Jökull


Jökull - 01.12.2006, Síða 59

Jökull - 01.12.2006, Síða 59
Reviewed research article Pleistocene rhyolitic volcanism at Torfajökull, Iceland: eruption ages, glaciovolcanism, and geochemical evolution David W. McGarvie1, Raymond Burgess2, Andrew G. Tindle1, Hugh Tuffen3 and John A. Stevenson3 1Department of Earth Sciences, The Open University, UK 2School of Earth, Atmospheric and Environmental Sciences, University of Manchester, UK 3Environmental Science Department, Lancaster University, UK Abstract — The Torfajökull central volcano lies in Iceland’s southern flank zone (a non-rifting zone) and last erupted in the 15th century. Peralkaline rhyolites from its pre-Holocene formations have been dated by the Ar-Ar method. Ages from 67±9 ka to 384±20 ka indicate Pleistocene eruptions, with the oldest age (384 ka) also being from the most evolved rhyolite (a pantellerite). The oldest age indicates that a mature and evolved magmatic-volcanic system was well established by the mid-Pleistocene and that the central volcano has been active for at least 400 ka. Good correlation is found between the Ar-Ar ages of sustained rhyolite eruptions into ice sheets (i.e. rhyolite tuya formation) and oxygen isotope stages dominated by cold conditions. This is the first stage of developing a new proxy that uses rhyolitic glaciovolcanic edifices to provide estimates of past Icelandic ice sheet thicknesses. The geochemistry of the dated samples corroborates earlier work showing a simple but enigmatic trend of steadily-decreasing alkalinity towards the present (i.e. older rocks are more evolved). The new ages reveal a hitherto-unrecognised drop in rhyolite alkalinity after 83 ka, which may be linked to the evacuation of c. 16 km3 of rhyolite during a subglacial eruption into the last (Weichselian) ice sheet, for which two new and overlapping Ar-Ar ages of 67±9 ka and 72±7 ka have been obtained. This rhyolite eruption, which is the largest known from Torfajökull, heralded a major change in the magma system as all subsequent eruptions are of small volume (<0.3 km3), dominated by subalkaline compositions, and characterised by interactions with mafic magmas. This change may be linked to lower rhyolite magma replenishment rates and/or to the increasing influence of rift zone volcano-tectonics. INTRODUCTION Central volcanoes of the Icelandic flank zones Icelandic volcanic zones are classified into rift zones and flank zones (Sæmundsson, 1974, 1979). The rift zones represent the approximate trace of the Mid- Atlantic Ridge through Iceland, and consequently they are characterised by the volcano-tectonics of ac- tive spreading (Figure 1). In the rift zones volcanism is presently focused within a number of discrete vol- canic systems, each of which has two components: a central volcano and fissure swarm(s). At mature and well-developed rift zone central volcanoes that are well exposed (e.g. Askja, Krafla) modest volumes of magma (a few km3) are stored in the mid- to up- per crust, small but frequent (tholeiitic) basalt erup- tions occur (usually much less than 1 km3), geother- mal activity is usually evident, and silicic magmas (chiefly rhyolites) have been erupted (Sæmundsson, 1974, 1979; Sigurdsson and Sparks, 1981; Jonas- son, 1994). The associated fissure swarm(s), up to 120 km in length, appear to erupt only (tholeiitic) basalt, with volumes varying from <1 km3 up to 20 km3 (Sæmundsson, 1979). In the flank zones lit- JÖKULL No. 56 57
Síða 1
Síða 2
Síða 3
Síða 4
Síða 5
Síða 6
Síða 7
Síða 8
Síða 9
Síða 10
Síða 11
Síða 12
Síða 13
Síða 14
Síða 15
Síða 16
Síða 17
Síða 18
Síða 19
Síða 20
Síða 21
Síða 22
Síða 23
Síða 24
Síða 25
Síða 26
Síða 27
Síða 28
Síða 29
Síða 30
Síða 31
Síða 32
Síða 33
Síða 34
Síða 35
Síða 36
Síða 37
Síða 38
Síða 39
Síða 40
Síða 41
Síða 42
Síða 43
Síða 44
Síða 45
Síða 46
Síða 47
Síða 48
Síða 49
Síða 50
Síða 51
Síða 52
Síða 53
Síða 54
Síða 55
Síða 56
Síða 57
Síða 58
Síða 59
Síða 60
Síða 61
Síða 62
Síða 63
Síða 64
Síða 65
Síða 66
Síða 67
Síða 68
Síða 69
Síða 70
Síða 71
Síða 72
Síða 73
Síða 74
Síða 75
Síða 76
Síða 77
Síða 78
Síða 79
Síða 80
Síða 81
Síða 82
Síða 83
Síða 84
Síða 85
Síða 86
Síða 87
Síða 88
Síða 89
Síða 90
Síða 91
Síða 92
Síða 93
Síða 94
Síða 95
Síða 96
Síða 97
Síða 98
Síða 99
Síða 100
Síða 101
Síða 102
Síða 103
Síða 104
Síða 105
Síða 106
Síða 107
Síða 108

x

Jökull

Beinleiðis leinki

Hvis du vil linke til denne avis/magasin, skal du bruge disse links:

Link til denne avis/magasin: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Link til dette eksemplar:

Link til denne side:

Link til denne artikel:

Venligst ikke link direkte til billeder eller PDfs på Timarit.is, da sådanne webadresser kan ændres uden advarsel. Brug venligst de angivne webadresser for at linke til sitet.