Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân tích trung tâm và đặc trưng cấu trúc dòng chảy trong tro núi lửa dạng chảy
Tóm tắt
Phương pháp phân tích căng thẳng từ trung tâm đến trung tâm có thể được sử dụng để ước lượng cấu trúc dòng chảy trong các tuff tro núi lửa silica cao. Phương pháp này có thể được coi là một lựa chọn thay thế hoặc bổ sung cho các kỹ thuật khác trong việc xác định cấu trúc dòng chảy, chẳng hạn như việc kiểm tra kết cấu dòng chảy trong các mẫu mỏng và đo lường tính anisotropy của cảm ứng từ. Phương pháp trung tâm đến trung tâm là một sự sửa đổi của kỹ thuật được Fry (1979) và Ramsay cùng Huber (1983) mô tả để xác định biến dạng hữu hạn dựa trên khoảng cách của các hạt trong một khối đá đã bị biến dạng. Trong nghiên cứu hiện tại, việc áp dụng phương pháp này cho một mảng các phenocryst phân tán trong mặt phẳng làm phẳng của tuff tro núi lửa tạo ra một hình ellipse với khoảng cách từ trung tâm đến cạnh đại diện cho khoảng cách tối thiểu giữa các trung tâm của phenocryst ở tất cả các hướng trong mặt phẳng làm phẳng. Trục dài của hình ellipse tương ứng với trục lớn nhất của biến dạng hữu hạn; hướng này được gợi ý tương ứng với cấu trúc dòng chảy. Hướng của cấu trúc kéo dài được chọn bằng cả quan sát mắt và phân tích bình phương tối thiểu từ các biểu đồ trung tâm đến trung tâm. Hướng tính toán của trục dài ellipse có thể thay đổi bằng cách chọn khoảng cách tối đa giữa các đối tượng số hóa được đưa vào tính toán. So sánh được thực hiện giữa các cấu trúc dòng chảy ở giai đoạn muộn được xác định bằng phương pháp trung tâm đến trung tâm và phương pháp AMS (tính anisotropy của cảm ứng từ) trên mẫu tro núi lửa Bloodgood Canyon Silica cao từ khu vực núi lửa Mogollon-Datil ở phía tây nam New Mexico. Các cấu trúc dòng chảy dựa trên phân tích trung tâm đến trung tâm của các tấm đá song song với mặt phẳng làm phẳng và các mẫu mỏng đồng ý tốt với các cấu trúc dòng chảy lấy từ AMS trên hầu hết các mẫu từ đó thu được các cấu trúc dòng chảy chất lượng cao. Các phân tích trung tâm đến trung tâm từ các mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng làm phẳng và song song với dòng chảy của tuff tạo ra các ellipse nghiêng từ 15° đến 85° so với mặt phẳng làm phẳng, bất chấp sự nén của tro, điều này đáng lý ra làm cho các góc nghiêng trở nên rất thấp. Các ellipse nghiêng có thể là kết quả của sự không đồng nhất trong kích thước hạt và phân bố của phenocryst trong các phần dọc của tuff, hoặc từ sự phân mảnh của phenocryst xảy ra trong các giai đoạn cuối của việc đặt và nén. Các phân tích trung tâm đến trung tâm trên các tấm đá thay vì các mẫu mỏng giúp tránh được ảnh hưởng của sự không đồng nhất kết cấu và sự phân mảnh của phenocryst. Với cấu trúc dòng chảy được xác định bằng phân tích trung tâm đến trung tâm, việc kiểm tra địa chất của các mẫu mỏng cắt vuông góc với mặt phẳng làm phẳng và song song với cấu trúc dòng chảy cho phép xác định hướng dòng chảy.
Từ khóa
#phân tích trung tâm #cấu trúc dòng chảy #tro núi lửa #silic cao #phenocrystTài liệu tham khảo
Cas RAF, Wright JV (1987) Volcanic successions — modern and ancient. Allen & Unwin, Boston, 528 p
Chapin CE, Lowell FR (1979) Primary and secondary flow structures in ash-flow tuffs of the Gribbles Run paleovalley, central Colorado. In: Chapin CE, Elston WE (eds) Ash-flow tuffs. Spec Pap Geol Soc Am 180:137–154
Crespi JM (1986) Some guidelines for the practical application of Fry's method of strain analysis. J Struct Geol 8:799–808
Ellwood BB (1982) Estimates of flow direction for calc-alkaline welded tuffs and paleomagnetic data reliability from anisotropy of magnetic susceptibility measurements: central San Juan Mountains, southwest Colorado. Earth Planet Sci Lett 59:303–314
Elston WE (1984) Mid-Tertiary ash-flow tuff cauldrons, southwestern New Mexico. J Geophys Res 89:8733–8750
Elston WE, Smith EI (1970) Determination of flow direction of rhyolitic ash-flow tuff from fluidal textures. Geol Soc Am Bull 81:3393–3406
Erslev EA (1988a) Normalized center-to-center strain analysis of packed aggregates. J Struct Geol 10:201–209
Erslev EA (1988b) INSTRAIN, an integrated fabric analysis program. Colorado State University, Fort Collins, 1988
Fisher RV, Schmincke H-U (1984) Pyroclastic rocks. Springer, New York Berlin Heidelberg, 472 p
Froggatt PC, Wilson CJN, Walker GPL (1981) Orientation of logs in the Taupo Ignimbrite as an indicator of flow direction and vent position. Geology 9:109–111
Fry N (1979) Random point distributions and strain measurement in rocks. Tectonophysics 60:806–807
Knight MD, Walker GPL, Ellwood BB, Diehl JF (1986) Stratigraphy, paleomagnetism, and magnetic fabric of the Toba Tuffs: constraints on the sources and eruptive styles. J Geophys Res 91:10355–10382
MacDonald WD, Palmer HC (1990) Flow directions in ash-flow tuffs: a comparison of geological and magnetic susceptibility measurements, Tshirege member (upper Bandelier Tuff), Valles caldera, New Mexico, USA. Bull Volcanol 53:45–59
Potter DB, Oberthal CM (1987) Vent sites and flow direction of the Otowi ash flows (lower Bandelier Tuff), New Mexico. Geol Soc Am Bull 98:66–76
Ramsay JG (1967) Folding and fracturing of rocks. McGraw Hill, New York
Ramsay JG, Huber MI (1983) The techniques of modern structural geology, volume 1: strain analysis. Academic Press, New York, pp 1–307
Ratte' JC (1989) Direction to source indicators in Bloodgood Canyon Tuff and tuff of Triangle C Ranch at Coyote Well. In: Field excursions to volcanic terranes in the western United States, Volume 1: Southern Rocky Mountain region, memoir 46, New Mexico Bureau of Mines and Mineral Resources:111–114
Ratte' JC, Marvin CW, Naeser CW, Bikerman M (1984) Calderas and ash-flow tuffs of the Mogollon Mountains, southwestern New Mexico. J Geophys Res 89:8713–8732
Rhodes RC, Smith EI (1972) Distribution and directional fabric of ash-flow tuff sheets in the northwestern Mogollon Plateau, New Mexico. Geol Soc Am Bull 83:1863–1868
Suzuki K, Ui T (1981) Grain orientation and depositional ramps as flow direction indicators of a large-scale pyroclastic flow deposit, Japan. Geology 10:429–432
Seaman SJ, McIntosh WC, Geissman JW, Williams ML, Elston WE (1991) Magnetic fabrics of the Bloodgood Canyon and Shelley Peak Tuffs, southwestern New Mexico: implications for emplacement and alteration processes. Bull Volcanol 53:460–476
Wolff JA, Wright JV (1981) Rheomorphism of welded toffs. J Volcanol Geotherm Res 10:13–34