从角闪石角度看圣海伦斯火山近期岩浆演化,Journal of Petrology

从特定火山的多次喷发中恢复的角闪石地层成分变化具有记录其地壳管道系统中长期岩浆过程的巨大潜力。钙质角闪石是圣海伦斯火山 (MSH) 中一种普遍存在但化学和结构多样的矿物，它出现在精神湖阶段（最后约 4000 年喷发历史）的英安岩和共岩浆飞地中。它形成了三个在关键主量元素和微量元素方面具有不同地球化学趋势的族群，这些族群又分为高铝族（11-14.5 wt% Al2O3）、中铝族（10-12.5 wt% Al2O3）和低铝族。 (7.5–10 wt% Al2O3) 角闪石种群。最古老的调查火山灰记录（史密斯溪时期，距今 3900-3300 年）产生了双峰角闪石分布，其中下地壳、高铝角闪石核（主要从玄武质安山岩结晶到安山岩熔体）和上地壳、低铝角闪石核角闪石边缘（由流纹岩熔体结晶而成）记录了来自下地壳储层的镁铁质熔体偶尔对浅层硅质糊状物的补给。距今2900年以内的喷发期突然出现富含不相容微量元素的中铝角闪石，与储层条件向更热、更干燥的岩浆变化有关，这表明富含不相容元素的玄武岩熔体对浅层硅质储层的补给。然而，深层结晶的高铝角闪石似乎基本上不受这种富含不相容元素的玄武岩补给的影响，这表明这些玄武岩绕过了下地壳储层。这可能是由于 MSH 大厦下方的下地壳储层相对于上地壳储层位置向东偏移的结果。角闪石已被证明是一个敏感的地球化学档案馆，可用于揭示圣海伦斯火山岩浆的储存条件。与地球物理观测结果一致，储存和分异发生在两个主要区域：上地壳和下地壳储层（下地壳储层化学演化较少）。上地壳硅质储层位于下地壳储层以西，捕获了成分上不寻常的镁铁质补给（与该地区典型的母体岩浆相比，更干燥、更热且富含不相容的微量元素），导致化学物质增加圣海伦火山火山记录中近 3000 年角闪石及其载体中间岩浆的多样性。

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