文：小昕愛盤點
編輯：小昕愛盤點
在裂變過程中，應變和岩漿作用被認為集中在狹窄的岩漿段，而裂變邊緣則逐漸被遺棄，阿法爾西部邊緣附近的Ma'Alalta火山場，是一個活躍的岩漿段。
岩漿活動始于中央大廈的熔岩流和大體積的破火山口形成的火燒岩，然而最近的岩漿活動轉向黑質熔岩場、煤渣錐和富含黑曜石的矽質圓頂，從NNW-SSE方向的噴口噴發出來。
岩漿岩的地球化學性質與附近的軸流火山相似，從礦物地質測量法推斷出的岩漿儲存深度表明，在地層火山下約5公裡深處存在一個淺層的矽質室，而在9至24公裡深處有一個堆積的管道系統，至少有三個岩漿儲存層，為最近的玄武岩提供水源。
今天小昕就給大家講一下，阿法爾狹窄段岩漿的裂變，對Ma'Alalta火山區的活躍度有何影響。
Ma'Alalta火山
Ma'Alalta火山場（以下簡稱MVF）位于埃塞俄比亞，在Dabbahu火山以北約50公裡處。MVF由一個長石質地層火山組成，山頂有嵌套的火山口，周圍有較新的黑雲質熔岩流和焦土錐以及長石質熔岩流和穹頂。
由于其位于阿法爾凹陷的邊緣，MVF最初被列為邊緣單元。然而對MVF的岩石學、地球化學和構造學，以及與阿法爾大陸斷裂的構造學之間的關系知之甚少。
阿法爾裂谷是埃塞俄比亞主裂谷、紅海和亞丁灣裂谷臂交彙處的三重交界處，阿法爾的火山活動始于大約30Ma前，最初以洪積玄武岩為主。
至少從約1Ma開始，活躍的裂谷和火山活動集中在标志着目前裂谷闆塊邊界的中軸岩漿段，約70公裡長，約20公裡寬，如Dabbahu段、Manda Hararo段和Erta Ale段等。
全新世的裂谷邊緣火山活動，也産生了大量的熔岩，如Nabro-Mallahle排列的矽質地層火山（邊緣火山），或Dabbayra等玄武岩盾形火山（橫向火山）所噴發的熔岩。
然而盡管邊緣火山具有特殊性，但目前對邊緣火山、其岩漿來源和管道系統以及與附近岩漿段的關系的了解是片面的，因為它們的位置偏遠，是以觀察就主要集中在軸向火山上。
阿法爾窪地是紅海、亞丁灣和埃塞俄比亞主裂谷之間的三重交界處，由努比亞闆塊、阿拉伯闆塊和索馬裡闆塊的分歧運動造成。
阿法爾西面是埃塞俄比亞高原，東南面是索馬裡高原，東面是達納基爾塊和阿裡-薩比赫塊。
埃塞俄比亞的火山活動被認為是由地幔羽流引起的，它産生了埃塞俄比亞的洪積玄武岩，大部分的玄武岩漿在大約30Ma時僅噴發了約1Myr。
從漸新世開始，岩漿活動發生在新形成的阿法爾裂谷底内，并在中新世逐漸向目前的岩漿段遷移。
阿法爾裂谷底主要由平流層系列（4-1Ma）覆寫，其次是海灣玄武岩層（1.1-0.6Ma），而岩漿作用和延伸，目前主要集中在裂谷内的軸向岩漿段。在阿法爾中部和北部，這些岩漿段的方向是NNW-SSE，這也是紅海的方向
這些岩漿段包括與延伸斷裂有關的裂隙式噴發，有時與盾狀火山有關。靠近阿法爾地面邊緣的火山活動也有報道。描述位于阿法爾岩漿段東西兩側的火山的橫向排列，其方向與紅海趨勢幾乎正交。
此外他們還将裂谷兩側的地層火山，如Nabro和Ma'Alalta，列為邊緣火山。這些是大型地層火山，産生了形成破火山口的爆炸性噴發，熔岩流相對于洞石-過渡性軸向火山來說，一般堿性較強。
邊緣火山最近的一次噴發是在Nabro，産生了玄武岩到玄武岩梯形岩頭岩和熔岩，MVF位于阿法爾的北區，那裡的延伸率為~20毫米/年，方向為~NE-SW。
馬阿拉爾塔火山場
MVF被侏羅紀石灰岩、新近新生代基底的元沉積物和元火山的露頭所包圍，以一座1745米高的地層火山為主，火山口呈東北-西南方向延伸，大約垂直于紅海趨勢。
外側的破火山口約為8×5公裡，内側的為5×2.5公裡，在MVF序列的底部确定了裂隙玄武岩熔岩流。
其下有三個火燒岩片，與浮石墜落層交替，在第三個火燒岩單元形成之前，還有玄武岩焦土礦床和相關的小焦土錐。
在這一序列之上，他們認識到黑曜石流、火成岩層和斑岩斜長岩流以及建造地層火山的穹頂，最近的産物是長石質熔岩穹頂和黑曜石流，沿着地層火山南部的NNW-SSE裂縫噴發。
區分了早期的地層火山建設階段和後期的階段，前者有長石類非高堿性熔岩，後者産生了大體積的火燒岩、破火山口内的穹頂和高堿性成分的熔岩流，特别是富含閃石表晶。
地層火山以南的長石質圓頂和熔岩流與地層火山産品相比，更具有過堿性和富矽性，而且它們幾乎是遠緣的。
地層火山在西部和西南部有長石質圓頂和熔岩流，但也有最近的黑雲質煤錐和NNW-SSE裂隙熔岩流，東部有更多風化和侵蝕的熔岩被稱為 "老熔岩"。
岩石主要是曳光岩，很少有流紋岩。來自大廈頂部的樣本主要是高堿性的，而底部的岩石是含金屬的示蹤岩，盡管非常接近高堿性，還有一個泛酸岩。
MVF岩漿來源和與其他裂谷火山的比較
從整體上看，除了地層火山頂的熔岩達到非常高的不相容元素含量外，MVF産品顯示出與達巴烏火山相似的主要和微量元素分布。
特别是MVF的Dabbahu火山的軸上火山活動，都以噴發大量的過渡性黑雲岩漿為特征。最近的黑雲岩流，就像在Dabbahu火山一樣，與從幾個分散的噴口噴發出來的富含黑曜石的彗星岩有關，并産生小體積的穹頂或熔岩流。
岩石圈變薄是影響裂谷系統下上升的天體層中部分熔化深度的一個重要過程。岩石圈拉伸和變薄程度的跨斷面和沿斷面變化，導緻不同深度的減壓部分熔化，進而導緻玄武岩熔體的地球化學成分不同。
通過稀土元素比值，将MVF黑岩産品的化學成分（MgO wt% > 4）與其他阿法爾火山的類似黑岩進行比較，使用比率來評估部分熔化和熔融柱的深度。
事實上，在足以使源頭有殘留石榴石的深度産生的岩漿，在中重稀土元素方面顯示出明顯的分餾。尖晶石來源的高壓的行為有點像石榴石，但效果要低得多。
是以在考慮邊緣的Nabro火山，以及橫向的Assab山脈軸上的Dabbahu火山的裂縫産物，發現作為一個整體，這些火山中心的岩漿産物的LaN/SmN範圍為0.8至3.8。
由于地殼厚度較低，從達納基爾凹陷下的15公裡到達納基爾小闆塊下的25-30公裡不等，可以排除熔化含石榴石的下層地殼的貢獻。
鑒于阿法爾岩漿火山活動中缺乏水相，也可以排除在一些弧形環境中觀察到的水飽和條件下的石榴石分餾。是以，我們将考慮岩石圈厚度變化導緻的熔融柱深度變化的結果。
邊緣火山與較深的、含石榴石的來源有關，而MVF與軸向火山，并且與較淺的來源有關的盆地和山脈模型中為尖晶石輝綠岩，仍處于石榴石穩定域。
這種差異與軸向岩漿段的裂變階段和更薄的岩石圈相一緻，加強了MVF近期火山活動和軸向火山活動之間的類比。
而現有的MVF岩漿樣品的地球化學成分，與其他觀察結果一緻，可以作為一個迹象，表明MVF的最近階段是比較典型的軸向火山活動。
為了充分确定地幔來源和熔化條件，有必要專門對MVF的岩漿岩進行額外的工作。然而，根據來自火山學、地球化學、地震學和岩石學的幾個不同的證據，MVF從最初的長石質中央地層火山演化為活躍的岩漿段。
應變和岩漿一般被認為是在富含岩漿的裂變過程中，逐漸在裂變内局部化為狹窄的岩漿段，裂變邊緣也逐漸被放棄。
然而，這裡我們提出了靠近阿法爾裂谷邊緣的一個年輕軸段的證據，表明應變定位的過程可能更加複雜，就像有些斷裂帶沒有完全演化，如火山側翼斷裂帶，它最初是在預先存在的跨斷裂結構上發展的。
另一方面次平行重疊的裂縫可以在同一時間活躍起來，以應對相對于穩定羽流的闆塊遷移，如東部和西部火山帶。
利用這個類比，MVF的起源可能與預先存在的岩石圈弱點引導有關，在那裡應變會與闆塊邊界和熱點之間的互動有關。
結論
火山結構表明在這第一階段有一個跨斷層趨勢的構造體系，相比之下，MVF最近的火山活動轉向黑雲熔岩場、煤渣錐和富含過堿性黑曜石的矽質圓頂，從幾個平行于紅海裂谷的噴口噴發，呈北西-南東走向。
從礦物地質測量法推斷出的岩漿儲存深度表明，在矽質地層火山下約5公裡處有一個淺室，而在約9至約24公裡深處有一個多岩漿儲存水準的堆積管道系統，為最近的玄武岩提供水源。
是以說在早期的地層火山和近期火山階段之間，有不同的管道系統和長石岩漿的分化路徑，是以近期的黑雲岩地球化學特征與附近的Dabbahu火山相似，與邊緣活動不同。
而MVF的活動從長石質中央地層火山演變為活躍的裂谷段的證據，表明局部的軸向延伸可以向裂谷邊緣嚴重偏移。