Вулканическое поле Эспенберг - Espenberg volcanic field

Вулканическое поле Эспенберг
Озеро сига маар - 2 Edit (15650977294) .jpg
Сиг Маар
Высшая точка
Вершина горыДьявольская гора[1]
Высота797 футов (243 м)[1]
Координаты66 ° 21′N 164 ° 20'з.д. / 66,35 ° с. Ш. 164,33 ° з. / 66.35; -164.33Координаты: 66 ° 21′N 164 ° 20'з.д. / 66,35 ° с. Ш. 164,33 ° з. / 66.35; -164.33 [1]
География
Вулканическое поле Эспенберг находится на Аляске.
Вулканическое поле Эспенберг
Вулканическое поле Эспенберг
Геология
Последнее извержениеПлейстоцен[1]

Эспенберг это вулканическое поле в Аляска который содержит самый большой маарс на земной шар. Он был активен во время Плейстоцен до 17500 лет BP, когда большое извержение сформировало 8 на 6 километров (5,0 миль × 3,7 миль) в ширину Дьявольская гора Маар и депонирован тефра более 2500 квадратных километров (970 квадратных миль), зарывающая растительность и образующая самый большой маар на Земле. Другие маары в этой области - Маары Северного и Южного Киллеак и Маар Уайтфиш, а также Дьявольская гора это щитовой вулкан.

Большой размер этих мааров был объяснен взаимодействием между вечная мерзлота и восходящий магма, которая способствовала интенсивному взрывные извержения. Почвы, погребенные под тефрой Маар Дьявольской горы, использовались для реконструкции регионального климата во время последний ледниковый максимум. Маары являются частью Национальный заповедник Берингова мост.

Топонимы

«Киллеак» означает «Восток» в Инупиакский язык.[2] Дьявольская гора Маар также известна как «Qitiqliik» или «Kitakhleek» («Двойные озера»), а Whitefish Maar - как «Narvaaruaq» или «Navaruk» («Большое озеро»).[3][2] Это вулканическое поле также известно как вулканическое поле мыса Эспенберг-Дьявольская гора.[4]

География и геоморфология

Вулканы Эспенберг лежат на северной Полуостров Сьюард в Аляска. Это самые северные вулканы Северная Америка с опозданием Плейстоцен активность, лежащая к югу от Полярный круг. Другие вулканы полуострова Сьюард находятся на Озеро Имурук.[5] В этом районе нет дорог[6] но к маарам можно легко добраться с моря по рекам[7] или зафрахтованным Буш самолет.[6]

Эспенберг расположен на полуострове между Чукотское море на север и запад и Goodhope Bay на восток. С востока на запад лежат Северный и Южный Киллеак-Маар, Дьявольская гора Маар и Уайтфиш-Маар; дополнительно есть шлаковые шишки, потоки лавы[8] и пять маленьких щитообразные вулканы[4] такие как Дьявольская гора.[9] Дьявольская гора, кажется, увенчана шлаковыми конусами с соответствующими потоками лавы.[10] Вулканологически месторождение расположено в задняя дуга область, край.[11] Вулканические породы с месторождения имеют базальтовый композиции.[12]

Дьявольская гора Маар

Дьявольская гора Маар имеет ширину 8 на 6 километров (5,0 миль × 3,7 миль) и глубину 200 метров (660 футов), в то время как Северный Киллеак Маар, Южный Киллеак Маар и Уайтфиш Маар находятся в 4 км (2,5 мили), 5 км (3,1 мили). и 4,3 км (2,7 миль) в ширину[8] и Killeak Maars достигают глубины более 60 метров (200 футов); Сиг Маар намного мельче[13] глубиной 6 метров (20 футов).[14] Такие размеры делают Espenberg maars самым большим на земной шар[9] и Маары Эспенберга, сопоставимые по размеру с кальдеры;[15] другие маары на более низких широтах намного меньше.[13] Маары в основном круглые, за исключением горы Маар Дьявольской горы, которая частично разделена небольшим песчаная коса в северную гору Маар Северного Дьявола шириной 5,1 км (3,2 мили) и гору Маар Южного Дьявола шириной 3,4 км (2,1 мили);[5] раньше они считались двумя отдельными маарами.[16]

Водная поверхность мааров находится на 60–80 м (200–260 футов) ниже их края.[17] Восемь 0,1–1 километра (0,062–0,621 мили) шириной и 50–100 метров (160–330 футов) глубоких кратероподобных впадин лежат под водой в Маар Девил Маунтин, и похожие, но частично заполненные впадины также находятся на Киллик Маар.[13] Слоистые вулканические отложения обнажаются на высоте 10–40 метров (33–131 фут). скалы вокруг Дьявольской горы Маар[18] и внутри овраги вокруг других мааров.[8]

Маары залегают в лавах и отложениях плейстоценового возраста толщиной более 300 метров (980 футов).[5] В Река Сингикпук, то Река Калик, то Река Китлюк, то Река Эспенберг и Конгачук Крик течь через вулканическое поле;[8] река Китлюк истощает Дьявольскую гору Маар.[19] Помимо вулканических построек, плато, термокарстовые озера, сухие озера и едома холмы усеивают пейзаж.[20]

Климат, биота и использование человеком

В Коцебу, В 60 километрах (37 миль) к северо-востоку от вулканического поля, годовые температуры колеблются от 11,9 ° C (53,4 ° F) в июле до -20,2 ° C (-4,4 ° F) в январе. Годовое количество осадков составляет около 230 миллиметров в год (9,1 дюйма / год), в основном летом.[21] Растительность принадлежит к Берингова тундра экорегион[22] и не является однородным по площади.[20] Ольха зеленая заросли и ива растут на лавочках маара;[23] на озере Бурь к северу от горы Дьявол Маар растительность характеризуется тундра с участием форбс, мхи, осока и кусты и довольно плотный.[24] Карибу раньше были частыми в этом районе, а на маарах водится множество рыб.[7]

Коренные американцы использовали мааров в качестве источника рыбы и охотничьих угодий, и на их берегах были обнаружены останки человеческой деятельности. Дьявольская гора использовалась как наблюдательный пункт, ориентир для навигации и как источник скал для грузила и веса.[3] В последнее время, керны отложений были получены из North Killeak Maar[25] и сига Маар;[2] первый был использован для реконструкции климата региона в прошлом Голоцен, в том числе наступление холодных периодов.[25] Вулканы Эспенберга являются частью Национальный заповедник Берингова мост.[26]

История извержений

Не-маарским жерлам в Эспенберге, по-видимому, более 500000 лет, учитывая, что они покрыты растительностью и лавами, разрушенными морозом,[27] и, вероятно, старше мааров.[28] Первоначально считалось, что маары Эспенберга относятся к эпохе голоцена, но исследования показали, что последние извержения произошли в плейстоцене.[1] Для определения возраста мааров Эспенберга использовались различные методы датирования:[5]

Северный и Южный Киллеак Маар
  • Возраст сига Маара может быть 100 000 - 200 000 лет,[5] возможно, 160 000 лет назад.[29] Седиментация с момента извержения частично заполнила Маар Уайтфиш.[8] и уменьшил его глубину.[13]
  • Северному Киллеаку Маару более 125000 лет,[7] старше Южного Киллеака Маара.[5]
  • Южный Киллеак Маар образовался более 40 000 лет назад.[5]
  • Дьявольская гора Маар - самое молодое отверстие, образовавшееся 17500 лет назад. BP[5] и является самым последним вулканическим событием в этом районе.[30] Раньше считалось, что его северной половине 7100 лет.[7]

Все маары сформировались в одной сложной последовательности извержений[8] что в случае с Дьявольской горой Маар, вероятно, длилось от нескольких недель до месяцев.[31] Во время извержения произошли многочисленные отдельные взрывы и нагоны. базовые скачки и Стромболианский депозиты,[32] в то время как замороженные блоки наносов выбрасывались из вентиляционных отверстий.[15] Дьявольская гора Маар, похоже, образовалась в результате слияния нескольких жерл во время извержения.[33] Отдельные взрывоопасные события образовали углубления на полу мааров.[13]

Дьявольская гора Маар сдала на хранение тефра называется Тефра озера Дьявольской горы[20] на площади 2500 квадратных километров (970 квадратных миль).[4] Он достиг толщины более 1 метра (3 фута 3 дюйма) на площади 1200 квадратных километров (460 квадратных миль), закопав почву и растительность.[21] и попадание в озера.[34] Почва, обнаруженная под тефрой Маар Дьявольской горы, известна как палеопочва Китлука.[22] Остатки растений, найденные под тефрой, хорошо сохранились.[35] и использовались для вывода климатических и биотических условий во время последний ледниковый максимум в регионе;[36] растительность в то время явно отличалась от сегодняшней[37] и не было обширного ледяного покрова.[38] Тефра используется как тефростратиграфический маркер позднего плейстоцена.[34] Извержение Киллеак-Маар также привело к образованию отложений тефры, которые также обнаружены в озерах и имеют состав, аналогичный тефре Маар Дьявольской горы.[39] Их осаждение нарушило местные водно-болотные угодья и переделал топографию.[40]

Механизм образования

Маарс являются вторым по распространенности типом вулканов после шлаковых конусов. Они образуются, когда магма взрывоопасно взаимодействует с окружающими породами, выкапывая на поверхности широкие, но неглубокие кратеры. Маары Эспенберга - первые известные маары, сформировавшиеся в вечная мерзлота;[5] другие крупные маары в вечной мерзлоте были обнаружены в Вулканическое поле Пали-Айке из Аргентина.[41] Взаимодействие между магмой и льдом отличается от взаимодействия между лавой и льдом, поскольку лед проводит тепло очень медленно, и во время его сублимации потребляется большое количество энергии; таким образом, его плавление и взрывное испарение происходит очень медленно.[42]

Маары лежат в c. Вечная мерзлота толщиной 100 метров (330 футов),[5] который, вероятно, был толще во время плейстоцена, когда формировались маары.[42] Обильный лед произвел бы ограниченное количество воды из-за термодинамический ограничения таяния льда, вызванного магмой, что создает идеальные условия для взрывные извержения что могло быть усилено высвобождением метан во время таяния вечной мерзлоты. Оползни на полях вулканические жерла расширили образующиеся кратеры и добавили лед в процессы испарения,[32] в конечном итоге давая большой размер мааров Эспенберга.[43] Извержения, сформировавшие маары Эспенберга, произошли в течение ледниковый климат, а межледниковый (включая голоцен) извержения на полуострове Сьюард привели к потокам лавы; это означает, что ледниковый климат повлиял на типы произошедших извержений.[29]

Маары Эспенберга использовались как аналоги некоторых кратеров на Марс.[44]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е "Эспенберг". Глобальная программа вулканизма. Смитсоновский институт.
  2. ^ а б c Шааф 1988, п. 268.
  3. ^ а б Шааф 1988 С. 40–41.
  4. ^ а б c Кузьмина и др. 2008 г., п. 245.
  5. ^ а б c d е ж грамм час я j Бегет, Хопкинс и Чаррон 1996, п. 62.
  6. ^ а б Вуд, Чарльз Артур; Кинле, Юрген (1992). Вулканы Северной Америки: США и Канада (1-е изд.). Кембридж, Англия: Издательство Кембриджского университета. п. 106. ISBN  0-521-43811-X. OCLC  27910629.
  7. ^ а б c d Шааф 1988, п. 39.
  8. ^ а б c d е ж Бегет, Хопкинс и Чаррон 1996, п. 63.
  9. ^ а б "Эспенберг". Глобальная программа вулканизма. Смитсоновский институт., Синонимы и подфункции
  10. ^ Шааф 1988, п. 275.
  11. ^ Graettinger 2018, п. 10.
  12. ^ Шааф 1988, п. 14.
  13. ^ а б c d е Бегет, Хопкинс и Чаррон 1996, п. 64.
  14. ^ Ван, Карен Дж .; О'Доннелл, Джонатан А .; Лонго, Уильям М .; Амарал-Зеттлер, Линда; Ли, Гаоюань; Яо, юань; Хуанг, Юнсон (1 декабря 2019 г.). «Алкеноны и Isochrysidales группы I в крупнейших в мире мааровых озерах и их потенциальные палеоклиматические применения». Органическая геохимия. 138: 2. Дои:10.1016 / j.orggeochem.2019.103924. ISSN  0146-6380.
  15. ^ а б Бегет, Хопкинс и Чаррон 1996, п. 67.
  16. ^ Шааф 1988, п. 278.
  17. ^ Шааф 1988, п. 277.
  18. ^ Бегет, Хопкинс и Чаррон 1996 С. 62–63.
  19. ^ Шааф 1988, п. 135.
  20. ^ а б c Goetcheus & Birks 2001, п. 136.
  21. ^ а б Goetcheus & Birks 2001, п. 137.
  22. ^ а б Lenz et al. 2016b, п. 585.
  23. ^ Шааф 1988, п. 10.
  24. ^ Кузьмина и др. 2008 г., п. 246.
  25. ^ а б Калкин, Паркер Э .; Кауфман, Даррелл С .; Przybyl, Bruce J .; Уитфорд, У. Бретт; Пек, Брайан Дж. (1 мая 1998 г.). «Ледниковые режимы, перигляциальные формы рельефа и изменение климата в голоцене в горах Киглуайк, полуостров Сьюард, Аляска, США». Арктические и альпийские исследования. 30 (2): 162. Дои:10.1080/00040851.1998.12002887 (неактивно 11.11.2020). ISSN  0004-0851.CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2020 г. (связь)
  26. ^ Шааф 1988, п. 263.
  27. ^ Шааф 1988 С. 275–276.
  28. ^ Lenz et al. 2016 г., п. 58.
  29. ^ а б Beget, J .; Слой, П .; Кескинен, М. (2003). Взаимодействие вулканизма, вечной мерзлоты, циклов Миланковича и изменения климата на полуострове Сьюард. Геол. Soc. Являюсь. Abstr. Программ. 35. п. 546.
  30. ^ Lenz et al. 2016b, п. 597.
  31. ^ Кузьмина и др. 2008 г., п. 247.
  32. ^ а б Бегет, Хопкинс и Чаррон 1996, п. 66.
  33. ^ Каррутерс, Маргарет В .; Макгилл, Джордж Э. (25 декабря 1998 г.). «Доказательства вулканической активности и последствий для происхождения резного русла в южной части Исмения Лак, Марс». Журнал геофизических исследований: планеты. 103 (E13): 31441. Bibcode:1998JGR ... 10331433C. Дои:10.1029 / 98JE02494.
  34. ^ а б Веттерих, Себастьян; Гросс, Гвидо; Ширрмейстер, Лутц; Андреев Андрей А .; Бобров Анатолий А .; Кенаст, Франк; Бигелоу, Нэнси Х .; Эдвардс, Мэри Э. (16 апреля 2012 г.). «Позднечетвертичная динамика окружающей среды и ландшафта, выявленная с помощью пинго на северном полуострове Сьюард, Аляска». Четвертичные научные обзоры. 39: 28. Bibcode:2012QSRv ... 39 ... 26Вт. Дои:10.1016 / j.quascirev.2012.01.027. ISSN  0277-3791.
  35. ^ Хёфле, Клаудиа; Пинг, Чиен-Лу (1 июня 1996 г.). «Свойства и развитие почв палеопочв позднего плейстоцена с полуострова Сьюард, северо-запад Аляски». Геодермия. 71 (3): 220. Bibcode:1996 Геод .. 71..219H. Дои:10.1016/0016-7061(96)00007-9. ISSN  0016-7061.
  36. ^ Goetcheus & Birks 2001, п. 142.
  37. ^ Goetcheus & Birks 2001, п. 144.
  38. ^ Бригам-Гретта, Джули; Гуалтьери, Лин (2004). «Ответ на Grosswald and Hughes (2004), Brigham-Grette et al. (2003).« Хронология хлора-36 и 14C подтверждает ограниченный последний максимум ледникового покрова в центральной части Чукотки, северо-востоке Сибири и отсутствие Берингийского ледникового щита », и Gualtieri et al. др. (2003), «Плейстоценовые морские отложения на острове Врангеля, северо-восток Сибири: значение для истории арктического ледникового покрова."". Четвертичное исследование. 62 (2): 228. Bibcode:2004QuRes..62..227B. Дои:10.1016 / j.yqres.2004.05.002. ISSN  0033-5894.
  39. ^ Lenz et al. 2016b, п. 594.
  40. ^ Lenz et al. 2016 г., п. 68.
  41. ^ Graettinger 2018, п. 9.
  42. ^ а б Бегет, Хопкинс и Чаррон 1996, п. 65.
  43. ^ Бегет, Хопкинс и Чаррон 1996, п. 68.
  44. ^ Уильямс, Жан-Пьер; Соаре, Ричард Дж .; Дом, Джеймс М. (1 января 2018 г.), Соаре, Ричард Дж .; Конвей, Сьюзен Дж .; Клиффорд, Стивен М. (ред.), «Глава 9 - Вулканическое разрушение недавней ледяной территории в бассейне Аргира, Марс», Динамический Марс, Elsevier, стр. 287, г. ISBN  978-0-12-813018-6, получено 24 января 2020

Источники

внешняя ссылка