Эфемерная фумароловая минерализация извержения вулкана Тахогаит в 2021 году (Ла-Пальма, Канарские острова, Испания)

Nov 26, 2023

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 6336 (2023) Цитировать эту статью

1140 Доступов

41 Альтметрика

Подробности о метриках

Целью настоящей работы является характеристика эфемерного минерального комплекса, относящегося к фумарольным полям вулкана Тахогайте, образовавшегося в 2021 г. на острове Ла-Пальма (Канарские острова, Испания). В результате двух отборочных кампаний в разных фумарольных секторах исследуемой территории была получена серия из 73 проб. Минерализация, связанная с этими фумаролами, образовала пятна выцветания, расположенные на разном расстоянии от основных вулканических кратеров. Дистальные пятна преимущественно беловатые, а в окрестностях они обычно имеют цвет от желтоватого до оранжевого. Полевые наблюдения также показали, что фумаролы обычно встречаются на возвышенных участках рельефа, а также над трещиноватыми и пористыми вулканическими пирокластическими материалами. Минералогические и текстурные характеристики фумарол Тахогаита представляют собой сложный минеральный комплекс, включающий скрытокристаллические фазы, относящиеся к низким (< 200 °C) и средним температурам (200–400 °C). В Таджогайите мы предлагаем классификацию трех различных типов фумарольной минерализации: (1) фториды и хлориды, расположенные в проксимальных фумароловых областях (~ 300–180 °C); (2) самородная сера, связанная с гипсом, маскагнитом и саламмонием (~ 120–100 °C) и (3) сульфаты и щелочные карбонаты обычно встречаются в дистальных фумарольных областях (< 100 °C). Наконец, мы представляем схематическую модель формирования таджогайитовой фумарольной минерализации и эволюцию их состава, развивавшуюся в процессе остывания вулканической системы.

Извержения вулканов обычно сопровождаются различными явлениями, связанными с охлаждением магмы. Фумаролы, поверхностные жерла, выделяющие горячие газы, связанные с дегазацией вулканов, являются одними из наиболее распространенных процессов после извержений. Они выделяют большие объемы пара, а также различные количества других магматических газов, таких как CO2, CO, SO2, H2S, HCl, HF, H2, NH4 или CH4 среди других1,2,3. Этот изменчивый состав газов и соответствующее их взаимодействие с вулканическими породами порождают весьма своеобразную и сложную минерализацию, связанную с фумарольной обстановкой.

Minerals developed during fumarolic activity occur as cryptocrystalline or microcrystalline aggregates, typically mixed with other phases. This mineral assemblage is directly controlled by the compositional features of the magmatic system but also by other factors such as temperature. In fact, fumarole minerals can be classified in two separate groups: (1) sublimates, originated by gas phase condensation, and (2) incrustations, which are the product of interactions between fumarolic gases and wall rock 850 °C) extinct hydrothermal systems. J. Volcanol. Geoth. Res. 376, 75–85. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2019.03.020 (2019)." href="/articles/s41598-023-33387-6#ref-CR4" id="ref-link-section-d2452525e536">4.

В последние годы растет интерес к изучению этого типа минерализации в связи с идеей о том, что фумаролы могут быть возможной средой, участвующей в зарождении жизни на Земле5,6,7. Исследования выцветших минералов, связанных с фумаролами, также актуальны в планетарной науке, поскольку недавно сообщалось об этом типе минеральных комплексов на Марсе8,9,10.

К сожалению, несмотря на несомненный интерес, фумарольные минералы очень неустойчивы и чувствительны к выветриванию и, следовательно, не могут быть сохранены в геологическом регистре. Поэтому изучение и характеристика этих эфемерных фаз ограничивается вулканическими областями, где произошли недавние извержения, или исключительно долгоживущими вулканическими секторами с непрерывной и значительной геотермальной активностью (например, Йеллоустон в США или Таупо в Новой Зеландии).

Одну из последних возможностей исследовать фумарольную минерализацию предоставило недавнее извержение Тахогаита, которое произошло в последнем квартале 2021 года на острове Ла-Пальма, Канарские острова, Испания. Этот вулкан быстро вызвал большой интерес среди научного сообщества, и многие группы из различных учреждений интенсивно работали над характеристикой многочисленных аспектов извержения. В частности, Мартинес-Мартинес и др.11 совсем недавно сообщили о первой характеристике фумарольных минералов Тахогаита, уделяя особое внимание морфологии минералов.