Volcanic Stratigraphy of Hannah Point, Livingston Island, South Shetland Islands, Antarctica

• Main Authors: Pallàs, R., Coriano, C., Zheng, X., Sàbat i Montserrat, Francesc, Casas Tuset, Josep Maria
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: Universitat de Barcelona 1999
• Subjects: Antarctic; Antarctic Peninsula; Falla; Hannah; Hannah Point; Hobbs; Livingston Island; punta Hannah; Smellie; South Shetland Islands; The Antarctic; Antarc*; Antarctica
• Online Access: http://www.raco.cat/index.php/ActaGeologica/article/view/75654

La successió volcànica que aflora a la Punta Hannah constitueix el millor aflorament de roques volcàniques de l’Illa de Livingston (Illes Shetland del Sud, A n t à rtida) (Fig. 1). Tot i això, aquesta successió ha estat poc estudiada fins l’actualitat. Prèviament a la nostra visita durant l’any 1992, la localitat de la Punta Hannah havia estat únicament visitada per Hobbs (1968), qui va publicar un tall esquemàtic i la descripció petrogr à fica de diverses mostres. Dues datacions K-Ar, indiquen que la successió de la Punta Hannah té una edat de Cretaci superior (Smellie et al., 1996). La finalitat del present article és publicar un esquema geològic més complet de l’aflorament de la Punta Hannah que el presentat per Hobbs (1968), contribuir a la caracterització estratigr à fica i petrològica de la successió, i interpretar alguns aspectes sobre l’estil eruptiu del vulcanisme d’aquesta localitat. La successió té uns 470 m de potència i la subdiv idim en cinc unitats litoestratigr à fiques, d’acord amb l’abundància dels diferents tipus de roques i les relacions angulars entre els diferents paquets estratigr à fics. La unitat A (Fig. 2), d’aproximadament 120 m de potència, és constituïda principalment per bretxes vulcanoclàstiques polimíctiques amb suport de grans, i inclou un nivell de laves dacítiques. Les bretxes d’aquesta unitat mostren la intercalació d’un nivell laminat de potència centimètrica amb textures de desvitrificació i un cert grau de soldament. La unitat B (Fi g .2), d’aproximadament 70 m de potència, és constituïda fonamentalment per bretxes vulcanoclàstiques i inclou un nivell de conglomerats vulcanoclàstics. Les bretxes d’aquesta unitat se subdivideixen en dos tipus ben diferenciats; bretxes monomíctiques amb suport de matriu amb abundància de components juvenils i que mostren soldament, i bretxes polimíctiques amb suport de grans. La unitat C (Fi g . 2), d’aproximadament 65 m de potència, és formada principalment per laves basàltiques en les que s’intercalen nivells de bretxes vulcanoclàstiques. La unitat D, d’aproximadament 65 m de potència, és litològicament similar a la unitat B i inclou un nivell de conglomerats vulcanoclàstics. La unitat E, d’aproximadament 150 m de potència, és parcialment coberta, formada per nivells potents de laves andesítiques. Entre les unitats A i B hi ha diversos dics de composició basàltica que compliquen la interpretació del contacte entre els dos trams, que tant es pot tractar d’una falla com d’una discordança. La successió es troba afectada per dues famílies conjugades de falles normals amb una direcció ENE-WSW i amb salts ve rticals que no superen els 10 m. Les bretxes monomíctiques amb suport de matriz incloses en la successió volcànica de la Punta Hannah, tenen un alt contingut en components juvenils que indiquen una fragmentació piroclàstica, resultat d’erupcions ex plosives. La presència abundant de matriu, d’amígdales, de textures de desvitrificació i de textures indicadores de soldament suggereixen que aquests dipòsits podrien have r-se emplaçat a partir de fluxos piroclàstics. Contrastant amb això, les bretxes polimíctiques amb suport de grans, suggereixen un retreballament de dipòsits previs i deposició en fred a partir de fluxos en massa. La resta de la successió és formada per laves, que són el resultat d’erupcions predominantment efusives. L’ absència de característiques típiques del vulcanisme subaquàtic suggereix que, com a mínim, la part de la successió corresponent a les lave s es va emplaçar en condicions subaèries. The Upper Cretaceous volcanic succession of Hannah Point is the best exposure of the Antarctic Peninsula Volcanic Group on Livingston Island. The aim of the present paper is to contribute to the characterisation of the stratigraphy and petrography of this little studied succession, and briefly discuss some aspects of the eruptive style of its volcanism. The succession is about 470 m thick and is here subdivided into five lithostratigraphic units (A to E from base to top). Unit A, approximately 120 m thick, is mainly composed of polymict clast-supported volcaniclastic breccias and also includes a dacitic lava laye r. Interstratified in the breccias of this unit, there is a thin laminated devitrified layer which shows some degree of welding. Unit B, approximately 70 m thick, is almost entirely composed of volcaniclastic breccias, and includes a volcaniclastic conglomerate layer. Breccias in this unit can be subdivided into two distinct types; polymict clast-supported breccias, and monomict matrix-supported breccias rich in juvenile components and displaying incipient welding. Unit C, about 65 m thick, is mainly composed of basaltic lavas, which are interlayered with minor volcaniclastic breccias. Unit D, approximately 65 m thick, is lithologically similar to unit B, composed of an alternation of polymict clasts upported breccias and matrix-supported breccias, and includes a volcaniclastic conglomerate layer. Unit E, about 150 m thick, is mainly formed of thick andesitic lava layers. Minor basaltic dykes and a few normal faults cut the succession, and the contact between units A and B can be interpreted both as an unconformity or a fault. The matrix-supported breccias included in the succession of Hannah Point have high contents of juvenile components and incipient welding, which suggest that part of the succession is the result of pyroclastic fragmentation and emplacement from pyroclastic flows. In contrast, the polymict clast-supported breccias suggest reworking of previous deposits and deposition from cool mass flows. The lavas indicate effusive volcanic eruptions, and the absence of features indicative of subaqueous volcanism suggests that at least these portions of the succession were emplaced in a subaerial environment.