Role of a Cl-bearing flux in the origin of depleted ocean floor magmas

22
Role of a Cl-bearing flux in the origin of depleted ocean floor magmas Roger L. Nielsen and Rachel E. Sours-Page College of Oceanic and Atmospheric Sciences, 104 Oceanic Administration, Oregon State University, Corvallis, Oregon 97331-5503 ([email protected]) Karen S. Harpp Department of Geology, Colgate University, 13 Oak Drive, Hamilton, New York 13346 [1]5 Abstract: Plagioclase-hosted melt inclusions from ocean floor lavas are characterized by great diversity in their minor and trace element compositions. The incompatible element contents of the inclusions range from enriched to ultradepleted. Ultradepleted inclusions in lavas sampled from areas such as the Galapagos Platform and the Endeavour Segment of the Juan de Fuca Ridge have Ti/Zr values as high as 3000. Such high Ti/Zr (low Ti and much lower Zr, as little as >2 ppm) suggest a source material that was melted past the point of the exhaustion of clinopyroxene (harzburgite melting). Nevertheless, these same inclusions have (La/Sm) n >0.25 (although with low La and Sm concentrations), low K 2 O (0.01±0.04 wt%), and high Cl (up to 1600 ppm). In addition, examination of melt inclusion data from over 30 locations worldwide shows that there is a correlation between the level of enrichment of the host lava and the trend in K 2 O versus Cl described by the inclusion population. Melt inclusions from enriched lavas are characterized by relatively low Cl contents at a given K 2 O and no high Cl inclusions. A wide range of Cl contents and uniformly low K 2 O characterizes inclusions from depleted lavas. Transitional lavas exhibit either intermediate slopes or two separate trends. In contrast, other incompatible elements, such as P, Ti, and the high field strength elements (HFSE), behave coherently. The paradox presented by high Cl and (La/Sm) n together with low HFSE and K 2 O in melt inclusion populations from depleted lavas, coupled with uniformly high incompatible element contents in enriched lava inclusions, is inconsistent with their derivation by variable degrees of melting. Correlation of Ti/Zr with Cl in the ultradepleted inclusions, plus the absence of high Cl contents in inclusions from enriched lavas supports the contention that this signal is a mantle phenomenon and not the result of alteration at or near the seafloor. The close association of ultradepleted and normal mid-ocean ridge basalt (NMORB) melt inclusions, sometimes in the same phenocryst, together with the existence of a complete array of melt compositions (i.e., not two distinct populations), demonstrates that the magma types were part of the same magma production episode. This combination of characteristics exhibited by melt inclusions may be produced by the interaction of a harzburgite source with a Cl, light rare earth element±bearing fluid derived from deep hydrothermal circulation. Fluctuation of magma supply may allow the upper mantle to be periodically cooled and altered by hydrothermal fluids, then undergo melting during resurgence of the magma supply. The ultradepleted component produced by that fluxed harzburgite may comprise as much as 5±10% of the array of magmas that make up NMORB magmas. If this is true, it has important implications for the thermal and mass budget and perhaps the rheology of the upper mantle and lower crust. Keywords: Melt inclusions, MORB, ultradepleted. Index terms: Igneous petrology; minor and trace element composition; magma migration; hydrothermal systems. Article Volume 1 May 30, 2000 Paper number 1999GC000017 ISSN: 1525-2027 Copyright 2000 by the American Geophysical Union G 3 G 3 Geochemistry Geophysics Geosystems Published by AGU and the Geochemical Society AN ELECTRONIC JOURNAL OF THE EARTH SCIENCES Geochemistry Geophysics Geosystems .

Transcript of Role of a Cl-bearing flux in the origin of depleted ocean floor magmas

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

����� ���� �� ���

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

����� ������ �� (������!���"����"��#$

���� �� ����%������� �� &������� ������ ���������� �� �' %����� (������ )�* +��' ����,

-�. ������ /��������������� ���� ���#���� ���� ��� ����� ��� �� ��������0�� 1� ����

��������� � ����� ���� � ���� ������ �����������" 2�� �������1�� ������ ������ �� ���

���#���� ��� ���� ������� �� #�����������" ������������ ���#���� � ��� ������ ���� ���

�#�� � ��� &����� /������ � ��� 3����#� ������ �� ��� 4# �� 5#� 6���� ��� 2�78�

��#�� � ���� � ����" �#�� ���� 2�78� (��* 2� � �#�� ��*�� 8�� � ������ � 9: ���$ �#�����

��#��� ������ ��� *� ������ ��� ��� ���� �� ��� �;�#���� �� ��������;�� (��01#����� ������$"

)������������ ����� ��� ���#���� ��� <=7��$�9�": (����#�� *��� ��* = � ��

����������$� ��* >:� (�"��?�"�� *�@$� � ���� �� (#� �� �,�� ���$" A ������� �;�����

�� ���� ���#��� �� ���� ���� �� ������� *����*��� ���*� ��� ����� �� ��������� 1��*�� ���

����� �� �������� �� ��� ���� �� � ��� ���� � >:� ����#� �� ������1�� 1� ��� ���#���

���#����" B��� ���#���� ���� ������� ��� �� ��������0�� 1� ��������� ��* �� ������ �

���� >:� � � ���� �� ���#����" *��� ��� �� �� ������ � #������� ��* >:� ��������0��

���#���� ���� �������� ���" 2������� ��� �;��1�� ������ ���������� ������ �� �*� ������

�����" A ������� ����� �������1�� �������� �#�� � /� 2�� � ��� ���� ����� ������� �������

<(5�3$� 1���� ���������" 2�� ����; �������� 1� ���� �� � (=7��$� �������� *��� ��* (5�3

� >:� � ���� ���#��� ���#����� ���� �������� ���� ��#���� *��� #������� ���� �������1��

������ ������ � ������� �� ���#����� �� ��������� *��� ����� �������� 1� ���1�� ������� ��

������" ��������� �� 2�78� *��� �� � ��� #����������� ���#����� ��#� ��� 1���� �� ���� ��

������ � ���#���� ���� ������� ��� �#������ ��� ������� ��� ���� ���� �� ����

������� � �� ��� ���#�� �� ������� � �� �� ��� �������" 2�� ����� �������� ��

#����������� � ���� ������� ����� 1��� ()B�6C$ ���� ���#����� ��������� � ��� ���

���������� �������� *��� ��� �;������ �� �������� ��� �� ���� ����������� (�"�"� �� �*� �������

���#�����$� ���������� ��� ��� ��� ����� *��� ��� �� ��� ��� ��� ����#���� �������"

2��� ���1���� �� ������������� �;��1���� 1� ���� ���#���� �� 1� ����#��� 1� ��� �������� ��

��01#����� ��#��� *��� ��� ����� ��� ���� ������?1���� ��#�� ������� ���� ���� �����������

����#����" 5�#��#��� �� ��� �#���� �� ���* ��� #���� ���� �� 1� ����������� ������ �

������ 1� ����������� ��#���� ��� #����� ������ �#��� ���#����� �� ��� ��� �#����" 2��

#����������� ������� ����#��� 1� ��� ��#;�� ��01#����� �� �������� � �#�� � ?��@ �� ���

��� �� ���� ��� �'� #� )B�6C ����" A� ���� �� ��#�� �� �� ������� ���������� ��� ���

������ � ��� 1#���� � ������ ��� �������� �� ��� #���� ���� � ��*�� ��#��"

��!"��� B��� ���#����� B�6C� #�����������"

#���� ���� A���#� ���������D ���� � ���� ������ ����������D ��� �������D ����������� �������"

�������

E��#�� �

May 30, 2000/��� #�1�� ����&�������

A��)F � : �:�:�

Copyr ight 200� 1� ��� ����� &��������� ���

G3G3GeochemistryGeophysicsGeosystems

Published by AGU and the Geochemical Society

AN ELECTRONIC JOURNAL OF THE EARTH SCIENCES

GeochemistryGeophysicsGeosystems

.

Received October 1, 1999; Revised January 3, 2000; Accepted January 10, 2000; Published May 30, 2000.

)������ 6" ="� 6" 3" ��#���/��� � >" �" (���� :���" 6��� �� ���1���� ��#; � ��� ����� �� �������� ��� �����

����� �������� ������ �������� ���" �� /��� #�1�� ����&������� -������ *����� , ���#���� � �1���."

$� #����������

-:. 2�� ��������� �� ������ ���� ���

�������� �#��� �� ��� �� �������� �� �����

�1����� ����� �� ��������" )������������ ��

�� ������� ����� ��� �#�� �������� ��

������� �� �#��� #������ ���� ���������"

�� �� ��� ��#���� ��� �������� � ����

��� ��������� ��� �� 1�� ���������

#����0�� � ��� ��� ����� �� 1�� ���� ���#�

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

������� - ������ ��� ������� ���:D ������

�� ��"� ���:D ������ ��� ������� ����D ����

��� ��� ������� ����D ������� ����D ������

�� ��"� ����D ������� �� ��"� ��� D ��������� ��

��"� ����." 2���� ���#���� ��� ����� ��� ���

#������ ���������� ���� ��;�� � �������

��� �� ��� ���� �� �#��� � ���������

�;��1�� ���� �� ��� ������ ������� ����

������� � ���� 1� ��#��� ��������� � �����

�� ���������"

-�. B#�� �� ��� �;����� *��' � ���� ���#�

���� ������1�� ����� ��������� � ����������

�� ��� ���� �#����" 3;����� �� �#�� ��

���*� ��� ����#�� ���� �������� ��� ���

�G����� ��� *���� ��� ��� �� �����������

������������ �� ����� ���� ���� -������� ��

��"� ��� D ��������� �� ��"� ����." (�*�����

���� ���#���� �� ������� ���� ���������

�� ����� ���� ���� �������� *��� ��� ������

���� ������� �� ����� ���� ����������"

-�. 2� ���� ��������� ������ �� 1�� ��� ��

��������� ���� ���#��� �� ��� �#� ���

����� �� ��* ���� ��������� ����� ��� �1�

������ ��������� � ��#���� �� �#����" /�� ��

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

�� ��� ������ �;��1���� 1� ���� ���#��� ��

��� *���� �#� �;����� ������ �� ���� ����

������" 2��������� � �� ���� ���� ���

1�� #��� �� ������� ������� ������ ��

����#�� *���� �#����� *��� ����� ��*"

�� �������� ������������ *���� ���� �� ��

��� ��� �� ��� �������� 1������ �� >� ���

����� ��� ���� ������� (=633$� � ��� ����

����� ������� ������� ((5�3$ � ������1�� 1�

��������� �� ��" -����. ��� ���� ���#��� ��

���� ��� 4# �� 5#� 6����" 2�� �#����� ��

���� ���� �� �� �#��#� ���� ����� � ����� � ��

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

��� ��� ���#���� � ����� ���� ��� � ��

�#����� ������1� ��� 1������ �� ����� ������

���#�� 1��� � �;������� ���1��� ������1�

#��� ��������� �� ���� ���#��� ��"

- . � ��� 1��� �� ����� �* �� *� �������

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

����� 1��� (B�6C$ �������� ��� #������

������ ����� - ������ ��� ������� ���:D ���

����� ����D ������� �� ��"� ��� D ���������

�� ��"� ����.� � ����� ���������� �� ��� ����

������� ���� �� ��� ��� �� ���� ���

������#�� ��� ����� �������� �� ���

����� ����"

%� &���� �� ������ ��� �������

-,. 2�� �G����� �� ��� ���#��� �����������

������1�� � ���� ���� *��� ������� ����

��������� #��������� ��� ����� ���" 2���

������� ����������� ���' ���� �� *�������� �

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

����� 1#� ������� ��* � 1#��� � �

G3GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

NIELSEN ET AL.: ROLE OF CL-BEARING FLUX 1999GC000017

May 30, 2000.

�����#�� �#��� ( B 6 -��� �� ��"� ����.�

�3A6 -�������� �� ��"� ��� .� �������7��"

/#� -�������� ���H.� 5 B��� -��������

�� ��"� ����.� 3�� /����� 6���� -�� ����� ���

!�� ��� ��H�D "����� �� ��"� ��H�.� &��� 6����

-����� ��� ������� ��H�D ������� �� ��"�

��� .� � 4# �� 5#� 6���� -�"�"� #������

�� ��"� ��H,� ����D ��������� �� ��"� ����."

-�. A ���� ���� *� ������ � �� *� ���

��������� � ���� ���#���� ���� ���

������ ���� ���� �� ������� *����*���"

I� #�� �� ���� �*� �� ����� ���� ���

3����#� ������ �� ��� 4# �� 5#� 6����

� ��� ��������� &����� /������� ��

���#� � ��� ������� ���������� �;��1���� 1�

���� ���#��� �����������" ������ ����

����� �*� ������� �� ������ � ��� ����

���� 1#�� (��?��@$� ���� (:?:�

��$ ��������� �������� *��� ��������� ����

������ � ��������" 2�� ��������� �����

������ �;��1�� ��� �� H ?��"

-H. 2�� &����� /������ ������ *���

������� ���� ���� ����#� � ��� �����

����� ���� �� ����# ����#��� 1� �����

��� ���� ��� &����� (������ � ��� �����

/����� ��� (/=�:�����: - ����� �� ��"�

����.$" � *��� �� �� ��� ���������

#��������� ��� � ���� �� ��� ��� ��#����

� ��� ��� �� ��� �������� /=����: �� ��������

� ��������� ��������� (B��� �": *�@$"

-�. 2�� 3����#� ������ �� ��� �������

���� ������ �� ��� 4# �� 5#� 6���� �

��� ������� /����� ���" A� �� ���* ��

������� ������� ��� *��� �����

������� ��� �� :� ��7��� ��� ��� -#������

�� ��"� ��H,." 2�� �������� ����� #��� ��� ����

��#�� �� �������� �� (��:$� ������� ����

1���� ���� �G��� �� ��� ��#�� 3����#�

E���� -#������ �� ��"� ����."

-��. 2��� ��#�� ���#��� �������� � ������

����� ������ � �������� ���������" 2��� ��

������ �#� �� ��� �� ������ �� *��'��

*��� ��������� ����#� ������ �� ����;���

������ ���#���� *�� ���'�� ��� ��� �����

��#� �� ������ ����" 5����� ��� ������� ��

���� #�1��� �� ���� ���#���� � ���������

���*� #� �� ���#�� ��� ��������� �� ����

���#��� ����������� � ���#������ �������

��� �� ��� ����� ����� -������� �� ��"� ��� D

��������� �� ��"� ����." ������ *� �

������ ��� ���� ���#��� ������� ����

����#�� #��� ��� �������#�� � *���� ������

�#����� ������� ���� 1�' ��� ��� ����"

C��#�� ��� ���#���� �� ������ � ������

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

�� 1� ��#��� �� 1� �#������ ��#����"

2����� ��������� �� ���* ������ ���� ���

����� �� ������� ��������� ���#��� ��� ��'��

������ ��� ��� ��������� *�#�� ���J#���1���

*��� ��� �#���#��� ��� �#��� �#1��J#��

������� -������� ��� !������ ����." 5�#����

�������� ������� � 1� ����#��� ���� ���

�� ��� ����� ���� ��� � ��* �����#��

- ����� �� ��"� ����D ���� ��� ������� ���:D

������� �� ��"� ��� D ���$���%��%��� �� ��"�

��� ." 2�������� *� � ������ ��� ����� ��

������� �� ��� #�������� ���� �� ��*��

��#��" 5����� 1��#�� ��������� �� �#�� ��*

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

������� �������� �� �� #��'��� ��� ��������

*��� ��� ���� ������ *�#�� ������� ���

���� ���#���"

-��. A ����� �� ��� ������ ������ ����

1���� ����� �� ��������� �� #��� ������

����������� ���� ���#����F (�$ ����������

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

��� 1����� *��� ��������� ��#����D

(:$ ���������������� ��� �� ��� �#1��� ��

��� ���� ��#���� � ��������� �#�� 1�

������ *��� �#��� *�� ������� �� ������

B�6C" 2���� ����#��� ��������������

��������� ��#� ��� ��� �� ���� ���#���

����������� ��#� � ��� ��� �#�gests ���

����� ��������� #��������� ��� ��������

������ �� ��� �� �� ��������� ��� ����#��

G3GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

NIELSEN ET AL.: ROLE OF CL-BEARING FLUX 1999GC000017

����� 1����" )������������ ��� �����������

��� �#�� ���� ���#����� ����� ���� ����

� 1���� ����������� ��������� ��� ���

���#���� �������� �������� �������

�� ��� ������#� �� ��������� ��� �������

���� �����"

'� ����������� ��� ����!�����

�������

� ��� � �������� � ���������

-�:. 2�� ������� #��� ��� ���� ��#�� *���

������� ���� ��� ����� ���� ����� ��#���

��" 6��������0��� �� ��� ���� ���#����

�� ��������� 1� �#������ ������#� �������

1� �"������������' /� *��� �� /� 1�� � ��

�� �� ��;�� ������� J#��� �#���" �����

��� �� ���� � ������ ��� :� ��� ��� �����

�� ��� ���������0��� �������#�� ��� 1��

�*�� �" � : ��#��" C��� ���� �J#���1��

� �#� �;������� ��� ���������� ��� ���

������� �������#�� �� ������� ���������

*��� ��� ������� ����� �� ��� ������� ����"

2�� �������� �������#�� �� �������� 1�

�#�� ��� �� �������� ����� �;�����

���� � ��� ������� � ��� ��� �� �:���?�:�� ��" ������ �� ��� ��������� �����

�����0��� �������#�� � 1� ��������

#��� ���� �J#���1�� ������� -&������ ��

��"� ���,." A� ��� ���#����� ������ �#������

��#���� *��� ������ � ���������� *�

��#�� ��� ��� �������#�� #��� ��� �������

���0��� *� ����� �� ��� ������� ����

����#��"

-��. 2�� ������� �� ���������0�� ���#���

����������� � 1� ���#��� #��� #��

1�� �� �������� �������F (�$ ��� ����

�J#���1�� �� ��� ���#��� ������� �� �����

�� ��� ���� �#���� (:$ ��� ���������� �� ���

���#���� (�$ ��� B ����� �� ��� ���#�

��� ������� �� ��� ���� �#���� � (�$ ��� �

����� �� ��� ���������0�� ���#���

-������� �� ��"� ���H."

-��. A� ��� ���#���� �� ��������� ������ ��

��� ���� �#���� ����� ����������� ���#�� ��� �

�� �� ��� �G�� ������ ����� ������1�� 1�

��� �#���" 2��� ��#��� ��� �� ��� ���#����

�� �������� ���������0��� ��� ������ K

Galapagos Platform18.5

18.0

17.5

17.0

16.5

16.0

15.5

15.0

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0

450

400

350

300

250

200

150

100

50

08.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0

Al 2

O3

melt inclusionsPL13 lavas

a

TiO

2

b

c

Cl (

ppm

)

MgO

(� �� $� 3������ ��������1� ����� �� ����������0�� ���� ���#���� � ������ ���������� ������ �� � ��� &����� /������" ($ �:�� ����#� B��" )��� ��� �������� �� ������#��� � �� ����� � ��� ���� ��� �� �:�� � � ���� B��" (1$ 2��: ����#� B��")��� ��� ������ ��������� �� 2��: � ��� ���#������#����� ������� �� ��� ��� ���� ��� /=�:���������" (�$ �� ����#� B��" )��� ��� *��� ��� ���� ������ � 1��� ��� ��� � ��� ���#������#�����" �� ���� ���#���� �� ���� ����������� �;������ ���� ����� ����� (/=�:�����:�B�� L �" :$" 2�� ����� ������� �� ������������� �� ����;������ �*��� ��� ��0� �� ������1���"

G3GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

NIELSEN ET AL.: ROLE OF CL-BEARING FLUX 1999GC000017

��������� �������� ��� ��� ���#���� ���#�� 1�

�� ��� �� ��� ���� �� �#���" A ��� ��� ��

�� ���� ��� &����� /������ (5��#�� �$

��� ��� � ���#���� ���� ����#�#�

���� � B�� � �:��� *��� ��� ���#����

�;��1���� ���� ��������� ����������� ��

���� �� ��� ���� �#��� ���� ��� ������" A� ���

���#���� �� �������� �� �� ���� ���

1�� #���� �� ���������� ����� �����������

*��� ��� ��� ��� ����"

-� . A��#���� ��� ��� 1�� ����������� ��

�������� �� ��� ��������0�� 1� �����#�

�� ������������� ����#��� ���� B ���

��ts, and, most important, low sul�#� ������"

A ���������� �� ��������� � ������

���� ����������� ���#����� ������� �� ��"

-���H. �������� ��� �� ���������0�� ���#�

���� ���� B�6C ��� �� �� ���������

1������ �� ��������� ����������� ��� �

��� � ��5�� ���� ������1�� �#����� ��#��

���" �#��#� �� ���� ���� ����������� ���#�

���� �#��� ���������0��� �*�� �� ���

��������� ���� ���������" � ���� ���*�

��� ���*� ������� ��� ��� ���#���

�������� ���*� ��� � �� ��� ���� ���

���#���" �� ���#���� #��� � ���� ��#��

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

��� �� 1�� 1������"

�� ������ � ���� �� ��

-�,. BG�� ������ ����� *��� ���������

#��� ��� � B3� �M� � 3������ B�����

���1� � ����� ���� ��������� �� ��������

��� ���� ������1#���� � ���J#��� �� ����

�����������" ����� *��� ������ �#� #���

1�� �#���� �� �� � ���������

������ �� � 'E� � �����#��� ( ���$

1��" �������� ������� ���#��� ��)B

�����H7� (B'�#�� =�$ ��� ��� �� 5�� ��

� 2�� ��)B ���H,H (>'#�� ������

����$ ��� )� ��)B ����,, (B��������$ ���

>� � ��)B �::��: (>'#�� #����$ ���

B� *��� #��� ��� ���� ���1����� -&������

%��� �� ��"� ��H�." �� ��' �������� *���

���1���� � �#������ ( ������; A�" ���

���$" ��)B �����H7� (B'�#�� =�$ *�

#��� � ����� ����� (:�� ��� ��$"

����#� *� ��#��� ����� 1��#�� �� ��� �#��

�����1����� �� 1�� ���� -������� �� ��"�

��� 1." BG�� ������� *��� ��#��� ��� ��?

:� �� *���� ������� � ��* ����������

��J#���� ����� ��#��� ����� (/� ��� �D >�

��� �D ��� ���� �$"

�� � � ���� �� ��

-��. � ��� 1��� �� ��� ��� �� �����������

��������� 1� ������� ��������1�� �#1��� ��

���� (9� ���$ ���#���� *� �������� ���

�#1��J#�� ���� ������ ����� 1� �������

�� ��� ������������ (�AB�$" 2���� ���#���

���� *��� ���#���� � ��� ��������� �� )�*

B�;���7��� )���� =1�������� #��� ���

� B3� ��� �� ����#���" 5�� ����� ���

�#������� �������� �,�� ������ 1�� *�

��������� ����#�� �:" �'E �������"

������ ��� 1�� *� ���#��� �� ��� ��

� ����������� ����" 2�� ������� ��� ����

�#��� ���� ��� 1��1����� �� ��� �����

*��� ��������� ����#�� ���� ������� ��

�" 'E� �� *���� ,�?�� E ����� ������ ��

1�� ������" 2�� ����� ������� *���*

*� ��� � ��? � E �#�� *����" 2�� ���

������������ *� ������� � ��* ��� �����#�

��� ('7�' L �:�$ � ��' ������� ����

*���� ���#��� �H ��� ������ (�H"� 1�'�

���#�� ����� ��2�� HH��� H�+� ��8�� ���C����=� ������ ��:/�� ��,)�� ������ � �3#�� �3#� �,�%�� �,�3�� ���+1� �� =#$" �������

��� *��� �������� #��� ������� �#��������

������� � �#������#��� ����" B�����

��' �������� *��� ���1���� *��� ������

���� ������" 1���#�� ������� �������

���� *��� ���#���� 1� ������� ��� �1�

������ ����K7����K ����� � ��� ����� �� ���

��� ���� � 1����� ���� ����� (*��'��

�#����$" 2���� ������ *��� ��0�� ������

����� ��� ��" 2�� �;���� �������� 1��� �

G3GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

NIELSEN ET AL.: ROLE OF CL-BEARING FLUX 1999GC000017

�1�������� �� ��� ����� *��� �@ ��� 2�� ���

� 8�� � ��@ ��� ��� 633 �;���� ��� 3#

(:�@$"

�� ����������� ����� !��"��#��""

$����� ����� (� !%�$&

-�H. 5�� ��� �#����� �� ���� ���� ������

��� ���� *� �����'�� ���� ��� 1#�'

����� �����*�� ����� ��#���� �� � �?:

��" �� �#����� ����� � ������� ������

�#��� *��� ���#���� � (3/ ��������� /��;�

���� ��� 1�;�� � ������ ���������" ��

������ *��� �����#������" I��� *� �����

����� ����#�� ������� � ��1� ��������

�����*�� 1� B�������� 3��; ������� �������

� ������������0��� ������" 2��� ����*���

*� ��������� ����#�� B�������� B�����N

������ ������ ��� ��� ��������" 2��� ����

���� ����� � �������#���� ���� *��� �*���

��������� � �����#����'�;� (/5 $ 2���� �#1�

1����� �*��1����� ������"

-��. ������ *��� �����'�� �� �������

���� ������� *��� ����1�� �������" ��

���;������ : � �� �� ��� ���� ����� *���

�������� � ������ /5 2���� ������ *���

���= ()��7 � �� ����� � ���= (57 �

�� ����� ��� �� ��#�� -�"�"� ���� ��� D

���������� ����." I���� ����� ��#� *�

�������� ������ ����� �� ���� *��� #���D

����� ���#��� *��� �G#���� ���������"

2�� ���#��� *� ��� �������� �� ������"

2�� ����� �����#� *� ��������� � :" ��=

()��� ��������� �� ������� ����� *���

�#������ *��� �� : ���= ����������� 1�������

� ���#��� ��� ���� ���#��� ��� �� � ����

����� ��� ������ ����� ���" 2�� ��� ���#�

��� *� ��������� ���#��� �� ��� ������

����� � � �@ ()�� ���#���"

-:�. ���������� �� ��� ���� ������� *���

��������� � (�*�����/�'�� (/� �� A�/�

B�" B��#������ *��� ��� #��� �����

����� ����� ��������� �������� �� �F:�

���#��� �� � ��� ����� ���#��� -�"�"�

������� ��H�D (����� �� ��"� ����." �����1#�

���� ���� ����1��� �;��� � ��#1�� ������

����������� *��� ���������� 1���* �@" �

���� ����� �������� ����� �� ��� ���#���

*��� ������ �#�D �������� �� ���������� 1�

�#������ ����� �� ��� �"�" &�������� �#��

��� ����� %)��� �# ��������� �

#'�* (21�� �$"

)� �������

-:�. 5�� ��� �G����� �� ���� *� ��� ��#�����

���������������� ���� ���#���� �� �����

��� ���� ��������� �� ����� ���� ��� (21���

: � �$" ��� *��� ��� ���� ��� ����

���#���� ������1� ���� ������������ ��

��� ��*������#�� ������ K ��������� ��������

(5��#��� � � �1 - ����� �� ��"� ����D �����

���� �� ��"� ����." A ������ �� ��� ��������

�� ��� ���� �;��1���� 1� ��� �G�� ������� ���

���� � ���� ������� �;��1�� ����������

������ ��� � ��������� � � ����

B�� ��������� (5��#�� ��$" � ��� 1���

�� ����� �1�������� ���� ����������� ���

����#��� ��� ���� ���#��� ���#����� ��

��������� ������ �� ��� ���� �� �#��� 1#�

��� �� #������ ��� ��� ������ �� ��;��

� ���������"

-::. A ������ �� ��� ������ �1������ ���������

� ��� ���� ���#��� ���#����� ������� ��

��� ���� �� �#���� ���� ���� � ���� ����

���� ����� ��� �� �;������� ��* �������

����" B��� ������� ��� �� �;��1�� ����

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

1��*�� ������� ��� �� ������� ���������

�� ��� ������ ���������� �������������" 5��

�;����� �� *� �;��� �� ���� ��� ������

���� ��� 3����#� ������ � ��� &���

��� /������ (5��#��� �?�$� *� ��� ��� ���

�������1�� ������� /� 2�� 8�� � ��� ����

��� ���� ������� ((633$ �;��1�� ����

������ �� ��������� *��� �� �����" A

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

G3GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

NIELSEN ET AL.: ROLE OF CL-BEARING FLUX 1999GC000017

1��*�� >� ��� C� � ��� ����� ��� ����

������� (=633$ *��� ��� ����� � *��� ���

���#� ������� 1��� �� �#�� ���� ����

���; �� �� ��#�� ������� 1��� � �����

#������� ��* ������� �����������"

-:�. A ���� ����� ���� ���#���� ������

���� *���� ����� ��������� �� *����

����� 1� �� ���� ���#���� � ���������

�;��1�� ��������� ������ ������" (�*����� �� ��

�� #����� ��� �������� 1�� �� ���#����

� ����� ��������� �� �;��1�� ����������

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

��� ���� ���� #����������� �� )B�6C"

������������ ���#���� ��� ���� 1�� ��#�

� �������� *��� ������� ������� �����

1��� (3B�6C$ ���#����"

-:�. 5������ ��������0��� �� ���� 1�����

��� �#���� *��� ������ ������ �������

�#��� ��������0�� 1� ���� ������ �� �������

��� ��� ��� �������1�� �������" 2�����

����� �� 1����� ���#�� ��� ��� �� �����������

���������� � ��� ������ ��� ���������

*� ��� ���#���� ��������� ���������

��� ��� �� ���� ���#��� �� �������� ����

(��� OO��PP �#1������ � ���#��� *��� ��#�� ��

���������$" 2��� ��������� �� 1��� �

���#��� �� ��� ��#� �� ��������� �����

��� ��� ���#��� ���������� ���� ��� ����

��� ����������" A ���� ��� *� ��#��� ���

��� ������ ���� *��� � �J#���1��#� *���

5��: ������" �#�� ��� *�#�� ���

Mg# (atomic Mg/(Mg + Fe)) of ~75. The

��B &B 2 �" -)��� �� �� ��"� ����. �������

*��� $� A�#������� ��#���� /���?B�� ������������ %)�� /������� %���������� I��� �����6# � �'�*

3����� B�� B� ����� %������ 6�%@ ��#�

�� � :H"�: �" , " � ,�� � :,:"�: �:", �"H� ,)� ,� :� "�, ��"H� �"H ,�# ,� H "�: �"�� �",: ,61 H �" � �"�� �"H� ,�� H, �� "�� �" � :"�� H+ H� ��"� �"� �"H ,8� �� � ",� �"� �"�� ,)1 �� �" � �"�: �":H ,C ��� ��:"�, �"�, �"�: H= ��� �",� �"� �"�� H�� ��� H"�� �"�� �"�, H/� ��� �"�� �"�: �" � H)� ��, �"�� �"�� �" � H�� ��� �"�� �"�� :"�� H3# � � �" H �"�� :" � H&� � � �"�, �"�� :"�� H21 � � �"�� �"�� �"�� H%� �,� :"�: �"�� �":, H(� �, �",� �"�: �" H H3� �,, �"�� �"�� �"�� H2� �,� �"�� �"�� �",H H+1 ��: �"�: �"�H �"�� H=# �� �":� �"�� �": H(� ��H �"� �"�, "H H2 �H� �"�� �"�� "�� H2� :�: �":� �"�� �"�� ,� :�H �"� �"�� �:"H� ,

�� ���������� �� � ���"

G3GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

NIELSEN ET AL.: ROLE OF CL-BEARING FLUX 1999GC000017

*��� %� BG�� � 2��� 3����� ���������� �� /���������(����� B��� A��#���� 5��� /=�:��� (&����� /������$

�����;���"�

�����;��:"�

�����;��:":

�����;�� ":

�����;����"�

�����;����":

�����;����"�

�����;��� ":

��� H;�� ":

��� H;�� "�

�����;��H"�

�����;���"�

�����;����":

�����;����"�

�����;����"�

���: �H",� ��"�� �H"�� ��":, �H"�� �H",H �H"�� ��"H� ��"�� �H"�� �H",� �H"HH �H"�, �H"H: �H"��2��: �",� �"�, �"�� �",� �" � �"�� �"�H �"�� �"� �"H: �" H �"�� �":H �"�� �"�H �:�� ��"�� ��", �H"�� �,"�� ��"HH ��"�� ��"�: �,",� ��"�H ��"�H ��":: ��",: ��",� ��",� ��"� 5��Q H"H� �"�� �"�� H"�� �" �"�� �"�: H"�� H"�� H"�: H" : H"� �"� �"�� �",�B� �"�� �"�� �"�, �"�: �"�� �"�� �"�� �"�� �"�, �"�� �"�� �"�� �"�� �"�: �"��B�� �"H ��",� ��",� �" � ��"�� ��"�� ��",: �"�� �"�� �"H� ��"�� ��"�� ��":� ��"�, ��"���� ��"�: ��"�� �:"�H �:"�� �:"�� �:"�� �:"�, �:"�� �:"�� �:"H� ��"�: �:"� �:"HH ��"�� ��"�H):� �"�, �" �", :"�: �"HH �"�: �"�H �"�� �"�: �"�� �"�� �" �"�� �"�� �"��>:� �"�: �"�: �"�� �"�: �"�: �"�� �"�� �"�� �"�: �"�: �"�: �"�� �"�: �"�: �"�:/:� �"�, �"�: �"�� �"�� �"�: �"�: �"�� �"�� �"�: �"�� �"� �"�: �"�� �"�� �"�:��:�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"��� �"�H �"�, �"�H �"�� �"�� �"�� �"�� �"�H �"�� �"�H �"�� �"�� �"�H �"�� �"�,2��� ���"�� ���"�, ���"�� ���"�: ���"�� ���"�� ���"�H ���"�� ���"�� ���"�� ���"�� ���"�� ���"�� ���"�� ���"�H

�� , �: �� H� �� � �� �� �� :� H ��H �H� �:� ����� ��, � � ��� � : �:� �:� ��H �:: �:� ��� �:� �:� �:� ��, ���+ ��"� ��" ��"� �:" ��"H ��"� ��"� ��"H �"H :�"� ��"� ��"� :"H �"� �"�8� :�": �", H"� : "� �H"H � "� �H", :": ��"� ��"� :�"H ,"� �" �"H �"�C �"H �"� �"� �"H :"� �"� �"� �"� �", �": :" �"� :"� �"� :"H=� :", :"� :"H :"H �"� �"� �"� :"� :"� �": :"� �"� �" �"H �",��� �"� �"� �": �"� �"� �"� "� �", �"� "H �"� �": :"� :"� :":)��Q "H "� "� "� ,": ,", �"H "� "� �" "� " :"H :", :"H��� H"� ,"� H"� �", H"� ��": ��"� �": �": �"� H"H �"� �": �"� �" 3#� ��"� ��"� ��"� �,"� ��"� �:"� ��"� �"� �"� ��"� ��", ��", ��"H H"� �:",&��Q H"� H": H", H": ��"� ��": �:"H ��"� ,"� �:"� H" �"� �": :"H :"�%�� H"� �"H �"� H"� ��", ��": ��"� ��"H "� ��"H H": �" �"� :" :"�3��Q �"� H"� H" �"� ��"� H"H ��"� ��", �"H ��"� �"� ,"� �"� :"� �"�+1� ,"� ," �"� �"� ��": �"� ��"� �", �"� ��"� ,"� ,"� �"� �"H �"

BG�� �������� � � �� *��� ��0�� 1� ������� ��������1�" 2��� ������� *��� ��0�� 1� �� ��������1�" 5��Q �� ��� ���� 5�" 633 �� ��������������0��" )�� &�� � 3��� ���������� ��#��" =1�� ��������� �������� ��� �;������� #�1�� (�"�"� �����$ �����*�� 1� ��� ������ #�1�� � ��� ����� #�1�� ��� ��� ������" (��� ����� ;����"�� ����� ;����": �� �*� ���#���� � ��� ��� ������"

G3

Geochemistry

Geophysics

Geosyste

msG

3N

IEL

SE

N E

T A

L.: R

OL

E O

F C

L-B

EA

RIN

G F

LU

X

19

99

GC

00

00

17

*��� '� BG�� � 2��� 3����� ���������� �� =�� %������ 5��� ��� )3 &����� /������

/=�:�����:

/=�:����::" "�

/=�:����::"C"�

/=�:����:�" "�

/=�:����:�"C"�R�

/=�:����:�"C"�R:

/=�:����: " "�

/=�:����: "�"�

/=�:����:�"C"�

/=�:����:�"�"�

/=�:����::" "�

/=�:����::"C"�

/=�:����::"�"�

/=�:����:�" "�

/=�:����:�"C"�

/=�:����:�"�"�

���: ��"�� �H"�H ��":: ��"�� �H",� �H",H �H" � ��"�� �H"�� �H"H� �H",� �H"�� �H"�� �H"�� �H",: �H"H�2��: �"�� �"�: �",� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"� �"�� �"�: �"�: �"�� �"�: �"�� �:�� ��"� � "�: � "�: � "� � " � � "�� � "�H � "� � "�H � "�� � "� � "H: � " � � "H, � "H� � "�H5��Q H"�, �"� �" � �"�� �" � �"�� �"�H �"�� �"�H �":� �"�, �"�: �"� H"�, H"�� H"�HB� �"�� �"� �"�� �":� �":� �"�� �"�H �"�� �"�, �"�, �"�: �"�H �"�� �"� �"�� �"�HB�� �"�� H" , H" � H"�� H"�� H": H"�� H" , H"�� H"�H H",H H",� H"�: H" � H" � H",H�� �:"�� �:"�� �:",, �:"�� �:"H� �:"�� �:"�� �:"�� �:"H� �:"H� �:"�� �:",� �:"�H �:",, �:",H �:",:):� :"�� :"�: :"�� :"� :"�: :"�H :"�� :":� :":� :"�� :":� :"�: :"�� :"�� :"�� :"��>:� �"�: �"�: �"�: �"�: �"�: �"�: �"�: �"�: �"�: �"�: �"�: �"�: �"�: �"�: �"�: �"�:/:� �"�� �"� �"�� �"�� �"�, �"�� �"�� �"�� �"� �"�� �"� �"�� �"� �"� �"� �"����:�� �"�H �"�, �"� �"�, �"�, �"� �"�� �"�, �"�, �"�, �"� �"� �"�, �"� �"� �"�,� �"�H �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"��2��� ��" H �H"�� ��":H ��"�� �H"�� �H":: �H"�� �H",, �H"�� �H": �H"�� �H"H� �H"�H �H":� �H"�: �H"

�� :�� :�H :�H ��� ��, �: :�� :�� ��� ��� :,H :�� :�, :�� :,� :,��� :H", �:"� �:"��� : �"� ���"� ���"�)� �,"� �,"� �,"�61 �"� �"� �"��� �:�"� ��,"� ��,"�+ ��"� :,"� :,"�8� ��"� ,�"� ,�"�)1 �" � �"�� �"��C ��": :�" :�" =� �": �" �" ��� :"� "� "�/�� �"� �"� �"�)�� ", H"� H"���� �" ��", ��",3#� H" �:"� �:"�&�� H"� �:"� �:"�21� H"H ��", ��",%�� H" ��"� ��"�(�� H" ��"� ��"�3�� H"� �:"� �:"�2�� H": �:", �:",+1� �"� �:"� �:"�=#� �"� ��"H ��"H(� �"H� �" H �" H/1 :"� :"�� :"��2� �"�� �"�� �"��� �",� �"� �"�

G3

Geochemistry

Geophysics

Geosyste

msG

3N

IEL

SE

N E

T A

L.: R

OL

E O

F C

L-B

EA

RIN

G F

LU

X

19

99

GC

00

00

17

*��� '� (����#��$

/=�:������" "�

/=�:������"C"�

/=�:������"�"�

/=�:������" "�

/=�:������"C"�

/=�:������"�"�

/=�:�����H" "�

/=�:�����H"C"�

/=�:����:�" "�

/=�:����:�"C"�

/=�:����:�"�"�

/=�:����:," "�R�

/=�:����:," "�R:

/=�:����:," "�R�

/=�:����:H" "�R�

/=�:����:H" "�R:

���: �H",� �H"�H �H"�� �H"�� �H" , ��"�� �H"H: ��" � �H",H ��"�� �H"�, ��":, ��"�H ��"�: �H" � �H",,2��: �"�� �"� �"� �"�� �"�� �"�: �"�: �"�� �"�� �"�� �"�, �"�� �"�� �",H �"�� �"� �:�� �,"�: � "�H � "H �,"� ��"�� �,"�� �,"�, �,"�� �,"�� �,"�� � "�H � "� � " : � " : � ", � ",H5��Q �"�, �"�� �"�� H",: H" � H" � �"�H �"�: �"�� �"�� �":� �"�H �"H� �"�� �"�� �"��B� �"�H �"�� �"�H �"�, �"�� �"�� �"�H �"�, �":� �"�� �"�, �"�, �"�� �"�� �"�� �"::B�� H"�� H"�, H"H� �":H �" : �":� H"� H",� H"�� H"� H"� H"�H H"�, H":� H" � H"�H�� �:"�� �:"�� �:"H� �:"H, �:"�, ��"�� �:"�� �:" H �:"H� �:",� �:"�H �:"H, �:"�� �:"�: �:",: �:"� ):� :"�� :"�, :"�H :":� :":� :"�� :"�H :"�� :"�, :"�� :"�� :"� :"�� :" � :"�� :"��>:� �"�� �"�: �"�: �"�: �"�� �"�: �"�� �"�: �"�: �"�: �"�: �"�: �"�: �"�� �"�� �"�:/:� �"�� �"� �"� �"� �"� �"� �"� �"� �"� �"� �"� �"�� �"�� �"� �"� �"� ��:�� �"�, �"�� �"�, �"� �"�, �"� �"� �"�� �"� �"� �"� �"� �"� �"� �"�, �"� � �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"�� �"��2��� �H",H �H"�� ��"�� ��"�� ��"�� �H" � ��"�, ��"� ��"�� ��": �H"�, �H"H ��":� ��"�� �H"�, �H" �

�� �:� �:, ��� � �, H :H, :� �:: ��H �:� �: ��H �:: �� ����� ��"� ��"� ��"��� ��,"� ��,"� ��,"�)� H�"� H�"� H�"�61 �H"� �H"� �H"��� �,:"� �,:"� �,:"�+ ::" ::" ::" 8� �"H �"H �"H)1 �"�H �"�H �"�HC ��"H ��"H ��"H=� �", �", �",��� �"� �"� �"�/�� ,": ,": ,":)�� �"� �"� �"���� �"� �"� �"�3#� ��": ��": ��":&�� ��"� ��"� ��"�21� ��" ��" ��" %�� ��": ��": ��":(�� ��"� ��"� ��"�3�� ��"� ��"� ��"�2�� ��"H ��"H ��"H+1� ��" ��" ��" =#� ��": ��": ��":(� �" � �" � �" �/1 ��"�� ��"�� ��"��2� �"�H �"�H �"�H� �"� �"� �"�

BG�� ������� � �� *��� ��������� 1� ������� ��������1�" 2��� ������ ����� *��� ��������� 1� A�/�B�" 633 �� �������� �����0��" 5��Q �� ���� 5��" )��� ��� ������� ���� �� �� ������� ��������1� ����� ��� �� �� ��� ������" 2��� *� ��� �� ��������� ��� ���� ������ �� �� ������ � ��� �� ������" (�*����� ��� �� A�/�B������ *� ��������� � ��� �����" 2�������� ���� ������ ��� �#������ ��������1� ������ 1#� ��� ��� A�/�B� �����"

G3

Geochemistry

Geophysics

Geosyste

msG

3N

IEL

SE

N E

T A

L.: R

OL

E O

F C

L-B

EA

RIN

G F

LU

X

19

99

GC

00

00

17

������ ����� *� #��� �� ���#��� ���

��#� �� ��������0��� ��� ��������� ���

����������� �� 1��*�� ��� ���#��� �

����������� ������ ���" 2�� ��#�

�� ��������� �� ��� 1��� � ��� ��#�"

5�� �� ��� �� �������� ���� ��� ���#����

�;��� �� ��������0��� � ��� ���������

��������� ���� ���� � �� �@"

-: . A� �� ������� �� ��� ���� ��� �'��

�#�� ��������� �'�� ��� ��#����� ���

������ ������� ��������0��� *� ��� �����

� ������� ���� � ��� �#��� �#1��J#�� ��

���� �;������ ���� ��� ��#���" 2��� ��

�1���#��� ����������������" (�*����� ��

�� #���#� � ������ �� ��� ����#�� ��� ���

���� ����#��� �� ��� ��������� ����"

-:,. � *��� �� ���#��� ���#����� �

���� �� ��� ���� �� ��� �������1��

������� ���� ��� &����� /������ ���

�;��1�� ��������� ������� ���� ����� ������

����� (��� �;����� 2��: � /:� � 5��#��

:$" ����� �������� �� ��� ���� ������

����#�� �� ������ ���� ������� �� � �������

*��� ��������� ������ 1��� � �#� #����

����� �� ��� ������� �� ����#� ���������"

� ��� � ����� ���#��� �� ���� ���

3����#� � ��� &����� ���* � ������

���� 1��*�� (=7��$� � 2�78� ���

���#�� ��� �� �� ��������0�� 1� *���

��� �� 1��� �����" A ������� � 1��� ����

��� ���#���� *��� ��� ������� (=7��$� ���

��� ��*��� = � �� ������ � ��� �������

400035003000250020001500

1000

0.650.600.550.500.450.400.350.300.25

45004000350030002500200015001000500

0

45004000350030002500200015001000500

0

0

50000.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

Ti/

Zr

Ti/

Zr

(La/

Sm

) n

(La/Sm)n

Galapagos Platform PL02-13 a

PL02-13-12 melt inclusionsPL02-13 lavas

Clfc50 100 150 200 250 300 350

0Clfc

50 100 150 200 250 300 350

Ti fc

0Clfc

50 100 150 200 250 300 350

b

c

d

(� �� %� B��� � ���� ������ ����� ������ ���#���� � ���� ��� ���� ������ /=�:������� ��� &����� /������" B��� ���#��� 8�� =�� �� *��� ��0�� 1� �� ���1� � /� ��� �2� *��� ��0�� 1� ������� ��������1�" �� ��#���� ��������� ��������� (�� �#1������$ (�����;�$" (=7��$� �� �������� �����0��" 2��������� ����� �� ��� �� *� ��������� 1���#������� ��#���� ����?��� ������������(A�/�B�$"

G3GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

NIELSEN ET AL.: ROLE OF CL-BEARING FLUX 1999GC000017

2�78� (��#�� �������� ��������� �� 2�78� *���

<=7��$�� 5��#��� : � �$� �������� ��

*�� �� *�#�� ������� 1��� � ���#����

����� ������ ����� - ��������� �� ��"�

����." 2��� �� �� ��#� �� ������������� ��

��#���� ������ �� ��� - ������ ��� �����

��� ����� ����D ������ �� ��"� ����D " E"

��1����� ������ ����#������ ����."

-:�. B��� ���#��� �� ���������� �;��1��

��� ���� ���1�� 1������ �� ��� �����

�������1�� �������" A 1��� ����� ����

���#��� �� ������ �;��1�� ��#�� ��������

��������� *��� 2�78�� ������ ���������

*��� 2�� 8�� =� � �� ���������� 1#��

����#���� ������ �������� ��������� *���

(=7��$� (5��#��� : � �$" A ������� �

*��� ��� ����� �������1�� �������� ��� ��

������ �;��1���� 1� ��� ���#���� �;����

��� ��� �;��1���� 1� ��� ���� �� �#���

(5��#��� � � :$" �� �� ��� ��#���� ������

���� *��� >:� ��� ��� 3����#� ����� �

�� � �� ��������� ��� ��� &����� /���

���� ����� (5��#�� �$" ������������ ��� 3�

����#� ����� �;��1��� �*� ������ ������

*���� ��� &����� /������ ����� �� ����

�����0�� 1� ���* ��� �� >:� �

*��� ��� �� ��"

-:H. A ������ �� �#����� ������1� ���

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

�������1�� ������� � ���� ���#��� ���

�#������ *� �������� ���� ���#��� ��

���� �� ����� ������� (5��#�� $" 2����

������ *��� �'� ���� ������� ��� ��

�������� ������ �� ������� ������ ������1#���

*����*���� *��� ���� ���� ��� �������

����� ������" � ��� 1��� �� ���� ��� *�

� �'� ������ ������0����" 5����� ���

����� �� ��� ��������� �� >:� � �� ��

�#���� �� ��� ����� >:� ����� �� ���

���#����" B��� ������� ������ ���

�����* ������ � ��� ���� >:� ��������

������ ��� ���� ������� �����" ������

���������� ������� �� ���� ��������

������� ����� 1��� (2B�6C$ ���� ��

������ ��������0�� 1� ���������� ������

�������� ������1#���� �� ���� �� ��

Ti/

Zr

Ti/

Zr

(La/Sm)n

Clfc

(La/

Sm

) n

Endeavour Segment N-MORB (0-2) a

b

c

1400

1200

1000

1400

1200

1000

0.65

0.60

0.55

0.50

0.45

0.40

0.35

0.30

800

600

400

200

00 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Clfc

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

800

600

400

200

00.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65

(� �� '� B��� � ���� ������ ����� ������ ���#���� � ���� ��� ���� ����� ��:���� ��� 3����#� ������ �� ��� 4# �� 5#�6����" 8�� =� � �� *��� ��0�� 1� �� ���1�"/� ��� � 2� *��� ��0�� 1� ������� ��������1�"(=7��$� �� �������� �����0��" �� ��#�� ����������� ��������� (��� ��;�$"

G3GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

NIELSEN ET AL.: ROLE OF CL-BEARING FLUX 1999GC000017

����" 2����� � ������ �� �� � >:�� �����

�������1�� ������� �#�� � /:� � 2��:

�� �#�� ���� ��������� ��������� *��� ��

�����" 5�#���� �'� � ���#�� ���

������ �� ���� ���#��� ����������� ���

��� ����� ������1� �����* ��G�������

*���� ��� ���� ���� ��� ������#� ������

� �#� ���� ����� ������ (5��#�� $"

5����� ���#���� ���� 3B�6C ��� ��

�� ���� ���� ��� ��* >:� ���#����"

+� ,���������

-:�. 2���� ������ ������ #� *��� ����;"

���� �������� ��������� ��� ������ ��

���� �������� ����� �� ��������� ����0������

��� >� /� ��� 633� 8�� � 2� �� ��

�������1��" A ������� 8� �� ���� �����

���1�� �� 2�� � = �� ���� �������1��

�� �� -������ ����D ��� �� ��"� ����."

5������ ������ #��� ����� ��������

���#�� ������ ���� ��������0�� 1�

�������� ��������� �� (=7��$� *��� 2�� 8��

/� >� � ��� � ������ ��������� *���

2�78�" /���� ������ *��� ������� ����#��

���� ��������0�� 1� ���� (=7��$� �

��* 2�78� ����� �#� �� ��� ��������� ��*

������� ����������� ��� = � 8�" � �����

�� ��������� �#1��J#�� ��� *��� ���

��*�� (=7��$� � ������ 2�78� ��#��" �

Cl fc

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

00 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

K2Ofc

D145

SEIR

PL02-13-12

JDF 0-2

Gorda D9-1

(� �� )� >:�?�� ���������� ��� ������������������� ���� ���#��� ����� ���� ��� �� ���� �������������" )��� ��� ��� ���#����� �� ���#���� �� �#� � �#���� �� ��� �;��� �� ���� �������� (����#��� 1� �� >:� �����$" /=�:�����:� &����� /������ - ����� �� ��"� ����.D ��: 3����#������� �� ��� 4# �� 5#� 6���� -#������ �� ��"� ����D ��������� �� ��"� ����.D %���� &��� 6����-����� ��� ������� ��H�D ������� �� ��"� ��� .D %�� � ������ �� ���� ��� ��#����� A�� 6����-�������� �� ��"� ��� ."

G3GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

NIELSEN ET AL.: ROLE OF CL-BEARING FLUX 1999GC000017

��������;�� �� �;�#���� � ���� �;���� ��

������ (9:�@$� ��� ���� � 2�78� ���������

�*�� �� ��� ������� ��������� � ���

������� ����������� �� 2� � 8� � ��� �

����� �� ��� ����;�� ����� -������� �� ��"�

���:D ������� �� ��"� ����D ������ ���

"��� �� ���,D !��� ��� "����� ����D ����

��� ��� ������� ���H."

-��. 2�� (5�3 �� �� �������� *��� ���1��

������� �� ����� ������" ������������ ��� 2�

� 8� ������ �#����� ��� ��� ���� ��������

K2Ofc

Cl fc

500

450

400

350

300

250

200

150

100

50

00 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

K2Ofc

Cl fc

500

450

400

350

300

250

200

150

100

50

00 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

K2Ofc

Cl fc

500

450

400

350

300

250

200

150

100

50

00 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

aAverages of melt inclusions fromindividual samples

c

d

TiO2 fc

P2O

5fc

0.25

0.20

0.15

0.10

0.05

0.000.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8

SEIR D69

SEIR D145

EPR R32-5

EPR R28-7

Blanco 1R

Blanco 13R

SEIR D70

Gorda D9-2

EPR P55

EPR 93-3

Blanco 3R

AMAR 829-12

SEIR D123

JDF E32

EPR R34-3

ASP D3

Blanco 5R

SEIR D112

JDF O-2

EPR R3-4

ASP D67

Blanco 9R

SEIR D131

PL02-13-12

EPR R28-3

ASP D48

Blanco 10R

SEIR D113

EPR P113-4

EPR R3-2

Axial TT170

Blanco 11R

Trendlines for single sampleinclusion populations

JDF O-2

SEIRD69 Gorda

D9-2

Galap

PL02-13-12

SEIRD70 EPR

R32-5AxialSmt

ASPD3

ASPD67EPR

R3-2

EPRR28-7

SEIRD112 SEIR

D123

SEIRD145

Blanco 11R

Blanco3R

AMAR 829-12Blanco 12R

Blanco 5R

Blanco 9R

JDF E-32

(� �� +� &��1� ���������� �� ���� ������ ������1#��� ��� ���� ���#���� � ��� ����� ���" 2������ ��� �� �� �;���� ������� �� 5��#�� �" �� ��#�� �� ��������� ���������" ($ ��������� ���� � >:�" )��� ��� ��' �� ������� ���1� ����� � ��� 3B�6C ��� ��� ��� ��*��� ����� *����)B�6C ��� ��� �������� �����" (1$ ��������� �� / � 2�" )��� ��� ����� �������� ��������� �� �����#��� ��" (�$ ����� ����� ������ �� ���� ���#��� �����" �3A6F ��#����� A�� 6���� (6" 3"��#���/��� #�#1������ ��� ����$D &���� &��� 6���� -������� �� ��"� ��� .D 4%5� 3����#� �������� ��� 4# �� 5#� 6���� - ��������� �� ��"� ����.D &��� &����� /������ - ����� �� ��"� ����.D 3/6�3�� /����� 6��� (6" 3" ��#���/�� � 6" =" )������ �#������ � ��������� :���$D �/� ����������/#� /������ -�������� ���H.D ;��� ;�� ����#�� 4# �� 5#� 6���� (6" =" )������ #�#1��������� ����$D C���� 3�� C��� %�������� (6" =" )������ #�#1������ ��� ����$D B 6� ����� B������ 6���� -��� �� ��"� ����D 6" =" )������ #�#1������ ��� ����."

G3GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

NIELSEN ET AL.: ROLE OF CL-BEARING FLUX 1999GC000017

���#���� �� ��� ����#�� �� ���� �;���� ��

������� ���11�� ��� ��� ���� � *����

��������;�� *� �;�#���� ���� ��� ��#���"

(�*����� ��� ��������� ���� (=7��$�� 1#� ��*

=633 ������ ���1�� >� � �;������� ����

�� ������ � ��� ���#���� ���� ��� 3���

��#� � &����� /������ ��� �� ����

������ *��� �#�� �������" 2��� �� ������ ��

��� ������ �;��1���� 1� ���� ��������;���

���� 1���� ����������� -&������ �� ��"� ����.

� �� 1�� ����1#��� �� ���� ���� �������

�#���� �� ������� ������ �� ��� �����������

-(������ ���:.� ���� ����� ������� �� �����

������ � ���� �;������"

-��. I� � �;��� ���� ���#� � ����� 1� �����

������� ��� ���������� �� 1���� �������

���� ��������;�� *��� ��������;�� ������

������ ���#���� ���� ���� ���#���

����������� � ��� 1� ������� �� ��"

-��� . � ��������� �� ��� -����." 2� ����

��� ��� ���� ���#���� *��� 1���� �������

������ *� �#�� ����� ���#��� ��� ���������� ��

��������;�� � �J#���1��#� *��� ����� �����"

2��� ������#�� �� ���������� 1� ��� ��� ���

*� '�* ��� ��� ��������;������� �������

����������� ��� ��� 633 � (5�3 �� �����

��� � ��� �G�� ������ ���������� �� ���

����;�� � �#���� �� ������ �� �������

������� *� �� �� '�* *��� � ��������"

(�*����� �� *� ��#�� ��� *� 1��� *���

��������� �������� ����0������ � #�� �����

��� ����������� ���� �;����� �;��������

�� -��� �� ��"� ����D ������� �� ��"� ����.�

10000

1000

100

Zr in cpx (calc)

Ti

in c

px

(cal

c)

0.01 0.1 1 10 100

Ion probe data on AbyssalPeridotite CPX

Johnson et al., 1990

Endeavour O-2 inclusions

Galapagos Plat PL02-13-12 inclusionsGalapagos Plat PL02-13 lavas

(� �� -� ���#���� �J#���1��#� ��������;�� ��� ���� ���#��� ����������� ���� ������ ��:� )B�6C ���� ��� 3����#� ������ �� ��� 4# �� 5#� 6���� - ��������� �� ��"� ����. � /=�:�����:� �������� ��� ����� �� ������� ���� ��� )3 &����� /������ - ����� �� ��"� ����." )��� ��� ������#��� ��������;�� ����������� ���� 1���� ����������� ������� ��� ���#���� ����;�� �����������" ��#��� ������� ����������� (�2� � �"�D �8� � �"� $"

G3GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

NIELSEN ET AL.: ROLE OF CL-BEARING FLUX 1999GC000017

*� � ������ ��� ��#�� �� ��� ����� �����

��� �����������" (�*����� 633 � (5�3

������� ����������� ���#�� ���� � ������

�������� � ��� ��#��� 1������ �������� �

)� �� � �" 2�� ������� ��#�� �� �����

������� ����������� (�"�"� �2�7�8�$ ���#�� ���

������ ����� #� �� ��� ���� *���� ��������

�;�� �� �� �;�#����" �����#����� *� ��

�� '�* ��* ��� ��������;�� ������� �����

������� ���� � �#���� �� ��� ������� �

������ ���� -������ ��� "��� �� ���,D ���

���� �� ��"� ����." I� �� '�* ��� ���

���������;���������� ����� ��� �������

������� ����������� ��� 2��: � 8� (�2�7

�8�$ *��� 1� ��������� ������ �� ��� �����

0������ ���#���� � ���� ���� � 2�78� �

�#1��J#�� ����� �� ��� �* ��01#����� ��#���

-������� �� ��"� ���:D ������� �� ��"� ����D

������ �� ��"� ����."

-�:. I� ��� ����� ���������� ������

� �#� ���#����� � ��� *� ��� ��#���

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

�#���� �� ������ �� ������" 2�������� ���

���#���� �J#���1��#� ��������;�� ��������

���� ���� ��� ���� ���#���� �� �����

������� ���� ������� �� ���� *�#�� 1�

�� *� ��#�� ������� ��� ������� �����������

*��� ���� ��������" 2�� ���#��� �� �����

���#����� (5��#�� ,$ ��������� ��� ���

���� ���#���� ���� ��� &����� /������

� 3����#� ������ �� ������ �� �����

�� *�#�� ������� �� 1� � �J#���1��#� *���

*��� ��� �� 1���� �����������" B��� ���

�������� ���#���� ��#�� �;��� 1���* �����

�1������ ��� ����������� *��� S�@ ��������;�

�� -&������ �� ��"� ����." &��� ��� ���

��#� �J#���1��#� ���������� *�#�� 1�

��*�� ��an ����� ���#���� ��#��� *� �����

#��� ��� ��� ���� �������� ���#���� �� ���

����#��� �� ��01#����� ������" 2��� ���#�

represents ~5 - 10% of the inclusion popula-

��� � ��� )B�6C� *� ��� ��#���� 1#� ��

1��� ���� ��� ���#��� ���#����� ����

3B�6C ���"

-��. C��� 1���� ����������� � ��� &�����

� 3����#� ���� ���#���� �� ���������

������� � (=7��$ � ):� ������� ��

*�� ���#�� 1� ��#� � ������ ��� ��

#������ #� �� : @ �� ������� ������

-&������ �� ��"� ����D (������ ���:." � ���

J#���� ��� ���� ���#���� ��� ���� ������

��� 1�#� �������� � ����� �������1��

�������� ����������� >:� � ��� ��� ��

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

����������" A ������� ��� �G�� ������ ����

�������� �� ����� ���� ���#���� �� ���������

��������#� � ���� �� 1� �� �#������

��#���� � ��* �����#�� *��� ������� ������

����� � �#���#� ����� -������� �� ��"�

��� D ��������� �� ��"� ����."

-��. 2� �#����0�� ���� ���#���� ���� ���

������ ��� ����� ���� �;��1�� *���

��� �� 2� � 8� ������ � 2�78� ������

��� ��������� ��� ���#���� ���� �����

����������" 2�� ��#�� �� ��� ���� ��������

���#���� ������ ��� ������ ����#�� ���

��� ���� � *���� ��������;�� *� �;�

�#���� � ��� ��#��� - ��������� �� ��"�

����." A ������� ��� =633� >� � ��

����������� ���� ����� ��� ���#���� ��

��������� *��� ������� 1� ������ ����

�������� ����� ������ �� ��� ����0�����

���������" 5����� ������� � ��� �G�� ����

��� ���������� �� ��� ���� ���#���� ��

�������� �� ��� ���� ������ ���1������

� ������� ��*������#�� ���� �J#���1��"

-� . 2��� ����; �� �#����� ���������� 1� ���

J#����� �� ��* �#�� �������� ����� � 1�

����#��� � �;������" � ���1��� ������ ��

����0����� ��#��� ��������� ���� ����#����

���#�� ���� ��������� � ��������;�� ��

�;�#���� � ������ ����� ���� ��������

�;��� �� ���������;���������� ������

�������" 2��� � 1� ���������� ������ ����

�������� ������� ���� ������ ������� -����

������ ��,�. �� ���� ���������� ���#�����

-)����% �� ��"� ����D ���������� �� ��"�

G3GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

NIELSEN ET AL.: ROLE OF CL-BEARING FLUX 1999GC000017

����." 2�� ���� �� ��������;�� *��� ���

���#�� � ���#��� ����#������� � ��� ����

����� (��1��� ����#�������$" 2�� ���#�� ���#��

1� ������ ���#��� ���� ����#���� � ���

�������� ��� �� ��� ����� ������ ������" (�*�

����� ��� �;������� ���� 2�78� ����� �� ��� ����

�������� ���#���� �� �������� *��� ����

����#���� ���������� ��� ��� ���� � *����

��������;�� �� ��������� ��� ���� ������

������" 2��� ����� ��� J#����� �� �� � ��*

�#�� ��������� ������ � ����#�� ��������

���#��� �� ����"

-�,. 2���� �� ������ �����1�� ��#���� ��� ���

��������� ���� �������1�� ������ ������

��#� � ��� �������� ���#����" 3������� ��

�������1�� ������ � �����*��� ���

������ ��#��� ������ �� ������� �����

������� ��� �;����� ��� ����� �� ������

��� � ) � ��� =633 �1������ � 1����

����������� -(������ ���:D ����� ��� "�������

����." A������1�� ������ ������� ����

��#��� ��� 1�� �1������ � ���#���� �

���� ��#�� �������" 2���� ���� #� ��

:��� ��� �� - ����� ��� "������� ����. 1#�

�� ��� ������� � ����� �������� (�"�"�

=A=3$ �� ��� � ��� ���� ���#����"

-��. ��������� �� ������ ��#�� �� 1�� �����

� �� ��� 1� *���� �� � 1� ���� ��

������� ��� ������ -'������ ��� �����

����� ��H�." (�*����� �������� ������ �� ���

��� �� ������#�� �� ������� *��� ��� ��� ���

1��� ��� ���� ���#���� � ��� ���� �����

����� �� �;������� ��������� � ����������"

3�� ���� ������#�� �� �;��� 1� ������ �����

����� ��������� �� ��� �1������� ��� ���

���#���� ���� �������� � 2�� 8�� � 633

�� ����� ���� ������� � �� � <=7��$"

2��� *�#�� ��J#��� ��� ��� ��������� �������

��#��� ������� ��� ��� � �������1��

������� �� ��� ��� #����������� ����

�� ������� � ���������" )������ �����

������������ �;���� *�� �� #�����������

���#���� ���� ���� �� ������ �� ���

���������� ���������� � ��G������ �� ���

���> ����� ��� )B�6C � 3B�6C (5��#��

,$" I� �� �� ����� ��� ������ ���������

�� ������ ��#�� �� �� ������� ������� �

��� ����#��� �� B�6C� ��� ��� ��� ����

������1�� 1��� ��� #����������� ����� �� ��

������ ����1#�1�� �� �#�� �������"

-�H. ��#�� ��#�� 1� ������� � ��� ����� ��

��� �1������ ���#��� ��������� �� �� ����

������ ��� =633 � �� ��� ��� �����������

���#���� � ������������#�� ������� �� ���

#�������� ����" A ������ �� ������ � ���

������� ��� ��#� �� ��* ������ �� ��

������ ����#��� ���� ��#�� � ��� �������

�������� *�#�� ������� ��#;� �������

��� ���� ����#������� �� ��� ��01#�����

-���������� �� ��"� ����D ������ �� ��"�

����." 2�� ������ �� ���� ��#�� � ���� �������

���� *�#�� 1� ���#��� 1� ��� ������ ������

����#������� �� ����0�����" 2�� ������� ��

���� ���#���� �� ������� )B�6C���'� ��

��#���� � ��� �������� 1���� (5��#��� �

� �$ �#������ ��� ��� ��#�� ����#�� �� 1�

������ � ���� )B�6C � 2B�6C" 2��

��* ��G������ ��� ���>:� ��� 3B�6C �#��

����� ��� ��� �� � ������� ��� �� ���

�������� ��#���� �� ��������� ��� ����������

�� ������� �������" A� �� ��� ������� ��

�������� ��� ���� �� ���#���� �� 1��� �

��� ���� ������� ��� (3B�6C$ 1#� �� ����

����� � ��� ���#��� ���#����� ���� ���

��� ��������0�� 1� ��* >:� ()B�6C$"

A��������� ���������� ��� �;��1�� �����

������ #�1��� �� ���� �� ���#����" A

������� 3B�6C �� ������� 1�� �������

�� 1� ��� ����#�� �� ������ � ������ �����

�� )B�6C� *���� �� ������� ��#��� ��

1� ��� ����#�� �� ���� �;��� �� ������ � ���

�����*�� ���� �� ��� ������ ������ -����

��� ��������� ���:." 2'� � *����� �����

�1�������� �#����� ��� ���* ��� *������ ���

�������� ��� ��#��� �� ��� ���� �� ���� � ���

#����������� ���#���� �� ������� ���� 1����

����� �� ���� 1���*"

G3GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

NIELSEN ET AL.: ROLE OF CL-BEARING FLUX 1999GC000017

-��. I� ����� ��� *� � ������1� � ����

����� �������� ������ � )B�6C ��� �

��� 1��� �� ��� ���� � ���� ������ ����

�#��� �� ����� ���� ���#����F (�$ ������

�� ������� ���� ���1�� ������� �� ������

�� ����0����� ��#���� ������� ��� )B�6C

���� ��� ���D (:$ ������� �������

���� ������ �� #������� ������� ��#���

���#���� � 3B�6C ����D � (�$ ����

���� ������� ���� ������ �� ��01#������

��#;�� 1� ��� ������� �� ������� ������

�7�� ��#�� ������� ���� �����������

��#���� ���#���� � #����������� ����"

2�� ��������� �������� ����� �;��1���� 1� ����

���#���� � ������ �������� )B�6C ����#�

3B�6C� � *��� � ��� ������� �� 1��� �����

� ���#���� ���� �������� B�6C ����

� ��� ����� ����� �������� �� #������

������ � )B�6C ���� ���#���� �#������

��� ������� ��� ����� �� �#������ ��������

����������#� ��#���� �����1#��� �� ���

��� �� ����� ����" � �� ��� �� ��

#���� ��* ��� ���� ���#��� ��#��� ������

������ �� ������ �����������" 2�� ��#��

*��� ��� ���������� �� �* �������

�� ����������� ����#������ ��� *���

���* #� �� �1�� ��#��� �������� ��������

� ���� ���#����"

-��. I�� *� ������� �� ������ �� ��� �������

������1�� 1� "����� �� ��" -����. �� �;���

#����������� �������� �������� *��� ���

�� ���������" 5���� �������� ��������� �

���� ������ �� ��������� � �11��������

� *�1�������� ���������� ��� ����� *���

�*� ������� ���' �����" �� �;��1��� OO����PP

���� ������ ����������� ()��11��������$

� ��� ����� ���#� �;��1��� �������� ����

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

� �������� �� �������� (%��11��������$"

2���� 1����� �� ��#� � ������ #��� � ���

��01#����� �#���#��� ������ ���� �����

�������� *��� ��� ���������" 2��� ����#���

��� ����� �#�#���� *��� ������ ���� �����

����#��� 1� ������� �� ������������� ��

tered harzburgite at a depth of ~3 - 5 km.

2��� ������� ������ *����� �������� ���

����� ��#��#���� ���#���� � ������� ����

����� �� ����������� ������� � ������"

B����� �� ���� ��������0�� ��01#����� *�

������� �� ����#�� #����������� ����� ��� ��

�� ������ � ��� �#���� �#� �� ����� ��*

���#��� � ��� ��'������� ��� ���� 1�����

��;�� *��� ���� �������� ����� � ��#�� �� ���

�#����" �*�� �� ��� ��* ��������� ��

�������1�� ������� ������������ �� �����

OO%��11���������PP ������ �� ��� ����

��#� �� ���� 1��� *��� ����*���� �����

������� ������� ����#�� -������� �� ��"�

��� D ��������� �� ��"� ����."

-��. 2�� ���� ���#��� �� �� ������� ���

������ *��� �#�� ������" (�*����� ���

������� ���������� �� ��� �G�� ������

���������� �� ��� ���� ���#���� �������

�#������ ��� ��� ����� �#��� �� ���� ����

���������� 1� ��� ���� ���#��� ���#����

��� 1�� 1#������ 1� ����� �����#�� ����

����� ������ �� ��� ���� ��#��" 2��� � �#�

�#������ ����� �� ����� ��� ��� #�����������

���� ��� �� ������ �� ��� �#������� 1�

"����� �� ��" -����." �#�� ����� �� ����� �

���;����� �� ��� ����� ��� �#���� �������

1� ��� ���;����� �� #����������� � ����

���� ���#���� � ����� ���������� *�#��

��J#��� ���� ����#���� �� ��#��� ���� ����� ��

��� ����� ;��"

-�:. 6���� ������� �� ������� ���������

1� ���� ���� �� ��� -����. �� �#������� ���

� ��� ������� ��� ������ �#�� � ��� 3��

/����� 6��� (3/6$� ��� ��������� �� ����

������� �� ��� ����� (*���� :?� '�$� *���

��� ,���� �������� ������ ��� 1�� �� ���

��#�� ����� �� ��� ����� ;��" 2��� ���� ���

���� ����������� ����#���� �� �#���������

����� �� ���� ��� ����� ��#�� � ������ ����

#'�* ��� �� ��� #���� ���� 1���* ���

1������7�#����� �������" 5�� ����� �������

�#�� � 3����#� ��� ��*�r an� ���� �������

G3GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

NIELSEN ET AL.: ROLE OF CL-BEARING FLUX 1999GC000017

�� ��� �#���� ��#�� ���#�� � �������� ���

����� �� ������� �� ��� ��*�� ��#�� � #����

���� ��� �� #������ ����������� �����

���" /�� �� ��� ������#��� � #�������� ���

�����1�� �;��� �� ���� ������� �� ��� *� �� ��

����� '�* *�� ��� ������� �#�� �� ���

#���� ���� *��� 1� #��� �#�� ����#�������

�#�� � ��� �;��#� ����� � �������#��

��� 1������ ���#�� � ��01#����� � ��������� ��

��� �;��#� �����1�� ����� �� �������� ��

��#���"

-��. A ����� �� ���� �#����� ��� ��� �;������ ��

���� ����������� ����#���� �� ��� ������

����� �� ����� ���#�� ��� ���� #'�*

������� ��� ���� �� �#�� ��#��" 5����� *�

�� �� '�* ��� *��� ����� �� ��� ������

������ ��#��" A� �� ���11�� ��� � ��*���

������� ��#�� *�#�� ��� 1�� ������ ��������

1� ������ *��� ��� ��#�� �� ����#�� 0��������

��������� ����1���� ��������� � ����� ���

���#� ������" 2�� �#�� �� ��� ��#�� �������

�#��� �������� �� ���� ������� ��������

��#�� ��������� 1� ��������� 1� ��#�� ��

���� ���#����" (�*����� J#������� �����

���� �� ��� �#�� �� ��� ��#; �� �� 1�

�������1�� �*�� �� ��� �����1����� �� �����

��� �� ������� ((#��� ������ ����#���

���� ����$" ������������ ��� �� ����� *���

*��� ������ � ��� ���#����� �� ����� ����

���� *�#�� ��� 1�� ���� �� ��� ���� ���

�#��� ������� ���� ��;��" A ������� ���

����� ��� ��������1� ����� �� �� ����

�#������� ��� ��� ��#� �� *��� ������

���� ���������0��� *��� 1� S�@"

-��. ������ *� �� �� '�* ��� ������������

�� ��� ���1���� ������� �������� �

��#; �� ��01#�����" 2�� �;��#� �� �����

�1������ � ���#���� �� ~0.25 wt@" 2���

�������� ��#� ��� ��� ����#� �� �����

����� �� ��� ��#;" 3�� �� �� �� ��� � ���������

� *��� � ��#;� ������ �� ��� ����

��#� �� ��#�� ������� 1� ��������� ��#��

���#�� � �������� ���#���� �� ��� �����#�

� ��� ����#���� �� �������1�� �������

����� *��� ��� ��#� ������� � �������

�#��"

-� . �*�� �� �#� #������� ������� ���

��#� �� ����� ������� ������� �� ����

��#;�� ���� ��� ������� � ��� ������� ����7

�#��7���������� �� ��� #���� ���� ���

��� ����� �� ����#����" 2�� �������

�� ���� ��#�� �� ��#��� ������ ��� ������

������ ��#��� ��� ������� ��������� �� ���

��� ������� 1� ����� *�#�� �������

��� ������ � ��� �������� �� ��� #����

����"

-�,. 2����� ��� �������� ����������� ������

���� �� ����� ���� ���#���� ������� �� �����

��������� ��������#� �G�� ������ ������

������� � ��� ��� ��� ����� ���� �J#���1��

������� ��*������#�� ������������ �#������

����������� ������� �#������ ���������" A�

��� #����������� ���� �� ��� ����#�� ��

��� ��#;�� ���� �� ������� ������ ��

����������� ��#��� �� ����� �;���� �����

����� �� ��� ������� �G�� ������ �����

���" "����� �� ��" -����. ������� ��� ��� ����

������� �� ��� ��� ����#��� 1� ��� ������

�� ������ ��01#����� *� ������� � ������ ��

1��� �������1�� ������ ����" A ��� ��� ��

��� �� �11�������� ��� ����� �� ������

*� �#��������� �����* ��� ��������� *�

��1�� � ��� ���� �� ������" ���� *� �� ��

'�* ��� ����� �� ������ �� ��� #�����������

����� ��� �� ��� ���#� �� ���� *��'� *� �

��� ���� ��� *������ ��� �G�� ������

���������� 1��*�� )B�6C � ��� #������

������ ������ ���� *��� �������� 1� �#1���

J#�� ��;�� � 1#������ �������"

-��. A ������ *��'� ������� �� ��" -��� . �

��������� �� ��" -����. ����1�� ��� �������

���� �� ��� �G�� ������ ������ �� 1#������

1� �J#���1���� *��� ������ � ���������

�#�#���� � ��� ��*�� � ������ ��#�� �#���

�������" 2�� ��������� �� �������1�� ����

G3GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

NIELSEN ET AL.: ROLE OF CL-BEARING FLUX 1999GC000017

������ ������ �� ����1#��� �� ��� ���� ��0�

�� ��� ��� ��'��� ������� ��� ������

��� ���*��� ��� ���� ���J#���1���� *���

���� ��������;��" �#� ����� �1��������

������ ���� ������� � ��� ��� ���#����

��� ��������� 1��� ��� ���� ������ ���������

� ������� ��� �������� �������1��

������ ��#���� ���������� � ��� ���� ���

� ���" (�*����� ��� ����������������

������� �� �� ���� ��� ���� #����

�������� ���#���� �� �#����� �����1�� ��'

�� ����������� ��#�� �� ��� ��#�� *� *����

����" 2�� ������� �� *���� ������ � ��� ����

�� ������� ������ � ��� ��01#����� �� �

����� �#���������� ��#��� ��#�� ���#�� � ���

�#�������� �� ��������� ��1����� � ���

����#���� �� �#���#� ����� -'�������� ��

��"� ����." 2��� �� �#����� �#������� 1� ��� ���

��� #����������� ���#���� ��#� � ������

�� ��������� ��� � �� �� ���� ���

��#� �� �� *��� ������ - ������ �� ��"� ����D

" E" ��1����� ������ ����#������ ����."

6��������� �;������ �� ����������������

3B�6C� ����#�� ��������� #������ �#��

����� ��� �� �#�� ��' �;����� �� �� �� ��� ���

������� ��� ��� ����#���� �� ����������

���� ����"

-� �����������

-�H. (��� �� � (=7��$� �������� *��� ��*

(5�3 � >:� � ���� ���#���� ���� ���

������ ��� ��#���� *��� #������� ���� ��

������1�� ������ ���������� � �������

��� ������ ����� ����; � �#� #����

����� �� ���� ���� ������� ���������"

2���� ���������� ������� �� ��*����� 1�

����1#��� �� ��� ��� ��� B�6C ���� ��

�������� �� ���1���� �� ����� �������

��� ��#���� ����#��� 1� �������� ���������

� ��#��� �������" ��������� �� 2�78� *���

�� � ��� #����������� ���#���� �#������ ���

������� ���� *������ ��� ��#���� ��� ���

��; �� ���� ������� � �� ���#�� ��

������� � �� �� ��� �������" A �������

��� 1���� �� #����������� ���#���� ����

3B�6C ��� � ��� ������� ���> ����� ���

���#��� ���#����� ���� )B�6C �

3B�6C ��� ��������� ��� ��� ��#��� ��

�� � ��� #����������� ���#���� is �� ��;��

*��� 3B�6C"

-��. 2�� ���� �����#�� �����1����� �#�������

1� ���� �1������� �� ��� ����� �� ��������

������� � �������� ��� ����� ����

��� �� ������� 1� ��� ��#;�� �� ��01#�����

��#��� *��� ������ ������� ������ �� *���

�� � =633�1���� ��#�� ������� ���� ����

����������� ����#����" 2�� �������� ����

ponent comprises ~5 - 10% of the array of

���� ��� �'� #� )B�6C ���� � ���

��� *� ��� ��#����" A� ���� �� ��#�� �� ��

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

1#���� � *��� � ��� �������� �� ��� #����

���� � ��*�� ��#��"

��.��"��� �����

- �. I� *��� �� ��' 4��� >����� 5��� 5���� %��

&���� %�� ���#�� 3���� >���� � 6���� C��0 ���

�#���� � ����� ��������" I� ��� *��� �� ��' /#�

6�1��� � ����� B�>�� ��� ���� *��� ��� �������

��������1� ����� � �� ���#����" 6����*� 1�

B�� (������ � ����#� �����*�� �������

���� �������� ���� �#������" 2�� �� ���1� �� *���

���#��� � ��� ��������� �� )�* B�;���7���

)���� =1������ �AB� �������� ���� �#����#���

������� �#������� � ��� 1� )�5 ��� 3 6 � ��,,��"

2��� *��' *� �#������� 1� )�5 ���� ��3�� ���H:

� ��3��������� � *��� � )�5 ��� �(3����,��,

(>"�"("$"

���������

���'�� " " /��� �J#���1�� ������� � ����#� ����

������F ��� �� ��B &B 2 ����� ��� ���#���� ����

������ �� ������1����� ���� � ��� ������ ��

������#�� 1���� &� *�������� ��������� +���� ,-�

�� ?�,:� ����"

����*� /" %"� B" B" (������� � 3" B" ��������

����� �� ������� � ��������� ���� ����#��������

������� .����� +� ��� ������/ ��� )� 011� : ?:H��

����"

G3GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

NIELSEN ET AL.: ROLE OF CL-BEARING FLUX 1999GC000017

C��0� 6"� 2" ������ � +" )�#� &������� � ����������

����#��� �� ����#�� �� ��� 3/6 1��� � �#1����

��1�� � ���� ��#��� '��� ������ +���� 22� �,�?

:�,� ��H�"

C����� B"� &" ��#������ � B" /����� B����� ��

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

��� ������� ������� 3-4� ��? �H� ����"

����'�#�� " �" B"� 6" " %#� I" �" %" I�����'� �

%" 6" 2������ )#������ ������ �� ����������� �����

�� �� ��� ��*�� ��#�� � ��� 3�� /����� 6���F 2�����

�������� ���� ������� ���������� (�� .�ans. )�5�

6-(�,$� 5�� B���" �#���"� 5���H� ����"

��������� %" B"� C" �������� � 5" ������� BG�� ����

��� ���1����� �� 1���� ���� ��� ��#����� A��

Ridge between 88oE and 118oE, Eos Trans. AGU,

78(�,$� 5 :�� ��� "

%���� " �"� � %" " ���#�� &������������ ������

��� � ����������� �� 1��� ���� ��� &��� 6����� &�

������ +���� ,4� ��� �,�?��� �H� ��H�"

%������� I" A���� ������0��� ������#�� ��� ���

���������� �� �����#� � ��� ��� ���� ������� �

��������� ������� 1� ��#������� ��#���� ����?

��� ������������� �������� ���������� )���� 33"�

:,�?:H�� ��H�"

%�#���� =" B"� &��������� � ����������� ������� ��

��� �������� �� ��� ��#����� A�� 6���� � ���

����������" /#� (������� B"�" ������� ��� ��"�

����" ���� ���"� 3#���� ���H"

3����� �" B"� 4" %" I������� =" /" 4" >������ &" 3"

B�������� /" ���������� B" 2" B��#������ 4" B" (�����

� B" 6" (����� ������ ������ ��� ��� �������

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

���� 1� A�/�B� #��� ������� ������� ����� �����

��0���n, ����� ������ 203� ���?�:,� ����"

3����� %" ������� ����� � 1���� �����������F 6�����

����0��� �� �������� �#1����� ����� &� ������

+���� ,7� ��� ?��: � ���:"

5�������� =" B"� 6" =" )������ B" 6" 5��'� � I" 3"

&���� 2�� ��������� �� (5�3 1��*�� ����;��

� �#�� ���� �� ���������� ���������� �������

��J#��� � � �� �� �� '1�� ���� ������ 227� ���?

�:,� ����"

5��� B" �"� � 4" =����� /��� �J#���1�� �� ��'��

�������� *��� /������0��� ��������� ������;���

)�� '�������� 77� :��?: � ���:"

5���� 5" "� )" I�'��� %" ��'��� �" 6" (��� � 6" ="

)������ &��������� ������������� �� 1����� ������

���� ��� B 6 � 5 B��� ;�� ������� B���

����� 6���� (�,?���)$F /���������� �����������

(����� ������� ��� ������ 221� ���?��,� ����"

&���� &" " � 3" C" I���� ��� ������ 1������

�� ������������� ���� ���#����� (�� .��ns. )�5�

6-(��$� ����� B���" �#���"� ����� ����"

&���� 2" (" 3;�������� ��#���� �� ����������� �����

����� �����1�� �� ����#� ����������� � ���� �,

���� ����� ����� ������ 227� �?�,� ����"

(�'� /" 4"� 6" =" )������ � " %" 4������ 3;�����

������ ��������� ��� ���� ������ � + ��������

�� 1������ 1��*�� ��������;�� � 1����� ��J#���

� �����#��� #� �� :� '1�� ����� ������ 227� H�?��,�

����"

(���� >" �"� B����� ����#��� �� ������� ������

� ��������F A������� ��#���� �� ��� 3�� /����� 6����

B��� ����� 6���� � &����� A����� /�"%" ����

�������� ������ ���"� A���� )" +"� ��� "

(�'��� 6" � %" I�'��� %�������� � ����� 0��

��� �� ������ ���'� ���� ��� 3�� /����� 6���

�� :��)� �������� '������� ������� ,8� :, ?:H��

��H�"

(������� B" B"� /" %" ����*� B" �" &������� � 3"

B" �������� ���#���� �� ���������� ����� ������

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

AAA� ������� � ���1��� ���� ����#���� � ��� ������

�� *��� � ���� ����#����� &� �������/ 3-� H��?H ��

����"

4����*���� 3"� 4" " )���� � 4" " )��1���� 6�������

������ ��� ������� ��������1� ������ ���������

��%���� 3� ��?��� ��H�"

4����� 4"� 6" =" )������ � B" 6" 5��'� /���������

������ ���� ���#���� � ��� ����� C���� ��#�������

������ ��������� 3� :��?: �� ���,"

4����� >" 2" B"� (" C" %��'� � )" �����0#� B�����

� ��� ����� #���� ����F �� ��������1� ��#�� ��

��������� � 1���� ������������ &� ������ +���� ,1�

:,,�?:,�H� ����"

>����� 4" ="� �" 6" (����� 3" 3" %���� � 6" &"

�#����� %������ ������������� � ���������� �� ���

3����#� ������� 4# �� 5#� 6����F )�* ���#���

���� ��1�� �*�� ������ ����� ��� )�� "����� ,7�

:��?::�� ��H,"

>����� 4" ="� 4" 6" %����� 4" B" 6������ � 6" "

=���� ����� � ������� ����#��� �� ������ ����

���� 1���� ��� 3����#� ������� 4# �� 5#�

6����F 2������ � ���������� ��������� &� ������

+���� ,1� ���:� ?���: ,� ����"

=��#��� �" ("� 4" 5" C����� " 3" C���� &" )" (���

� �" 6" 2����� /���������� �� 1���� ���� ��� 5 �

B��� ��F B��� ����� 6����� (���� ������� ���

����� 08� ���?� ,� ����"

=�������� (" /"� �;�������� ��� � ��#������� ��#����

����?��� ������������F 3����� �� ������� ������

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

���?���� ����"

=����� 4"� � �" B" C���'� &������ ����� �� ���

�������#���� ��J#��#� �J#���1��� )�� '�������� 62�

,H ?,� � ���,"

G3GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

NIELSEN ET AL.: ROLE OF CL-BEARING FLUX 1999GC000017

B�T�� �"� &��������� ������ �� �����1����� ���

������� ����� ������ � ������� ��������0����

�������� ���������� )���� 38� ��? �� ��H:"

B������ /"� � 4"�&" ��������� ������� � �������

����� ����F 3������ ��� ��������� �� ��*����

���#���� ��������� �������� ���������� )����

10� ����?����� ��H�"

B#������ �"� /" C" >������ � 2" =" &����� A���#�

/���;������F 3;�������� �������� � ����� ���

����� (�� .��ns. )�5� 6-(��$� ����� B���" �#���"�

�� �� ����"

)������ 6" ="� I" 3" &���� � 5" )�*1������ 3;�

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

����� ��� ��� +� � 633 ��� ������� ���������;���

��������� ������� � �������� �������� '�������

�������� 22-� �HH?���� ���:"

)������ 6" ="� 4" ��#�� 6" C�#������� >" (����� ="

B" 5�������� B" 6" 5��'� � %" B" ��������� B���

���#���� � ����� ��������� ���� ��� &���

6����F �;���� �� ��� ���� ��������� �� B�6C

���� ����� �������� '������� �������� 244� ��?

�� ��� "

)������ 6" ="� %" B" ��������� � 5" ������� ���

��#��� ��* ) B�6C ����F 3������ ��� ��������

B�6C �� ������ ������U� �������� ����������

)���� 1,� �:�? �:�� ��� 1"

)������ 6" ="� /" 4" B������ � 6" ��#���/��� �������

� ������� �������� �� ����������� ���� ���#�����

�������� ���������� )���� 84� H��?H��� ���H"

/G�*�*��� +"� =" E" %�#�����'�� " 4" ��*�����

� >" =" (����� �;�������� ��#�� �� ��� �������

�� ���� ���������� � �������������� �J#���1�� �

� �� '1�F A��������� ��� ��� ����� �� ������

����� ���������� �������� '������� �������� 226�

�:�?��:� ��� "

/�'� 2"� � �" (" =��#��� 3������ �� ��� ������

������ � ��� ���������� �� ��� ����� ��#��� &� ����

��� +���� ,7� ������?������� ���:"

/������ %" �"� 2�� ���������� ����� �� ����� �#����

)�� &� ���� 487� ���H?����� ��,�"

������� E" 4" B"� � 4" =����� 2��� ������ �����

����� �#��� ��� ����� ����� �� ������ 1����

������� ������� (���� ������� ��� ������ 288� � ?

��� ���H"

������ /"� � C" C�#���� � ��� ���������� ��

���� �������� � #������� ��#���F &��� ���#�

���� *���� ������ ����#� ���������� ������� (����

������� ��� ������ 28,� ���?�HH� ����"

�����0#� )"� %����� �� ������ � ���� �;������ 1��

��� ������� ������ � �������� � ���� ���#�����

'��� '���� 16)� H:�?H��� ����"

�����0#� )"� &" =��� � B" I����� 2����������

��������� � ������������������ ����1���� � ��

#�� ���������� ����������� � ���� �����#���� � ��

����� )����� *�'� ����������� ���9������� =/A

�����1" �:�� �" ���� =#� /���" A��"� (�#����

2�;"� ����"

����� �" I"� %" B" ��������� E" =" ����1�� 6" =" )����

��� � B" 6" 5��'� )�� ������ ���� ���#���� �

������� ���������� ���� ��� &����� /�������

(���� ������� ��� ������ 22,� :�? ��� ����"

��1����� " E"� � )" �����0#� B����� � ���� �;�

������ ��������� �� ��� ����� #���� ����F 3���

���� ���� ��� ������������ �� #����������� ����

���#���� � �����#������ ������� (1�����$� :���

A&�� ���:"

��1����� " E"� � )" �����0#� ������������ ������

���� ���#��� � ������ ���� ��� B��� ����� ������

������� 080� � �?� �� ����"

��1����� " E"� � )" �����0#� 2�� ����� �� ������

)B�6CF 2�� ������� ���� ���� ���#��� ��#��

(1�����$� '��� '���� 16)� H,:?H,�� ����"

��1����� " E"� (" 5" ����� )" �����0#� � B" /������

�������� � ��;�� �� B�6C ������ �����F

3������ ���� ���� ���#���� � ��J#����� ���������

(�� .����� )�5� 74(��$� ����� B���" �#���"� ��,�

���:"

��1����� " E"� " &#��'�� � )" �����0#� �������

������ ���� ���� A����F %� ���� ���� ���#��� ��#�

���� (1�����$� '������ '���� 16)� H,�?H,�� ����"

��#���/��� 6" 3"� >" 2" B" 4����� 6" =" )������ �

4" =" >����� 2�� ����������� �� ��� ��������� �� ���

�� ���� � ��� 3����#� ������ �� ��� 4# ��

5#� 6����� �������� '������� �������� 203� ��:?�,��

����"

������� 6"� /" ������ " C" 2������� � %" &#�����

(�* �� ��� �����#� ������ ��� ��� #���� ����U� (��

.���� )�5� 6-(��$� ����� B���" �#���"� ����� ����"

I���� C" 4"� � 4" %" C�#��� ���������� ����� ���

��� ���� ������ ��������� 1��*�� ��������;��

� �����#� ������� ����� �������� '������� ��������

24,� �,,?�HH� ����"

G3GeochemistryGeophysicsGeosystems G3

NIELSEN ET AL.: ROLE OF CL-BEARING FLUX 1999GC000017