комплекс Пурико | |
---|---|
Самая высокая точка | |
Высота | 5703 м (18711 футов) [1] |
Координаты | 22°57′ю.ш. 67°45′з.д. / 22,950°ю.ш. 67,750°з.д. / -22,950; -67,750 [2] |
География | |
Расположение | Чили |
Геология | |
Рок-эпоха | голоцен |
Тип(ы) гор | Пирокластический щит , вулканический комплекс |
Комплекс Пурико — плейстоценовый вулканический комплекс в Чили недалеко от Боливии, образованный игнимбритом , несколькими лавовыми куполами и стратовулканами и одним мааром . Он находится в чилийском сегменте Центральной вулканической зоны , одного из четырех вулканических поясов, составляющих Андский вулканический пояс . Центральная вулканическая зона охватывает Перу, Боливию, Чили и Аргентину и включает в себя 44 действующих вулкана, а также вулканический комплекс Альтиплано-Пуна , систему крупных кальдер и игнимбритов, членом которой является Пурико. Ликанкабур на севере, Ла-Пакана на юго-востоке и Гуаякес на востоке — отдельные вулканические системы.
Комплекс Пурико состоит из вулканической структуры в форме щита, состоящей из игнимбрита Пурико и ряда вторичных вулканов, которые размещены на этом вулканическом щите. Во время ледниковых периодов щит был частично покрыт ледниками , которые оставили морены . Пурико является источником игнимбрита Пурико, объем которого составляет около 80–100 кубических километров (19–24 кубических миль). После размещения игнимбрита Пурико на игнимбритовом щите образовалось несколько лавовых куполов и стратовулканов. Маар Алитар все еще фумарольно активен. В исторические времена на Пурико добывали серу . Сегодня обсерватория Льяно-де-Чахнантор находится на игнимбритовом щите.
Комплекс Пурико расположен в Чили, недалеко от границы между Боливией и Чили, [3] к востоку от города Сан-Педро-де-Атакама [2] и к северо-востоку от Токонао . [4] Вулканический комплекс можно увидеть из Сан-Педро-де-Атакама. [5] Дорога проходит вдоль северной и восточной окраины комплекса Пурико, [4] а также через комплекс проходит газопровод . [6] Существование комплекса Пурико было установлено на основе снимков Landsat . [7]
Вулкан Ликанкабур был построен на игнимбритах из Пурико [8] к северу от комплекса. [3] Гуаякес лежит к востоку от Пурико, [9] кальдера Ла Пакана расположена к юго-востоку от комплекса, а игнимбрит Фило Дельгадо Ла Паканы похоронил часть игнимбрита Пурико. [10] Известные вулканы Ласкар и Эль Татио находятся на большем расстоянии от Пурико. [11]
Purico является частью Центральной вулканической зоны (CVZ), пояса вулканов, который проходит вдоль западной окраины Южной Америки между 14° и 28° южной широты. [12] Этот пояс длиной 1500 километров (930 миль) [13] является одним из четырех отдельных вулканических поясов, которые составляют Андский вулканический пояс . Они отделены друг от друга промежутками, где не происходит недавнего вулканизма. Сегмент CVZ включает 44 активные системы, 18 второстепенных вулканических центров и более 6 крупных игнимбритовых или кальдерных систем. Один из этих вулканов, Охос-дель-Саладо , является самым высоким вулканом в мире. Самое большое историческое извержение в CVZ произошло в 1600 году в Уайнапутине в Перу [14], в то время как Ласкар является его самым активным членом, с крупным извержением в 1993 году. [13]
Пурико представляет собой круглый щит диаметром 15–25 километров (9,3–15,5 миль), склоны которого спускаются от центра на высоте 5000 метров (16 000 футов). [4] Этот щит образует плато, известное как плато Чахнантор [a] , [16] и которое содержит дополнительные плоские области, такие как Льяно-де-Чахнантор, Пампа-эль-Валлесито и Пампа-ла-Бола. [17] Нет никаких доказательств того, что там существует кальдера , в отличие от многих других вулканов этого типа. [9] На западе, недалеко от края Салар-де-Атакама , щит спускается к бахаде [b] . [16] Система трещин и заметных нормальных сбросов, простирающаяся с севера на юг, пересекает западный край комплекса Пурико. [18]
На вершине этого щита комплекс лавовых куполов и лав достигает высот более 5800 метров (19 000 футов) над уровнем моря; [2] жерло игнимбрита может быть погребено под этим комплексом. [19] Этот комплекс образует полукруг шириной приблизительно 10 на 20 километров (6,2 мили × 12,4 мили), открытый на юго-запад вокруг центра щита, [9] что может отражать существование кольцевого разлома , на котором были размещены отдельные центры. [1]
По часовой стрелке, начиная с запада, этот полукруг включает в себя 5016 метров (16 457 футов) высотой Серро-Негро ( 23°1′0″ ю.ш. 67°51′0″ з.д. / 23.01667° ю.ш. 67.85000° з.д. / -23.01667; -67.85000 ), Серро-Пурико, «дацитовый купол D», и 5639 метров (18 501 фут) высотой Эль-Серильо, который также известен как Серро-Чахнантор ( 22°59′0″ ю.ш. 67°44′0″ з.д. / 22.98333° ю.ш. 67.73333° з.д. / -22.98333; -67.73333 ), 5703 метра (18711 футов) высотой Серро Эль Часкон ( 23°1′0″ ю.ш. 67°41′0″ з.д. / 23.01667° ю.ш. 67.68333° з.д. / -23.01667; -67.68333 ), 5262 метра (17264 фута) высотой Серро Асперо ( 23°5′0″ ю.ш. 67°42′0″ з.д. / 23.08333° ю.ш. 67.70000° з.д. / -23.08333; -67.70000 и 5462 метра (17920 футов) высотой Серро Путас ( 23°6′0″S 67°43′0″W / 23.10000°S 67.71667°W / -23.10000; -67.71667 ) на юге. Все эти купола (за исключением блинообразного «дацитового купола D») имеют коническую форму, а Асперо, Эль Серильо и Эль Часкон, по-видимому, имеют постледниковый возраст. [20] [4]
Купол Часкона образован потоками лавы и имеет хорошо сохранившийся кратер на вершине , [1] в то время как Серро Пурико является стратовулканом и также известен как Серро Токо ( 22°57′0″ ю.ш. 67°47′0″ з.д. / 22,95000° ю.ш. 67,78333° з.д. / -22,95000; -67,78333 ). [20] Дополнительные более сдержанные структуры в основном комплексе - это 5058 метров (16 594 фута) высотой Серро Агуа Амарга ( 23°1′0″ ю.ш. 67°43′0″ з.д. / 23.01667° ю.ш. 67.71667° з.д. / -23.01667; -67.71667 ) к юго-западу от Эль-Часкона и Кордон Онор с Серро Пурико Сур в «отверстии» полукруга. [9] [20] Лахары и обломочные потоки с вулканов покрыли части игнимбритового щита гравием. [21] Источник, питаемый талой водой на Серро Токо, известен как Агуада Пахаритос, а небольшое озеро Лагуна де Агуа Амарга находится к югу от Часкона. [22] В настоящее время комплекс Пурико образует водораздел между Салар-де-Атакама и Салар-де-Пуйса . [23] 5130 метров (16830 футов) стратовулкан Мейкон ( 23°2′0″ ю.ш. 67°49′0″ з.д. / 23.03333° ю.ш. 67.81667° з.д. / -23.03333; -67.81667 ), Алитар маар ( 23°9′0″ ю.ш. 67°38′0″ з.д. / 23.15000° ю.ш. 67.63333° з.д. / -23.15000; -67.63333 ) и 5346 метров (17539 футов) вулкан Алитар ( 23°09′ ю.ш. 67°38′W / 23.150°S 67.633°W / -23.150; -67.633 ) лежат к югу от основного комплекса. [1] [20] [24] Маар Алитар расположен шириной 500 метров (1600 футов) и глубиной 50 метров (160 футов). [25]
К западу от Южной Америки плита Наска погружается под Южноамериканскую плиту [12] со скоростью 9–7 сантиметров в год (3,5–2,8 дюйма/год). Этот процесс погруже-ния вместе с процессом погружения Антарктической плиты под Южноамериканскую плиту, расположенную южнее, ответственен за вулканизм в Андийском вулканическом поясе . [14]
Вулканическая активность в регионе Центральной вулканической зоны продолжается уже 200 миллионов лет, но с временными и локальными изменениями; например, 25 миллионов лет назад она была сосредоточена дальше на востоке, а затем переместилась на запад. [26] Около 23 миллионов лет назад в регионе началась крупномасштабная игнимбритовая активность с образованием формации Ошая , за которой последовала формация Альтос-де-Пика 17-15 миллионов лет назад. Однако эффузивная активность андезитового состава доминировала в вулканизме до позднего миоцена . [27]
Purico, по-видимому, является частью группы крупных вулканических центров, образующих кальдеру , которые извергали дацитовые игнимбриты , группы, известной как вулканический комплекс Альтиплано-Пуна . Эта группа включает в себя центры Cerro Guacha , Cerro Panizos , Coranzulí , La Pacana , Pastos Grandes и Vilama , которые группируются вокруг тройной точки между Аргентиной , Боливией и Чили . [28] Засушливый климат этого региона означает, что большинство вулканических систем хорошо сохранились с незначительной эрозией. [27]
Этот комплекс подкреплен магматическим телом на глубине 15–35 километров (9,3–21,7 миль), где дуговые магмы взаимодействуют с корой, образуя вторичные магмы, которые позже извергаются вулканами вулканического комплекса Альтиплано-Пуна. [29] Это магматическое тело было отображено с помощью сейсмической томографии как похожее на силло тело и было названо «магматическим телом Альтиплано-Пуна». [30]
Игнимбритовая активность в таких системах носит эпизодический характер и прерывается периодами с меньшим объемом «устойчивого» вулканизма. [26] Извержение игнимбрита Пурико является самым молодым крупным извержением игнимбрита в вулканическом комплексе Альтиплано-Пуна; [31] вулканический комплекс Альтиплано-Пуна в настоящее время находится в такой «устойчивой» стадии, [3] но наличие активной геотермальной системы указывает на то, что магматическая активность все еще продолжается. [31]
Возраст обнажений в регионе варьируется от палеозоя до голоцена . [32] Комплекс Пурико образовался на вершине более древних игнимбритов, таких как игнимбрит Пурипикар на севере, игнимбриты Атана [19] и Ла-Пакана южнее. [33] Соседняя кальдера Ла-Пакана между 4,5 и 4,1 миллионами лет назад извергла некоторые из этих игнимбритов, включая игнимбрит Атана. [4] Иногда Пурико считается частью системы Ла-Пакана. [34] [35]
Комплекс Пурико извергал различные магмы, начиная от дацитового игнимбрита Пурико [36] над риолитовыми пемзами, содержащимися в игнимбрите [37] до андезитово -дацитовых постигнимбритовых вулканитов. [36] Дацит является доминирующим компонентом и образует богатую кристаллами и калием свиту. [3] В породах комплекса Пурико встречаются различные количества вкрапленников ; минералы, из которых они образованы, включают авгит , биотит , клинопироксен , роговую обманку , гиперстен , оксиды железа , олигоклаз , ортопироксен , плагиоклаз , кварц и оксиды титана . [36]
Кроме того, в игнимбритах Пурико обнаружены мафические ксенолиты ; такие ксенолиты являются обычной находкой в породах вулканической дуги . [38] Они еще более распространены в породах Часкона, где они могут отражать наличие мафической магмы в питающей системе до образования Часкона. [39]
Некоторые физические свойства магм Пурико были выведены из химии и петрологии извергнутых пород. Дациты имели температуру около 750–810 °C (1380–1490 °F), в то время как андезиты и риолиты достигли более высоких температур, до 800–880 °C (1470–1620 °F). Содержание воды варьировалось от 3,2 до 4,8% по весу, в то время как концентрация углекислого газа была низкой на протяжении всего периода. [40]
Климат в Пурико холодный, со среднегодовой температурой −3 – −4 °C (27–25 °F); [11] летом она колеблется около 0 °C (32 °F), а зимой может опускаться до −6 °C (21 °F). [41] Из-за большой высоты воздух разреженный [42] и ультрафиолетовое излучение высокое. [43] Льяно-дель-Чахнантор отличается самой высокой в мире инсоляцией , [44] которая при определенных метеорологических условиях может приближаться к таковой на Венере . [45] В этом районе мало осадков (около 200 миллиметров в год (7,9 дюймов/год) в верхних частях щита, уменьшаясь до менее 10 миллиметров в год (0,39 дюймов/год) вблизи Салар- де-Атакама [46] ), что в основном происходит в летние месяцы [6] из-за южноамериканского муссона . [46] Снег также выпадает зимой [47] , но зимний снег в основном испаряется, а летний снег тает. [48] Этот сухой климат обусловлен совокупным воздействием субтропического хребта , течения Гумбольдта в Тихом океане и дождевой тени , создаваемой Андами , но в прошлом он прерывался влажными периодами. [49]
Сухой климат и большая высота означают, что растительность в регионе скудна [6] , а кактусы, такие как Echinopsis atacamensis, и травы встречаются на более низких высотах. [50] Небольшое количество присутствующей растительности демонстрирует высотную поясность с нижней «Препуной» с кустарниками и суккулентами , средней «Пуной» с травами и кустарниками и «высокоандийской степью» с пучковой травой . [51] В отчете 1993 года говорилось, что красно-коричневые кактусы и коричневая трава росли у подножия Пурико. [5] Напротив, почвы на комплексе Пурико содержат разнообразную популяцию микробов [52], которым приходится переносить экстремальные условия окружающей среды. [50] Среди них есть бактерии Amycolatopsis vastitatis , [53] Lentzea chajnantorensis , [54] Micromonospora acroterricola , Micromonospora arida , Micromonospora inaquosa , [55] Modestobacter altitudinis , [56] Modestobacter excelsi , [57] Nocardiopsis deserti [58] и Streptomyces aridus , которые были впервые выделены в комплексе Пурико. [59] Некоторые из них дают фармакологически интересные соединения. [60]
Повышенная доступность влаги во время ледниковых периодов привела к развитию ледников на Пурико; [61] временами ледяная шапка с выводными ледниками [62] покрывала площадь в 200 квадратных километров (77 квадратных миль) [63] -250 квадратных километров (97 квадратных миль) на высоте 5000 метров (16 000 футов) на Пурико. [64] По-видимому, произошло три различных этапа оледенения: третий между 30 000–25 000 лет назад, второй между 50 000–60 000 лет назад и первый более 100 000 лет назад. [61] Морены, связанные с озером Таука, по-видимому, либо небольшие, либо отсутствуют. [65] Эти оледенения оставили морены на Пурико, которые простираются на многие километры на высоте 4400–4600 метров (14400–15100 футов), иногда спускаясь до 4200 метров (13800 футов). Морены достигают высоты 10 метров (33 фута) на восточной стороне Пурико и 2–5 метров (6 футов 7 дюймов – 16 футов 5 дюймов) на его западной стороне. Эти морены покрыты валунами и сопровождаются бороздчатыми поверхностями и эрратическими валунами . [66] Пенитентес все еще встречаются на Пурико по сей день. [67]
Комплекс Пурико является источником основного игнимбрита Пурико , [7] который был размещен во время геомагнитной инверсии Харамильо . [68] Первоначально он назывался игнимбритом Кахон и приписывался области к северо-западу от Пурико, известной как Чаксас. Также игнимбрит Токонао изначально приписывался комплексу Пурико, [7] но теперь его источником считается кальдера Ла Пакана . [69]
Сам игнимбрит Пурико покрывает площадь поверхности в 1500 квадратных километров (580 квадратных миль) по всему комплексу, а его объем оценивается в 80–100 кубических километров (19–24 кубических миль) с дополнительными 0,4 кубических километра (0,096 кубических миль), внесенными отложениями тефры. [37] Толщина игнимбрита составляет 250 метров (820 футов), и он становится тоньше к западу, [32] а более отдаленные участки достигают толщины 25 метров (82 фута). [70] Калий-аргоновое датирование дало возраст игнимбрита Пурико от 1 380 000 ± 70 000 до 870 000 ± 520 000 лет назад. [4] «Дацитовый купол D» объемом 2 кубических километра (0,48 кубических миль) [70 ] имеет возраст 980 000 ± 50 000 лет и, таким образом, мог образоваться в то же время, что и игнимбриты. [4] Размещение игнимбрита Пурико было частью импульса активности в вулканическом комплексе Альтиплано-Пуна 1 миллион лет назад. [71]
Игнимбрит Пурико содержит три единицы потока, две нижние игнимбриты Пурико и верхние игнимбриты Пурико. [37] Их толщина различается; толщина верхнего игнимбрита составляет 10–12 метров (33–39 футов), в то время как две нижние вместе достигают средней толщины 30 метров (98 футов), [72] с максимальной толщиной 80 метров (260 футов). [73] Самый нижний нижний игнимбрит Пурико представляет собой один единый поток. Верхний нижний игнимбрит Пурико более неоднороден, начиная с базисного сдвига , слоя пемзы , а затем еще одной единицы потока, [37] которая по объему является самой большой частью. Нижний игнимбрит Пурико покрывает поверхность площадью 800 квадратных километров (310 квадратных миль), в основном на западной стороне комплекса Пурико. [73] Наконец, верхний игнимбрит Пурико представляет собой умеренно или плотно спаянный поток, который встречается особенно близко к вершине комплекса Пурико, [37] где он образует шесть единиц потока, содержащих текстуры фьямме . [74] Характерной чертой игнимбрита Пурико является так называемая «полосчатая» пемза , которая состоит из чередующихся более темных основных и более ярких компонентов в верхних 33% игнимбрита. [75] Выдавливание игнимбрита Пурико сопровождалось извержением большого количества тефры , часть которой упала вплоть до Прибрежных Кордильер к западу от Пурико. [76]
После размещения игнимбриты были изменены речной эрозией, которая образовала криволинейные каналы в игнимбритах. [77] В отличие от других игнимбритов в регионе, имеется мало свидетельств эоловой эрозии игнимбритов Пурико. Эоловая эрозия занимает гораздо больше времени, чем речная эрозия, и возможно, что игнимбриты Пурико слишком молоды, чтобы быть измененными ветром. [78] Некоторые поверхности игнимбритов были затронуты оледенением , что сделало их гладкими. [79]
Эта структура игнимбрита была объяснена процессами магматической камеры . До извержения игнимбрита Пурико под вулканом уже существовал дацитовый магматический очаг. Вероятно, после инъекции андезитовой магмы дацитовое содержимое магматической камеры вырвалось наверх и образовало самый нижний Нижний Пурико Игнимбрит. Эта инъекция мафической магмы быстро увеличила температуру и содержание газа в даците, в результате чего извержение стало сильным плинианским извержением с развитием эруптивной колонны . Затем эта фаза перешла на более плотную дацитовую магму, в результате чего колонна обрушилась и образовались Верхний Пурико Игнимбрит и «дацитовый купол D». [80]
Вулканическая активность после извержения игнимбритов подразделяется на более старую андезитовую группу Пурико и более молодую группу Часкон. Первая включает Серро-Негро, Серро-Пурико, Путас и Серро-Токо, которые предполагают структуру полигенетических вулканов , в то время как последняя включает Асперо, Эль-Серильо/Чахнантор и Эль-Часкон, которые являются лавовыми куполами - структурами лавовых потоков . [81] Группа куполов Часкон также является единственной, которая содержит мафические ксенолиты. [82]
Вулканы Серро Пурико и Макон образовались вскоре после, а возможно, даже и до игнимбритов. Таким образом, они являются старыми вулканическими центрами и глубоко эродированы, демонстрируя отложения морены от оледенения и породы, которые подверглись гидротермальному изменению от фумарольной активности. [83] Такие процессы гидротермального изменения, [42] вместе с десублимацией фумарольной серы, также являются источником серных отложений в Пурико. [84]
Aspero, Cerro El Chascon, Cerros El Negro и Putas моложе и не имеют признаков оледенения. El Chascon в особенности может быть возрастом всего лишь десятки тысяч лет, учитывая, что он демонстрирует как кратер на вершине , так и нетронутые структуры лавовых потоков. [83] Aspero когда-то считался вулканом голоценового возраста [73] в свете его и лежащих над ним морен Chascon; [35] позже были получены даты 180 000 ± 20 000 лет назад для Aspero и Chascon. [3] Помимо этого, нет радиометрических датировок для вулканических структур после игнимбритов в Purico. [16] Вулкан Алитар считается вулканом плио-плейстоценового возраста. [33] Таким образом, извержение, которое сформировало эти центры, произошло позже, чем игнимбрит Purico, и могло быть вызвано закачкой мафической магмы в систему Purico. Он также намного меньше, его объем составляет 0,36–4 кубических километра (0,086–0,960 кубических миль). [37]
Это изменение характера извержений от крупных игнимбритов к более мелким куполам отражает изменение характера подачи магмы, от большого объемного потока, который интенсивно взаимодействовал с корой и привел к образованию игнимбритов, к меньшим объемным потокам в более холодной и, следовательно, более хрупкой коре, которые не накапливались и не взаимодействовали с ней существенным образом. [85] Таким образом, более поздние продукты извержений кажутся более примитивными и менее затронутыми коровым загрязнением. [86]
Считается, что стратовулкан Макон относится к голоценовому периоду, а маар Алитар демонстрирует активные фумаролы [1] и горячие источники . [87] Неизвестно ни об одном историческом извержении Алитара [33] , и нет никаких признаков сейсмической активности в районе Пурико. [88] Возобновление активности в Алитаре, вероятно, будет иметь форму фреатических извержений только местного значения. [84]
Фумаролы Алитара сосредоточены в северной и восточной частях Алитара, в то время как горячие источники находятся в районе ручья Квепиако примерно в 250 метрах (820 футов) к юго-западу от Алитара [25] и состоят из шести отдельных небольших жерл. [33] Температура жерл Алитара колеблется в пределах 54–57 °C (129–135 °F). Фумарольные газы в основном представляют собой водяной пар с меньшим количеством углекислого газа [ 89] и происходит осаждение серы. [84] Они, по-видимому, происходят как из магматической, так и из осадочной воды, с большим вкладом атмосферного воздуха [90] и играют важную роль для гидротермальной системы. [91]
Пурико добывали для строительных материалов, и многие здания в Сан-Педро-де-Атакама были построены из добытых там камней. [5] По состоянию на 1984 год [обновлять]Алитар исследовался как потенциальный источник геотермальной энергии . [92] В Пурико находятся два месторождения серы, [93] первое к юго-востоку от Серро-Токо [94] и второе в Алитаре. Месторождение Пурико в 1968 году оценивалось в 4 миллиона тонн каличе с содержанием 50%, в то время как месторождение Алитар в том же году составляло 1,5 миллиона тонн каличе с содержанием 60%. [93] В 1950-х годах [84] и совсем недавно, в 1993 году, сера добывалась на Пурико и перевозилась грузовиками в Сан-Педро-де-Атакама, где она перерабатывалась. [42] В 1993 году производство серы составило 200 тонн в месяц (2400 т/год). [95]
Комплекс Пурико является местом расположения ряда астрономических обсерваторий , [11] включая, помимо прочего, обсерваторию Льяно-де-Чахнантор [96] и Атакамскую большую миллиметровую решетку , [79] а также атмосферную обсерваторию, которая является одной из самых высоких в мире. [41] В 1998 году на Пурико был создан научный заповедник Серро-Часкон, который, среди прочего, запрещает добычу полезных ископаемых в районе заповедника. [97] Этот научный заповедник охватывает большую часть комплекса Пурико. [96]
{{cite book}}
: |journal=
проигнорировано ( помощь )