《Journal of South American Earth Sciences》：Postglacial Eruptive History of Laguna del Maule Volcanic Field and Constraints on its Magmatic System
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Laguna del Maule火山场过去17,000年间发生超百次喷发，其中72-78%为高硅质流纹岩，集中于湖周形成独特地质现象。研究揭示该场域存在两个独立岩浆系统，分别以巴兰卡斯复合体和LdM盆地为中心，喷发产物通过碳定年与化学分析构建了时间地层框架，证实多期次岩浆演化及空间分布特征。
Judy Fierstein|Patricia Sruoga|Alvaro Amigo|Manuela Elissondo|Mario Rosas
美国地质调查局，火山科学中心，加利福尼亚州莫菲特菲尔德
摘要
在过去17000年里，Laguna del Maule（LdM）火山场发生了超过100次爆炸性和喷出性事件。其中超过三分之二是硅质岩，大多数是冰后期流纹岩（SiO2含量为72–78%），主要集中在同名的湖泊（LdM）附近，这在第四纪安第斯山脉中非常罕见，在这个形成于150万年前的火山场中更是前所未有。冰后期火山场包括70多个独立的喷口，分布在约360平方公里的范围内，这些喷口共同引发了100多次不同的喷发事件：其中55次为流纹岩喷发（SiO2含量为73%–77%），18次为流纹英安岩喷发（SiO2含量为68%–72%），4次为英安岩喷发（SiO2含量为63%–66%），26次为中性岩喷发（SiO2含量为54%–62%），2次为玄武岩喷发（SiO2含量为50%–53%）。这些喷发大多来自单喷口穹丘、锥体或火山口，喷出物既有溢流型也有爆炸型，且每个喷口的生命周期相对较短。部分喷发来自多喷口中心，其中最大的是位于湖泊东南部的Barrancas复合体，该复合体拥有多达18个喷口，喷发时间跨度长达1万年。LdM盆地周围分布着13个独立的硅质岩喷口中心，其中许多也是多喷口结构，经过多次爆炸性和喷出性事件逐渐形成。这些喷口环绕着湖泊，湖泊中央有一个高硅含量流纹岩的普林尼式喷发口，产生了著名的“Laguna del Maule流纹岩”，这是冰后期火山场中首次也是最大规模的硅质岩喷发事件。通过放射性碳测年和化学分析，将这些喷发的爆炸性和溢流型产物置于时间地层框架中，重建了冰后期的喷发历史。火山碎屑与喷发口之间的关联提供了时空框架，有助于了解LdM火山场下的岩浆系统。硅质岩和基性岩喷口的分布表明，冰后期火山场的喷发可能由两个独立的岩浆系统引发：一个位于Laguna del Maule盆地，另一个位于Barrancas复合体，每个系统都有一组硅质岩喷口，而基性岩喷口则分布在两者之间。喷口分布、喷出物成分以及喷发单元的时间和空间趋势表明，LdM盆地中的流纹英安岩和基性岩单元没有共同的岩浆储库，各自具有独立的演化路径。相比之下，某些流纹岩单元之间存在一定的亲缘关系，暗示它们在时间和空间上可能存在岩浆联系或连续性，但地理邻近性和时间相似性并不能单独决定LdM盆地流纹岩的成分。Barrancas中心的成分变化趋势表明，West Barrancas和East Barrancas的流纹岩喷发源自不同的分带岩浆储库，且分批释放，因此未能形成像LdM盆地那样的大型高硅含量岩浆储库。
部分内容摘录
引言
位于阿根廷-智利边境的冰后期Laguna del Maule（LdM）火山场包含40多个硅质岩喷口，主要集中在两个区域：Laguna del Maule盆地（以同名湖泊为中心）及其东南部的Barrancas复合体，这两个区域共发生了近70次不同的爆炸性和喷出性事件（图1）。LdM盆地周围有13个独立的硅质岩喷口中心，其中许多也是多喷口结构，经过多次喷发事件逐渐形成。
冰后期喷发中心概述
LdM盆地内的岩浆活动主要表现为流纹岩和流纹英安岩喷发，这些喷发大多来自多喷口复合体，位于现今湖泊中心附近5–11公里范围内（图4）。其中三个流纹岩中心喷发的高硅含量流纹岩（SiO2含量为75.5–77.2%），包括普林尼式喷发产物rdm和rlerap。其余流纹岩喷发物的斑晶含量较低（仅含少量黑云母和斜长石），成分范围较窄。
喷口随时间的分布和成分变化
冰后期LdM盆地的喷发活动并未表现出明显的从基性岩向硅质岩的渐进趋势。相反，喷发事件呈现出间歇性特征，基性岩到中性岩的喷发大致与硅质岩喷发同时发生（图24）。流纹岩、流纹英安岩以及中性到基性岩的岩浆在约16,000年至1,800年前的时间段内都有喷发记录。尽管10,000年后基性岩和中性岩喷发次数减少，但基性岩斑块仍存在，并与硅质岩喷发物混合。
分布考虑
地层记录详细记录了Laguna del Maule火山场的喷发历史，为研究冰后期岩浆系统提供了依据。整个冰后期火山场覆盖面积约为360平方公里，包含73个独立喷口，共发生了100多次喷发事件，喷发体积总计约37立方公里（DRE）。这些喷口分布范围最远可达19公里。
结论
通过放射性碳测年和化学分析，将100多次喷发的爆炸性和溢流型产物置于时间地层框架中，重建了冰后期Laguna del Maule火山场的喷发历史。火山碎屑与喷发口的关联提供了时空参考框架。硅质岩和基性岩喷口的分布表明，冰后期火山场的喷发可能由两个独立的岩浆系统引发。
作者贡献声明
Mario Rosas： 资源获取、调查工作。Manuela Elissondo： 资源获取、调查工作。Alvaro Amigo： 资源获取、资金筹措。Patricia Sruoga： 资源获取、资金筹措。Judy Fierstein： 文稿撰写与审阅、初稿撰写、项目管理、方法研究、调查工作、数据整理、概念构思。
未引用参考文献
Alloway et al., 2022; Andersen et al., 2017; Andersen et al., 2018; Andersen et al., 2019; Cordell et al., 2018; Cordell et al., 2020; Feigl et al., 2014; Fierstein,; Fournier et al., 2010; Henríquez et al., 2021; Hildreth et al., 2010; LeMével et al., 2015; LeMével et al., 2016; LeMével et al., 2021; Miller et al., 2017; Moreno et al., 2015; Munizaga, 1978; Peterson et al., 2020; Singer et al., 2018; Trevino et al., 2021; Wespestad et al., 2019.
利益冲突声明
作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
火山灰地层学研究需要克服诸多挑战，包括在阿根廷和智利的多次长途徒步考察，主要依靠Edmundo和Elias以及他们的助手完成。勇敢的司机Ricardo “Richy” Santiba?ez和Eduardo “Lalo” Rogel在崎岖地形中驾驶车辆，使用充气 Zodiac船在湖泊上航行，并提供了大量现场支持。Laguna del Maule的市长Luis Torres积极支持该地区的火山学研究。
