北极加克洋中脊85°E区爆炸式火山活动特征:JASMInE航次调查初步结果.pdf
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1、第 69 卷增刊 1Vol.69Supp.12023 年6 月Jun.,2023地质论评GEOLOGICALREVIEW107北极加克洋中脊 85E 区爆炸式火山活动特征:JASMInE 航次调查初步结果一王涵林,王叶剑,杨驰,严睿哲,鲁江姑,刘吉强,杨春国,张涛,丁巍伟自然资源部第二海洋研究所,自然资源部海底科学重点实验室,杭州,310012注:本文由北冰洋洋中脊国际联合考察计划资助项目(编号:JASMInE)的成果。收稿日期:2023-04-10;改回日期:2023-04-30;责任编辑:刘志强。DOI:10.16509/j.georeview.2023.s1.042作者简介:王涵林,男,
2、1999 年生,硕士,海洋地质专业;Email:。通讯作者:王叶剑,男,1984 年生,研究员,研究方向海底资源与成矿系统;Email:。关键词:关键词:加克洋中脊;爆炸式喷发;深海火山1研究背景加克洋中脊位于北冰洋,全长约 1800 km,全扩张速率约614mm/yr,是全球洋中脊系统中扩张速率最慢的端元(Michaeletal.,2003)。前人在该洋脊的85E 新火山脊上发现了罕见的深海爆炸式火山活动(Sohnetal.,2008)。本文使用2021年JASMInE航次所获取的玄武岩、火山玻璃样品、近底光学探测和多波束地形数据等资料(Dingetal.,2022),开展该区域爆炸式火山活
3、动特征及其喷发机制研究。2不同喷发方式的海底产状调查发现,该区域火山机构主要有火山脊Jasmine、Jessica、Duque 以及 3 座火山锥 Oden、Thor、Loke。根据前人总结的方法(Pontbriand et al.,2012),将区内出露的熔岩根据形态划分为枕状熔岩、叶状熔岩流和席状熔岩流,火山碎屑厚度分为薄厚不等的 4 个等级。研究发现,火山脊的熔岩产状主要为枕状玄武岩,代表较慢的喷发速率。相反地,火山锥(Oden)附近以覆盖代表高喷发速率的叶状和混乱席状熔岩流为显著特征(图 1a)。区内火山碎屑分布广泛,至少展布 8 km,其中碎屑最厚处位于 Oden 火山与 Duque
4、 火山脊中间低洼处(图1b);而火山脊的碎屑层相对较薄,但由于重力作用,在其鞍部偶见较厚的碎屑沉积(图 1b)。3不同喷发产物的地球化学特征对玄武岩玻璃进行地球化学组分分析,结果显示研究区火山玻璃总体上具有 T-MORB 的组分特征。主量元素协变图解进一步表明,各火山机构的岩浆来源相同,均源于前人提出位于底部 920 km深的熔体(Shaw et al.,2010)。对比分析发现,相比Oden 火山附近的样品,Jasmine 和 Duque 火山脊样品显示出更原始的地球化学特征,表明其岩浆演化程度更低。根据玄武岩 H2O 和 CO2溶解度模型的计算曲线(Newman et al.,2002),
5、相比于 Oden 火山样品的饱和平衡,火山脊样品具有过饱和特征,程度从高到低为 Jasmine Duque Jessica(图 2b),指示了Oden火山的岩浆经历了更高程度的脱气作用,对应的岩浆房位于较浅的位置。4结论加克洋中脊 85E 区域不同类型火山活动在熔岩产状、碎屑喷发和化学组分上具体不同的特征,指示出不同的喷发机制。研究结果显示:1区域内底质以溢流式喷发形成的枕状熔岩和叶状熔岩流为主导,爆炸式喷发形成的火山碎屑主要分布于Oden 火山周围低洼区域;2相比于溢流式喷发,爆炸式喷发的岩浆经历了更高程度的演化和脱气作用;3不同类型的火山喷发,岩浆房处于不同的深度且爆炸式喷发的较浅。本研究
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