Differentiation trends in the Warrumbungle Volcano, New South Wales, Australia

Zusammenfassung

Die Vulkangesteine des Warrumbungle-Vulkans im mittelwestlichen Neusüdwales, Australien, zeigen zwei verschiedene Differentiationstendenzen. Die eine erstreckt sich von alkalischen Basalten bis zu phonolitischen Trachyten, die immer stärker kieselsäure-untersättigt werden. Die andere erstreckt sich von Trachytbasalten bis quarzhaltigem Trachyt, der immer stärker übersättigt wird. Die Differentiationstendenzen ergeben sich aus der fraktionierten Kristallisation bei niederem Druck von einem alkalischen Basalt in einer nahe der Oberfläche liegenden Magmakammer.

Differenziertes Gestein des Nandewar-Vulkans in Neusüdwales unterscheidet sich in einigen wesentlichen Punkten von dem des Warrumbungle-Vulkans. In dem Nandewar-Vulkan ist z. B. das Stammagma ein olivinhaltiger Basalt. Dazu tendiert es zu siliziumhaltigen Trachyten und sehr siliziumhaltigen alkalischen Rhyoliten.

Das differenzierte alkalische Gestein von den großen Vulkanen des Pazifiks zeigt viele Ähnlichkeiten mit dem differenzierten alkalischen Gestein von den Vulkanen auf dem australischen Festland. Auf Tahiti hat ein mäßig untersättigtes alkalisches Magma kontrastierende Varianten, Phonolite und siliziumgesättigte Trachyte hervorgebracht. Auf Hawaii hat sich das alkalische Vulkangestein differenziert, wobei übersättigte Trachyte entstanden sind. Dagegen tendiert es auf den Galapagos-Inseln, wo das Stammagma ein tholeiitischer Basalt ist, zu sehr siliziumhaltigen Trachyten und Quarzsyeniten.

Die divergierenden Differationstendenzen in dem Warrumbungle-Vulkan lassen sich durch die intermediären Stammglieder auf Zusammensetzungsunterschiede zwischen den früheren Stammgliedern zurückführen. Die Temperatur, der Druck und die Flüchtigkeit des Sauerstoffs und des Wassers haben den Vorgang und das Maß der Differentiation in nahe der Oberfläche begrabenen Magmakammern bei 8–9 kb. oder weniger kontrolliert. Verschiedene Sättigungsgrade der früheren Stammglieder werden verschiedenen Graden von Pyroxenoder Eklogit-Fraktionierung bei hohem Druck zugeschrieben. Zunehmend stärker untersättigtes Gestein ist bei wachsender Entstehungstiefe hervorgebracht worden.

Abstract

The volcanic rocks of the Warrumbungle Shield volcano in central western New South Wales, Australia show two distinct differentiation trends. One trend of differentiation extends from alkali basalts to phonolitic trachytes becoming increasingly undersaturated with silica and a second differentiation trend extends from trachybasalts to quartzbearing trachyte that becomes progressively more oversaturated. The differentiation trends are the product of low pressure fractional crystallisation of an alkali basalt in a high level magma chamber.

Differentiated rocks of the Nandewar Volcano in New South Wales differs from that of the Warrumbungle Volcano in several significant respects. In the Nandewar Volcano, for example, the parental magma is an olivine basalt, the differentiation trend is towards silica rich trachytes and very siliceous alkali rhyolites.

The differentiated alkaline rocks from the large shield volcanoes of the Pacific display many affinities to the differentiated alkaline rocks from the shield volcanoes of the Australian continent. On Tahiti a moderately undersaturated alkaline magma has produced contrasting differentiates, silica saturated trachytes; and phonolites. In Hawaii the alkaline volcanic rocks have differentiated to produce oversaturated trachytes. By contrast, in the Galápagos Islands where the parental magma is a tholeiitic basalt the differentiation trend is towards very siliceous trachytes and quartz syentites.

The divergent trends of differentiation in the Warrumbungle Shield can be traced via the intermediate lineage members to compositional differences between the basic lineage members. The temperature, pressure and fugacity of oxygen and water have controlled the path and extent of differentiation in high level magma chambers at 8–9 kb or less. Differing degrees of saturation of the basic lineage members are attributed to differing degrees of pyroxene or eclogite fractionation at high pressures. Progressively more undersaturated rocks have been derived at increasing depths or origin.

Résumé

Les roches volcaniques du Volcan Warrumbungle, dans la partie centrale de la Nouvelle-Galles du Sud (Australie), montrent deux tendances distinctes de différenciation. L'une de ces tendances s'étend des basaltes alcalins aux trachytes phonolitiques qui deviennent de plus en plus sous-saturés en silice. L'autre tendance de différenciation s'étend des trachy-basaltes aux trachytes quartzifères, qui deviencent de plus en plus sursaturés. Ces tendances de différenciation sont le résultat de la cristallisation fractionnée, sous faible pression, d'un basalte alcalin dans une chambre magmatique proche de la surface.

Les roches différenciées du volcan Nandewar en Nouvelle-Galles du Sud différent sous plusieurs aspects importants de celles du volcan Warrumbungle. Dans le volcan Nandewar, par exemple, le magma originel est un basalte à olivine; la différenciation tend vers des trachytes contenant de la silice et des rhyolites alcalines très siliceuses.

La roche alcaline différenciée des grands volcans du Pacifique montre beaucoup d'affinités avec celle des volcans du continent australien. A Tahiti un magma alcalin moyennement sous-saturé a produit des roches différenciées très diverses: des trachytes saturés en silice et des phonolites. A Hawaii les roches volcaniques alcalines se sont différenciées pour produire enfin des trachytes sursaturés. Par contre aux Iles Galapagos, où le magma originel est un basalte tholéiitique, la tendance de la différenciation va vers des trachytes très siliceux et des syénites quartzifères.

Les tendances divergentes de la différenciation dans le Warrumbungle remontent par des termes intermédiaires à des différences de composition entre les premiers membres dérivés du magma originel.

La température, la pression et la fugacité de l'oxygène et de l'eau ont réglé le processus et l'étendue de la différenciation dans les chambres magmatiques enfouies à proximité de la surface, sous une pression de 8–9 kb ou moins. C'est à différents degrés de saturation des premiers membres du magma originel que sont attribués les différents degrés de fractionnement du pyroxène ou de l'éclogite à haute pression. C'est toujours une roche de plus en plus sous-saturée qui est engendrée par augmentation de sa profondeur d'origine.

Краткое содержание

Интрузивные породы в улкана Warrumbungle в средней ча сти западного Neusüdwales, Австралия, проявляют две различные тенден ции диффереренциации. Одна идет от щелочных базальтов до фонолит ических трахитов, которые ока зываются недосыщенными кремн евой кислотой. Другая же охватывает трехибаз алъты до кварцсодерщащих т рахитов, которые проя вляют повышенную пересыщенность ею. Эт и тенденции дифферен циаии вытекают из фракцион ированной кристаллизации при н изком давлении алкал ического базальта в магматической каме ре, расположанной вбл изи поверхности.

Дифференциация поро д вулкана Nandewar, Neusudwales сильно отличается от таковой вулкана Warrumbungle. Напр., в первом исходна я магма представлена оливиновым базальто м. Кроме того, она проте кает в сторону кремнесодер жащего трахита и сильно насы щенных кремнием алка лических риолитов.

Дифференцированные алкалические породы больших вулканов Пацифики очень сходна с диффер енцированной алкали ческой породой вулканов авс тралийского материка. На Таити сил ьно недосыщенная алк алическая магма образовала поразительные разно видности фонолита и н асыщенного трахита. Также и на Гавайских остров ов имела место диффер енциация щелочных вулканичес ких пород, при которой воз никли перенасыщенны е трахиты. Зато магма островов Галапагос, гл. обр., сост оящая из толеитного б азальта, преобразуется в бога тые кремнием трахиты и кв арцсиениты.

Расходящаяся тенден ция дифференциации п ород вулкана Warrumbungle можно связать с различием с остава исходных магм, образовавших / средню ю ведущую магму. Температура, да вление и потеря кисло рода и паров воды регулирую т процессы дифференци ации и их объем в камер ах магмы, расположенных вблиз и поверхности, где госп одствует давление в 8 – 9 кбар. Различие в степени на сыщенности исходных магм припис ывают различной степ ени фракционирования пироксена и эклогита при высоком давлении. При возрастающей глубин е образования поднимается более не досыщенная порода.