Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự phun trào hyaloclastite bazan thể tích lớn dọc theo một vết nứt vỏ trái đất giữa đất liền/hồ tại hồ Van (Đông Anatolia): ảnh hưởng của hoạt động núi lửa đến sự phát triển của hồ Van V
Tóm tắt
Nón hyaloclastite Incekaya (Đông Anatolia, Thổ Nhĩ Kỳ), điểm trung tâm dọc theo một vết nứt phun trào lớn, là nguồn chính của một sự phun trào bazan nổ lớn không bình thường. Sự phun trào khoảng 80 ka tuổi này bắt đầu trên đất liền với các nón scoria từ một vết nứt N-S dài 5 km, lan đến hồ Van (diện tích bề mặt 3755 km2). Tại nơi giao nhau với bồn hồ có ranh giới do đứt gãy, một cấu trúc hyaloclastite subaerial cao khoảng 400 m đã hình thành, có thể được chia thô thành một khối chính lớn ở dưới gồm các hyaloclastites giàu lithic đã bị biến đổi do thủy nhiệt (CL) được bao phủ không đồng nhất bởi một lớp tephra rơi > 30 m (CU). Các tephras CU tương quan với (1) các trầm tích hyaloclastite rơi rộng rãi trên đất liền chủ yếu ở phía tây-tây nam của nón và (2) một lớp hyaloclastite trên bề mặt có độ dày khoảng 2 m và khoảng 80 ka tuổi (V-60), là một phần của mẫu lõi ICDP (Chương trình Khoan Khoa học Lục địa Quốc tế) cao 220 m, đã được khoan tại hồ Van, 27 km về phía Bắc nón Incekaya. Đơn vị hyaloclastite được xác định qua địa chấn là điểm phản xạ rộng rãi và rõ ràng nhất trong phần lớn phía tây hồ Van. Một thể tích tối thiểu của hyaloclastite tephra rơi được ước tính là > 9 km3 khi diện tích của điểm phản xạ địa chấn được suy diễn ra bờ biển và 2 km vào đất liền. Các điểm phản xạ địa chấn cũng gợi ý có ít nhất hai nón (hyaloclastite?) trong hồ dâng lên tới 388 m trên bề mặt trầm tích của hồ, nằm cách nón Incekaya 1,5 km về phía tây bắc và có thể đã phun trào dọc theo cùng một vết nứt. Tổng thể tích của hyaloclastites bao gồm (a) nón Incekaya trên cạn, (b) sự kéo dài dưới nước suy đoán của nón (c), các trầm tích trên cạn và dưới hồ có lớp, và, tạm thời, (d) các trầm tích dòng chảy rộng rãi (được xác định qua địa chấn) nằm ngay dưới phản xạ Incekaya khoảng 20 km3 và có thể tương ứng với các trầm tích của magma bazan phun trào nổ. Các mảnh sideromelane, loại vật liệu chính, chủ yếu có hình dạng góc cạnh, và phần lớn có < 50% thể tích bọt khí. Các mảnh tachylite ít phổ biến hơn có ít bọt khí (< 50% thể tích). Sự chuyển tiếp cấu trúc và sự phân lớp giữa tachylite và sideromelane là rất phổ biến. Các lapilli dạng lỏng và pumice hiện diện trong các facies khối nền lớn. Thành phần đá và thủy tinh cho thấy thành phần không đổi của magma bazan nhẹ đã tiến hóa. Các microphenocryst olivine (Fo78–82) và plagioclase (An70–80), nhiều đặc điểm bộ xương với các đặc điểm phát triển, và microlites chiếm < 1% thể tích và gợi ý sự đi lên nhanh chóng của magma. Năng lượng nổ cao của sự phun trào được hiểu là do (1) tỷ lệ thải magma cao và sự cắt xé trong dòng phun trào và (2) điều kiện tương tác giữa magma và nước. Các sự trùng hợp tạm thời với sự phun trào Incekaya bao gồm (a) sự ngừng đột ngột cung cấp tephra đã tiến hóa từ núi lửa Süphan lân cận vào trầm tích hồ, cái mà đã dừng lại đột ngột sau khoảng 60 ky, (b) sự sụt giảm cực lớn của mực nước hồ khoảng 150 m, và (c) sự gia tăng đột ngột độ mặn của nước lỗ rỗng (Na+ và Cl− (g/L)) và pH.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Bice DC (1985) Quaternary volcanic stratigraphy of Managua, Nicaragua: correlation and source assignment for multiple overlapping Plinian deposits. Geol Soc Am Bull 96:553–566. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1985)96<553:QVSOMN>2.0.CO;2
Coltelli M, Del Carlo P, Vezzoli L (1998) Discovery of a Plinian basaltic eruption of Roman age at Etna Volcano, Italy. Geology 26:1095–1098. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1998)026<1095:DOAPBE>2.3.CO;2
Costantini L, Bonadonna C, Houghton BF, Wehrmann H (2008) New physical characterization of the Fontana Lapilli basaltic Plinian eruption, Nicaragua. Bull Volcanol 71:337–355. https://doi.org/10.1007/s00445-008-0227-9
Cukur D, Krastel S, Schmincke H-U, Sumita M, Tomonaga Y, Çağatay N (2014a) Water level changes of Lake Van, Turkey, during the past ca. 600 ka: climatic, volcanic and tectonic controls. J Paleolimnol 52:201–214. https://doi.org/10.1007/s10933-014-9788-0
Cukur D, Krastel S, Schmincke H-U, Sumita M, Çağatay N, Meydan AF, Damcı E, Stockhecke M (2014b) Seismic stratigraphy of Lake Van, eastern Turkey. Quat Sci Rev 104:63–84. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2014.07.016
Cukur D, Krastel S, Tomonaga Y, Schmincke H-U, Sumita M, Meydan AF, Çağatay MN, Toker M, Kim S-O, Kong G-S, Horozal S (2017) Structural characteristics of the Lake Van Basin, eastern Turkey, from high resolution seismic reflection profiles and multibeam echosounder data: geologic and tectonic implications. Int J Earth Sci 106:1–15. https://doi.org/10.1007/s00531-016-1312-5
Dogan B, Karakas A (2013) Geometry of co-seismic surface ruptures and tectonic meaning of the 23 October 2011 Mw 7.1 Van earthquake (East Anatolian Region, Turkey). J Struct Geol 46:99–114. https://doi.org/10.1016/j.jsg.2012.10.001
Elliott JR, Copley AC, Holley R, Scharer K, Parsons B (2013) The 2011 Mw 7.1 Van (Eastern Turkey) earthquake. J Geophys Res Solid Earth 118:1–19. https://doi.org/10.1002/jgrb.50117
Fielding EJ, Lundgren PR, Taymaz T, Yolsal ÇS, Owen SE (2013) Fault-slip source models for the 2011 M7.1. Van earthquake in Turkey from SAR interferometry, pixel offset tracking, GPS and seismic waveform analysis. Seismol Res Lett 84:1–15. https://doi.org/10.1785/0220120164
Fisher RV, Schmincke H-U (1984) Pyroclastic Rocks. Springer, Berlin New York, pp 1–472
Goepfert K, Gardner JE (2010) Influence of pre-eruptive storage conditions and volatile contents on explosive Plinian style eruptions of basic magma. Bull Volcanol 72:511–521. https://doi.org/10.1007/s00445-010-0343-1
Houghton BF, Wilson CJN, Del Carlo P, Coltelli M, Sable JE, Carey R (2004) The influence of conduit processes on changes in style of basaltic Plinian eruptions: Tarawera 1886 and Etna 122 BC. J Volcanol Geotherm Res 137:1–14. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2004.05.009
Keskin M (2003) Magma generation by slab steepening and breakoff beneath a subduction-accretion complex: an alternative model for collision-related volcanism in Eastern Anatolia, Turkey. Geophys Res Lett 30:8046. https://doi.org/10.1029/2003GL018019
Keskin M (2007) Eastern Anatolia: a hot spot in a collision zone without a mantle plume. Geol Soc Am Spec Paper 430:693–722. https://doi.org/10.1130/2007.2430(32)
Kutterolf S, Freundt A, Perez T (2008) The Pacific offshore record of Plinian arc volcanism in Central America, part 2: tephra volumes and erupted masses. Geochem Geophys Geosyst 9:Q02S02. https://doi.org/10.1029/2007GC001791
Litt T, Anselmetti FS, Çağatay N, Kipfer R, Krastel S, Schmincke H-U, PALEOVAN Scientific Team (2011) A 500 000 year-long sedimentary archive drilled in Eastern Anatolia (Turkey): the PaleoVan Drilling Project. Eos 92:477–479. https://doi.org/10.1029/2011EO510002
Litt T, Anselmetti FS, Baumgarten H, Beer J, Cagatay N, Cukur D, Damci E, Glombitza C, Heumann G, Kallmeyer J, Kipfer R, Krastel S, Kwiecien O, Meydan AF, Orcen S, Pickarski N, Randlett M-E, Schmincke H-U, Schubert CJ, Sturm M, Sumita M, Stockhecke M, Tomonaga Y, Vigliotti L, Wonik T, the PALEOVAN Scientific Team (2012) 500,000 years of environmental history in eastern Anatolia: the PALEOVAN drilling project. Sci Drilling 14:18–29. https://doi.org/10.2204/iodp.sd.14.02.2012
Lorenz V (1974) Vesiculated tuffs. Sedimentology 21:273–291. https://doi.org/10.1111/j.1365-3091.1974.tb02059.x
Macdonald R, Sumita M, Schmincke H-U, Bagiński B, White JC (2015) Impact of volcanism on the evolution of Lake Van (Anatolia) IV: peralkaline felsic magmatism at the Nemrut Volcano, Turkey. Contrib Mineral Petrol 169(34). https://doi.org/10.1007/s00410-015-1127-6
Mackenzie D, Elliott JR, Altunel E, Walker RT, Kurban YC, Schwenninger J-L, Parsons B (2016) Seismotectonics and rupture process of the Mw 7.1 2011 Van reverse-faulting earthquake, Eastern Turkey, and implications for hazard in regions of distributed shortening. Geophys J Int 206:501–524. https://doi.org/10.1093/gji/ggw158
Miyaji N, Kan’no A, Kanamaru T, Mannen K (2011) High-resolution reconstruction of the Hoei eruption (AD 1707) of Fuji volcano, Japan. J Volcanol Geotherm Res 207:113–129. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2011.06.013
Notsu K, Fujitani T, Ui T, Matsuda J, Ercan T (1995) Geochemical features of collision-related volcanic rocks in central and eastern Anatolia, Turkey. J Volcanol Geotherm Res 64:171–192. https://doi.org/10.1016/0377-0273(94)00077-T
Oyan V, Keskin M, Lebedev VA, Chugaev AV, Sharkov E, Ünal E (2017) Petrology and geochemistry of the Quaternary mafic volcanism to the NE of Lake Van, eastern Anatolian collision zone, Turkey. J Petrol 58:1701–1728. https://doi.org/10.1093/petrology/egx070
Özdemir Y, Gulec N (2014) Geological and geochemical evolution of the Quaternary Süphan stratovolcano, eastern Anatolia, Turkey: evidence for the lithosphere–asthenosphere interaction in post-collisional volcanism. J Petrol 55:37–62. https://doi.org/10.1093/petrology/egt060
Özdemir Y, Blundy J, Gulec N (2011) The importance of fractional crystallization and magma mixing in controlling chemical differentiation at Süphan stratovolcano, eastern Anatolia, Turkey. Contrib Mineral Petrol 162:573–597. https://doi.org/10.1007/s00410-011-0613-8
Pearce JA, Bender JF, De Long SE, Kidd WSF, Low PJ, Guner Y, Şaroğlu F, Yılmaz Y, Moorbath S, Mitchell JG (1990) Genesis of collision volcanism in eastern Anatolia, Turkey. J Volcanol Geotherm Res 44:189–229. https://doi.org/10.1016/0377-0273(90)90018-B
Pérez W, Freundt A, Kutterolf S, Schmincke H-U (2009) The Masaya triple layer: a 2100 year old basaltic multi-episodic Plinian eruption from the Masaya caldera complex (Nicaragua). J Volcanol Geotherm Res 179:191–205. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2008.10.015
Pickarski N, Kwiecien O, Langgut D, Litt T (2015) Abrupt climate and vegetation variability of eastern Anatolia during the last glacial. Clim Past 11:1491–1505. https://doi.org/10.5194/cp-11-1491-2015
Rausch J, Schmincke H-U (2010) Nejapa tephra: the youngest (ca. 1 ka BP) highly explosive hydroclastic basaltic eruption in western Managua (Nicaragua). J Volcanol Geotherm Res 192:159–177. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2010.02.010
Schmincke H-U, Sumita M (2014) Impact of volcanism on the evolution of Lake Van (eastern Anatolia) III. Periodic (Nemrut) vs. episodic (Süphan) explosive eruptions and climate forcing reflected in a tephra gap between ca. 14 ka and ca. 30 ka. J Volcanol Geotherm Res 285:195–213. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2014.08.015
Şengör AMC, Özeren S, Zor E, Genç T (2003) East Anatolian high plateau as a mantle-supported, N-S shortened domal structure. Geophys Res Lett 30:8045. https://doi.org/10.1029/2003GL017858
Stockhecke M, Sturm M, Brunner I, Schmincke H-U, Sumita M, Kipfer R, Cukur D, Kwiecien O, Anselmetti FS (2014a) Sedimentary evolution and environmental history of Lake Van (Turkey) over the past 600 000 years. Sedimentology 61:1830–1861. https://doi.org/10.1111/sed.12118
Stockhecke M, Kwiecien O, Vigliotti L, Anselmetti FS, Beer J, Cagatay MN, Channell JET, Kipfer R, Lachner J, Litt T, Pickarski N, Sturm M (2014b) Chronostratigraphy of the 600,000 year old continental record of lake Van (Turkey). Quat Sci Rev 104:8–17. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2014.04.008
Sumita M, Schmincke H-U (2013a) Impact of volcanism on the evolution of Lake Van II: temporal evolution of explosive volcanism of Nemrut Volcano (eastern Anatolia) during the past ca. 0.4 Ma. J Volcanol Geotherm Res 253:15–34. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2012.12.009
Sumita M, Schmincke H-U (2013b) Erratum to “Impact of volcanism on the evolution of Lake Van II: Temporal evolution of explosive volcanism of Nemrut Volcano (eastern Anatolia) during the past ca. 0.4 Ma” [J Volcanol Geotherm Res 253:15–34]. J Volcanol Geotherm Res 253:131–133. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2013.01.008
Sumita M, Schmincke H-U (2013c) Impact of volcanism on the evolution of Lake Van I: evolution of explosive volcanism of Nemrut Volcano (eastern Anatolia) during the past ca. 0.4 Ma. Bull Volcanol 75:714–715. https://doi.org/10.1007/s00445-013-0714-5.
Thordarson G, Self S (1983) The Laki (Skalftar Fires) and Grimsvötn eruption in 1783-1785. Bull Volcanol 55:233–263. https://doi.org/10.1007/BF00624353
Tomonaga Y, Brennwald MS, Livingstone DM, Kwiecien O, Randlett M-E, Stockhecke M, Unwin K, Anselmetti F, Beer J, Haug GH, Schubert J, Sturm M, Kipfer R (2017) Porewater salinity reveals past lake-level changes in Lake Van, the Earth’s largest soda lake. Nature Sci Rep 7:313. https://doi.org/10.1038/s41598-017-00371-w
Ustaömer AD, Ustaömer T, Gerdes A, Robertson AHF, Collins AS (2012) Evidence of Precambrian sedimentation/magmatism and Cambrian metamorphism in the Bitlis Massif, SE Turkey utilising whole-rock geochemistry and U–Pb LA-ICP-MS zircon dating. Gondwana Res 21:1001–1018. https://doi.org/10.1016/j.gr.2011.07.012
Wehrmann H, Bonadonna C, Freundt A, Houghton BF, Kutterolf S (2006) Fontana tephra: a basaltic plinian eruption in Nicaragua. Geol Soc Am Spec Pap 412:209–223. https://doi.org/10.1130/2006.2412(11)
Williams SN (1983) Plinian airfall deposits of basaltic composition. Geology 11:211–214. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1983)11<211:PADOBC>2.0.CO;2