Кальдера Окатаина | |
---|---|
Вулканический центр Окатаина, кальдера Окатаина, вулканический центр Окатаина | |
Самая высокая точка | |
Координаты | 38°10′ю.ш. 176°30′в.д. / 38,167°ю.ш. 176,500°в.д. / -38,167; 176,500 |
Размеры | |
Длина | 28 км (17 миль) [1] |
Ширина | 15 км (9,3 мили) [1] |
География | |
Страна | Новая Зеландия |
Область | Залив Пленти |
Геология | |
Рок-эпоха | |
Горный тип | Кальдера |
Вулканический регион | Вулканическая зона Таупо |
Последнее извержение | 1886 Таравера , 1973 Гидротермальный источник в долине вулканического разлома Ваймангу |
Скалолазание | |
Доступ | Государственное шоссе 5 (Новая Зеландия) |
Кальдера Окатаина ( вулканический центр Окатаина , также пишется как Окатаина ) — вулканическая кальдера и связанные с ней вулканы, расположенные в вулканической зоне Таупо на Северном острове Новой Зеландии . Она имеет несколько фактических или предполагаемых субкальдер. Кальдера Окатаина находится к востоку от меньшей отдельной кальдеры Роторуа и к юго-западу от гораздо меньшего залива Ротома , который обычно рассматривается как связанный вулкан. Она показывает высокие показатели эксплозивного риолитового вулканизма, хотя ее последнее извержение было базальтовым . Предполагаемая кальдера Харохаро, содержащаяся в ней, иногда описывалась почти взаимозаменяемыми терминами с кальдерой Окатаина или вулканическим комплексом или центром, а другими авторами — как отдельный комплекс, определяемый гравитационными и магнитными характеристиками. [3] : 14 . [a] С 2010 года вместо классификации кальдеры Харохаро часто используются другие термины, такие как линия жерла Харохаро, кальдера Уту, кальдера Матахина, кальдера Ротоити и предполагаемая кальдера Каверау [2] . [3] : 2
Кальдера занимает площадь около 450 квадратных километров (170 квадратных миль), простираясь от озера Ротоэху на севере до озера Ротомахана на юге. [4] Северо-восточная граница делит пополам озеро Ротоити , а северо-восточная включает все озеро Ротома . Юго-западный угол определяется куполами залива Окарека и вулканической рифтовой долины Ваймангу , в то время как юго-восточный аспект доминирует над горой Таравера и вулканическими пустошами бассейна Пухипухи . Кальдера также содержит несколько озер, включая часть или все озеро Окарека , озеро Окатаина , озеро Ротоэху , озеро Ротома , озеро Ротоити , озеро Ротомахана , озеро Таравера и озеро Тикитапу . [4]
Подавляющее большинство вулканических отложений представлено риолитом , с некоторым количеством базальта и одной областью дацита . В настоящее время считается, что кальдера содержит кальдеру Уту, крупнейшую кальдеру Матахина, кальдеру Ротоити и кальдеру Каверау с тремя связанными с ней заливами геологически разрушенной структуры. [2] Это залив Ротома , исторически считающийся кальдерой, залив Окарека как другая, теперь заполненная кальдера и залив Пухипухи . Самые старые части фундамента кальдеры сейчас имеют глубину более 5 км (3,1 мили), а более молодые кальдеры Ротоити и Каверау все еще имеют глубину 2,5 км (1,6 мили) и в основном заполнены извержениями. [5] [2]
За последние 10 000 лет в кальдере произошло шесть извержений, последнее из которых — извержение вулкана Таравера в юго-восточном углу кальдеры в 1886 году. В кальдере находятся два крупных комплекса лавовых куполов : жерло Харохаро на севере и жерло Таравера на юге. Эти два жерла связаны с текущим проседанием за последние 20 лет примерно на 1,5 см/год (0,59 дюйма/год), которое, как предполагается, в основном связано с охлаждением и сжатием предыдущего расплава магмы. [6] Другие вулканы, связанные с кальдерой, включают Путауаки (гора Эджкумбе) [7] и кратер маара озера Ротокавау , который, скорее всего, образовался из базальтовой дайки , связанной с общим телом магматического месива . [8]
В то время как большинство ныне действующих вулканов Новой Зеландии извергаются относительно часто, вулканы Окатаины, как правило, извергаются очень сильно с интервалом в столетия. Таким образом, они представляют значительную потенциальную угрозу для региона залива Пленти , но также являются наиболее значительным вулканическим риском в Новой Зеландии. [7] За последние 20 000 лет произошло несколько типов пирокластических и лавовых извержений: извержения базальта с низким содержанием кремния, извержения риолита с высоким содержанием кремния и более редкие извержения андезита и дацита среднего размера . Наиболее распространенный тип магмы в Окатаине — риолит. [7] В настоящее время предполагается, что время предупреждения перед извержениями может составлять несколько часов, поскольку сигналы вулканической активности очень неспецифичны, исторический анализ состава согласуется с этой скоростью от резервуара магмы до поверхности, и это было все предупреждение, данное единственным риолитовым извержением современной эпохи. [9]
Подстилающий дуговой вулканизм изначально обусловлен большими поступлениями базальтового расплава из субдуцированной Тихоокеанской плиты . Эти базальтовые расплавы часто никогда не достигают поверхности из-за относительно высокой плотности магмы по сравнению с окружающей корой Австралийской плиты , но могут вызывать рои землетрясений . [10] Обычно эти интрузии остывают в коре, а затем либо затвердевают в габбровую магматическую интрузию (также известную как плутон) на глубине, либо связаны с образованием более развитых магм с более высоким содержанием силиката, которые отделяются. Затем они могут, как развитые интрузии, остывать дальше, не извергаясь, чтобы сформировать фельзитовую интрузию или могут подняться, чтобы затем извергнуться в виде риолита, дацита или андезита. Иногда считается, что такие извержения были инициированы предшественником базальтового расплава. В случае с кальдерой Окатаина подповерхностная архитектура, как известно, состоит из отдельных расплавленно-капельных карманов, и за одним уже упомянутым исключением дацита, они риолитовые. Глубина расплавленно-капельных карманов в основном составляет от 5 до 8 км (3,1 и 5,0 миль), но один был охарактеризован на глубине 3 км (1,9 мили). [5] Карманы извергали магмы с различным составом в ходе отдельных извержений. [2] Состав связан с теплом и летучими веществами, передаваемыми между родительскими базальтами и такими риолитами в течение времени созревания субкармана. Взаимодействие базальтовой и риолитовой магмы определенно происходит из локальных и всемирных исследований, и также будет фактором во многих различных стилях извержений, которые произошли. [2] Иногда базальт, по-видимому, возглавляет извержение, в других случаях постулируется, что тектонические землетрясения являются конечным фактором, способствующим извержению. [2] [11]
Любые базальтовые магмы, которые достигают поверхности, пересекают этот сложный регион земной коры и могут извергнуться в виде дайки . Считается, что это произошло во время извержения вулкана Таравера в 1886 году. [2]
Вероятно, вулканическая история этого района началась около 625 000 лет назад. [12] Кальдера была образована по крайней мере пятью крупными извержениями между 400 000 и 50 000 лет назад.
Самая старая извергающаяся субкальдера называется кальдерой Уту и расположена в южной центральной части. Фундамент этой субкальдеры находится примерно на 5 км (3,1 мили) ниже нынешнего уровня земли. [2]
Наиболее значительное событие обрушения с объемом извержения 150 кубических километров (36 кубических миль) произошло 280 000 лет назад. [13] Это обрушение было связано с извержением Матахина Игнимбрит , которое покрывает более 2 000 км 2 (770 квадратных миль) центральной части Северного острова. [1] Вторая крупная фаза Матахина субкальдера находится на юго-востоке, и ее фундамент также находится примерно на 5 км (3,1 мили) ниже современного уровня земли. [2] Первоначальная форма Матахина кальдеры была изменена (и погребена/разрушена) различными событиями, включая по крайней мере восемь более мелких извержений между 70 000 и 24 000 лет назад. Например, дацитовый бассейн/залив Пурипури является особенностью, связанной с оседанием. Это оседание связано с боковым движением подстилающей магмы к восточным краям кальдеры. [2]
Парные извержения примерно 50 000 лет назад [14] вулкана Ротоити и вулкана Эртквейк-Флэт на дальнем северном и южном концах кальдеры имели объемы извержения соответственно 120 кубических километров (29 кубических миль) и 10 кубических километров (2,4 кубических мили). [1] Образовавшаяся в результате субкальдера Ротоити находится к северу от кальдеры Уту. [2]
Между этим извержением и 21 000 лет назад произошло более 81 км 3 (19 куб. миль) кремнистой плинианской тефры Мангаоне или пирокластических потоков , но неизвестно, где были сосредоточены извержения. Одно из этих событий можно отнести к извержению игнимбритов Каверау 33 000 лет назад, с его расположением в центральной части кальдеры Матахина на уровне бассейна Пухипухи. [1] Область низкой силы тяжести по гравиметрическим исследованиям согласуется с четвертой фазой кальдеры Каверау, находящейся здесь, и ее фундамент находится примерно на 2 км (1,2 мили) ниже современного уровня земли. [2]
Хотя последние модели кальдеры включают в себя выравнивание жерла Харохаро, они не допускают отдельного существования кальдеры Харохаро , как предполагали многие исторически. [2]
В последнее время вулканы в пределах кальдеры, как известно, извергались одиннадцать раз за последние 21 000 лет, и все, кроме двух из этих извержений, были риолитовыми. [15] [7] Извержения Ротомы произошли в северо-восточном заливе , и снова, как и в случае с бассейном Пурипури, магма, извергавшаяся из бокового резервуара, связана с опусканием обратно к восточному краю кальдеры Ротоити. Залив Окарека на западе также связан с опусканием края кальдеры, на этот раз западных общих краев кальдер Уту, Матахина и Ротоити. [2]
Два из этих извержений, оба в Таравере, произошли в течение последних 2000 лет (в 1886 и ок. 1314 г. н. э. ). Наиболее взрывное извержение за последние 21 000 лет, вероятно, произошло на линии жерла Харохаро около 5500 г. до н. э . Оно выбросило около 17 км 3 (4,1 куб. миль) магмы. [7] За последние 21 000 лет вулкан Окатаина внес общий объем извержения магмы около 80 км 3 (19 куб. миль) во всех своих извержениях. [15] [16]
Подводя итог, можно сказать, что наиболее значительными извержениями были: [13] [12] [1]
Год назад | Календарная дата | Название извержения | Вентиляционная шахта / Выравнивание вентиляционной шахты / Кальдера | Объем извергался | Примечания |
---|---|---|---|---|---|
139 кал.год | 10 июня 1886 г. н.э. | Таравера | Таравера | 1 км 3 (0,24 куб. мили) DRE | Базальтовое извержение [13] [12] [1] [17] |
711 ± 12 кал.год | 1314 ± 12 г. н.э. | тефра Кахароа | Таравера | 5 км 3 (1,2 куб. мили) DRE | [13] [18] [17] Этому извержению непосредственно предшествовал разрыв на разломе Эджкумб . [19] |
3710 ± 10 кал.год | 1760 ± 10 г. до н.э. | Ротокавау | Ротокавау | - | Базальтовое извержение [20] : 21 [21] [22] |
5526 ± 145 кал.лет | 3576 ± 145 до н.э. | Факатане | Харохаро | 13 км 3 (3,1 куб. миль) DRE | [13] [17] |
7940 ± 257 кал.лет | 5990 ± 257 до н.э. | Мамаку | Харохаро | 17 км 3 (4,1 куб. миль) DRE | [13] [23] [17] |
9423 ± 120 кал.год | 7473 ± 120 г. до н.э. | Ротома | Харохаро | 8 км 3 (1,9 куб. миль) DRE | [13] [17] |
14,009 ± 155 кал.год | 12059 ± 155 до н.э. | Тефра Вайохау | Таравера | 10 км 3 (2,4 куб. мили) DRE | [13] [17] |
15,635 ± 412 кал. лет | 13685 ±412 до н.э. | Тефра Роторуа | Харохаро | 4 км 3 (0,96 куб. миль) DRE | [13] [17] |
17,496 ± 462 кал.год | 15546 ± 462 до н.э. | Реревхакаиту тефра | Таравера | 5 км 3 (1,2 куб. мили) DRE | [13] [24] [17] |
23,525–370+230 кал. лет | 21575 г. до н.э. | Окарека | Таравера | 8 км 3 (1,9 куб. миль) DRE | [13] [17] [б] |
25,171 ± 964 кал.год | 23221 г. до н.э. | Те Рере | Кальдера Каверау ( Харохаро ) | 13 км 3 (3,1 куб. миль) DRE | [13] 33 000 лет назад Каверау (ранее назывался Кайнгароа и ошибочно был определен как на 200 000 лет старше) [1] теперь исправлено на 25 171 год назад [17] |
31,500 кал.год | 29550 г. до н.э. | Единица L | Неизвестный | 8,1 км 3 (1,9 куб. миль) Тефры | [25] [26] |
32,500 кал.год | 30550 до н.э. | Оматароа | Неизвестный | 16,2 км 3 (3,9 куб. миль) Тефры | [25] [26] |
32,800 кал.год | 30850 до н.э. | Авакери | Неизвестный | 0,77 км 3 (0,18 куб. миль) Тефра | [25] [26] |
33,000 кал.год | 31050 г. до н.э. | Мангаоне | Неизвестный | 19,1 км 3 (4,6 куб. миль) Тефры | [25] [26] |
34,500 кал.год | 32550 г. до н.э. | Блок H | Неизвестный | 0,1 км 3 (0,024 куб. миль) Тефра | [25] [26] |
35 000 кал.год | 33050 до н.э. | Единица G | Неизвестный | 2,5 км 3 (0,60 куб. миль) Тефры | [25] [26] |
36,100 кал.год | 34150 до н.э. | Хаупару | Неизвестный | 15,2 км 3 (3,6 куб. миль) Тефры | [25] [26] |
36,700 кал.год | 34750 до н.э. | Те Махоэ | Неизвестный | 0,9 км 3 (0,22 куб. мили) Тефры | [25] [26] |
36,800 кал.год | 34850 до н.э. | Макету | Неизвестный | 11 км 3 (2,6 куб. миль) Тефры | [25] [26] |
38 000 примерно. кал. год | 36050 до н.э. | Блок C (Пупуварау, затем Понгакава) | Неизвестный | 0,7 км 3 (0,17 куб. миль) Тефра | [25] [26] |
39 000 примерно. кал. год | 37050 до н.э. | Нгамоту | Неизвестный | 4,6 км 3 (1,1 куб. мили) Тефры | [25] [26] |
40 000 примерно. кал. год | 38050 до н.э. | Блок А | Неизвестный | 0,44 км 3 (0,11 куб. миль) Тефра | [25] |
49 000 примерно. кал. год | 47050 до н.э. | Землетрясение Флэт | Землетрясение Флэт | [с] [25] | |
около 50 000 кал. лет | 48050 до н.э. | Тефра Ротоити/Ротоэху | Кальдера Ротоити ( Харохаро )' | 130 км 3 (31 куб. миля) DRE | Базальт был размещен на дне риолитового резервуара. [25] [d] [27] : 188–90 [26] [28] |
50 000 + кал. год | 48050 до н.э. | Матахи Скория | Предположительно, это кальдера Ротоити. | Базальтовый непосредственно до Ротоити [16] [25] | |
около 51 000 | 49050 до н.э. | Пухипухи Дацит | Залив Пухипухи | 48 000+ [1] т.е. определенно до Ротоити, но возраст зависит от фактического возраста Ротоити. | |
96 000 примерно. кал. год | 94050 до н.э. | Моэранги | Купол Моэранги | [25] | |
188 000 примерно кал. лет | 186050 до н.э. | Тутаехеке/Хап-Капенга | Купол Тутаехеке | [25] | |
240,000 + кал.год | 238050 до н.э. | Пирокластика Покопоко | Неизвестный | [25] | |
240,000 + кал.год | 238050 до н.э. | Пирокластика Онуку | Неизвестный | [25] | |
280 000 кал. лет | 278000 до н.э. | Матахина | Матахина Кальдера | 150 км 3 (36 куб. миль) DRE | Перезаряжающийся базальт, обнаруженный на верхнем слое игнимбритов. [25] [13] Самый поздний возраст (не проверенный экспертами) составляет 322 000 ± 7 000 [29] , что, по-видимому, является возвратом к первоначальному неоткорректированному времени. Ранее также было указано 230 000. [1] - большой, как обрушение кальдеры |
280 000 + кал. год | 280000 до н.э. | Матавхаура | Купол Матавхаура | [25] | |
280 000 + кал. год | 280000 до н.э. | Пирокластика Мурупара | Неизвестный | [25] | |
280 000 + кал. год | 280000 до н.э. | Вайруа | Купол Вайруа | [25] | |
280 000 + кал. год | 280000 до н.э. | Маунавакамана | Купол Маунавакамана | [25] | |
280 000 + кал. год | 280000 до н.э. | Вакапунгакау | Купол Вакапунгакау | Потеря объема при извержении Матахини [25] | |
557,000 кал.год | 555000 до н.э. | Уту | Кальдера Уту | [16] | |
625,000 кал.год | 623000 до н.э. | Окатаина | Окатаина | [12] |
Разломы не определены под этой очень активной кальдерой. Активный разлом Паэроа заканчивается на краю кальдеры, а активный разлом Нгапури-Ротомахана находится чуть южнее. Два недавно активных основных жерла в кальдере Окатаина, жерла Хорахора и Таравера, параллельны этим идентифицируемым разломам за пределами кальдеры, хотя разломы не находятся на точной линии жерла. [1] За последние 9500 лет четыре из семи крупных разрывов разлома Манавахе были связаны по времени с вулканическим извержением вулканического центра Окатаина. Этот разлом находится чуть восточнее озера Ротома на границе между тектоническим грабеном Вакатане и магматическими сегментами Окатаина рифта Таупо . Это извержение Вакатане около 5500 лет назад, извержение Мамаку около 8000 лет назад и по крайней мере два разрыва разлома до или во время извержения Ротома 9500 лет назад. [13] Аналогично разломы Нгапури-Ротомахана и Паэроа имеют несколько разрывов, связанных во времени с вулканизмом, включая непосредственно перед извержениями риолитов Мамаку и Ротома в случае разлома Паэроа и разлома Нгапури-Ротомахана непосредственно перед извержением Кахароа. [11] По крайней мере 30% крупных извержений вулканической зоны Таупо в настоящее время связаны со значительными локальными разрывами разломов в пределах 30 км (19 миль) от извержения. [13]
автор предполагает, что некоторые игнимбриты произошли из этого источника. Термин Haroharo Caldera все чаще использовался в научных работах в 1970-х и 1980-х годах, но изменился по мере того, как детальная геология стала более понятной. Сложность заключалась в том, что к тому времени термин Haroharo Caldera уже устоялся. Термин все еще используется и в настоящее время определяется гравитационными и магнитными различиями.Груда ХароХаро... это риолитовые лавы вулканического центра Окатаина, выдавленные на дно кальдеры Харохаро.
— Дж. Хили, Геология округа Ротороа, 1962 г., стр. 54-55