Crystal aging and the formation of fine-scale igneous layering

Summary Fine-scale layering in igneous intrusions shows parallels with experimentally produced banding observed in crystallizing salt solutions in which recent advances have demonstrated the importance of crystal aging on the development of banding. These experiments, as well as numerical models of fine-scale layering development during crystal aging, reproduce features observed in fine scale layering that are not readily explained by periodic nucleation and crystal growth models. These include the phenomenon of lost segments, in which the development of a layer may be reversed such that the layer disappears over time but does so without affecting the overall spacing of later-developing layers, and the development of doublet layers, which results when crystals at the margins of developing layers preferentially grow at the expense of those in the center. While these results suggest that crystal aging is the dominant process in the development of fine-scale layering, crystal aging may enhance the textural and modal features of igneous layering initiated by a variety of other crystal settling, nucleation or growth processes.

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Kristall-Alterung und die Bildung von feiner magmatischer Schichtung

Zusammenfassung Feine Schichtung in magmatischen Intrusionen zeigt Parallelen mit experimentell erzeugter Bänderung, wie sie in kristallisierenden Salzlösungen beobachtet werden kann. An solchen Lösungen haben jüngste Arbeiten gezeigt, daß Kristall-Alterung bei der Ausbildung einer Bänderung eine wichtige Rolle spielt. Diese Experimente reproduzieren ebenso wie numerische Modelle, die die Ausbildung einer feinen Schichtung während der Kristall-Alterung simulieren, Merkmale, die in feinen Schichten auftreten, über nicht leicht mit periodischer Keimbildung und Kristallwachstumsmodellen erklärt werden können. Diese Merkmale umfassen das Phänomen der verlorenen Segmente, bei dem die Ausbildung einer Lage in der Weise umgekehrt werden kann, daß die Lage mit der Zeit verschwindet, ohne dabei den Gesamtabstand der später gebildeten Schichten zu beeinflussen, oder die Ausbildung von Lagenpaaren. Diese erfolgt, wenn Kristalle an den Rändern der sich entwickelnden Lagen bevorzugt auf Kosten jener im Zentrum wachsen. Während diese Ergebnisse nahelegen, daß Kristall-Alterung bei der Ausbildung von feiner Schichtung der vorherrschende Prozeß ist, kann Kristall-Alterung auch die texturellen und modalen Eigenschaften einer magmatischen Schichtung verstärken, die durch eine Reihe anderer Prozesse wie Kristallsetzung, Keimbildung oder Wachstum eingeleitet wurden.

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With 8 Figures