Volcanology and petrology of volcanic products from the island of Milos and neighbouring islets

New geochronological and volcanological data from volcanics of the island group of Milos (South Aegean active volcanic arc), allow four main cycles of volcanic activity to be distinguished, ranging in age between 3.5 and 0.1 m.y. B.P. The oldest volcanic activity consists almost totally of pyroclastics and submarine products, followed by subaerial ones. The eruptive centers migrated in time and concentrated, during the most recent volcanic phase, in the central part of Milos and on the island of Antimilos. The oldest products are dominated by andesites and dacites, while the most recent ones mainly consist of rhyolites. The volcanic evolution and the geochemical characters of the erupted products suggest that the feeding system of the oldest volcanism was located in the deep continental crust, where contamination and fractional crystallization jointly occurred. The younger cycle of volcanic activity was fed from small and relatively shallow magma chambers, where contamination processes played a minor role. These magma bodies are considered to responsible for the shallow thermal anomaly giving rise to the high enthalpy field on Milos.     

Geology of the volcanic area north of Lake Van (Turkey)

According to the collected Data, two volcanic cycles were stipulated.The first cycle begins during Serravallian and consists of products with calc-alkaline affinity, among which high K-type prevails. It came to an end between 5 and 6 m. y. with largely extended ignimbrite covers. Following this, a second cycle characterised by mainly fissure lava flows with Na-alcaline affinity (ne-normative and hy-normative) took place and continued to recent times, assuming a central character during the Quaternary. In this period the emmitted magma shows beside the continuing alkaline activity a transitional character and tholeiitic affinity.Variations within the volcanological and mineralogical character were found to be consistent with the tectonic evolution of the area. This evolution is characterised by two main tectonic phases that developed during Eocene and at the limit between Miocene and Pliocene respectively. These two phases were found to match with the two main volcanic cycles.The important variations noticed in the evolution of both volcanism and coeval deformation can, however, be explained according to a Geodynamic cycle as resulting from the complex indentation mechanism of the Turkish-Iranian mass by the Arabian plate.Alkaline magma generation as well as the subalkalic and oversaturated character of Quaternary volcanics in the study area could be explained as a result of stress field variation together with a change of the physico-chemical conditions in the mantle.It is, however, concluded that rigid application of models on the nature and evolution of volcanism usually accepted for the lithosphere convergence areas, is largely unsatisfactory in this region.

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Zusammenfassung Zwei vulkanische Zyklen lassen sich in den jungen Vulkaniten des Van-See in der NETürkei erkennen. Der erste Zyklus beginnt im Serravallium und hat Kalkalkali-Vulkanite erbracht, wobei hohe K-Typen überwiegen. Vor 5–6 Millionen Jahren war diese Phase mit ausgedehnten Ignimbrit-Decken zu Ende gegangen. Der zweite Zyklus zeigt vorwiegend Spaltenergüsse mit Na-Alkali-Vulkaniten (ne-normativ und hy-normativ), die bis heute anhalten.Während dieser Periode zeigen die Magmen neben der Alkalivormacht auch einen Übergang zu Tholeiiten.Variationen im Vulkanismus und im mineralogischen Charakter laufen gleichzeitig mit der geotektonischen Evolution des Gebietes. Die Entwicklung wird durch zwei tektonische Phasen markiert: im Eozän und an der Wende Miozän zu Pliozän. Diese tektonischen Beanspruchungen laufen parallel mit dem Vulkanismus.Diese bedeutenden Zeitabschnitte, die in der Tektonik und im Vulkanismus dokumentiert sind, hängen mit der komplexen geotektonischen Geschichte des türkisch-iranischen Blocks und der Arabischen Platte zusammen.Alkali-Magmen, sowie subalkalische Produkte und der übersättigte Charakter des quartären Vulkanismus können auf ein wechselndes Streßfeld der Erdkruste sowie auf den Wechsel der physikalisch-chemischen Bedingungen im Mantel zurückgeführt werden.Es soll jedoch besonders gezeigt werden, daß die starre Anwendung der Modelle auf die Entwicklung des Vulkanismus und der Tektonik in diesem Gebiet zu keinen befriedigenden Ergebnissen führt.

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Résumé Conformément aux données receuillies, deux cycles volcaniques ont été reconnus.Le premier cycle commence pendant le Serravallien et consiste en produits à affinité calco-alcaline, parmi lesquels le type à K élevée prédomine. Il prit fin entre 5 et 6 M. an., avec l'émission de grandes couvertures ignimbritiques. Vint ensuite une second cycle caractérisé par des coulées de lave principalement fissurales, à affinité alcaline Na (normative en ne et normative en hy); il se continua jusque dans les temps récents, prenant un caractère central au cours du Quaternaire. Au cours de cette période, le magma émis montre, en plus d'une activité alcaline persistante, un caractère transitionel et une affinité tholéiitique.Des variations dans le caractère volcanologique et minéralogique se sont montrées consistantes avec l'évolution tectonique de la région. Cette évolution est caractérisée par deux phases tectoniques principales qui se sont développées pendant l'Eocène et à la limite Miocène-Pliocène. Ces deux phases se sont montrées en coïncidence avec les deux cycles volcaniques principaux.Les variations importantes dans l'évolution et dans la déformation concomittante peuvent toutefois être expliquées conformément au cycle géodynamique comme étant le résultat du mécanisme d'intentation complexe du massif turco-iranien par la plaque arabique.La génération du magma alcalin, comme aussi le caractère subalcalin et sursaturé des volcanites quaternaires dans la région étudiée, peut s'expliquer comme le résultat d'une variation dans le champ de forces en même temps que d'un changement des conditions physico-chimiques dans le manteau.On conclut toutefois que l'application rigide de modèles sur la nature et l'évolution du volcanisme, couramment admises pour les aires convergentes de la lithosphère, est loin de donner satisfaction dans cette région.

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2 . - , . 5–6 . . . - — ne-normativ hy-normativ —; . , , . , . , : /. . , , . ; . . . , . ( «Ammonitica rosso»).

     

Role of the alkali feldspars fractionation in the evolution of the pantelleria peralkaline silicic rocks

The bearing of fractional crystallization processes, involving mainly the separation of alkali feldspars, on the genesis and evolution of the Pantelleria peralkaline rocks suite has been studied. The separation of phenocrysts from representative vitrophyric rock samples allowed a comparison of the rock bulk compositions with those of their own glasses and alkali feldspars. The peralkaline character of the glassy matrix of a metaluminous trachyte showed the link between alkaline and peralkaline rock suites at Pantelleria, and pointed to a feldspars fractionation as the genetic main acting process (« plagioclase effect » of Bowen) of peralkaline trends. The results of the present study are consistent on the whole with the model proposed byNoble (1968) for the genesis and evolution of peralkaline liquids.