Determining magma flow in sills,dykes and laccoliths and their implications for sill emplacement mechanisms     

Ken Thomson 《Bulletin of Volcanology》2007,70(2):183-201

Three-dimensional seismic data from the Faeroe-Shetland Basin provides detailed information on the relationships between sills, dykes, laccoliths and contemporaneous volcanic activity. The data shows that sills are predominantly concave upwards, being complete or partial versions of radially or bilaterally symmetrical forms that possess flat inner saucers connected to a flat outer rim by a steeply inclined sheet. Such morphologies are only partially modified by pre-existing faults. Sills can be sourced from dykes or the steep climbing portions of deeper sills. Both sills and dykes can provide magma to overlying volcanic fissures and sills can be shown to feed shallow laccoliths. Magma flow patterns, as revealed by opacity rendering, suggest that sills propagate upwards and outwards away from the magma feeder. As an individual sill can consist of several leaves emplaced at different stratigraphic levels, and as a sill or dyke can provide magma to volcanic fissures, other sills and laccoliths, the data suggests that neutral buoyancy concepts may not provide a complete explanation for the mechanism and level of sill emplacement. Instead, the data suggests that the presence of lithological contrasts, particularly ductile horizons such as overpressured shales may permit sill formation at any level below the neutrally buoyant level. Electronic supplementary material The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users. Ken Thomson–deceased, April 2007  相似文献   

Geochemical modeling of magma mixing and magma reservoir volumes during early episodes of Kīlauea Volcano’s Pu‘u ‘Ō‘ō eruption     

Patrick J. Shamberger  Michael O. Garcia 《Bulletin of Volcanology》2007,69(4):345-352

Geochemical modeling of magma mixing allows for evaluation of volumes of magma storage reservoirs and magma plumbing configurations. A new analytical expression is derived for a simple two-component box-mixing model describing the proportions of mixing components in erupted lavas as a function of time. Four versions of this model are applied to a mixing trend spanning episodes 3–31 of Kilauea Volcano’s Puu Oo eruption, each testing different constraints on magma reservoir input and output fluxes. Unknown parameters (e.g., magma reservoir influx rate, initial reservoir volume) are optimized for each model using a non-linear least squares technique to fit model trends to geochemical time-series data. The modeled mixing trend closely reproduces the observed compositional trend. The two models that match measured lava effusion rates have constant magma input and output fluxes and suggest a large pre-mixing magma reservoir (46±2 and 49±1 million m³), with little or no volume change over time. This volume is much larger than a previous estimate for the shallow, dike-shaped magma reservoir under the Puu Oo vent, which grew from ∼3 to ∼10–12 million m³. These volumetric differences are interpreted as indicating that mixing occurred first in a larger, deeper reservoir before the magma was injected into the overlying smaller reservoir. Electronic Supplementary Material Supplementary material is available at and is accessible for authorized users.  相似文献   

长白山天池火山区电性结构和岩浆系统   总被引：36，自引：3，他引：36       下载免费PDF全文

汤吉  邓前辉  赵国泽  李文军  宣飞  晋光文  白登海  詹艳  梁竞阁  蒲兴华  王继军  李国深  洪飞  马明志  陈风学 《地震地质》2001,23(2):191-200

在长白山火山区及其附近 ,沿 5条伞状测线和 1条北西向测线进行了 6 1个大地电磁测深点的观测。用Robust等方法对观测资料进行了处理 ;应用阻抗张量分解方法消除了局部不均匀体的影响 ;计算了反映地下横向不均匀性的地磁感应矢量。利用RRI二维自动反演等技术对资料进行了解释。结果表明 :在近地表存在低阻体 ,并分别与长白山天池水体、聚龙泉温泉、锦江温泉及长白山山门附近的地下水相对应。在长白山天池及其以北和以东地区 ,约 12km深处存在电阻率很低的地质体 ,电阻率为 10到几十Ω·m ,可能是地壳岩浆囊。在测区范围内 ,地壳电性结构在南北方向存在着明显的横向变化 ,而东西方向相对均匀 ,变化比较平缓  相似文献   

安徽沿江地区中生代岩浆岩的基本特点   总被引：23，自引：6，他引：23  

邢凤鸣  徐祥 《岩石学报》1995,11(4):409-422

安徽沿江地区位于长江中下游岩浆带中段，中生代岩浆活动强烈，类型复杂，特点突出。它具有夹心饼干式分带现象。中间为富碱的高钾钙碱性岩系和橄榄安粗岩系；两侧为钙碱性岩系。中间的岩浆岩具有高钾富碱、高Ｓｒ，低Ｍｇ、Ｃｒ、Ｎｉ，εＮｄ变化大但Ｉｓｒ变化小且较低以及岩浆演化的多样性为特点。  相似文献   

祁连山蛇绿岩型超镁铁岩铬铁矿床成矿的主要特征   总被引：4，自引：0，他引：4  

苟国朝  田培昭等 《甘肃地质》1993,2(1):35-45

祁连山造山带目前已发现不同规模的超镁铁岩体（群）1000余个,产有铬铁矿床（点）和矿化点80余处,这些岩体及其矿产主要产在北祁连优地斜增生地体边部的海沟带中,少数产在祁连中间地块的边部。岩体成因类型为蛇绿岩组合中的超镁铁质单元,铬铁矿的富集部位是地幔橄榄岩和堆积杂岩带底部的纯橄榄岩。岩石多为铝过饱和系列,岩体的平均化学成分接近于斜辉橄榄岩;Cr₂0₃的平均含量大于0.40％,Al₂0₃的平均含量近于或者大于1％。铬尖晶石的化学参数特征反映出低铁富镁的介质对形成富铬尖晶石是有利的。富铬岩体中Cr、Co、Ti、V的含量较高。  相似文献   

再论“关于板块运动启动时间的争论”     

陆松年  相振群 《岩石学报》2021,37(1):24-34

笔者在"关于板块运动启动时间的争论"一文(陆松年等,2016)基础上,参阅公开发表的部分文章,介绍了前板块岩浆洋和停滞盖研究的新进展,并再次讨论有关板块运动启动时间的不同认识和观点。根据太阳系30个类地行星天体图像资料,硅酸盐质行星体在它的生命期由于冷却和岩石圈增厚似乎经历过多种构造样式,包括岩浆洋、多类型停滞盖以及板块构造。硅酸盐类行星由于增生、分异、撞击和放射性活动,使星体变热,发生熔融反应而形成"岩浆洋"。硅酸盐星球体早期很可能是大面积但寿命很短的岩浆洋,之后的星球可能受两种构造模型控制:停滞盖构造和板块构造。已有资料表明,停滞盖构造是类地行星的主要构造类型,而板块构造在类地行星中是十分罕见的。停滞盖构造是一个单一的、围绕天体的板块,基本由硅酸盐质岩石圈组成。停滞盖构造有三种主要变化形态——热管、滴状及柱状体、拆沉及上涌流。板块构造启动时间从>4.4Ga到0.85Ga至少有11种不同观点:认为板块构造始于冥古宙的有1种、始于始-古太古代的有3种、始于中-新太古代的有4种、始于古元古代有1种、始于新元古代的有2种。本文重点介绍了地球冥古宙-太古宙板块运动启动的地质学证据和特点。  相似文献   

钨的地球化学性质与华南地区钨矿成因   总被引：2，自引：1，他引：2  

祝红丽  张丽鹏  杜龙  隋清霖 《岩石学报》2020,36(1):13-22

在地球演化早期的强还原条件下,钨表现为中等亲铁元素,因此地球中 90%的钨进入地核。在地幔和地壳的演化过程中,钨是极度不相容亲石元素,从而导致钨元素在地壳中的丰度约是地幔丰度的250倍。钨在岩浆熔体中主要以钨酸的形式迁移,在成矿热液中主要以氟、硼化合物或其络合物的形式运移。钨的矿化需要其在部分熔融、岩浆演化和晚期热液等各阶段逐渐富集。中国是世界上钨矿产资源最丰富的国家,约占世界总储量的60%以上,其中绝大多数矿床产在华南地区,与华南大规模的中生代岩浆活动具有密切的时空联系。微量元素特征(高Rb/Sr和K/Rb比值,低Nb/Ta和Zr/Hf比值)显示它们往往经历了强烈的岩浆分异,这可能与这些花岗岩通常具有高挥发分含量(如F)有关。岩浆中高的F含量对钨的富集和矿化十分重要,它可以降低熔体固相线、粘度和密度,有利于提高岩浆的结晶分异程度,因而使得高度不相容的钨元素在岩浆演化过程和后期热液阶段的富集与矿化。富挥发分岩浆的形成可能与俯冲板块后撤,软流圈物质上涌导致的多硅白云母等富F矿物的高温分解有关。研究表明,华南南岭地区侏罗纪的钨矿化花岗岩主要形成于太平洋板块的俯冲后撤,而华南南部晚白垩世钨成矿作用与新特提斯洋的俯冲后撤有关。  相似文献   

锡的地球化学性质与华南晚白垩世锡矿成因     

隋清霖  祝红丽  孙赛军  陈登辉  赵晓健  王钊飞 《岩石学报》2020,36(1):23-34

锡在地质过程中表现出亲氧、亲硫和亲铁三重特性。在地幔岩浆过程中,锡是一种中等不相容的金属元素。锡成矿主要与酸性岩浆活动有关,其地球化学性质决定了其成矿主要受源区性质、氧逸度以及挥发分含量、岩浆结晶分异等因素控制。高度结晶分异可使锡在岩浆中进一步富集,是锡成矿相关花岗岩的普遍特征;锡为变价元素,岩浆体系氧逸度影响源区中锡的迁移能力和分离结晶过程中锡的元素行为,还原性岩浆体系有利于锡富集成矿。富含F、Cl和B等挥发组分对锡元素的迁移和富集起积极的作用。全球锡矿床分布与俯冲带关系密切,特提斯和环太平洋构造域是主要蕴藏区。重要的锡成矿事件表现出区域性和阶段性的特征。结合锡的地球化学特性以及锡矿分布特征,我们认为最有利锡成矿的动力学机制是俯冲板片后撤机制。俯冲板片后撤引发深部软流圈地幔上涌,导致强烈的壳幔相互作用,形成低氧逸度、富F、Cl和B等花岗岩,有利于锡成矿。对于华南晚白垩世锡成矿事件,新特提斯洋俯冲板片发生后撤是其成矿地球动力学背景。  相似文献   

长白山区图们江流域新生代火山岩的岩石化学研究   总被引：5，自引：3，他引：5  

王团华  樊祺诚孙谦  谌宏伟李霓 《岩石学报》2006,22(6):1481-1490

图们江流域新生代火山岩以溢流式喷发为特征，其主要岩石类型以拉斑玄武岩为主，含少量玄武质粗安岩、碱性玄武岩、玄武质安山岩和粗面玄武岩。根据图们江流域火山岩的Mg#（Mg#=100Mg^2＋／（Mg^2＋＋Fe^2＋））值多数≤60，Ni含量〈100μg／g和主、微量元素地球化学特征综合表明，形成火山岩的岩浆不是原始岩浆，它们是原始岩浆在上地幔经历了橄榄石、辉石分离结晶作用后形成的以拉斑玄武岩为主，包括碱性玄武岩和粗面玄武岩等演化岩浆，结晶分异作用是岩浆演化过程的主要控制因素。拉斑玄武质岩浆在上升过程中发生了不同程度的壳源物质同化混染作用，发生在上地壳遭受较大程度混染的岩浆K2O含量明显偏高（〉2．6％），形成玄武质粗安岩。  相似文献   

塔里木板块东北部柳园粗面玄武岩带：软流圈地幔减压熔融的产物   总被引：4，自引：6，他引：4  

姜常义  夏明哲余旭 逯东霞魏巍  叶书锋 《岩石学报》2007,23(7):1765-1778

在塔里木东北部,甘肃省西部敦煌市柳园镇南侧,有一条近东西向展布的粗面玄武岩带,长度约150km,宽度达10km,厚度为1900m。这条粗面石玄武岩带属下二叠统哲斯群,岩浆喷发方式以裂隙式溢流为主,枕状构造特别发育。在玄武岩层间夹有很薄的酸性凝灰岩和沉凝灰岩层,属典型的双峰式火山岩组合。按照岩石化学组成的 TAS 分类命名,主要岩石类型为玄武岩、夏威夷岩和橄榄粗安岩。主要造岩矿物为钠长石(Ab 91～100)和普通辉石。普通辉石斑晶、钠长石斑晶和部分基质中的钠长石具有中空结构,并被层状硅酸盐微晶充填。这些岩石基本属碱性玄武岩系列和过渡型系列,大部分属演化的岩浆。演化程度较低的样品具有轻稀土元素亏损型配分曲线,微量元素地球化学具有 MORB 亲和性,ε_(Nd)(t)= 10.14～10.89。玄武质岩浆与陆壳物质之间有较轻的同化混染作用。普通辉石、铁钛氧化物的分离结晶作用是岩浆演化的主要机制。玄武质岩浆源区属于软流圈地幔,部分熔融发生于尖晶石稳定域,是软流圈地幔减压(上涌)熔融的产物。  相似文献