Volcanology and petrology of Nisyros Island (Dodecanese, Greece)
Volcanology and petrology of Nisyros Island (Dodecanese, Greece)
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尼西罗斯岛的火山学和岩石学（希腊多德卡尼斯群岛）
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发表时间：
1974
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
G. M. D. Paola
中科院分区：
文献类型：
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作者：
G. M. D. Paola
摘要 尼西罗斯岛是位于南爱琴海第四纪钙碱性岛弧系东端的一座全火山岛。它的年龄相当年轻，因为 K/Ar 测年给出的年龄为 0.2 m.y。 B.P.尼西罗斯岛的火山演化初步重建如下：a）经过一段时期（距今 3.0 至 0.2 米）的海底活动，以枕状熔岩和玻璃碎屑岩的存在为证明，火山生长在海平面以上；b）来自不同喷口的喷流和爆炸性地下活动形成了复杂的成层火山，可能在周围0.2米B.P.;c) 在一次强烈的爆炸活动结束时（从距今 0.2 米到现在），火山顶部塌陷，形成了至今仍保存完好的破火山口。破火山口后的活动，在破火山口内外喷发了巨大而粘稠的圆顶和成分均匀的熔岩流，结束了这一阶段的火山演化；d）在历史时期，破火山口底部形成了壮观的潜水火山口；e）目前，破火山口底部的大面积受到了相当大的热液活动的影响。假设尼西罗斯火山尚未灭绝。
四个小火山岛——Yali、Stronjili、Pakia 和 Perigusa——位于尼西罗斯岛北部和西部几英里处，尽管在火山学上彼此独立，但从岩石学的角度来看，它们的组成部分可归因于尼西罗斯岛岩浆。尼西罗斯岛及其邻近小岛屿的火山岩以及南爱琴海弧形同期火山的火山岩（埃伊纳岛、米洛斯岛、圣托里尼岛等）属于典型的造山钙碱性系列（从基性安山岩到安山岩-英安岩-流纹英安岩到强硅质流纹岩），K2O含量正常。这些岩石的钾含量与活火山弧下方倾斜地震带150公里的深度（根据地球物理数据推断）相符。顶部破火山口的存在以及大量捕虏体（富含角闪石堆积物和接触变质钙质岩衍生物）的出现表明，在火山下方相对较浅的深度存在岩浆室。雅丽的流纹岩黑曜石可以被认为是尼西罗斯流纹英安石的残余液体，因此代表了分馏过程的最终成员。火山学和岩石学的论点支持分馏结晶作为尼西罗斯及其邻近小岛屿钙碱性分异系列最可能的成因过程。然而，由于缺乏含有高铝玄武岩成分的岩石，因此很难准确定义母岩浆的性质。根据最近的地球物理数据，大陆碰撞已经在希腊海沟中进行。因此，尼西罗斯岛和南爱琴海弧上的其他活火山正接近老年阶段。接下来可能是由于爱琴海微板块下方的岩石圈板加深而向肖肖尼岩浆作用的转变。南爱琴海弧的有限延伸和相对短暂的钙碱性活动可能与地中海地区的特殊地球动力学模式有关，该地区的特征是两个会聚的非洲和欧亚板块之间的微板块镶嵌。整个火山地点位于南太平洋岛弧的东方极限钙铝钙林四值线。绝对值的确定是 K/Ar 方法的辅助，是 0,2 m.a. 的方法。 pour l'une des plus anciennes laves affhurant à Nisyros.L'évolutionvolcanologique de cette île peut être reconstruite de la façon suivante:a)après une période d'activité sous-marine (pillow-lavas et hyaloclastites en sont les témoins) que l'on peut Shoulders include entre 3,0 (?) 和 0,2 m.a.，l’île surgit au-dessus du niveau de la mer;b)une activité subaérienne, en party efusive et en party exclamation, issues de différents center d’émission, construisit à petit à petit un strato-volcan assez complexe, probablement à environ 0,2 m.a.;c) 火山历史时刻，位于 0,2 m.a. et nos jours, un effondrement du sommet, faisant suite à une forte activité 炸药, produisit une caldera, encore parfaitement conservée;火山口后的一系列活动，包括火山口内部和外部、粘稠熔岩圆顶和库里宫廷、统一构图；d) 在火山口火山口爆炸的壮观火山口l’époque historique;e) 活动，一项重要的热液活动影响了火山口的美好派对。
On peut penser que le volcan Nisyros n’est pas encore éteint.Les quatre petits ilots volcaniques (Yali, Stronjili, Pakia et Perigusa), situés à quelques milles au Nord et à l’Ouest de Nisyros, tout en étant des Centres 独立火山, sont尼西罗斯岩浆岩石产品的构成。尼西罗斯的火山和火山口、南弧火山的细胞（埃伊纳岛、米洛斯岛、圣托林岛等）、一系列设备Orogenique calcoalcaline typeque (allant des andésites basiques jusqu’à des rhyolites fortement Acides) 含有正常量的 K2O。 Le contenu en ces roches est comprondeur de la zone seismique au-dessous de l'arc volcanique actif.L'existence d'une caldera sommitale et la presence d'une grande quantité d'enclaves (soit cumulites à hornblende, soit roches dérivant)与钙接触的变质作用）永远是火山岩浆深处的一个可能的深渊。 Les obsidiennes rhyolitiques de l’ilot de Yali 代表 les termes Finals du Fractionnement des thyodacites de Nisyros.Des argument Volcanologiques et Pétrologiques témoignent donc d’un processus de Nisyros et des îles calcalcaline de cristallizationfractionnée矿井。悬而未决，缺乏“高铝玄武岩”的成分，很难准确定义原始岩浆的性质。最近的地球物理学，大陆之间的碰撞似乎是在希腊福斯的长河中发生的；因此，尼西罗斯和其他火山活动将在老年体育场附近发生。 La prochaine étape pourrait être vers un magmatisme shoshonitique par suite de l'appprofondissement de laplate lithospherique au-dessous de la microplaque égéenne.L'extension limitée et la durée亲戚法庭de l'activité calcaline dans l'arc sud égéen pourrait être le地中海地区地质动态的结果是非洲和欧洲两处大斑块汇聚处的微斑块马赛克特征。
AbstractNisyros is a totally volcanic island located at the eastern limit of the quaternary calc-alkaline island arc system of the South Aegean Sea. Its age is rather young since K/Ar dating has given an age of 0.2 m.y. B.P. for one of the oldest outcropping products of this volcano.The volcanological evolution of Nisyros has tentatively been reconstructed as follows:a)after a period (from 3.0? to 0.2 m.y. B.P.) of submarine activity, evidenced by the presence of pillow-lavas and hyaloclastites, the volcano grew above sea level;b)effusive and explosive subaerial activity from different vents built up a complex stratovolcano, probably around 0.2 m.y. B. P.;c)at the end of an intense explosive activity (between 0.2 m.y. B.P. and Present) the top of the volcano collapsed forming a caldera which is still perfectly preserved. A post-caldera activity with eruptions of huge and viscous domes and lava flows of uniform composition, both inside and outside the caldera, concluded this stage of the volcano evolution;d)in historical times, spectacular phreatic explosion craters formed on the caldera floor;e)presently, a large area of the caldera floor is affected by a considerable hydrothermal activity. The hypothesis is formed that Nisyros volcano is not yet extinct.
Four small volcanic islets — Yali, Stronjili, Pakia and Perigusa — located a few miles on the North and West of Nisyros, although volcanologically independent of one another, are composed of products which are attributable, from the petrologic point of view, to the Nisyros magma.The volcanic rocks of Nisyros and of its neighbouring minor islands as well as the volcanics of the coeval volcanoes of the South Aegean Sea arc (Aegina, Milos, Santorini, etc.) belong to a typical orogenic calc-alkaline series (from basic andesites through andesites-dacites-rhyodacites to strongly silicic rhyolites) with normal K2O contents. The potassium contents of these rocks are compatible with the depth of 150 km (as inferred from geophysical data) for the inclined seismic zone underneath the active volcanic arc.The existence of a top-caldera as well as the occurrence of a huge amount of xenoliths (hornblende-rich cumulates and contact-metamorphic calcareous rock derivatives) suggest the presence of a magma chamber at a relatively shallow depth beneath the volcano. The rhyolitic obsidians of Yali can be considered as residual liquids from the Nisyros rhyodacites, thus representing the end-members of a fractionation process.Volcanological and petrological arguments are in favour of fractional crystallization as the most probable genetic process for the calc-alkaline differentiation series of Nisyros and of its neighbouring minor islands. However, the lack of any rock with a high alumina basalt composition makes it difficult to define exactly the nature of the parent magma.According to recent geophysical data, continental collision is already in progress at the Hellenic trench. Therefore, Nisyros and the other active volcanoes of the South Aegean Sea arc are approaching the senile stage. What would follow could be a transition to shoshonitic magmatism as a consequence of the deepening of the lithospheric slab under the Aegean microplate.The limited extension and the relatively short-lived calc-alkaline activity of the South Aegean Sea arc could be related to the particular geodynamic pattern of the Mediterranean area which is characterized by a microplates mosaic between the two converging African and Eurasian major plates.RésuméNisyros est une ile entièrement volcanique située à la limite orientale de l’arc insulaire calco-alcalin quaternaire de la mer Egée méridionale.Une détermination d’âge absolu à l’aide de la méthode du K/Ar a donné un âge de 0,2 m.a. pour l’une des plus anciennes laves affleurant à Nisyros.L’évolution volcanologique de cette île peut être reconstruite de la façon suivante:a)après une période d’activité sous-marine (pillow-lavas et hyaloclastites en sont les témoins) que l’on peut supposer comprise entre 3,0 (?) et 0,2 m.a., l’île surgit au-dessus du niveau de la mer;b)une activité subaérienne, en partie effusive et en partie explosive, issue de différents centres d’émission, construisit petit à petit un strato-volcan assez complexe, probablement à environ 0,2 m.a.;c)a un moment de l’histoire de ce volcan, que l’on peut situer entre 0,2 m.a. et nos jours, un effondrement du sommet, faisant suite à une forte activité explosive, produisit une caldera, encore parfaitement conservée; une activité post-caldera produisit par la suite, à l’intérieur et à l’extérieur de la caldéra, de gros dômes de lave très visqueuse et de courtes coulées, de composition uniforme;d)de spectaculaires cratères d’explosion phréatique se formèrent sur le fond de la caldéra à l’époque historique;e)actuellement, une importante activité hydrothermale affecte une bonne partie du fond de la caldéra.
On peut penser que le volcan Nisyros n’est pas encore éteint.Les quatre petits ilots volcaniques (Yali, Stronjili, Pakia et Perigusa), situés à quelques milles au Nord et à l’Ouest de Nisyros, tout en étant des centres volcaniques indépendants, sont constitués de produits liés pétrologiquement au magma de Nisyros.Les roches volcaniques de Nisyros et des ilots voisins, de même que celles des volcans du même âge de l’arc sud égéen (Aegina, Milos, Santorin, etc.), appartiennent à une série orogénique calcoalcaline typique (allant des andésites basiques jusqu’à des rhyolites fortement acides) contenant une quantité normale de K2O. Le contenu en potassium de ces roches est compatible avec une profondeur de 150 km de la zone seismique au-dessous de l’arc volcanique actif.L’existence d’une caldera sommitale et la présence d’une grande quantité d’enclaves (soit cumulites à hornblende, soit roches dérivant du métamorphisme de contact avec des calcaires) permettent de penser qu’il y a une chambre magmatique située a faible profondeur au-dessous du volcan. Les obsidiennes rhyolitiques de l’ilot de Yali representent les termes finals du fractionnement des thyodacites de Nisyros.Des arguments volcanologiques et pétrologiques témoignent donc d’un processus de cristallisation fractionnée dans la genèse de la série de différentiation calcoalcaline de Nisyros et des îles mineures. Cependant, l’absence de roches ayant une composition de «High Alumina Basalt» rend difficile la définition exacte de la nature du magma primitif.Selon les plus récentes données géophysiques, une collision entre continents est déjâ en cours le long du Fossé Hellenique; par conséquent, Nisyros et les autres volcans actifs de l’arc sud égéen approchent un stade de sénilité. La prochaine étape pourrait être une transition vers un magmatisme shoshonitique par suite de l’approfondissement de la plaque lithospherique au-dessous de la microplaque égéenne.L’extension limitée et la durée relativement courte de l’activité calcoalcaline dans l’arc sud égéen pourrait être le résultat de la situation géodynamique particulière de la zone méditerranéenne qui est caractérisée par une mosaïque de microplaques situées entre les deux grandes plaques convergentes de l’Afrique et de l’Eurasie.