Galan

Dla miasta w Kolumbii, zobacz Galan, Santander . Dla gminy we Francji, patrz Galan, Hautes-Pyrénées .

Galán
Cerro Galan Landsat 8.jpg
Galán widziany z kosmosu
Najwyższy punkt
Podniesienie 6100 m (20 000 stóp)
Współrzędne Współrzędne :
Geografia
Galán is located in Argentina
Galán
Galan
Lokalizacja w Argentynie
Lokalizacja Prowincja Catamarca , Argentyna
Zakres nadrzędny Andy
Geologia
Wiek skały 2,08 ± 0,02 miliona lat
Typ górski Kaldera
Ostatnia erupcja Nieznany

Cerro Galán to kaldera w prowincji Catamarca w Argentynie . Jest to jedna z największych odsłoniętych kalder na świecie i stanowi część Centralnej Strefy Wulkanicznej Andów , jednego z trzech pasów wulkanicznych występujących w Ameryce Południowej . Jeden z kilku głównych systemów kalder w Centralnej Strefie Wulkanicznej, góra jest zgrupowana w kompleksie wulkanicznym Altiplano – Puna .

Aktywność wulkaniczna w Galán jest pośrednią konsekwencją subdukcji płyty Nazca pod płytą południowoamerykańską i obejmuje infiltrację wytopów do skorupy i tworzenie się wtórnych magm , które po przechowywaniu w skorupie powodują powstanie skał dacytowych do rodacytowych wybuchł wulkan.

Galán był aktywny między 5,6 a 4,51 miliona lat temu, kiedy wygenerował szereg ignimbrytów znanych jako grupa Toconquis, które pojawiają się głównie na zachód od kaldery. Największa erupcja Galána miała miejsce 2,08 ± 0,02 mln lat temu i była źródłem ignimbrytu Galána, który pokrył okolice kaldery materiałem wulkanicznym. Objętość tego ignimbrytu oszacowano na około 650 kilometrów sześciennych (160 cu mil); po tej erupcji miały miejsce znacznie mniejsze erupcje ignimbrytu i obecnie w kalderze działają dwa gorące źródła .

Geografia i geomorfologia

Kaldera Galán leży w północno-zachodniej prowincji Catamarca w Argentynie i została odkryta w 1975 roku w odległym regionie Andów dzięki zdjęciom satelitarnym. Miasto Antofagasta de la Sierra leży na zachód-południowy zachód od kaldery Galán, Tacuil leży prawie na północny wschód od kaldery, a El Penon na południowy zachód od wulkanu.

Galán jest częścią Centralnej Strefy Wulkanicznej Andów, która leży na zachodnim krańcu Ameryki Południowej, gdzie Płyta Nazca przechodzi pod płytą Ameryki Południowej . Istnieje około 50 wulkanów z niedawną aktywnością w Centralnej Strefie Wulkanicznej, a dodatkowe wulkany istnieją w Północnej Strefie Wulkanicznej i Południowej Strefie Wulkanicznej , dwóch innych pasach wulkanicznych na północy i południu.

Łuk wulkaniczny biegnie wzdłuż granicy Boliwii i Argentyny z Chile, a za łukiem wulkanicznym leży łańcuch wulkanów krzemowych , których Galán jest południowym członkiem. Cały region był przedmiotem znacznego wulkanizmu tworzącego ignimbryt z wieloma erupcjami wytwarzającymi ilości skał większe niż 100 kilometrów sześciennych (24 cu mil), chociaż rzeczywiste otwory wentylacyjne często są widoczne tylko na zdjęciach kosmicznych . Wiele otworów wentylacyjnych skupia się w obszarze znanym jako kompleks wulkaniczny Altiplano-Puna który zajmuje powierzchnię około 70 000 kilometrów kwadratowych (27 000 2) około 200 kilometrów (120 mil) na północ od Galán i obejmuje duże kaldery La Pacana , Cerro Guacha , Pastos Grandes i Cerro Panizos , a także nowsze systemy geotermalne . Ten wulkanizm wydaje się być powierzchniową ekspresją plutonu , a na głębokości 17–19 kilometrów (11–12 mil) pod kompleksem wulkanicznym Altiplano-Puna dane z tomografii elektrycznej, grawitacyjnej i sejsmicznej zlokalizowały strukturę częściowo stopionej skały zwanej „ciałem magmy Altiplano Puna”. Wulkanizm w tym „tylnym” regionie może nie być bezpośrednio związany z procesami subdukcji, mimo że sam region znajduje się blisko subdukcji .

Kaldera Galán leży na wschodnim krańcu Andów, gdzie zaczynają się Sierras Pampeanas . Region charakteryzuje się Puna , wysokim płaskowyżem podobnym do Tybetu w Azji.

Lokalny

Kaldera Galan od środka

Galán to kaldera o wymiarach topograficznych 38 na 26 kilometrów (24 mil x 16 mil), z czego około 26 na 18 kilometrów (16 mil x 11 mil) jest częścią właściwej kaldery. Takie wymiary sprawiają, że Galán jest jedną z największych kalder na Ziemi. Dno kaldery osiąga wysokość 4500 metrów (14800 stóp) lub około 4600 metrów (15100 stóp), a cała kaldera ma eliptyczny kształt rozciągający się w kierunku północ-południe. Jednak tylko zachodni brzeg struktury kaldery wydaje się być prawdziwym brzegiem kaldery, z różnymi formami terenu tworzącymi resztę ścian kaldery i rzeczywistą kalderą zapadnięcia się obejmującą tylko część topograficznej ekspresji kaldery; ta ostatnia została zdefiniowana jako depresja wulkaniczno-tektoniczna.

Kaldera zawiera odradzającą się kopułę , której najwyższy punkt w roztrzaskanym mrozem masywie Galán osiąga wysokość około 5912 metrów (19396 stóp) -6100 metrów (20000 stóp). Tomografia sejsmiczna zidentyfikowała anomalię o niskiej prędkości pod Galánem, która ma objętość około 22 000 kilometrów sześciennych (5300 cu mil) i jest uważana za zbiornik magmy wulkanu.

Szczyty wzdłuż krawędzi kaldery obejmują Cerro Aguas Calientes na północy, Cerro Leon Muerto na południowym wschodzie, Cerro Pabellon na południowym zachodzie i Cerro Toconquis na północnym zachodzie. Na zachodnim brzegu osiąga się wysokość 5200 metrów (17100 stóp). Młodsze wulkany rozwinęły się na zachodnim i północnym brzegu kaldery Galán.

Hydrologia

W południowo-zachodnim rogu kaldery znajduje się jezioro, znane jako Laguna Diamante. Laguna Diamante zwróciła uwagę naukowców ze względu na ekstremalne warunki środowiskowe, którym musi sprostać życie w jeziorze, w tym wysoką arsenu w wodach i wysokie nasłonecznienie promieniowaniem ultrafioletowym . Woda jest hiperalkaliczna i pięć razy bardziej słona niż morze, ale sprzyja mikroorganizmom, które tworzą mikrobiologiczne maty i dostarczają pożywienia kolonii flamingów . Mikrobiality w kształcie tuby zostały również zgłoszone. Mniejsze jezioro znane jako Laguna Pabellon leży na południe od Laguna Diamante. Na północ od odradzającej się kopuły Rio Aguas Calientes odprowadza kalderę na północ, podczas gdy na wschód od niej Rio Leon Muerto wypływa na wschód z kaldery.

Rzeki w kalderze i okolicy mają tarasy rzeczne , które mogą odzwierciedlać wypiętrzenie terenu przed formacją kaldery i wypiętrzenie związane z odradzającą się kopułą. Te drenaże ostatecznie zbiegają się w Rio de Los Patos i kończą się w Salar del Hombre Muerto na północ od Galán. Zachodnie zbocza kaldery spływają do doliny Antofagasta de la Sierra przez szereg drenów, takich jak Rio Punilla, Rio Toconquis, Rio Miriguaca, Rio Las Pitas; wody ostatecznie kończą się w Laguna Antofagasta na południe od Antofagasta de la Sierra. Dwa gorące źródła znajdują się w kalderze, pierwsza blisko jej północnego krańca, a druga u południowo-zachodniego podnóża odradzającej się kopuły, obie emitują wodę o temperaturze około 56–85 ° C (133–185 ° F). Pierwsza znana jest jako hydrotermalne Aguas Calientes i zawiera złoża tufu i wrzącej wody. Inny system geotermalny jest znany jako La Colcha i obejmuje fumarole , a także wrzącą wodę i osady spieków ; poszukiwano możliwości wytwarzania energii geotermalnej .

Geologia

Piwnica pod kalderą składa się ze skał metamorficznych i osadowych sprzed 600–365 milionów lat z okresu od prekambru do paleozoiku . Należą do nich intruzje o charakterze granitoidów , przykryte paleozoicznymi osadami morskimi. Obecne są również jednostki ordowiku , które tworzą warstwy osadów o grubości do 7 kilometrów (4,3 mil).

Około 14,5 miliona lat temu w regionie rozpoczęła się aktywność wulkaniczna, najpierw na zachód od Galán, ale 7 milionów lat temu przesunęła się do przyszłej kaldery, tworząc wulkany kompozytowe Cerro Colorado, Pabellon i Cerro Toconquis na jego przyszłej zachodniej krawędzi . Bardziej zachodnie centra są dziś reprezentowane przez zerodowane wulkany. Od około 6,6 miliona lat temu aktywność wulkaniczna wytworzyła skały zarówno o składzie maficznym, jak i krzemowym. Wzrost aktywności wulkanicznej przypisano stromości płyty płyty Nazca , co umożliwiło powstanie płaszcza materiału do penetracji przestrzeni między dolną skorupą a płytą. Na północ od 21° szerokości geograficznej południowej wulkanizm ignimbrytyczny rozpoczął się wcześniej, tworząc formacje Altos de Pica i Oxaya .

maficzny wystąpił na południe i zachód od Galán zarówno przed jego wielką erupcją, jak i później, w dolinie Antofagasta de la Sierra i mógł trwać mniej niż dziesięć tysięcy lat temu. Pozycje dokładnych otworów wentylacyjnych są kontrolowane przez najnowsze systemy uskoków w regionie.

Od około 10 milionów lat temu obszar ten podlegał odwróceniu uskoków , które naruszyło podłoże wzdłuż linii północ-południe, tworząc dolinę ryftową , która również rozciąga się z północy na południe. Magma wyrzucona przez system Galána była również kierowana wzdłuż takich systemów uskoków, a sąsiednie wulkany były pod podobnym wpływem; systemy uskoków w Galán właściwe są znane jako uskoki Diabillos-Galán. Innym ważnym rysem na tym obszarze jest rys Archibarca, który jest utworzony przez uskok poślizgowy która rozciąga się z północnego zachodu na południowy wschód w regionie i przecina uskoki Diablillos-Galán w miejscu kaldery.

Kompozycja

Galán wyrzucił głównie bogate w potas skały dacytowe do ryolitowych , które często nazywane są ryodacytowymi i które odzwierciedlają zestaw wapniowo-alkaliczny . Każdy ignimbryt ma zwykle jednolity skład, ale istnieją pewne różnice między poszczególnymi ignimbrytami; na przykład starsze skały zawierają amfibol , a młodsze skały zamiast sanidyny . Minerały zawarte w produktach erupcji to allanit , apatyt , biotyt , hornblenda , ilmenit , magnetyt , ortopiroksen , plagioklaz , kwarc , sanidyna i cyrkon . Zmiany hydrotermalne pozostawiły kalcyt w niektórych skałach. Wzory pierwiastków śladowych są różne w ignimbrycie Galána w porównaniu ze skałami z grupy Toconquis.

Powstawanie magmy Galán zostało wyjaśnione topnieniem niższych skał skorupy ziemskiej pod wpływem wznoszących się magm bazaltowych , które dostarczały ciepło potrzebne do procesów topnienia, a także bezpośrednio przyczyniały się do powstawania magmy poprzez zdarzenia mieszania. Dalszy metasomatyzm w skorupie i procesy krystalizacji frakcyjnej zakończyły proces genezy magmy. Prawdopodobnie pod wpływem tektoniki o większej skali magma, która nagromadziła się w strefie mułu środkowoskorupowego, jest ostatecznie przenoszona do płytkich komór magmowych na głębokości 8–4 km (5,0–2,5 mil); zdarzenia ładowania, w których głęboka magma przedostała się do płytkich ciał magmy, mogły wywołać erupcje w Galán. Po erupcji pozostały pluton zostałby wygenerowany wewnątrz skorupy.

Na podstawie obecności dwóch oddzielnych populacji pumeksu w ignimbrycie Galána wywnioskowano, że w systemie magmowym podczas erupcji Galána występowały dwa rodzaje magmy, większa objętość tak zwanej „białej” magmy i „szara” magma, która została wstrzyknięta do „białej” puli magmy i ostatecznie wzniosła się ponad tę ostatnią. Mówiąc bardziej ogólnie, wydaje się, że przed każdą erupcją pod wulkanem znajdowały się dwie partie magmy, które jednak były bardzo podobne, być może dzięki procesowi homogenizacji, który miał miejsce głęboko w skorupie. Szacuje się, że przed erupcją magma miała temperaturę 790–820 ° C (1450–1510 ° F).

Klimat i biologia

Galán leży w regionie o suchym klimacie, z rocznymi opadami wynoszącymi około 65 milimetrów rocznie (2,6 cala / rok). Dane klimatyczne są znane dla Salar de Hombre Muerto na północ od Galán; średnie temperatury wynoszą odpowiednio 8–23 ° C (46–73 ° F) latem i zimą. Opady występują głównie w miesiącach letnich.

stepów położonych na dużych wysokościach, zdominowanych przez Poaceae (trawy), takie jak Festuca (kostrzewa) i Stipa (trawa pierzasta). Na niższych wysokościach tereny podmokłe mają własną roślinność. Na obszarach osłoniętych można obserwować ptaki, takie jak kaczki i flamingi.

Wybuchowa historia

Aktywność wulkaniczna w Galán przebiegała w dwóch oddzielnych etapach, które są oddzielone niezgodnością erozyjną, podczas której fartuch ignimbrytowy grupy Toconquis został nacięty głębokimi dolinami. Mechanistycznie początek erupcji został wyjaśniony rozwarstwienia , podczas których części dolnej skorupy oderwały się, materiał astenosferyczny zastąpił skorupę utraconą w wyniku rozwarstwienia, a magmy bazaltowe przeniknęły do ​​pozostałej skorupy.

Etapy te pozostawiły płaskowyż ignimbrytu, który otacza kalderę z wyjątkiem jej południowej strony i który jest widoczny na zdjęciach satelitarnych. Zajmuje powierzchnię około 3500 kilometrów kwadratowych (1400 2) i jest największym systemem ignimbrytu na płaskowyżu Puna .

Grupa Toconquis

Pierwszy etap miał miejsce między 5,60 a 4,51 miliona lat temu i składał się z erupcji dużych ignimbrytów , takich jak Blanco, Cueva Negra, kilka ignimbrytów Merihuaca i Real Grande ignimbryt, a także kopuły lawy , wszystkie z pęknięć w kierunku północ-południe, tworzące Grupa Toconquis (wcześniej nazywana Formacją Toconquis ). Ignimbryty Real Grande i Cueva Negra uznano za homologiczne, podobnie jak wschodni Leon Muerto i kilka ignimbrytów Merihuaca, ale później odkryto, że ignimbryty Leon Muerto i Merihuaca prawdopodobnie powstały z różnych systemów wentylacyjnych i mają różne składy, a Cueva Negra ignimbryt został później uznany za odrębną formację od innych ignimbrytów z grupy Toconquis. Późniejsze klasyfikacje ustaliły 6,5 - 5,5 miliona lat ignimbrytów Blanco / Merihuaca, 4,8 miliona lat Pitas, 4,7 miliona lat Real Grande, 4,5 miliona lat Vega i 3,8 miliona lat Cueva Negra ignimbryt.

Formacja jest dość niejednorodna, z niektórymi ignimbrytami oddzielonymi ostrymi stykami, a stopień zgrzewania i zawartość kryształów pumeksu różni się w zależności od jednego ignimbrytu. Generalnie ignimbryty są bogate w kryształy i pumeks, są niespawane i zawierają niewiele struktur przepływowych, z wyjątkiem spawanego ignimbrytu Cueva Negra. Niektóre erupcje ignimbrytu były poprzedzone utworzeniem Pliniusza , które generowały opad popiołu, i istnieją dowody na pulsujący przepływ w ignimbrycie.

Po północnej stronie kompleksu Galán ignimbryty rozciągają się do 80 kilometrów (50 mil) od kaldery i mogły osiągnąć jeszcze większe odległości przed erozją, a ich grubość wynosi 300 metrów (980 stóp). Ignimbryty mają całkowitą objętość około 650 kilometrów sześciennych (160 cu mil), przy czym ignimbryt Real Grande stanowi ponad połowę jego objętości. Objętość poszczególnych ignimbrytów wzrasta, im są młodsze, przy czym początkowe ignimbryty Blanco i Merihuaca mają objętość około 70 kilometrów sześciennych (17 cu mil).

Ostatnia erupcja mogła wygenerować kalderę, która została później zniszczona. Emisja strumieni lawy miała miejsce również w fazie Toconquis, generalnie między erupcjami, które utworzyły główne ignimbryty, występowała energiczna aktywność wulkaniczna. Ignimbryt Cueva Negra został umieszczony po grupie Toconquis, a małe kopuły lawy i strumienie piroklastyczne nadal wybuchały, aż do właściwego ignimbrytu Galán. W tym czasie system magmowy spłycił się, co spowodowało zmiany składu wybuchających ignimbrytów i ogólny wzrost wysokości w regionie.

Galan ignimbryt

2,08 ± 0,02 miliona lat temu został umieszczony właściwy ignimbryt rodacytowy Galán. Oprócz facji, która pozostała wewnątrz kaldery i ma minimalną grubość 1,4 km (0,87 mil), ignimbryty rozciągają się poza kalderę na odległość 80 kilometrów (50 mil), ale ze średnią odległością bicia 40 kilometrów kwadratowych (15 2) i mają grubość 200–10 metrów (656–33 stóp); bliżej kaldery został w dużej mierze zniszczony, a dalej od Galána są pełniejsze odsłonięcia. Przeciwny pogląd jest taki, że ignimbryt Galán został w dużej mierze zerodowany tylko po jego północnej stronie przez działanie wiatru, tworząc jardy . Odradzająca się kopuła składa się z materiału ignimbrytowego Galána wraz ze skałami piwnicznymi. Wychodnia „Toba Dacitica” znajdująca się 270 kilometrów (170 mil) od wulkanu była kiedyś uważana za część erupcji Galán, ale później odkryto różnice w składzie.

Galan ignimbryt jest dość jednorodny i ma wysoką zawartość kryształów; ogólnie wydaje się, że erupcja rozpoczęła się i dość szybko osiągnęła duże rozmiary, nie pozostawiając czasu na kolumny erupcyjnej lub odrębnych jednostek przepływu, z wyjątkiem niektórych miejsc. I odwrotnie, wytworzone przepływy były stosunkowo powolnymi przepływami, które miały niewielką zdolność do przechodzenia nad przeszkodami topograficznymi lub przemieszczania skał. Niemniej jednak rozprzestrzenił się na duże odległości, ponieważ topografia regionu została spłaszczona przez poprzednie ignimbryty Toconquis i nadal była gorąca, zanim się zatrzymała. Pumeks jest rzadki i zwykle występuje tylko w małych fragmentach, a fragmenty litu są również rzadkie, z wyjątkiem podstawy złoża. Z drugiej strony struktury Fiamme są dość powszechne, zwłaszcza tam, gdzie ignimbryt przecinał doliny rzeczne. Ignimbryt wykazuje różne stopnie spawania, ale często ma spektakularne połączenia kolumnowe.

Początkowo zakładano, że ten ignimbryt występuje na powierzchni 7500 kilometrów kwadratowych (2900 2), ale później odkryto, że obejmuje powierzchnię bliższą 2400 kilometrów kwadratowych (930 2). Pomiędzy ignimbrytem wewnątrz kaldery, częściami ignimbrytu, które rozciągają się od kaldery i wychodni na dużą odległość, objętość wynosi około 650 kilometrów sześciennych (160 cu mil), w porównaniu z wcześniej szacowanymi objętościami przekraczającymi 1000 kilometrów sześciennych (240 cu mil) ale erupcja Galán jest nadal jedną z największych znanych erupcji wulkanicznych, a wulkan wytworzył prawie połowę objętości ignimbrytu w południowej Punie. Galan ignimbryt jest największym ignimbrytem wybuchającym przez to centrum; istnieje tendencja do zwiększania się objętości poszczególnych ignimbrytów w miarę starzenia się wulkanów, nie tylko w Galán, ale także w innych ośrodkach ignimbrytu Puna, co może być konsekwencją postępujących zmian w skorupie. Takie gigantyczne erupcje nie były obserwowane w czasach historycznych i są uważane za jedne z najbardziej niebezpiecznych znanych zjawisk wulkanicznych.

Kay i in. zaproponował, że ignimbryt Galána składał się z trzech oddzielnych jednostek, jednej wewnątrz kaldery, która znajdowała się 2,13 miliona lat temu, i dwóch pozakaldery 2,09 i 2,06 miliona lat temu.

Wulkanizm po Galanie

Główna kaldera Galána powstała podczas erupcji Galána ignimbrytu i możliwe jest, że zawalenie się dachu komory magmy faktycznie zapoczątkowało erupcję. Później odkryto, że zawalenie się klapy jest bardziej prawdopodobną interpretacją struktury kaldery i że kaldera wydaje się być znacznie mniejsza niż jej obecna topograficzna ekspresja. Najprawdopodobniej po erupcji w kalderze powstało jezioro.

Późniejsza aktywność wulkaniczna spowodowała erupcję strumieni lawy o składzie dacytowym wzdłuż uskoku pierścienia kaldery, a także utworzenie odradzającej się kopuły o około 2 kilometry (1,2 mil) wypiętrzenia wzdłuż wschodniego uskoku krawędzi kaldery. To wypiętrzenie obejmuje zarówno skały ignimbrytowe Galána, ale także części piwnicy, zwłaszcza w południowej części kopuły. Wulkanizm po kalderze miał miejsce na północnym skraju kaldery 2,01 ± 0,28 miliona lat temu, a kilka małych ignimbrytów zostało umieszczonych po głównej erupcji Galán aż do mniej niż 2 milionów lat temu. Te ignimbryty mają podobny skład do ignimbrytu Galána i powstały z magmy pozostałej po głównej erupcji Galána. Początek odrodzenia w kalderze mógł zostać wywołany przez tę samą magmę, która jest odpowiedzialna za wulkanizm po kalderze wzdłuż wschodnich obrzeży kaldery. Wydaje się jednak, że systemy wulkaniczne po kalderze są raczej słabo zdefiniowane. Najnowsza aktywność miała charakter tektoniczny i polegała na ruchach wzdłuż uskoków i mafijnym wulkanizmie dalej na zachód. Tomografia sejsmiczna wskazuje, że pod Galánem nadal znajduje się strefa topnienia, „Cerro Galán Mush Body”.

Zobacz też

Notatki

Bibliografia

Dalsza lektura

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Galán&oldid=1137324945 ”