Flutbasalt - Flood basalt

Eine Flut Basalt ist das Ergebnis eines riesigen Vulkanausbruch oder eine Reihe von Eruptionen , die große Landstriche oder bedeckt Ozeanboden mit Basalt Lava . Viele Flutbasalte werden dem Beginn eines Hotspots zugeschrieben, der über eine Mantelfahne die Erdoberfläche erreicht . Flutbasaltprovinzen wie die Deccan Traps von Indien oft als Fallen , nach dem schwedischen Wort trappa (bedeutet „Treppe“), aufgrund der charakteristischen treppen Geomorphologie von vielen damit verbundenen Landschaften. Michael R. Rampinound Richard Stothers (1988) zitierten elf verschiedene Flutbasalt-Episoden, die in den letzten 250 Millionen Jahren aufgetreten sind und große vulkanische Provinzen , Lavaplateaus und Bergketten geschaffen haben . Es wurden jedoch weitere anerkannt, wie das große Ontong Java Plateau und die Chilcotin-Gruppe , obwohl letztere möglicherweise mit der Columbia River Basalt-Gruppe in Verbindung gebracht werden . Große magmatische Provinzen wurden mit fünf Massenaussterbeereignissen in Verbindung gebracht und können mit Bolideneinschlägen in Verbindung gebracht werden .

Formation

Moses Coulee in den USA zeigt mehrere Basaltfluten der Columbia River Basaltgruppe . Der obere Basalt ist Roza Member, während der untere Canyon Frenchmen Springs Member Basalt freilegt
Lavaströme bei Holuhraun , Island , September 2014

Die Entstehung und Auswirkungen eines Flutbasalts hängen von einer Reihe von Faktoren ab, wie kontinentaler Konfiguration, Breitengrad, Volumen, Geschwindigkeit, Eruptionsdauer, Art und Umgebung (kontinental vs. ozeanisch), dem bereits bestehenden Klima und der Widerstandsfähigkeit der Biota gegenüber Veränderungen . Kontinentale Flutbasaltprovinzen bilden sich typischerweise auf einer Zeitskala von 1 bis 3 Millionen Jahren.

Eine vorgeschlagene Erklärung für Flutbasalte besteht darin, dass sie durch die Kombination von kontinentalem Rifting und der damit verbundenen Dekompressionsschmelze in Verbindung mit einer ebenfalls Dekompressionsschmelzen umfassenden Mantelfahne verursacht werden, die große Mengen eines tholeiitischen basaltischen Magmas erzeugt . Diese haben eine sehr niedrige Viskosität , weshalb sie eher „fluten“ als höhere Vulkane zu bilden . Eine andere Erklärung ist, dass sie aus der Freisetzung von Schmelze resultieren, die sich über einen langen Zeitraum im Mantel angesammelt hat.

Die Deccan Traps von zentralen Indien , die sibirischen Traps und der Columbia River Plateau des westlichen Nordamerika sind drei Regionen von prähistorischen Flut Basalte bedeckt. Die mesoproterozoische Mackenzie Large Igneous Provinz in Kanada enthält die Hochwasserbasalte des Coppermine River im Zusammenhang mit der geschichteten Muskox - Intrusion . Die Maria auf dem Mond sind zusätzliche, noch ausgedehntere Flutbasalte. Hochwasserbasalte am Meeresboden erzeugen ozeanische Plateaus .

Die von einer Eruption bedeckte Oberfläche kann von etwa 200.000 km² ( Karoo ) bis 1.500.000 km² (Sibirische Fallen) variieren . Die Dicke kann variieren. Heute sind diese durch Erosion kleiner als die ursprünglichen Volumina .

Petrographie

Flutbasalte haben Tholeiit- und Olivin- Zusammensetzungen (nach der Klassifikation von Yoder und Tilley ). Die Zusammensetzung der Basalte aus dem Paraná ist ziemlich typisch für die von Flutbasalten; es enthält Phänokristalle , die etwa 25 % des Gesteinsvolumens in einer feinkörnigen Matrix einnehmen . Diese Einsprenglinge sind Pyroxene ( Augit und Pigeonit ), Plagioklase , opake Kristalle wie Titan reichen Magnetit oder Ilmenit und gelegentlich etwas Olivin. Manchmal wurden differenziertere vulkanische Produkte wie Andesite , Dazite und Rhyodazite beobachtet, jedoch nur in geringen Mengen an der Spitze ehemaliger Magmakammern .

Strukturen

Subaeriale Flutbasalte können von zweierlei Art sein:

  • Mit glatter oder gedrehter Oberfläche ( Pāhoehoe ): sehr kompakte Oberfläche; Vesikel (Gasbläschen) sind selten. Entgasen war leicht (Magma bei einer hohen gehaltene Temperatur und mehr Fluid in einer Kammer mit einer Größe derart , daß Begrenzungsdrücke haben nicht darauf beschränken Gase in die Schmelze vor Ausstoßung). Solche Lavaströme können unterirdische Flüsse bilden ; wenn Entgasungsbrüche und Leitungen vorhanden sind, können sehr große Strömungen an die Oberfläche gelangen.
  • Mit chaotischer Oberfläche ( ʻAʻā ): Die Basaltflut ist sehr reich an Gasblasen mit unregelmäßiger, fragmentarischer Oberfläche. Die Entgasung war schwierig (weniger flüssiges Magma, das aus einem Riss ausgestoßen wurde, ohne die Möglichkeit einer fortschreitenden Expansion in einer heißen Kammer; die Entgasung fand näher an der Oberfläche statt, wo die Strömung eine Kruste bildet, die unter dem Druck der Gase in der Strömung selbst und währenddessen reißt schnellere Abkühlung).

Im Massif Central in der Auvergne , Frankreich, gibt es ein gutes Beispiel für einen chaotischen Lavastrom, der durch Eruptionen von Puy de la Vache und Puy de Lassolas erzeugt wird .

Große magmatische Provinzen

Large Igneous Provinces (LIPs) wurden ursprünglich so definiert, dass sie voluminöse Ausflüsse, überwiegend aus Basalt, über geologisch sehr kurze Zeiträume umfassen. Diese Definition legte keine Mindestgröße, Dauer, Petrogenese oder Einstellung fest. Ein neuer Versuch, die Klassifizierung zu verfeinern, konzentriert sich auf Größe und Umgebung. LIPs bedecken charakteristischerweise große Gebiete und der größte Teil des Magmatisims tritt in etwa weniger als 1 Ma auf. Zu den wichtigsten LIPs in den Ozeanbecken gehören ozeanische Vulkanplateaus (OPs) und vulkanische passive Kontinentalränder . Ozeanische Flutbasalte sind LIPs, die von einigen Forschern von ozeanischen Plateaus unterschieden werden, da sie keine morphologischen Plateaus bilden, weder abgeflacht noch mehr als 200 m über dem Meeresboden liegen. Beispiele sind die Provinzen Karibik, Nauru, East Mariana und Pigafetta. Kontinentale Flutbasalte (CFBs) oder Plateaubasalte sind kontinentale Manifestationen oder Fallen, die auf die stufenförmige Geomorphologie erodierter Fließschichten verweisen. (zB Deccan-Fallen und Sibirische Fallen)

Geochemie

Mehrere Basaltfluten der Chilcotin-Gruppe , British Columbia , Kanada

Die geochemische Analyse der Hauptoxide zeigt eine Zusammensetzung, die der von mittelozeanischen Rückenbasalten (MORB) nahe kommt, aber auch der von Ozeaninselbasalten (OIB). Dies sind in der Tat Tholeiite mit einem Siliziumdioxid- Anteil von nahezu 50 %.

Es lassen sich zwei Arten von basaltischen Flutbasalten unterscheiden:

  • Diejenigen, die arm an P 2 O 5 und an TiO 2 sind , genannt phosphorarm und titan
  • Diejenigen, die reich an P 2 O 5 und TiO 2 sind , genannt hoher Phosphor und Titan

Die Isotopenverhältnisse 87 Sr / 86 Sr und 206 Pb / 204 Pb unterscheiden sich von den allgemein beobachteten, was zeigt, dass das Basaltflutmagma beim Durchgang durch die kontinentale Kruste kontaminiert wurde . Es ist diese Kontamination, die den Unterschied zwischen den beiden oben genannten Basaltarten erklärt. Der Typ mit niedrigem Phosphor- und Titangehalt weist einen Überschuss an Elementen aus der Kruste wie Kalium und Strontium auf .

Der Gehalt an inkompatiblen Elementen von Flutbasalten ist niedriger als der von Ozeaninselbasalten, aber höher als der von mittelozeanischen Rückenbasalten.

Große Flutbasalte, große magmatische Provinzen und Fallen ; klicken um zu vergrößern.

Liste der Flutbasalte

Repräsentative kontinentale Flutbasalte (auch als Fallen bekannt ) und ozeanische Hochebenen, chronologisch geordnet, bilden zusammen eine Liste großer magmatischer Provinzen :

Name Anfangs- oder Spitzenaktivität
(vor Ma )
Fläche
(in Tausend km 2 )
Volumen
(in km 3 )
Zugehörige Veranstaltung
Chilcotin-Gruppe 10 50 3300
Columbia River Basaltgruppe 17 160 174.300 Yellowstone-Hotspot
Äthiopien-Jemen kontinentale Flutbasalte 31 600 350.000
Nordatlantische Eruptivprovinz (NAIP) 56 (Phase 2) 1300 6.600.000 Paläozän – Thermisches Maximum des Eozäns
Deccan-Fallen 66 1500 3.000.000 Kreide-Paläogenes Aussterbeereignis
Karibische große magmatische Provinz 95 (Hauptphase) 2000 4.000.000 Grenzereignis zwischen Cenoman und Turon (OAE 2)
Kerguelen-Plateau 119 1200 Aussterben der Aptianer
Ontong-Java-Plateau 120 (Phase 1) 2000 80 000 000 Selli-Ereignis (OAE 1a)
Hocharktische Große Eruptivprovinz (HALIP) 120-130 1000 Selli-Ereignis (OAE 1a)
Paraná- und Etendeka-Fallen 132 1500 2.300.000
Provinzen Karoo und Ferrar 183 3000 2.500.000 Toarcian-Umsatz
Magmatische Provinz Zentralatlantik 201 11000 ~2–3 × 10 6 Trias-Jura-Extinktionsereignis
Sibirische Fallen 251 7000 4.000.000 Perm-Trias-Aussterbeereignis
Emeishan-Fallen 265 250 300.000 Endkapitaner-Aussterbeereignis
Vilyuy-Fallen 373 320 Aussterben des späten Devon
Süd-Oklahoma Aulacogen 540 40 250.000 Ende- Ediacara- Event
Arabisch-Nubisches Schild 850 2700
Große Eruptivprovinz Mackenzie 1270 2700 500.000

In historischer Zeit war Eldgjá im Jahr 939 einer der größten (18 km 3 auf 800 km 2 )

Siehe auch

Verweise

Externe Links