定义
大火成岩省是指体积达到了≥10^4km³的巨大规模玄武质岩浆溢流省(也包括长英质大火成岩省但较少)。历史上最大规模的大火成岩省事件发生在大约~122Ma的西北太平洋地区,最近一次大规模的大火成岩省发生在~16Ma的北美西部哥伦比亚河一带。
成因
它们形成于具有流动性岩浆长期间歇喷发,岩浆叠层而成。大部分的大火成岩省为地幔柱成因。当板块聚合时,大量俯冲板块会滞留在上下地幔转换带,可能达到100MY之久。最后会发生重力坍塌,向外地核接近,这时称为冷地幔。当冷地幔落入地核后,会改变核幔边界的热结构,这时会上升起一股地幔柱。当地幔柱到达地壳下后,如果地壳厚度薄,那么大部分岩浆来自于地幔柱的减压绝热熔融,地球化学上类似洋岛玄武岩(德干)。如果地壳相对厚度较厚,那么地幔柱柱头所烘烤的地壳会发生熔融形成长英质岩浆,这种情况下的喷发会出现大规模爆炸式喷发(大部分还是来自地幔柱岩浆供应而不是地壳熔融)。在国内,塔里木大火成岩省的成因提供了一个另一个的大火成岩省的形成方式,它是由地幔柱减压熔融和地壳熔融共同作用下所形成的。最新的一种大火成岩省方式最近被提出了,参考的是美国西部哥伦比亚河玄武岩组,亚软流圈(sub-slab asthenospheric)上涌并热侵蚀板块,导致板块厚度减小,通过动力压力梯度驱动,大规模裂谷最终形成。
挥发份含量及生物大灭绝
大火成岩省事件属于地幔柱柱头作用,它的岩浆为极其富集硫的玄武岩岩浆,通常脱气可达到~500~1000ppm。这种岩浆事件本身含硫非常高,它们并没有'过量硫'(硫来自火山的气相)。它们喷发都是世界上对气候影响最大的喷发,大部分喷发都对应了生物大灭绝事件或海洋缺氧事件。历史上最大规模生物大灭绝事件被称为三叠纪—二叠纪交界生物大灭绝事件,这次灭绝时间在地质历史上对应了世界最大陆地大火成岩省—西伯利亚溢流玄武岩事件。
喷发过程
喷发前由地幔柱模型显示地壳会因为地幔柱柱浮力而上升,即地壳隆生。隆升范围半径可达几百公里,高度能上千米。这种隆升情况可从剥蚀强烈的沉积物中发现或者沉积从海相到河相最终到陆相沉积。隆升可发生在喷发前几百万年或喷发过程中。隆升后紧接着的是沉降,模型显示了4个原因分别是:地幔柱头部变薄发生侧
大火成岩省是指体积达到了≥10^4km³的巨大规模玄武质岩浆溢流省(也包括长英质大火成岩省但较少)。历史上最大规模的大火成岩省事件发生在大约~122Ma的西北太平洋地区,最近一次大规模的大火成岩省发生在~16Ma的北美西部哥伦比亚河一带。
成因
它们形成于具有流动性岩浆长期间歇喷发,岩浆叠层而成。大部分的大火成岩省为地幔柱成因。当板块聚合时,大量俯冲板块会滞留在上下地幔转换带,可能达到100MY之久。最后会发生重力坍塌,向外地核接近,这时称为冷地幔。当冷地幔落入地核后,会改变核幔边界的热结构,这时会上升起一股地幔柱。当地幔柱到达地壳下后,如果地壳厚度薄,那么大部分岩浆来自于地幔柱的减压绝热熔融,地球化学上类似洋岛玄武岩(德干)。如果地壳相对厚度较厚,那么地幔柱柱头所烘烤的地壳会发生熔融形成长英质岩浆,这种情况下的喷发会出现大规模爆炸式喷发(大部分还是来自地幔柱岩浆供应而不是地壳熔融)。在国内,塔里木大火成岩省的成因提供了一个另一个的大火成岩省的形成方式,它是由地幔柱减压熔融和地壳熔融共同作用下所形成的。最新的一种大火成岩省方式最近被提出了,参考的是美国西部哥伦比亚河玄武岩组,亚软流圈(sub-slab asthenospheric)上涌并热侵蚀板块,导致板块厚度减小,通过动力压力梯度驱动,大规模裂谷最终形成。
挥发份含量及生物大灭绝
大火成岩省事件属于地幔柱柱头作用,它的岩浆为极其富集硫的玄武岩岩浆,通常脱气可达到~500~1000ppm。这种岩浆事件本身含硫非常高,它们并没有'过量硫'(硫来自火山的气相)。它们喷发都是世界上对气候影响最大的喷发,大部分喷发都对应了生物大灭绝事件或海洋缺氧事件。历史上最大规模生物大灭绝事件被称为三叠纪—二叠纪交界生物大灭绝事件,这次灭绝时间在地质历史上对应了世界最大陆地大火成岩省—西伯利亚溢流玄武岩事件。
喷发过程
喷发前由地幔柱模型显示地壳会因为地幔柱柱浮力而上升,即地壳隆生。隆升范围半径可达几百公里,高度能上千米。这种隆升情况可从剥蚀强烈的沉积物中发现或者沉积从海相到河相最终到陆相沉积。隆升可发生在喷发前几百万年或喷发过程中。隆升后紧接着的是沉降,模型显示了4个原因分别是:地幔柱头部变薄发生侧
