The composition of kimberlite magma with implications for the Earth's environment

Despite general agreement amongst kimberlite researchers on many of the basic characteristics of kimberlite, the International Union of Geological Sciences (IUGS) still considers kimberlite undefined. Furthermore, a fundamental and crucially important characteristic of kimberlite is still fiercely debated: the composition of its primary magma. Two distinct schools of thought have emerged to explain the composition of kimberlite magma. The first favors a volatile-rich ultramafic silicate melt while the other suggests a silico-carbonatite parental melt. Kimberlite can be described by two principle components: mantle-derived carbonate and xenocrystic olivine. Despite this prevalence of carbonate and the near-absence of magmatic olivine, the parental magma is often assumed to be a volatile-rich ultramafic silicate melt. The overwhelming volume of silicate magmatism, operating within the framework of plate tectonics, has led to a bias against the existence of any magmatic process that is divorced from plate tectonics and would thus result in a magma composition that is different in chemical character. This thesis investigates the nature of the composition of kimberlite magma, constraining the composition of kimberlite magma by using the composition of magmatic olivine overgrowths and the composition of kimberlite pelletal lapilli. This thesis then illustrates the implications of kimberlite eruptions of that composition on Earth’s climate.Malgré un accord général parmi les chercheurs de kimberlite sur la plupart des caractéristiques de base de kimberlite, l'Union internationale des sciences géologiques (UISG) considère encore kimberlite indéfini. De plus, une caractéristique fondamentale et d'une importance cruciale de kimberlite est encore âprement débattue: la composition de son magma primaire. Deux écoles de pensée distinctes ont émergé pour expliquer la composition du magma kimberlitic: La première favorise un silicate ultramafique riche en volatil, tandis que l'autre suggère un liquide parental de caractére silico-carbonatitic. Il est incontestable que la kimberlite peut être décrit par deux composantes principales: le carbonate et l'olivine. Malgré la prevalence de carbonate et une absence quasi-complète d`olivine magmatique, la magma parental is souvent supposé d`être d`un caractére silicate ultramafique rich en volatil. L`énorme volume de magmatisme silicate contribue certainement à un préjugé contre l'existence de processus magmatique qui est distinct de la tectonique des plaques, et donc contre l`existence de magma d`une caractère chimique différente. Cette thèse étudie la composition du magma parental de kimberlite, contraignant la composition du magma de kimberlite en utilisant la composition de surcroissances d'olivine magmatiques et la composition de lapilli pelletal de kimberlite. Ensuite, cette thèse illustre les conséquences des éruptions de kimberlite de cette composition sur le climat de la Terre