|
ВУЛКАНЫ | |
Depth contours of the surfaces of subducting plates Depth contours are determined based on depths of focuses
|
Low seismic wave velocity area in northeastern Japan (Tohoku) V: Seismic wave velocity Q: Q factor (seismic attenuation) L: Low, H: High Vol: Volcanoes C: Crust, M: Moho J: Sea of Japan
|
Classification of volcanic rocks (silica-alkali)
|
Model of magma generation and evolution Magma and a volcano develop from A to D. Red: Basaltic magma; Orange: Andesitic magma; Dark brown: Dacitic magma Based on Fujii, 1997.
|
Relation between volcanic products and duration of activity
|
Distribution of Quaternary volcanoes
|
Evolution of stratovolcano Based on Moriya, 1983
|
Caldera and pyroclastic depositional surface (Shikotsu Caldera). Shikotsu Caldera (13 km across) and pyroclastic depositional surface (pyroclastic plateau [foreground]) in Hokkaido
|
Aso Caldera
|
Funnel-shaped structureModified from Moriya, 1992 (based on Aramaki, 1983)
|
Crater Lake-type caldera Based on Howel Williams''s classic diagrams
|
Valles-type caldera Based on Smith and Bailey, 1968.
|
Kussharo Caldera Red marks: Lava domes
|
Scoria cone (Aso Yonezuka)
|
Distribution of volcanoes in Tohoku
|
|
|
http://www.glgarcs.net
Примерно 200 вулканов четвертичного возраста найдено в Японии. Большинство вулканов - андезитовые стратовулканы.
ПОКОЛЕНИЯ И ТИПЫ МАГМЫ
Частичное плавление
Магма произведена частичным таянием в мантии. Плавление в мантии требует по крайней мере одного из следующих условий: увеличение температуры, уменьшение давления и дополненых условий, типа наличия H2O. В зонах субдукции спадающий слэб приносит вещества, содержащие H2O (гидроидные минералы) в мантию, так что H2O, полагают, играет важную роль в частичном подплавлении.
Ясная граница, называемая вулканическим фронтом, между вулканическими и невулканическими зонами часто происходит с желобной стороны островной дуги.
Глубина субдуцирующейся плиты под вулканическим фронтом - 100 - 150 км; в Северо-Восточной Дуге Японии глубина Тихоокеанской плиты под вулканическим фронтом составляет примерно 110 км.
Многие землетрясения с желобной стороны дуги происходят около поверхности субдуцирующейся плиты, поэтому ее глубины могут быть оценены по распределению этих эпицентров (зона Wadati-Benioff). Самая изобильная магма в вулканическом фронте, но есть разные поколения магмы в островных дугах. Наблюдения за сейсмическими волнами для глубокой подземной структуры Северо-Восточной Дуги Японии показало, что низкая скоростная область расположена параллельно субдуцирующейся плите в клине мантии (между субдуцирующейся плитой и литосферой). Низкая скоростная область показывает высокую температурную область. Это предлагает присутствие подъема магмы из глубокой области в клине мантии, а не из-под вулканического фронта.
В островной дуге, включая Японию, вулканические породы щелочного типа обычны. Щелочная магма произведена в областях, где плавится кора в большом объеме. Горячий диапир продвигается в мантии и останавливается под плитой. Присутствующий диапир нагревает более низкую кору, вызывая плавление. Базальтовые, андезитовые и риолитовые магмы обычны в вулканических дугах. Большинство японских вулканов андезитовыеc. К андезитовой и риолитовой магме можно подойти, если будет плавиться более низкая часть коры. Известно также, что базальтовая магма изменяется на андезитовую и затем риолитовую дифференцированием при кристаллизации. Поэтому дифференцированние кристаллизацией, объясняет причину, почему андезит является доминирующим в вулканах островной дуги. Однако, наблюдаемые химические составы и количественное соотношение вулканических типов пород не могут интерпретироваться только дифференцированием.
На Японских островах толейитовые базальтовые породы составляют большинство вулканов на тонкой океанической коре (дуга Izu-Bonin). На толстой континентальной коре развиваются андезиты, дациты и риолиты (Северо-Восточная Дуга Японии и Юго-Западная Дуга Японии). Это вулканическое распределение пород связано с плавлением более низкой коры. По отношению к базальту четвертичные вулканы от Хоккайдо до области Tohoku распределены на Тихоокеанской стороне как толейито-базальтовые породы, а щелочно- базальтовые породы находятся на стороне Японского моря; количество щелочи в этих породах непрерывно увеличивается с Тихоокеанской стороны к Японскому морю.
ВУЛКАНИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
В срединно-океанических хребтах и в горячей точке мантийный плюм, прибывающий из глубокой мантии, обеспечивает большое количество магмы. В этих местах формируются вулканы крупного масштаба, их продолжительности деятельности очень велика, 1-100 Му. В островных дугах магмы намного меньше. Объем отдельных вулканов - несколько сотен куб. км и их жизнь – 1Му.
Существует несколько типов извержений вулканов, что связано с вязкостью магмы. Базальтовая магма вызывает умеренное извержение с потоком лавы. Андезитовая и риолитовая магма дает взрывчатое извержение с вулканокластическим (пирокластическим) материалом. Но способы извержения связаны не только с вязкостью магмы, а также и с вытесняющей нормой и выражают геологические условия. Так как большинство японских вулканов андезитовые или риолитовые, их извержения имеют взрывчатый характер и формируют вулканические кальдеры и стратовулканы.
Здесь отсутствуют базальтовые поля и лавы типа лунных кратеров, развитые в западных США и на Гавайском вулканическом щите.
Кайнозойские вулканиты Циркум-Япономорского региона сформировались в условиях растяжения при активизации правых перемещений вдоль Хоккайдо-Сахалинской системы разломов и сочетают в себе геохимические признаки судукционного и внутриплитного источников (Ханчук и др., 1997; Мартынов, 1999). роль внутриплитного источника нарастает по мере омоложения вулканитов, а в одновозрастных вулканитах она сильно варьирует от места к месту. По соотношению ряда микроэлементов они располагаются в области смешения магм различных источников (деплетированных MORB, островодужных и внутриплитных). Формирование расплавов происходит за счет астеносферного диапира, субдуцированных осадков и океанической литосферы. Смешение расплавов разных источников в литосферных камерах в разных пропорциях обеспечивает в вулканитах трансформных окраин сочетание внутриплитных и островодужных геохимических характеристик.
Quaternary volcanoes
ВУЛКАНЫ
ВУЛКАНЫ
Active Quaternary Volcanoes
Japan Islands |