Фіш-Каньйон Туф — це великий потік вулканічного попелу або родовище ігнімбриту, що утворилося в результаті найбільшого з відомих вибухових вивержень на Землі, яке оцінюється у 5000 км3. (див. Список найбільших вулканічних вивержень). Виверження Фіш-Каньйон Туф було зосереджено в кальдері Ла-Гаріта на південному заході Колорадо; Сама кальдера утворилася б в результаті обвалення, в результаті виверження. Дослідження туфу показують, що все це належить до одного виверження завдяки однорідному об'ємно-хімічному складу (SiO2=об'ємом 67,5–68,5% (дацит), матриксом 75–76% (ріоліт) і постійним вмістом фенокрист (35–50%) і мінералогічним складом (первинними фенокристами є плагіоклаз, санідин, кварц, біотит, рогова обманка, сфен, апатит, циркон, оксиди Fe-Ti). Цей туф і виверження є частиною більшого вулканічного поля Сан-Хуан та спалаху ігнімбриту олігоценових Південних Скелястих гір.
Виверження туфу Фіш-Каньйон сталося близько 28 мільйонів років тому.
Детально
Понад 5000 км3 майже однорідного за складом багатого кристалами дациту (~68 мас.% SiO2 : ~45% Pl + Kfs + Qtz + Hbl + Bt + Spn + Mag + Ilm + Ap + Zrn + Po) вивержено з Фіш-Каньйон Туф магматичне тіло протягом трьох фаз: (1) прекальдера Пагоса Пік Дацит (незвичайне погано фрагментоване пірокластичне родовище, ~200 км 3 ); (2) син-колапс Туф Фіш-Каньйон (один з найбільших відомих ігнімбритів, ~5000 км3 ); (3) дацит Нутрас Крік після обвалення (об’ємно невелика лава). Пізня еволюція магми Фіш-Каньйону характеризується омолодженням майже солідусного інтрузивного тіла верхньої кори (переважно кристалічної каші) батолітових розмірів. Необхідне теплове надходження було забезпечено неглибоким вторгненням більш основної магми, представленої на поверхні розрідженими андезитовими анклавами в туфі Фіш-Каньйону, що відбувся пізнім виверженням, і посткальдерним Уерто Андезитом. Затверділі межі цієї інтрузії представлені голокристалічними ксенолітами з мінералогією та хімічним складом Фіш-Каньйону та широко розсіяними частково переплавленими полімінеральними агрегатами, але плавлення дегідратації не було важливим механізмом омолодження магми Фіш-Каньйону. Основна магма, що лежить в основі, могла утворити рідини, багаті H 2 O–F–S–Cl, які плавилися в кристалічній каші, що лежить вище. Проявами пізньої еволюції магми з високими температурами є: (1) резорбований кварц, а також польові шпати, що демонструють широкий спектр текстур, що вказує як на резорбцію, так і на ріст, включаючи текстури Рапаківі та зону зворотного росту (An 27–28 до An 32– 33 ) на краях багатьох фенокристів плагіоклазу; (2) високий вміст Sr, Ba та Eu в матричному склі ріоліту з високим вмістом SiO2 , що не сумісно з екстремальною фракційною кристалізацією польового шпату; (3) осциляційне та зворотне зонування росту до країв багатьох фенокристів рогової обманки еуедра (до краю збільшується від ~5·5–6 до 7·7–8·5 мас. % Al2 O3 ). Однорідність складу магми в масштабі камери, що контрастує з екстремальними текстурними та хімічними складнощами в сантиметрово-міліметровому масштабі, узгоджується з динамічним середовищем, де кристали з різними історіями росту та резорбції були зіставлені незадовго до виверження конвективними потоками.
Туф Фіш-Каньйон є продуктом найбільшого задокументованого пірокластичного виверження (Lipman et al., 1970; Уїтні і Штормер, 1985; Lipman, 2000) і архетипний приклад групи об'ємних кремнієвих ігнімбритів, яких Хілдрет (1981) називає «одноманітними проміжними». Ці переважно дацитові магми важливі для розуміння магматизму кори не тільки тому, що вони є найбільшими відомими проявами вибухового вулканізму на Землі (від кількох сотень км3 до >5000 км3 для одного виверження), але й тому, що такі покриви попелу забезпечують зв'язок між плутонічним і вулканічним світами. Дійсно, вони нагадують вивержені батоліти в тому сенсі, що вони мають порівнянний об'єм, зустрічаються в тих же тектонічних умовах і характеризуються високим вмістом кристалів (∼40-50%), близькими до суцільних мінеральних скупчень і відсутністю доказів композиційного районування в магматичних камерах до виверження (Francis et al., 1989; de Silva, 1991). Одними з найбільш суперечливих питань у вивченні кремнієвого магматизму є теплова еволюція та час перебування великих магматичних тіл верхньої кори, а також те, чи кремнієва магма генерується переважно кристалічним фракціонуванням або плавленням вже існуючого матеріалу кори. Зокрема, обговорювалося питання про час перебування магми у верхній частині кори (див. Halliday, 1990; Материнство, 1990; Sparks et al., 1990; Reid і співавт., 1997; Браун і Флетчер, 1999; Reid & Coath, 2000), дотримуючись висновку, заснованого на даних Rb-Sr і 40Ar/39Ar з системи Лонг-Веллі (Halliday et al., 1989; van den Bogaard & Schirnick, 1995), що кремнієві магматичні тіла верхньої кори можуть залишатися частково розплавленими протягом періодів >1 млн років. Визнаючи складність підтримки великого магматичного тіла у рідкому стані у верхній корі протягом такого тривалого періоду, була запропонована альтернативна модель, в якій магматична камера епізодично нагрівається, з періодами кристалізації, що чергуються з періодами часткового переплавлення після надходження нової магми; тобто «розморожування» кришталевої каші (Mahood, 1990). Сучасне повторне дослідження магматичної системи Фіш-каньйону, яка була широко вивчена в минулому (Lipman et al., 1970, 1997; Уїтні і Штормер, 1985; Johnson & Rutherford, 1989a; Riciputi et al., 1995), привела до нової моделі своєї петрологічної еволюції. Багатий каталог раніше нерозпізнаних текстурних і геохімічних особливостей, які добре збереглися в нещодавно ідентифікованих нефрагментованих зразках магми Фіш-каньйону дациту піку Пагоса і дациту Нутрас-Крік (Bachmann et al., 2000), служать підставою для висновку, що магматичне тіло Фіш-каньйону було ремобілізовано після об'ємної ін'єкції мафічної магми, який повторно нагрів і частково переплавив кришталеву кашу верхньої кори майже суцільно батолітичних розмірів. Аналогічні моделі були запропоновані для ігнімбриту Кос (Keller, 1970), системи Лонг-Веллі (Mahood, 1990) і ріолітів південно-західного рову кальдери Валлес (Wolff & Gardner, 1995), а також триваючого виверження пагорбів Суфрієр на Монтсеррат (Murphy et al., 2000; Couch et al., 2001). Той факт, що ці ріолітичні та андезитові виверження, з дуже різними об'ємами, ймовірно, виникли за одним і тим же механізмом, може вказувати на те, що термічне омолодження навколосолідних інтрузій верхньої частини кори незадовго до виверження є досить поширеним процесом у кремнієвих системах. Крім того, ця модель не вимагає тривалого часу перебування у верхній частині кори для переважно розплавлених магматичних тіл.
Вулканічне поле Сан-Хуан, розташоване на східній околиці плато Колорадо на південному заході штату Колорадо, займає площу ∼25 000 км2 із загальним об'ємом ∼40 000 км3 проміжних і кремнієвих вулканічних порід. Вулканічне поле Сан-Хуан є найбільшим ерозійним залишком майже безперервної , яка простягалася на більшу частину південних Скелястих гір в середині третинного часу (Steven, 1975). Він лежить на північному краю низки третинних вулканічних полів, що простягаються на південь до Західної Сьєрра-Мадре, на території сучасної Мексики. Хоча магматична активність у Західній Сьєрра-Мадре, ймовірно, пов'язана з олігоценовою субдукцією Тихоокеанської плити під Північною Америкою, тектонічна обстановка вулканічних полів, розташованих далі на північ, за кілька сотень кілометрів від краю плити, є більш суперечливою. Дугоподібна геохімічна сигнатура магм Сан-Хуана (наприклад, високо-K кальціально-лужний ряд з високим La/Nb і Ba/La) привела до інтерпретації, що низькокутова субдукція була пов'язана з цією магматичною активністю (Lipman et al., 1972, 1978), але генерація магми з літосферної мантії, раніше модифікованої субдукцією, була запропонована як альтернатива (Davis et al., 1993). Третинна активність у вулканічному полі Сан-Хуан почалася з періодом >4 млн років андезитового магматизму (~33·5–29·5 млн. років) у формі великих стратовулканів, які накопичувалися до товщини 1-2 км по всій площі вулканічного поля. Масштабні вибухові виверження почалися до 29 млн. років, і принаймні 17 великих кремнієвих попелових листів (100–5000 км 3 ) і відповідних лав після колапсу були вивержені протягом ~3 млн років із трьох вкладених кластерів кальдери на заході, у центрі та на південному південному сході. частина поля (рис. 2 ; Steven & Lipman, 1976 ). Діяльність утворення кальдери почалася на заході та на південному сході кальдерних скупчень, а потім зійшлася в центральній частині поля на ~28·5 млн. років. Магматична система Фіш-Каньйон належить до послідовності з дев’яти основних туфів попелу та пов’язаних з ними лав, що вивергалися протягом ~2,5 млн років (28,5–26 млн років тому) з надзвичайно продуктивного центрального кластера Сан-Хуан, досягаючи швидкості утворення магми > 4000 км 3 /Myr ( Lipman et al. , 1996 ). Андезитова активність переважала між пов’язаними з кальдерою виверженнями, оскільки лави середнього складу та багаті уламками лахарові брекчії перешаровуються з ігнімбритами. Магматизм Сан-Хуана закінчився міо-пліоценовою бімодальною групою, формацією Гінсдейл, яка була пов’язана з розширенням земної кори рифту Ріо-Гранде.
Посилання
- https://academic.oup.com/petrology/article/43/8/1469/1483725
- Lipman, Peter W. (December 7, 2006). "Geologic map of the central San Juan caldera cluster, southwestern Colorado"
- Lake, Ethan T.; Farmer, G. Lang (May 15, 2015). "Oligo-Miocene mafic intrusions of the San Juan Volcanic Field, southwestern Colorado, and their relationship to voluminous, caldera-forming magmas". Geochimica et Cosmochimica Acta. 157: 86–108. doi:10.1016/j.gca.2015.02.020
- Phillips, D.; Matchan, E. L.; Dalton, H.; Kuiper, K. F. (May 20, 2022). "Revised astronomically calibrated 40Ar/39Ar ages for the Fish Canyon Tuff sanidine – Closing the interlaboratory gap". Chemical Geology. 597: 120815. doi:10.1016/j.chemgeo.2022.120815. S2CID 247563968
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Fish Kanjon Tuf ce velikij potik vulkanichnogo popelu abo rodovishe ignimbritu sho utvorilosya v rezultati najbilshogo z vidomih vibuhovih viverzhen na Zemli yake ocinyuyetsya u 5000 km3 div Spisok najbilshih vulkanichnih viverzhen Viverzhennya Fish Kanjon Tuf bulo zoseredzheno v kalderi La Garita na pivdennomu zahodi Kolorado Sama kaldera utvorilasya b v rezultati obvalennya v rezultati viverzhennya Doslidzhennya tufu pokazuyut sho vse ce nalezhit do odnogo viverzhennya zavdyaki odnoridnomu ob yemno himichnomu skladu SiO2 ob yemom 67 5 68 5 dacit matriksom 75 76 riolit i postijnim vmistom fenokrist 35 50 i mineralogichnim skladom pervinnimi fenokristami ye plagioklaz sanidin kvarc biotit rogova obmanka sfen apatit cirkon oksidi Fe Ti Cej tuf i viverzhennya ye chastinoyu bilshogo vulkanichnogo polya San Huan ta spalahu ignimbritu oligocenovih Pivdennih Skelyastih gir Tuf Fish Kanjon Viverzhennya tufu Fish Kanjon stalosya blizko 28 miljoniv rokiv tomu DetalnoPonad 5000 km3 majzhe odnoridnogo za skladom bagatogo kristalami dacitu 68 mas SiO2 45 Pl Kfs Qtz Hbl Bt Spn Mag Ilm Ap Zrn Po viverzheno z Fish Kanjon Tuf magmatichne tilo protyagom troh faz 1 prekaldera Pagosa Pik Dacit nezvichajne pogano fragmentovane piroklastichne rodovishe 200 km 3 2 sin kolaps Tuf Fish Kanjon odin z najbilshih vidomih ignimbritiv 5000 km3 3 dacit Nutras Krik pislya obvalennya ob yemno nevelika lava Piznya evolyuciya magmi Fish Kanjonu harakterizuyetsya omolodzhennyam majzhe solidusnogo intruzivnogo tila verhnoyi kori perevazhno kristalichnoyi kashi batolitovih rozmiriv Neobhidne teplove nadhodzhennya bulo zabezpecheno neglibokim vtorgnennyam bilsh osnovnoyi magmi predstavlenoyi na poverhni rozridzhenimi andezitovimi anklavami v tufi Fish Kanjonu sho vidbuvsya piznim viverzhennyam i postkaldernim Uerto Andezitom Zatverdili mezhi ciyeyi intruziyi predstavleni golokristalichnimi ksenolitami z mineralogiyeyu ta himichnim skladom Fish Kanjonu ta shiroko rozsiyanimi chastkovo pereplavlenimi polimineralnimi agregatami ale plavlennya degidrataciyi ne bulo vazhlivim mehanizmom omolodzhennya magmi Fish Kanjonu Osnovna magma sho lezhit v osnovi mogla utvoriti ridini bagati H 2 O F S Cl yaki plavilisya v kristalichnij kashi sho lezhit vishe Proyavami piznoyi evolyuciyi magmi z visokimi temperaturami ye 1 rezorbovanij kvarc a takozh polovi shpati sho demonstruyut shirokij spektr tekstur sho vkazuye yak na rezorbciyu tak i na rist vklyuchayuchi teksturi Rapakivi ta zonu zvorotnogo rostu An 27 28 do An 32 33 na krayah bagatoh fenokristiv plagioklazu 2 visokij vmist Sr Ba ta Eu v matrichnomu skli riolitu z visokim vmistom SiO2 sho ne sumisno z ekstremalnoyu frakcijnoyu kristalizaciyeyu polovogo shpatu 3 oscilyacijne ta zvorotne zonuvannya rostu do krayiv bagatoh fenokristiv rogovoyi obmanki euedra do krayu zbilshuyetsya vid 5 5 6 do 7 7 8 5 mas Al2 O3 Odnoridnist skladu magmi v masshtabi kameri sho kontrastuye z ekstremalnimi teksturnimi ta himichnimi skladnoshami v santimetrovo milimetrovomu masshtabi uzgodzhuyetsya z dinamichnim seredovishem de kristali z riznimi istoriyami rostu ta rezorbciyi buli zistavleni nezadovgo do viverzhennya konvektivnimi potokami Tuf Fish Kanjon ye produktom najbilshogo zadokumentovanogo piroklastichnogo viverzhennya Lipman et al 1970 Uyitni i Shtormer 1985 Lipman 2000 i arhetipnij priklad grupi ob yemnih kremniyevih ignimbritiv yakih Hildret 1981 nazivaye odnomanitnimi promizhnimi Ci perevazhno dacitovi magmi vazhlivi dlya rozuminnya magmatizmu kori ne tilki tomu sho voni ye najbilshimi vidomimi proyavami vibuhovogo vulkanizmu na Zemli vid kilkoh soten km3 do gt 5000 km3 dlya odnogo viverzhennya ale j tomu sho taki pokrivi popelu zabezpechuyut zv yazok mizh plutonichnim i vulkanichnim svitami Dijsno voni nagaduyut viverzheni batoliti v tomu sensi sho voni mayut porivnyannij ob yem zustrichayutsya v tih zhe tektonichnih umovah i harakterizuyutsya visokim vmistom kristaliv 40 50 blizkimi do sucilnih mineralnih skupchen i vidsutnistyu dokaziv kompozicijnogo rajonuvannya v magmatichnih kamerah do viverzhennya Francis et al 1989 de Silva 1991 Odnimi z najbilsh superechlivih pitan u vivchenni kremniyevogo magmatizmu ye teplova evolyuciya ta chas perebuvannya velikih magmatichnih til verhnoyi kori a takozh te chi kremniyeva magma generuyetsya perevazhno kristalichnim frakcionuvannyam abo plavlennyam vzhe isnuyuchogo materialu kori Zokrema obgovoryuvalosya pitannya pro chas perebuvannya magmi u verhnij chastini kori div Halliday 1990 Materinstvo 1990 Sparks et al 1990 Reid i spivavt 1997 Braun i Fletcher 1999 Reid amp Coath 2000 dotrimuyuchis visnovku zasnovanogo na danih Rb Sr i 40Ar 39Ar z sistemi Long Velli Halliday et al 1989 van den Bogaard amp Schirnick 1995 sho kremniyevi magmatichni tila verhnoyi kori mozhut zalishatisya chastkovo rozplavlenimi protyagom periodiv gt 1 mln rokiv Viznayuchi skladnist pidtrimki velikogo magmatichnogo tila u ridkomu stani u verhnij kori protyagom takogo trivalogo periodu bula zaproponovana alternativna model v yakij magmatichna kamera epizodichno nagrivayetsya z periodami kristalizaciyi sho cherguyutsya z periodami chastkovogo pereplavlennya pislya nadhodzhennya novoyi magmi tobto rozmorozhuvannya krishtalevoyi kashi Mahood 1990 Suchasne povtorne doslidzhennya magmatichnoyi sistemi Fish kanjonu yaka bula shiroko vivchena v minulomu Lipman et al 1970 1997 Uyitni i Shtormer 1985 Johnson amp Rutherford 1989a Riciputi et al 1995 privela do novoyi modeli svoyeyi petrologichnoyi evolyuciyi Bagatij katalog ranishe nerozpiznanih teksturnih i geohimichnih osoblivostej yaki dobre zbereglisya v neshodavno identifikovanih nefragmentovanih zrazkah magmi Fish kanjonu dacitu piku Pagosa i dacitu Nutras Krik Bachmann et al 2000 sluzhat pidstavoyu dlya visnovku sho magmatichne tilo Fish kanjonu bulo remobilizovano pislya ob yemnoyi in yekciyi mafichnoyi magmi yakij povtorno nagriv i chastkovo pereplaviv krishtalevu kashu verhnoyi kori majzhe sucilno batolitichnih rozmiriv Analogichni modeli buli zaproponovani dlya ignimbritu Kos Keller 1970 sistemi Long Velli Mahood 1990 i riolitiv pivdenno zahidnogo rovu kalderi Valles Wolff amp Gardner 1995 a takozh trivayuchogo viverzhennya pagorbiv Sufriyer na Montserrat Murphy et al 2000 Couch et al 2001 Toj fakt sho ci riolitichni ta andezitovi viverzhennya z duzhe riznimi ob yemami jmovirno vinikli za odnim i tim zhe mehanizmom mozhe vkazuvati na te sho termichne omolodzhennya navkolosolidnih intruzij verhnoyi chastini kori nezadovgo do viverzhennya ye dosit poshirenim procesom u kremniyevih sistemah Krim togo cya model ne vimagaye trivalogo chasu perebuvannya u verhnij chastini kori dlya perevazhno rozplavlenih magmatichnih til Vulkanichne pole San Huan roztashovane na shidnij okolici plato Kolorado na pivdennomu zahodi shtatu Kolorado zajmaye ploshu 25 000 km2 iz zagalnim ob yemom 40 000 km3 promizhnih i kremniyevih vulkanichnih porid Vulkanichne pole San Huan ye najbilshim erozijnim zalishkom majzhe bezperervnoyi yaka prostyagalasya na bilshu chastinu pivdennih Skelyastih gir v seredini tretinnogo chasu Steven 1975 Vin lezhit na pivnichnomu krayu nizki tretinnih vulkanichnih poliv sho prostyagayutsya na pivden do Zahidnoyi Syerra Madre na teritoriyi suchasnoyi Meksiki Hocha magmatichna aktivnist u Zahidnij Syerra Madre jmovirno pov yazana z oligocenovoyu subdukciyeyu Tihookeanskoyi pliti pid Pivnichnoyu Amerikoyu tektonichna obstanovka vulkanichnih poliv roztashovanih dali na pivnich za kilka soten kilometriv vid krayu pliti ye bilsh superechlivoyu Dugopodibna geohimichna signatura magm San Huana napriklad visoko K kalcialno luzhnij ryad z visokim La Nb i Ba La privela do interpretaciyi sho nizkokutova subdukciya bula pov yazana z ciyeyu magmatichnoyu aktivnistyu Lipman et al 1972 1978 ale generaciya magmi z litosfernoyi mantiyi ranishe modifikovanoyi subdukciyeyu bula zaproponovana yak alternativa Davis et al 1993 Tretinna aktivnist u vulkanichnomu poli San Huan pochalasya z periodom gt 4 mln rokiv andezitovogo magmatizmu 33 5 29 5 mln rokiv u formi velikih stratovulkaniv yaki nakopichuvalisya do tovshini 1 2 km po vsij ploshi vulkanichnogo polya Masshtabni vibuhovi viverzhennya pochalisya do 29 mln rokiv i prinajmni 17 velikih kremniyevih popelovih listiv 100 5000 km 3 i vidpovidnih lav pislya kolapsu buli viverzheni protyagom 3 mln rokiv iz troh vkladenih klasteriv kalderi na zahodi u centri ta na pivdennomu pivdennomu shodi chastina polya ris 2 Steven amp Lipman 1976 Diyalnist utvorennya kalderi pochalasya na zahodi ta na pivdennomu shodi kaldernih skupchen a potim zijshlasya v centralnij chastini polya na 28 5 mln rokiv Magmatichna sistema Fish Kanjon nalezhit do poslidovnosti z dev yati osnovnih tufiv popelu ta pov yazanih z nimi lav sho vivergalisya protyagom 2 5 mln rokiv 28 5 26 mln rokiv tomu z nadzvichajno produktivnogo centralnogo klastera San Huan dosyagayuchi shvidkosti utvorennya magmi gt 4000 km 3 Myr Lipman et al 1996 Andezitova aktivnist perevazhala mizh pov yazanimi z kalderoyu viverzhennyami oskilki lavi serednogo skladu ta bagati ulamkami laharovi brekchiyi peresharovuyutsya z ignimbritami Magmatizm San Huana zakinchivsya mio pliocenovoyu bimodalnoyu grupoyu formaciyeyu Ginsdejl yaka bula pov yazana z rozshirennyam zemnoyi kori riftu Rio Grande Posilannyahttps academic oup com petrology article 43 8 1469 1483725 Lipman Peter W December 7 2006 Geologic map of the central San Juan caldera cluster southwestern Colorado Lake Ethan T Farmer G Lang May 15 2015 Oligo Miocene mafic intrusions of the San Juan Volcanic Field southwestern Colorado and their relationship to voluminous caldera forming magmas Geochimica et Cosmochimica Acta 157 86 108 doi 10 1016 j gca 2015 02 020 Phillips D Matchan E L Dalton H Kuiper K F May 20 2022 Revised astronomically calibrated 40Ar 39Ar ages for the Fish Canyon Tuff sanidine Closing the interlaboratory gap Chemical Geology 597 120815 doi 10 1016 j chemgeo 2022 120815 S2CID 247563968