Abstract Pre-eruptive volatile contents recorded by melt inclusions from ocean island settings such as Hawaii constrain the extent of deep Earth outgassing on geologic timescales by mantle plume activity. However, melt inclusions trapped from a partially degassed magma will not reflect the original volatile content of the primary melt, and relatively silicic (>45 wt% SiO2) shield-stage tholeiites are more likely to have been affected by degassing during fractionation at shallow depths. In contrast, magmas associated with post-shield volcanoes erupt volatile-rich melts that ascend quickly from the source region and crystallize in deep reservoirs. As a result, melt inclusions from post-shield volcanoes may be more likely to preserve undegassed melt compositions that can be used to determine the primary melt and source volatile contents. In this study, we analyzed melt inclusions from Haleakala Volcano (East Maui, Hawaii) to estimate the volatile budget of Hawaiian post-shield magmas. Melt inclusions from Haleakala contain up to 1.3 wt% CO2, 1.2 wt% H2O, and about 2000 ppm S. We calculate that melts from Haleakala were derived from a primary melt with ~0.7 wt% H2O and ~0.7 wt% CO2 and experienced ~15–40% polybaric, fluid-saturated crystallization starting at 5–7 kbar. Post-shield melt inclusions from Haleakala have H2O/Ce and CO2/Ba compositions that are intermediate between shield-stage melt inclusions from Kilauea and the alkaline North Arch Volcanic Field, which is consistent with a scenario in which primary melts from Haleakala are influenced by the volatile-rich auto-metasomatized periphery of the composite plume source.

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夏威夷岩浆活动的波动预算：夏威夷哈雷阿卡拉火山熔体包裹体的约束

摘要 夏威夷等海洋岛屿环境中的熔体包裹体记录的喷发前挥发物含量限制了地幔柱活动在地质时间尺度上地球深部除气的程度。然而，从部分脱气的岩浆中捕获的熔体包裹体不会反映原始熔体的原始挥发物含量，相对硅质（> 45 wt% SiO2）屏蔽阶段拉斑沸石更有可能受到浅层分馏过程中脱气的影响. 相比之下，与盾后火山相关的岩浆喷出富含挥发物的熔体，从源区迅速上升并在深部储层中结晶。因此，来自后盾构火山的熔体包裹体更有可能保留未脱气的熔体成分，这些成分可用于确定主要熔体和源挥发物含量。在这项研究中，我们分析了哈雷阿卡拉火山（夏威夷东毛伊岛）的熔体包裹体，以估计夏威夷盾后岩浆的波动预算。Haleakala 的熔体夹杂物含有高达 1.3 wt% CO2、1.2 wt% H2O 和约 2000 ppm S。我们计算出来自 Haleakala 的熔体来自含有 ~0.7 wt% H2O 和 ~0.7 wt% CO2 的初级熔体，并经历了 ~从 5-7 kbar 开始，15-40% 多元重压、流体饱和结晶。来自哈雷阿卡拉的屏蔽后熔体包裹体的 H2O/Ce 和 CO2/Ba 成分介于基拉韦厄的屏蔽阶段熔体包裹体和碱性北拱火山场之间，这与哈雷阿卡拉原生熔体受到影响的情景一致复合羽流源的富含挥发物的自动交代外围。我们分析了哈雷阿卡拉火山（夏威夷毛伊岛东部）的熔体包裹体，以估计夏威夷盾后岩浆的波动预算。Haleakala 的熔体夹杂物含有高达 1.3 wt% CO2、1.2 wt% H2O 和约 2000 ppm S。我们计算出来自 Haleakala 的熔体来自含有 ~0.7 wt% H2O 和 ~0.7 wt% CO2 的初级熔体，并经历了 ~从 5-7 kbar 开始，15-40% 多元重压、流体饱和结晶。来自哈雷阿卡拉的屏蔽后熔体包裹体的 H2O/Ce 和 CO2/Ba 成分介于基拉韦厄的屏蔽阶段熔体包裹体和碱性北拱火山场之间，这与哈雷阿卡拉原生熔体受到影响的情景一致复合羽流源的富含挥发物的自动交代外围。我们分析了哈雷阿卡拉火山（夏威夷毛伊岛东部）的熔体包裹体，以估计夏威夷盾后岩浆的波动预算。Haleakala 的熔体夹杂物含有高达 1.3 wt% CO2、1.2 wt% H2O 和约 2000 ppm S。我们计算出来自 Haleakala 的熔体来自含有 ~0.7 wt% H2O 和 ~0.7 wt% CO2 的初级熔体，并经历了 ~从 5-7 kbar 开始，15-40% 多元重压、流体饱和结晶。来自哈雷阿卡拉的屏蔽后熔体包裹体的 H2O/Ce 和 CO2/Ba 成分介于基拉韦厄的屏蔽阶段熔体包裹体和碱性北拱火山场之间，这与哈雷阿卡拉原生熔体受复合羽流源的富含挥发物的自动交代外围。夏威夷）来估计夏威夷盾后岩浆的波动预算。来自哈雷阿卡拉的熔体夹杂物含有高达 1.3 wt% CO2、1.2 wt% H2O 和约 2000 ppm S。我们计算出来自哈雷阿卡拉的熔体来自含有约 0.7 wt% H2O 和约 0.7 wt% CO2 的初级熔体，经历了~从 5-7 kbar 开始，15-40% 多元重压、流体饱和结晶。来自哈雷阿卡拉的屏蔽后熔体包裹体的 H2O/Ce 和 CO2/Ba 成分介于基拉韦厄的屏蔽阶段熔体包裹体和碱性北拱火山场之间，这与哈雷阿卡拉原生熔体受复合羽流源的富含挥发物的自动交代外围。夏威夷）来估计夏威夷盾后岩浆的波动预算。Haleakala 的熔体夹杂物含有高达 1.3 wt% CO2、1.2 wt% H2O 和约 2000 ppm S。我们计算出来自 Haleakala 的熔体来自含有 ~0.7 wt% H2O 和 ~0.7 wt% CO2 的初级熔体，并经历了 ~从 5-7 kbar 开始，15-40% 多元重压、流体饱和结晶。来自哈雷阿卡拉的屏蔽后熔体包裹体的 H2O/Ce 和 CO2/Ba 成分介于基拉韦厄的屏蔽阶段熔体包裹体和碱性北拱火山场之间，这与哈雷阿卡拉原生熔体受复合羽流源的富含挥发物的自动交代外围。我们计算出来自 Haleakala 的熔体来自含有 ~0.7 wt% H2O 和 ~0.7 wt% CO2 的初级熔体，并在 5-7 kbar 开始经历了 ~15-40% 多元压力、流体饱和结晶。来自哈雷阿卡拉的屏蔽后熔体包裹体的 H2O/Ce 和 CO2/Ba 成分介于基拉韦厄的屏蔽阶段熔体包裹体和碱性北拱火山场之间，这与哈雷阿卡拉原生熔体受到影响的情景一致复合羽流源的富含挥发物的自动交代外围。我们计算出来自 Haleakala 的熔体来自含有 ~0.7 wt% H2O 和 ~0.7 wt% CO2 的初级熔体，并在 5-7 kbar 开始经历了 ~15-40% 多元压力、流体饱和结晶。来自哈雷阿卡拉的屏蔽后熔体包裹体的 H2O/Ce 和 CO2/Ba 成分介于基拉韦厄的屏蔽阶段熔体包裹体和碱性北拱火山场之间，这与哈雷阿卡拉原生熔体受到影响的情景一致复合羽流源的富含挥发物的自动交代外围。