Harrat Rahat, one of several large, basalt-dominated volcanic fields in western Saudi Arabia, is a prime example of continental, intraplate volcanism. Excellent exposure makes this an outstanding site to investigate changing volcanic flux and composition through time. We present 93 40Ar/39Ar ages and six 36Cl surface-exposure ages for volcanic deposits throughout northern Harrat Rahat that, when integrated with a new geologic map, define 12 eruptive stages. Exposed volcanic deposits in the study area erupted <1.2 Ma, and 214 of 234 eruptions occurred <570 ka. Two eruptions occurred in the Holocene, including a historically described basalt eruption in 1256 C.E. and a trachyte eruption newly recognized as Holocene (4.2 ± 5.2 ka). An estimated ∼82 km3 (dense rock equivalent) of volcanic product have erupted since 1.2 Ma, though this is a lower limit due to concealment of deposits >570 ka. Over the past 570 k.y., the average eruption rate was 0.14 km3/k.y., but volcanism was episodic with periods alternating between low (0.04–0.06 km3/k.y.) and high (0.1–0.3 km3/k.y.) effusion rates. Before 180 ka, eruptions vented from the volcanic field’s dominant eastern vent axis and from a subsidiary, diffuse, western vent axis. After 180 ka, volcanism focused along the eastern vent axis, and the composition of volcanism varied systematically along its length from basalt dominated in the north to trachyte dominated in the south. We hypothesize that these compositional variations <180 ka reflect the growth of a mafic intrusive complex beneath the southern portion of the vent axis, which led to the development of evolved magmas.

中文翻译：

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沙特阿拉伯王国哈拉特·拉哈特北部的火山活动时间和组成演化

哈拉特·拉哈特（Harrat Rahat）是沙特阿拉伯西部几个以玄武岩为主的大型火山场之一，是大陆板块内火山活动的一个典型例子。出色的暴露环境使其成为研究随时间变化的火山通量和组成的出色场所。我们给出了整个哈拉特拉哈特北部火山岩的93个40Ar / 39Ar年龄和六个36Cl表面暴露年龄，这些年龄与新的地质图集成后，定义了12个喷发阶段。研究区裸露的火山沉积物喷发<1.2 Ma，234次喷发中有214次喷发<570 ka。全新世发生了两次喷发，包括历史上描述的1256年的玄武岩喷发和新近被认为是全新世的流线型喷发（4.2±5.2 ka）。自1.2 Ma以来，估计爆发了约82 km3（致密岩石当量）的火山爆发，尽管这是一个下限，原因是隐藏了大于570 ka的沉积物。在过去的570 ky中，平均喷发速率为0.14 km3 / ky，但火山爆发是偶发性的，周期介于低（0.04-0.06 km3 / ky）和高（0.1-0.3 km3 / ky）之间。在180 ka之前，火山喷发是从火山场的主要东部喷口轴和副扩散西喷口轴排出的。180 ka之后，火山活动集中在东部出风口轴线上，并且火山的组成沿其长度从北部的玄武岩到南部的曲风岩有系统地变化。我们假设这些小于180 ka的成分变化反映了喷发轴南部下方镁铁质侵入性复合体的生长，这导致了岩浆的演化。570卡。在过去的570 ky中，平均喷发速率为0.14 km3 / ky，但火山爆发是偶发性的，周期介于低（0.04-0.06 km3 / ky）和高（0.1-0.3 km3 / ky）之间。在180 ka之前，火山喷发是从火山场的主要东部喷口轴和副扩散西喷口轴排出的。180 ka之后，火山活动集中在东部出风口轴线上，并且火山的组成沿其长度从北部的玄武岩到南部的曲风岩有系统地变化。我们假设这些小于180 ka的成分变化反映了喷发轴南部下方镁铁质侵入性复合体的生长，这导致了岩浆的演化。570卡。在过去的570 ky中，平均喷发速率为0.14 km3 / ky，但火山爆发是偶发性的，周期介于低（0.04-0.06 km3 / ky）和高（0.1-0.3 km3 / ky）之间。在180 ka之前，火山喷发是从火山场的主要东部喷口轴和副扩散西喷口轴排出的。180 ka之后，火山活动集中在东部出风口轴线上，并且火山的组成沿其长度从北部的玄武岩到南部的曲风岩有系统地变化。我们假设这些小于180 ka的成分变化反映了喷发轴南部下方镁铁质侵入性复合体的生长，这导致了岩浆的演化。但是火山爆发是偶发性的，周期在低（0.04-0.06 km3 / ky）和高（0.1-0.3 km3 / ky）渗出率之间交替。在180 ka之前，火山喷发是从火山场的主要东部喷口轴和副扩散西喷口轴排出的。180 ka之后，火山活动集中在东部出风口轴线上，并且火山的组成沿其长度从北部的玄武岩到南部的曲风岩有系统地变化。我们假设这些小于180 ka的成分变化反映了喷发轴南部下方镁铁质侵入性复合体的生长，这导致了岩浆的演化。但是火山爆发是偶发性的，周期在低（0.04-0.06 km3 / ky）和高（0.1-0.3 km3 / ky）渗出率之间交替。在180 ka之前，火山喷发是从火山场的主要东部喷口轴和副扩散西喷口轴排出的。180 ka之后，火山活动集中在东部出风口轴线上，并且火山的组成沿其长度从北部的玄武岩到南部的曲风岩有系统地变化。我们假设这些小于180 ka的成分变化反映了喷发轴南部下方镁铁质侵入性复合体的生长，这导致了岩浆的演化。火山喷发是从火山场的主要东部喷口轴以及附属的，分散的西部喷口轴喷出的。180 ka之后，火山活动集中在东部出风口轴线上，并且火山的组成沿其长度从北部的玄武岩到南部的曲风岩有系统地变化。我们假设这些小于180 ka的成分变化反映了喷发轴南部下方镁铁质侵入性复合体的生长，这导致了岩浆的演化。火山喷发是从火山场的主要东部喷口轴以及附属的，分散的西部喷口轴喷出的。180 ka之后，火山活动集中在东部出风口轴线上，并且火山的组成沿其长度从北部的玄武岩到南部的曲风岩有系统地变化。我们假设这些小于180 ka的成分变化反映了喷发轴南部下方镁铁质侵入性复合体的生长，这导致了岩浆的演化。