Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS...

Post on 07-Aug-2020

1 views 0 download

Transcript of Geochemistry G3 Geophysics Geosystems Paper AN … · SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS...

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

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

����������������� ��� ������� �� � �

������������ �� �� ����

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

cedex, France (schiano@opgc.univ-bpclermont.fr)

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

/++��

�� �� ������ � %� %' (�%�%) ��� �� ��������* �� ���� (+,"����� $�� '%�� � -�� ���� %' ���.�%�%)*� ������� $�� '%�� �91125 (eiler@gps.caltech.edu)

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

California 94551 (hutcheon@llnl.gov)

�� �� �������� � %� %' (�%�%) ��� �� ��������* �� ���� (+,"����� $�� '%�� � -�� ���� %' ���.�%�%)*� ������� $�� '%�� �91125 (ems@gps.caltech.edu)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

G3G3GeochemistryGeophysicsGeosystems

Published by AGU and the Geochemical Society

AN ELECTRONIC JOURNAL OF THE EARTH SCIENCES

Article

Volume 1May 30, 2000

Paper number 1999GC000032ISSN: 1525-2027

GeochemistryGeophysicsGeosystems

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

������ %� .���%3 �4��� ��� �%�����5

%��&����� ���� ���� %�B ��� ����5

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

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

Published May 30, 2000.

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

(� �����������

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

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

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

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

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

� ���� ���� ������ '�%� �.� �4����

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

+/,!95 �.� ������ %���� %� 3. �. �.

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

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

%��3.�� �%�� ������ �.�� �.� %���� %'

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

��5� +/#�B ������� +/#,B ���� � ����

�������� +/#+B ������ � ������ +/#,95

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

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

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

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

�� . ). �.���%*��� � ��� � � � %' H�6

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

��)�� �� �.� � �4�D���� ''����� �� %�

�D����� 8�� ������� � �� ��� +//��

�� ��'������ �.��� �95

8!9 0��.%�). �%���� ����%��� � ��

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

3�)� 4�� ��� �% 4� �.� %� ���� ��%��

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

��)�� .��� ��% 4��� ��%�%� �% '%�� 4*

May 30, 2000.

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

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

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

������� +//"B ������ � ������

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

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

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

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

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

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

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

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

����%)��� ��� 4� �4%��5 0��.%�). ����

�� �� ����� 3 �. �.�� �.������� � �

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

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

���#�� � $���� +//,B %����� �� ��5�

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

� $���� +/#"B '��� +/#!B ���� ��

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

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

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

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

%� � � ��� '�%� $�6�� �. ��)�� '%�� �

%���� � ��� 8������ +//"9� � �%����

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

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

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

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

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

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

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

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

� �������������� ��)�� � �4��� %�

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

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

%��������� �� �%��% � %� %' ��. ��)�

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

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

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

��� %� ;%��5

)� !��������� �� !����������

��'�� � ������*�����������

��� +��� ,��� ��$�������

-��� ��������

���� ������� �����������������

���� �������� � ����� ���������� �

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

)�(�(� ����� ������������ �������

��� ��.���� �� �������

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

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

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

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

���4��)� %' �.� 4����� 3. �� 4� � ��

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

� ;� �� ��.���� )�� ���� %� ������ �

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

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

���� �% 4� �� �% �.� ��.���� )��

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

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

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

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

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

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

3%�� 4� ���.��)� ' ��.���� ���� %�

3��� �%� ���5 -� .%�� 4� �%�� �.�� �.

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

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

������� ����� � �. ��� ���5

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

������ -��� ' ��� %�

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

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

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

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

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

100

30

20

10

0

10

20

0.0

0.4

0.8

1.2

1.6

200

300

400

10

20

30

40

50

60

40

Nor

mat

ive

neph

elin

e(%

)N

orm

ativ

ehy

pers

then

e(%

)

e

U (

ppm

)

h

CaO (wt%)20161284

g

Ba

(ppm

)

f

Sc

(ppm

)

trend B

CaO (wt%)20161284

2

4

6

8

10

12

FeO

* (w

t%)

d

2

4

6

8

10

0

MgO

(w

t%)

c

80

85

90

Hos

t for

ster

ite (

%)

a

75

45

50

55

60

SiO

2 (w

t%)

b

trend

A

LEGEND Batan samples

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

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

���� ��)�� �� %� � �� (�&%,��5

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

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

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

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

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

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

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

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

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

�� ��� H�6�� �. �%��%���� 8������� �

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

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

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

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

�%����� ������ (& )��� ���5

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

�%�: �� �%3���$�6 ���� %� � ���� 0 ��

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

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

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

� ��� %� 4��3��� ���� 0 �� � ��%

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

D����; �%���� �� �����5

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

La (ppm)

C/C

N-M

OR

BLa

/ Y

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

Batan melt inclusions

}} trend A

trend B

Er

1000010001001011

10

100

1000b

TiCeK

UBa YbDy

NdSrLa

NbTh Zr Eu Y

0.1

1

10

100

Sm

a

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

Oceanic and continental melilitites

Carbonatites

Nephelinites from SW Japan

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

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

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

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

������� � D� �� � :4�� (H�6 ��������

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

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

���� � +,-���� +/,�B ����� � %�����

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

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

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

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

����������

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

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

LEGENDBatan samples

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

Tonga arc <13 % CaO tholeiites

Ol-CPx-Plcotectic trend

Ol-Cpx-Ampcotectic trend

S

C M

80

30

80

30olivine

diopside

amphibole

plagioclase

trend A

trend B

Projection from Al2O3 wt.%

Tonga

wollastonite enstatite

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

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

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

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

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

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

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

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

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

� ��5

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

�� ��� � D� � � 3%�� �%� ������ �.� �

$�6 �%�����5

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

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

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

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

0 � ���� �4%��� & )��� + ��% ��%��

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

' �� 4* �.� $�6�� �. ���� %�� �%�

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

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

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

$�6��%%� ���� ���� %� �� 3.%�� �%�:

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

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

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

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

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

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

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

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

4��)� '�%� �%3�$�6� . ).�&�6 ��������

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

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

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

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

��� %� %' ������ ���� %� �� � 8������

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

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

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

�%�)� ���� ��%��� 4* �%3������� '����

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

���� ���4��)�5 �. .*�%�.� ���%���

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

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

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

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

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

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

�.� �%3�$�6 ����� ���� ���� %� �� �.�

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

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

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

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

���� � ����%� 4� �7��� �� � ��� �* 4*

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

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

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

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

$�6 �� &�6 ' �.� %���� �%��� � �� ���

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

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

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

SC

HIA

NO

ET

AL

.: CaO

-RIC

H M

EL

TS

IN IS

LA

ND

AR

CS

19

99

GC

00

00

32

Geochemistry

Geophysics

Geosyste

msG

3

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

���� � (& )��� +�5 �%��%���� � ���

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

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

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

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

�� ���� �) %' �*�%7�� �� ����� � � D�

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

��� �7��� � �.� ���� �5 0��.%�). �

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

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

���� %�� � �� �� ���� %�%� � ''������

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

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

3.%�� �%�: %� �. ���� �%�� 4� �� �%

�������� �. .*�%�.� 5

���� ���"����� �( ��� �������� ���

���"������ �( �������

����������������� ����� �

�)����� *��� ����+�

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

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

Galunggung

BatanStromboli

Lihir

NicaraguaGrenada

Lombok

Rindjani

Epi

Merelava

Vulcano

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

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

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

�� %� � ���.%�� ���� ���� %� .�� �)

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

� %� �% �.� ����� ���� %� ��. ��* ��

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

���� %� 3 �. $�6 �%����� @+! 3� < ���

'%�� � �%����%� '�%� ���* �%����)���

���) � (& )��� ��� ���� �) (����))��)

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

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

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

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

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

+//#B���������#�� � $���� +//,B%�����

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

'�� � $���� +/#"B '��� +/#!B ����

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

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

������ +/,�95

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

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

4���� � ��� ��� %� ��:���� ��5 0 3�

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

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

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

.%� ��*��� 8������ +/#�B ������ �

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

%� '�%� (����))��) 8����� � "�����

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

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

FeO

* (

wt%

)C

aO (

wt%

)

SiO2 (wt%)

6

10

14

18

0

5

10

15

Al2O3 (wt%)25201510

2

40 45 50 55 60 65

LEGEND Batan samples

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

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

CaO

(w

t%)

0

5

10

15

20

SiO2 (wt%)40 45 50 55 60 65

a

b

c

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

� �� � � %� (�=+!< � 3� ).� 8����� �

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

�.� .%� %� � ��5

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

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

����� � ��E%� ������� ��� �� %� �)���

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

'�%� $�6�� �. 3.%�� �%�: '�%� ���5 6�

�.� %�.�� .��� �.� ���� 0 ���� %� ��

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

� %��� ���� %' $�6��%%� 3.%�� �%�: ��

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

-����� %� %' & )��� � .%3 �.�� � .%3�

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

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

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

���.%�). �' �� %� �.� 4� %' �.� � $�6

�%����� �%��% � %����* � ��� �� 3.��

�%����� �% ��� ���� �� ���� ���� %�

.�� �) �%3�� $�6 �%�����5 �.� �%��% �

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

�%��% � %� '%�� � %� � ���.%�� ����

���� %� �� 3.%�� �%�: � %���� � ���

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

� $���� +/#"B '��� +/#!B ���� ��

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

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

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

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

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

8'�� � $���� +/#"B '��� +/#!B ���

�� �� ��5� +//"B &��� � ����� +/#�B

���� ��� � %������ +/#�B �����(� �

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

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

D� �� ��. �� �%�*�%7��� 3%�� �%� 4�

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

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

%� %' �� �%�*�%7��� 3 �. �%��% � %� �

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

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

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

�.�������5

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

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

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

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

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

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

(A+! 3� <� �%�����5 $%��% � %��� ��

%�%� � ''������ 4��3��� ���� �������

� %� � �� �.��%��*� �� �.� � .%� ����

.��� 4��� %4���� ���� %��* �� � �

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

+//!B %���*� � &�������� +//�B �����

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

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

���� ���� ���� %� .��� 4��� ���������

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

���)� %' %���� �%��% � %�� �7���� %'

���� �)� ��G%� ���� �) ��%���� ������

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

�.��4�� ���� %� �����)� �.�� �% ��%�

��� �.� �%��% � %� %' ������ ����5 -�

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

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

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

���?? .%� ���� �� � ��� �%����� �

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

� %� .��� �%� 4��� ��� ' � (& )��� ��

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

��%��� ���� %' �. %�� ��� �%�� �%��%�

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

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

�%�: �� �.�� ��. ���� �%��� 4��� �%��

3 ��* �% ��� ��� ��)��� � �.�� �.� �

�%3 �4������ � ������ ��)�� � ).�

%�.��3 � �))��5

0� ��������� �� � � ����������� ��

��'�� ����� 3�� �����������

����� �� ��4�����

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

���� ���� %� �� 3.%�� �%�: ��� ������

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

CaO (wt%)

20181614120

4

8

Normativenepheline (%)

CaO (wt%)

trend B

12

16

141210864

40

30

20

10

0

10

20

No

rma

tive

ne

ph

elin

e (

%)

Nor

mat

ive

hype

rsth

ene

(%)

201816

trend B

LEGEND

Batan samples

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

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

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

other arcs > 13 % CaO melt inclusions

< 13 % CaO melt inclusions

> 13 % CaO whole rocks

< 13 % CaO whole rocks

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

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

> 13 % CaO whole rocks (Iceland)

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

�&�5

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

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

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

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

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

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

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

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

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

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

8 �� � ����� +/�,B !��� � ��������

+/,,B 1�#��� � %���� +/#"B -����� �

�������� +//!B "�*�� � �������� +//�B

�������� +//�B ������� +//#B ��(��� �

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

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

'����� � %���� +/#,B ������ � ����

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

������*�� +//#B -����� � �� ������

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

+/,�B %����� � %����� +//#95 6��� �.

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

�%��� '%� ���� �� ���� %' �* �� .*�%�

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

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

������� %' $6� ��� ������ �. ���)�

�7��� �% $�6 �%����� @�" 3� < 8�5)5�

����� � �������� +//#95 -� �. ��� %��

3� 4� �'�* ��� �3 .%3 ��� �� %� � $�6

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

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

�% �.��)� %' ������� ������������ ��

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

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

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

�%� � %� 4��%�� ����� �)�* .*����.���

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

����� �) ������ 8%��� � ��� ���

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

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

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

3 �. ����� �) %� � ����������� 8�5)5�

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

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

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

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

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

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

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

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

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

�) �)��� %' ���� �) '�%� �.� %� � ��

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

�7.���� '�%� �.� �� ��� 4�*%� 3. �.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

-������� �� ��5� +//#9�� � � �� 3���

4��%3 �.� $�6 �%����� %' �.� $�6�� �.

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

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

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

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

�%���� ��5

8+/9 %����� � %���� 8+//#9 .%3� �.��

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

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

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

�%�������� %� %' � 6�� &�6� �� �)6 ��

3 �. ������ � � 6�G(�)6 O &�6� ��� %5

$%��D�����*� .*�%� ��� %� �� ���� ���

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

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

�.��;%� �� ���� .*�%� �%� � %� ������

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

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

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

�� ������ +//�B -������ +//,�95 $%���

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

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

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

.���5 �. �%� ���� 3 �. �.� %4����� %�

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

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

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

8����� � "����� +//#95

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

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

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

� �. � ���� �4��� �) 8���* � 0�������

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

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

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

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

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

� �������� +//#B /������ +/,#B -��� �

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

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

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

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

������� ���� ��� ' � � �. ��* 8������

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

�� �. ��� :��* 4�� %� �.� )� ' ����

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

������� ��� ��)�� ��� ' � � �. ��* ��

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

� �� �� ���.�� � �� .��� $�6 �%�����

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

��� %� �� 4���� � ���� ���� %� .���

� ��� $6� �%����� (�""=,�" ���� � (��

���))��) 4���� 8����� � "����� +//#95

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

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

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

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

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

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

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

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

�� �� �� �� �* � �)� .� '�%� �������

�� �� �� 4* � �� %)�� � ��3������� ��

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

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

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

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

� $���� +/#"B ���� �� ��5� +//"9 �� �

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

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

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

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

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

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

uu

uu u u

SiO

2 (w

t%)

MgO

(w

t%)

Al 2

O3

(wt%

)

CaO (wt%)20

10

15

20

25

20

30

40

50

25151050

5

10

15

20

a

b

c10

30

u

uuu

u

u

LEGEND CaO-rich inclusions/rocks

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

alkaline rocksoceanic and continental melilititesoceanic and continental nephelinites

2 (Hirose, 1977)

2 (Dalton & Presnall, 1998)

oceanic and continental basanitesoceanic and continental alkali basalts

experimental meltsmelts from natural peridotite + CO

melts from simple peridotite + CO

u

nephelinites from SW Japan

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

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

���� ��� ' � .���5

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

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

)������� ���� .�� �) $�6 �%����� ��

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

'%� $�6�� �. ���� �%� ��� � �. ��*5

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

� �.� ������� %' )� ' ���� $6� ������

����4�� %' ��%�� �) � D� 3 �. �.� ���

D� �� $�6 �%������ 4�� ��. � D� ���

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

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

����� � �5 -� ��� %� �� 3� ����%� �.�

.*�%�.� �.�� �.� ������� %' $�6�� �.�

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

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

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

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

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

��G%� �*�%7�� ���5

1� �����$�� ����� �� � � ��'�� �

������*����������� #�� ����� #�

����� �� ���������'�� �������

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

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

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

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

� ��������� +/#�B -������� ���������

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

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

���� '%� .����%)���%� %���� 8-����

+/,,B ���� +/,/B ����� �� ��5� +/#�B

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

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

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

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

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

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

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

�9� �� �.� '��� �.�� � �.� ����%� �

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

�* ��� %�� � � �%��%���� �� ���. �.��

��� 4� ���%��� ��% %�.�� %���� � �

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

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

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

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

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

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

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

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

%7����� �. %���� �%��%���� �.�� ��.

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

4��%3�� �� �.� . ).��)��� ���� %' ��.

%���� (�� ���.�� �%3��)��� ���� �

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

�.�� ���� %' ��� %� ��5

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

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

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

� ��� �� ��)�� �*�� ��� ' � .���5 R�

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

$�6�� �.� � �������������� ��)�� ���

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

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

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

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

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

���� %� �� 3.%�� �%�: 3 �. �%�� �%��

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

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

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

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

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

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

LEGEND

Clinopyroxene-rich lithologies

mantle pyroxenites from xenoliths and alpine massifs (field pattern )

eclogites (field pattern )

lower crustal pyroxenite (field pattern )

605040300

10

20

30

AVG pyroxeniteAVG eclogite

CAC pyroxenite (representative CaO-rich crustal pyroxenite )

CaO

(w

t%)

SiO2 (wt%)

crustal pyroxenite field

mantle pyroxenite field

eclogite field

AVG eclogite

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

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

LEGENDCalculated melts at 20 kbar of

CAC pyroxeniteAVG eclogiteAVG pyroxenite

5

10

15

20

CaO

(w

t%)

1440

14201400

13801360

1440

14201400

1380

1300 (temperature °C)1340

1460 1480 1500

CaO-rich inclusionsand whole rocks

14201400

1460

14801500

1440

0

a

100908070605040302010

melt fraction (% melt)

100908070605040302010

melt fraction (% melt)

30

40

50

60

SiO

2 (w

t%)

24ne25ne27ne29ne

30ne28ne

20ne

3ne1ne2ne

1hy

11qz

1qz

20qz

1ne1ne

2ne2ne

4ne5ne

2ne

2ne

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

0.84

0.86

0.88

0.90

0.92

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

For

ster

ite

cont

ent

(%)

melt fraction (% melt)

c

70

14801500

CaO-rich inclusionsand whole rocks

100908070605040302010

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

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

�*�%7�� ��5

4.1 Model Major Element Compositionsof Partial Melts of Pyroxenite and Eclogite

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

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

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

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

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

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

���� %� ��. �%�:5 R� ��:�%3��)��

.%3����� �.�� �.� ����� %' �.�� �F2��

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

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

���� %��*5 0 .%3� � & )��� /� �F2���

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

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

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

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

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

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

3.�� �.� � D� � ����.�B �.� ��7 ��� �

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

�)��� %' ���� �)5 �. ��� ��� 4�.�� %�

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

�%��% � %� .%3� � & )��� #� �� � ��%

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

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

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

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

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

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

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

���� %� �� ���� ��� ' � � �. ��*�

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

� �. �� %' ���� � �' �� '%� �.� �����

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

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

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

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

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

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

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

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

� ��� $�6 �� � 6� �%����� (& )��� #��

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

much lower forsterite content than the typical

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

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

S

C M

80

30

80

30olivine

S

A

M

C

MS (en)

M2S (ol)CAS2 (gr)

CS(wo)

CMS2 (di)

M3AS3 (py)CAS2 (an)

Projection fromAl2O3 wt.%

wollastonite CS-MS-A plane

eclogites

mantle pyroxenites

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

AVGeclogite

AVGpyroxenite

enstatite

trend B

20%

10%

40 kbar 20 kbar

CAC pyroxenite

crustalpyroxenites

10 kbar10%20 kbar

30 kbar

LEGEND

30%

MA (sp)

20%

30 kbar

a

wollastonite enstatite

pyrope

Ca-Ts

diopside

enstatite

pyrope

Mg-TsCa-Ts

Projection fromM 2S (olivine) wt.%

30 kbar

eclogites

mantlepyroxenites

AVG eclogite

AVG pyroxenite

20 kbar

30 kbar

10 kbar

40 kbar

20 kbar

20%

10%

CAC pyroxenite

crustalpyroxenites

trend B

b

30%

20%

10%

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

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

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

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

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

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

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

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

��)�� �� � &%/" (& )��� /��5

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

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

4* �F2�� �� �.� �%��% � %� %' �������

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

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

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

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

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

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

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

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

%��% �� � %' �.� $�����0 �����5 � ���

�. ����� � �.����� � � 3 �. ������ �%

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

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

�%��% � %� %� %��% �� � %' �. �����

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

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

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

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

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

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

�)��� %' ���� �)� 3.���� �%��% � %�

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

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

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

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

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

� %� ��� %� %��% �� �� %' �.� $�����0

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

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

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

$�����0 ����� � �.����� � �� ���� ��

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

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

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

���� %� ( ���� �) �.%� �' � �) ���� �

� & )��� +� �� 3.%�� �%�: �7��� ���%

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

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

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

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

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

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

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

��� � �� �� 4�� %� �.� �F2��

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

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

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

��� / �� +"�5 H%3����� ���.%�). �F2��

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

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

���� 3 �. $�6 �%����� � . ). � �.%� �

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

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

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

���� �%� ��� � �. ��* �� � �D� � �

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

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

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

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

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

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

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

��� %� .%3 �.�� �.� &�6 �%����� � �.�

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

�.� � ���� �. � %' �.� �.����� � � �

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

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

La (

ppm

)La

(pp

m)

La (

ppm

)

0

2001801601401201008060402000

2

4

FGHI

0

2

4

6

10

20

30

40

50

60

A B

2

4

CDE

Sc (ppm)

10

20

30

40

50

60

10

20

30

40

50

60NMORB source

Eclogite

Pyroxenite

Harzburgite / Lherzolite

extent of melting F (%

)

a

b

c

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

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

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

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

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

4.2 Trace Element Compositions of Melts

of Model Mantle Peridotite, Eclogite, and

Pyroxenite

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

4��) � � �� ��� ���4��)� (��)���� %'

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

�% 4�� %���� ������� �4%���5 �.� ����

��� �� �� 2� �%�������� %� %' �.� �%�

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

' � �*�%7�� � � �� �� ����� �.���

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

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

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

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

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

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

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

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

��� ��� �%����� ��� ��%��� 4* ������

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

%���� �� �.�* �%��� 4��� �% �� ����

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

� � � %� ���%) � � %����5

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

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

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

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

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

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

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

������ ( 5�5� �� �% � '�3 ��� %' : �%4���5 -'

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

���� � ������ ��)��� �.� 3 ����� )�%�

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

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

3%�� �������� ���� %��* �����%)� ;� �� �

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

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

���� %' ��' � ����� ��5

,�-� ������ ����.����� /����� ��%��

������� ����.�����

8�#9 �F2�� �������� %� ��� �� �.�� ��������

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

��.*�%� ������ �*�%7�� �� �� +"=!" :4��

3%�� 4� ���* . ). (�+�""�$� (& )��� /�� ������ ��% ���%��� 4* ���� � ���* �7��� �

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

+" �� �� :4�� 8-������� �� ��5� +//�B

-������� � ������� +///95 �.�����

�%�� %' ��� 8������ � �������� +//�B

'���*� �� +//!9 ��� �� �.�� ��. . ). ����

�������� ��� ������ %��* �� +"" :� ��

����� 4��%3 �.� �%���� � ���5 ���. ��������

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

� ;�� %� ����������� %4�� �� '%� �.� $�6�

� �.� � �������������� ���� ���� %�

������ � %� � �� (�*� ����* +��"�=+��"�$B�� !������ �� ��5 8+///9� ���������#�� �

$��� 8+//,9� %����� �� ��5 8+//#9� �� �.

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

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

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

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

4��3��� ������ ���� �� �.� .%� 8������

+/#�B ������ � "����� +///B 0� ������

+//�B ����� � "���� +//�95

8�/9 0 3� ���.� ;� �4%��� ���.%�). �%��

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

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

�� . ). �)��� %' ���� �) (& )��� /��� �.�

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

�� ���4�� %' ����� ���� � (�� �% +#=�" 3�

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

' �� . ). $�6 (@+� 3� <� )�%�� %' ����

���� %� �� 3.%�� �%�: 4�� %� �. ��*

3%�� 4� �%� �� �* �7��� �� 4* %����

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

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

$�6 �%����� '%�� � ������� �*�%7�� ��5 -�

%�.�� 3%�� � .%3� � & )��� #� �������

�� �� �*�%7�� �� ��� �.�� ����* �����

���� �) � ���)� � $�6 �%����� '�%� +#5�

3� < �% A� 3� < 8-������� � ��������

+//�9� �� �F2�� �������� %� ��� �� �.��

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

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

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

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

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

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

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

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

�%�4 �� 3 �. �.� ����� �) ��)����� �

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

%' �*�%7����� �. � �.%�%) � %� �.� � ����%%�

� %' �.� $�����0 �.����� � �� �))��

�.�� �.�* ���'����� ���* ����� �� �������*

$�6�� �. �4�� %' �.� '��� ���)� %' ��������*

%����� �) �*�%7�� ��5

8!"9 $� �%�*�%7����� �. �%�: ��� '%�� � �.�

�%3�� ���� 4�����. �7.��� �%���� � ��� ��

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

� ����%� � 7��%� �. � ��� ���� 8!������

+/,�B ����� +/,!B ��*� �� ��5� +/#+B &���

� ���� +/#�B ��� � ���� +/#�B ����� �

�������� +//�B ��"��� � &������ +/#/B

��"��� �� ��5� +/#,95 �.�* %���� � ;%��

�������' � �%����7� 8�� ������� +/�,� ��

��'������ �.��� �9� �*� ' � 4* �.� ��:� -���

�������' � �%����7 � �.� 0��:�� %�%)�� �

4��� 8 ����� +/,!95 �.�� ;%�� �������' �

�%����7� .��� 4��� ��������� � ��������

��*���� ;� '�%� �� � � �� ��� ��� ��)��

�.�� '%�� ��*��� �%����7� %' .%��4�����

%� � �� �*�%7�� �� �� �� �4����� )�44�%

�� %� �� 8�5)5� ����� +/,!B ��*� �� ��5�

+/#+B &��� � ���� +/#�B ��� � ����

+/#�B ����� � �������� +//�B ��"��� �

&������ +/#/B ��"��� �� ��5� +/#,9�5 �.�

.%��4�����%� � �� �*�%7�� �� � ��. �%��

���7� ��� �.������� ;� 4* ����� ���* . ). $�6

�%�������� %� (4��3��� +! �� �� 3� <�� 5�5�

�� �.� ����� �� %' �.� ���)� %4���� '%�

������ �*�%7�� �� (& )��� #�� % ���� �) %'

�.�� �%3�� ������ � �.%�%) � �� ����� ���* �%3

������ �% ��%��� �.� $�6�� �. ��� ��)��

(�� & )��� /� (���.�� �.�� �.� . ).�* ��� �4��

������ �*�%7�� �� �� ���%) ��� �%�� �.�

��%� � � ���� �7������ %� '%� �.� ���� ����

����� ���* �� '%�� �%��% � %� %' �.�� $�6�

� �. (�� &�6��%%�� ��)�� 3%��3 �5

&���.���%��� �.� �%��%� ������� %' ���. �

4%�� � �.�� �*�%7�� �� 3%�� �%3�� �.� �

%� � ����������� ����� �� �% �.� ��.*�%�

�*�%7�� �� �D� ������ 3� �� � �.� �F2��

�������� %�� �.���'%�� �� ���� ���� ���* ��%��

� �) �.� �������� �������* ���� 4� �� �.�

���� %' �. ��� %�� 4��3��� �.� �'���� ����

�������� %' �.� $�6�� �.� � ��������������

���� �� �.� . ). ����������� ��D� �� 4*

��.*�%� �F2�� �������� %� �% ��%��� ����

� �� ���� %' �*�%7�� �� �%�����4�� �% �.�

���� � �%��% � %�5 ( ��� �.� :�%3� �7 �

����� %' ��. �������� �� �%3�� ������ ��

.���%3 ����� ������ ���. 4�����. ��� 8���

��� � �������� +//�9� �.� � ����%�� ����� �

�%���� �� %���� %' $�6�� �.� &�6��%%�� ���

�.�� ����%���� �� ����� �� �.� � �� '%���*

. ). $�6 �%����� ����� �� �% ������ �*�%7��

� ��� ���� �� ���� �) %' � �.%�.�� � ��������

�*�%7�� �� ���.�� �.�� %' ��������� �� �*��

%7�� �� ��� �% � �% 4� � �%�� ���� 4��

�7������ %� '%� �.� %� ) � %' �.� � ��� ��

$�6�� �. ���� �%� ��� � �. ��*5 �.�

.��� %���� '%� ���� �) %' �.�� �%3�� ������

� �.%�%) � �%�� � �.�� 4� ���� 0 ��� ��)��

� �.�* �� �.�%�). �.� �%3�� ���� %� .%� (�+!�"�$ 8�� ����� � "����� +//#9�� � ��

4�� ����* ��3���� ������ �.�� 4%�. ��%���

3������%%� ��� ��)�� �� .��� �.� %����* �)

�%3�� ���� 8����� � "����� +//#95

2� �����������

8!+9 +5 ���* %' ��E%� �� ����� ������� �%��

�% � %� %' %� � ���.%�� ���� ���� %� � �

. ).��)6 �������:�� �� 4���� '�%� ����� -�

��� (�%��.����%� �. � �� ��� 2�;%���� 3��

���� �� %' 3.%�� �%�: ( 5�5� ����� '�%� �����

.� �� �% �.� ��� ' ��� %� %' �3% �%����� %�

%' ��)��I (+� 0 �%3�$�6 (A+! 3� <� )�%��

�' �� 4* ���� ���� %� � &%#�=,� %� � ��

�� 4* ����� 3.%�� �%�: ��'���� �% � ����

05 �.� �%��% � %��� ���� %' �.�� ���� %�

�� 3.%�� �%�: '�%� ����� � ��� �% %�.��

���������� ����� �� � �%� ���� 3 �.

��%)�� �� �7����� %� %' %� � �� O �� �%�*�%7�

��� O ���. 4%�� '�%� � �������� 4���� � � D�

3 �. +" 3� < �)6 �� �� 3� < � 6�5 (�� 0

$�6�� �. (@+! 3� <�� ���.�� ����%���� ��

)�%�� %' ���� ���� %� � &%/"=#� %� � ��

�' �� � ���� �5 �.� �%��% � %��� ����

%' �.�� ���� %� ��������� � ���� %'

� 7 �) 4��3��� �.� �%� $�6�� �.� ���.�� ���

�%���� �� ���� %� ( 5�5� � &%/" %� � ��� ��

���� ���� �.� �%� �� � � �� �� %' ���� 0

�' �� 4* �%�� �*� ��� ��� ��� ��)��5

8!�9 �5 �� � � �� ��� ��� ��)�� �.��������

;� 4* ���* . ). $�6 �%����� (�� �% +/5" 3�

<� ��� ������ � %� � ���.%�� ���� ���� %�

�� 3.%�� �%�: ����� '�%� ��� ��� �%����%�

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

'�%� ��� %��� �.� 3%��� ���� �) ����� (2��

;%���� 3�� ����� (����))��) (���� �����

���%�4%� �� C�����% (0�%� �� ����� 2 . �

(New Guinea), Nicaragua (Central America),

(����� (2��� 0�� ����� 2%�4%: (����

����� � �E�� (���� ����� �� F� �� ����

����� (C������ ����5 �.�� $�6�� �. ��)��

�' �� � )�%�� �.�� �%��% � %����* � ���

� �� 3.�� �%����� �% �%���� ��� ��� ����I

1%� %��* ��� �.�* $�6�� �.� 4�� �.�* ��� ��%

���.�� �� �%���� �� �� &�6��%%� ����� �� �%

���� %��* ���%)� ;� �� � � �� ��� ��)���

�� �.� � �%���� �� ���.�� �� �%����� ��� �%�

� ���* �%������� 3 �. �.� � $�6 �%�����5

8!!9 !5 �.� $�6 �%����� %' �7��� ������ ����

� �� ���� %' '��� �� %� ������ ��� %� �� ����

�* %� .*�%� �%� � %� ���)� �� �% +!=+�

3� <I 5�5� �.�* ��� �%3�� �.�� �.� $�6 �%�����

%' �.� $�6�� �.� � �������������� ��� ����

��� ' � � �. ��*5 0��.%�). ���� �) %'

��� %� �� �� ������ %' � '�3 ��� %' : �%4��

� �.� ������� %' $6� ��� ��%��� $�6�� �.�

� ����%%� � D� � 3� �%� �� � ��� :��* �.��

�. ���%� 4�� '%� ��%�� �) $�6�� �. ����

�� �� ���� ��� ' � .��� 4�� %� �.� �

��%�) �%��% � %��� �%����� 3 �. �.� �%��

�% � %� %' �� � � �� ���.�� � �� �� ��� � �

� �� �� 3 �. �.� �%��% � %� %' �7��� ������

���� %' ���4%���� ��� %� ��5

8!�9 �5 �.���%*��� � �������� %� %' ��E%�

������� �%��% � %� (� �) �.� �F2�� ��)%�

� �.�� �� ����� ������� �%�� �) �))��

�.�� �.� �%� $�6�� �.� &�6��%%�� ���.�� ���

�%���� �� ���� ���� %� �� 3.%�� �%�:

��� ' � � �. ��* �%�� �������� �����

�� ��� �% . ). �)��� (�+"=�" 3� <� ���� ������ %' �*�%7�� �� �� �%3�� ������ �% �����

������ ������ (�� �% � '�3 ��� %' : �%�

4���5 H%3����� �F2�� �������� %� ��� ��

�.�� ����������� ��D� �� �% )������� $�6�

� �. ���� '�%� ��.*�%� �*�%7�� �� 3%��

4� �+�""�$� 3. �. . ). ����� �� �% 3.�� ��D� �� '%� �*� ��� ��� ��)��5 0�%� �.�

�����:�4�* . ). $�6 �%����� %' �.� �%�

$�6�� �. ���� %� �� 3.%�� �%�: ���* �

%���� �%��% � %� �.������� ;� 4* $�6 �%��

������� %� �� �.� . ). �� %' �.� ���)� %'

������� �*�%7�� ��5

8!�9 �5 ���� 4�� %���� %' �.� $�6�� �.� � ���

����������� ���� ��� �%3�� ������ ��

.���%3 ����� ������ �*�%7����� �. ��������

'�%� ��� ��� �%����� 4����� ��. ��������

.��� $�6 �%�������� %� �� �.� ����� �� %'

�.� ���)� %4���� � ������ �*�%7�� ��5

�%��%���� �.�� �������� %'��� �%��� � ���

�. 4%��� 3. �. 3%�� �%3�� �.� � %� � ����

�������� �% ����� �%�� �%� ���� 3 �. �.%�

�7����� � ��� ������ %� .���%3 �4���

��� �%�����5

#�:��&���������

8!�9 �.� ���.%� 4���' �� '�%� �����%� �� %�

3 �. �5 �5 ��:��� �5 15 ������ �5 �5 H ��.����� �5

������� �5 ����*� 15 ���� �.� �� N5 �5 �����4*5 �5 �5

H ��.����� �5 ���� �5 ����:� �� �5 25 ��� �:

)����%��* ��� �.� � �*�%7�� ��� ���%) ��� �� ��� ����

�%�� ��� %� ��� ��4�� �% �5 H5 ���%� �5 ����:� M5 ����� �

�� R5 �5 R. �� ��%� � �%������ �� ��� �3 ��

�%�����5 F�����%� � ��%��%4� ����*� 3��� %�� ��

$�����. 3 �. � ����� '�%� $5 ��5 �.� %� � ��%���%4�

����*� 3��� %�� �� �.� 2�3����� 2 ����%�� 1�� %���

2�4%���%�* 3 �. �����4�� � ����� '�%� �5 25 �. ���*

�� -5 H���.�%�5 �� ����*� 3��� ��� 4* -5 H���.�%�5

�. 3%�: 3� ���%��� 4* 1�& )���� F0��/,"����

(F��� �� F0��/#"�+"+ (N�F� �� $�����. � � %�

%' (�%�%) ��� �� ��������* �� ���� �%��� 4�� %� �,"/5

'���������

0��� N5� ��*� .*�%�� �� $6��4��� �) � D� � �.��

����� %�. � � �.� $�0� *��� �� �# 4� �� �.� �

4��� �) %� �.� %� ) � %' ��:�� 4����� 13 %���3� 45� ,"/=

,+/� +/##5

0� 4���� $5� 05 � �.��� �� &5 0�4����� �.� ���� � %�

'�%� ��:�� 4���� �% : �4��� ��I -%�%�� �� ����� ����

���� �� ���� '�%� ��� � � ��� &�����3 !�����3 ����

���3� 67� +,�=+#�� +/#!5

0���U)��� $5 N5� �� �5 25 ����%���� -��� ��� %� %' � �3%�

�%��%���� ���4�����:� ������� ������ � 878� +�!=+�,�

+/#�5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

0������ �5 N5� (�%�%)* �� )�%�.�� ��* %' �.� ��:��

4�������� �� �%� �� %� %' (������ 2��� 0�� ���

��� ���� %���3 ���3 )�3 "���3� 69� �+�=���� +/,�5

0����%�)� N5 �5� V���� ��� �� ����* %' � ���� ��

%7 � � �����I $%���� %� %' �%��� $���%� L0& ��

�(�L� ��%������ � !�������� )������� � �� 4* �5

F5 1�34��*� ��5 �!/=���� ��� &���� �% ���� ���

&���� �%� $�� '5� +/##5

��:��� �5 �5� �� F5 �5 ��%����� ������ � �) �.� �%��%�

� %� %' . ).������� ������ ���� � �) ��%� �)�

)��)���� %������3 &��������3 )���� :6� �#++=�#�,�

+//�5

��:��� �5 �5� �5 �5 H ��.����� �5 �5 (. %�%� �� F5

�5 ��%����� $%��% � %� %' �����%� � ��� %� ��

���� '�%� �7��� ���� �� �.���%*��� � ��������

� %�� ������� 89:� !"#=!++� +//�5

����� �5 25� 25 ���� � N5 (%�%�� �5 $���:� H5 5

�����:���� �� L5 � ��� ����%)��� %' C�� ���

. ).������������ )�%�� 0 ���%) �� '�%� �.� �%�����

4 �� L%�� %' �.� �%.�� �� �� '� $;��.%�%��: ��

&�����3 !�����3 ������3� ;;;� ��#=�#!� +//�5

�% � ��� N5 25� (�%�.�� ��* �� ����%)��� %' �.�

2��;% ��� %� �� 4%*� R����� 0��� ��������������

;<4� �,=##� +/##5

�% � ��� N5 25� �5 (� ���� N5 &�4� �� N5 �%���� �� $5

����*� ����%)��� %' ��*��� �*�%7�� �� '�%� �.�

2.��;� &��*�. ��� �� ���� �������' � 4% � (0��

�)�� &����. �*������� %������3 &��������3 )���� :;�

�,/=�/"� +/#,5

Brey, G., Origin of Olivine melilitites chemical and ex-

��� ������ �%���� ��� 13 $������3 %�������3 ���3� 8�

�+=##� +/,#5

���*� (5� �� �5 H5 (����� �.� �%�� %' $6� � �.� )���

%' %� � �� ��� � � ��� &�����3 !�����3 ������3� <4� /!=

+"!� +/,�5

����� � C%���� � ���* ��%E���� "������� $������� �

the Terrestial Planets, Pergamon, New York, 1981.

$���� �5 N5� �� R5 -5 �%�� $F1�0�I 0 ��� 4�� %'

$������ 0��� ��� �%���� � �%�:� 13 $������3 %�������3

���3� 88� �!/=��"� +/#�5

$�3�.%��� �5 N5� �� �5 N5 6?H���� 0��. 4%�� '���� %���

� %� � �������:�� �� ��)�� )��� � )�3 13 ���3� 795�

!"/=!�/� +/,�5

$.��)� V5 $5� N5 �5 ����%�)���� �� (5 R5 2�)�� ��

(�%�.�� ��� �� � %' ��. � � ���. � � �� ��.�� ��

�%� ��* ��� �.� �5 13 $������3 %�������3 ���3� ::�

+��=+#�� +//!5

$��)��� �5 05� �� &5 05 &��*� ����%�%)* �� ����� �������

)�%�.�� ��* %' �.� H%�%���� �%���� �� 6�.�I -��� ���

� %� '%� �.� %���� � ������ 4��%3 H�3� � 13 ������3� 78�

��,=�"�� +/#�5

$�%��. ��� � �5� �5 ��. ��%� 25 6��%� � � �� �5 �%���;; �

F��� �� ��:�� �� �� ���� � %��� ��)��� � ����� %� %'

��5 F��� �%����%� /���� �����3 ���3 0���3� ;58� !//=

�",� +//#5

$%���� R5 5� �� �5 R5 �*� �������' � �� ��' �

���� %� '�%� 0�: ���I $�*���� ;�� %� . �%�*�

�� ��� ��� %� '%� �.� ������ %' �� ���* ��)��

�� ������ ��%��� %� � �.� 0���� �� ���� 13 ������3�

7:� ##=+��� +/#�5

����%�� N5 05� �� �5 $5 �������� �.� �%�� ���� %' �� �

���* ���4%��� � ��: �4��� � � ���� �%��% � %� � �D� �

� 4� �� 3 �. �.��;%� ��I ���� '�%� �.� *��� $�6�

�)6�0��6!�� 6��$6� �� �(��� 13 ������3� 84� +/�!=

+/��� +//#5

��� %�� N5 �5� $����� �%���� ��� %� ���� �4��� %�

;%�� ��� �.����I F7����� '�%� �.� 2��� 0�� ��� ��

��� ��� %� '%� ������ %���� �%��% � %� %' ���

��� �%���� � �%�:� %������3 &��������3 )���� :;�

�+#�=�+/#� +/#,5

��� �� N5 H5� �� �5 N5 ������%�� �.* ��� �%�� %'

%���� ��) %� %' �4��� %� ;%�� �%���� �� 13 %������3

���3� 49� �"!,=�","� +//�5

����� � �5 �5� �� �5 (5 $%������ F7�� ��� %� %' �.�

��� ����� %' �� ��� ���I F� ���� '�%� �.� �%� ��

�������' ����' � ���4��)�� �%� ��� 0��:�� 13 %���

����3 ���3� 4<� �!,!=�!/+� +/#/5

����� � �5� �5 �5 �*� �� �5 R5 �*� �������' � 7��%�

� �. '�%� 0�)�: �%����%� 0�:� 0���� �� -����

0��:�I ��'%��� )��%� �������� '�%� �.� �%.%

%' �� ��� ���� 13 %���3� 4:� !�/=!�+� +/#,5

��'���� �5 N5� �� �5 �5 �����%�� ��� ��� %� %' %��

�%��� ��� ��)�� 4* ���� �) %' *%��) �4����

� �.%�.���� ������� 8<9� ���=���� +//"5

��������D��� &5 15� �� �5 C����� �� � � �� ��:���� � �

��)�� � �%���� � ���I 0 ���� ���� %� ����%��.�

&�3 !�����3� 8:� �/+=!+�� +//,5

�����%�� �5 �5� �� �5 N5 ��'���� 0 �%�� '%� ��%�.�

E�� ����%��� ����� �� )��� �� ������ )�%3�. � � ��4

���� �)I 0��.��� �% �%��� �%���� %�� 13 %������3

���3� 4:� �+��"!=�+���+� +//"5

������ �5 15� �� N5 �5 �����4*� ��%*���* %���� '%� �

���)�� ���%%�� �%���� � ���)�� �.� � ���� 1����� $��

� '%�� �I F� ���� '�%� 7��%� �. �.���%4��%����*� 13

%������3 ���3� ;=;� #��/=#���� +//�5

����*� $5� H5 (5 ����;�� N5 �%���� �5 C ��� �� N5 �5

2 %���� ��4���� �� ���*��� � �.%�.��� � �.� ����

��� %���� %' %���� ��� 4���� '�%� %��.��� �%�*�

�� �� ������� ��� ' �� &���3 %���3� 99� +=+#� +/#/5

F))���� �5 H5� F''��� %' $6� %� �.� ���� �) %' ��� %�

� ��� >��� "��* &������ ��3 ��������� 98� �+�=

���� +/,�5

F))���� �5 H5� �.� �''��� %' $6� ��%� ���� �� ���� �) %'

��� %� �� � �.� *��� 1��6�$�6�0��6!��)6�� 6��

$6� �% !� :4� 3 �. �� ����* %' ���� �) � � ��� %�

� ���H�6�$6� *���� )�3 13 ���3� 796� !"�=!�!� +/,#5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

F3���� 05� R5 ��*��� �� N5 ( ��� � �����%)* �� )�%�

�.�� ��* %' �.� *%��)�� �%���� � ��� %' �%�)��

�5R5 ��� ' �� 13 ������3� ;<� ��/=���� +/,!5

F3���� 05� �5 15 ��%�.��� �� 05 ������� � �����%) ���

�� �.�� ��� ��%��� %� %' �.� �%�)�� �������1�3

L����� ��� ���� 13 $������3 %�������3 ���3� 7�

�"�=��"� +/,,5

&���%%�� �5 N5� �� �5 H5 (����� 0�.*�%� ���� �� ���� �)

%' �6�� �*�%� �� �� %�.�� ��� %� �� �%��% � %� ��

+" :4��I -��� ��� %� '%� �.� %� ) � %' �� � � �� �6��

)���� !�����3 ������3� 89� +#+=�+/� +/#,5

&���%%�� �5 N5� �5 H5 (����� $5 N5 H���%�� �� 5 25 H��� �

0�.*�%� ���� �� ���� �) %' � '��� �� �� ������ ��� �

%� �� '�%� � �% !" :4 �� ���� ��� %� �% 4���� ����%�

)��� � 13 ������3� 74� +��,=+�#�� +/##5

& ���*� �5 $5� 6� ) � %' �.� �������� �������' ��)�44�%

�%����7� %��.��� �� � . $%���4 �� &�3 13 /���� ���3�

5� !//=���� +/�/5

&%��� N5 �5� �.� ����%�%)* %' �.� ������ �� ���� %'

� �E�� �%����%� F�� ���� 0��I 0 �%�� '%� ���

��� ����%)��� � 13 ������3� 7<� /#=+!"� +/#!5

&%��� N5 �5� �� �5 C����� �.� ����%�%)* �� ����%� �

��� �) %' V��������*������� �%���� � ������ %' 2%�4%:

�� ���4�3�� ���� 0��� &���3 %���3� 8=� �"+=����

+/#"5

&�E � �5� �� $5 �5 ����'�� $%��% � %� %' � D�

�%�7 � �) 3 �. � ��� �.��;%� �� �� +" :4�� �� �.�

)��� %' �6��� &�����3 !�����3 ������3� 4=�

+#=�#� +/#�5

&���:�3�� M5� ����. %' �.� ��%��� �) ����� ����'��� ��

�.����� �������� ���� ���� 13 %������3 ���3� 46

�"�""�=�"�"+!� +//!5

(����� � (5 05� �� �5 25 (�%��� �.� �'������ %' 3����

%� ���� �) %' ������ ��� %� ��� &�����3 !�����3 ����

���3� ;8;� !�!=!��� +//#5

(. %�%� �5 �5� 0�)%� �.� '%� �.� �� ��� %� %' �.���

��4 � �* � .����%)���%� �.���%*��� � *����

%������3 &��������3 )���� :6� ��#/=��"+� +//�5

(. %�%� �5 �5� �� �5 65 ���:� $.�� ��� �������'��

� ��)��� � ��%���� �� 0 ��� � �� ��������* �%��

���� �.���%*��� � �%�� '%� �.� �����%��� %� ��

�7����%��� %� %' � D� �%� �D� � 4� � � ��)��� � *�

��� �� ������� ����������� �� ������� &�����3

!�����3 ������3� ;;4� +/,=�+�� +//�5

( � -4��)��. � N5 -5� �5 ��� �� N5 ( ������� �� N5 N5

������� ����%�%)* %' ���%) �� �� �� �%�*�%7����)�����

����4� �� '�%� �.� $�4% 6���)�� $%����7 (�%��.3���

��� ��� ��� 0������ 7:� +!!=+��� +/#/5

( ��� N5 �5� +������ )������ � ����� ��������� !/"

��5� ��� �)���C����)� 1�3 M%�:� +/#+5

( %����� 05� �5 $�%��. ��� � 05 �4����� �5 �%���;; � �5

������ �� 25 6��%� � � 0 ��* %' ���� ���� %� ��

C�����% (0�%� �� ���� -���*�I -� ).� %� �.� �� � �

� �� ��)�� �� %� �.� �%���� � '�� �) *���� "���3

$������3� 5=� �#�=!"�� +//#5

(����� �5 H5� F7��� ������ ���� �) �� � %� � �%��

����� ������ �%��% � %� �� . ). ������ ���� 3�����

������� �� 3���������������� �%� � %�� /����

�����3 ���3 0���3� ;4� !,=�!� +/,!5

(����� �5 H5� �� 05 F5 � �)3%%� �.� )��� %' 4���� �

��)��� &�����3 !�����3 ������3� ;:� +"!=+/"� +/�,5

(� '' �� R5 25� �5 M5 6?�� ��*� �� 05 ���4��� ������ ���

��%��� � 4�����. 3����� C ��%� �� 0����� �� --� -%�

�%� � )�%�.�� ��* %' $�� %� � �.��;%� �� �� 0��

��) �� �*�%7�� ��� %������3 &��������3 )���� :7�

��/=��/� +/##5

(�%��� �5 25� �� R5 �5 ��*��� &���� %��� %� %' �*�%7����

�.*� � �6�� �� �%3 ������I 0� �7��� ������ ��*�

&�����3 !�����3 ������3� 6<� �/!=!"/� +/#!5

(�%��� �5 25� �5 $5 (�����.� �� �5 R5 ���%� 6� ) � %'

�������:�� �� �� � ���� �� �� � �� 2�:� �%����% 4*

'���� %��� %�� � � ��� %� �� � 7 �)� &�����3 !����

��3 ������3� 6=� +�"=+#�� +/#�5

(����:%� 05 05� �� �5 $.�� %�� F�� �.� �� ��

����� �� � � �� ���� ����� � %� � �� '�%� -����� �

�.%�� ��I 6� ) � 4* �%�� ��%� ���� �) %' � �)�� ����

��� �%����� %������3 &��������3 )���� :4� �/"�=

�/+,� +//�5

H��%�� (5 15� (�%�.�� ��� ��%��� %� %' �.� �4%���� �

������� 13 %���3 ���3 0�3� ;8<� �!�=��!� +/,,5

H��� � F5 H5� ��E%� ������� ��� �4 � �* � �.� H�3� ��

������ ������ ������� 867� �+�=�+/� +//�5

H�3:�3%��.� $5 N5� �5 5 6?1 %�� �� �5 N5 0������ 1

�� �� %�%�� )�%�.�� ��* %' ��� ��� �%���� ��

(������ 2��� 0�� ���� /���� �����3 ���3 0���3� <:�

�!,=��#� +/,/5

H �%�� 5� ���� �) �7��� ���� %� �.��;%� �� 2��+ ���

�� .*�%� �%� � %� �� )������ %� %' . ).���)���

�� ��� � � ����� %������� 7:� ��=��� +//,�5

H �%� 5� ���� �� ���� �%��% � %� %' ���4%���� ��� �

%� �� �� ! (�� �� �%�� %' $6� � �.� ��:�� �4����

magma generation, Geophys. Res. Lett., 24, 2837-

2840, 1997b.

H �%�� 5� �� �5 �3��%�%� H*�%� ���� �� ���� �) %'

�.��;%� �� �� + (��I �.� �''��� %' H�6 %� �.� )��� %'

4���� � ��)��� /���� �����3 ���3 0���3� ;88� ��!=

�,!� +//�5

H �%�� 5� �� -5 �. �%� ���� �� ���� �) %' �* ��� %�

� �� �� . ). ������I ������ ��� %� %' �%��% � %� %'

���� �)��)��� '�%� ��� %� �� � �) �))��)��� %'

��%�� /���� �����3 ���3 0���3� ;;<� �,,=�#/� +//!5

H ��.����� �5 �5� �� �5 ��. ��%� F7��� ������ ��*

%' ���� �� ���� %' �� �%�*�%7�� �� �� �.� %� ) � %'

���������� � ���� ���� %� (�4������� ����� �������

�� /�. 0����� -������� %��� (%��.� � $%�'�������

$��4� )�� ��5� +///5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

H ��.����� �5 �5� �� F5 �5 ��%����� 0 �% 4�� �%��

'%� )����� �*�%7�� �� � �.� %� ) � %' �.� >>)����� )���

����?? � �6��� &�����3 !�����3 ������3� ;7<� +#�=

�"#� +//�5

H ��.����� �5 �5� �5 �5 ��:��� �� F5 �5 ��%�����

���� �� ���� �) %' ������ �*�%7�� �� (�4������� /��

����3 )%?� 95(���� &��� ����5 �����5� &�/�� +//�5

H ��.����� �5 �5� �5 �5 (. %�%� 25 F5 R�*���: � �5

�5 0 �%3� �� F5 �5 ��%����� $������� %� %' ��� %� ��

���� �� ���� �) '�%� �.���%*��� � �%�� %' � �����

�� ����� -� ��� �3 %' ���.% �� �%���� %� 3 �.

�7��� ����� 13 ������3� 84� +"/+=+++�� +//#5

H%������ 5� �� H5 ��.� ��:�� �.� ����%�%)* %' �.�

�.%�� �� �.�%�). ��� � �� ���.�� � �� %� (��� $���� ��

$����* ���I $�*��� '���� %��� %�� ��������� %� ��

���. %' ���� �)� 13 ������3� 8<� �,!=�/,� +//!5

H%'����� 05R5� $.�� ��� ''����� �� %� %' �.� F���.I �.�

����� %�. � 4��3��� ������� �%�� ������ ����� �� %����

� � ����� /���� �����3 ���3 0���3� 4=� �/,=!+�� +/##5

H���)� R5 25� �� �5 N5 R*�� �� F����� � 4��3��� 3%����

�%� �� -- �� ���� �� �%������ 3 �. �.����� 4��� �� �

�)6�� 6��$6� �� !" : �%4��� 3 �. ���� ��� %� �% : ��

4��� ������4%��� �� ����%)��� � /���� �����3 ���3 0���3�

7<� !"�=!+"� +/,�5

-�� ��� �5 15� ����%�%)* %' �.� ��:� -��� �������' �

�%����7� %��.������ 0��:�� %���3 ���3 )������

!��3� ;86� !+!=!!�� +/,!5

-�� �)� 05 N5� (�%�.�� ��� �� . ). ������ �7��� ������

�� � %' )����� �*�%7�� �� �� �*�%7��� )����� �� 7��

�%� �. '�%� �.� ����)��� ����� � � ��� 0����� �� 13

������3� ;:� +=�"� +/,�5

-�%� F5� �� �5 N5 ������ 67*)�� �� ��%�� �� %�%� �

���� )�� %� %' �4��� %� ;%�� �%���� �I �.� ���

%' �.� C%����% ��� �� �.� ��� ��� ��� ���� /����

�����3 ���3 0���3� 95� !+�=!�"� +/#�5

-�%� 5� �� (5 $5 ����*� ���� �) �� �.�� ����� %� �

� ������� ��� %� �� �% �" : �%4��� )�3 13 ���3� 75:�

�+/=�!#� +/�,5

N���� 65 �5� 6� ) � �� ����������� %' �.� �������' �

�%�: %' �.� F� )���� (�� ����� $�� '%�� �� 13 ������3�

;7� ��!=��"� +/,+5

N�D��� 05 25� �� �5 H5 (����� 0�.*�%� ���� �) %'

��� %� �� �� "=+� :4�� ������ �� �.� )��� %' �.�

�.%�� � � 4����� &�����3 !�����3 ������3� 98� �#,=

!+"� +/#"5

������:*� C5 �5� 05 N5 $��3'%�� �5 F)) �� �� �5

��.�� �.��%��*� �� ���� ���� %� �.�� ��* %'

������7 ���%���� C��� &� � )�� 2�� �� �I -� ).�

��% ������ 3�)� ���� �) �� �.� � � %� %' �4���

� %� �%��%����� /���� �����3 ���3 0���3� ;:;� �"�=

��!� +//,5

������:*� C5 �5� �5 �5 F)) �� 05 N5 $��3'%�� �5 H5

(����� �5 (����%�� �� �5 N5 &���%%�� $��� � ���� ��

��� %� � �� � � �� %� � �� �� �!�1I F� ���� '%� ������%�: ����� %�G���� �) ��%�� �) �� �%�*�%7����� �.

� �.%�%) � �� �) �6�� )������ %�� /���� �����3

���3 0���3� ;5=� ++�=+!�� +//#5

�*� �5 R5� 0���� �� ��)�� �� ��� ��I ���� '�%�

�4���� ��� ' � 6���� ����� 13 $������3 %�������3

���3� <� ++,=+!�� +/,#5

�*� �5 �5� �� �5 R5 �*� �%�� %' ��*��� �������� ��

�.� %���� � ���� � �.� '%���� %� %' �.� �%3�� ���� %'

�.� 0���� �� ���� %������� ;8� ��+=���� +/#�5

����*� 05 5� �5 �5 H���� �� &5 05 &��*� $%��% � %�

�� %�%� � �%���� �� %� �.� ����%)��� %' ��:�� ��

��� ����I 2 . � -���� ����� 1�3 (� ���� 13 %������3

���3� 4:� �/�/=�/��� +//"5

�;���� �5 N5� ���� �) %' ������ ��� %� �� �� ������

����%��. �) �.� � ��� �% )����� ���� � %�I 0��� ��� %�

�% � �%���� � )� 4���� ����%)��� � 13 %������3

���3� ;=7� #�!=#,�� +//,5

�;���� �5 N5� �� �5 25 (�%��� �� ���* ��)�� %' � �

%���� � )� 4����� +� F7��� ���� �� ���.%� 13

%������3 ���3� 49� �##�=�/"�� +//��5

�;���� �5 N5� �� �5 25 (�%��� �� ���* ��)�� %' � �

%���� � )� 4����� �� 0��� ��� %�� 13 %������3 ���3�

49� �/",=�/��� +//�45

����� (5� H5 ������ 05 F�4�*�-;� �� N5 �%����� �5

1��'�%� �5 �������� &5 ����������� $5 ������ (5 ��� �

4�� �� �5 �� �;� ����%�%)* �� )�%�.�� ��* %'

��� %� �� �� �%� ��� �� � �%�: %' L�4��)� -�

���� �� ���� F)*��� !�����3 ������3� <6� !"/=!�+�

+//!5

�. �%� -5� F''��� %' 3���� %� �.� �%��% � %� %' ��)��

'%��� �� . ). ������� 13 ������3� ;8� !++=!!�� +/,�5

�. �%� -5� ���� �� ���� �) %' � '��� �� ������ ��� %� �� ��

. ). ������I 0� �7��� ������ ��* � �) �))��)���

%' ��%�� � /���� ���������@ ����� ��� �������

&��A %������3 !����3 ���3� �%�5 /�� � �� 4* 05 ���

�� �5 �5 H���� ��5 +"/=+��� 0(�� R�. �)�%�� �5 $5�

+//�5

2%�). � N5� 2 D� � �D� � 4� � %' %�� �� ���* ����� ��

������� �� ���� � �.� )����� ��4 � �* ' ��� %������3

&��������3 )���� :4� �!,�=�!#�� +//�5

2%3������ N5 �5� $.�%� ��� '�� �� � 4 � �*� �� �)��

�) � �����:�� �� ��)�� '�%� ��������� �� -���*� )�3

!�����3� 94� !�!=!�/� +//�5

����%�� �5� �5 N���� �5 �����*� �5 �����%�� �� 25 �5

(������� �.� %�%� �%���� � � �� %' ��� � H�3� � 13

������3� 88� ,�+=,#�� +//�5

����*� �5 $5� �5 N5 ��'���� H5 ����%�� �5 N��D��� N5

25 N%�%�� &5 ������%��� �� �5 C ��� ����%��� )�%�

�.�� ��� ���� � �%��.��� 2�;%� ��� ���� (�. � ��

� ���I -��� ��� %� %� ����%��� � ��%��� � �.�

��� ��� ������� "���3 ���3 %���3 '�3� ;54� �/=#"�

+//#5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

������%��� &5� �5 N5 ��'���� $5 N5 H�3:�3%��.� �5 $5

����*� �� N5 25 N%�%�� -%�%�� �� ����� ������� �� �

���� '%� �.��� �%��%���� � 7 �) � �.� )��� %' �.�

1%��. 2�;%� ��� ���� (�. � �� ���� &�����3 !�����3

������3� ;;8� /=�!� +//!5

���� �.� 15� �� �5 $�%��. ��� � ���'�� �4������ �� �

��� �� %� � %7 ;� ��:�� �� ����� %������3 &�����

chim. Acta, 60, 4151-4160, 1996.

���� �.� 15� �5 ��. ��%� 15 $�%��. ��� � �� �5 ����*�

����'�� %' ��'�� � �4��� %� ��� �)I 0� �7�����

'�%� ����� -��� (2�;%� �%���� � ���� �. � �� ����

/���� �����3 ���3 0���3� ;59� +=+�� +///5

�����*� $5 N5� L%�� �������' � �%����7� %' �.� 0��:��

�*��I &���� � �� %' ��� � � �%����%�� !��3 %���3

���3 )�3� ;87� !+!=!!�� +/,�5

�*��� �5 65� �� -5 �. �%� $%��% � %��� ��� �� %� %'

�%�7 � �) �.�� 3 �. �)��� %' ���� �) %' ��� %� �� �

����� ������� )�3 !�3� 57� #�!=#��� +/,,5

1��%�� �5 �5� 05 �5 $. ��� �5 R5 $.������� �� �5 �5

��$���%�.� (�%�.�� ��� �� %�%� � *����� � �

���4%��� �� �� ��� ��� %� '%� �.� ��%��� %� %'

%����� ��� %����� %������3 &��������3 )���� :7�

+=+,� +/##5

1 �.%��� 05� �� 05 F5 � �)3%%� F''��� %' 3���� %�

%� � �� ��4 � �* � �.%�� �� �� �.� ��%��� %� %'

� ���������� ��)�� � �.� ��� ��� ��� �%������

13 %���3� 6;� �#�=!""� +/,!5

1 ����� �5 25� N5 $���� �5 �%��)�% � 5 H������ 25

�5 &%�*�.�� �5 �5 & :� �� �5 �5 $.� � �� ����

���� %� � . ).�0� ���) %���� '�%� �.� (%��

� )�I 0� �7����� %' �.� �%��� ��� �* %' �6��

parent magmas, Contrib. Mineral. Petrol., 122, 34-

�"� +//�5

1%.�� �5� �� (5 N5 R���4��)� 1 �� �� %�%� � ��*

%' �%���� � �%�: '�%� N����� /���� �����3 ���3 0���3�

:7� ���=�,�� +/#+5

6?H���� �5 N5� �.� 4��� �) %' �.�� �D� � 4� � �� � �

*��.�� � �� ������� *��� %� �.� %� ) � �� ��%���

� %� %' 4� � �� �����4� � �%�:� /���� ���3 ���3� <�

�"=+!!� +/�#5

������� 15 N5 (5� R5 �5 ���: �� N5 05 R��)���� �5 �5

(%��%�� �5 F5 N��:%�� $5 �5 1���� �� �5 �5 $.����*�

0 �%�� ��� %� %' ��3 �� ��4� .� ��E%� �� �����

������� ��� '%� 1-�� ��� �+" �� �+� ���� ' � )��

��'������ ����� ��� %�����3 �� ��3� 7;� ++�=+���

+//,5

����%�� �5 (5� (5 �5 ��� �� �� �5 H5 1 7%�� (�%�.���

��� �%���� �� %� �.� ����%)��� %' ��%� '�� �

�*�%7�� �� '�%� �.� ��� �%���� ��� %� �� �� '�

1%��. �%�%��%� 13 ������3� 8<� +��=+,�� +//!5

� �.���� H5� �� R5 L� �� �.� $��%;% � �.*%� ������ ��

�%� �� %� %' �.� $. ���� 0��� "���3 $������3� 8:�

���=���� +/,�5

����:� �5� �� $5 H5 2��)�� �� 0� ������� %� %' �.� )�%�

4�� ��� �� %� � �.� ��E%� ������� �.�� ��* %' ���

4����� /���� �����3 ���3 0���3� 4=� !�/=!,"� +/##5

����:� �5� �� $5 H5 2��)�� �� �.� �.�� ��� �%��% � %�

%' �4��� �) � ���� �� � �%��D����� '%� �.�

���� �� ������� &���3 %���3� ;<:� !��=!/�� +//#5

�� �;.%'��� 05� F5 2�3 �� �� $5 0���U)��� ��%�.�� � �����

�) %' � ���4�� ��:� ������I F� ���� '�%� �%��� ��*

%' �.� F�� ��� ' � � � �� +���"�1� /���� �����3 ���3

0���3� 47� +#/=�"�� +/#/5

� �.��� �5� �5 ����*� H5 ����%�� N5 &5 ����.��� N5 �5

�% ���� �� 05 $����%�� (�%�%)* %' ��5 -��*� �%����%

�� ����� -���� �%��.��� �. � �� ��� ��������� 13

$������3� 8� +=�,� +/#�5

�%���� F5� &�� ���� %�� � '��� �������� ���3

!�����3� �%�5 +�� � �� 4* F5 �%���� ��5 +=���� +/#�5

���:� �:� N5 $5� �� N5 05 1%4��� 6� ) � %' �.� �������' �

�%����7 �� �� %� ��*� %��.������ 0��:�� %���3 ���3

Am. Bull., 70, 981- 1017, 1959.

�*��%�� &5 N5� �� F5 �5 R��%�� ��� �� ������ %� �

��)��I -��� ��� %� '%� � �14��� ����� %� � ���

��� 4����� /���� �����3 ���3 0���3� 65� ���=�!/� +/#,5

����� 05 F5� �5 �5 H���� 15 �. � ;�� F5 H5 H��� � �� (5 �5

2�*��� �4 %�%� � ��� �4 � �* � ���� ���� %��

������� 767� +�#+=+�#�� +//#5

���:� �5 65� �5 R��:��� �� -5 �5 F5 $��� �.���� F7��� �

������ ����%�%)* %' ��:�� � ����I $%���� �� %� �%����

� � %' ���� ��� ������ %� � ������� 4� � � D� �

&�����3 !�����3 ������3� 45� +=�!� +/#,5

��. ��%� �5� �� �5 �%��%�� 6� �.� �������� %� %' ����

��� �'%���� %� � �������' � �%���I (�� ���� %�

3 �. � � ����� ���� ����� � �� )���� /���� �����3

���3 0���3� ;54� +,!=+##� +///5

�. � ;�� 15� �� �5 N5 0������ ���� ����. ������� �%��

������� %� � � � �� %' 4��� �% �� ��:�� %� � ��

4���� '�%� (������ 2��� 0�� ���� &�����3 !�����3

������� :=� �!+=��"� +/,�5

�. � ;� 15� 05 C5 �%4%���� �� (5 �5 2�*��� -�� �� �4

%�%�� ����* %' %� � ���.%�� ���� ���� %� '�%�

� �%���� � )� (�4������� /�� ����3 )%?� 94(����

&��� ����5 �����5� &/�"� +//#5

� )���%�� 65� �5 $���� �� N5 $5 $������%� �*����� �

%' ���� � ���� � � �� � � �� ���� '�%� �.� +,!"�!�

����� %� %� 2��;��%��� $����* -���� �� ��� ��� %�

'%� �.� �%�� %' )����� �*�%7�� �� �� �) %���� � 4����

'%���� %�� /���� �����3 ���3 0���3� ;57� +!,=+�+�

+//#5

� %�� �5 R5� �� �5 ��%��%� F� ���� '%� �������

������ ���� �) 4�����. ��)��� � ��� '�%� 4����

�� (����))��)� -�%�� �� ������� 84;� ##!=##��

+//#5

� %�� �5 R5� �� �5 25 (�%��� F7��� ������ ���� )��

� %� %' �.� �%�� %' H�6 � �������:�� �� ''����� �� %�

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

�� �4��� %� ;%�� ��)��� �� &�����3 !�����3 ����

���3� ;;8� +�!=+��� +//!5

� %�� �5 R5� �� (5 �5 2�*��� H�6 � 4���� �� 4���� �

��� �� )�� ���� %� '�%� '%�� �4��� %��������

�%����%�� /���� �����3 ���3 0���3� ;;9� �+/=�!��

+//!5

��%:�� 05 R5� N5 F5 V� �:� �� H5 �5 �%3���� ����

�%���� � )��%� �%����7� �����. �%���� �� $�� �

'%�� �I 0� �����4� � �% � � � �������:�� �� � ��� 13 ����

���3� 77� �"+=���� +/#+5

�%4%���� 05 C5� �� 15 �. � ;�� ������������ �� ���*

���� ����� � �� %� � �� '�%� �.� � �0����� � � )��

������� 858� +�+=+��� +//!5

�%4%���� 05 C5� C5 25 ���:�%�� C5 15 1��%�%�� �� 05

�5 ����:*� �.� '%���� %� �%� � %� %' �.� . ).���)�

�� �� %� � �� '�%� �.� �%�%� ������ � '���� %� %'

2��� �� ��)%� �.� ����3 ;;�� 0��� ���3 &��3� +"�=

++�� +/#"5

�%�����)�� �5� 5 �5 �5 N%.�%�� �5 25 1 ����� �� N5 25

������ 2%��� �� ��) %��� ��� �� %� %' �6�� ������

��)��I F� ���� '�%� ���� ���� %� '�%� �.� F��

���%�� ��)���� %' �.� N��� � &��� � )�� &�����3

!�����3 ������3� ;8<� !��=!�!� +///5

��%����� F5� 0 �.�� �)��� '%� � �%���� � )� 4����I

���� � ���* ����� �� ��� ��� %� '%� ����%)��� �

&�����3 !�����3 ������3� 9<� +!=�,� +/#"5

��%����� F5 �5� �� �5 1�3���� �.� �%�� %' 3���� � �.�

����%)��� %' ��� ��� ��%�). ��)��� /���� �����3

���3 0���3� ;7;� �/!=!��� +//�5

������� N5 N5� �� �5 N5 �%���� ���� ���� %� � ��%�

�.���%����*I ����%�%) � �%���� �� '�%� �.� H�6���

������ .���%)��� �� *���� ���������� <� !+"=!���

+//�5

����� $5 N5� �� &5 05 &��*� 6� ) � %' �.� ��' � ��

ultramafic rocks in the Ronda Peridotite, Earth Planet.���3 0���3� 6:� +#!=�"�� +/#,5

��:�.�. � F5� �� -5 �. �%� ���� �) %' � �* ��� %� ��

�� . ). ������ �� 4���� ��)�� )��� � )�3 !����

��3� 56� #�/=#,/� +/#!5

����� � M5� �5 25 H�� ��%�� �� �5 R5 1�4 ��� $.�� ���

�.������� � � %' '�� �.�� ������ '�%� � �4����

� �.%�.��� �� %� ) � %' ��� ��)��I F� ���� '�%�

. ).������� �7��� ���� �� ������� �%�:� 13 $�����

��3 %�������3 ���3� 74� �/!=!"/� +/#�5

����� � M5� �5 0�� � �� 5 -. ;�:�� �.� ����%�%)* %' �

��� � ���%� � �� ���.�� � �� '�%� H����� �R N����� 13

������3� <=A �/,=�"/� +///5

��*�%�� 25 05� �� $5 �5 1���� F��%) �� 3 �. %���� �

������ �� ������ )������ '�%� �.� ����4��: ��

4��� ��� �%��. 0'� ��� ���� -� � �����%)*� ����%)���.*�

�� 3.%�� �%�: �.�� ��*� 13 %���3� 49� ��+=��,� +/#/5

�. �3���� �5 &5� �� 05 �5 (��.��� F�%��� %� %' . ).�$��

. ).��� $��� � 4���� '�%� (������ 2��� 0�� ���I

�.� �''��� %' ����������� �%���� ��� %�� 13 %���3 ���3

0��� ;<;� ��,=���� +/#�5

�%���*� �5 �5� �5 25 (�%��� �� R5 �5 ��*��� F7��� �

������ ����%�%)* %' �%���� �6�� ���� �.� ��� '����

�����;%��� �� �)������ �)��� 1� � �0����� � � )��

&�����3 !�����3 ������3� 45� +�+=+!/� +/#,5

��%���� �5 (5� ����� � ���� ��%��� %� %' �.� H��) ��

�%���� � *���� �R -������ �� �� ���� '%� �� �%�*��

%7��� � � ��� %� � �� � � �� �.%�� � � ��)��� 13

%������3 ���3� 4:� +��#/!=+��/+"� +//"5

C�� $�������� �5 R5 $5� (�%�.�� ��* %' �.� �%�*�����

�%��. � ��' ���������' � �%����7 �� $�4% 6���)��

(1R ��� ��� 0������ ;;� �+=,�� +/,#5

R��:��� �5� �5 �. 4���� �� �5 &5 ��2%�)� 04*�� �.%�

�� �� '�%� �.� 6����%)���.�� &������� L%�� --I �.��

�D� � 4� �� �� � 7 �)� &�����3 !�����3 ������3� 9=�

+++=+��� +/,/5

R������� �5 F5� �� �5 H5 (����� 0� �7��� ������ �����

� ��� %� %' �� ���* ���4%��� �� ��)�� �%��% � %��

������� 88:A !�!=!��� +/##5

R������ �5 N5� �� �5 $5 �������� ���� �) 4�.�� %� %'

��� ' � �.��;%� �� � �.� *��� $�6��)6�02�6!�

� 6��1��6 '�%� , �% !� :4��� 13 ������3� 8:� !�/=

!�/� +//�5

R������ �5 N5� ���� �) %' )����� ��� %� �� �� �.� %� ) �

%' :%��� �� �� ������ � �.%�.���� 13 ������3� 84�

�/=�"� +//#5

R�*���: � 25 F5� ���� �� ���� �) %' ������ ��� %� �� �

�.� F���.? ����� ������ �� ��� ��� %� '%� )������ %�

%' � �%���� � )� 4����� �.5�5 �.� � $�� '5 -��5 %'

���.�%�5� ������� +//#5

R���.%�� 5 H5� F5 (%.�� �� (5 H�������� $��%;% �

��:�� 4���� � ��)�� %' 3����� (�����* �� �.� �

��%��� %' ''����� �� %�� &�����3 !�����3 ������3�

;;:� ��!=�,#� +//�5

R �%�� �5� N5 �5 �%��4���� �� F5 05 ���3%��.� ���

� � � ��� ���� �� ���� %' �.� �.����� 4%����* ��*���

&�����3 !�����3 ������3� ;;4� +#+=+/�� +//�5

R%%� �5 05� 0 ��� �4�* �� �� �4%���� � ����� ����

���W (���� � )� ' ����� '%� � �%���� � )� 4����

'�%� )�%�.�� ��� �� ����� %������� 9� �//=�"!�

+/,/5

R*�� �� �5 N5 (�5�� ?��������� � ������ ���*�AN%.�

R ��*� 1�3 M%�:� +/�,5

L ����� 05� H5 ���� )��� �� �5 ��� ;�� -%�%�� ��

����� ������� )�%�.�� ��* %' *%��) ��� ' � ���

�%��I -��� ��� %� '%� �.� ���� %' ����� ������ .���

��%)��� �*� /���� �����3 ���3 0���3� 9=� +,�=+/��

+/#�5

G3SCHIANO ET AL.: CaO-RICH MELTS IN ISLAND ARCS 1999GC000032

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3