 0 . 6 1 0 . 6 8 1 4 . 8 7 3 . 4 2 0 . 1 3 0 . 5 8 1 . 9 4 3 . 3 5 4 . 3 4 0 . 0 8 1 0 0 . 0 0 9 5 . 0 9 2 4 . 4 2 6 . 7 9 9 1 . 0 0 2 8 5 . 0 0 3 4 . 1 3 2 8 7 . 0 0 1 5 . 3 6 1 7 9 5 . 9 5 3 4 . 2 4 8 2 . 6 9 8 . 6 0 3 1 . 2 4 6 . 6 3 1 . 7 0 6 . 2 2 0 . 8 9 4 . 8 1 0 . 9 4 3 . 0 6 3 . 1 7 0 . 5 1 5 . 0 9 1 . 6 9 1 3 . 0 0 7 . 6 9 5 . 8 7 0 . 8 3 1 0 . 6 8 5 . 6 8 6 8 . 5 7 0 . 3 8 0 . 6 8 1 4 . 7 9 3 . 5 6 0 . 1 2 0 . 5 6 2 . 0 4 3 . 4 2 4 . 3 4 0 . 1 1 1 0 0 . 0 0 9 6 . 6 1 2 0 . 4 3 8 . 8 2 9 0 . 0 0 2 9 1 . 0 0 3 4 . 0 2 2 8 7 . 0 0 1 5 . 1 9 1 7 8 5 . 6 3 3 4 . 0 2 8 3 . 2 2 8 . 7 4 3 2 . 3 0 6 . 7 2 1 . 8 1 6 . 2 7 0 . 8 8 4 . 8 5 0 . 9 3 3 . 0 5 3 . 0 9 0 . 5 0 5 . 1 2 1 . 6 3 1 2 . 7 4 7 . 6 5 5 . 5 3 0 . 8 7 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 1 0 . 6 8 5 . 6 8 6 9 . 3 7 3 . 6 4 0 . 4 9 1 6 . 3 1 1 . 9 6 0 . 0 3 0 . 0 9 1 . 3 1 1 . 9 8 4 . 1 3 0 . 0 5 1 0 0 . 0 0 9 5 . 5 4 4 7 . 4 0 7 0 . 6 0 2 2 8 . 2 0 3 0 . 3 9 2 3 9 . 7 0 1 6 . 1 4 1 6 9 3 . 3 8 4 4 . 3 5 8 3 . 2 9 1 0 . 3 7 3 8 . 1 7 7 . 4 6 1 . 6 0 7 . 3 0 0 . 9 8 4 . 9 9 1 . 0 3 3 . 0 3 3 . 3 3 0 . 5 2 5 . 7 0 1 . 1 4 1 5 . 4 6 7 . 9 1 3 . 7 6 0 . 7 0 2 7 1 1 0 . 6 8 5 . 6 8 6 9 . 3 7 3 . 8 7 0 . 5 0 1 6 . 4 0 1 . 4 6 0 . 0 3 0 . 0 5 1 . 3 0 2 . 0 8 4 . 2 7 0 . 0 5 1 0 0 . 0 0 9 4 . 8 3 6 0 . 7 3 7 3 . 3 0 2 2 8 . 7 0 3 0 . 7 8 2 4 5 . 5 0 1 6 . 5 3 1 6 9 9 . 0 7 4 7 . 2 0 9 0 . 7 1 1 0 . 4 0 3 7 . 4 2 7 . 0 5 1 . 5 6 7 . 4 9 1 . 0 1 5 . 1 3 1 . 0 5 3 . 1 4 3 . 4 8 0 . 5 3 6 . 1 8 1 . 2 4 1 7 . 4 0 8 . 2 2 3 . 8 5 0 . 7 0 0 2 0 7 1 0 - 2 0 0 2 0 7 1 0 - 2 c 9 9 0 7 2 1 - 3 d 9 9 0 7 2 1 - 3 g 9 9 0 7 2 1 - 3 i 1 0 . 6 8 5 . 6 8 6 9 . 3 7 2 . 9 1 0 . 4 7 1 5 . 5 6 1 . 8 0 0 . 0 3 0 . 0 8 2 . 1 9 2 . 7 9 4 . 1 3 0 . 0 4 1 0 0 . 0 0 9 5 . 6 5 4 5 . 6 0 7 0 . 6 0 3 2 1 . 8 0 2 7 . 7 2 2 3 2 . 4 0 1 6 . 1 6 1 6 4 4 . 4 2 3 4 . 7 8 7 1 . 3 2 8 . 6 3 3 1 . 5 9 6 . 1 8 1 . 4 5 6 . 5 0 0 . 9 0 4 . 4 8 0 . 9 7 2 . 9 6 3 . 2 2 0 . 4 8 5 . 3 8 0 . 9 7 1 4 . 2 6 7 . 7 6 3 . 7 0 0 . 7 4 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . S a m p l e L a t i t u d e ( ° N ) L o n g i t u d e ( ° W ) D i s t a n c e a 8 1 0 2 T 1 0 2 A 1 2 0 3 F e 2 0 3 M n O M g O C a O N a 2 0 K 2 0 P 2 0 5 T o t a l X R F T o t a l V C r R b S r Y Z r N b B a L a C e P r N d S m E u l E u ' H a c i e n d a C i r u e l a s L o w e r 0 1 0 6 2 9 - 1 8 8 0 1 0 6 2 9 - 1 8 b 0 1 0 6 2 9 - 2 0 0 1 0 6 2 9 - 1 9 0 0 1 0 6 2 9 - 1 9 c 0 1 0 6 2 9 - 1 9 d U p p e r " S a n d w i c h " 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 8 5 . 3 8 5 . 3 8 5 . 3 8 9 9 . 7 8 9 9 . 7 8 9 9 . 7 7 0 . 3 7 6 9 . 9 9 6 7 . 9 8 0 . 6 9 0 . 7 2 0 . 7 4 1 5 . 2 7 1 5 . 6 5 1 7 . 4 0 3 . 5 7 3 . 7 3 4 . 8 0 0 . 1 0 0 . 1 0 0 . 1 0 0 . 5 4 0 . 5 4 0 . 5 9 2 . 0 1 2 . 0 9 1 . 8 2 2 . 7 7 2 . 5 9 3 . 1 8 4 . 5 8 4 . 4 9 3 . 2 7 0 . 0 9 0 . 0 9 0 . 1 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 9 5 . 9 0 9 6 . 4 0 9 5 . 6 0 3 4 . 1 6 3 7 . 2 1 6 2 . 4 1 8 . 2 3 8 . 7 6 1 4 . 2 9 9 3 . 7 0 9 2 . 6 0 7 6 . 7 0 2 9 9 . 7 0 3 0 7 . 6 0 2 5 9 . 1 0 3 6 . 3 4 3 7 . 0 5 2 9 . 6 7 2 9 0 . 5 0 2 8 8 . 8 0 2 6 0 . 6 0 1 8 . 7 3 1 8 . 4 3 1 9 . 2 0 1 9 9 8 . 4 8 1 9 4 4 . 7 2 1 7 2 3 . 8 0 4 1 . 3 3 4 0 . 4 8 3 7 . 8 6 8 7 . 2 0 8 7 . 9 1 9 2 . 6 7 1 0 . 1 5 1 0 . 0 8 9 . 1 1 3 7 . 1 1 3 7 . 0 0 3 1 . 2 3 7 . 3 5 7 . 3 8 6 . 2 3 1 . 8 1 1 . 8 3 1 . 5 2 6 . 7 5 6 . 7 5 5 . 6 7 1 . 0 3 1 . 0 0 0 . 8 8 5 . 3 1 5 . 4 1 4 . 4 6 1 . 1 6 1 . 2 4 1 . 0 0 3 . 3 7 3 . 5 1 2 . 9 1 4 . 3 6 4 . 4 4 3 . 6 0 0 . 5 9 0 . 6 1 0 . 4 6 6 . 3 5 6 . 5 2 4 . 7 8 1 . 0 4 0 . 9 5 0 . 8 9 1 4 . 3 2 1 4 . 0 9 1 1 . 6 0 1 0 . 1 7 1 0 . 2 6 9 . 8 4 6 . 0 4 6 . 7 6 6 . 4 6 0 . 7 8 0 . 8 0 0 . 7 7 1 0 . 5 8 5 . 3 8 9 9 . 7 6 9 . 3 1 0 . 7 5 1 6 . 7 2 4 . 4 5 0 . 0 9 0 . 5 0 1 . 8 2 2 . 2 2 4 . 0 5 0 . 0 9 1 0 0 . 0 0 9 5 . 2 0 6 4 . 0 2 1 6 . 3 3 8 6 . 8 0 2 5 3 . 5 0 3 1 . 5 5 2 8 6 . 4 0 1 9 . 2 5 1 8 8 5 . 1 1 3 9 . 1 1 9 2 . 2 3 1 0 . 0 5 3 5 . 4 0 6 . 8 9 1 . 6 1 6 . 2 3 0 . 9 5 4 . 8 3 1 . 0 2 3 . 0 7 3 . 9 7 0 . 5 1 5 . 1 2 0 . 9 3 1 1 . 7 7 1 0 . 5 8 7 . 4 0 0 . 7 5 1 0 . 5 8 5 . 3 8 9 9 . 7 7 0 . 5 0 0 . 6 9 1 5 . 1 5 3 . 6 6 0 . 1 0 0 . 5 2 1 . 8 1 3 . 1 4 4 . 3 4 0 . 0 9 1 0 0 . 0 0 9 6 . 0 0 4 0 . 0 4 1 2 . 0 2 9 7 . 1 0 2 5 2 . 4 0 3 2 . 3 1 2 8 8 . 4 0 1 9 . 8 2 1 9 9 1 . 6 2 3 9 . 7 9 9 5 . 3 9 9 . 9 4 3 4 . 2 3 6 . 6 3 1 . 6 3 6 . 1 7 0 . 9 3 4 . 9 0 1 . 0 9 3 . 1 7 4 . 1 2 0 . 5 2 5 . 1 0 0 . 9 0 1 3 . 8 7 1 0 . 1 7 7 . 5 6 0 . 7 8 1 0 . 5 8 5 . 3 8 9 9 . 7 6 9 . 5 2 0 . 7 5 1 6 . 1 0 4 . 3 0 0 . 1 1 0 . 5 1 1 . 9 1 2 . 3 4 4 . 3 8 0 . 0 9 1 0 0 . 0 0 9 3 . 9 0 4 8 . 2 8 1 3 . 6 1 9 1 . 0 0 2 5 9 . 1 0 3 1 . 4 1 2 7 7 . 0 0 1 7 . 7 4 1 8 6 4 . 2 9 3 8 . 5 1 8 7 . 1 1 9 . 8 4 3 4 . 8 8 6 . 7 3 1 . 6 5 6 . 1 5 0 . 9 2 4 . 7 6 1 . 0 4 2 . 9 8 3 . 9 0 0 . 5 0 5 . 0 2 0 . 8 7 1 0 . 2 2 1 0 . 2 5 6 . 7 4 0 . 7 9 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 2 7 2 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . H a c i e n d a C i r u e l a s L o w e r ( c o n t ' d . ) S a m p l e 0 1 0 6 2 9 - 1 9 e 0 1 0 6 2 9 - 1 9 f 0 1 0 6 2 9 - 1 9 9 0 1 0 6 2 9 - 1 9 h 0 1 0 6 2 9 - 1 9 i 0 1 0 6 2 9 - 1 9 l L a t i t u d e ( ° N ) 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 L o n g i t u d e ( ° W ) 8 5 . 3 8 5 . 3 8 5 . 3 8 5 . 3 8 5 . 3 8 5 . 3 D i s t a n c e a 8 9 9 . 7 8 9 9 . 7 8 9 9 . 7 8 9 9 . 7 8 9 9 . 7 8 9 9 . 7 S i 0 2 6 9 . 5 6 7 0 . 3 1 6 9 . 7 4 6 9 . 2 5 7 0 . 7 4 6 9 . 7 7 T i 0 2 0 . 6 9 0 . 6 9 0 . 6 9 0 . 7 3 0 . 6 7 0 . 6 7 A l 2 0 3 1 6 . 4 1 1 5 . 1 3 1 6 . 1 3 1 6 . 1 6 1 5 . 1 7 1 6 . 3 7 F e 2 0 3 4 . 0 8 3 . 8 1 4 . 2 2 4 . 1 7 3 . 6 5 4 . 4 3 M n O 0 . 1 1 0 . 1 0 0 . 1 0 0 . 1 0 0 . 1 3 0 . 1 3 M 9 0 0 . 4 9 0 . 5 2 0 . 4 7 0 . 5 7 0 . 4 7 0 . 4 9 C a O 1 . 7 8 1 . 9 3 1 . 6 6 1 . 9 6 1 . 7 9 1 . 7 8 N a 2 0 2 . 1 6 2 . 8 5 2 . 5 4 3 . 1 0 2 . 6 5 1 . 7 2 K 2 0 4 . 6 3 4 . 5 7 4 . 3 6 3 . 8 6 4 . 6 5 4 . 5 4 P 2 0 5 0 . 1 0 0 . 0 8 0 . 0 8 0 . 0 9 0 . 0 9 0 . 0 9 T o t a l 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 X R F T o t a l 9 3 . 9 0 9 5 . 4 0 9 5 . 6 0 9 5 . 5 0 9 6 . 0 0 9 5 . 0 0 v 4 8 . 8 3 3 6 . 4 1 4 9 . 0 6 5 1 . 2 0 4 1 . 9 8 5 7 . 4 4 C r 1 4 . 2 3 1 0 . 4 1 1 2 . 8 3 1 1 . 4 1 1 1 . 3 8 1 0 . 9 4 R b 9 2 . 2 0 9 8 . 8 0 9 2 . 8 0 8 6 . 3 0 9 0 . 7 0 9 4 . 0 0 S r 2 4 1 . 6 0 2 6 9 . 2 0 2 2 3 . 9 0 2 7 3 . 3 0 2 7 2 . 5 0 2 4 7 . 8 0 Y 3 3 . 4 4 3 2 . 3 7 3 5 . 7 0 3 2 . 8 9 4 0 . 7 0 3 6 . 2 9 Z r 2 7 7 . 3 0 2 8 5 . 1 0 2 7 8 . 8 0 2 7 3 . 9 0 2 7 9 . 0 0 2 6 9 . 3 0 N b 1 8 . 5 1 1 8 . 6 6 1 8 . 2 9 1 7 . 6 2 2 0 . 5 3 1 7 . 3 0 B a 1 9 5 2 . 0 4 1 9 4 3 . 0 9 1 9 0 4 . 6 8 1 9 2 6 . 8 1 2 2 4 3 . 0 9 1 9 7 4 . 5 8 L a 4 1 . 5 2 3 8 . 9 0 4 0 . 8 5 4 0 . 4 8 4 7 . 8 8 4 2 . 9 4 C e 9 3 . 3 4 9 3 . 0 8 1 0 7 . 5 5 9 3 . 9 4 1 0 9 . 8 3 9 4 . 3 1 P r 1 0 . 4 0 9 . 9 6 1 0 . 2 6 9 . 8 9 1 2 . 7 3 1 1 . 6 4 N d 3 6 . 8 2 3 5 . 1 7 3 6 . 7 5 3 5 . 1 7 4 4 . 4 3 4 2 . 1 7 S m 7 . 2 6 6 . 9 2 7 . 4 2 6 . 7 9 9 . 0 2 8 . 2 6 E u 1 . 7 8 1 . 7 2 1 . 7 6 1 . 7 4 2 . 1 0 1 . 9 6 G d 6 . 7 1 6 . 4 1 7 . 0 7 6 . 3 3 7 . 8 8 7 . 3 4 T b 1 . 0 1 0 . 9 4 1 . 0 6 0 . 9 5 1 . 1 9 1 . 0 8 D y 4 . 9 8 5 . 0 0 5 . 6 1 5 . 1 0 6 . 0 9 5 . 5 7 H o 1 . 1 1 1 . 0 7 1 . 2 2 1 . 1 1 1 . 3 0 1 . 2 1 E r 3 . 3 1 3 . 1 4 3 . 5 6 3 . 1 4 3 . 8 0 3 . 5 7 Y b 4 . 1 7 3 . 9 9 4 . 4 6 4 . 0 4 4 . 8 1 4 . 4 1 L u 0 . 5 3 0 . 5 2 0 . 6 1 0 . 5 4 0 . 6 6 0 . 6 1 H f 5 . 1 5 5 . 2 8 5 . 2 4 5 . 1 7 5 . 6 0 4 . 8 7 T a 0 . 9 6 0 . 8 8 0 . 9 2 0 . 8 6 1 . 0 1 0 . 8 9 P b 1 0 . 1 8 8 . 9 0 6 . 5 1 1 1 . 9 9 9 . 8 2 1 2 . 8 4 T h 1 0 . 3 6 1 0 . 4 2 1 0 . 8 4 1 0 . 3 4 1 1 . 6 1 1 0 . 4 8 u 7 . 2 2 7 . 1 2 7 . 1 3 6 . 7 6 7 . 5 2 6 . 9 8 E u / E u * 0 . 7 8 0 . 8 0 0 . 7 5 0 . 8 1 0 . 7 5 0 . 7 7 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 2 7 3 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . P a n d e A z u c a r S a m p l e 0 2 0 7 0 2 - 2 a 0 2 0 7 0 2 - 2 c 0 2 0 7 0 2 - 2 d 0 2 0 7 0 2 - 2 e 0 2 0 7 0 2 - 3 a 0 2 0 7 0 2 - 3 b L a t i t u d e ( ° N ) 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 L o n g i t u d e ( ° W ) 8 5 . 3 8 5 . 3 8 5 . 3 8 5 . 3 8 5 . 3 8 5 . 3 D i s t a n c e a 9 1 0 . 1 9 1 0 . 1 9 1 0 . 1 9 1 0 . 1 9 1 0 . 1 9 1 0 . 1 $ 1 0 2 6 6 . 9 2 6 7 . 2 3 6 6 . 9 7 6 7 . 1 3 6 6 . 4 1 6 7 . 0 3 T i 0 2 0 . 7 6 0 . 7 6 0 . 7 3 0 . 7 5 0 . 8 3 0 . 7 8 A l 2 0 3 1 5 . 4 5 1 5 . 4 0 1 5 . 6 2 1 5 . 6 0 1 5 . 9 2 1 5 . 7 4 F 3 2 0 3 4 . 8 6 4 . 6 4 4 . 6 2 4 . 5 9 5 . 2 3 4 . 8 7 M n O 0 . 1 3 0 . 1 4 0 . 1 3 0 . 1 4 0 . 1 4 0 . 1 3 M 9 0 1 . 2 5 1 . 1 9 1 . 1 9 1 . 1 5 0 . 9 8 0 . 9 6 C a O 3 . 3 7 3 . 2 3 3 . 5 6 3 . 3 2 3 . 4 0 3 . 3 5 N a 2 0 3 . 5 8 3 . 6 8 3 . 3 8 3 . 4 7 3 . 2 1 3 . 2 8 K 2 0 3 . 4 7 3 . 5 6 3 . 5 8 3 . 6 6 3 . 6 3 3 . 6 2 P 2 0 5 0 . 2 0 0 . 1 7 0 . 2 2 0 . 2 0 0 . 2 6 0 . 2 4 T o t a l 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 X R F T o t a l 9 7 . 0 2 9 5 . 6 6 9 6 . 9 4 9 6 . 0 0 9 5 . 6 3 9 6 . 4 5 v 8 4 . 7 2 8 7 . 5 1 7 8 . 1 9 7 6 . 8 5 9 4 . 2 3 8 9 . 8 4 C r 5 . 0 4 6 . 7 3 3 . 8 2 7 . 4 0 2 . 7 3 3 . 0 9 R b 7 3 . 1 0 7 3 . 8 0 7 2 . 6 0 7 5 . 1 0 7 5 . 2 0 7 1 . 6 0 S r 4 2 8 . 0 0 4 1 9 . 3 0 4 4 1 . 6 0 4 2 2 . 1 0 4 3 9 . 9 0 4 4 5 . 3 0 Y 3 6 . 1 5 3 7 . 0 4 3 8 . 9 0 3 6 . 0 5 3 4 . 7 9 3 6 . 1 9 Z r 1 8 8 . 5 5 1 9 1 . 0 1 1 7 6 . 6 9 1 8 6 . 9 2 1 8 6 . 0 8 1 8 6 . 6 5 N b 1 0 . 5 5 1 1 . 0 2 1 0 . 6 5 1 0 . 9 0 1 0 . 2 1 1 0 . 6 8 B a 1 7 1 3 . 1 5 2 0 8 0 . 0 5 1 7 6 2 . 4 9 1 7 6 2 . 3 6 1 6 9 8 . 5 9 1 7 3 6 . 3 0 L a 3 5 . 4 9 3 8 . 9 3 3 8 . 0 0 3 7 . 1 8 3 5 . 3 1 3 5 . 7 9 C e 7 1 . 2 3 7 7 . 3 5 7 3 . 3 4 7 7 . 3 2 7 1 . 5 4 7 3 . 0 6 P r 8 . 8 4 9 . 5 0 9 . 3 2 9 . 4 0 8 . 8 2 8 . 8 5 N d 3 5 . 0 8 3 7 . 1 6 3 7 . 0 6 3 6 . 7 1 3 4 . 3 2 3 5 . 1 9 S m 7 . 2 5 7 . 9 1 7 . 6 6 7 . 7 9 7 . 0 5 7 . 2 2 E u 1 . 7 9 1 . 9 7 1 . 8 7 1 . 9 4 1 . 6 3 1 . 6 8 G d 7 . 0 0 7 . 3 4 7 . 3 1 7 . 1 0 6 . 7 3 6 . 8 7 T b 0 . 9 6 1 . 0 3 1 . 0 4 0 . 9 8 0 . 9 3 0 . 9 6 D y 5 . 7 2 5 . 8 0 6 . 0 4 5 . 6 1 5 . 7 5 5 . 7 4 H o 1 . 1 7 1 . 2 0 1 . 2 7 1 . 1 6 1 . 1 7 1 . 1 9 E r 3 . 3 7 3 . 3 2 3 . 6 4 3 . 3 5 3 . 3 8 3 . 3 1 Y b 3 . 3 8 3 . 3 3 3 . 5 9 3 . 3 7 3 . 1 6 3 . 2 9 L u 0 . 5 3 0 . 5 4 0 . 5 7 0 . 5 2 0 . 5 1 0 . 5 2 H f 4 . 5 5 4 . 6 2 4 . 5 2 4 . 5 2 4 . 7 3 4 . 8 0 T a 0 . 5 0 0 . 5 2 0 . 4 8 0 . 5 1 0 . 5 0 0 . 5 4 P b 1 0 . 4 0 1 1 . 5 8 1 0 . 7 8 1 2 . 1 6 7 . 3 4 8 . 0 8 T h 8 . 3 4 8 . 2 6 7 . 7 6 8 . 2 5 8 . 5 4 8 . 8 2 u 3 . 1 1 3 . 4 7 3 . 1 6 3 . 2 8 3 . 0 5 3 . 4 1 E u l E u * 0 . 8 1 0 . 7 8 0 . 8 2 0 . 7 5 0 . 7 5 0 . 7 4 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 2 7 4 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . P a n d e A Z l ' J c a r ( c o n t ' d . ) S a m p l e 0 2 0 7 0 2 - 3 c 0 4 0 7 0 3 - 1 a 0 4 0 7 0 3 - 1 b 0 4 0 7 0 3 - 1 0 0 4 0 7 0 3 - 2 a 0 4 0 7 0 3 - 2 b L a t i t u d e ( ° N ) 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 L o n g i t u d e ( ° W ) 8 5 . 3 8 5 . 3 8 5 . 3 8 5 . 3 8 5 . 3 8 5 . 3 D i s t a n c e a 9 1 0 . 1 9 1 0 . 1 9 1 0 . 1 9 1 0 . 1 9 1 0 . 1 9 1 0 . 1 S i 0 2 6 5 . 8 7 6 6 . 7 2 6 6 . 7 1 6 6 . 6 8 6 6 . 2 9 6 7 . 6 9 T i 0 2 0 . 8 5 0 . 7 2 0 . 7 3 0 . 7 4 0 . 7 6 0 . 7 3 A l 2 0 3 1 6 . 3 4 1 5 . 6 8 1 5 . 6 8 1 5 . 5 9 1 5 . 7 0 1 5 . 1 8 F e 2 0 3 5 . 3 5 4 . 7 6 4 . 8 4 4 . 8 3 5 . 0 9 4 . 5 5 M n O 0 . 1 8 0 . 1 4 0 . 1 4 0 . 1 4 0 . 1 4 0 . 1 4 M 9 0 0 . 8 4 1 . 2 3 1 . 2 7 1 . 2 6 1 . 3 3 1 . 1 9 C 3 0 3 . 6 2 3 . 6 5 3 . 6 5 3 . 6 4 3 . 7 7 3 . 3 2 N a 2 0 3 . 0 3 3 . 4 5 3 . 3 7 3 . 5 1 3 . 3 1 3 . 3 2 K 2 0 3 . 6 7 3 . 4 2 3 . 3 5 3 . 3 8 3 . 3 6 3 . 6 8 P 2 0 5 0 . 2 6 0 . 2 3 0 . 2 4 0 . 2 3 0 . 2 5 0 . 2 1 T o t a l 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 X R F T o t a l 9 5 . 4 1 9 6 . 7 9 9 6 . 6 6 9 6 . 8 4 9 6 . 0 8 9 6 . 1 7 v 1 0 4 . 2 6 9 3 . 2 4 9 3 . 0 5 9 7 . 2 6 1 1 4 . 0 5 1 2 1 . 3 7 C r 2 . 1 0 1 7 . 1 5 1 2 . 2 6 9 . 4 5 1 6 . 9 3 1 1 . 0 6 R b 6 9 . 6 0 6 5 . 0 0 6 6 . 0 0 6 7 . 0 0 6 4 . 0 0 7 1 . 0 0 S r 4 7 8 . 0 0 4 3 6 . 0 0 4 3 8 . 0 0 4 3 9 . 0 0 4 4 3 . 0 0 3 9 2 . 0 0 Y 3 4 . 7 5 3 5 . 0 9 3 6 . 5 0 3 5 . 1 0 3 4 . 1 6 3 4 . 3 5 Z r 1 8 0 . 8 8 1 8 6 . 6 8 1 8 4 . 9 9 1 8 7 . 4 7 1 7 7 . 8 1 1 8 3 . 8 5 N b 1 0 . 3 1 1 0 . 1 9 9 . 9 0 1 0 . 2 5 1 0 . 2 0 1 1 . 2 7 B a 1 7 5 9 . 2 8 1 5 9 6 . 4 0 1 6 0 4 . 9 3 1 6 3 1 . 0 4 1 6 0 4 . 7 2 1 6 8 0 . 4 1 L a 3 4 . 0 7 3 2 . 3 0 3 3 . 7 5 3 3 . 2 3 3 2 . 5 4 3 2 . 1 5 C e 7 0 . 0 4 6 5 . 8 4 6 7 . 0 1 6 8 . 0 7 6 6 . 9 1 7 0 . 9 2 P r 8 . 4 9 8 . 4 2 8 . 5 7 8 . 6 6 8 . 3 7 8 . 6 0 N d 3 3 . 7 1 3 3 . 1 1 3 4 . 9 4 3 5 . 1 0 3 3 . 3 9 3 3 . 5 3 S m 6 . 9 6 6 . 8 9 7 . 2 0 7 . 3 2 7 . 0 7 7 . 2 9 E u 1 . 6 0 1 . 6 9 1 . 7 7 1 . 7 6 1 . 6 9 1 . 7 3 G d 6 . 5 8 6 . 9 5 7 . 0 9 6 . 9 2 6 . 8 7 6 . 8 3 T b 0 . 9 3 0 . 9 9 1 . 0 2 1 . 0 1 1 . 0 0 1 . 0 1 D y 5 . 5 9 5 . 8 2 5 . 8 4 5 . 7 2 5 . 4 9 5 . 5 6 H o 1 . 1 6 1 . 1 4 1 . 1 7 1 . 1 6 1 . 1 3 1 . 1 4 E r 3 . 3 1 3 . 3 6 3 . 3 7 3 . 4 5 3 . 2 2 3 . 3 1 Y b 3 . 1 7 3 . 6 4 3 . 5 7 3 . 6 3 3 . 4 6 3 . 5 5 L u 0 . 5 2 0 . 5 2 0 . 5 1 0 . 5 2 0 . 4 9 0 . 5 2 H f 4 . 6 7 4 . 4 1 4 . 4 8 4 . 4 1 4 . 4 2 4 . 5 9 T a 0 . 5 1 0 . 6 7 0 . 6 3 0 . 6 4 0 . 6 9 0 . 8 9 P b 8 . 4 8 1 1 . 4 3 1 0 . 3 2 1 0 . 3 8 1 0 . 4 8 1 2 . 0 4 T h 8 . 5 1 7 . 4 8 7 . 4 1 7 . 5 3 7 . 1 5 7 . 6 8 u 3 . 0 3 2 . 8 7 2 . 7 2 3 . 0 6 2 . 9 6 3 . 5 6 E u l E u * 0 . 7 7 0 . 7 8 0 . 7 7 0 . 7 6 0 . 7 6 0 . 8 0 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 2 7 5 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . P a n d e A z fl c a r ( c o n t ' d . ) S a m p l e 0 4 0 7 0 4 - 1 a 0 4 0 7 0 4 - 1 c 0 4 0 7 0 4 - 1 d 0 4 0 7 0 4 - 2 a 0 4 0 7 0 4 — 2 b 0 4 0 7 0 4 - 4 L a t i t u d e ( ° N ) 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 L o n g i t u d e ( ° W ) 8 5 . 2 8 5 . 2 8 5 . 2 8 5 . 2 8 5 . 2 8 5 . 3 D i s t a n c e a 9 1 0 . 1 9 1 0 . 1 9 1 0 . 1 9 1 0 . 1 9 1 0 . 1 9 1 0 . 1 3 1 0 2 6 8 . 2 6 6 8 . 2 8 6 7 . 9 0 6 7 . 7 3 6 7 . 8 6 6 7 . 1 8 T i 0 2 0 . 7 2 0 . 7 6 0 . 7 5 0 . 7 1 0 . 7 1 0 . 7 7 A l 2 0 3 1 5 . 9 0 1 6 . 1 6 1 6 . 0 6 1 5 . 5 9 1 5 . 6 0 1 5 . 8 6 F 8 2 0 3 4 . 9 1 5 . 1 9 5 . 2 2 4 . 7 7 4 . 7 3 4 . 9 8 M n o 0 . 1 4 0 . 1 4 0 . 1 4 0 . 1 5 0 . 1 5 0 . 1 3 M 9 0 0 . 9 4 0 . 9 0 0 . 9 7 1 . 1 4 1 . 0 7 0 . 9 2 C a O 3 . 0 6 2 . 9 4 3 . 0 8 3 . 2 8 3 . 2 5 3 . 3 3 N a 2 0 2 . 7 5 2 . 3 4 2 . 5 9 3 . 2 5 3 . 2 0 2 . 9 5 K 2 0 3 . 1 6 3 . 1 4 3 . 1 4 3 . 1 6 3 . 2 0 3 . 6 2 P 2 0 5 0 . 1 5 0 . 1 5 0 . 1 5 0 . 2 3 0 . 2 3 0 . 2 5 T o t a l 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 X R F T o t a l 9 5 . 2 9 9 5 . 4 3 9 4 . 9 5 9 5 . 8 2 9 5 . 5 2 9 6 . 3 3 v 8 7 . 9 2 9 1 . 2 7 8 6 . 7 2 7 8 . 9 9 8 1 . 1 3 1 1 8 . 8 6 C r 1 1 . 3 6 1 1 . 0 3 1 0 . 2 3 8 . 2 8 1 0 . 8 6 9 . 8 1 R b 5 9 . 0 0 6 1 . 0 0 5 9 . 0 0 6 0 . 0 0 5 9 . 0 0 6 8 . 0 0 S r 4 3 5 . 0 0 4 2 8 . 0 0 4 4 3 . 0 0 4 4 8 . 0 0 4 4 8 . 0 0 4 2 9 . 0 0 Y 3 4 . 0 3 3 6 . 9 8 3 4 . 6 9 3 4 . 7 2 3 3 . 3 9 3 3 . 2 8 z r 1 6 6 . 1 0 1 7 4 . 4 0 1 6 9 . 3 7 1 6 3 . 2 1 1 6 6 . 0 1 1 8 4 . 6 9 N b 9 . 4 3 9 . 3 7 9 . 1 7 9 . 2 0 8 . 9 6 1 0 . 3 2 B a 1 5 8 2 . 7 2 1 6 1 7 . 0 2 1 6 0 3 . 3 2 1 5 9 2 . 3 8 1 6 1 4 . 1 3 1 6 6 4 . 1 1 L a 3 2 . 5 4 3 3 . 8 4 3 2 . 5 9 3 1 . 9 1 3 0 . 7 2 3 1 . 7 4 C e 6 9 . 1 0 6 8 . 0 0 6 5 . 7 6 6 7 . 5 4 6 6 . 2 6 6 6 . 6 5 P r 8 . 7 1 9 . 4 1 8 . 8 1 8 . 6 9 8 . 2 1 8 . 3 1 N d 3 4 . 4 9 3 8 . 3 4 3 5 . 4 4 3 4 . 2 3 3 2 . 8 6 3 3 . 2 0 S m 7 . 2 3 7 . 9 9 7 . 4 0 7 . 2 4 6 . 9 6 6 . 9 5 E u 1 . 8 3 1 . 9 9 1 . 8 9 1 . 8 6 1 . 7 7 1 . 5 8 G d 6 . 9 7 7 . 5 1 7 . 1 6 6 . 9 0 6 . 8 2 6 . 7 2 T b 1 . 0 1 1 . 0 9 1 . 0 3 1 . 0 0 0 . 9 8 0 . 9 6 D y 5 . 7 7 6 . 3 4 5 . 7 1 5 . 9 8 5 . 4 3 5 . 4 6 H o 1 . 1 4 1 . 2 4 1 . 1 5 1 . 1 7 1 . 1 1 1 . 1 0 E r 3 . 3 4 3 . 5 6 3 . 4 4 3 . 4 9 3 . 2 9 3 . 1 1 Y b 3 . 6 2 3 . 6 9 3 . 6 7 3 . 6 4 3 . 6 0 3 . 3 9 L u 0 . 5 3 0 . 5 3 0 . 5 5 0 . 5 4 0 . 5 2 0 . 4 9 H f 4 . 2 1 4 . 3 4 4 . 3 3 4 . 1 3 4 . 0 4 4 . 3 3 T a 0 . 7 8 0 . 8 0 0 . 7 4 0 . 8 3 0 . 8 1 0 . 8 0 P b 1 1 . 3 3 1 0 . 1 7 1 0 . 9 5 1 1 . 7 0 1 1 . 7 5 8 . 6 7 T h 6 . 9 8 7 . 1 7 7 . 0 7 6 . 9 7 6 . 9 1 7 . 2 8 U 3 . 2 9 3 . 6 7 3 . 0 4 3 . 2 3 3 . 2 4 3 . 3 5 E u l E u * 0 . 8 0 0 . 8 1 0 . 8 2 0 . 8 1 0 . 7 3 0 . 7 8 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 2 7 6 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . P a n d e A z u c a r ( c o n t ' d . ) S a m p l e 0 4 0 7 0 4 - 5 8 0 4 0 7 0 4 - 5 b 0 4 0 7 0 4 - 5 C 0 4 0 7 0 4 - 5 d 0 4 0 7 0 4 - 5 6 0 4 0 7 0 4 - 6 L a t i t u d e ( ° N ) 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 L o n g i t u d e ( ° W ) 8 5 . 3 8 5 . 3 8 5 . 3 8 5 . 3 8 5 . 3 8 5 . 3 D i s t a n c e a 9 1 0 . 1 9 1 0 . 1 9 1 0 . 1 9 1 0 . 1 9 1 0 . 1 9 1 0 . 1 8 1 0 2 6 6 . 6 0 6 7 . 5 7 6 6 . 8 4 6 6 . 5 5 6 6 . 7 6 6 7 . 2 8 T 1 0 2 0 . 7 4 0 . 7 1 0 . 7 3 0 . 7 3 0 . 7 2 0 . 7 5 A 1 2 0 3 1 5 . 5 2 1 5 . 2 6 1 5 . 4 8 1 5 . 5 5 1 5 . 5 6 1 5 . 3 7 F e 2 O 3 4 . 9 0 4 . 4 1 4 . 7 3 4 . 8 3 4 . 7 2 4 . 8 8 M n O 0 . 1 4 0 . 1 3 0 . 1 4 0 . 1 4 0 . 1 4 0 . 1 4 M 9 0 1 . 3 1 1 . 1 7 1 . 2 5 1 . 3 1 1 . 2 5 1 . 1 8 C a O 3 . 6 8 3 . 4 2 3 . 6 5 3 . 7 8 3 . 6 6 3 . 3 2 N a 2 0 3 . 3 4 3 . 2 9 3 . 4 3 3 . 4 1 3 . 3 9 3 . 2 3 K 2 0 3 . 5 2 3 . 7 9 3 . 5 2 3 . 4 4 3 . 5 6 3 . 6 4 P 2 0 5 0 . 2 5 0 . 2 4 0 . 2 3 0 . 2 6 0 . 2 4 0 . 2 2 T o t a l 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 X R F T o t a l 9 7 . 0 3 9 6 . 2 7 9 6 . 8 2 9 7 . 2 9 9 6 . 7 0 9 5 . 9 0 V 1 0 7 . 2 1 1 0 4 . 2 5 1 0 6 . 6 2 1 1 1 . 9 2 1 0 0 . 7 9 1 1 1 . 5 8 C r 9 . 6 6 1 0 . 7 1 9 . 4 7 1 0 . 0 1 1 0 . 0 9 1 4 . 1 4 R b 6 6 . 0 0 7 1 . 0 0 6 8 . 0 0 6 6 . 0 0 6 7 . 0 0 6 8 . 0 0 S r 4 3 1 . 0 0 4 0 5 . 0 0 4 2 9 . 0 0 4 4 5 . 0 0 4 3 6 . 0 0 3 9 9 . 0 0 Y 3 4 . 4 9 3 3 . 9 7 3 3 . 9 9 3 3 . 7 2 3 3 . 3 6 3 4 . 3 6 Z r 1 7 8 . 9 5 1 8 2 . 7 9 1 8 0 . 2 1 1 7 4 . 3 4 1 7 9 . 8 9 1 8 2 . 1 2 N b 1 0 . 2 2 1 0 . 9 7 1 0 . 6 5 1 0 . 4 4 1 0 . 6 3 1 0 . 8 7 B a 1 6 3 7 . 2 5 1 7 2 7 . 7 3 1 7 0 2 . 7 2 1 7 0 1 . 0 3 1 6 9 2 . 9 4 1 7 0 7 . 6 1 L a 3 1 . 5 1 3 2 . 6 7 3 2 . 7 2 3 1 . 8 0 3 2 . 3 5 3 3 . 2 3 C e 6 7 . 1 4 7 3 . 1 7 6 9 . 9 1 7 0 . 1 1 6 9 . 6 8 7 2 . 0 3 P r 8 . 4 6 8 . 8 9 8 . 6 6 8 . 6 9 8 . 6 9 8 . 8 8 N d 3 4 . 0 7 3 5 . 1 7 3 4 . 0 4 3 4 . 3 5 3 4 . 3 3 3 4 . 9 6 S m 7 . 1 1 7 . 4 4 7 . 2 3 7 . 1 1 7 . 1 4 7 . 0 8 E u 1 . 7 4 1 . 7 8 1 . 8 1 1 . 7 6 1 . 8 9 1 . 7 8 G d 6 . 9 3 7 . 0 5 6 . 8 8 6 . 9 5 6 . 8 8 7 . 0 1 T b 0 . 9 9 0 . 9 9 0 . 9 9 1 . 0 1 1 . 0 2 1 . 0 2 D y 5 . 7 3 5 . 6 5 5 . 6 8 5 . 5 9 5 . 6 3 5 . 6 4 H o 1 . 1 6 1 . 1 3 1 . 1 4 1 . 1 1 1 . 1 4 1 . 1 3 E r 3 . 3 3 3 . 3 2 3 . 2 2 3 . 1 8 3 . 2 5 3 . 2 4 Y b 3 . 5 8 3 . 5 4 3 . 4 5 3 . 4 6 3 . 4 7 3 . 5 5 L u 0 . 5 0 0 . 5 2 0 . 5 1 0 . 5 0 0 . 5 3 0 . 5 1 H f 4 . 2 9 4 . 4 0 4 . 3 6 4 . 3 7 4 . 3 2 4 . 3 0 T a 0 . 8 0 0 . 9 5 0 . 8 4 0 . 8 3 0 . 9 0 0 . 9 3 P b 1 1 . 5 5 1 2 . 5 0 1 1 . 9 0 1 1 . 1 3 1 1 . 8 3 1 1 . 3 6 T h 7 . 1 8 7 . 5 4 7 . 3 0 7 . 2 9 7 . 3 5 7 . 3 3 U 3 . 1 3 3 . 6 3 3 . 3 9 3 . 7 2 3 . 9 4 3 . 7 6 E u / E u " 0 . 7 7 0 . 8 0 0 . 7 8 0 . 8 4 0 . 7 9 0 . 7 4 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 2 7 7 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . P a p a g a y o S a m p l e 0 1 0 6 2 8 - 2 b 0 1 0 6 2 8 - 3 a 0 1 0 6 2 8 - 3 b 0 1 0 6 2 8 - 3 c 0 1 0 6 2 8 - 3 d 0 1 0 6 2 8 - 3 e L a t i t u d e ( ° N ) 1 0 . 7 1 0 . 7 1 0 . 7 1 0 . 7 1 0 . 7 1 0 . 7 L o n g i t u d e ( ° W ) 8 5 . 7 8 5 . 7 8 5 . 7 8 5 . 7 8 5 . 7 8 5 . 7 D i s t a n c e a 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 S i 0 2 7 0 . 0 9 6 9 . 6 0 6 9 . 8 5 6 7 . 2 5 6 5 . 0 3 6 4 . 4 5 T i 0 2 0 . 6 8 0 . 6 8 0 . 6 5 0 . 7 6 0 . 8 4 0 . 8 9 A l 2 0 3 1 5 . 4 3 1 5 . 6 4 1 4 . 9 2 1 6 . 8 2 1 6 . 5 1 1 7 . 5 0 F e 2 0 3 3 . 2 3 3 . 5 9 3 . 4 1 4 . 7 4 5 . 5 8 6 . 7 0 M n O 0 . 0 7 0 . 0 6 0 . 1 1 0 . 1 0 0 . 1 3 0 . 0 9 M 9 0 0 . 3 9 0 . 3 7 0 . 6 2 0 . 5 8 1 . 1 2 0 . 7 6 C a O 1 . 9 9 2 . 0 5 2 . 0 7 2 . 4 7 3 . 5 9 3 . 1 9 N a 2 0 4 . 1 6 4 . 2 0 3 . 3 1 4 . 0 8 3 . 5 0 3 . 8 7 K 2 0 3 . 8 5 3 . 6 9 4 . 9 6 3 . 0 6 3 . 4 3 2 . 4 4 P 2 0 5 0 . 1 2 0 . 1 1 0 . 1 1 0 . 1 1 0 . 2 6 0 . 1 3 T o t a l 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 X R F T o t a l 9 8 . 6 0 9 7 . 8 0 9 7 . 3 0 9 8 . 2 0 9 7 . 1 0 9 9 . 3 0 V 3 2 . 1 6 3 0 . 7 0 2 1 . 3 2 5 6 . 3 1 5 9 . 2 4 9 7 . 5 0 C r 9 . 8 2 1 0 . 5 5 9 . 7 2 1 0 . 5 6 1 1 . 7 0 1 5 . 6 6 R b 8 7 . 8 0 8 0 . 6 0 1 0 1 . 2 0 4 8 . 3 0 8 2 . 4 0 2 9 . 6 0 S r 3 0 1 . 0 0 3 1 6 . 6 0 2 8 7 . 3 0 3 8 5 . 8 0 4 8 1 . 7 0 4 4 7 . 9 0 Y 4 5 . 8 2 4 0 . 6 3 3 7 . 8 7 1 9 . 0 9 3 4 . 1 3 2 2 . 4 0 Z r 2 9 6 . 7 0 2 9 9 . 3 4 3 0 2 . 6 5 2 6 6 . 8 0 2 2 4 . 3 6 2 3 3 . 7 9 N b 1 5 . 7 1 1 5 . 4 1 1 5 . 1 6 1 3 . 9 8 1 1 . 5 2 1 2 . 5 0 B a 1 9 1 7 . 4 0 1 9 5 0 . 7 7 1 8 6 3 . 8 1 1 9 4 3 . 0 7 1 6 5 4 . 5 9 1 7 5 1 . 9 3 L a 5 0 . 1 1 4 7 . 9 3 4 4 . 3 4 3 1 . 0 6 3 7 . 9 4 3 1 . 9 8 C e 8 9 . 6 6 8 5 . 0 6 8 8 . 6 3 6 6 . 0 4 7 5 . 3 7 5 8 . 1 0 P r 1 2 . 6 9 1 1 . 5 2 1 0 . 5 2 6 . 3 9 9 . 4 6 7 . 9 5 N d 4 9 . 1 5 4 4 . 0 8 3 9 . 9 7 2 3 . 7 7 3 6 . 6 1 3 0 . 9 4 S m 9 . 5 5 8 . 6 9 7 . 6 5 4 . 6 9 7 . 2 0 6 . 3 3 E u 2 . 0 2 1 . 9 2 1 . 6 0 1 . 7 5 1 . 8 4 1 . 9 8 G d 8 . 7 2 7 . 5 4 7 . 0 9 4 . 2 6 6 . 7 4 5 . 5 2 T b 1 . 3 5 1 . 1 6 1 . 0 9 0 . 6 4 0 . 9 8 0 . 8 2 D y 7 . 4 7 6 . 2 4 6 . 0 8 3 . 2 2 5 . 6 5 4 . 0 5 H o 1 . 5 4 1 . 3 2 1 . 2 5 0 . 6 7 1 . 1 5 0 . 8 3 E r 4 . 3 7 3 . 8 3 3 . 5 4 1 . 9 1 3 . 3 4 2 . 2 3 Y b 4 . 4 7 4 . 0 0 3 . 8 5 1 . 8 7 3 . 2 5 2 . 2 2 L u 0 . 7 4 0 . 6 3 0 . 6 0 0 . 2 7 0 . 5 2 0 . 3 5 H f 6 . 5 6 6 . 4 3 6 . 6 8 5 . 9 2 5 . 0 3 5 . 2 8 T a 0 . 9 8 0 . 9 2 0 . 9 0 0 . 8 7 0 . 6 3 0 . 7 6 P b 1 1 . 7 4 1 0 . 7 6 9 . 0 2 6 . 5 4 1 1 . 7 1 9 . 0 1 T h 1 2 . 5 2 1 2 . 0 2 1 2 . 3 5 1 1 . 0 8 8 . 8 7 9 . 6 1 U 5 . 4 7 5 . 2 4 4 . 8 3 4 . 1 4 3 . 4 1 2 . 9 3 E u l E u * 0 . 7 4 0 . 7 8 0 . 6 5 0 . 6 1 0 . 7 0 0 . 8 0 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 2 7 8 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . P a p a g a y o ( c o n t ' d . ) S a m p l e 0 1 0 6 2 8 - 3 f 0 1 0 6 2 8 - 3 g 0 1 0 6 2 8 - 3 h 0 1 0 6 2 8 - 3 i 0 1 0 6 2 8 - 3 j 0 1 0 6 2 8 - 3 k L a t i t u d e ( ° N ) 1 0 . 7 1 0 . 7 1 0 . 7 1 0 . 7 1 0 . 7 1 0 . 7 L o n g i t u d e ( ° W ) 8 5 . 7 8 5 . 7 8 5 . 7 8 5 . 7 8 5 . 7 8 5 . 7 D i s t a n c e a 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 S i 0 2 6 3 . 8 1 7 0 . 2 0 6 9 . 8 2 6 4 . 1 4 6 4 . 1 8 7 0 . 1 6 T i 0 2 0 . 8 9 0 . 6 9 0 . 6 7 0 . 8 1 0 . 8 4 0 . 6 5 A l 2 0 3 1 7 . 9 7 1 5 . 7 1 1 4 . 9 7 1 6 . 2 6 1 5 . 7 5 1 5 . 0 1 F e 2 0 3 6 . 8 3 3 . 4 5 3 . 6 1 6 . 4 1 6 . 5 4 3 . 4 0 M n O 0 . 1 4 0 . 0 9 0 . 1 1 0 . 1 3 0 . 1 4 0 . 1 1 M 9 0 1 . 1 3 0 . 3 6 0 . 5 9 1 . 5 3 1 . 5 7 0 . 5 7 C a O 3 . 2 3 1 . 7 5 2 . 1 4 4 . 0 6 4 . 2 6 2 . 0 2 N 3 2 0 3 . 0 6 2 . 7 5 3 . 4 0 3 . 2 9 3 . 3 4 3 . 4 6 K 2 0 2 . 7 1 4 . 9 0 4 . 5 8 3 . 0 6 3 . 0 6 4 . 5 2 P 2 0 5 0 . 2 3 0 . 1 0 0 . 1 1 0 . 3 0 0 . 3 2 0 . 1 0 T o t a l 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 X R F T o t a l 9 7 . 0 0 9 6 . 3 0 9 5 . 7 0 9 7 . 2 0 9 8 . 4 0 9 6 . 0 0 V 1 0 3 . 6 1 2 4 . 8 4 2 7 . 9 0 9 6 . 1 9 9 8 . 7 9 2 2 . 6 7 C r 1 6 . 5 3 8 . 2 7 9 . 0 2 1 4 . 6 5 1 3 . 2 6 9 . 3 3 R b 6 2 . 7 0 1 0 8 . 0 0 9 4 . 4 0 6 8 . 1 0 6 7 . 6 0 9 8 . 4 0 S r 4 0 8 . 9 0 2 7 2 . 4 0 2 9 8 . 9 0 4 3 1 . 6 0 4 4 7 . 1 0 2 7 9 . 8 0 Y 3 6 . 1 2 3 6 . 3 7 3 6 . 1 2 3 4 . 7 7 3 3 . 9 4 3 8 . 5 5 Z r 2 3 8 . 7 4 3 0 0 . 2 6 2 7 6 . 4 8 2 0 8 . 6 2 2 0 4 . 4 2 2 9 9 . 9 2 N b 1 1 . 7 6 1 6 . 5 1 1 5 . 5 7 1 0 . 3 9 9 . 7 3 1 5 . 2 1 B a 1 4 9 7 . 8 1 1 8 7 0 . 7 3 1 8 4 2 . 9 5 1 3 7 8 . 4 7 1 3 6 9 . 5 3 1 8 4 0 . 1 8 L a 3 4 . 2 5 4 3 . 4 2 4 2 . 8 1 3 6 . 1 6 3 4 . 9 6 4 5 . 4 2 C e 7 1 . 8 6 8 9 . 5 1 9 0 . 3 4 6 7 . 3 8 6 8 . 0 1 9 0 . 2 4 P r 9 . 0 2 1 0 . 8 0 1 1 . 0 3 9 . 3 4 9 . 1 2 1 0 . 9 4 N d 3 6 . 3 6 4 0 . 1 0 3 9 . 6 6 3 8 . 0 6 3 6 . 6 8 4 0 . 9 0 S m 7 . 4 0 7 . 7 9 7 . 7 0 7 . 5 1 7 . 2 5 8 . 0 8 E u 1 . 6 6 1 . 5 9 1 . 7 1 1 . 8 2 1 . 7 6 1 . 7 8 G d 7 . 0 2 7 . 1 1 7 . 1 1 7 . 0 0 6 . 7 3 7 . 4 6 T b 1 . 0 8 1 . 1 0 1 . 0 8 1 . 0 6 1 . 0 2 1 . 1 5 D y 5 . 9 9 6 . 0 2 5 . 8 0 5 . 6 9 5 . 6 3 6 . 1 6 H o 1 . 2 5 1 . 2 9 1 . 2 3 1 . 2 0 1 . 1 7 1 . 3 1 E r 3 . 4 9 3 . 6 2 3 . 5 4 3 . 3 3 3 . 3 2 3 . 9 2 Y b 3 . 4 9 3 . 8 4 3 . 6 9 3 . 2 9 3 . 3 9 4 . 0 7 L u 0 . 5 7 0 . 6 1 0 . 5 9 0 . 5 5 0 . 5 1 0 . 6 5 H f 5 . 5 8 6 . 7 8 6 . 1 3 4 . 7 2 4 . 6 7 6 . 6 5 T a 0 . 6 6 1 . 1 0 1 . 0 0 0 . 5 9 0 . 5 1 0 . 9 3 P b 7 . 0 6 9 . 5 0 7 . 5 6 6 . 2 5 4 . 7 9 7 . 8 9 T h 9 . 7 3 1 2 . 6 1 1 1 . 3 1 9 . 1 6 8 . 3 0 1 2 . 1 9 U 3 . 2 5 5 . 0 3 5 . 3 6 4 . 5 0 3 . 1 0 4 . 7 5 E u / E u * 0 . 7 4 0 . 6 7 0 . 7 1 0 . 6 6 1 . 2 0 0 . 8 2 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 2 7 9 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . P a p a g a y o ( c o n t ' d . ) S a m p l e 0 1 0 6 2 8 - 3 l 0 1 0 6 2 8 - 3 m 0 2 0 7 0 2 - 4 a 0 2 0 7 0 2 - 4 b 0 2 0 7 0 2 - 4 c 0 4 0 7 0 5 - 2 a L a t i t u d e ( ° N ) 1 0 . 7 1 0 . 7 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 4 L o n g i t u d e ( ° W ) 8 5 . 7 8 5 . 7 8 5 . 2 8 5 . 2 8 5 . 2 8 5 . 2 D i s t a n c e a 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 9 1 3 . 4 9 1 3 . 4 9 1 3 . 4 9 1 3 . 4 S i 0 2 6 9 . 4 3 6 0 . 0 9 6 5 . 7 8 6 5 . 5 2 6 5 . 6 5 6 9 . 2 2 T i 0 2 0 . 6 6 0 . 9 7 0 . 8 6 0 . 8 7 0 . 8 1 0 . 6 9 A l 2 0 3 1 4 . 9 7 1 6 . 6 9 1 6 . 0 2 1 5 . 9 9 1 6 . 0 2 1 5 . 2 5 F 6 2 0 3 3 . 7 7 7 . 8 8 5 . 5 8 5 . 9 9 5 . 3 2 4 . 0 4 M n O 0 . 1 1 0 . 1 7 0 . 1 3 0 . 1 4 0 . 1 5 0 . 1 1 M 9 0 0 . 6 9 2 . 1 0 1 . 0 9 1 . 1 6 1 . 1 8 0 . 8 1 C a O 2 . 3 7 5 . 6 4 3 . 3 3 3 . 3 0 3 . 4 9 2 . 5 1 N a 2 0 3 . 6 8 3 . 7 0 3 . 4 4 3 . 2 8 3 . 9 5 2 . 9 9 K 2 0 4 . 1 6 2 . 2 7 3 . 5 2 3 . 5 1 3 . 2 1 4 . 2 2 P 2 0 5 0 . 1 5 0 . 5 0 0 . 2 5 0 . 2 6 0 . 2 2 0 . 1 7 T o t a l 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 X R F T o t a l 9 6 . 5 0 9 8 . 2 0 9 5 . 4 5 9 6 . 7 1 9 6 . 4 6 9 6 . 0 1 v 2 9 . 4 8 1 1 9 . 4 0 6 3 . 4 9 8 1 . 2 8 5 2 . 1 8 4 9 . 0 6 C r 9 . 9 1 1 0 . 0 4 1 1 . 1 3 9 . 2 2 2 . 2 0 8 1 . 0 4 R b 9 1 . 0 0 5 1 . 0 0 7 8 . 2 0 7 6 . 3 0 7 3 . 5 0 8 6 . 0 0 S r 3 1 0 . 2 0 6 1 5 . 4 0 4 3 2 . 1 0 4 0 6 . 3 0 4 4 4 . 3 0 3 3 7 . 0 0 Y 3 7 . 3 9 3 3 . 8 9 3 5 . 9 3 3 6 . 6 8 3 4 . 1 9 3 5 . 3 1 Z r 2 8 3 . 3 2 1 6 2 . 4 4 2 3 0 . 3 1 2 3 1 . 1 3 2 1 8 . 4 9 2 5 3 . 7 6 N b 1 4 . 2 3 7 . 9 6 1 1 . 4 0 1 1 . 4 8 1 1 . 1 7 1 3 . 6 3 B a 1 7 6 0 . 4 0 1 1 2 3 . 3 5 1 5 6 1 . 9 5 1 5 1 6 . 5 7 1 5 0 0 . 3 7 1 6 9 2 . 1 7 L a 4 3 . 7 1 3 3 . 0 9 3 8 . 9 0 3 8 . 6 2 3 7 . 4 4 3 9 . 3 8 C e 8 9 . 1 8 6 4 . 4 0 7 7 . 6 9 7 7 . 4 3 7 5 . 6 0 8 0 . 2 0 P r 1 0 . 8 4 8 . 8 3 9 . 9 5 9 . 9 0 9 . 6 2 9 . 8 0 N d 4 1 . 3 3 3 7 . 3 8 3 8 . 9 6 4 0 . 0 2 3 7 . 4 2 3 7 . 2 4 S m 7 . 9 2 7 . 5 0 7 . 4 2 7 . 9 8 7 . 4 1 7 . 3 2 E u 1 . 7 5 2 . 0 3 1 . 7 4 1 . 8 5 1 . 8 0 1 . 5 0 G d 7 . 0 6 7 . 1 1 6 . 9 2 7 . 2 4 6 . 7 5 6 . 6 3 T b 1 . 0 6 1 . 0 4 1 . 0 6 1 . 0 9 1 . 0 1 1 . 0 3 D y 6 . 0 8 5 . 7 0 5 . 6 6 6 . 0 2 5 . 5 0 5 . 6 5 H o 1 . 2 8 1 . 1 7 1 . 1 6 1 . 2 9 1 . 1 7 1 . 1 8 E r 3 . 6 5 3 . 2 9 3 . 4 3 3 . 6 4 3 . 3 3 3 . 4 2 Y b 3 . 8 1 3 . 1 3 3 . 4 8 3 . 6 1 3 . 3 8 3 . 4 4 L u 0 . 6 1 0 . 4 9 0 . 5 4 0 . 5 7 0 . 5 4 0 . 5 5 H f 6 . 0 7 3 . 7 2 5 . 1 5 5 . 2 4 4 . 8 8 5 . 6 4 T a 0 . 8 3 0 . 5 0 0 . 6 3 0 . 6 2 0 . 6 1 0 . 8 3 P b 8 . 9 3 5 . 9 9 7 . 9 5 7 . 6 3 8 . 6 0 1 0 . 9 3 T h 1 1 . 3 4 6 . 9 4 9 . 3 8 9 . 5 8 8 . 8 2 1 0 . 2 6 u 4 . 5 7 2 . 6 6 3 . 5 2 3 . 6 5 3 . 4 4 4 . 2 1 E u / E u " 1 . 0 2 0 . 7 0 0 . 6 5 0 . 7 0 0 . 7 7 0 . 7 7 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 2 8 0 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . P a p a g a y o ( c o n t ' d . ) S a m p l e 0 4 0 7 0 5 - 2 b 0 4 0 7 0 5 - 3 b 0 4 0 7 0 5 - 3 c 0 4 0 7 0 5 - 3 d 0 4 0 7 0 5 - 4 a 0 4 0 7 0 5 - 4 b L a t i t u d e ( ° N ) 1 0 . 4 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 6 1 0 . 6 L o n g i t u d e ( ° W ) 8 5 . 2 8 5 . 2 8 5 . 2 8 5 . 2 8 5 . 7 8 5 . 7 D i s t a n c e a 9 1 3 . 4 9 1 3 . 4 9 1 3 . 4 9 1 3 . 4 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 S i 0 2 7 0 . 1 4 7 0 . 8 9 6 5 . 5 5 6 9 . 3 2 6 7 . 8 2 6 8 . 1 6 T i 0 2 0 . 6 7 0 . 6 5 0 . 8 6 0 . 7 3 0 . 7 2 0 . 7 3 A l 2 0 3 1 5 . 2 0 1 5 . 0 2 1 5 . 9 9 1 5 . 4 0 1 5 . 5 9 1 5 . 4 3 F e 2 0 3 3 . 6 9 3 . 4 3 5 . 9 9 4 . 3 1 4 . 5 3 4 . 5 3 M n O 0 . 0 9 0 . 1 0 0 . 1 5 0 . 1 1 0 . 1 2 0 . 1 3 M 9 0 0 . 6 6 0 . 4 5 1 . 2 3 0 . 6 4 1 . 0 1 0 . 9 5 C a O 2 . 2 0 1 . 9 7 3 . 3 8 2 . 3 4 2 . 8 6 2 . 7 7 N a 2 0 2 . 7 4 2 . 8 0 3 . 5 3 2 . 9 4 3 . 5 6 3 . 1 9 K 2 0 4 . 4 8 4 . 6 2 3 . 1 4 4 . 1 3 3 . 5 9 3 . 9 5 P 2 0 5 0 . 1 5 0 . 0 7 0 . 1 9 0 . 0 9 0 . 2 1 0 . 1 7 T o t a l 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 X R F T o t a l 9 6 . 0 1 9 5 . 4 2 9 6 . 2 9 9 5 . 9 1 9 6 . 1 3 9 5 . 8 0 v 3 7 . 2 0 2 2 . 8 7 6 5 . 0 6 4 0 . 9 0 4 8 . 2 3 4 8 . 9 5 C r 5 8 . 9 2 2 0 . 4 2 1 1 . 7 1 2 4 . 0 5 1 5 . 9 0 1 4 . 1 8 R b 8 7 . 0 0 9 4 . 0 0 6 8 . 0 0 8 6 . 0 0 7 8 . 0 0 8 2 . 0 0 S r 3 0 1 . 0 0 2 6 8 . 0 0 4 2 7 . 0 0 3 1 9 . 0 0 3 3 7 . 0 0 3 3 9 . 0 0 Y 3 3 . 1 4 3 4 . 9 6 3 3 . 2 7 3 2 . 7 6 3 5 . 5 2 3 3 . 2 5 Z r 2 6 5 . 7 0 2 7 9 . 4 0 2 1 0 . 7 2 2 5 1 . 8 4 2 4 1 . 8 6 2 4 0 . 4 0 N b 1 3 . 2 9 1 4 . 5 2 1 0 . 4 9 1 3 . 2 0 1 2 . 6 0 1 2 . 7 6 B a 1 6 9 1 . 8 4 1 7 6 3 . 1 8 1 5 6 7 . 6 4 1 8 8 0 . 9 4 1 6 0 5 . 9 2 1 6 0 6 . 3 3 L a 3 8 . 3 0 4 1 . 9 9 3 6 . 6 0 3 8 . 9 4 3 9 . 0 3 3 7 . 6 5 C e 7 6 . 2 0 8 5 . 3 2 7 0 . 6 0 7 8 . 8 3 7 9 . 8 8 7 6 . 9 0 P r 9 . 5 0 1 0 . 2 1 9 . 4 2 9 . 7 2 9 . 9 9 9 . 3 6 N d 3 6 . 1 7 3 7 . 4 6 3 6 . 6 0 3 6 . 8 2 3 8 . 8 5 3 5 . 4 1 S m 7 . 0 0 7 . 3 5 7 . 1 6 7 . 0 1 7 . 4 6 6 . 8 2 E u 1 . 3 4 1 . 5 9 1 . 8 0 1 . 6 4 1 . 7 1 1 . 6 0 G d 6 . 4 4 6 . 7 5 6 . 5 4 6 . 4 4 6 . 9 4 6 . 3 7 T b 0 . 9 7 0 . 9 9 1 . 0 1 0 . 9 8 1 . 0 3 0 . 9 8 D y 5 . 1 8 5 . 6 1 5 . 2 9 5 . 2 1 5 . 6 8 5 . 3 5 H o 1 . 1 0 1 . 1 6 1 . 1 2 1 . 1 0 1 . 1 9 1 . 1 2 E r 3 . 2 8 3 . 4 7 3 . 1 7 3 . 2 3 3 . 4 5 3 . 2 1 Y b 3 . 2 3 3 . 7 2 3 . 3 1 3 . 3 5 3 . 4 6 3 . 3 8 L u 0 . 5 5 0 . 5 6 0 . 5 3 0 . 5 5 0 . 5 6 0 . 5 4 H f 5 . 7 1 6 . 0 7 4 . 7 2 5 . 5 1 5 . 2 5 5 . 3 6 T a 0 . 7 9 0 . 9 4 0 . 5 8 0 . 8 5 0 . 7 0 0 . 7 2 P b 9 . 9 0 9 . 7 3 7 . 7 3 9 . 8 3 9 . 6 4 7 . 4 4 T h 1 0 . 5 6 1 1 . 2 5 8 . 4 1 1 0 . 0 5 9 . 5 7 9 . 9 8 U 4 . 1 0 4 . 5 7 3 . 2 1 4 . 2 6 4 . 2 0 4 . 0 1 E u / E u “ 0 . 7 0 0 . 7 1 0 . 8 6 0 . 7 3 0 . 7 4 0 . 7 8 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 2 8 1 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . P a p a g a y o ( c o n t ' d . ) S a m p l e 0 4 0 7 0 5 - 4 c 0 4 0 7 0 5 - 4 d 0 4 0 7 0 5 - 4 e 0 4 0 7 0 5 - 4 f 0 4 0 7 0 5 - 5 a 0 4 0 7 0 5 - 5 b L a t i t u d e ( ° N ) 1 0 . 6 1 0 . 6 1 0 . 6 1 0 . 6 1 0 . 6 1 0 . 6 L o n g i t u d e ( ° W ) 8 5 . 7 8 5 . 7 8 5 . 7 8 5 . 7 8 5 . 7 8 5 . 7 D i s t a n c e a 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 S i 0 2 6 5 . 5 0 5 8 . 2 7 6 9 . 9 6 6 2 . 2 0 7 0 . 3 1 6 2 . 9 1 T i O z 0 . 8 2 0 . 9 6 0 . 6 7 0 . 9 3 0 . 6 5 0 . 8 1 A I 2 0 3 1 5 . 9 4 1 8 . 6 5 1 5 . 4 4 1 6 . 4 5 1 4 . 9 0 1 6 . 4 2 F e 2 0 3 5 . 5 3 9 . 3 3 3 . 7 2 7 . 1 2 3 . 4 6 6 . 7 9 M n O 0 . 1 5 0 . 1 1 0 . 1 1 0 . 1 7 0 . 1 1 0 . 1 4 M 9 0 1 . 3 7 2 . 0 4 0 . 6 2 1 . 8 8 0 . 5 8 1 . 9 4 C a O 3 . 5 8 5 . 4 6 2 . 1 8 4 . 6 5 2 . 1 0 4 . 8 0 N a 2 0 3 . 7 5 3 . 1 3 2 . 6 7 3 . 7 1 3 . 3 1 2 . 9 8 K 2 0 3 . 1 3 1 . 5 8 4 . 5 4 2 . 5 5 4 . 4 7 2 . 9 1 P 2 0 5 0 . 2 3 0 . 4 6 0 . 0 8 0 . 3 6 0 . 1 0 0 . 3 0 T o t a l 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 X R F T o t a l 9 5 . 8 3 9 5 . 5 6 9 5 . 4 4 9 7 . 0 3 9 6 . 3 5 9 6 . 4 5 V 6 1 . 9 3 1 4 3 . 3 9 2 5 . 4 3 9 0 . 9 3 2 5 . 7 7 1 2 1 . 5 5 C r 7 . 8 4 1 8 . 0 2 1 5 . 8 7 8 . 5 3 1 0 . 1 3 2 2 . 4 6 R b 6 8 . 0 0 4 5 . 0 0 9 2 . 0 0 5 5 . 0 0 9 3 . 0 0 6 0 . 0 0 S r 4 2 4 . 0 0 5 6 0 . 0 0 2 9 8 . 0 0 5 1 1 . 0 0 2 7 5 . 0 0 4 2 3 . 0 0 Y 3 3 . 4 9 2 2 . 4 9 3 5 . 2 4 3 3 . 7 2 3 4 . 9 1 3 1 . 1 9 Z r 2 1 0 . 0 8 1 1 2 . 5 0 2 7 2 . 6 2 1 8 2 . 9 2 2 7 1 . 3 1 1 8 0 . 5 5 N b 1 0 . 7 9 4 . 8 7 1 4 . 4 6 9 . 1 8 1 4 . 4 2 8 . 7 3 B a 1 4 2 7 . 3 8 1 1 2 7 . 5 1 1 7 3 1 . 0 4 1 2 7 0 . 8 0 1 7 1 6 . 9 3 1 2 3 5 . 8 8 L a 3 5 . 6 6 2 0 . 3 7 4 0 . 4 4 3 4 . 1 3 4 0 . 6 5 3 0 . 7 2 C e 7 2 . 6 9 3 8 . 3 3 8 2 . 7 8 6 6 . 2 4 8 3 . 8 1 6 1 . 2 7 P r 9 . 3 2 5 . 5 1 1 0 . 0 0 8 . 9 2 9 . 9 8 8 . 1 4 N d 3 6 . 4 9 2 3 . 4 1 3 7 . 7 1 3 6 . 8 6 3 6 . 9 2 3 2 . 9 0 S m 7 . 0 8 4 . 9 0 7 . 5 2 7 . 4 9 7 . 3 8 6 . 6 2 E u 1 . 7 5 1 . 3 8 1 . 6 8 1 . 9 2 1 . 6 2 1 . 5 8 G d 6 . 6 5 4 . 7 8 6 . 7 9 6 . 9 5 6 . 4 2 6 . 0 5 T b 1 . 0 1 0 . 6 8 1 . 0 1 1 . 0 2 1 . 0 0 0 . 9 0 D y 5 . 3 8 3 . 8 5 5 . 5 2 5 . 6 4 5 . 6 2 5 . 2 5 H o 1 . 1 1 0 . 7 8 1 . 1 6 1 . 1 8 1 . 1 8 1 . 0 7 E r 3 . 2 2 2 . 1 1 3 . 3 4 3 . 1 9 3 . 3 7 3 . 0 5 Y b 3 . 2 2 1 . 9 9 3 . 4 7 3 . 2 0 3 . 5 9 3 . 0 1 L u 0 . 5 1 0 . 3 2 0 . 5 8 0 . 4 9 0 . 5 6 0 . 4 7 H f 4 . 6 8 2 . 6 9 6 . 0 0 3 . 9 9 6 . 0 4 4 . 1 6 T a 0 . 5 8 0 . 2 9 0 . 8 8 0 . 4 5 0 . 8 9 0 . 4 7 P b 6 . 6 1 3 . 2 9 6 . 3 6 4 . 9 3 7 . 1 2 4 . 6 3 T h 8 . 5 2 4 . 7 0 1 0 . 9 9 7 . 1 4 1 0 . 9 0 7 . 3 4 U 3 . 9 1 1 . 8 1 4 . 5 2 2 . 5 9 4 . 4 7 2 . 8 1 E u / E u * 0 . 9 0 0 . 7 2 0 . 8 2 0 . 7 0 0 . 7 7 0 . 8 3 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 2 8 2 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . P a p a g a y o ( c o n t ' d . ) S a m p l e 0 4 0 7 0 5 - 5 0 0 4 0 7 0 5 - 5 0 0 4 0 7 0 5 - 5 e 0 4 0 7 0 5 - 5 f 0 4 0 7 0 5 - 5 9 0 4 0 7 0 5 - 5 h L a t i t u d e ( ° N ) 1 0 . 6 1 0 . 6 1 0 . 6 1 0 . 6 1 0 . 6 1 0 . 6 L o n g i t u d e ( ° W ) 8 5 . 7 8 5 . 7 8 5 . 7 8 5 . 7 8 5 . 7 8 5 . 7 D i s t a n c e a 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 8 6 3 . 3 S i 0 2 6 0 . 5 6 6 3 . 1 9 6 9 . 2 7 7 0 . 2 5 7 0 . 2 2 7 0 . 3 2 T i 0 2 0 . 9 8 0 . 8 9 0 . 7 0 0 . 6 4 0 . 6 5 0 . 6 3 A l 2 0 3 1 6 . 7 2 1 6 . 2 9 1 5 . 5 9 1 4 . 9 5 1 4 . 9 6 1 4 . 8 4 F e 2 0 3 7 . 8 3 6 . 5 7 4 . 1 6 3 . 4 3 3 . 4 9 3 . 4 1 M n O 0 . 1 8 0 . 1 7 0 . 1 2 0 . 1 1 0 . 1 1 0 . 1 1 M 9 0 2 . 1 9 1 . 7 0 0 . 7 2 0 . 5 9 0 . 5 9 0 . 5 8 C a O 5 . 2 9 4 . 3 8 2 . 3 0 2 . 0 7 2 . 0 9 2 . 0 4 N a 2 0 3 . 5 1 3 . 7 2 2 . 7 7 3 . 4 7 3 . 3 3 3 . 5 9 K 2 0 2 . 3 2 2 . 7 4 4 . 2 3 4 . 3 8 4 . 4 4 4 . 3 6 P 2 0 5 0 . 4 4 0 . 3 5 0 . 1 3 0 . 1 1 0 . 1 1 0 . 1 1 T o t a l 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 X R F T o t a l 9 6 . 3 1 9 6 . 1 3 9 5 . 5 5 9 6 . 0 4 9 6 . 2 0 9 5 . 8 2 V 1 0 6 . 9 9 7 6 . 2 3 3 6 . 2 3 2 3 . 3 6 2 4 . 7 3 2 2 . 9 6 C r 7 . 7 2 6 . 3 9 1 4 . 7 1 9 . 5 8 9 . 9 1 9 . 5 3 R b 4 9 . 0 0 5 9 . 0 0 8 7 . 0 0 9 4 . 0 0 9 3 . 0 0 9 4 . 0 0 S r 5 5 3 . 0 0 4 9 5 . 0 0 3 0 1 . 0 0 2 8 0 . 0 0 2 7 5 . 0 0 2 6 7 . 0 0 Y 3 5 . 6 2 3 4 . 1 7 4 0 . 0 7 3 7 . 1 4 3 6 . 3 7 3 5 . 8 8 Z r 1 6 1 . 9 6 1 8 6 . 6 0 2 6 6 . 4 2 2 7 6 . 5 4 2 7 1 . 9 7 2 7 3 . 6 4 N b 7 . 7 1 9 . 0 6 1 3 . 5 1 1 4 . 4 4 1 5 . 3 5 1 4 . 8 0 B a 1 1 9 7 . 8 9 1 2 9 9 . 9 3 1 7 4 5 . 3 3 1 7 3 4 . 2 2 1 6 9 6 . 5 1 1 7 2 5 . 1 5 L a 3 4 . 1 5 3 4 . 6 7 4 5 . 2 4 4 1 . 5 7 4 1 . 3 6 4 0 . 6 1 C e 6 4 . 4 5 6 8 . 7 9 8 2 . 5 0 8 5 . 0 3 8 2 . 6 1 8 4 . 8 3 P r 9 . 2 0 9 . 1 4 1 1 . 1 2 1 0 . 3 4 1 0 . 3 1 1 0 . 3 7 N d 3 9 . 0 7 3 6 . 9 8 4 2 . 8 6 3 9 . 2 3 3 9 . 1 6 3 8 . 3 4 S m 7 . 9 0 7 . 3 6 8 . 4 7 7 . 6 0 7 . 7 1 7 . 6 5 E u 2 . 0 5 1 . 8 9 1 . 8 3 1 . 7 3 1 . 6 8 1 . 6 6 G d 7 . 2 9 6 . 8 0 7 . 5 8 6 . 7 3 6 . 7 7 6 . 6 9 T b 1 . 0 9 1 . 0 3 1 . 1 4 1 . 0 4 1 . 0 5 1 . 0 3 D y 6 . 1 0 5 . 6 7 6 . 4 7 5 . 7 6 5 . 7 8 5 . 7 3 H o 1 . 2 2 1 . 1 6 1 . 4 3 1 . 2 5 1 . 2 4 1 . 1 9 E r 3 . 3 0 3 . 2 5 3 . 8 8 3 . 6 6 3 . 6 1 3 . 4 1 Y b 3 . 2 8 3 . 1 8 4 . 0 9 3 . 7 6 3 . 7 7 3 . 6 5 L u 0 . 5 0 0 . 5 2 0 . 6 2 0 . 6 0 0 . 5 7 0 . 5 9 H f 3 . 7 5 4 . 2 6 5 . 7 5 6 . 2 5 5 . 9 0 6 . 0 6 T a 0 . 4 1 0 . 4 8 0 . 8 0 0 . 9 0 0 . 8 9 0 . 9 1 P b 4 . 7 1 5 . 7 0 7 . 4 7 9 . 9 3 8 . 5 0 9 . 5 5 T h 6 . 4 4 7 . 4 2 1 0 . 5 5 1 1 . 1 3 1 1 . 0 0 1 1 . 0 8 U 2 . 3 5 2 . 6 9 4 . 1 7 4 . 5 3 4 . 5 0 4 . 6 6 E u / E u * 0 . 8 2 0 . 7 0 0 . 7 3 0 . 7 0 0 . 7 0 0 . 8 0 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 2 8 3 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . T a j o P e l o n S a m p l e 0 2 0 7 0 3 - 1 a 0 2 0 7 0 3 - 1 b 0 2 0 7 0 3 - 1 c 0 2 0 7 0 3 - 1 g 0 2 0 7 0 3 — 1 k 0 2 0 7 0 3 - 1 m L a t i t u d e ( ° N ) 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 L o n g i t u d e ( ° W ) 8 5 . 4 8 5 . 4 8 5 . 4 8 5 . 4 8 5 . 4 8 5 . 4 D i s t a n c e a 8 9 5 . 6 8 9 5 . 6 8 9 5 . 6 8 9 5 . 6 8 9 5 . 6 8 9 5 . 6 S i 0 2 7 3 . 0 1 7 2 . 3 5 7 3 . 2 1 7 1 . 6 1 7 1 . 1 0 7 2 . 8 3 T i 0 2 0 . 3 9 0 . 4 0 0 . 3 8 0 . 3 5 0 . 3 9 0 . 4 0 A 1 2 0 3 1 4 . 9 6 1 5 . 3 7 1 4 . 9 8 1 6 . 1 3 1 6 . 0 2 1 5 . 4 4 F e 2 0 3 2 . 9 2 2 . 9 5 2 . 8 2 2 . 8 9 3 . 6 0 2 . 9 6 M n O 0 . 0 6 0 . 0 6 0 . 0 6 0 . 0 7 0 . 0 7 0 . 0 7 M 9 0 0 . 5 9 0 . 5 1 0 . 5 7 0 . 8 7 0 . 8 7 0 . 8 6 C a O 2 . 6 9 2 . 8 4 2 . 6 3 2 . 7 3 2 . 8 5 2 . 5 6 N a 2 0 1 . 8 6 2 . 1 7 1 . 9 0 2 . 2 4 2 . 1 2 1 . 6 2 K 2 0 3 . 4 7 3 . 2 9 3 . 4 0 3 . 0 5 2 . 9 3 3 . 2 1 P 2 0 5 0 . 0 5 0 . 0 5 0 . 0 5 0 . 0 5 0 . 0 5 0 . 0 5 T o t a l 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 X R F T o t a l 9 7 . 3 0 9 6 . 3 0 9 7 . 1 0 9 5 . 9 0 9 6 . 8 0 9 4 . 5 0 V 1 0 0 . 1 4 1 0 8 . 1 4 8 7 . 7 5 7 3 . 4 7 1 2 3 . 1 1 1 0 2 . 1 8 C r 9 . 2 2 1 0 . 5 0 7 . 9 8 8 . 8 0 8 . 5 5 8 . 0 5 R b 5 8 . 5 0 5 7 . 5 0 5 6 . 5 0 5 0 . 2 0 4 8 . 1 0 5 7 . 9 0 S r 3 3 0 . 0 0 3 4 6 . 0 0 3 2 3 . 0 0 3 4 7 . 0 0 3 5 9 . 0 0 3 0 1 . 0 0 Y 1 8 . 6 0 1 7 . 0 4 1 8 . 2 5 1 4 . 7 1 1 4 . 2 5 1 7 . 8 4 Z r 1 5 1 . 6 0 1 4 6 . 9 0 1 5 1 . 2 0 1 1 9 . 3 0 1 2 6 . 5 0 1 4 5 . 2 0 N b 8 . 9 3 8 . 3 3 8 . 3 3 6 . 7 0 6 . 9 7 7 . 5 6 B a 1 6 8 0 . 0 5 1 6 7 6 . 8 3 1 7 1 4 . 4 8 1 5 8 4 . 4 7 1 5 4 6 . 6 3 1 6 2 6 . 6 8 L a 2 3 . 1 2 2 1 . 2 0 2 2 . 9 2 1 9 . 5 8 1 8 . 7 9 2 1 . 5 0 C e 4 4 . 7 2 4 2 . 0 3 4 5 . 5 5 3 7 . 4 2 4 0 . 7 1 4 6 . 6 8 P r 4 . 9 9 4 . 4 4 4 . 8 8 4 . 0 7 3 . 9 7 4 . 8 8 N d 1 7 . 9 0 1 5 . 6 7 1 7 . 6 0 1 4 . 6 7 1 4 . 3 1 1 7 . 5 1 S m 3 . 7 1 3 . 4 1 3 . 6 3 3 . 0 8 3 . 1 4 3 . 5 9 E u 1 . 1 7 1 . 0 2 1 . 1 3 0 . 9 7 1 . 0 1 1 . 1 2 G d 3 . 7 3 3 . 1 2 3 . 4 9 2 . 8 1 2 . 9 2 3 . 4 7 T b 0 . 5 5 0 . 4 7 0 . 5 3 0 . 4 2 0 . 4 7 0 . 5 3 D y 3 . 1 6 2 . 6 5 3 . 1 1 2 . 6 7 2 . 4 0 2 . 8 4 H o 0 . 6 6 0 . 5 4 0 . 6 3 0 . 5 3 0 . 5 1 0 . 6 0 E r 1 . 9 7 1 . 7 0 1 . 9 1 1 . 5 8 1 . 5 4 1 . 8 5 Y b 2 . 2 9 2 . 0 0 2 . 1 8 1 . 7 0 1 . 7 6 2 . 0 2 L u 0 . 3 6 0 . 3 4 0 . 3 7 0 . 2 9 0 . 2 8 0 . 3 4 H f 3 . 8 1 3 . 4 0 3 . 6 9 2 . 9 0 2 . 9 2 3 . 5 2 T a 0 . 7 2 0 . 6 5 0 . 7 1 0 . 5 9 0 . 6 4 0 . 7 0 P b 1 3 . 5 4 1 2 . 3 6 1 3 . 5 2 9 . 6 8 1 2 . 6 3 1 2 . 4 5 T h 6 . 0 3 5 . 6 9 6 . 2 0 5 . 2 9 5 . 5 3 5 . 8 3 U 3 . 4 1 2 . 9 9 3 . 2 1 2 . 6 4 3 . 2 3 3 . 2 6 E u l E u " 0 . 9 8 0 . 9 6 0 . 9 8 1 . 0 1 1 . 0 0 0 . 9 7 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 2 8 4 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . T a j o P e l é n ( c o n t ' d . ) S a m p l e 0 2 0 7 0 3 — 1 n 0 2 0 7 0 3 - 1 0 0 2 0 7 0 3 - 1 p 0 2 0 7 0 3 - 1 8 0 2 0 7 0 3 — 1 t 0 2 0 7 0 3 1 U L a t i t u d e ( ° N ) 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 L o n g i t u d e ( ° W ) 8 5 . 4 8 5 . 4 8 5 . 4 8 5 . 4 8 5 . 4 8 5 . 4 D i s t a n c e a 8 9 5 . 6 8 9 5 . 6 8 9 5 . 6 8 9 5 . 6 8 9 5 . 6 8 9 5 . 6 8 1 0 2 7 3 . 0 0 7 2 . 8 0 7 2 . 6 5 7 2 . 3 0 7 3 . 1 5 7 2 . 6 1 T i O 2 0 . 4 2 0 . 4 0 0 . 4 2 0 . 3 9 0 . 4 0 0 . 4 0 A l 2 0 3 1 5 . 0 3 1 5 . 3 7 1 5 . 3 0 1 5 . 7 3 1 4 . 7 9 1 5 . 3 3 F 6 2 0 3 3 . 0 7 2 . 9 8 2 . 9 8 3 . 0 5 2 . 9 9 3 . 1 3 M n O 0 . 0 7 0 . 0 6 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 0 6 0 . 0 6 M 9 0 0 . 7 3 0 . 6 7 0 . 7 7 0 . 7 8 0 . 6 6 0 . 8 6 C 8 0 2 . 5 6 2 . 6 6 2 . 6 7 2 . 5 9 2 . 4 3 2 . 5 3 N a 2 0 1 . 7 6 1 . 6 4 1 . 9 2 1 . 6 9 2 . 2 0 1 . 7 6 K 2 0 3 . 2 9 3 . 3 5 3 . 1 9 3 . 3 4 3 . 2 7 3 . 2 7 P 2 0 5 0 . 0 5 0 . 0 5 0 . 0 5 0 . 0 5 0 . 0 5 0 . 0 5 T o t a l 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 X R F T o t a l 9 5 . 9 0 9 6 . 9 0 9 6 . 0 0 9 6 . 8 0 9 7 . 0 0 9 4 . 5 0 V 1 1 2 . 1 5 9 4 . 0 1 1 4 6 . 2 2 8 1 . 8 5 9 4 . 3 0 1 2 0 . 3 9 C r 7 . 4 2 6 . 8 5 7 . 5 3 2 . 5 0 7 . 5 0 8 . 1 7 R b 5 9 . 0 0 6 1 . 7 0 5 4 . 9 0 5 7 . 5 0 5 9 . 6 0 5 7 . 7 0 S r 3 0 7 . 0 0 3 2 1 . 0 0 3 1 7 . 0 0 3 0 8 . 7 0 2 9 4 . 0 0 2 9 6 . 0 0 Y 2 0 . 3 7 2 2 . 3 5 1 8 . 3 8 1 7 . 4 3 1 8 . 1 5 1 9 . 5 6 Z r 1 5 0 . 4 0 1 5 1 . 2 0 1 4 6 . 5 0 1 3 6 . 2 0 1 5 3 . 0 0 1 4 5 . 9 0 N b 7 . 7 7 7 . 5 0 7 . 5 5 6 . 8 3 7 . 7 2 7 . 4 3 B a 1 6 5 8 . 5 3 1 6 4 3 . 8 9 1 6 2 8 . 7 1 1 5 9 7 . 5 6 1 7 2 3 . 6 6 1 6 3 9 . 7 3 L a 2 4 . 7 2 2 7 . 8 2 2 3 . 1 9 2 1 . 6 3 2 1 . 8 3 2 2 . 4 9 C e 5 1 . 2 8 5 6 . 5 5 4 7 . 7 1 4 6 . 0 7 4 3 . 8 4 4 6 . 5 6 P r 5 . 5 8 6 . 6 9 5 . 3 2 4 . 6 4 4 . 6 1 5 . 1 3 N d 2 0 . 1 2 2 4 . 5 1 1 9 . 4 3 1 7 . 2 7 1 6 . 3 2 1 8 . 8 5 S m 4 . 3 5 5 . 4 5 4 . 1 6 3 . 4 9 3 . 4 6 4 . 0 2 E u 1 . 2 7 1 . 5 0 1 . 2 7 1 . 0 2 1 . 0 3 1 . 1 9 G d 3 . 8 6 5 . 0 7 3 . 7 9 3 . 6 8 3 . 4 7 4 . 0 0 T b 0 . 6 0 0 . 7 7 0 . 5 7 0 . 4 9 0 . 5 4 0 . 6 0 D y 3 . 3 0 3 . 9 8 3 . 0 6 2 . 5 0 2 . 8 9 3 . 2 3 H o 0 . 7 0 0 . 8 5 0 . 6 4 0 . 4 6 0 . 6 2 0 . 6 8 E r 2 . 0 5 2 . 4 6 1 . 9 5 1 . 7 6 2 . 0 1 2 . 0 5 Y b 2 . 2 3 2 . 6 2 2 . 1 4 1 . 9 5 2 . 2 1 2 . 2 7 L u 0 . 3 4 0 . 4 1 0 . 3 2 0 . 3 1 0 . 3 6 0 . 3 7 H f 3 . 5 0 3 . 7 7 3 . 6 0 2 . 9 4 3 . 7 2 3 . 4 7 T a 0 . 6 4 0 . 6 9 0 . 7 7 0 . 4 6 0 . 7 3 0 . 7 7 P b 1 3 . 3 9 1 4 . 7 9 1 7 . 9 4 9 . 3 0 1 4 . 1 9 1 2 . 6 7 T h 6 . 2 0 6 . 5 8 5 . 9 4 5 . 1 0 6 . 2 4 5 . 9 3 U 3 . 3 0 3 . 4 9 3 . 3 7 2 . 6 9 3 . 5 4 3 . 7 3 E u / E u * 0 . 9 3 0 . 8 7 0 . 9 8 0 . 9 2 0 . 9 1 0 . 9 2 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 2 8 5 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . T a j o P e l é n ( c o n t ' d . ) S a m p l e 0 2 0 7 0 3 - 1 v 0 2 0 7 0 3 — 1 w 0 2 0 7 0 3 — 1 x 0 2 0 7 0 3 - 1 y 0 2 0 7 0 3 - 1 2 L a t i t u d e ( ° N ) 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 . 5 L o n g i t u d e ( ° W ) 8 5 . 4 8 5 . 4 8 5 . 4 8 5 . 4 8 5 . 4 D i s t a n c e a 8 9 5 . 6 8 9 5 . 6 8 9 5 . 6 8 9 5 . 6 8 9 5 . 6 S i 0 2 7 2 . 7 4 7 2 . 8 4 7 3 . 5 9 7 3 . 1 0 7 3 . 2 0 T i 0 2 0 . 3 8 0 . 3 8 0 . 4 0 0 . 4 0 0 . 4 1 A 1 2 0 3 1 5 . 4 4 1 5 . 5 4 1 4 . 6 7 1 4 . 6 5 1 4 . 8 3 F 6 2 0 3 2 . 9 8 2 . 7 6 2 . 9 6 3 . 1 0 3 . 0 3 M n O 0 . 0 8 0 . 0 7 0 . 2 4 0 . 0 8 0 . 0 7 M 9 0 0 . 9 0 0 . 8 1 0 . 4 0 0 . 4 2 0 . 4 2 C a O 2 . 4 7 2 . 5 5 2 . 5 9 2 . 6 1 2 . 5 8 N a 2 0 1 . 8 3 1 . 7 2 1 . 6 9 2 . 5 4 2 . 3 3 K 2 0 3 . 1 1 3 . 2 6 3 . 4 2 3 . 0 3 3 . 0 8 P 2 0 5 0 . 0 5 0 . 0 5 0 . 0 5 0 . 0 5 0 . 0 5 T o t a l 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 X R F T o t a l 9 4 . 3 0 9 6 . 4 0 9 5 . 9 0 9 6 . 6 0 9 6 . 1 0 v 8 6 . 7 7 8 9 . 9 1 7 5 . 5 4 6 7 . 6 1 6 8 . 6 3 C r 8 . 6 5 8 . 1 6 7 . 4 7 7 . 3 6 8 . 5 3 R b 5 6 . 8 0 5 5 . 3 0 6 3 . 2 0 5 5 . 6 0 5 7 . 7 0 S r 2 8 9 . 0 0 3 1 4 . 0 0 3 2 1 . 0 0 3 2 3 . 0 0 3 2 2 . 0 0 Y 1 7 . 8 1 1 7 . 5 2 1 7 . 6 8 1 7 . 8 1 1 8 . 0 8 Z r 1 4 0 . 7 0 1 4 5 . 4 0 1 5 3 . 7 0 1 5 1 . 2 0 1 4 9 . 5 0 N b 7 . 4 8 8 . 0 6 8 . 6 3 8 . 0 4 8 . 3 9 B a 1 6 5 4 . 4 8 1 7 4 3 . 4 3 2 2 0 1 . 5 6 1 8 2 9 . 7 4 1 7 8 2 . 3 0 L a 2 0 . 3 8 2 1 . 1 4 2 2 . 2 3 2 2 . 3 5 2 2 . 7 4 C e 4 7 . 1 4 4 4 . 8 4 4 5 . 5 6 4 5 . 7 9 4 6 . 9 2 P r 4 . 7 3 4 . 6 8 4 . 6 1 4 . 6 7 4 . 9 0 N d 1 7 . 1 4 1 6 . 4 9 1 6 . 2 8 1 6 . 4 6 1 7 . 1 5 S m 3 . 7 3 3 . 5 3 3 . 4 6 3 . 4 2 3 . 5 2 E u 1 . 0 9 1 . 1 3 1 . 1 0 1 . 0 4 1 . 2 0 G d 3 . 6 3 3 . 5 4 3 . 3 9 3 . 3 1 3 . 4 5 T b 0 . 5 5 0 . 5 4 0 . 5 4 0 . 5 3 0 . 5 6 D y 3 . 0 1 2 . 9 2 2 . 8 8 2 . 9 2 3 . 2 6 H o 0 . 6 5 0 . 6 5 0 . 6 5 0 . 6 3 0 . 7 1 E r 1 . 9 5 1 . 9 1 1 . 9 2 1 . 9 3 1 . 9 4 Y b 2 . 1 5 2 . 1 5 2 . 3 7 2 . 2 4 2 . 2 7 . L u 0 . 3 5 0 . 3 7 0 . 3 8 0 . 3 7 0 . 4 0 H f 3 . 3 6 3 . 5 2 3 . 8 5 3 . 7 6 3 . 8 8 T a 0 . 7 5 0 . 8 5 0 . 9 7 0 . 7 5 0 . 7 8 P b 1 7 . 9 7 1 8 . 1 7 1 5 . 1 3 1 3 . 8 2 1 5 . 2 7 T h 5 . 6 2 6 . 2 5 6 . 5 9 6 . 3 7 6 . 3 8 u 3 . 6 7 4 . 1 3 4 . 0 9 3 . 6 0 3 . 8 6 E u / E u * 0 . 9 1 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 9 3 1 . 0 4 a A l o n g - a r c , a f t e r C a r r e t a l . ( 2 0 0 3 ) 2 8 6 A p p e n d i x A , c o n t ' d . P u m i c e c o m p o s i t i o n s . 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( 2 0 0 3 ) 0 1 0 6 2 9 - 1 5 0 1 0 6 2 9 - 1 6 0 4 0 7 0 5 - 1 1 0 . 4 8 5 . 2 9 2 0 7 0 . 4 7 0 . 7 4 1 5 . 4 1 3 . 8 3 0 . 1 9 0 . 6 8 2 . 4 3 2 . 5 1 3 . 6 0 0 . 1 4 1 0 0 . 0 0 9 6 . 5 8 4 7 . 4 7 8 . 8 1 5 0 . 0 0 3 1 8 . 0 0 4 6 . 8 4 1 8 3 . 0 0 9 . 9 7 1 9 8 8 . 7 6 2 9 . 0 7 5 4 . 6 2 8 . 4 2 3 4 . 8 8 8 . 0 0 1 . 9 2 8 . 0 2 1 . 2 3 7 . 6 9 1 . 5 6 4 . 5 9 4 . 6 4 0 . 7 3 4 . 4 7 1 . 3 2 1 3 . 1 0 4 . 6 7 3 . 2 3 0 . 8 5 2 8 8 A P P E N D I X B : G L A S S C O M P O S I T I O N S 2 8 9 9 6 4 4 4 4 9 0 0 0 5 6 7 5 3 3 7 . . . . . . . . 0 . 2 4 0 2 0 3 0 4 1 7 1 1 0 8 b 2 5 - 1 9 0 7 6 8 4 - 3 4 6 6 3 4 9 0 8 6 5 2 0 0 0 9 1 3 6 8 5 7 2 8 . 3 6 7 3 6 . 9 0 . 2 . . . . 2 . . . . . . 0 . . . . . . 0 6 2 4 7 0 6 6 1 0 2 0 3 0 4 1 3 0 2 2 3 0 0 7 1 1 1 9 7 9 7 0 0 0 1 2 0 0 6 b 2 5 - — 3 0 7 0 0 9 2 6 6 2 3 0 2 3 0 3 9 3 1 9 . 9 1 7 4 7 6 2 . . 0 1 . 5 . 0 . . . 0 . . . . . 0 1 3 4 0 0 0 2 3 0 6 3 3 6 1 0 0 1 1 7 9 7 1 1 2 0 0 e b 2 — 5 — 4 6 8 8 6 4 9 6 3 5 3 9 8 8 6 5 5 7 5 8 1 1 2 . . . . . 2 . 5 5 0 0 6 3 7 4 6 1 6 0 2 6 4 3 0 2 0 2 4 0 2 3 . . . . . . . . 7 9 7 7 1 1 0 1 0 2 0 0 e 2 - 9 1 9 8 5 1 1 7 4 0 0 2 3 0 0 9 8 2 1 1 3 6 5 3 3 0 5 5 9 7 7 . 6 . 9 . 2 . . . . . . 6 1 4 5 0 2 3 3 . . . 0 . . . . 0 0 2 0 3 0 0 2 0 1 . 7 1 0 7 1 9 7 7 9 7 1 1 1 t 0 0 1 0 . s n o i t i e s 2 i n U l a n a C o - 8 8 8 6 p 9 2 3 1 l 3 m 2 . . . a . . . 0 . . . . . 0 o 1 3 0 4 0 3 0 2 0 6 7 0 3 d 3 7 . . 7 1 7 3 7 9 3 9 9 9 7 5 0 0 0 0 0 c 0 s 0 1 s a l G . 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G . 2 . l . . . . . . . 0 G 0 r 1 3 0 0 0 3 0 2 4 7 6 3 7 7 0 1 1 1 0 . d ' t n o c e 9 w 9 o L e b o r p o , r B c x i d n e e l 3 0 " i l 2 M a 0 t n i o o T S r t p c m 0 2 0 p a 1 1 1 o E t l e 3 a 2 9 M o l k c p 2 0 2 a O e 0 P 0 2 0 A T S $ 0 T A ' F M K N E R 2 9 1 S a m p l e $ 1 0 2 T 1 0 2 A 1 2 0 3 F e O M g O C a O N a 2 0 K 2 0 E M P T o t a l * R o c k S i 0 2 T o t a l U p p e r G u a r d i a 0 2 0 7 1 0 - 2 c 0 2 0 7 1 0 - 2 c 2 . 7 2 2 . 7 9 0 . 5 3 0 . 4 8 4 . 1 0 4 . 2 7 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 9 5 . 8 8 9 6 . 8 5 7 0 . 3 8 7 0 . 3 8 1 . 2 4 1 . 1 1 3 . 1 1 2 . 4 5 9 5 . 9 7 9 7 . 9 5 7 2 . 9 1 7 2 . 9 1 7 7 . 2 7 0 . 4 0 1 3 . 7 7 9 4 . 1 3 7 2 . 9 1 2 . 9 4 0 . 5 0 9 5 . 9 9 7 0 . 3 8 1 . 1 9 0 . 2 7 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 7 6 . 7 4 0 . 3 4 1 3 . 6 3 e b o r p o r c i M n o r t c e l E ' 2 9 2 A p p e n d i x B , c o n t ' d . G l a s s c o m p o s i t i o n s . U p p e r H a c i e n d a C i r u e l a s S a m p l e 0 1 0 6 2 9 — 1 8 b 0 1 0 6 2 9 - 1 8 b 0 1 0 6 2 9 — 1 8 b 0 1 0 6 2 9 - 1 8 b 0 1 0 6 2 9 - 1 8 b 0 1 0 6 2 9 — 1 8 b 0 1 0 6 2 9 - 1 8 b 8 1 0 2 7 2 . 5 4 7 2 . 7 7 7 2 . 5 0 7 2 . 6 3 7 3 . 0 7 7 2 . 3 2 7 2 . 3 4 T i O 2 0 . 5 3 0 . 5 0 0 . 5 7 0 . 4 8 0 . 5 8 0 . 5 3 0 . 5 3 A 1 2 0 3 1 4 . 6 6 1 4 . 3 6 1 4 . 2 8 1 4 . 4 3 1 4 . 6 2 1 4 . 6 8 1 4 . 4 9 F e O 2 . 4 8 2 . 5 9 2 . 6 9 2 . 6 4 2 . 4 6 2 . 5 5 2 . 5 7 M 9 0 0 . 4 7 0 . 5 4 0 . 5 4 0 . 5 1 0 . 4 6 0 . 4 4 0 . 4 8 C 8 0 1 . 5 8 1 . 6 2 1 . 7 9 1 . 5 7 1 . 6 7 1 . 6 2 1 . 6 3 N a 2 0 3 . 6 1 3 . 5 4 3 . 4 1 3 . 4 2 2 . 6 8 3 . 5 7 3 . 5 6 K 2 0 4 . 1 2 4 . 0 7 4 . 2 1 4 . 3 2 4 . 4 6 4 . 2 9 4 . 4 0 T o t a l 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 E M P T o t a l ” 9 5 . 9 6 9 6 . 2 8 9 5 . 3 0 9 6 . 4 6 9 5 . 2 6 9 6 . 5 9 9 5 . 6 9 R o c k S i 0 2 6 9 . 9 9 6 9 . 9 9 6 9 . 9 9 6 9 . 9 9 6 9 . 9 9 6 9 . 9 9 6 9 . 9 9 L o w e r H a c i e n d a C i r u e l a s S a m p l e 0 1 0 6 2 9 — 1 8 b 0 1 0 6 2 9 - 1 9 h 0 1 0 6 2 9 — 1 9 h 0 1 0 6 2 9 - 1 9 h 0 1 0 6 2 9 - 1 9 h 0 1 0 6 2 9 — 1 9 h 3 1 0 2 7 2 . 5 4 7 1 . 5 4 7 1 . 8 4 7 1 . 8 8 7 2 . 3 3 7 1 . 8 5 T i 0 2 0 . 5 3 0 . 5 6 0 . 5 7 0 . 5 4 0 . 5 6 0 . 5 8 A l 2 0 3 1 4 . 3 9 1 4 . 4 0 1 4 . 4 4 1 4 . 7 8 1 4 . 4 9 1 4 . 8 9 F e O 2 . 4 7 2 . 8 9 2 . 9 5 2 . 5 6 2 . 8 2 2 . 7 2 M 9 0 0 . 4 5 0 . 5 5 0 . 6 0 0 . 5 9 0 . 5 7 0 . 4 9 C a O 1 . 5 9 2 . 1 6 2 . 0 0 1 . 8 0 1 . 7 1 1 . 7 6 N a z O 3 . 7 0 3 . 6 5 3 . 3 4 3 . 6 3 3 . 5 0 3 . 4 7 K 2 0 4 . 3 4 4 . 2 5 4 . 2 7 4 . 2 1 4 . 0 0 4 . 2 3 T o t a l 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 E M P T o t a l " 9 6 . 0 0 9 5 . 4 3 9 5 . 0 2 9 5 . 0 9 9 5 . 4 6 9 5 . 8 2 R o c k 8 1 0 2 6 9 . 9 9 6 9 . 2 5 6 9 . 2 5 6 9 . 2 5 6 9 . 2 5 6 9 . 2 5 4 2 8 8 6 - 3 0 8 4 5 9 0 0 5 0 8 0 3 7 6 2 6 3 0 2 6 6 7 6 . 6 8 8 8 . . . . . . . . . 0 . . . 0 . . . . 0 1 4 6 7 0 6 6 5 7 0 2 0 0 0 2 0 3 0 7 1 9 6 7 9 6 1 1 1 0 0 0 c 1 4 0 d 2 - 0 4 5 5 2 8 2 2 3 1 1 6 3 9 4 5 2 7 0 0 1 1 1 0 . . . . . . 5 9 1 . 7 1 . 7 8 7 . . . . 0 . . . . 0 1 0 7 6 4 5 0 0 0 2 0 4 0 0 3 0 3 0 7 7 9 6 1 1 1 1 7 0 2 0 4 2 7 0 4 8 8 9 5 7 5 3 0 1 0 0 4 4 7 6 2 3 9 6 1 7 6 0 . . . . . . . . . . . . . 0 . . 0 1 4 7 6 1 5 7 4 0 0 0 3 0 4 0 7 1 9 6 7 9 6 1 1 1 0 0 5 8 4 7 5 3 9 6 2 9 4 5 3 7 1 0 4 0 7 3 9 7 6 7 9 . 0 6 1 6 9 . . . . . . . . . . 7 0 . . . . 0 0 4 6 6 1 4 7 7 9 6 1 1 0 0 2 0 0 0 2 3 3 0 1 1 0 - 0 6 2 0 0 6 6 7 8 0 7 8 6 1 6 . 6 . 4 0 2 0 3 7 1 1 9 3 6 7 2 6 7 9 . 6 4 7 . . . . . . . . . . 0 . . . 1 4 6 6 1 6 7 4 0 2 0 3 0 0 2 0 7 1 9 6 7 9 6 1 1 0 0 - 0 4 7 8 6 4 6 0 7 0 4 0 9 . 0 1 3 2 . ) 1 9 9 0 0 . 0 . . . 0 d 7 7 6 6 7 . . . . . 3 2 0 4 3 0 ' 0 1 t 1 9 6 9 6 2 n o 0 c ( r a c u 6 0 - 0 2 0 4 1 7 z 7 9 A 1 2 5 0 2 . 0 5 7 9 . 9 8 7 2 . . . . . . 0 . . 0 e 7 5 6 6 7 4 0 2 3 3 0 d 0 9 6 9 6 1 1 2 n 0 a P * l 2 a 0 t i e b o r p o r c ” i l 2 M a 0 t n o i o e o e l 3 l 3 t p 2 0 2 k p 2 0 2 l k c m 0 0 2 c m 0 2 0 O O 2 0 O P O P O e O 2 0 a c 0 0 a 1 1 1 o a 1 1 1 e a a 2 g M g e a a 2 t l M o o E T T S S r S $ C T A S $ T A T ' F M N K C E R F M N K E R 2 9 3 A p p e n d i x B , c o n t ' d . G l a s s c o m p o s i t i o n s . T o t a l P a n d e A z u c a r 0 2 0 7 0 2 - 2 d 0 2 0 7 0 2 - 2 d 7 0 . 9 1 7 1 . 3 2 0 . 6 4 0 . 6 4 1 4 . 5 7 1 4 . 4 8 2 . 8 6 2 . 9 1 0 . 7 6 0 . 7 9 2 . 3 6 2 . 2 8 3 . 6 9 3 . 6 6 7 1 . 2 2 7 1 . 6 7 0 . 6 2 0 . 6 3 1 4 . 5 8 1 4 . 2 8 2 . 6 6 2 . 7 6 0 . 7 4 0 . 6 3 0 2 0 7 0 2 - 2 d 2 . 3 5 3 . 5 1 0 2 0 7 0 4 - 6 2 . 2 4 4 . 1 1 3 . 8 6 1 0 0 . 0 0 0 2 0 7 0 2 - 2 d 2 . 4 4 3 . 6 7 3 . 9 4 2 . 8 4 0 . 7 2 9 6 . 7 4 6 7 . 2 8 0 2 0 7 0 2 - 2 d 2 . 3 5 3 . 7 3 3 . 8 5 0 2 0 7 0 4 — 6 2 . 5 2 0 . 7 0 2 . 1 7 3 . 8 0 2 . 3 5 3 . 7 3 9 6 . 1 0 6 6 . 9 7 0 4 0 7 0 3 - 1 c 2 . 3 8 3 . 7 0 0 2 0 7 0 4 — 6 2 . 2 1 3 . 6 9 3 . 9 6 2 . 3 9 3 . 7 8 0 a 5 — 6 0 8 0 5 7 7 0 9 . 6 7 3 9 4 5 6 . . . 0 . . 0 . . 1 0 3 0 3 0 7 7 6 9 6 1 0 4 0 0 0 0 0 6 7 3 7 4 0 . . 6 5 . . 0 0 . . 0 5 0 0 3 0 7 1 1 1 c 1 - 4 2 4 8 0 0 3 7 0 8 0 1 1 3 0 1 9 6 0 . . . 6 8 6 5 . . 4 7 1 5 6 6 . . . . . 0 2 5 . . 0 7 1 1 9 6 0 2 0 2 3 0 3 3 4 0 c c 1 1 0 0 - - 7 3 2 2 8 8 3 3 3 7 1 3 1 7 6 0 8 6 7 8 6 9 9 0 2 0 . . 1 . . . . 7 8 6 6 8 . 6 1 8 6 . 0 0 . . . . . 0 . . . . . 0 7 7 0 3 0 2 3 3 0 0 0 3 3 0 0 4 0 5 6 6 0 0 1 1 7 7 9 6 1 1 4 4 0 0 c 1 - 0 0 2 2 6 8 3 0 9 2 0 9 3 4 4 5 5 4 7 2 0 0 3 8 0 7 6 3 7 0 . . . . . . 6 8 8 3 7 7 6 2 8 6 7 8 . . . . . . . . 0 . . . . . . 0 7 1 5 6 0 4 4 0 7 9 6 7 1 1 1 1 0 2 0 2 3 3 0 0 0 2 3 3 3 0 4 0 0 1 - . s n 0 0 8 8 5 2 2 8 o 0 0 5 4 4 7 0 9 6 6 7 5 3 5 6 1 6 1 0 1 6 8 6 6 2 6 6 7 8 . . 0 . . . . . . i t ) . d 7 i ' 0 . . . . 0 . . . . . . 0 3 3 0 0 2 0 3 3 3 0 0 2 6 6 0 6 6 5 9 6 7 9 6 1 t 1 1 s n 4 o o 0 p c m ( o r c a c c s u 1 s z - 9 5 8 5 8 8 a A 3 0 3 6 9 7 6 7 5 7 3 5 2 6 8 6 7 . . 0 . . . . . . 6 5 9 5 8 3 0 6 9 3 0 0 0 0 l G e 7 d 0 . 4 n d 0 a P ' t n o c , B x i d e . . . . . 0 . . . . . 0 2 0 0 2 0 2 0 3 3 0 3 3 7 0 6 6 6 4 1 1 9 7 6 9 6 1 * " l 2 l 2 M a 0 t o 1 3 a 0 t o T n 1 o 8 r e b o r p o r c i n T e p l 3 0 p k l 2 2 m 0 0 c 0 O O 2 0 a O P P t k c c e p o a 1 1 b e a a 2 g M M o o E t l A T S $ C A T F M N K E R E R ' 2 9 4 S a m p l e $ 1 0 2 T 1 0 2 A 1 2 0 3 F e O M g O C a O N a 2 0 K 2 0 T o t a l 7 1 . 6 3 7 0 . 5 1 0 . 6 5 0 . 6 7 1 4 . 4 6 1 4 . 8 8 3 . 8 3 3 . 6 3 P a n d e A z u c a r ( c o n t ' d . ) 0 4 0 7 0 3 — 1 0 0 4 0 7 0 3 - 1 c 0 4 0 7 0 3 - 1 c 9 5 . 9 5 6 6 . 6 8 9 6 . 2 0 6 6 . 6 8 2 . 5 7 3 . 6 2 3 . 8 3 0 4 0 7 0 3 — 1 c 6 9 . 9 4 0 . 6 2 1 4 . 6 9 3 . 3 6 0 . 9 7 3 . 6 4 1 0 0 . 0 0 9 5 . 6 6 6 6 . 6 8 0 4 0 7 0 3 - 1 0 7 0 . 4 1 0 . 6 5 1 5 . 1 9 3 . 0 0 0 . 9 0 2 . 5 8 3 . 3 9 3 . 8 8 9 5 . 2 9 6 6 . 6 8 0 4 0 7 0 3 - 1 c 3 . 0 3 0 . 9 8 2 . 5 6 3 . 7 1 9 6 . 9 9 6 6 . 6 8 0 4 0 7 0 3 - 1 c 7 2 . 1 6 0 . 5 9 1 5 . 0 8 2 . 1 2 3 . 7 0 9 6 . 4 9 6 6 . 6 8 6 9 . 5 2 0 . 5 9 1 5 . 3 1 2 . 8 2 3 . 7 5 3 . 6 9 1 0 0 . 0 0 3 3 8 4 4 3 9 0 5 0 2 0 7 5 6 0 0 8 5 1 8 0 0 6 3 8 8 . 7 6 8 3 0 . . . . . . . . . . . 0 . . . . . 0 0 4 7 6 6 5 0 0 3 3 0 3 3 0 2 4 1 7 1 9 6 9 6 1 1 0 0 9 7 4 - 9 7 3 0 6 0 5 8 1 1 0 5 8 3 8 8 5 7 6 4 8 9 7 7 . 7 . . . . 2 . . . . . . 0 . . . 0 4 7 6 6 8 5 0 2 3 3 0 0 2 2 7 6 9 6 0 1 1 1 0 d 3 1 0 d 3 - 0 4 7 8 2 8 6 0 2 0 o 5 3 4 3 7 7 6 5 9 4 8 6 1 8 6 y . 2 0 . . . . . . 0 a . . . 2 . . . 2 3 g 0 3 0 4 0 6 6 6 8 5 5 5 9 6 0 6 9 6 1 1 a p 1 0 a P 0 5 8 3 0 3 2 - 5 4 9 5 5 3 7 3 0 1 6 5 4 6 6 3 8 0 6 6 9 8 . 6 5 6 . . 0 . . . . . . . . . 0 . . . 0 0 7 6 4 4 6 6 7 0 2 0 0 0 2 3 7 7 9 6 0 9 6 1 1 1 0 4 0 a 5 - 3 1 0 0 1 0 9 6 4 2 0 6 3 0 . 8 6 5 3 8 6 5 5 8 7 9 8 0 5 0 0 . . . . . . 7 0 5 6 6 0 5 0 2 3 3 0 0 2 3 . . . . 0 . . . 7 7 9 6 1 1 1 0 4 0 5 5 0 0 6 9 4 0 2 8 9 7 4 4 8 2 1 1 0 0 . . . . . 6 . 6 9 6 5 0 8 0 . . 0 . . . . . . 0 0 5 1 4 0 3 0 0 2 0 2 3 4 0 7 1 7 1 1 1 3 5 - 6 1 0 0 3 3 5 4 4 3 6 6 6 6 8 6 2 6 8 6 3 6 2 2 7 6 1 8 7 7 . 6 6 7 3 5 0 . . . . . . 7 0 4 1 4 7 6 0 3 0 2 0 3 0 2 0 2 3 . . . . . 0 . . . . . 1 1 7 9 6 0 7 4 0 1 e e T S l 3 l 3 * l 2 a 0 t o i e b o r p o r c * i l 2 M a 0 t n o i o T S r t p 2 0 2 k p 2 0 2 l k c P O P 0 0 m 0 2 0 c m 0 2 0 O O 2 0 O a 1 1 1 o a 1 1 1 e a a 2 g M O e O 2 0 a c e a a 2 g M o t l o E S $ C T A F M N K E R S $ C T ' T A F M N K E R 2 9 5 A p p e n d i x B , c o n t ' d . G l a s s c o m p o s i t i o n s . T o t a l P a n d e A z u c a r ( c o n t ' d . ) 3 . 8 3 9 7 . 6 2 6 6 . 6 0 0 4 0 7 0 4 - 5 a 3 . 0 5 0 . 8 7 2 . 5 6 3 . 5 2 9 6 . 8 0 6 6 . 6 0 P a n d e A z fl c a r ( c o n t ' d . ) 0 4 0 7 0 4 - 5 c 0 4 0 7 0 4 - 5 0 3 . 8 5 1 0 0 . 0 0 9 6 . 3 4 6 6 . 8 4 3 . 3 5 0 . 8 8 0 4 0 7 0 4 - 5 c 3 . 0 9 0 . 9 2 3 . 9 0 1 0 0 . 0 0 9 6 . 3 2 6 6 . 8 4 0 4 0 7 0 4 - 5 a 2 . 6 0 3 . 8 0 3 . 9 0 0 4 0 7 0 4 - 5 a 6 9 . 5 3 0 . 6 8 1 5 . 3 2 3 . 3 4 0 . 8 0 3 . 8 3 1 0 0 . 0 0 3 . 0 5 0 . 8 7 4 . 0 1 1 0 0 . 0 0 2 . 8 4 3 . 7 4 0 4 0 7 0 4 - 5 0 2 . 9 9 0 . 8 2 3 . 8 3 1 . 0 0 4 . 5 7 1 0 0 . 0 0 9 5 . 1 6 6 5 . 0 3 0 4 0 7 0 4 - 5 0 2 . 3 4 3 . 6 6 0 1 0 6 2 8 - 3 d 6 8 . 2 2 0 . 7 1 1 5 . 4 7 9 2 - 8 0 8 5 5 5 0 4 4 7 0 0 4 2 8 6 8 6 8 6 7 . 5 4 4 8 0 . . 2 . . . . . 0 . . . . . . 8 6 1 5 4 0 2 3 4 0 0 2 0 1 4 6 0 7 1 1 1 0 i 3 d 3 1 0 i 3 - 2 3 — 4 1 1 9 3 0 0 6 6 4 0 9 8 3 2 8 6 8 5 6 9 8 8 5 6 4 0 5 2 . . . 2 . . . . . . . . . . . 4 1 . 6 8 1 6 4 5 4 6 0 6 7 9 6 0 2 3 4 0 2 0 4 1 1 1 0 1 0 d 3 1 0 1 3 - 8 1 8 4 1 8 2 . 7 . 0 0 7 0 4 9 2 4 7 9 0 8 4 5 7 1 8 . 5 2 4 9 2 5 . 2 . . . . - 5 0 4 4 6 8 5 6 2 4 0 0 0 2 0 4 1 1 0 1 3 0 4 6 4 . . 0 . . . . . . 0 0 6 1 0 1 1 7 9 6 1 0 0 0 4 3 8 2 4 4 2 0 3 3 0 0 1 9 4 0 4 7 6 8 . . . . . . 0 . 5 . . 4 7 9 . 4 . . 0 . 2 3 0 4 0 4 0 1 3 4 5 1 9 6 7 1 1 1 6 4 5 0 2 4 0 0 1 3 2 7 7 3 7 0 5 6 5 0 1 5 7 7 5 1 . . . 6 . . . . . 5 . . . . 0 . . 7 5 5 1 4 5 5 4 6 1 9 6 7 9 6 0 3 4 0 1 0 1 1 d d 3 3 0 - 7 7 3 2 0 3 - 1 1 0 5 9 3 7 7 0 5 5 0 8 8 7 5 0 8 1 8 7 8 7 4 . 5 4 6 8 2 2 . . . . . 2 . . . . . 0 . . . . . 0 0 . . 6 7 5 5 5 1 4 5 6 4 0 2 3 0 4 0 2 0 3 1 0 6 9 6 7 9 6 1 1 1 1 0 1 0 0 1 9 9 7 7 9 8 0 1 7 6 6 8 6 2 0 . 0 - 8 . . . . . . . 0 . 2 9 6 7 0 8 . 4 3 . . . 0 1 3 1 0 . . 7 5 6 5 5 0 3 3 3 0 4 1 1 3 5 0 6 0 9 6 1 1 1 0 0 d 3 1 0 * l 2 a 0 e l 3 p 2 0 2 m 0 2 0 a 1 1 1 t o T 0 l O P O 2 0 a 1 S $ T A C T F M N K E R ' O e e a a 2 g M t c o l o E 3 r k c t e b o r p o r c i M n o 2 9 6 A p p e n d i x B , c o n t ' d . G l a s s c o m p o s i t i o n s . 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P l a g i o c l a s e c o m p o s i t i o n s . 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P l a g i o c l a s e c o m p o s i t i o n s . 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P y r o x e n e c o m p o s i t i o n s . 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O x i d e c o m p o s i t i o n s . P a p a g a y o ( c o n t ' d . ) S a m p l e 0 4 0 7 0 5 - 5 6 T y p e T i — M a g T i - M a g T i - M a g T i - M a g T i - M a g T i - M a g T i - M a g T i - M a g T i — M a g 3 2 5 S i 0 2 T i O 2 A I 2 O 3 F e O M n O M g O V 2 0 3 T o t a l T o t a l X l l m X U s p 0 . 1 0 1 0 . 9 8 2 . 9 7 3 . 1 0 0 . 3 5 9 5 . 5 5 3 6 . 4 9 4 5 . 4 4 0 . 3 1 7 7 . 8 2 0 . 6 7 3 . 0 5 0 . 2 9 9 5 . 8 4 3 6 . 6 4 4 5 . 7 6 0 . 3 0 0 . 0 8 1 0 . 7 7 3 . 0 0 2 . 9 2 0 . 2 8 9 9 . 7 3 0 . 3 0 9 5 . 4 9 3 5 . 8 4 4 6 . 7 5 7 8 . 1 4 0 . 6 8 2 . 9 9 0 . 2 7 9 5 . 5 9 7 7 . 4 7 0 . 6 3 9 4 . 8 6 3 6 . 0 0 4 6 . 0 8 9 4 . 2 3 3 5 . 9 4 4 5 . 4 5 0 . 3 0 0 . 0 9 1 1 . 2 4 2 . 6 4 9 6 . 1 9 3 6 . 3 8 4 6 . 0 6 9 9 . 7 5 R E F E R E N C E S A g u i l a r , T . , a n d A l v a r a d o , 2 0 0 4 , G E , T a f o n o m i a y s e d i m e n t o l o g i a d e l a p a l e o b i o t a e s t u a r i n e e n l o s c e r r o s B a r b u d a l ( C o s t a R i c a ) s e p u l t a d a p o r v u l c a n i s m o N e o g e n o , R e v i s t a G e o l o g i c a d e A m é r i c a C e n t r a l , 3 0 : 1 1 1 - 1 1 6 . A l b e r é d e , F . , 1 9 9 8 , T h e g r o w t h o f c o n t i n e n t a l c r u s t , T e c t o n o p h y s i c s , 2 9 6 : 1 - 1 4 . A l v a r a d o , G . E . , D e n g o , C . , M a r t e n s , U . , B u n d s c h u h , J . , A g u i l a r , T . , a n d B o n i s , S B , 2 0 0 7 , S t r a t i g r a p h y a n d g e o l o g i c h i s t o r y , i n : B u n d s c h u h , J . , a n d A l v a r a d o , G . E . ( E d s ) , C e n t r a l A m e r i c a : G e o l o g y , R e s o u r c e s a n d H a z a r d s , v . 1 , T a y l o r a n d F r a n c i s , L o n d o n , p p . 3 4 5 - 3 9 4 . ' A l v a r a d o , G . E . , K u s s m a u l , S . , C h i e s a , S . , G i l l o t , P - Y . , A p p e l , H . , W o m e r , G . , a n d R u n d l e , C . , 1 9 9 2 , R e s u m e n c r o n o e s t r a t i g r a fi c o d e l a s r o c a s i g n e a s d e C o s t a R i c a b a s a d o e n d a t a c i o n e s r a d i o m é t r i c a s , J o u r n a l o f S o u t h A m e r i c a n E a r t h S c i e n c e s , 3 : 1 5 1 - 1 6 8 . A n d e r s e n , D J . a n d L i n d s l e y , D H , 1 9 8 8 , I n t e r n a l l y c o n s i s t e n t s o l u t i o n m o d e l s f o r F e - M g - M n - T i o x i d e s : F e - T i o x i d e s , A m e r i c a n M i n e r a l o g i s t , 7 3 : 7 1 4 - 7 2 6 . A n d e r s e n , D . J . , L i n d s l e y , D H , a n d D a v i d s o n , P . M . , 1 9 9 3 , Q U I L F : A P a s c a l p r o g r a m t o a s s e s s e q u i l i b r i a a m o n g F e - M g - M n - T i o x i d e s , p y r o x e n e s , o l i v i n e a n d q u a r t z , C o m p u t e r s & G e o s c i e n c e s , 1 9 : 1 3 3 3 - 1 3 5 0 . A n d e r s o n , A . T . , 1 9 7 5 , M a g m a m i x i n g : p e t r o l o g i c a l p r o c e s s a n d v o l c a n o l o g i c a l t o o l , J o u r n a l o f V o l c a n o l o g y a n d G e o t h e r m a l R e s e a r c h , 1 : 3 - 3 3 . A n n e n , C . , a n d S p a r k s , R . S . J . , 2 0 0 2 , E f f e c t s o f r e p e t i t i v e e m p l a c e m e n t o f b a s a l t i c i n t r u s i o n s o n t h e r m a l e v o l u t i o n a n d m e l t g e n e r a t i o n i n t h e c r u s t , E a r t h a n d P l a n e t a r y S c i e n c e L e t t e r s , 2 0 3 : 9 3 7 - 9 5 5 . A p p e l , H . , W d r n e r , G . , A l v a r a d o , G . , R u n d l e , C . , a n d K u s s m a u l , S . , 1 9 9 4 , A g e r e l a t i o n s i n i g n e o u s r o c k s f r o m C o s t a R i c a , P r o fi l 7 , S t u t t g a r t , p p . 6 3 - 6 9 . A r c u l u s , R . J . , 1 9 8 7 , T h e s i g n i fi c a n c e o f s o u r c e v e r s u s p r o c e s s i n t h e t e c t o n i c c o n t r o l s o f m a g m a g e n e s i s , J o u r n a l o f V o l c a n o l o g y a n d G e o t h e r m a l R e s e a r c h , 3 2 : 1 - 1 2 . A t h e r t o n , M P , 1 9 9 3 , G r a n i t e m a g m a t i s m , J o u r n a l o f t h e G e o l o g i c a l S o c i e t y , L o n d o n , 1 5 0 : 1 0 0 9 - 1 0 2 3 . B a c h m a n n , O . , a n d B e r g a n t z , G . W . , 2 0 0 4 , O n t h e o r i g i n o f c r y s t a l - p o o r r h y o l i t e s : e x t r a c t e d f r o m b a t h o l i t h i c c r y s t a l m u s h e s , J o u r n a l o f P e t r o l o g y , 4 5 : 1 5 6 5 - 1 5 8 2 . 3 2 6 B a c o n , O R . a n d H i r s c h m a n n , M . M . , 1 9 8 8 , M g / M n p a r t i t i o n i n g a s a t e s t f o r e q u i l i b r i u m b e t w e e n c o e x i s t i n g F e - T i o x i d e s , A m e r i c a n M i n e r a l o g i s t , 7 3 : 5 7 - 6 1 . B a r c k h a u s e n , U . , R a n e r o , C . R . , v o n H u e n e , R . , C a n d e , S C , a n d R o e s e r , H . A . , 2 0 0 1 , R e v i s e d t e c t o n i c b o u n d a r i e s i n t h e C o c o s p l a t e o f f C o s t a R i c a : I m p l i c a t i o n s f o r t h e s e g m e n t a t i o n o f t h e c o n v e r g e n t m a r g i n a n d f o r p l a t e t e c t o n i c m o d e l s , J o u r n a l o f G e o p h y s i c a l R e s e a r c h , 1 0 6 : 1 9 , 2 0 7 - 1 9 , 2 2 0 . B e a r d , J . S . , a n d L o f g r e n , G E , 1 9 9 1 , D e h y d r a t i o n m e l t i n g a n d e a t e r - s a t u r a t e d m e l t i n g o f b a s a l t i c a n d a n d e s i t i c g r e e n s t o n e s a n d a m p h i b o l i t e s a t 1 , 3 , a n d 6 . 9 k b , J o u r n a l o f P e t r o l o g y , 3 2 : 3 6 5 - 4 0 1 . B e r g o e i n g , J . P . , 1 9 8 2 , D a t a c i o n e s r a d i o m é t r i c a s d e a l g u n a s m u e s t r a s d e C o s t a R i c a , I n s t i t u t o G e o g r a fi c o N a c i o n a l I n f o r m e S e m e s t r a l e s E n e r o - D i c i e m b r e , 2 8 : 7 1 - 8 6 . B o n n i c h s e n , B . , L e e m a n , W . P . , H o n j o , N . , M c I n t o s h , W . C . , a n d G o d c h a u x , M . M . , 2 0 0 7 , M i o c e n e s i l i c i c v o l c a n i s m i n s o u t h w e s t e r n I d a h o : g e o c h r o n o l o g y , g e o c h e m i s t r y , a n d e v o l u t i o n o f t h e c e n t r a l S n a k e R i v e r P l a i n , B u l l e t i n o f V o l c a n o l o g y , d o i : 1 0 . 1 0 0 7 / S O O 4 4 5 - 0 0 7 - 0 1 4 1 - 6 . B o w e n , N . L . , 1 9 1 5 , T h e l a t e r s t a g e s o f t h e e v o l u t i o n o f t h e i g n e o u s r o c k s , J o u r n a l o f G e o l o g y , S p e c i a l I s s u e , 2 3 : 1 - 9 1 . B o w e n , N . L . , 1 9 2 8 , T h e e v o l u t i o n o f t h e i g n e o u s r o c k s , P r i n c e t o n , N . J . , P r i n c e t o n U n i v e r s i t y P r e s s , 3 3 2 p . B r o p h y , J . G . , a n d D r e h e r , S T , 2 0 0 0 , T h e o r i g i n o f c o m p o s i t i o n g a p s a t S o u t h S i s t e r v o l c a n o , c e n t r a l O r e g o n : i m p l i c a t i o n s f o r f r a c t i o n a l c r y s t a l l i z a t i o n p r o c e s s e s b e n e a t h a c t i v e c a l c - a l k a l i n e v o l c a n o e s , J o u r n a l o f V o l c a n o l o g y a n d G e o t h e r m a l R e s e a r c h , 1 0 2 : 2 8 7 - 3 0 7 . B r o w n , M . , a n d R u s h m e r , T . , 2 0 0 6 , I n t r o d u c t i o n , i n : B r o w n , M . , a n d R u s h m e r , T . ( E d s ) , E v o l u t i o n a n d D i fl e r e n t i a t i o n o f t h e C o n t i n e n t a l C r u s t , C a m b r i d g e U n i v e r s i t y P r e s s , C a m b r i d g e , p p . 1 - 2 0 . B r o w n e , B . L . , E i c h e l b e r g e r , J . C . , P a t i n o , L . C . , V o g e l , T . A . , U t o , K . , a n d H o s h i z u m i , H . , 2 0 0 6 , M a g m a m i n g l i n g a s i n d i c a t e d b y t e x t u r e a n d S r / B a r a t i o s o f p l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t s f r o m U n z e n v o l c a n o , S W J a p a n , J o u r n a l o f V o l c a n o l o g y a n d G e o t h e r m a l R e s e a r c h , 1 5 4 : 1 0 3 - 1 1 6 . B u n s e n , R . , 1 8 5 1 , U b e r d i e p r o c e s s e d e r v u l k a n i s c h e n G e s t e i n s b i l d u n g e n I s l a n d s , A n n a l e n d e r P h y s i k u n d C h e m i e , 1 5 9 : 1 9 7 - 2 7 2 . C a m e r o n B . I . , W a l k e r J . A . , C a r r M . J . , P a t i n o L . C . , M a t a s O . , a n d F e i g e n s o n M . D . , 2 0 0 2 , F l u x v e r s u s d e c o m p r e s s i o n m e l t i n g a t s t r a t o v o l c a n o e s i n s o u t h e a s t e r n G u a t e m a l a , J o u r n a l o f V o l c a n o l o g y a n d G e o t h e r m a l R e s e a r c h , 1 1 9 : 2 1 - 5 0 . 3 2 7 C a r e y , S N , a n d S i g u r d s s o n , H . , 1 9 7 8 , D e e p - s e a e v i d e n c e f o r d i s t r i b u t i o n o f t e p h r a f r o m t h e m i x e d m a g m a e r u p t i o n o f t h e S o u f r i e r e o n S t . V i n c e n t , 1 9 0 2 : A s h t u r b i d i t e s a n d a i r f a l l , G e o l o g y , 6 : 2 7 1 - 2 7 4 . C a r r , M . J . , 1 9 8 4 , S y m m e t r i c a l a n d s e g m e n t e d v a r i a t i o n o f p h y s i c a l a n d g e o c h e m i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e C e n t r a l A m e r i c a n V o l c a n i c F r o n t , J o u r n a l o f V o l c a n o l o g y a n d G e o t h e r m a l R e s e a r c h , 2 0 : 2 3 1 - 2 5 2 . C a r r , M . J . , F e i g e n s o n , M . D . , P a t i n o , L C , a n d W a l k e r , J . A . , 2 0 0 3 , V o l c a n i s m a n d g e o c h e m i s t r y i n C e n t r a l A m e r i c a : p r o g r e s s a n d p r o b l e m s , i n : E i l e r , J . M . ( E d . ) , I n s i d e t h e S u b d u c t i o n F a c t o r y , G e o p h y s i c a l M o n o g r a p h , v . 1 3 8 , A m e r i c a n G e o p h y s i c a l U n i o n , W a s h i n g t o n , p p . 1 5 3 — 1 7 4 . C a r r , M . J . , P a t i n o , L C , a n d F e i g e n s o n , M . D . , 2 0 0 7 , P e t r o l o g y a n d g e o c h e m i s t r y o f l a v a s , i n : B u n d s c h u h , J . , a n d A l v a r a d o , G . E . ( E d s ) , C e n t r a l A m e r i c a : G e o l o g y , R e s o u r c e s a n d H a z a r d s , v . 1 , T a y l o r a n d F r a n c i s , L o n d o n , p p . 5 6 5 - 5 9 0 . C a r r , M . J . , F e i g e n s o n , M . D . , a n d B e n n e t t E . A . , 1 9 9 0 , I n c o m p a t i b l e e l e m e n t a n d i s o t o p i c e v i d e n c e f o r t e c t o n i c c o n t r o l o f s o u r c e m i x i n g a n d m e l t e x t r a c t i o n a l o n g t h e C e n t r a l A m e r i c a n a r c , C o n t r i b u t i o n s t o M i n e r a l o g y a n d P e t r o l o g y , 1 0 5 : 3 6 9 - 3 8 0 . C a r r , M . J . , a n d S t o i b e r , R E , 1 9 9 0 , V o l c a n i s m , i n : G . D e n g o , J . E . C a s e ( E d s . ) , T h e C a r i b b e a n r e g i o n , T h e G e o l o g y o f N o r t h A m e r i c a , G e o l o g i c a l S o c i e t y o f A m e r i c a B o u l d e r , C o l o r a d o , H , p p . 3 7 5 - 3 9 1 . C a s , R . A . F . , a n d W r i g h t , J . V . , 1 9 8 7 , V o l c a n i c s u c c e s s i o n s , L o n d o n , A l l e n a n d U n w i n , 5 2 8 p . C a s t r o , A . , M o r e n o v e n t a s , I . , a n d D e l a r o s a , J . D . , 1 9 9 0 , M i c r o g r a n u l a r e n c l a v e s a s i n d i c a t o r s o f h y b r i d i z a t i o n p r o c e s s e s i n g r a n i t o i d r o c k s , H e r c y n i a n b e l t , S p a i n , G e o l o g i c a l J o u r n a l , 2 5 : 3 9 1 - 4 0 4 . C h i e s a , S . , 1 9 9 1 , E l fl u j o d e p o m e z b i o t o t i c o d e l R i o L i b e r i a ( G u a n a c a s t e , C o s t a R i c a , A m é r i c a C e n t r a l ) , R e v i s t a G e o l o ' g i c a d e A m é r i c a C e n t r a l , 1 3 : 7 3 - 8 4 . C h i e s a , S . , C i v e l l i , G . , G i l l o t , P - Y . , M o r a , O . , a n d A l v a r a d o , G E , 1 9 9 2 , R o c a s p i r o c l a s t i c a s a s o c i a d a s c o n l a F o r m a c i o n d e l a c a l d e r a G u a y a b o , c o r d i l l e r a d e G u a n a c a s t e , C o s t a R i c a , R e v i s t a G e o l o ' g i c a d e A m é r i c a C e n t r a l , 1 4 : 5 9 - 7 5 . C o n d i e , K . C . , 2 0 0 0 , E p i s o d i c c o n t i n e n t a l g r o w t h m o d e l s : A f t e r t h o u g h t s a n d e x t e n s i o n s , T e c t o n o p h y s i c s , 3 2 2 : 1 5 3 - 1 6 2 . C o n d i e , K . C . , 1 9 9 8 , E p i s o d i c c o n t i n e n t a l g r o w t h a n d s u p e r c o n t i n e n t s : a m a n t l e a v a l a n c h e c o n n e c t i o n ? , E a r t h a n d P l a n e t a r y S c i e n c e L e t t e r s , 1 6 3 : 9 7 - 1 0 8 . 3 2 8 C o n d i e , K . C . , 1 9 9 3 , C h e m i c a l c o m p o s i t i o n a n d e v o l u t i o n o f t h e u p p e r c o n t i n e n t a l c r u s t : C o n t r a s t i n g r e s u l t s f r o m s u r f a c e s a m p l e s a n d s h a l e s , C h e m i c a l G e o l o g y , 1 0 4 : 1 - 3 7 . C o o m b s , M . L . , E i c h e l b e r g e r , J . C . , a n d R u t h e r f o r d , M . J . , 2 0 0 0 , M a g m a s t o r a g e a n d m i x i n g c o n d i t i o n s f o r t h e 1 9 5 3 - 1 9 7 4 e r u p t i o n s o f S o u t h w e s t T r i d e n t v o l c a n o , K a t m a i N a t i o n a l P a r k , A l a s k a , C o n t r i b u t i o n s t o M i n e r a l o g y a n d P e t r o l o g y , 1 4 0 : 9 9 — 1 1 8 . C o o m b s , M . L . , a n d G a r d n e r , J . E . , 2 0 0 1 , S h a l l o w - s t o r a g e c o n d i t i o n s f o r t h e r h y o l i t e o f t h e 1 9 1 2 e r u p t i o n a t N o v a r u p t a , A l a s k a , G e o l o g y , 2 9 : 7 7 5 - 7 7 8 . C r i s s , J . W . , 1 9 8 0 , F u n d a m e n t a l p a r a m e t e r s c a l c u l a t i o n s o n a l a b o r a t o r y m i c r o c o m p u t e r , A d v a n c e s i n X - R a y A n a l y s i s , 2 3 : 9 3 - 9 7 . D a v i d s o n , J . P . , a n d A r c u l u s , R . J . , 2 0 0 6 , T h e s i g n i fi c a n c e o f P h a n e r o z o i c a r c m a g m a t i s m i n g e n e r a t i o n c o n t i n e n t a l c r u s t , i n : B r o w n , M . , a n d R u s h m e r , T . ( E d s ) , E v o l u t i o n a n d D i fi b r e n t i a t i o n o f t h e C o n t i n e n t a l C r u s t , C a m b r i d g e U n i v e r s i t y P r e s s , C a m b r i d g e , p p . 1 3 5 - 1 7 2 . D a v i d s o n , J . P . , H o r a , J . M . , G a r r i s o n , J . M . , a n d D u n g a n , M . A . , 2 0 0 5 , C r u s t a l f o r e n s i c s i n a r c m a g m a s , J o u r n a l o f V o l c a n o l o g y a n d G e o t h e r m a l R e s e a r c h , 1 4 0 : 1 5 7 - 1 7 0 . D a v i d s o n , J . P . , a n d T e p l e y , F . J . , 1 9 9 7 , R e c h a r g e i n v o l c a n i c s y s t e m s : E v i d e n c e f r o m i s o t o p e p r o fi l e s o f p h e n o c r y s t s , S c i e n c e , 2 7 5 : 8 2 6 - 8 2 9 . D e e r i n g , C . D . , V o g e l , T . A . , P a t i n o , L C , a n d A l v a r a d o , G E , 2 0 0 7 , O r i g i n o f d i s t i n c t s i l i c i c m a g m a t y p e s f r o m t h e G u a c h i p e l i n C a l d e r a , N W C o s t a R i c a : E v i d e n c e f o r m a g m a m i x i n g a n d p r o t r a c t e d s u b v o l c a n i c r e s i d e n c e , J o u r n a l o f V o l c a n o l o g y a n d G e o t h e r m a l R e s e a r c h , d o i : 1 0 . 1 0 1 6 / j . j v o l g e o r e s . 2 0 0 7 . 0 5 . 0 0 4 . d e ' G e n n a r o , M . , C a p p e l l e t t i , P . , L a n g e l l a , A . , P e r r o t t a , A . , a n d S c a r p a t i , C . , 2 0 0 0 , G e n e s i s o f z e o l i t e s i n t h e N e a p o l i t a n Y e l l o w T u f f : g e o l o g i c a l , v o l c a n o l o g i c a l a n d m i n e r a l o g i c a l e v i d e n c e , C o n t r i b u t i o n s t o M i n e r a l o g y a n d P e t r o l o g y , 1 3 9 : 1 7 - 3 5 . D e n g o , G . , 1 9 6 2 , T e c t o n i c - i g n e o u s s e q u e n c e i n C o s t a R i c a , i n : E n g e l , A . E . J . , J a m e s , H . L . , a n d L e o n a r d , B . F . ( E d s ) , P e t r o l o g i c S t u d i e s : A V o l u m e t o H o n o r A . F . B u d d i n g t o n , G e o l o g i c a l S o c i e t y o f A m e r i c a , p p . 1 3 3 - 1 6 1 . D r o o p , G . T . R . , 1 9 8 7 , A g e n e r a l e q u a t i o n f o r e s t i m a t i n g F e 3 + c o n c e n t r a t i o n s i n f e r r o m a g n e s i a n s i l i c a t e s a n d o x i d e s f r o m m i c r o p r o b e a n a l y s e s , u s i n g s t o i c h i o m e t r i c c r i t e r i a , M i n e r a l o g i c a l M a g a z i n e , 5 1 : 4 3 1 - 4 3 5 . D u c e a , M . N . , a n d S a l e e b y , J . B . , 1 9 9 8 , T h e a g e a n d o r i g i n o f a t h i c k m a fi c - u l t r a m a fi c k e e l f r o m t h e S i e r r a N e v a d a b a t h o l i t h , C o n t r i b u t i o n s t o M i n e r a l o g y a n d P e t r o l o g y , 1 3 3 : 1 6 9 - 1 8 5 . 3 2 9 D u n c a n , R . A . , a n d H a r g r a v e s , R B , 1 9 8 4 , C a r i b b e a n r e g i o n i n t h e m a n t e l r e f e r e n c e f r a m e , i n : T h e C a r i b b e a n - S o u t h A m e r i c a n P l a t e B o u n d a r y a n d R e g i o n a l T e c t o n i c s , B o n i n i , W . , H a r g r a v e s , R B , a n d S h a g a m , R . , G e o l o g i c a l S o c i e t y o f A m e r i c a M e m o i r 1 6 2 , p p . 8 1 - 9 3 . E a t o n . J . K . , 2 0 0 4 , O x y g e n i s o t o p e c o n s t r a i n t s o n t h e p e t r o g e n e s i s o f s i l i c i c m a g m a s i n C o s t a R i c a a n d N i c a r a g u a , M S . T h e s i s , U n i v e r s i t y o f W i s c o n s i n , M a d i s o n , 8 6 p p . E h r l i c h , R . , a n d F u l l , W . E . , 1 9 8 7 . S o r t i n g o u t g e o l o g y , u n m i x i n g m i x t u r e s . I n : S i z e , W . ( E d . ) , U s e a n d A b u s e o f S t a t i s t i c a l M e t h o d s i n E a r t h S c i e n c e s . O x f o r d U n i v e r s i t y P r e s s , p p . 3 4 — 4 6 . E i c h e l b e r g e r , J . C . , 1 9 8 0 , V e s i c u l a t i o n o f m a fi c m a g m a d u r i n g r e p l e n i s h m e n t o f s i l i c i c m a g m a r e s e r v o i r s , N a t u r e , 2 8 8 : 4 4 6 - 4 5 0 . E i c h e l b e r g e r , J . C . , 1 9 7 5 , O r i g i n o f a n d e s i t e a n d d a c i t e : E v i d e n c e o f m i x i n g a t G l a s s M o u n t a i n i n C a l i f o r n i a a n d o t h e r c i r c u m - P a c i fi c v o l c a n o e s , G e o l o g i c a l S o c i e t y o f A m e r i c a B u l l e t i n , 8 6 : 1 3 8 1 - 1 3 9 1 . E i c h e l b e r g e r , J . C . , C h e r t k o f f , D . G . , D r e h e r , S . T . , a n d N y e , C . J . , 2 0 0 0 , M a g m a s i n c o l l i s i o n : r e t h i n k i n g c h e m i c a l z o n a t i o n i n s i l i c i c m a g m a s , G e o l o g y , 2 8 : 6 0 3 - 6 0 6 . E i c h e l b e r g e r , J . C . , I z b e k o v , P E , a n d B r o w n e , B . L . , 2 0 0 6 , B u l k c h e m i c a l t r e n d s a t a r c v o l c a n o e s a r e n o t l i q u i d l i n e s o f d e s c e n t , L i t h o s , 8 7 : 1 3 5 - 1 5 4 . E s c a l a n t e , G . , 1 9 9 0 , T h e g e o l o g y o f s o u t h e r n C e n t r a l A m e r i c a a n d w e s t e r n C o l o m b i a , i n : D e n g o , G . , a n d C a s e , J . E . ( E d s ) , T h e C a r i b b e a n R e g i o n , T h e G e o l o g y o f N o r t h A m e r i c a , G e o l o g i c a l S o c i e t y o f A m e r i c a , B o u l d e r , p p . 2 0 1 - 2 3 0 . E w a r t , A . , a n d G r i f fi n , W . L . , 1 9 9 4 , A p p l i c a t i o n o f P r o t o n - M i c r o p r o b e D a t a t o T r a c e E l e m e n t P a r t i t i o n i n g i n V o l c a n i c R o c k s , C h e m i c a l G e o l o g y , 1 1 7 : 2 5 1 - 2 8 4 . F e e l y , T C . a n d D u n g a n , M . A . , 1 9 9 6 , C o m p o s i t i o n a l a n d d y n a m i c c o n t r o l s o n m a fi c - s i l i c i c m a g m a i n t e r a c t i o n s a t c o n t i n e n t a l a r c v o l c a n o e s : E v i d e n c e f r o m C o r d o n e l G u a d a l , T a t a r a S a n P e d r o C o m p l e x , C h i l e , J o u r n a l o f P e t r o l o g y , 3 7 : 1 5 4 7 - 1 5 7 7 . F e i g e n s o n , M . D . , a n d C a r r , M . J . , 1 9 9 3 , T h e s o u r c e o f C e n t r a l A m e r i c a n l a v a s : I n f e r e n c e s f r o m g e o c h e m i c a l i n v e r s e m o d e l i n g , C o n t r i b u t i o n s t o M i n e r a l o g y a n d P e t r o l o g y , 1 1 3 : 2 2 6 - 2 3 5 . F e i g e n s o n , M . D . , C a r r , M . J . , M a h a r a j , S . V . , J u l i a n o , S . , a n d B o l g e , L L , 2 0 0 4 , L e a d i s o t o p e c o m p o s i t i o n o f C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n o e s : I n fl u e n c e o f t h e G a l a p a g o s p l u m e , G e o c h e m i s t r y G e o p h y s i c s G e o s y s t e m s , 1 , d o i : 1 0 . 1 0 2 9 / 2 0 0 3 G C 0 0 0 6 2 1 . 3 3 0 F l u e h , E R , a n d v o n H u e n e , R . , 2 0 0 7 , C r u s t a l s t r u c t u r e , i n : B u n d s c h u h , J . , a n d A l v a r a d o , G . E . ( E d s ) , C e n t r a l A m e r i c a : G e o l o g y , R e s o u r c e s a n d H a z a r d s , v . 1 , T a y l o r a n d F r a n c i s , L o n d o n , p p . 2 6 7 - 2 7 6 . F r e u n d t , A . , a n d B u r s i k , M . , 1 9 9 8 , P y r o c l a s t i c fl o w t r a n s p o r t m e c h a n i s m s , i n : F r e u n d t , A . , a n d R o s i . , M . ( E d s ) , F r o m M a g m a t o T e p h r a : M o d e l i n g P h y s i c a l P r o c e s s e s o f E x p l o s i v e V o l c a n i c E r u p t i o n s , E l s e v i e r , A m s t e r d a m , p p . 1 7 3 - 2 4 5 . F r e y , H . M . , 2 0 0 5 , T w o - P y r o x e n e T h e r m o m e t r y ' s I n a b i l i t y t o R e c o v e r T e m p e r a t u r e s o f H y d r o u s A r c A n d e s i t e s , E o s T r a n s . A G U , 8 6 ( 5 2 ) , F a l l M e e t . S u p p l . , V 1 3 B - 0 5 5 5 . F u l l , W . E . , E h r l i c h , R . , a n d B e z d e k , J . C . , 1 9 8 2 , F u z z y Q M o d e l — a n e w a p p r o a c h f o r l i n e a r u n m i x i n g , J o u r n a l o f M a t h e m a t i c a l G e o l o g y , 1 4 : 2 5 9 - 2 7 0 . F u l l , W . E . , E h r l i c h , R . , K l o v a n , J . E . , 1 9 8 1 , E x t e n d e d Q M o d e l — o b j e c t i v e d e fi n i t i o n o f e x t e r n a l e n d m e m b e r s i n t h e a n a l y s i s o f m i x t u r e s , J o u r n a l o f M a t h e m a t i c a l G e o l o g y , l 3 : 3 3 1 — 3 4 4 . G a n s P . , A l v a r a d o , G . E . , P e ' r e z , W . , M a c M i l l a n , 1 . , a n d C a l v e r t , A . , 2 0 0 3 , N e o g e n e e v o l u t i o n o f t h e C o s t a R i c a n a r c a n d d e v e l o p m e n t o f t h e C o r d i l l e r a C e n t r a l , G S A A b s t r a c t s w i t h P r o g r a m s , 3 1 : A 4 7 9 . G 8 0 , 8 . , L u o , T . , Z h a n g , B . , Z h a n g , H . , H a n , Y . , Z h a o , Z . , a n d H u , Y . , 1 9 9 8 , C h e m i c a l c o m p o s i t i o n o f t h e c o n t i n e n t a l c r u s t a s r e v e a l e d b y s t u d i e s i n E a s t C h i n a , G e o c h i m i c a e t C o s m o c h i m i c a A c t a , 6 2 : 1 9 5 9 - 1 9 7 5 . G a z e l , E . , A l v a r a d o , G . E . , C a r r , M . J . , O b a n d o , J . , a n d A l f a r o , A . , 2 0 0 5 , M a g m a t i c e v o l u t i o n o f t h e S a r a p i q u i M i o c e n e A r c , C o s t a R i c a , C e n t r a l A m e r i c a , E o s T r a n s . A G U , 8 6 ( 5 2 ) , F a l l M e e t . S u p p l . , A b s t r a c t V 4 1 B - 1 4 4 5 . G i l l o t , P . , C h i e s a , S . , a n d A l v a r a d o , G B , 1 9 9 4 , C h r o n o s t r a t i g r a p h y o f u p p e r M i o c e n e - Q u a t e m a r y v o l c a n i s m i n n o r t h e r n C o s t a R i c a , R e v i s t a G e o l o ' g i c a d e A m é r i c a C e n t r a l , 1 7 : 4 5 - 5 3 . H a n n a h , R . S . , V o g e l , T . A . , P a t i n o , L . C . , A l v a r a d o , G . E . , P é r e z , W . , a n d S m i t h , D R , 2 0 0 2 , O r i g i n o f S i l i c i c v o l c a n i c r o c k s i n c e n t r a l C o s t a R i c a : 8 s t u d y o f a c h e m i c a l l y v a r i a b l e a s h - fl o w s h e e t i n t h e T i r i b i T u f f , B u l l e t i n o f V o l c a n o l o g y , 6 4 : 1 1 7 - 1 3 3 . ‘ H a u f f , F . , H o e m l e , K . , v a n d e n B o g a a r d , P . , A l v a r a d o , G . , G a r b e - S c h o n b e r g , D . , 2 0 0 0 , A g e a n d g e o c h e m i s t r y o f b a s a l t i c c o m p l e x e s i n w e s t e r n C o s t a R i c a : C o n t r i b u t i o n s t o t h e g e o t e c t o n i c e v o l u t i o n o f C e n t r a l A m e r i c a , G e o c h e m i s t r y G e o p h y s i c s G e o s y s t e m s , 1 , d o i : 1 9 9 9 G C 0 0 0 0 2 0 . H a w k i n s , D P , a n d W i e b e , R . A . , 2 0 0 4 , D i s c r e t e s t 0 p i n g e v e n t s i n g r a n i t e p l u t o n s : A s i g n a t u r e o f e r u p t i o n s f r o m s i l i c i c m a g m a c h a m b e r s ? , G e o l o g y , 3 2 : 1 0 2 1 - 1 0 2 4 . 3 3 1 H e r r s t r o m , E . A . , R e a g a n , M . K . , a n d M o r r i s , J . D . , 1 9 9 5 , V a r i a t i o n s i n l a v a c o m p o s i t i o n a s s o c i a t e d w i t h fl o w o f a s t h e n o s p h e r e b e n e a t h s o u t h e r n C e n t r a l A m e r i c a , G e o l o g y , 2 3 : 6 1 7 - 6 2 0 . H e y , R . , 1 9 7 7 , T e c t o n i c e v o l u t i o n o f t h e C o c o s - N a z c a s p r e a d i n g c e n t e r , G e o l o g i c a l S o c i e t y o f A m e r i c a B u l l e t i n , 8 8 : 1 4 0 4 - 1 4 2 0 . H i b b a r d , M . J . , 1 9 8 1 , T h e m a g m a m i x i n g o r i g i n o f m a n t l e d f e l d s p a r s , C o n t r i b u t i o n s t o M i n e r a l o g y a n d P e t r o l o g y , 7 6 : 1 5 8 - 1 7 0 . H i l d r e t h , W . , 1 9 8 3 , T h e c o m p o s i t i o n a l l y z o n e d e r u p t i o n o f 1 9 1 2 i n t h e V a l l e y o f T e n T h o u s a n d S m o k e s , K a t m a i N a t i o n a l P a r k , A l a s k a , J o u r n a l o f V o l c a n o l o g y a n d G e o t h e r m a l R e s e a r c h , 1 8 : 1 - 5 6 . H i l d r e t h , W . , a n d W i l s o n . C . J . N . , 2 0 0 7 , C o m p o s i t i o n a l z o n i n g o f t h e B i s h o p T u f f , J o u r n a l o f P e t r o l o g y , 4 8 : 9 5 1 - 9 9 9 . H i r o t a n i , S . , a n d B a n , M . , 2 0 0 6 , O r i g i n o f S i l i c i c m a g m a a n d m a g m a f e e d i n g s y s t e m o f t h e S h i r a t a k a v o l c a n o , N E J a p a n , J o u r n a l o f V o l c a n o l o g y a n d G e o t h e r m a l R e s e a r c h , 1 5 6 : 2 2 9 - 2 5 1 . H o e m l e , K . , a n d H a u f f , F . , 2 0 0 7 , O c e a n i c i g n e o u s c o m p l e x e s , i n : B u n d s c h u h , J . , a n d A l v a r a d o , G . E . ( E d s ) , C e n t r a l A m e r i c a : G e o l o g y , R e s o u r c e s a n d H a z a r d s , v . 1 , T a y l o r a n d F r a n c i s , L o n d o n , p p . 5 2 3 - 5 4 7 . H o e m l e , K . , H a u f f , F . , a n d v a n d e n B o g a a r d , P . , 2 0 0 4 , 7 0 m y . h i s t o r y ( 1 3 9 - 6 9 M a ) f o r t h e C a r i b b e a n l a r g e i g n e o u s p r o v i n c e , G e o l o g y , 3 2 : 6 9 7 - 7 0 0 . I z b e k o v , P . E . , E i c h e l b e r g e r , J . C . , P a t i n o , L . C . , V o g e l , T . A . , a n d I v a n o v , B . V . , 2 0 0 2 , C a l c i c c o r e s o f p l a g i o c l a s e p h e n o c r y s t s i n a n d e s i t e f r o m K a r y m s k y v o l c a n o : E v i d e n c e f o r r a p i d i n t r o d u c t i o n b y b a s a l t i c r e p l e n i s h m e n t , G e o l o g y , 3 0 : 7 9 9 - 8 0 2 . J e l l i n e k , A . M . , a n d D e P a o l o , D . J . , 2 0 0 3 , A m o d e l f o r t h e o r i g i n o f l a r g e s i l i c i c m a g m a c h a m b e r s : p r e c u r s o r s o f c a l d e r a - f o r m i n g e r u p t i o n s , B u l l e t i n o f V o l c a n o l o g y , 6 5 : 3 6 3 - 3 8 1 . J o h n s o n , G . W . , E h r l i c h , R . , a n d F u l l , W . , 2 0 0 2 , P r i n c i p a l C o m p o n e n t s A n a l y s i s a n d R e c e p t o r m o d e l s i n e n v i r o n m e n t a l f o r e n s i c s , i n : A n I n t r o d u c t i o n t o E n v i r o n m e n t a l F o r e n s i c s , M u r p h y , B L . a n d M o r r i s o n , R . D . , e d s , A c a d e m i c P r e s s . S a n D i e g o , p p . 4 6 1 - 5 1 5 . K a y , R . W . , a n d K a y , S . M . , 1 9 9 3 , D e l a m i n a t i o n a n d d e l a m i n a t i o n m a g m a t i s m , T e c t o n o p h y s i c s , 2 1 9 : 1 7 7 - 1 8 9 . 3 3 2 K e m p t e r , K . A . , 1 9 9 7 , G e o l o g i c e v o l u t i o n o f t h e R i n c o n d e l a V i e j a V o l c a n i c C o m p l e x , N W C o s t a R i c a , P h . D . d i s s e r t a t i o n , U n i v e r s i t y o f T e x a s , A u s t i n , T X , 1 9 1 p p . K u s s m a u l , S . , T o u r n o n , J . , a n d A l v a r a d o , G . , 1 9 9 4 , E v o l u t i o n o f t h e N e o g e n e t o Q u a t e r n a r y i g n e o u s r o c k s o f C o s t a R i c a , P r o fi l 7 , S t u t t g a r t , p p . 9 7 - 1 2 3 . L a n g m u i r , C . H . , V o c k e , R . D . , H a n s o n , 6 N , a n d H a r t , S R , 1 9 7 8 , A g e n e r a l m i x i n g e q u a t i o n w i t h a p p l i c a t i o n t o I c e l a n d i c b a s a l t s , E a r t h a n d P l a n e t a r y S c i e n c e L e t t e r s , 3 7 : 3 8 0 — 3 9 2 . L a r s e n , L . M . , 1 9 7 9 , D i s t r i b u t i o n o f R E E a n d O t h e r T r a c e - E l e m e n t s b e t w e e n P h e n o c r y s t s a n d P e r a l k a l i n e U n d e r s a t u r a t e d M a g m a s , E x e m p l i fi e d b y R o c k s f r o m t h e G a r d a r I g n e o u s P r o v i n c e , S o u t h G r e e n l a n d , L i t h o s , 1 2 : 3 0 3 - 3 1 5 . L e a t , P . T . , S m e l l i e , J . L . , M i l l a r , I . L . , L a r t e r , R D , 2 0 0 3 , M a g m a t i s m i n t h e S o u t h S a n d w i c h A r c , i n : L a r t e r , R D , a n d L e a t , P . T . ( E d s ) , I n t r a - O c e a n i c S u b d u c t i o n S y s t e m s : T e c t o n i c a n d M a g m a t i c P r o c e s s e s , 2 1 9 , T h e G e o l o g i c S o c i e t y , L o n d o n , p p . 2 8 5 — 3 1 3 . L e B a s , M . J . , L e M a i t r e , R . W . , S t r e c k e i s e n , A . , a n d Z a n e t t i n , B . , 1 9 8 6 , A c h e m i c a l c l a s s i fi c a t i o n o f v o l c a n i c r o c k s b a s e d o n t h e t o t a l a l k a l i - s i l i c a d i a g r a m , J o u r n a l o f P e t r o l o g y , 2 7 : 7 4 5 - 7 5 0 . L e M a i t r e , R . W . , 1 9 7 6 , T h e c h e m i c a l v a r i a b i l i t y o f s o m e c o m m o n i g n e o u s r o c k s , J o u r n a l o f P e t r o l o g y 1 7 : 5 8 9 - 6 3 7 . L i n d s l e y , D H , 1 9 8 3 , P y r o x e n e t h e r r n o m e t r y , A m e r i c a n M i n e r a l o g i s t , 6 8 : 4 7 7 - 4 9 3 . L i p m a n , P . W . , 1 9 6 5 , C h e m i c a l c o m p a r i s o n o f g l a s s y a n d c r y s t a l l i n e v o l c a n i c r o c k s , U S G e o l o g i c a l S u r v e y B u l l e t i n , 1 2 0 1 - D 2 2 4 . M a c d o n a l d , G . A . , a n d K a t s u r a , T . , 1 9 6 5 , E r u p t i o n o f L a s s e n P e a k , C a s c a d e R a n g e , C a l i f o r n i a , i n 1 9 1 5 : E x a m p l e o f m i x e d m a g m a s , G e o l o g i c a l S o c i e t y o f A m e r i c a B u l l e t i n , 7 6 : 4 7 5 - 4 8 2 . M a h o o d , G . , a n d H i l d r e t h , W . , 1 9 8 3 , L a r g e p a r t i t i o n c o e f fi c i e n t s f o r t r a c e e l e m e n t s i n h i g h - s i l i c a r h y o l i t e s , G e o c h i m i c a e t C o s m o c h i m i c a A c t a , 4 7 : 1 1 - 3 0 . M a h o o d , G . A . , a n d S t i m a c , J . A . , 1 9 9 0 , T r a c e - e l e m e n t p a r t i t i o n i n g i n p a n t e l l e r i t e s a n d t r a c h y t e s , G e o c h i m i c a e t C o s m o c h i m i c a A c t a , 5 4 : 2 2 5 7 - 2 2 7 6 . M a n n , P . , R o g e r s , R D , a n d G a h a g a n , L . , 2 0 0 7 , O v e r v i e w o f p l a t e t e c t o n i c h i s t o r y a n d i t s u n s o l v e d t e c t o n i c p r o b l e m s , i n : B u n d s c h u h , J . , a n d A l v a r a d o , G . E . ( E d s ) , C e n t r a l A m e r i c a : G e o l o g y , R e s o u r c e s a n d H a z a r d s , v . 1 , T a y l o r a n d F r a n c i s , L o n d o n , p p . 2 0 1 - 2 3 7 . 3 3 3 M a r s h a l l , J . S . , 2 0 0 7 , G e o m o r p h o l o g y a n d p h y s i o g r a p h i c p r o v i n c e s , i n : B u n d s c h u h , J . , a n d A l v a r a d o , G . E . ( E d s ) , C e n t r a l A m e r i c a : G e o l o g y , R e s o u r c e s a n d H a z a r d s , v . 1 , T a y l o r a n d F r a n c i s , L o n d o n , p p . 7 5 — 1 2 2 M c C u l l o c h , M . T . , a n d G a m b l e , J . A . , 1 9 9 1 , G e o c h e m i c a l a n d g e o d y n a m i c a l c o n s t r a i n t s o n s u b d u c t i o n z o n e m a g m a t i s m , E a r t h a n d P l a n e t a r y S c i e n c e L e t t e r s , 1 0 2 : 3 5 8 - 3 7 4 . M c L e n n a n , S . M . , T a y l o r , S R , a n d H e m m i n g , S R , 2 0 0 6 , C o m p o s i t i o n , d i f f e r e n t i a t i o n , a n d e v o l u t i o n o f c o n t i n e n t a l c r u s t : c o n s t r a i n t s f r o m s e d i m e n t a r y r o c k s a n d h e a t fl o w , i n : B r o w n , M . , a n d R u s h m e r , T . ( E d s ) , E v o l u t i o n a n d D i f f e r e n t i a t i o n o f t h e C o n t i n e n t a l C r u s t , C a m b r i d g e U n i v e r s i t y P r e s s , C a m b r i d g e , p p . 9 2 - 1 3 4 . M c P h i e , J . , D o y l e , M . , a n d A l l e n , R . , 1 9 9 3 , V o l c a n i c t e x t u r e s : a g u i d e t o t h e i n t e r p r e t a t i o n o f t e x t u r e s i n v o l c a n i c r o c k s , H o b a r t : C e n t r e f o r O r e D e p o s i t a n d E x p l o r a t i o n S t u d i e s , U n i v e r s i t y o f T a s m a n i a , 1 9 6 p p . M e s c h e d e , M . , a n d F r i s c h , W . , 1 9 9 8 , A p l a t e - t e c t o n i c m o d e l f o r t h e M e s o z o i c a n d E a r l y C e n o z o i c h i s t o r y o f t h e C a r i b b e a n p l a t e , T e c t o n o p h y s i c s , 2 9 6 : 2 6 9 - 2 9 1 . M i e s c h , A . T . ( 1 9 7 6 ) Q - m o d e f a c t o r a n a l y s i s o f g e o c h e m i c a l a n d p e t r o l o g i c d a t a m a t r i c e s w i t h c o n s t a n t r o w s u m s , G e o l o g i c a l S u r v e y P r o f P a p e r , 5 7 4 - g , p p . 1 - 4 7 . M o r r i s , J . D . , L e e m a n , W P , a n d T e r a , F . , 1 9 9 0 , T h e s u b d u c t e d c o m p o n e n t i n i s l a n d a r c l a v a s : c o n s t r a i n t s f r o m B e i s o t o p e s a n d B - B e s y s t e m a t i c s , N a t u r e , 3 4 4 : 3 1 - 3 6 . M u n g a l l , J . E . , a n d M a r t i n , R F , 1 9 9 4 , S e v e r e l e a c h i n g o f t r a c h y t i c g l a s s w i t h o u t d e v i t r i fi c a t i o n , T e r c e i r a , A z o r e s , G e o c h i m i c a e t C o s m o c h i m i c a A c t a , 5 8 : 7 5 - 8 3 . M u r p h y , M . D . , S p a r k s , R . S . J . , B a r c l a y , J . , C a r r o l l , M . R . , L e j e u n e , A . M . , B r e w e r , T . S . , M a c d o n a l d , R . , B l a c k , S , a n d Y o u n g , S . , 1 9 9 8 , T h e r o l e o f m a g m a m i x i n g i n t r i g g e r i n g t h e c u r r e n t e r u p t i o n a t t h e S o u f r i e r e H i l l s v o l c a n o , M o n t s e r r a t , W e s t I n d i e s , G e o p h y s i c a l R e s e a r c h L e t t e r s , 2 5 : 3 4 3 3 - 3 4 3 6 . N a s h , W P , a n d C r e c r a f t , H R , 1 9 8 5 , P a r t i t i o n c o e f fi c i e n t s f o r t r a c e e l e m e n t s i n s i l i c i c m a g m a s , G e o c h i m i c a e t C o s m o c h i m i c a A c t a , 4 9 : 2 3 0 9 - 2 3 2 2 . P a r k e r , A . , 1 9 7 0 . A n i n d e x o f w e a t h e r i n g f o r S i l i c a t e r o c k s , G e o l o g i c a l M a g a z i n e , 1 0 7 : 5 0 1 — 5 0 4 . P a t i n o , L . C . , C a r r , M . J . , a n d F e i g e n s o n , M . D . , 2 0 0 0 , L o c a l a n d r e g i o n a l v a r i a t i o n s i n C e n t r a l A m e r i c a n a r c l a v a s c o n t r o l l e d b y v a r i a t i o n s i n s u b d u c t e d s e d i m e n t i n p u t , C o n t r i b u t i o n s t o M i n e r a l o g y a n d P e t r o l o g y , 1 3 8 : 2 6 5 - 2 8 3 . 3 3 4 ' fl l ' o P a t i n o , L . C . , C a r r , M . J . , a n d F e i g e n s o n , M . D . , 1 9 9 7 , C r o s s - a r c g e o c h e m i c a l v a r i a t i o n s i n v o l c a n i c fi e l d s i n H o n d u r a s , C . A . : p r o g r e s s i v e c h a n g e s i n s o u r c e w i t h d i s t a n c e f r o m t h e v o l c a n i c f r o n t , C o n t r i b u t i o n s t o M i n e r a l o g y a n d P e t r o l o g y , 1 2 9 : 3 4 1 - 3 5 1 . P a t i n o , L . C . , V e l b e l , M . A . , P r i c e , J . R . , a n d W a d e , J . A . , 2 0 0 3 , T r a c e e l e m e n t m o b i l i t y d u r i n g s p h e r o i d a l w e a t h e r i n g o f b a s a l t s a n d a n d e s i t e s i n H a w a i i a n d G u a t e m a l a , C h e m i c a l G e o l o g y , 2 0 2 : 3 4 3 - 3 6 4 . P e a c o c k , S . M . , R u s h m e r , T . , a n d T h o m p s o n , A . B . , 1 9 9 4 , P a r t i a l m e l t i n g o f t h e s u b d u c t i n g o c e a n i c c r u s t , E a r t h a n d P l a n e t a r y S c i e n c e L e t t e r s , 1 2 1 : 2 2 7 - 2 4 4 . P é r e z - T o r r a d o , F . J . , M a r t i , J . , Q u e r a l t , I . , a n d M a n g a s , J . , 1 9 9 5 , A l t e r a t i o n p r o c e s s e s o f t h e R o q u e N u b l o i g n i m b r i t e s ( G a n C a n a r i a , C a n a r y I s l a n d s ) , J o u r n a l o f V o l c a n o l o g y a n d G e o t h e r m a l R e s e a r c h , 6 5 : 1 9 1 - 2 0 4 . . 0 4 » 1 ‘ 1 1 ! ” P e t r e l l i , M . , P e r u n g i n i , D . , P o l i , G . , 2 0 0 6 , T i m e - s c a l e s o f h y b r i d i s a t i o n o f m a g m a t i c . e n c l a v e s i n r e g u l a r a n d c h a o t i c fl o w fi e l d s : p e t r o l o g i c a n d v o l c a n o l o g i c i - i m p l i c a t i o n s , B u l l e t i n o f V o l c a n o l o g y , 6 8 : 2 8 5 - 2 9 3 . P i n d e l l , J . L . , a n d B a r r e t t , S F , 1 9 9 0 , G e o l o g i c a l e v o l u t i o n o f t h e C a r i b b e a n r e g i o n ; a p l a t e - t e c t o n i c p e r s p e c t i v e , i n : G . D e n g o , J . E . C a s e ( E d s ) , T h e C a r i b b e a n r e g i o n , T h e G e o l o g y o f N o r t h A m e r i c a , G e o l o g i c a l S o c i e t y o f A m e r i c a B o u l d e r , C o l o r a d o , H , p p . 4 0 5 - 4 3 2 . P l a n k , T . , B a l z e r , V . , a n d C a r r , M . , 2 0 0 2 , N i c a r a g u a n v o l c a n o e s r e c o r d p a l e o c e a n o g r a p h i c c h a n g e s a c c o m p a n y i n g c l o s u r e o f t h e P a n a m a g a t e w a y , G e o l o g y , 3 0 : 1 0 8 7 - 1 0 9 0 . P l a n k , T . , a n d L a n g m u i r , C H , 1 9 9 3 , T r a c i n g t r a c e e l e m e n t s f r o m s e d i m e n t i n p u t t o v o l c a n i c o u t p u t a t s u b d u c t i o n z o n e s , N a t u r e , 3 6 2 : 7 3 9 - 7 4 3 . E . - P l a n k , T . , a n d L a n g m u i r , C H , 1 9 8 8 , A n e v a l u a t i o n o f t h e g l o b a l v a r i a t i o n s i n t h e m a j o r e l e m e n t c h e m i s t r y o f a r c b a s a l t s , E a r t h a n d P l a n e t a r y S c i e n c e L e t t e r s , 9 0 : 3 4 9 - 3 7 0 . P r i c e , J . R . , a n d V e l b e l , M . A . , 2 0 0 3 , C h e m i c a l w e a t h e r i n g i n d i c e s a p p l i e d t o w e a t h e r i n g p r o fi l e s d e v e l o p e d o n h e t e r o g e n e o u s f e l s i c m e t a m o r p h i c p a r e n t r o c k s , C h e m i c a l G e o l o g y , 2 0 2 : 3 9 7 - 4 1 6 . P r o t t i , M . , G t i n d e l , F . , a n d M c N a l l y , K . , 1 9 9 4 , T h e g e o m e t r y o f t h e W a d a t i - B e n i o f f z o n e u n d e r s o u t h e r n C e n t r a l A m e r i c a a n d i t s t e c t o n i c s i g n i fi c a n c e : R e s u l t s f r o m a h i g h - r e s o l u t i o n l o c a l s e i s m o g r a p h n e t w o r k , P h y s i c s o f t h e E a r t h a n d P l a n e t a r y I n t e r i o r s , 8 4 : 2 7 1 - 2 8 7 . 3 3 5 P r o w a t k e , S . , a n d K l e m m e , S . , 2 0 0 6 , T r a c e e l e m e n t p a r t i t i o n i n g b e t w e e n a p a t i t e a n d s i l i c i c m e l t s , G e o c h i m i c a e t C o s o m o c h i m i c a A c t a , 7 0 : 4 5 1 3 - 4 5 2 7 . P u t n a m , P O , 1 9 2 6 , T h e e x i s t e n c e o f a o n c e h o m o g e n e o u s m a g m a m a s s u n d e r l y i n g C e n t r a l A m e r i c a , J o u r n a l o f G e o l o g y , 3 4 : 8 0 7 - 8 2 3 . R e a g a n , M . K . , M o r r i s , J . D . , H e r r s t r o m , E . A . , a n d M u r r e l l , M . T . , 1 9 9 4 , U r a n i u m s e r i e s a n d b e r y l l i u m i s o t o p e e v i d e n c e f o r a n e x t e n d e d h i s t o r y o f s u b d u c t i o n m o d i fi c a t i o n o f t h e m a n t l e b e l o w N i c a r a g u a , G e o c h i m i c a e t C o s m o c h i m i c a A c t a , 5 8 : 4 1 9 9 - 4 2 1 2 . R o g e r s , R . D . , K a r a s o n , H . , a n d v a n d e r H i l s t , R . , 2 0 0 2 , E p e i r o g e n i c u p l i f t a b o v e a d e t a c h e d s l a b i n n o r t h e r n C e n t r a l A m e r i c a , G e o l o g y , 3 0 : 1 0 3 1 - 1 0 3 4 . R u d n i c k , R . L . , 1 9 9 5 , M a k i n g c o n t i n e n t a l c r u s t , N a t u r e , 3 7 8 : 5 7 1 - 5 7 8 . R u d n i c k , R . L . , a n d F o u n t a i n , D . M . , 1 9 9 5 , N a t u r e a n d c o m p o s i t i o n o f t h e c o n t i n e n t a l c r u s t : A l o w e r c r u s t a l p e r s p e c t i v e , R e v i e w s o f G e o p h y s i c s , 3 3 : 2 6 7 - 3 1 0 . R u d n i c k , R . L . , a n d G a o , S . , 2 0 0 3 , C o m p o s i t i o n o f t h e c o n t i n e n t a l c r u s t , i n : R u d n i c k , R . L . ( E d . ) , T r e a t i s e o n G e o c h e m i s t r y , v . 3 . , E l s e v i e r , A m s t e r d a m , p p . 1 - 6 4 . S a l l a r e s , V . , D a fi o b e i t i a , J . , a n d F l u e h , E R , 2 0 0 1 , L i t h o s p h e r i c s t r u c t u r e o f t h e C o s t a R i c a n I s t h m u s : E f f e c t s o f s u b d u c t i o n z o n e m a g m a t i s m o n a n o c e a n i c p l a t e a u , J o u r n a l o f G e o p h y s i c a l R e s e a r c h , 1 0 6 : 6 2 1 - 6 4 3 . S a l l a r e s , V . , D a fi o b e i t i a , J . , a n d F l u e h , E R , 2 0 0 0 , S e i s m i c t o m o g r a p h y w i t h l o c a l e a r t h q u a k e s i n C o s t a R i c a , T e c t o n o p h y s i c s , 3 2 9 : 6 1 - 7 8 . S c a n d o n e , R . , C a s h m a n , K . V . , a n d M a l o n e , S D , 2 0 0 7 , M a g m a s u p p l y , m a g m a a s c e n t a n d t h e s t y l e o f v o l c a n i c e r u p t i o n s , E a r t h a n d P l a n e t a r y S c i e n c e L e t t e r s , 2 5 3 : 5 1 3 — 5 2 9 . S e l b e k k , R S , a n d T r o n n e s , R . G . , 2 0 0 7 , T h e 1 3 6 2 A D O r a a f a j o k u l l e r u p t i o n , I c e l a n d : P e t r o l o g y a n d g e o c h e m i s t r y o f l a r g e - v o l u m e h o m o g e n e o u s r h y o l i t e , J o u r n a l o f V o l c a n o l o g y a n d G e o t h e r m a l R e s e a r c h , 1 6 0 : 4 2 - 5 8 . S h a n e , P . , 1 9 9 8 , C o r r e l a t i o n o f r h y o l i t i c p y r o c l a s t i c e r u p t i v e u n i t s f r o m t h e T a u p o v o l c a n i c z o n e b y F e - T i o x i d e c o m p o s i t i o n a l d a t a , B u l l e t i n o f V o l c a n o l o g y , 6 0 : 2 2 4 - 2 3 8 . S i n g e r , B . S . , M y e r s , J . D . , a n d F r o s t , C D , 1 9 9 2 , M i d - p l e i s t o c e n e l a v a s f r o m t h e S e g u a m v o l c a n i c c e n t e r , c e n t r a l A l e u t i a n a r c : C l o s e d - s y s t e m f r a c t i o n a l c r y s t a l l i z a t i o n o f a b a s a l t t o r h y o d a c i t e e r u p t i v e s u i t e , C o n t r i b u t i o n s t o M i n e r a l o g y a n d P e t r o l o g y , 1 1 0 : 8 7 - 1 1 2 . 3 3 6 l l a f . A : ) 1 . L ' u 3 ' 1 - . L . R . . 1 " . . v 3 . S i s s o n , T . W . , 1 9 9 1 , P y r o x e n e - h i g h s i l i c a r h y o l i t e t r a c e e l e m e n t p a r t i t i o n c o e f fi c i e n t s b y i o n m i c r o p r o b e , G e o c h i m i c a e t C o s o m o c h i m i c a A c t a , 5 5 : 1 5 7 5 - 1 5 8 5 . S i s s o n T . W . , R a t a j e s k i K . , H a n k i n s W . B . , G l a z n e r A . F . , 2 0 0 5 , V o l u m i n o u s g r a n i t i c m a g m a s f r o m c o m m o n b a s a l t i c s o u r c e s , C o n t r i b u t i o n s t o M i n e r a l o g y a d P e t r o l o g y 1 4 8 : 6 3 5 — 6 6 1 . S m i t h , I . E . M . , S t e w a r t , R B , a n d P r i c e , R C , 2 0 0 3 , T h e p e t r o l o g y o f a l a r g e i n t r a - o c e a n i c s i l i c i c e r u p t i o n : t h e S a n d y B a y T e p h r a , K e r m a d e c A r c , S o u t h w e s t P a c i fi c , J o u r n a l o f V o l c a n o l o g y a n d G e o t h e r m a l R e s e a r c h , 1 2 4 , 1 7 3 — 1 9 4 . S m i t h , I . E . M . , W o r t h i n g t o n , T . J . , P r i c e , R . C . , S t e w a r t , R B , a n d M a a s , R . , 2 0 0 6 , P e t r o g e n e s i s o f d a c i t e i n a n o c e a n i c s u b d u c t i o n e n v i r o n m e n t : R a o u l I s l a n d , K e r m a d e c a r c , J o u r n a l o f V o l c a n o l o g y a n d G e o t h e r m a l R e s e a r c h , 1 5 6 : 2 5 2 — 2 6 5 . S p a r k s , S . R . J . , S i g u r d s s o n , H . , a n d W i l s o n , L . , 1 9 7 7 , M a g m a m i x i n g : a m e c h a n i s m f o r t r i g g e r i n g a c i d e x p l o s i v e e r u p t i o n s , N a t u r e , 2 6 7 : 3 1 5 - 3 1 8 . S p e r a , F . J . , a n d B o h r s o n , W . A . , 2 0 0 4 , O p e n - s y s t e m m a g m a c h a m b e r e v o l u t i o n : A n e n e r g y - c o n s t r a i n e d g e o c h e m i c a l m o d e l i n c o r p o r a t i n g t h e e f f e c t s o f c o n c u r r e n t e r u p t i o n , r e c h a r g e , v a r i a b l e a s s i m i l a t i o n a n d f r a c t i o n a l c r y s t a l l i z a t i o n ( E C - E ’ R A A X F C ) , J o u r n a l o f P e t r o l o g y , 4 5 : 2 4 5 9 - 2 4 8 0 . S t i m a c , J . , a n d H i c k m o t t , D . , 1 9 9 4 , T r a c e - E l e m e n t P a r t i t i o n - C o e f fi c i e n t s f o r I l m e n i t e , O r t h o - P y r o x e n e a n d P y r r h o t i t e i n R h y o l i t e D e t e r m i n e d b y M i c r o - P i x e A n a l y s i s , C h e m i c a l G e o l o g y , 1 1 7 : 3 1 3 - 3 3 0 . S t i n t o n , C . W . , D u n c a n , R . A . , a n d D e n y e r , P . , 1 9 9 7 , N i c o y a P e n i n s u l a , C o s t a R i c a : A s i n g l e s u i t e o f o c e a n i c p l a t e a u m a g m a s , J o u r n a l o f G e o p h y s i c a l R e s e a r c h , 1 0 2 : 1 5 , 5 0 7 - 1 5 , 5 2 0 . S t o i b e r , R E , a n d C a r r , M . J . , 1 9 7 3 , Q u a t e r n a r y v o l c a n i c a n d t e c t o n i c s e g m e n t a t i o n o f C e n t r a l A m e r i c a , B u l l e t i n o f V o l c a n o l o g y , 3 7 : 3 0 4 - 3 2 5 . S t r e c k , M . J . , a n d G r u n d e r , A L , 1 9 9 7 , C o m p o s i t i o n a l g r a d i e n t s a n d g a p s i n h i g h - s i l i c a r h y o l i t e s o f t h e R a t t l e s n a k e T u f f , O r e g o n , J o u r n a l o f P e t r o l o g y , 3 8 : 1 3 3 - 1 6 3 . S u n , S S , a n d M c D o n o u g h , W . F . , 1 9 8 9 , C h e m i c a l a n d i s o t o p i c s y s t e m a t i c s o f o c e a n i c b a s a l t s : i m p l i c a t i o n s f o r m a n t l e c o m p o s i t i o n a n d p r o c e s s e s , I n : M a g m a t i s m i n t h e o c e a n b a s i n s , S a u n d e r s , A D . a n d N o r r y , M . J . ( E d s ) , G e o l o g i c a l S o c i e t y o f L o n d o n , L o n d o n , p p . 3 1 3 - 3 4 5 . T a m u r a , Y . , a n d T a t s u m i , Y . , 2 0 0 2 , R e m e l t i n g o f a n a n d e s i t i c c r u s t a s a p o s s i b l e o r i g i n f o r r h y o l i t i c m a g m a i n o c e a n i c a r c s : a n e x a m p l e f r o m t h e I z u - B o n i n a r c , J o u r n a l o f P e t r o l o g y , 4 3 : 1 0 2 9 - 1 0 4 7 . 3 3 7 . ' - ‘ - " ‘ J - ‘ * 1 : f n i A ! l l i r F “ T a m u r a , Y . , Y u h a r a , M . , I s h i i , T . , I r i n o , N . , a n d S h u k u n o , H . , 2 0 0 3 , A n d e s i t e s a n d d a c i t e s f r o m D a i s e n v o l c a n o , J a p a n : p a r t i a l - t o - t o t a l r e m e l t i n g o f a n a n d e s i t e m a g m a b o d y , J o u r n a l o f P e t r o l o g y , 4 4 : 2 2 4 3 - 2 2 6 0 . T a y l o r , H P , 1 9 6 8 , T h e o x y g e n i s o t o p e g e o c h e m i s t r y o f i g n e o u s r o c k s , C o n t r i b u t i o n s t o M i n e r a l o g y a n d P e t r o l o g y , 1 9 : 1 - 7 1 . T a y l o r , S R , a n d M c L e n n a n , S . M . , 1 9 9 5 , T h e g e o c h e m i c a l e v o l u t i o n o f t h e c o n t i n e n t a l c r u s t , R e v i e w s o f G e o p h y s i c s , 3 3 : 2 4 1 - 2 6 5 . T a y l o r , S R , a n d M c L e n n a n , S . M . , 1 9 8 5 , T h e C o n t i n e n t a l C r u s t : I t s C o m p o s i t i o n a n d E v o l u t i o n , B l a c k w e l l , O x f o r d . T e f e n d , K S , 2 0 0 5 , I n d e p e n d e n t l y g e n e r a t e d m a g m a b a t c h e s i n t h e c o m p o s i t i o n a l l y z o n e d a s h - fl o w s h e e t s f r o m t h e s o u t h w e s t N e v a d a v o l c a n i c fi e l d . P h . D . d i s s e r t a t i o n , M i c h i g a n S t a t e U n i v e r s i t y , E a s t L a n s i n g , M I . T e f e n d , K . S . , V o g e l , T . A . , F l o o d , T R , a n d E h r l i c h , R . , 2 0 0 6 , I d e n t i f y i n g r e l a t i o n s h i p s a m o n g s i l i c i c m a g m a b a t c h e s b y p o l y t o p i c v e c t o r a n a l y s i s : A s t u d y o f t h e T o p o p a h S p r i n g a n d P a h C a n y o n , J o u r n a l o f V o l c a n o l o g y a n d G e o t h e r m a l R e s e a r c h , d o i : 1 0 . l 0 1 6 / j . j v o l g e o r e s . 2 0 0 6 . 0 7 . 0 1 l . T o u r n o n , J . , 1 9 8 4 , M a g m a t i s m e s d u M e s o z o i q u e a l ’ a c t u e l e n A m e ' r i q u e C e n t r a l : L ’ e x a m p l e d e C o s t a R i c a , d e s o p h i o l i t e s a u x a n d e s i t e s , T h e s i s , U n i v e r s i t e ’ C u r i e , 3 3 5 p p . V e n e z k y , D . Y . , a n d R u t h e r f o r d , M . J . , 1 9 9 7 , P r e e m p t i o n c o n d i t i o n s a n d t i m i n g o f d a c i t e - a n d e s i t e m a g m a m i x i n g i n t h e 2 . 2 k a e r u p t i o n a t M o u n t R a i n i e r , J o u r n a l o f G e o p h y s i c a l R e s e a r c h - S o l i d E a r t h , 1 0 2 : 2 0 , 0 6 9 - 2 0 , 0 8 6 . V o g e l , T . A . , P a t i n o , L . C . , A l v a r a d o , G . E . , a n d G a n s , P B , 2 0 0 4 , S i l i c i c i g n i m b r i t e s w i t h i n t h e C o s t a R i c a n v o l c a n i c f r o n t : e v i d e n c e f o r t h e f o r m a t i o n o f c o n t i n e n t a l c r u s t , E a r t h a n d P l a n e t a r y S c i e n c e L e t t e r s , 2 2 6 : 1 4 9 - 1 5 9 . V o g e l , T . A . , P a t i n o , L . C . , A l v a r a d o , G . E . , a n d R o s e , W . I . , 2 0 0 7 , P e t r o g e n e s i s o f i g n i m b r i t e s , i n : B u n d s c h u h , J . , a n d A l v a r a d o , G . E . ( E d s ) , C e n t r a l A m e r i c a : G e o l o g y , R e s o u r c e s a n d H a z a r d s , v . 1 , T a y l o r a n d F r a n c i s , L o n d o n , p p . 5 9 1 - 6 1 8 . V o g e l , T . A . , P a t i n o , L . C . , E a t o n , J . K . , V a l l e y , J . W . , R o s e , W . I . , A l v a r a d o , G . E . , V i r a y , B . L . , 2 0 0 6 , O r i g i n o f s i l i c i c m a g m a s a l o n g t h e C e n t r a l A m e r i c a n v o l c a n i c f r o n t : G e n e t i c r e l a t i o n s h i p t o m a fi c m e l t s , J o u r n a l o f V o l c a n o l o g y a n d G e o t h e r m a l R e s e a r c h , 1 5 6 : 2 1 7 - 2 2 8 . W a g e r , L R . a n d B a i l e y , E B , 1 9 5 3 , B a s i c m a g m a c h i l l e d a g a i n s t a c i d m a g m a , N a t u r e , 1 7 2 : 6 8 - 6 9 . 3 3 8 W a l k e r , J . A . , 1 9 8 4 , V o l c a n i c r o c k s f r o m t h e N e j a p a a n d G r a n a d a c i n d e r c o n e a l i g n m e n t s , J o u r n a l o f P e t r o l o g y , 2 5 : 2 9 9 - 3 4 2 . W a l k e r , J . A . , C a r r , M . J . , F e i g e n s o n , M . D . , a n d K a l a m a r i d e s , R . I . , 1 9 9 0 , T h e p e t r o g e n e t i c s i g n i fi c a n c e o f h i g h - a n d l o w - T i b a s a l t s i n c e n t r a l N i c a r a g u a , J o u r n a l o f P e t r o l o g y , 3 1 : 2 9 9 - 3 4 2 . W a l k e r , J . A . , C a r r , M . J . , P a t i n o , L . C . , J o h n s o n , C . M . , F e i g e n s o n , M . D . , a n d W a r d , R . L . , 1 9 9 5 , A b r u p t c h a n g e i n m a g m a g e n e r a t i o n p r o c e s s e s a c r o s s t h e C e n t r a l A m e r i c a n a r c i n s o u t h e a s t e r n G u a t e m a l a : fl u x - d o m i n a t e d m e l t i n g n e a r t h e b a s e o f t h e w e d g e t o d e c o m p r e s s i o n m e l t i n g n e a r t h e t o p o f t h e w e d g e , C o n t r i b u t i o n s t o M i n e r a l o g y a n d P e t r o l o g y , 1 2 0 : 3 7 8 - 3 9 0 . W a l k e r , J . A . , P a t i n o , L . C . , C a m e r o n , B L , a n d C a r r , M . J . , 2 0 0 0 , P e t r o g e n e t i c i n s i g h t s p r o v i d e d b y c o m p o s i t i o n a l t r a n s e c t s a c r o s s t h e C e n t r a l A m e r i c a n a r c : S o u t h e a s t e r n G u a t e m a l a a n d H o n d u r a s , J o u r n a l o f G e o p h y s i c a l R e s e a r c h , 1 0 5 : 1 8 , 9 4 9 - 1 8 , 9 6 3 . W a l k e r , J . A . , P a t i n o , L . C . , C a r r , M . J . , a n d F e i g e n s o n , M . D . , 2 0 0 1 , S l a b c o n t r o l o v e r H F S E d e p l e t i o n s i n c e n t r a l N i c a r a g u a , E a r t h a n d P l a n e t a r y S c i e n c e L e t t e r s , 1 9 2 : 5 3 3 - 5 4 3 . W a l t h e r , C . H . E . , F l u e h , E . R . , R a n e r o , C . R . , v o n H u e n e , R . , a n d S t r a u c h , W . , 2 0 0 0 , C r u s t a l s t r u c t u r e a c r o s s t h e P a c i fi c m a r g i n o f N i c a r a g u a : E v i d e n c e f o r o p h i o l i t i c b a s e m e n t a n d a s h a l l o w m a n t l e s l i v e r , G e o p h y s i c a l J o u r n a l I n t e r n a t i o n a l , 1 4 1 : 7 5 9 - 7 7 7 . W e d e p o h l , K . H . , 1 9 9 5 , T h e c o m p o s i t i o n o f t h e c o n t i n e n t a l c r u s t , G e o c h i m i c a e t C o s m o c h i m i c a A c t a , 5 9 : 1 2 1 7 - 1 2 3 2 . W e l l s , P . R . A . , 1 9 7 7 , P y r o x e n e t h e r r n o m e t r y i n s i m p l e a n d c o m p l e x s y s t e m s , C o n t r i b u t i o n s t o M i n e r a l o g y a n d P e t r o l o g y , 6 2 : 1 2 9 - 1 3 9 . W e y l , R . , 1 9 6 1 , D i e g e o l o g i c M i t t e l a m e r i k a s , i n : B e n t z , A . ( E d . ) , B e i t r a ’ g e z u r r e g i o n a l e n G e o l o g i e d e E r d e , B o m t r a e g e r , 2 4 0 p . W i e b e , R . A . , 1 9 8 7 , R u p t u r e a n d i n fl a t i o n o f a b a s i c m a g m a c h a m b e r b y S i l i c i c l i q u i d , N a t u r e , 3 2 6 : 6 9 - 7 1 . W i l c o x , R E , 1 9 9 9 , T h e i d e a o f m a g m a m i x i n g : H i s t o r y o f a s t r u g g l e f o r a c c e p t a n c e , J o u r n a l o f G e o l o g y : 1 0 7 : 4 2 1 - 4 3 2 . W i l s o n , C . J . N . , B l a k e , S . , C h a r l i e r , B . L . A . , a n d S u t t o n , A . N . , 2 0 0 6 , T h e 2 6 . 5 k a O r u a n i e r u p t i o n , T a u p o v o l c a n o , N e w Z e a l a n d : d e v e l o p m e n t , c h a r a c t e r i s t i c s a n d e v a c u a t i o n o f a l a r g e r h y o l i t i c m a g m a b o d y , J o u r n a l o f P e t r o l o g y , 4 7 : 3 5 - 6 9 . 3 3 9 W o l f , M . B . , a n d W y l l i e , P . J . , 1 9 9 4 , D e h y d r a t i o n - m e l t i n g o f a m p h i b o l i t e a t 1 0 k b a r : T h e e f f e c t s o f t e m p e r a t u r e a n d t i m e , C o n t r i b u t i o n s t o M i n e r a l o g y a n d P e t r o l o g y , 1 1 5 : 3 6 9 - 3 8 3 . W o r t e l , R . , a n d C l o e t i n g h , S . , 1 9 8 1 , O n t h e o r i g i n o f t h e C o c o s - N a z c a s p r e a d i n g c e n t e r , G e o l o g y , 9 : 4 2 5 - 4 3 0 . 3 4 0 ll11111111111111111111111121llll 3 1 2 9 3 0 2 9 5 6 3 9 5 E S