Subaqueous eruption and shallow-water reworking of a small-volume Surtseyan edifice at Kakanui, New Zealand.

Kakanui volcaniclastic deposits on the South Island of New Zealand are the remnants of two late Eocene to early Oligocene Surtseyan-type cones. Eruptive-dominated material of the (i) stratified tuff and lapilli tuff, and (ii) lapilli tuff breccia lithofacies and post-eruptive debris of the (iii) shell-rich tuff and lapilli tuff, and (iv) chaotic and cross-bedded tuff and lapilli tuff lithofacies compose the deposits. The 9–250 m thick stratified tuff and lapilli tuff contains grain-flow deposits originating from low-volume tephra jets and local thinning and fining upward sequences that formed from density currents during sustained uprush. The lapilli tuff breccia, up to 4.5 m thick, contains inward-dipping beds deposited via debris flows along inner-cone walls. Burrows and articulated shells in the 2–4 m thick shell-rich tuff and lapilli tuff indicate volcanic quiescence and low sedimentation rates, whereas shell fragments upsection signal increased wave and current activity. Burrows, pyrite concretions, and mudstone in the lower part of the 26 m thick chaotic tuff and lapilli tuff indicate suspension deposition and cessation in pyroclastic volcanism. High-angle trough cross-beds and limestone rip-up fragments upsection are consistent with wave-induced current reworking. The depositional model involves a Surtseyan-type eruption on a continental shelf, followed by colonization of organisms on the tops of planed-off cones. The Kakanui deposits comprise a cluster of cones constituting part of a late Eocene – early Oligocene monogenetic volcanic field. The Kakanui succession provides an opportunity to study deposits that form from explosive subaqueous pyroclastic eruptions and wave-dominated deposition and erosion. Les dépôts volcanoclastiques Kakanui de l’Île du Sud de la Nouvelle-Zélande sont les lambeaux d’érosion de deux cônes de type surtseyen datant de l’Éocène tardif à l’Oligocène précoce. Les dépôts sont composés principalement de matériaux éruptifs composés (i) de tufs stratifiés et de tufs à lapilli et (ii) de lithofaciès de brèches de tuf à lapilli et de débris post-éruption composés (iii) de tufs coquilliers et de tufs à lapilli et (iv) de tufs chaotiques et à laminations croisées et de facies de tufs à lapilli. Le tuf stratifié et à lapilli d’une épaisseur de 9 à 250 mètres contient des dépôts d’écoulement de grains provenant de jets de tephra à faible volume et des séquences qui s’amincissent et dont les grains deviennent plus fins vers le sommet; ces séquences proviennent de courants de densité présents durant la montée soutenue de la lave. Les brèches de tuf à lapilli, atteignant des épaisseurs de 4,5 m contiennent des lits à pendage retourné déposés par des écoulements de débris le long des murs internes du cône. Des tunnels et des coquillages articulés dans le tuf riche en coquillages, d’une épaisseur de 2 à 4 m, combinés au tuf à lapilli, indiquent un volcan au repos et de faibles taux de sédimentation. Par contre, des fragments de coquillages dans le haut de la section sont un indice de plus de vagues et de courants. Les tunnels, les concrétions de pyrite et les mudstones dans la partie inférieure du tuf chaotique d’une épaisseur de 26 m et le tuf à lapilli indiquent une déposition de la matière en suspension et l’arrêt du volcanisme pyroclastique. Les lits à stratification entrecroisée dont l’angle est élevé et des fragments de calcaire arrachés concordent avec un remaniement par un courant induit par les vagues. Le modèle de déposition implique une éruption de type surtseyen sur un plateau continental, suivie d’une colonisation d’organismes sur les sommets des cônes tronqués. Les dépôts Kakanui comprennent une grappe de cônes qui font partie d’un champ volcanique monogénique datant de l’Éocène tardif – Oligocène précoce. La suite Kakanui fournit la possibilité d’étudier des dépôts qui se sont formés à partir d’éruptions explosives pyroclastiques subaquatiques et de déposition dominée par les vagues et par l’érosion. [ABSTRACT FROM AUTHOR]