Вулканическое поле Пали-Айке | |
---|---|
Самая высокая точка | |
Координаты | 52°04′55″ ю.ш. 69°41′53″ з.д. / 52,082° ю.ш. 69,698° з.д. / -52,082; -69,698 [1] |
География | |
Вулканическое поле Пали -Айке — вулканическое поле вдоль границы Аргентины и Чили . Оно является частью семейства задуговых вулканов в Патагонии , которые образовались в результате процессов, связанных с столкновением Чилийского хребта с Перуано-Чилийской впадиной . Оно расположено восточнее Аустральной вулканической зоны , вулканической дуги , составляющей Андийский вулканический пояс на этой широте. Пали-Айке образовалось на осадочных породах бассейна Магеллана , бассейна юрского периода [a], начавшегося с позднего миоцена в результате региональных тектонических событий.
Вулканическое поле состоит из более старой формации базальтового плато и более молодых вулканических центров в виде пирокластических конусов , [b] шлаковых конусов , [c] мааров [d] и связанных с ними лавовых потоков. На площади 4500 квадратных километров (1700 квадратных миль) насчитывается около 467 жерл . Жерла часто образуют локальные линии вдоль линеаментов или разломов , и есть ряд мааров и других озер, как вулканических, так и невулканических. Вулканическое поле примечательно наличием большого количества ксенолитов [e] в его породах и тем, что здесь находится маар Потрок Айке , где были получены данные о палеоклимате . Поле было активным, начиная с 3,78 миллиона лет назад. Последние извержения произошли в голоцене , на что указывают захоронения археологических артефактов; Маар Лагуна Асуль образовался около 3400 лет назад .
Люди жили в этом регионе на протяжении тысяч лет, и в этом районе расположено множество археологических памятников, таких как пещера Фелл . В настоящее время части вулканического поля являются охраняемыми территориями в Чили и Аргентине, а город Рио-Гальегос в Аргентине находится в пределах 23 километров (14 миль) от вулканического поля.
Название Pali-Aike происходит от языка теуэльче , где pale означает «голод», а aike означает «местоположение». Первоначально это было название фермы ( estancia ), а позже было применено к вулканическому полю. [7]
Вулканическое поле Пали-Айке охватывает границу между Аргентиной и Чили, к северо-западу от Магелланова пролива . [8] Большая часть поля находится в Аргентине [9] в самой южной части провинции Санта-Крус , [10] в то время как чилийская часть находится в коммуне Сан- Грегорио , Чили . [11] Города Рио-Гальегос (Аргентина) и Пунта-Аренас (Чили) лежат к северо-востоку и юго-западу от Пали-Айке соответственно. [12] Необычно для аргентинских вулканов, вулканы Пали-Айке расположены близко к городским районам [13], поскольку ближайшее жерло находится всего в 23 километрах (14 милях) [14] или в 30 километрах (19 милях) от Рио-Гальегоса; жерла легко наблюдаются из города. [15] Пограничный перевал Монте-Аймонд находится рядом с вулканическим полем [16] , а Аргентинский национальный маршрут 3 проходит через вулканическое поле Пали-Айке. [17] Пограничный переход Пасо Интеграсьон Аустраль находится рядом с вулканическим полем. [18] На чилийской стороне есть пешеходные тропы. [19]
Вулканическое поле Пали-Айке занимает площадь поверхности в 4500 квадратных километров (1700 квадратных миль) [20] и простирается более чем на 150 километров (93 мили) с северо-запада на юго-восток. [21] Оно образовано плато лавовых потоков толщиной до 120 метров (390 футов) (в северо-западной части) [22] со средним рельефом 20–100 метров (66–328 футов). [13] Это плато образовано столами, содержащими впадины и озера, и чьи края представляют собой крутопадающие склоны, которые накапливают блоки у своих подножий. [23] Оно включает в себя остатки отдельных вулканических центров [22] , а некоторые вулканические останцы, расположенные в западно-центральной части поля, могут быть бывшими подземными компонентами ныне разрушенных вулканических построек. [24] Среди этих вулканических шеек находятся холмы Куадрадо, Домейко, Гай и Филиппи, которые заметно выступают из окружающих равнин. [25] Вулканические породы были размещены поверх отложений кайнозойского [26] - третичного возраста , [27] которые были сглажены ледниковым воздействием. [24] Осадки часто нестабильны и подвержены массовому опустошению и оползням . [28 ]
В области насчитывается 467 вулканических жерл. [29] Моногенетические вулканы располагаются на лавовом плато на высоте 110–180 метров (360–590 футов) над уровнем моря и включают в себя маары , туфовые кольца и шлаковые конусы . [22] Эти различные центры возвышаются на 20–160 метров (66–525 футов) над окружающей местностью. [14] Вложенные кратеры, пробитые кратеры и трещинные жерла обычны среди различных жерл, [30] как и потоки лавы, но шлаковые конусы мало исследованы. [31] Потоки лавы, вкрапленные в долины, достигают длины 8 километров (5 миль). [28] Пирокластические конусы в Пали-Айке включают Аймонд, Колорадо, Динеро, Фелл и Негро. [1] Жерло Серро-дель-Дьябло, пирокластический конус, является самым молодым вулканом в этом поле и выбрасывает как лаву ʻaʻā , так и пахоэхоэ , [32] которые имеют свежий вид и не имеют почвенного покрова. [1] Жерла были источниками потоков лавы, которые иногда прорывали жерла. [33] Некоторые потоки старше и покрыты почвой, а более молодые — нет. [1] Такие молодые потоки лавы также имеют поверхностные особенности, включая лавовые туннели , горнитос , курганы и морщинистую поверхность. [14] Некоторые из них сильно эродированы, в то время как юго-восточная часть поля имеет свежие на вид центры, [22] где они образуют «Basaltos del Diablo». [34] Отдельные вулканы подразделяются на три группы, которые называются «U1» (лавы плато), «U2» (более старые центры) и «U3» (для более поздних жерл). [31]
Маары — это углубления в земле, окруженные кольцом осадочных пород, возвышающимся над окружающей местностью; они обычно образуются там, где замерзшая или жидкая вода взаимодействует с поднимающейся магмой [14] и вызывает взрывы. [35] В Пали - Айке их около 100, с диаметрами от 500 метров (1600 футов) до примерно 4000 метров (13 000 футов), [21] и они составляют характерный рельеф вулканического поля. [7] Перигляциальная почва богата льдом и водой, что может объяснить, почему в Пали-Айке так много мааров. [14] Среди этих озер выделяется Лагуна Азул, кратерное озеро , которое расположено внутри пирокластического кольца на стороне шлакового конуса. Этот маар образовался в течение трех стадий в трех отдельных кратерах и также является источником потока лавы. [36] [37] Потрок Айке в сравнении с ним намного больше (диаметр кратера 5 километров (3,1 мили)); его край едва различим и, по-видимому, больше похож на маар. [38] Лагуна Тимоне окружена туфовым кольцом шириной 2 километра (1,2 мили) и является одним из крупнейших мааров в вулканическом поле Пали-Айке, [26] хотя озеро покрывает только часть впадины маара. [39] Дополнительные маары в юго-западной части поля — это так называемые «Западный Маар» и «Восточный Маар», [40] которые содержат озера Лагуна Сальса и Лагуна дель Руидо соответственно, [31] Бисмарк, [13] Карлота, Лос Фламенкос [14] и Лагуна Салида/Лагуна Ана. [41] Помимо мааров, есть эфемерные озера . [42]
Ряд жерл образуют различные выравнивания, обычно вдоль линий северо-запад-юго-восток и восток-северо-восток-запад-юго-запад; [22] некоторые более старые центры показывают рисунок север-юг. [43] Такие выравнивания возникают, когда локальные линейные структуры действуют как путь для подъема магмы к коре и контролируют не только положение жерл, но и форму вулканов, образующихся на вершине жерл. [44] Эти линии соответствуют простиранию зоны разлома Магеллана-Фаньяно и более древнего Патагонского южного разлома. [45] Разломы в пределах поля были активны в третичном периоде [46] и в голоцене , [16] а грабен в юго-западной части поля отклонил потоки лавы. [46]
Вулканическое поле находится в водосборном бассейне реки Гальегос , [47] которая протекает к северу от него. Ее приток Рио-Чико пересекает вулканическое поле с юго-запада на северо-восток. [48] Рельеф поля очень проницаем для воды, что позже образует водно-болотные угодья , которые привлекают множество птиц и источников , которые используются в качестве источника воды. [49] Маары — не единственные водоемы в пределах поля; озера, образованные лавовыми плотинами , [50] ледниковые озера и озера, образованные ветровой дефляцией , также существуют. Некоторые из этих водоемов пересыхают в конце лета, позволяя ветру удалять осадки со своих озерных лож, которые, таким образом, становятся источником длинных полей дюн . [36] Активный рост таких ветровых полос [f] наблюдался в Пали-Айке. Ветровые полосы — редкое явление на Земле; они гораздо более распространены на Марсе . [52]
Пали-Айке является частью Патагонской тыловой дуги , провинции плато лав кайнозойского возраста. Эти плато лавы имеют щелочной или толеитовый состав; [20] гавайит , трахиандезит и трахит присутствуют в меньших количествах. [53] С юга на север эти плато лавы включают сам Пали-Айке, Месета Вискачас, Месета де ла Муэрте, Гран Месета Сентраль, Месета Буэнос-Айрес , Серро Педреро, Месета де Сомункура, Пино Хачадо и Бута Ранкиль; [54] Пали-Айке является самым южным и самым молодым лавовым плато в Патагонии. [55] Их активность началась 16 миллионов лет назад, когда Чилийский хребет столкнулся с Перуано-Чилийской впадиной и, таким образом, вызвал разрыв в субдуцирующей плите и образование окна плиты под Патагонией. [44] Другая теория заключается в том, что откат плиты может быть механизмом, посредством которого вулканизм запускается в регионе Пали-Айке. [34] Возрастные тенденции вулканизма были интерпретированы как указывающие либо на миграцию на юг [33] , либо на северо-восток в случае лав плато, следуя за движением тройного сочленения на север; [41] в этом случае Пали-Айке будет исключением, вероятно, из-за местных тектонических эффектов. [56] Однако некоторые более старые лавы плато на севере образовались в ответ на более раннее событие субдукции хребта в эоцене и палеоцене . [57]
Фактическая Андская вулканическая дуга [21] расположена в 300 километрах (190 миль) к западу от Пали-Айке, в форме Южного вулканического пояса , цепи стратовулканов и одного вулканического поля ( Фуэгуино ), которое является самым южным вулканом Южной Америки. [58] Вулканическое поле Камусу-Айке, возраст которого составляет 2,5–2,9 миллиона лет, находится в 200 километрах (120 миль) к северо-западу, а вулкан Морро-Чико — примерно в 50 километрах (31 миля) к западу от Пали-Айке. [56]
На южном конце Южной Америки Антарктическая плита погружается под Южную Америку со скоростью 2 сантиметра в год (0,79 дюйма в год) [12] в Перуано-Чилийской впадине. [59] Этот процесс субдукции вызвал адакитовый вулканизм на западной окраине южной части Южной Америки, образуя Австралийскую вулканическую зону. [41]
Патагония — это регион, где взаимодействуют четыре тектонические плиты : Антарктическая плита, плита Наска , плита Скотия и Южноамериканская плита . Начиная с 4 миллионов лет назад Чилийский хребет столкнулся с Перуанско-Чилийской впадиной. Это столкновение первоначально произошло к западу от Огненной Земли , но с тех пор переместилось на север к полуострову Тайтао . Дальше на юг взаимодействие между плитами Скотия и Южной Америки привело к образованию разломов Десеадо и Магеллана-Фаньяно. [20]
Вулканическое поле Пали-Айке в основном состоит из щелочного базальта и базанита , [60] которые образуют богатую натрием щелочную свиту; [61] сообщалось о нефелините [60] , а гавайит встречается редко. [62] Наиболее важной фенокристаллической фазой является оливин , который также появляется в виде ксенокристаллов ; [61] другие минералы включают клинопироксен , диопсид и плагиоклаз . Основная масса имеет схожий состав с добавлением авгита , полевого шпата и магнетита , а иногда ильменита и нефелина . [63] Породы Пали-Айке обычно содержат ультраосновные ксенолиты, содержащие авгит, дунит , эклогит , гранат , гарцбургит , лерцолит , перидотит , флогопит , пироксенит , шпинель и верлиты . [53] [61] Состав этих ксенолитов указывает на то, что они произошли как из коры , так и из мантии . [59] Кроме того, породы из Пали-Айке содержат включения жидкостей, состоящих из углекислого газа . [64] Некоторые породы были выветрены и образовали палагонит . [65]
Элементный состав типичен для щелочных внутриплитных базальтов. [66] Геохимия пород Пали-Айке интерпретируется как происходящая из плавления перидотита в мантии вместе с фракционированием оливина и остаточным гранатом; нет никаких следов геохимического влияния соседнего Андийского вулканического пояса и связанной с ним зоны субдукции. [67] Более старая океаническая литосфера , которая была размещена в течение протерозоя - палеозоя в этом районе, также участвует в магмогенезе. [68] Различные изотопные соотношения типичны для так называемых « кратонных » патагонских задуговых базальтов, которые удалены от Андийского вулканического пояса и напоминают базальты океанических островов ; [69] обсуждалась роль горячей точки Буве в Атлантике в их образовании. [70]
Фундамент под Пали-Айке содержит Магелланову впадину юрского периода, [20] которая образовалась во время распада Гондваны и позже была заполнена вулканическими и осадочными породами. [22] Возраст мантии под Пали-Айке составляет до 2,5 миллиардов лет. [71] Частично неопротерозойский массив Десеадо лежит к северу от Пали-Айке и может простираться под полем до Огненной Земли; [41] нет никаких доказательств того, что в районе Пали-Айке существует докембрийский фундамент. [59] Во время олигоцена морская трансгрессия отложила формацию Патагония , [72] а во время миоцена речные отложения сформировали формацию Санта-Крус. [73] Осадконакопление прекратилось в регионе 14 миллионов лет назад, вероятно, потому, что к тому времени в этом районе уже действовала дождевая тень Анд . [74] В то время Чилийский хребет впервые столкнулся с Перуанско-Чилийской впадиной к западу от Огненной Земли; с тех пор зона столкновения переместилась на север к полуострову Тайтао у западного побережья Чили. [20]
Морены встречаются к западу и югу от вулканического поля. [75] Район Пали-Айке был покрыт оледенением в среднем плейстоцене , и ледники размыли современные потоки лавы. Частично на основе дат этих потоков лавы было установлено, что более древнее и крупное оледенение (оледенение Белла-Виста) произошло между 1,17 и 1,02 миллиона лет назад. Последнее оледенение (Кабо-Вирхенес, Рио-Чайке и Телкен VI-I) было менее обширным, но временами достигало Атлантического океана. Это оледенение закончилось до 760 000 лет назад; нет никаких свидетельств последнего ледникового максимума / ледников ледникового периода Льянкиуэ в этом районе. [73]
Происхождение магм океанического типа вблизи границ плит, которые встречаются и в других местах мира, обычно приписывается процессам, зависящим от плит. [20] Наиболее важным среди них является образование окон плит (пробелов в нисходящей плите, которые позволяют астеносфере подниматься), когда спрединговые хребты сталкиваются с зонами субдукции. [76] Окно плит, образованное субдукцией Чилийского хребта, прошло на широтах Пали-Айке около 4,5 миллионов лет назад; вулканическая активность началась вскоре после этого, но разницы во времени было достаточно, чтобы любая мантия, подвергшаяся субдукции, была вытеснена более свежей мантией, движущейся через окно, что является основным источником вулканических пород Пали-Айке. [76] Восемь-шесть миллионов лет назад изменение движения Южноамериканской плиты относительно плиты Скотия вызвало начало тектонического режима растяжения в районе Пали-Айке, что позволило магмам подняться. [77] Большое количество ксенолитов и примитивность [g] магм предполагают, что после того, как они образовались, они очень быстро поднялись через кору на поверхность. [62]
Вулканическая активность в Пали-Айке охватывает период с позднего плиоцена до голоцена [79] и подразделяется на три подразделения U1, U2 и U3. Самый старый подраздел U1 состоит из базальтовых плато, в то время как U2 и U3 представляют собой отдельные жерла с сопутствующими потоками лавы. [22] Дополнительный миоценовый вулканический этап («Basaltos Bella Vista») обнажается на северо-западном конце вулканического поля и сильно размыт. [34] Нет никаких свидетельств систематической миграции мест жерл. [80] Калий-аргоновое датирование дало возраст от 3,78 до 0,17 миллионов лет назад. [22] Несколько извержений 770 000 лет назад сформировали маары, включая Лагуна Тимоне. [39] Возраст Потрока Айке точно неизвестен, но его минимальный возраст на основе данных осадочного керна составляет 240 000 лет до настоящего времени. [81]
Самый молодой жерло — Дьябло-Негро-Ла-Морада-дель-Дьябло вдоль границы Чили и Аргентины, которое покрыло площадь в 100 квадратных километров (39 квадратных миль) лавой. [80] Вулканические отложения покрыли археологические артефакты в пещере Пали-Айке, что указывает на вулканическую активность между 10 000 и 5 000 лет до настоящего времени [54] и в течение последних 15 000 лет; [80] Глобальная программа вулканизма упоминает извержение 5 550 ± 2 500 лет до н. э . [1] Сердечники осадочных пород из Лагуна-Асуль дают приблизительный возраст 3 400 лет до настоящего времени , что позволяет предположить, что это жерло образовалось во время позднего голоцена. [36] Отложения тефры в регионе могли возникнуть в Пали-Айке. [82] Вулканическое поле было признано 18-м (из 38) самым опасным вулканом Аргентины в исследовании 2016 года. [83]
Климат в регионе ветреный и холодный, с мягкими зимами из-за океанического влияния, и сухой, граничащий с полупустыней с осадками в диапазоне от 300 до 150 миллиметров в год (11,8–5,9 дюймов/год). Эти закономерности обусловлены близостью Антарктиды , холодным течением Гумбольдта и Фолклендским течением океанических течений и дождевой тенью Анд. [21] Некоторые маары и кратеры в Пали-Айке использовались для палеоклиматологических исследований в форме анализа керна осадочных пород , такие как Лагуна Азул, Потрок Айке и Магеллан Маар. [79]
Региональная растительность представлена лугами и кустарниками [21] с лишайниками, растущими на камнях. [55] Доминирующим видом трав является Festuca gracillima [ 84], хотя Festuca pallescens описывается как доминирующий вид на более влажном западе. [21] Festuca сопровождается кустами Chiliotrichum diffusum и красной водяники в более влажных регионах и кустами Nardophyllum bryoides и Nassauvia ulicina в более сухих регионах. Различные травы и двудольные растения дополняют региональную флору [84] Высокопроницаемые базальты перехватывают осадки, образуя активные водоносные горизонты , которые питают водно-болотные угодья. [85] Виды животных, присутствующие в чилийском национальном парке, включают броненосцев , серых лисиц , гуанако , скунсов Гумбольдта , пум и рыжих лисиц . Виды птиц включают виды Chloephaga и Theristicus , черногрудых канюков , черных луней , хохлатых каракар , луней , пустельг , сапсанов , нанду и южных чибисов , а также водоплавающих птиц, таких как виды Calidris , лебедей Coscoroba , фламинго , двухполосых ржанок , желтоклювых шилохвостов и желтоклювых чирков . [19]
Палеозаписи показывают, что экологические условия менялись от места к месту в более широком регионе [86] и в течение последних 50 000 лет. [48] Примерно 11 000 лет назад регион был покрыт безлесной степью . [87] В пещерах были обнаружены окаменелости животных, которые жили там в голоцене [88] и плейстоцене, [89], а также ныне вымерших животных, [90] хотя бывшая фауна в регионе изучена плохо. [91] Ископаемые животные включают больших кошек [89] и наземных ленивцев . [92] С момента прибытия европейцев в конце 19 века инвазивные европейские сорняки и овцеводство изменили региональную экосистему. [21]
Первые люди населяли регион Пали-Айке примерно 10 000 лет назад, [93] включая различные пещеры, такие как пещера Фелл , пещера Пали-Айке, [9] Кондор 1, [94] Куэва-дель-Пума, [95] Куэва-де-лос-Чингес, Куэва-ла-Карлота I, Дон Ариэль, Лас-Буитрерас, [96] Орехас-де-Бурро [97], а также непещерные места, такие как Лагуна Томас Гулд. [98] Использование человеком пещеры Фелл насчитывает не менее 8000 лет [99] , и их присутствие в Пали-Айке является одним из старейших видов человеческой деятельности в Патагонии. [100] Археологические исследования в области вулканов начались в 1930-х годах. [101] [102]
Доисторическая человеческая деятельность была сосредоточена в южном, более влажном секторе вулканического поля. [102] Озера, реки, сезонные водоемы и вулканический ландшафт с пещерами имеют надежный запас воды и предлагают убежище этим людям, [103] [42] привлекая их к вулканическому полю; в свою очередь, они могли заселить остальную часть более обширного региона, начиная с Пали-Айке. [104] Они оставили археологические памятники , [105] петроглифы , [23] наскальные рисунки [49] [h] и каменные орудия ; [108] даже были найдены некоторые древние захоронения. [49] Вулканическое поле было источником вулканических пород, таких как обсидиан, для изготовления археологических артефактов [109], но, возможно, из-за низкого качества пород, они имели лишь ограниченное применение; [110] вместо этого люди использовали обсидиан из более отдаленных источников. [111] Выветренные вулканические породы из вулканического поля Пали-Айке использовались в качестве красных пигментов [112] в наскальном искусстве. [113]
Сегодня овцы разводятся на вулканическом поле. На чилийской стороне [114] вулканическое поле Пали-Айке является частью национального парка Пали-Айке [115] , и несколько вулканических центров были исследованы как возможные геосайты . [115] Лагуна Асуль уже является провинциальным геосайтом и объектом туризма . [16] Национальный парк Пали-Айке был создан в 1970 году на чилийской стороне [19] , а провинциальный заповедник Лагуна Асуль на аргентинской стороне, который охватывает Лагуна Асуль, в 2005 году . [116]