5 Earth’s Mantle Melting and Volcanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Magma Reservoirs Underneath Spreading Ridges . . . . . . . . . . . . . . 109
Volcanic Landscape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Lava Morphology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Pillow Lava and Sheet Flows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Lava Pond. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Volcanic Eruption and Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
Volatiles and Gas in Magma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Popping Rocks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Hyaloclasts and Pyroclasts: Their Origin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Sub-Aerial Versus Submarine Explosion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Submarine Volcanic Explosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
Growth of a Volcano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Historical Eruptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Underwater Eruptions: First Observation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Tsunami . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
6 Hydrothermal Activity and Metalliferous Deposits. . . . . . . . . . . . 145
Missing Heat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Discovery of Hydrothermal Deposits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Hydrothermal Fluid Circulation and Sub-Crustal Alteration. . . . . . . . 148
Types of Hydrothermal Deposits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Massive Sulfides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Snow Balls and Beehives (Porous Sulfide Deposits) . . . . . . . . . . 152
Hydrothermal Mounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Columnar Edifices: Hydrothermal Chimneys. . . . . . . . . . . . . . . . 153
Barite Chimneys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Hydrothermal Breccia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Ochreous Deposits or Gossan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Fe-Oxyhydroxide Deposits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
Silica-Rich Deposits. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Stockwork Mineralization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Formation of Hydrothermal Deposits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Phases Forming Hydrothermal Deposits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Exploitable Mineral Resources of the Sea Floor . . . . . . . . . . . . . . . 162
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
7 Oceanic Spreading Ridges and Sea Floor Creation . . . . . . . . . . . 165
Ridge Segmentations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
The Mid-Atlantic Ridge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
The FAMOUS project: The Mid-Atlantic Ridge near 37°N. . . . . . . . 171
Visit to the Afar Region in Ethiopia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Iceland Field Trip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
Contents
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Magma Reservoirs Underneath Spreading Ridges . . . . . . . . . . . . . . 109
Volcanic Landscape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Lava Morphology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Pillow Lava and Sheet Flows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Lava Pond. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Volcanic Eruption and Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
Volatiles and Gas in Magma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Popping Rocks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Hyaloclasts and Pyroclasts: Their Origin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Sub-Aerial Versus Submarine Explosion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Submarine Volcanic Explosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
Growth of a Volcano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Historical Eruptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Underwater Eruptions: First Observation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Tsunami . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
6 Hydrothermal Activity and Metalliferous Deposits. . . . . . . . . . . . 145
Missing Heat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Discovery of Hydrothermal Deposits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Hydrothermal Fluid Circulation and Sub-Crustal Alteration. . . . . . . . 148
Types of Hydrothermal Deposits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Massive Sulfides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Snow Balls and Beehives (Porous Sulfide Deposits) . . . . . . . . . . 152
Hydrothermal Mounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Columnar Edifices: Hydrothermal Chimneys. . . . . . . . . . . . . . . . 153
Barite Chimneys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Hydrothermal Breccia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Ochreous Deposits or Gossan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Fe-Oxyhydroxide Deposits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
Silica-Rich Deposits. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Stockwork Mineralization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Formation of Hydrothermal Deposits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Phases Forming Hydrothermal Deposits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Exploitable Mineral Resources of the Sea Floor . . . . . . . . . . . . . . . 162
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
7 Oceanic Spreading Ridges and Sea Floor Creation . . . . . . . . . . . 165
Ridge Segmentations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
The Mid-Atlantic Ridge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
The FAMOUS project: The Mid-Atlantic Ridge near 37°N. . . . . . . . 171
Visit to the Afar Region in Ethiopia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Iceland Field Trip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
Contents
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