Туф Банделье — геологическое образование , обнаженное в горах Джемез на севере Нью-Мексико и вокруг них . Он имеет радиометрический возраст от 1,85 до 1,25 миллиона лет, что соответствует эпохе плейстоцена . Туф извергался в результате серии по меньшей мере трех извержений кальдеры в центральной части гор Джемез.
Туф Банделье был одним из первых игнимбритов , обнаруженных в геологических летописях, и широко изучался геологами, стремившимися понять процессы, связанные с суперизвержениями вулканов .
Формирование состоит из игнимбритов , образовавшихся в результате серии по меньшей мере трех четвертичных извержений кальдеры , кульминацией которых стало извержение кальдеры Валлес за 1,256 миллиона лет до настоящего времени ( млн лет назад ). [1] Кальдера Валлес является типичным местом для возрождающихся извержений кальдеры , [2] а туф Банделье был одним из самых ранних обнаруженных игнимбритов. [3]
Кальдера расположена на пересечении западной окраины рифта Рио-Гранде и линеамента Джемез . [4] [5] Здесь магма , образовавшаяся из плодородных пород древней зоны субдукции , неоднократно выходила на поверхность по разломам, образовавшимся в результате рифтогенеза. Это привело к образованию долгоживущего вулканического поля , самые ранние извержения которого начались не менее 13 миллионов лет назад [6] и продолжаются почти по сей день. [7]
В обеих верхних пачках туфа наблюдается зональность состава, при которой нижние пирокластические потоки более кислые и содержат меньше основных (магниевых и железистых) минералов, чем верхние потоки. Это интерпретируется как прогрессирующее извержение гравитационно-зонального магматического очага , в котором летучие вещества концентрируются в верхней части очага, а темноцветные минералы частично осели в нижних, более горячих частях магматического очага. [8] [9]
Туф содержит до 30% каменных фрагментов, общий объем которых в пачке Отови оценивается в 10 км 3 и достаточен для закалки сварки за счет охлаждающего эффекта. Каменные фрагменты на 90% состоят из более ранних вулканических пород, на 10% из палеозойских осадочных пород и лишь следов докембрийских пород, что предполагает значительное разгорание жерл извержения. Некоторые породы демонстрируют признаки контактного метаморфизма в стенках магматического очага с магмой, богатой водой и фтором . [10]
Туф Банделье состоит из трех пачек , соответствующих как минимум трем различным кальдерным извержениям.
Пачка Ла - Куэва представляет собой несварный или плохосваренный туф с вкрапленниками кварца и санидина и следами пироксена и магнетита . Он был разделен на две части; [11] верхняя пачка несварная или слабосваренная и содержит крупные обломки пемзы , нижняя – несварная и включает обилие каменных обломков. Эти два блока разделяет слой переработанной пемзы и селевых потоков . Однако возрасты 40 Ar/ 39 Ar неразличимы и составляют 1,85 ± 0,07 и 1,85 ± 0,04 млн лет для верхних и нижних толщ соответственно. [12] Максимальная наблюдаемая толщина составляет 80 метров (260 футов).
Этот член образовался в результате первого и самого маленького (но все же огромного) известного извержения кальдеры вулканического поля Джемез. Он обнажен лишь в нескольких местах, включая каньон Сан-Диего, юго-западную стену кальдеры и в отдельных местах на плато Пахарито . Возможно, что залив Толедо, структурная особенность северо-западного края кальдеры, совпадающая с минимумом силы тяжести , является остатком кальдеры Ла-Куэва. [13] С другой стороны, присутствие каменной брекчии в этой пачке в районе Ла-Куэва предполагает, что кальдера была расположена на юго-западе. [14]
Пачка Отови состоит из базального слоя воздушной пемзы ( Пемза Гуахе ) и массивного, обычно несварного, игнимбрита [15] , хотя в некоторых местах он плотно сварен. Верхний игнимбрит представляет собой риолитовый пепловый туф, содержащий обильные вкрапленники санидина и кварца, а также редкие основные микровкрапленники. Санидин может проявлять голубое переливчатое свечение ( переливчатость ). Пачка содержит обильные фрагменты кантри-рока . Радиометрический возраст 40 Ar/ 39 Ar пачки колеблется от 1,61 ± 0,01 [16] до 1,62 ± 0,04 млн лет назад. [12] Максимальная обнаженная толщина составляет около 120 метров (390 футов).
Извержение этого члена произошло во время Толедского события, названного в честь Толедского залива, структурной особенности северо-восточной стены кальдеры, которая долгое время считалась остатками кальдеры Толедо. [15] Однако более поздние работы показали, что кальдера Толедо, вероятно, более или менее совпадала с кальдерой Валлес. [13] Общий объем извержения, эквивалентный плотным породам , включая пирокластические потоки и пеплопад, составил от 216 кубических километров (52 кубических миль) до 550 кубических километров (130 кубических миль), при этом по большей оценке извержение помещается в нижний предел диапазона суперизвержений ( VEI 8). [17] Пачка обнажена на всей территории Джемеза, за исключением самой кальдеры Валлес, где она присутствует только в недрах. Он особенно широко обнажен на плато Джемез к западу от кальдеры, но также обнажен на большей части плато Пахарито к востоку от кальдеры у оснований характерных для него пальчатых гор . [18] Отдаленные изолированные обнажения позволяют предположить, что тонкие потоки пепла члена Отови, возможно, покрыли бассейны Эспаньола и Санто-Доминго. С тех пор они в основном были разрушены. [17]
Ясень, соответствующий по возрасту и химическому составу члену Отови, был найден даже у горы Бланко , штат Техас, где он образует слой толщиной 30 сантиметров (12 дюймов). [17]
Tshirege Member был описан как «возможно, самый известный рок Нью-Мексико». [19] Он состоит из многочисленных потоков плотно спаянных с несваренными риолитовых пепловых туфов. Они содержат обильные вкрапленники санидина и кварца, редкие микровкрапленники клинопироксена и ортопироксена и крайне редкие микровкрапленники фаялита . В более плотно сваренных частях элемента санидин имеет переливчатую окраску. Пачка обычно содержит фрагменты вмещающих пород, а местами имеет тонкий (менее 2 метров (6,6 футов)) базальный слой пемзы и отложений волн, слой пемзы Цанкави . В этом слое содержится около 1% роговообманковой дацитовой пемзы.
Пачка обнажена по всему региону Джемез и в пределах кальдеры Валлес и имеет максимальную толщину более 900 метров (3000 футов). Он был образован событием Валлес, которое произошло 1,256 миллиона лет назад [1] и создало кальдеру Валлес. [20]
Пачка Тширеге описывается как сложная охлаждающая единица, состоящая из отдельных импульсов отложений, и для обозначения ее пластов были разработаны две схемы. Классификация Роджерса делит пачку на обозначенные буквами зоны от A до F исключительно на основе картографируемых литологических критериев, тогда как классификация Брокстона и Рено делит пачку на пронумерованные зоны от Qbt 1g до Qbt 4 на основе интерпретации как единиц охлаждения. Эти две схемы можно сопоставить на большей части плато Пахарито. Разделение между блоком A (Qbt 1g) и блоком B (Qbt 1vc) особенно поразительно и описывается как надрез паровой фазы. Это заметно на плато Пахарито, но Брокстон и Рено интерпретируют его как фронт расстекловывания , а не как границу охлаждающей установки. Слои ниже выемки паровой фазы представляют собой стекловидные туфы, а слои выше - расстеклованы; в остальном пласты химически и петрологически неразличимы. [21]
Во многих местах пачка Тширеге отделена от пачки Отови пачкой каньона Пуэбло формации Серро Толедо . [20]
Ясень, соответствующий пемзе Цанкави по возрасту и составу, был найден даже в штате Юта и, возможно, достиг западной Канады. Дальнее рассеивание, вероятно, является результатом проникновения столба извержения в реактивную струю . [22]
Большая часть материала этих отложений теперь образует плато Пахарито, живописный регион каньонов и гор , на котором расположен Лос-Аламос .
Пемзу активно добывают на пласте пемзы Гуахе на восточных склонах гор Джемез. В 1994 году производство было достаточно высоким, чтобы сделать Нью-Мексико вторым по величине производителем пемзы в Соединенных Штатах. Сама пемза неконсолидирована и легко удаляется после удаления вскрышных пород (обычно игнимбрита пачки Отови). Большая часть пемзы была добыта на государственных землях до того, как потребовались облигации на рекультивацию, в результате чего остались шрамы от добычи, которые медленно зарастают. [23]
Свое название формация получила от HTU Smith в 1938 году. [24] Формация была разделена на верхнюю и нижнюю части, которые почти сразу были признаны соответствующими отдельным кальдерным извержениям. В 1964 году Р. Л. Григгс присвоил формальные названия членов пачки Отови нижнему подразделению и члена Тширеге верхнему подразделению и дал название Guaje Pumice базальному пласту пемзы пачки Отови. [25] В своей статье, устанавливающей стратиграфическую структуру вулканического поля Джемез в 1969 году, Р.Л. Смит, Р.А. Бэйли и К.С. Росс приняли названия подразделений Григга и добавили название «Цанкави-Пемза» для базального пласта пемзы пачки Тшериге. [15]
В своей карте кальдеры Валлес 2011 года Фрейзер Гофф и его коллеги официально добавили пачку Ла-Куэва, неофициально известную до тех пор как игнимбрит каньона Сан-Диего, к туфу Банделье. [13]
