Deciphering the sources and processes feeding young monogenetic volcanoes from the Michoacán Guanajuato Volcanic Field (Mexico): A study case of El Astillero and El Pedregal
Deciphering the sources and processes feeding young monogenetic volcanoes from the Michoacán Guanajuato Volcanic Field (Mexico): A study case of El Astillero and El Pedregal
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破译米却肯瓜纳华托火山场（墨西哥）年轻单生火山的来源和过程：El Astillero 和 El Pedregal 的研究案例
DOI：
10.1016/j.lithos.2023.107302
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
3.5
通讯作者：
Kuentz, Dave
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Larrea, Patricia;Widom, Elisabeth;Siebe, Claus;Salinas, Sergio;Kuentz, Dave
El Astillero和El Pedregal单生火山在米却肯州-瓜纳华托火山田南部的坦西塔罗地区形成了公元500年至700年的∼，距离历史悠久的帕里库廷火山西南仅25公里。长达6年的∼喷发的特点是从爆炸性活动转变为喷涌活动，并伴随着活动喷口位置的转移。最初的活动是斯特龙博利亚式的爆炸性活动，首先形成了艾尔阿斯蒂列罗锥体，然后随着几股熔岩流的喷发而变得热情洋溢。然后，位于ENE 2公里处的一个新喷口打开，产生了纯热流(非爆炸)El Pedregal熔岩流场。随着喷发的进行，岩浆主体成分(主量元素和微量元素)由玄武岩安山岩转变为安山岩(SiO_2=0.52-5.9wt%)，这也反映在喷发的特弗利岩和熔岩的岩石学上。然而，El Pedregal熔岩序列显示出较小的镁#反转，随后是明显的最终反转，转向更多的镁铁质成分。87Sr/86Sr(0.70388-0.70403)、143Nd/144Nd(0.512836-0.512742)、206Pb/204Pb(18.632-18.671)、207Pb/204Pb(15.583-15.598)、208Pb/204Ph(38.376-38.450)、176Hf/177Hf(0.28301-0.28290)、187Os/188Os(0.1258-0.1865)同位素比值随着喷发的进行发生了系统的变化，并记录了一个明显的同位素特征的最终转变。两个喷口的时空接近及其岩浆的岩石学和地球化学特征表明，这是一种同岩浆演化，可以用不同程度的岩浆补充、岩浆混合和俯冲变质地幔熔体的分离结晶来解释。对于Michoacán-Guanajuato火山田的其他年轻的单一成因火山(如Paricutin、Jorullo和Tacámbaro星团)，也提出了这些岩浆成因和演化的类似岩浆作用组合。因此，横贯墨西哥火山带的原始岩浆是俯冲变质的地幔熔体，主要通过晶体分馏演化，并在没有明显同化作用的情况下穿过地壳。
El Astillero and El Pedregal monogenetic volcanoes formed ∼500–700 CE in the Tancítaro region in the southern part of the Michoacán-Guanajuato volcanic field, only 25 km to the SW of the historic Paricutin volcano. The ∼6-year-long eruption was characterized by a change from explosive to effusive activity, accompanied by a shift in the location of the active vents. Initial activity was Strombolian-explosive and first formed the El Astillero cone before turning effusive with the emission of several lava flows. Then, a new vent located 2 km to the ENE opened and produced the purely effusive (non-explosive) El Pedregal lava flow field. As the eruption progressed, the bulk magma composition (major and trace elements) changed from basaltic andesite to andesite (SiO2= 52–59 wt%), which is also reflected in a successive change in the petrography of the erupted tephras and lavas. However, the El Pedregal lava sequence shows small Mg# reversals followed by a marked final reversal to more mafic compositions. Likewise,87Sr/86Sr (0.70388–0.70403),143Nd/144Nd (0.512836–0.512742),206Pb/204Pb (18.632–18.671),207Pb/204Pb (15.583–15.598),208Pb/204Pb (38.376–38.450),176Hf/177Hf (0.28301–0.28290), and187Os/188Os (0.1258–0.1865) isotope ratios changed systematically as the eruption progressed, and record a final shift to a distinct isotopic signature. The spatio-temporal proximity of both vents and the petrographic and geochemical characteristics of their magmas suggest a comagmatic evolution that can be explained by a combination of variable degrees of magma recharge, magma mixing, and fractional crystallization of subduction-modified mantle melts. A similar combination of magmatic processes for the genesis and evolution of these magmas has also been proposed for other young monogenetic volcanoes in the Michoacán-Guanajuato volcanic field (e.g., Paricutin, Jorullo, and the Tacámbaro cluster). Accordingly, primitive magmas in the Trans-Mexican Volcanic Belt are subduction-modified mantle melts that evolve largely by crystal fractionation and pass through the crust without significant assimilation.
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