Ледяной котел - Ice cauldron

Ледяные котлы Катла вулкан, Mýrdalsjökull ледник 2009 г.
Недавно сформированные ледяные котлы в Катле во время беспорядков в 2011 году.

Ледяные котлы ледяные образования внутри ледники эта обложка Подледниковые вулканы. Они могут иметь круглую или продолговатую форму. Площадь их поверхности составляет от нескольких метров (в виде углублений или отверстий во льду) до 1 и более километров (в виде углублений в форме чаш).

Их существование связано с взаимодействием льда и вулкана двумя возможными способами: они могут образовываться в процессе подледниковое извержение или на вершине постоянно активной подледной высокой температуры геотермальная зона.

В обоих случаях Jökulhlaup могут производиться в связи с ними.

Образование и дальнейшее существование ледяных котлов

Ледяные котлы и подледниковые извержения

Когда извержение происходит под большим ледник, например. ан ледяная шапка, он обычно начинается с эксцентричный сцена. Жара образует ледяную пещеру и подушка лава производится. Через некоторое время извержение достигло стадии, когда давление в ледяном своде падает, и стиль извержения меняется на взрывной. Гиалокластит производится, и тепло передается талой воде. «На этой стадии поверхностный лед начинает становиться хрупким и создавать концентрические трещины, которые прогибаются в направлении резервуара талой воды. Это называется ледяной котел ».[1]

Когда извержение продолжается, «резервуар с талой водой становится настолько большим, что ледяной котел обрушивается внутрь к зданию, обнажая резервуар с талой водой и позволяя пробить резервуар и взрывоопасную лаву, выпуская облака газов и струи гиалокластитов».[1] Ледяной котел может превратиться в ледяной каньон, как это было во время 1996 Извержение Гьялпа. Он может продолжать существовать после того, как талая вода покинула место извержения и извержение прекратится. Но в большинстве случаев ледяной поток снова наполнит ледяной котел и заставит его исчезнуть, как только продукты извержения достаточно остынут.[2]

Ледяные котлы на вершинах подледниковых геотермальных областей

Другой случай - ледяные котлы, расположенные на геотермальных участках. «(…) Создаются гидротермальные системы, которые переносят тепло от магматического тела, непрерывно плавя лед в воду, которая может храниться на дне ледника до тех пор, пока он не прорвется в jökulhlaups».[3]

Много примеров за десятилетия существования таких ледяных котлов можно найти в Исландия.

Ледяные котлы по всему миру

Примеры из Исландии

Вид с воздуха Ватнайёкюдль. Котлы Скафта как небольшие отождествления к востоку от Hamarinn.
Котлы для льда в Катла кальдера

Скафтаркатлар (котлы Скафта)

Это две впадины ледяного покрова над двумя подледниковыми озерами в юго-западной части г. Ватнайёкюдль.[4]

В целом, в леднике Ватнайёкюдль (8,100 км2 в 2015 г.) можно найти множество котлов, крупнейшими из которых в западной части ледяной шапки являются котлы Скафта.[5]

Эти ледяные котлы «создаются таянием в подледниковых геотермальных областях».[6]Талая вода накапливается в озерах «под котлами» до тех пор, пока она не сливается каждые 2–3 года в jökulhlaup, обычно до 2 000 м3 / сек.[5]

В 2015 году было зарегистрировано необычно сильное наводнение (jökulhlaup). В этом случае в котле восточной Скафты накапливалась талая вода в течение примерно 5 лет. Он был разряжен Скафта река в сентябре 2015 г. с пиком 3.000 м3 / сек. или даже больше. Котел затем частично разрушился и образовал в его центре углубление глубиной до 110 м и макс. ширина 2,7 км.[7]

Катла

Известные примеры из Исландия ледяные котлы внутри Катла кальдера.

Катла - важный кальдера и центральный вулкан расположенный под Mýrdalsjökull шапка ледника в южной части Исландии Восточная вулканическая зона. 150–200 извержений во время Голоцен были приписаны ей, и 17 из них произошло с тех пор, как Поселение Исландия в 8 веке. Большинство извержений произошло в кальдере, покрытой льдом. Последнее оспариваемое крупное извержение произошло в 1918 г. и положило начало йёкулхлаупу с расчетным пиковым расходом 300 000 м3 / сек.[8]

Внутри кальдеры 12–17 ледяных котлов являются надледниковыми и ледниковыми проявлениями приповерхностной магматическая система хранения.[8]К. Шаррер даже объясняет, что «двадцать постоянных и 4 полупостоянных ледяных котла можно было идентифицировать на поверхности Мирдальсйёкюдля, указывая на геотермически активные области в подстилающей кальдере».[9]

Они имеют глубину 10–40 м и ширину 0,6 - 1,6 км. В 1955, 1999 и 2011 годах йёкулхлауп малого и среднего размера возник из нескольких новых ледяных котлов. До сих пор остается предметом обсуждения, были ли они извержением, вызванным или инициированным нагреванием геотермальных областей под этими котлами.[8]«Геотермальная тепловая мощность составляет порядка нескольких сотен мегаватт».[10]

Ледяные котлы в других средах

Четырехугольная гора, Аляска

Ледяные котлы, конечно, образуются не только в Исландии, но и во многих других местах, где наблюдается подледниковая вулканическая активность, например. на Аляске (Гора Редут, Mount Spurr ).[11]

Ледяные котлы и мониторинг вулканов

По мере углубления и расширения ледяных котлов напр. на вулкане Катла и особенно в сочетании с повышенным сейсмический активность на сайтах, интерпретируются как признаки магма притока, казаны плотно прилегают под наблюдением.[10]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б С. Э. Акисс: Изучение минералогии и морфологии подледниковых вулканов на Земле и Марсе. Диссертация. Департамент Земли, атмосферы и планетных наук Западный Лафайет, Индиана, май 2019 г. 28 августа 2020 г.
  2. ^ Полл Эйнарссон, Бриндис Брандсдоттир, Магнус Туми Гудмундссон, Хельги Бьорнссон, Карл Гронвольд и Фрейстейнн Зигмундссон: Центр исландского госпиталя переживает вулканические волнения. Eos, Vol. 78, No. 35, 2 сентября 1997 г. Дата обращения 30 августа 2020.
  3. ^ Хельги Бьёрнссон: подледные озера и йёкуллаупы в Исландии. Глобальные и планетарные изменения 35 (2002) 255–271 Проверено 31 августа 2020 года.
  4. ^ Для карты см .: И. Галечка и др.: Влияние ледникового наводнения 2002 г. на потоки растворенных и взвешенных химических веществ в реке Скафта, Исландия. Журнал вулканологии и геотермальных исследований 301 (2015) 253–276. Проверено 31 августа 2020 года.
  5. ^ а б И. Галечка и др.: Влияние ледникового наводнения 2002 г. на потоки растворенных и взвешенных химических веществ в реке Скафта, Исландия. Журнал вулканологии и геотермальных исследований 301 (2015) 253–276. Проверено 31 августа 2020 года.
  6. ^ С. Йонссон и др.: Эффекты подледниковой геотермальной активности, наблюдаемые с помощью спутниковой радиолокационной инферометрии. Письма о геофизических исследованиях, Vol. 25, № 7, страницы 1059–1062, 1 апреля 1998 г. Дата обращения 30 августа 2020.
  7. ^ Улти Л., Мейер К., Минчев Б. (2020). Предел прочности на разрыв ледникового льда, рассчитанный по результатам наблюдений за обрушением котла в восточной части Скафта в 2015 г., ледяная шапка Ватнайёкюдль, Исландия. Журнал гляциологии 1–10. https://doi.org/10.1017/jog.2020.65
  8. ^ а б c Маккласки, О. (2019) Ограничение характеристик будущего вулканогенного вулкана Йокулхлауп из Катла, Исландия, посредством сейсмического анализа и вероятностного гидравлического моделирования, магистерская работа, Школа наук о Земле и окружающей среде, Портсмутский университет
  9. ^ К. Шаррер: Мониторинг взаимодействий ледяных вулканов в Исландии с использованием SAR и других методов дистанционного зондирования. Диссертация дер Fakultät für Geowissenschaften der Ludwig-Maximilians-Universität München. 4 сентября 2007 г. Дата обращения 30 августа 2020.
  10. ^ а б Магнус Т. Гудмундссон и др.: Геотермальная активность в подледниковой кальдере Катла, Исландия, 1999–2005 гг., Изучалась с помощью радиолокационной альтиметрии. Анналы гляциологии 45 2007. Дата обращения 30 августа 2020.
  11. ^ J. Barr. Вулканические воздействия на современные ледники: глобальный синтез. Препринт. Манчестерский университет. (2018)