22°15′S 66°45′W / 22.250°S 66.750°W / -22.250; -66.750[1]
Серро Панизос | |
---|---|
География | |
Родительский диапазон | Кордильера-де-Липес |
Геология | |
Вулканическая дуга / пояс | Вулканический комплекс Альтиплано-Пуна |
Последнее извержение | 6,1 млн лет назад |
Серро Панизос ( исп. [ˈse.ro paˈni.sos] , « Кукурузный холм») — щитовидный вулкан позднего миоцена [a], охватывающий департамент Потоси в Боливии и провинцию Жужуй в Аргентине . Он состоит из двух кальдер (впадин, образованных обрушением вулкана ) и группы лавовых куполов . Он является частью вулканического комплекса Альтиплано-Пуна (APVC), группы кальдер и связанных с ними игнимбритов (форма вулканической породы), которые извергались в течение последних десяти миллионов лет. Серро Панизос является частью Центральной вулканической зоны (CVZ), вулканической дуги, которая простирается от Перу до Чили и была образована в основном путем субдукции плиты Наска под Южную Америку .
Вулканическая активность началась в APVC около десяти миллионов лет назад, создав крупные вулканические кальдеры Панизос, Вилама , Серро-Гуача и вулкан Утурунку . Формирование APVC было связано с существованием гигантского магматического тела в коре Центральных Анд.
Cienago Ignimbrite извергся более чем на 350 кубических километров (84 кубических миль) из Panizos около 7,9 миллионов лет назад, а 6,7 миллионов лет назад Panizos Ignimbrite извергся более чем на 650 кубических километров (160 кубических миль). Panizos Ignimbrite был отмечен вулканическими породами, содержащими шары [b] . Несколько вулканических конусов, таких как Limitayoc, были активны между извержениями игнимбритов, и плато лавовых потоков и лавовых куполов образовалось в центральной области Panizos Ignimbrite после последних извержений.
Серро Панизос находится в горном хребте Кордильера-де-Липес на плато Альтиплано в Андах - Пуна . [4] [c] Вулкан представляет собой пологий игнимбритовый щит шириной 40 километров (25 миль), окружающий полукруг лавового купола шириной 10–15 километров (6,2–9,3 мили) . [6] Гора под названием «Серро Панизос» [d] представляет собой купол лавы высотой около 5300 метров (17 400 футов) [e] в юго-восточном полукруге. [9] Другие купола - это Серро Куэвас, Серро Крусесниок, Серро Викунауаси на западе и Серро Ла Рамада высотой 5540 метров (18 180 футов) к северу от горы Серро Панизос. [f] [10]
В Серро Панисос были обнаружены две кальдеры . Большая, которая находится к югу от полукруга лавового купола, возможно, образовалась в результате проседания земли вниз. [11] [12] Внутри нее находится меньшая кальдера обрушения, очерченная лавовыми куполами. [12] Серро Анта Куевас, Серро Чинчиджаран, Серро Лимитайок/Лимитайо и Серро Тукункис — это лавовые плато, которые поднимаются из игнимбритового щита. [13] Лимитайок высотой 5158 метров (16923 фута) образовался вдоль разлома, простирающегося с севера на юг , и имеет вытянутую форму [14] со следами гидротермальных изменений на своем северном конце. [15]
Из-за засушливого климата эрозия была незначительной. [1] Части игнимбритов покрыты песком, нанесенным ветром. Формы рельефа имеют коническую, куполообразную или столообразную форму. [16] Эрозия игнимбритов образовала скалы и ряды вершин, последние из которых привлекают фотографов своим экзотическим видом. [17] Игнимбритовый щит Панизоса сравнивают с патерами на Марсе . [18]
Несколько (часто пересыхающих [19] ) ручьев прорезают скалы щита, образуя радиальную дренажную систему. [20] Ручьи текут в основном на восток; с севера на юг это Рио-Кучу-Майу и Кебрадас-Буэнос-Айрес, Сьенаго, [g] Пайконе, Потреро, Гуанапата, Пупусайо, Куси-Куси, Куева, Гарсия и Кеноаль. [h] [22] Большинство из них в конечном итоге впадают в реку Сан-Хуан-де-Оро , [19] которая впадает в Атлантический океан . [23] До Панисоса можно добраться через долины этих ручьев. [24] Небольшие озера усеивают юго-западный сектор щита, а на его юго-восточной стороне есть пересыхающие озера . [25] Гора Серро-Сан-Матиас граничит с Панизосом на севере, Серро-Липес — на северо-западе, а Коруту — на юго-западе от Панизоса, [26] в то время как впадина Сан-Хуан-де-Оро находится к востоку от вулкана. [27]
Регион отдаленный и негостеприимный. [28] Большая часть вулкана находится в департаменте Потоси Боливии ( провинция Южная Липец ), за исключением юго-восточного квадранта, который лежит в аргентинской провинции Жужуй ( департаменты Ринконада и Санта-Каталина ). [29] Граница между Аргентиной и Боливией проходит вдоль куполов. [30] Города Куси-Куси и Сан-Антонио-де-Эсморука [i] находятся к юго-востоку и северу от вулкана соответственно. [31] На Панизосе есть несколько археологических памятников , а через вулкан проходила ветка дорожной системы инков . [32] Большинство центральных куполов были впервые покорены в ноябре 1939 года, но сам вулкан был идентифицирован как таковой только в 1977 году благодаря снимкам со спутника Landsat . [33]
Регион представляет собой холодную, сухую пустыню с годовым количеством осадков, достигающим 200–400 миллиметров (7,9–15,7 дюйма) в год, и лишь скудным облачным покровом. Контраст температур днем и ночью высок, и большинство ночей имеют заморозки . [34] Единственная растительность состоит из подушечных растений , трав и кустарников. Более влажные районы характеризуются водно-болотными угодьями (такими как бофедалы ), а также есть солончаки . [35] Местная фауна включает гуанако , лам , тарукасов и викуний , [32] и более мелких животных, таких как шиншиллы , вискачи и несколько родов мышей . Местные хищники включают андийских горных кошек , пум , кульпео , пампасских кошек и южноамериканских серых лисиц ; а также чилийские , андские и фламинго Джеймса , андские гуси , нанду и утки Дарвина являются местными птицами. [32]
У западного побережья Южной Америки плиты Наска и Антарктическая погружаются под Южную Америку. [36] Субдукция ответственна за вулканизм Андийского вулканического пояса , который подразделяется на четыре вулканических сегмента. [37] Центральная вулканическая зона (ЦВЗ) является частью пояса, которая включает Серро Панисо. [ 36] ЦВЗ состоит из двух частей: вулканической дуги со стратовулканами [38], достигающими высоты 6000 метров (20 000 футов), [j] [40] включая самый высокий вулкан в мире, Охос-дель-Саладо ; [41] и многочисленные крупные кальдеры в главной дуге и далее на востоке, [42] которые произвели самый большой объем неоген - четвертичных вулканических пород в Андах. [37] Около 44 вулканов в CVZ были активны в историческое время, [41] Ласкар был самым активным из них. [43]
Крупнейшим скоплением вулканов в CVZ является вулканический комплекс Альтиплано-Пуна (APVC) площадью 70 000 квадратных километров (27 000 квадратных миль) [44], система кальдер и игнимбритов, которые были активны на высоком плато Альтиплано-Пуна [k] в миоцене . [48] С объемом, превышающим 15 000 кубических километров (3600 кубических миль), [49] это одна из крупнейших провинций игнимбритов на Земле. [50] Серро Панизос является одной из нескольких известных кальдер в APVC, но могут существовать и другие погребенные кальдеры [48], и только несколько из этих вулканов были подробно изучены. [51] Внутри коры под APVC находится магматическое тело Альтиплано-Пуна , [52] гигантская куча каменно-магматической каши [53] на глубине 9–31 километр (5,6–19,3 мили) [49], которая простирается под южной Боливией, северо-востоком Чили и северо-западной Аргентиной. [54] Его объем составляет 500 000 кубических километров (120 000 кубических миль). [49] Южный боливийский оловянный пояс перекрывается с APVC, [36] а Панизос является самым восточным вулканом APVC. [55]
Фундамент образован вулканическими, осадочными и кристаллическими породами, возраст которых варьируется от палеозоя ( формация Акоите [56] ) до кайнозоя (формации Пеньяс Колорадас [57] [l] и Тиомайо [58] ). [59] Эрозионная поверхность Сан-Хуан-де-Оро образует поверхность, на которой были размещены более поздние вулканические породы. [60] Два более старых игнимбрита подстилают центр Панизос, [36] один из которых возник в Коруту. [61] Кора имеет толщину 70 километров (43 мили) [59] и возраст до миллиарда лет, [62] но она достигла своей современной толщины только в позднем кайнозое [m] . [46] Она пересекается многочисленными линеаментами , некоторые из которых образовались во время подъема Анд, а другие представляют собой более старые структуры, которые были реактивированы. Большинство кальдер CVZ лежат на таких линеаментах; [52] одна линия простирания северо-восток-юго-запад могла повлиять на формирование Панизоса, Виламы и Серро-Гуачи, [52] а структуры меньшего масштаба в Панизосе могут отражать линеаменты простирания север-юг и восток-юго-восток-запад-северо-запад. [63] Имеются доказательства сбросов, как до [63] , так и после извержения Панизоса Игнимбрита. [64]
Вулканическая активность в регионе началась в юрском периоде [n] в Кордильере-де-ла-Коста и с тех пор мигрировала на восток. [47] В конце миоцена субдукция под Пуной стала круче, в результате чего мантийный клин стал толще, а часть вышележащей коры расслаивалась , увеличивая производство расплавов. [40] Вулканическая активность сместилась на восток в Пуну до плиоцена , [o] после чего она вернулась к главной дуге, где она сохраняется и по сей день. [65] Многочисленные игнимбриты были размещены между 25 и 1 миллионом лет назад, причем основная часть датируется периодом от позднего миоцена до плиоцена. [38] Вулканическая активность была эпизодической, с несколькими узнаваемыми вспышками, во время которых вулканическая активность усиливалась [45] около 10, 8, 6 и 4 миллионов лет назад. [66] Каждая из этих вспышек связана с несколькими игнимбритами: первая с Артола, Сан-Антонио, Нижняя Рио-Сан-Педро, Дивисоко, Гранада, Пайрике и Койагуайма; вторая с Сифоном и Виламой; третья с Панисос, Коранзули, Токонсе, Пуйса, Гуача, Чууилья, Каркоте и Алота; и четвертая с игнимбритами Атана-Токонао, Тара и Пурипикар. Иногда первую и вторую стадии рассматривают вместе. [67] В Боливии около 8–5 миллионов лет назад был активен Кари-Кари , 8,4–6,4 миллиона лет назад Морококала , 8–5 миллионов лет назад Лос-Фрайлес и в течение последнего миллиона лет Нуэво-Мундо . [68]
Вулканизм снизился за последние 4 миллиона лет, [69] образовав более мелкие игнимбриты, такие как Патао, Талабре-Пампа Чамака, Лагуна Колорада, Пурипика Чико, Пурико, Татио, Фило Дельгадо и Туяджто. [70] Последние извержения произошли 271 000 и 85 000 лет назад в Утурунку и комплексе Серро Часкон-Рунту Харита соответственно. [71] В 21 веке продолжающееся поднятие было обнаружено в Утурунку. [72]
Вулкан изверг дацит , который содержит многочисленные кристаллы и имеет однородный состав; [36] андезиты являются подчиненными. Вместе эти породы составляют пералюминиевую калийную богатую известково-щелочную свиту. [73] Фенокристаллы включают биотит и плагиоклаз , в то время как апатит и циркон образуют акцессорные фазы [p] ; ортопироксен , кварц и санидин встречаются реже, а клинопироксен , герцинит , роговая обманка , [75] гиперстен , [76] ильменит и магнетит встречаются редко. [75] Многие из более редких минералов представляют собой ксенолиты, полученные из коры. [75] На вулкане обнаружены месторождения золота и серебра , [77] а сурьма , медь и уран были обнаружены вместе в Пайконе. [78] Были определены потенциальные месторождения мышьяка , свинца , марганца , никеля и цинка . [79]
Породы происходят из магматической камеры , [80] где хранившиеся магмы кристаллизовались и подверглись некоторой фракционной кристаллизации без полного смешивания. [81] Магматическая камера питалась комбинацией базальтов, полученных из мантии , и расплавов из нижней коры , [82] которые образовались в зоне расплава в нижней части коры, [83] которая просачивается восходящими базальтами. [84]
В Панизосе были обнаружены овальные сферы, образованные концентрическими слоями кристаллов вокруг ядра. [85] Они составляют менее одного процента пород Панизоса и встречаются только в игнимбритах [86] к востоку и юго-востоку от вулкана. [85] Ядро обычно образовано фрагментом невулканической породы или скоплением кристаллов ортопироксена, в то время как миллиметровые слои кристаллов представлены биотитом, бронзитом , ильменитом, ортопироксеном и плагиоклазом. [87] Крупные (до 2 сантиметров (0,79 дюйма)) вкрапленники встречаются вместе со сферами. [88] Сферы, вероятно, образовались, когда магма быстро дегазировалась во время извержения игнимбрита Панизоса, что привело к образованию кристаллов вокруг «семян», таких как ксенолиты или кристаллы ортопироксена, которые в конечном итоге образовали сферы. [89] Только несколько вулканов в мире имеют такие шары, вероятно, потому, что для их образования требуются особые условия. [90]
Панизос был активен в позднем миоцене, [36] хотя раннемиоценовые породы к северу от Панизоса [91] и игнимбрит Куси-Куси возрастом 12,4 миллиона лет также могут быть его частью. [92] Панизос был активен в то же время, что и Коранзули и Вилама-Коруто. [93] Он является источником двух крупных игнимбритов: первый (Сьенаго [36] или Панизос I [69] ) извергался 7,9 миллиона лет назад и образует два потоковых блока [36] с общим объемом, превышающим 300 кубических километров (72 кубических мили), [69] каждый из которых залегает под отложениями пирокластических осадков [15] толщиной в несколько сантиметров. Этот игнимбрит, содержащий большую долю пемзы , [30] может быть первым извержением Панизоса. [94] После этого на южной стороне вулкана извергались лавовые купола, [36] включая Серро-Лимитайок, [95] где активность продолжалась после Панизос-Игнимбрита. [96]
Второй игнимбрит, [97] более 650 кубических километров (160 кубических миль) Панизос (или Панизос II [69] ) Игнимбрит извергся из вулкана 6,7 миллионов лет назад. Он был размещен в виде двух единиц потока, [36] которые разделены множественными базисными волнами , пирокластическими потоками и отложениями вулканического пепла , которые достигают толщины в несколько метров. [75] Под игнимбритом лежит слой лапилли толщиной 1 метр (3 фута 3 дюйма) . [98] Панизос Игнимбрит образует щит вокруг центрального купольного комплекса, достигая долины Рио-Гранада-Сан-Хуан-де-Оро к востоку от вулкана. [30] Игнимбрит имеет максимальную толщину около нескольких сотен метров, в основном вокруг центрального купольного комплекса [99] и там, где он заполнил ранее существовавший рельеф, образуя толстые отложения в долинах. [100] Игнимбрит был не очень подвижен. [101]
Панизос Игнимбрит состоит из богатых кристаллами, [98] частично спаянных отложений пемзы , [99] с отдельными фрагментами пемзы, достигающими размеров 80 сантиметров (31 дюйм), [100] и редкими литиками . Некоторые породы были изменены дегазацией . [98] Породы в нижнем потоке содержат меньше кристаллов и больше пузырьков, чем в верхнем потоке, [75] и покрывают гораздо меньшую площадь. [30] Панизос Игнимбрит представляет собой одно из нескольких « суперизвержений » в Центральных Андах; это гигантские вулканические события, [102] которые превышают размер всех известных извержений за последние 11 700 лет. [103] Слои пепла, возможно, коррелирующие с Панизос Игнимбритом, были обнаружены в Кордильера-де-ла-Коста. [104]
Оба блока Панизос Игнимбрит были продуктами одного и того же извержения. [105] После того, как первоначальное плинианское извержение создало эруптивную колонну , [106] отверстие в юго-восточной части купольного комплекса [107] создало нижний поток. Обрушение первого отверстия или открытие нового вызвало перерыв в извержении; слой между блоками [105] и кальдерой прогиба образовался в это время. [108] Активность продолжалась из нескольких отверстий, создавая верхний поток. [105] Два блока произошли из разных уровней одной и той же магматической камеры, [62] с более горячей магмой, создающей верхний поток. [80] Верхний поток затапливался внутри кальдеры прогиба, пока вторая кальдера не прорвала ее границы, позволив игнимбритам вытекать на восточной стороне. [109]
Кальдера впоследствии была заполнена дацитовыми лавами [36] и больше не является впадиной. [38] Потоки возникли из кольцевых отверстий в кальдере, [86] и позже были перекрыты группой лавовых куполов. [110] Обвалы на восточном конце вулкана обнажили нижележащие вмещающие породы , [98] и гидротермальная активность имела место в комплексе центрального купола. [64] Последняя вулканическая активность имела место 6,1 миллиона лет назад, [36] и нет никаких свидетельств активности голоцена [q] . [55] Эоловые и речные отложения обнаружены в обнажениях. [61]