Abstract
Recognition of peperite is important in establishing broad contemporaneity of magmatism and sedimentation. At an occurrence of peperite discovered recently among late Paleozoic island-arc deposits in the northern Sierra Nevada, it is possible to reconstruct the peperite-forming process largely from field observations alone. The generally concordant, upper margin of a basalt intrusion adjoins thinly laminated basaltic tuff in the Taylor Formation that was water saturated and unlithified at the time of intrusion. The water-saturated ash initially was heated by the intrusion at approximately constant, essentially hydrostatic pressure. Concurrently, the top of the intrusion was quenched and divided by shrinkage fractures. Pressure momentarily approached zero as the shrinkage fractures opened abruptly, causing vaporization of the pore water and substantial expansion and fluidizing flow of the resulting steam. The unlithified ash was swept into the shrinkage fractures, and, where the downward-propagating fractures intersected one another, basalt fragments were detached to form in situ peperite. Associated mesoscopic folds in thinly laminated tuff are shown to be a consequence of the peperite-forming process; they need not be attributed to forcible intrusion of the basaltic magma.
La reconnaissance d'une pépérite est importante dans l'établissement de la contemporanéité du magmatisme et de la sédimentation. Dans une localité où est exposée une pépérite, qui a été découverte récemment parmi les dépôts d'arc insulaire du Paléozoïque tardif, dans la chaîne de la Sierra Nevada boréale, il a été possible de reconstruire le processus de formation de la pépérite, principalement à partir des observations faites sur le terrain. La marge supérieure d'une intrusion basaltique, généralement concordante, est adjointe au tuf finement laminé de la Formation de Taylor, lequel au moment de l'intrusion était saturé en eau et non lithifié. L'échauffement par l'intrusion de la cendre, initialement saturée en eau, a créé une pression essentiellement hydrostatique et approximativement constante. Simultanément, le sommet de l'intrusion a été durci par la trempe et émietté par des fissures de retrait. Lors de l'ouverture soudaine des fissures de retrait, la pression a chuté brutalement près de zéro, provoquant la vaporisation de l'eau des pores, une expansion substantielle et une fuite fluidifiée de la vapeur résultante. Les cendres non lithifiées se sont engouffrées dans les fissures de retrait, et, où les fractures prolongées en profondeur se croisaient les unes les autres, des fragments de basalte se sont détachés pour former in situ la pépérite. L'existence des plis mésoscopiques associés dans le tuf finement laminé est une conséquence du processus de formation de la pépérite : il n'y a pas lieu de les attribuer à la poussée de l'intrusion du magma basaltique. [Traduit par la rédaction]