Pole wulkaniczne krateru księżycowego

Pole wulkaniczne krateru księżycowego
Set of craters and degraded cones in an empty landscape
Widok z lotu ptaka na krater księżycowy i otaczające go otwory wentylacyjne
Najwyższy punkt
Podniesienie 2255 m (7398 stóp)
Współrzędne Współrzędne :
Geografia
Lunar Crater volcanic field is located in Nevada
Lunar Crater volcanic field
Krater księżycowy Pole wulkaniczne
Geologia
Ostatnia erupcja 38 100 ± 10 000 lat temu

Pole wulkaniczne Lunar Crater to pole wulkaniczne w hrabstwie Nye w stanie Nevada . Leży wzdłuż Reveille i Pancake i składa się z ponad 200 otworów wentylacyjnych, głównie małych stożków wulkanicznych z powiązanymi przepływami lawy , ale także kilku maarów , w tym jednego maara o nazwie Lunar Crater. Niektóre otwory wentylacyjne zostały tak mocno zniszczone, że struktury pod wulkanami zostały odsłonięte. Sam krater księżycowy był wykorzystywany jako poligon doświadczalny dla łazików marsjańskich oraz jako poligon dla astronautów .

Pole wulkaniczne uformowało się na starszych skałach wulkanicznych i kalderach z okresu od oligocenu do miocenu , ale jego własna aktywność rozpoczęła się dopiero około 6 milionów lat temu. Przyczyny aktywności wulkanicznej nie są dobrze znane. Pole wulkaniczne wytworzyło różne rodzaje bazaltowej , a także trachit ; ostatnia erupcja miała miejsce około 38 000 lat temu i możliwa jest ponowna aktywność.

Etymologia i zastosowanie u ludzi

Two people in astronaut-like clothing next to a deep crater
Szkolenie astronautów w kraterze księżycowym

Nazwa pola wulkanicznego pochodzi od krateru księżycowego, najbardziej charakterystycznego otworu w polu wulkanicznym. Obszar jest suchy i nierówny, a zatem niezamieszkany. Ze względu na zróżnicowaną geologię i dostępność, pole wulkaniczne Krateru Księżycowego było wykorzystywane do testowania prototypowych łazików marsjańskich oraz jako poligon dla astronautów do lądowania na Księżycu . Części pola wulkanicznego leżą na obszarze badań dzikiej przyrody Palisade Mesa , a krater księżycowy jest klasyfikowany jako narodowy punkt orientacyjny , znany jako krajowy punkt orientacyjny krateru księżycowego .

Geografia i geomorfologia

Pole wulkaniczne Lunar Crater znajduje się w hrabstwie Nye , w centralnej części stanu Nevada . Pole leży prawie na północ od Rachel , 62 mil (100 km) na wschód-północny wschód od Tonopah i 250 mil (400 km) na północ od Las Vegas . Przez jego zachodni i wschodni kraniec przebiegają dwie autostrady , a przez pole wulkaniczne przebiega zarówno droga stanowa Nevada 375, jak i trasa amerykańska 6 ; pole wulkaniczne znajduje się mniej więcej w połowie drogi między Tonopah i Ely wzdłuż Trasy 6, a przez ten obszar przebiegają drogi gruntowe. Miejsce parkingowe znajduje się u podnóża krateru Easy Chair, a drugie na krawędzi krateru księżycowego.

Pole wulkaniczne obejmuje obszar o długości 50 mil (80 km) i szerokości 12,4–6,2 mil (20–10 km), o powierzchni około 390 mil kwadratowych (1000 km 2 ). Pole wulkaniczne krateru księżycowego rozciąga się w kierunku północno-północno-wschodnim do południowo-południowo-zachodniego wzdłuż Reveille Range i Pancake Range oraz między Railroad Valley na południowym wschodzie a Hot Creek Valley / Big Sand Springs Valley / Kawich Valley na północnym zachodzie. Na polu znajduje się ponad 200 otworów wentylacyjnych, głównie monogenetycznych wulkanów o długości 0,62–6,21 mil (1–10 km) aa (blokowata lawa o postrzępionej powierzchni) lawa płynie wraz z kilkoma kopułami lawy , groblami , czterema maarami (kraterami powstałymi w wyniku eksplozji gazu lub pary), stożkami scoria , pierścieniami tufu i skupiskami wulkanów; stożki osiągają wysokość 660 stóp (200 m) i szerokość 3900 stóp (1200 m) i często są otwarte z jednej strony, podczas gdy otwory szczelinowe są często kojarzone z wydłużonymi wałami obronnymi. Otwory wentylacyjne osiągają wysokość 1800–2100 metrów (6000–7 000 stóp). Pole geotermalne Hot Creek znajduje się w odległości 18 kilometrów (11 mil) od pola wulkanicznego krateru księżycowego, ale wydaje się, że nie ma tam swojego źródła ciepła.

Erozja doprowadziła do inwersji topograficznej niektórych wulkanów, tworząc mesy pokryte lawą (wzgórza z płaskimi wierzchołkami), poszerzając i spłaszczając stożki wulkaniczne oraz doprowadziła do powstania gleb i sieci drenażowych, zwłaszcza na starszych otworach wentylacyjnych; dodatkowo na niektórych strumieniach lawy nagromadził się pustynny chodnik i materiał przenoszony przez wiatr.

Playa Lunar Lake o powierzchni 5,4 mil kwadratowych (14 km 2 ) znajduje się w północnej części pola wulkanicznego; leży na wysokości 5740 stóp (1750 m) i zbiera wodę z lokalnych drenaży, które tylko efemerycznie zawierają wodę.

Pojedyncze otwory wentylacyjne

Deep brown pit
Krater księżycowy

Sam krater księżycowy jest prawie okrągły i osadzony w lawach bazaltowych , leżących poniżej tufach i dwóch starszych stożkach wulkanicznych, w tym w stożku księżycowym. Pierścień tefry (pierścień z materiału wulkanicznego) wyznacza krater o szerokości 3600 stóp (1100 m) i głębokości 430 stóp (130 m), który jest punktem końcowym małego kanionu, który wydaje się poprzedzać powstanie krateru księżycowego . Wachlarz aluwialny i playa wypełniają dno krateru, który jest najniższym punktem tego pola wulkanicznego, a jego brzegi otoczone są pokładami tefry, w tym popiołu, lapilli , scoria i bloki tufowe; wydaje się, że większość z nich to starsze skały, które zostały wyrwane z ziemi i wyrzucone podczas formowania się Księżycowego Krateru. Stożki żużlowe znajdują się w kraterze księżycowym; dwa otwory wentylacyjne na wschód i południowy wschód od krateru księżycowego są znane jako North Kidney Butte i South Kidney Butte.

Niezwykle dobrze zachowany stożek Marcath (znany również jako Black Rock), położony zaledwie kilka kilometrów na północ od US Route 6, ma około 490 stóp (150 m) wysokości i 1600 na 3000 stóp (500 m × 900 m) szeroki stożek wulkaniczny, który powstał nad szczeliną wentylacyjną. Z jej zachodniej strony wypływają strumienie lawy, które osiągają długość kilku kilometrów i po ominięciu starszego stożka wypływają na dno doliny. Przepływy mają fronty przepływu o wysokości około 16 stóp (5 m); płaty, inflacja Struktury i materiał spławiony ze stożka pojawiają się na strumieniach lawy, które są klasyfikowane jako lawa. Podczas erupcji Marcath tefra została umieszczona na północny wschód na ponad 3,1 mili (5 km) i jest utworzona przez lapilli i scoria ; inne złoże tefry rozciąga się na południe od stożka Marcath. Stożek Marcath tworzy jednostkę Marcath, całkowita objętość skał wynosi około 0,024 mili sześciennej (0,1 km 3 ).

Zerodowany wulkan Kimana („ motyl ” w Shoshone ) jest tworzony przez wylewy lawy i osady piroklastyczne , które pokrywają powierzchnię 10 mil kwadratowych (26 km 2 ) i mają objętość 0,096 mil sześciennych (0,4 km 3 ). Wulkan Broken Cone wraz z kilkoma sąsiednimi ciałami prawdopodobnie uformował się na szczycie uskoku (odsadzenie w gruncie utworzone przez ruchy tektoniczne) i składa się z piroklastycznego stosu, podczas gdy sąsiednie ciała są pozostałościami potoków lawy. Istnieją również groble, a wulkan mógł zawierać zaginiony stożek scoria.

Easy Chair ma około 790 stóp (240 m) wysokości i ok. Grzbiet o długości 1,6 mili (2,5 km) w dorzeczu Jeziora Księżycowego. Grzbiet jest utworzony przez materiały piroklastyczne umieszczone na otworze szczelinowym i częściowo zakopane/zniszczone przez dwa stożki scoria i maar; stożki z kolei są źródłem pola lawy. Całkowita objętość tej struktury wynosi około 0,024 mili sześciennej (0,1 km 3 ), nie licząc źle zmierzonego złoża tefry .

Krater Bea na południowy wschód od wulkanu Marcath jest trzecim maarem na polu wulkanicznym i wydaje się, że miał złożoną historię. Utworzył się w gęstym skupisku starszych otworów wentylacyjnych jako dwa nachodzące na siebie kratery o szerokości około 1440 stóp (440 m) i 3440 stóp (1050 m) o maksymalnej głębokości 482 stóp (147 m); na dnie znajduje się playa, a na północ leży stożek północno-wschodni, który utworzył się wraz z kraterem Bea. Depozyty, w tym tufy lapilli i prawdopodobnie starsze wulkany, otaczają krater Bea. Tak zwany „Middle Maar” to czwarty maar na polu wulkanicznym.

Dark Peak w Reveille Range to plioceński wulkan, którego podziemna struktura, grobla (stromy, tabelaryczny wtargnięcie magmy w skałę), jest odsłonięta jako ciało o długości prawie 0,62 mili (1 km), które zawiera również główny kanał wulkanu. Istnieją również inne ślady grobli, które powstały, gdy magma rozprzestrzeniła się z otworu wentylacyjnego, oraz stonowane pole lawy na zachód od otworów wentylacyjnych. Erozja usunęła większość wulkanu, odsłaniając część podłoża.

Geologia

Regionalny

Wulkany wewnątrzpłytowe występują w wielu miejscach zachodnich Stanów Zjednoczonych , w tym wzdłuż Sierra Nevada , na Płaskowyżu Kolorado , w prowincji Basin and Range oraz w Rio Grande Rift . Pole wulkaniczne Lunar Crater leży w prowincji Basin and Range wraz z innymi polami wulkanicznymi, ale w niezwykle centralnej pozycji. Upwelling płaszcza astenosferycznego w odpowiedzi na reżim tektoniczny Basenu i Pasma może być odpowiedzialny za tamtejszą aktywność erupcyjną, chociaż zaproponowano również inne procesy, takie jak opadanie płaszcza i przepływ kompensacyjny w astenosferze; starszy wulkanizm w regionie jest związany z subdukcją płyty Farallon .

Prowincja Basin and Range ma skomplikowaną historię geologiczną, aw ciągu ostatnich 20 milionów lat występuje ekstensjonalna tektonika (procesy tektoniczne obejmujące rozszerzanie się skorupy) reprezentowana przez normalne uskoki (uskoki, w których poruszające się w dół bloki poruszają się w sposób zgodny z grawitacją). Skorupa jest stosunkowo cienka, ma 19–21 mil (30–33 km) i jest pokryta niezwykle gorącym płaszczem, który pod polem wulkanicznym krateru księżycowego ma małą prędkość sejsmiczną . Przepływ ciepła w skorupie jest niski.

Pole wulkaniczne Krateru Księżycowego jest częścią większej strefy wulkanicznej pliocenu i plejstocenu, która rozciąga się na obszarze Równiny Krateru na południe do Doliny Śmierci w Kalifornii ; jest znany jako „strefa bazaltowa Death Valley-Pancake Range”. Ta strefa wulkaniczna zwróciła na siebie uwagę ze względu na bliskość i związek z górą Yucca , gdzie planowane jest składowisko odpadów nuklearnych , chociaż związek między polem wulkanicznym krateru księżycowego a wulkanami w pobliżu góry Yucca jest dyskusyjny.

Lokalny

Starsza aktywność wulkaniczna miała miejsce na polu podczas oligocenu i miocenu , tworząc kaldery (zwykle duże kratery utworzone w wyniku eksplozji lub zawalenia się wulkanu), takie jak kompleks kaldery środkowej Nevady i kaldera jeziora księżycowego, która leży u podstaw większości wulkanicznego krateru północnego Księżyca pole. Wulkanizm wytworzył ignimbryt , andezyt lawy i tufy, takie jak liczący 24 miliony lat tuf z gryki, w którym osadzony jest krater księżycowy; niektóre z tych skał wulkanicznych tworzą bloki strukturalne, takie jak blok Citadel Mountain i Pasmo Pancake, a inne są skorelowane z arkuszami ignimbrytu w innych częściach Nevady. Po wczesnej fazie ignimbrytu tworzącej kalderę nastąpiła faza lawy andezytowej, aw ciągu ostatnich 11 milionów lat w Basenie i Pasmie miały miejsce erupcje bazaltu.

Te starsze wulkany tworzą również podłoże (podziemną powierzchnię skał) na tym obszarze, podczas gdy części regionu są pokryte aluwium (osady przenoszone przez wodę); czasami starsze wulkany są zakopane pod osadami aluwium i playa. Z kolei paleozoiczne wyrastają na północno-wschodnim krańcu krateru księżycowego i leżą u podstaw starszych wulkanów. Wreszcie w skorupie występują proterozoiczne skały krystaliczne. Geologia regionu jest zdominowana przez bloki oddzielone uskokami i tylko w niewielkim stopniu pofałdowane.

Niektóre otwory wentylacyjne tworzą linie trasowania, a pozycje (nie wszystkich) poszczególnych wulkanów wydają się być kontrolowane przez normalne uskoki, chociaż występują również pojedyncze wulkany lub gromady, a na wznoszenie się magmy w wielu otworach wentylacyjnych miał wpływ raczej ogólny reżim tektoniczny niż określone uskoki . Uskoki wpłynęły również na starszy wulkanizm, a to z kolei na pole wulkaniczne krateru księżycowego. Aktywność wulkaniczna zakopała wiele uskoków na tym obszarze i niewiele jest dowodów na trwające uskoki i deformacje.

Kompozycja

Pile of jagged black rocks with little vegetation
Zbliżenie najmłodszego strumienia lawy

W kominach księżycowego krateru wybuchły alkaliczne bazalty ; trachit występuje w dwóch kopułach lawy, a bazalty, basanit , tefryt i trachybazalt zostały również zgłoszone. Ogólnie rzecz biorąc, skały wulkaniczne definiują bazaltowy zestaw wysp oceanicznych , który powstał w astenosferze. Skały zawierają fenokryształy . inkluzje i guzki. Zmiany utworzyły chloryt , epidot i serycyt . W północnej części pola wulkanicznego lawy mają ok porfirowy (o teksturze charakteryzującej się widocznymi kryształkami).

Wydaje się, że magma pochodzi z heterogenicznego płaszcza i stawów oraz krystalizuje pod i wewnątrz skorupy, ale bez zatrzymywania się w długowiecznych komorach magmy , zanim szybko wydostanie się na powierzchnię. Każdy wulkan był zasilany jedną partią magmy.

Klimat i roślinność

Zimowy krajobraz w paśmie Reveille

Klimat jest kontynentalny i suchy , z rocznymi opadami około 4,7 cala (12 cm). Średnie temperatury wynoszą około 54 ° F (12 ° C), z maksimami i minimami odpowiednio 90 ° F (32 ° C) i 18 ° F (-8 ° C). Roślinność jest rzadka i składa się głównie ze stepu szałwiowego z krzewami , takimi jak tłusty i solny, z trawą, taką jak indyjska trawa ryżowa pod spodem. Krater Księżycowy jest również typową lokalizacją „Krateru Księżycowego Gryki Howella”, Johanneshowellia crateriorum .

Historia erupcji

Pole wulkaniczne było aktywne w miocenie/pliocenie i plejstocenie, a najstarsze erupcje datowane były na około 6 milionów lat temu. Wulkanizm przebiegał w czterech etapach, a szczyt aktywności pojawiał się co 1-2 miliony lat. Południowe wulkany na Reveille Range i Kawich Valley są starsze, podczas gdy nowsze erupcje miały miejsce dalej na północ w Pancake Range, chociaż w dowolnym momencie pole było aktywne na dużym obszarze. W wyniku długiego trwania wulkanizmu różne ośrodki wulkaniczne ulegały erozji w różnym stopniu, podczas gdy wulkanizm przesuwał się na północ z szybkością około 0,39 cala rocznie (1 cm / rok). Średnia szybkość strumienia magmy 4,1 × 10-6 mil sześciennych rocznie (0,000017 km 3 / a) odnotowano dla pola wulkanicznego krateru księżycowego, z tendencją do zmniejszania się w czasie i zmian w składzie .

Wiele erupcji w polu wulkanicznym krateru księżycowego zostało datowanych; oprócz datowania radiometrycznego do określenia względnego wieku jednostek wulkanicznych wykorzystano również różnice w stopniu wietrzenia i erozji, ponieważ starsze otwory wentylacyjne są często zdegradowane i zasypane glebą:

  • Kimana ma prawdopodobnie około 5,7 ± 0,2 miliona lat.
  • Stożek Qc został umieszczony 1,61 ± 0,14 miliona lat temu.
  • Jednostka Mispa została umieszczona między 740 000 a 620 000 lat temu.
  • Easy Chair ma 140 000 ± 5 000 lat.
  • Jednostka Giggle Springs była datowana na mniej niż 81 000 ± 5 000 lat temu.

Wiek księżycowego krateru nie jest znany, tefra potencjalnie z nim skorelowana mogła zostać umieszczona 600 000 ± 30 000 do 224 000 ± 43 000 lat temu. Nieliczne ślady erozji wskazują jednak na późny plejstocen, z nowszymi szacunkami wieku 190 000 - 72 000 lat temu. Krater Bea również nie jest bezpośrednio datowany, ale może mieć 300 000 - 100 000 lat.

Umiejscowienie poszczególnych otworów wentylacyjnych często zaczynało się od wybuchowych erupcji , które tworzyły kopce, zanim erupcje wylewne (erupcje charakteryzujące się wytwarzaniem strumieni lawy) generowały strumienie lawy. Erupcje wulkanów miały cechy charakterystyczne dla hawajskich lub strombolskich , z maarami i pierścieniami tufowymi tworzącymi się tam, gdzie wznosząca się magma wchodziła w interakcje z wodami gruntowymi i stożki wulkaniczne, w których wyrzuty z otworu wentylacyjnego gromadziły się i tworzyły stożek. W niektórych miejscach kilka erupcji miało miejsce na przestrzeni ponad miliona lat i doprowadziło do powstania blisko rozmieszczonych otworów wentylacyjnych. Przepływy lawy były wytwarzane z szybkością około 35–3531 stóp sześciennych na sekundę (1–100 m 3 /s), aw Kimana i Broken Cone prawdopodobnie występowały przez boczne otwory wentylacyjne. Erupcja Marcath mogła trwać do 20 dni; prawdopodobnie wystąpiło to podczas południowo-zachodniego wiatru i utworzyło kolumnę erupcji o wysokości 3,7–5,0 mil (6–8 km) .

Najnowsze erupcje i zagrożenia

Ostatnia erupcja miała miejsce 38 000 ± 10 000 lat temu i utworzyła jednostkę Marcath (lub Black Rock). Tefra z pola wulkanicznego jest zmieszana z osadami mającymi mniej niż 18 000 - 9 500 lat, a lawa Black Rock była kiedyś uważana za pochodzącą z wczesnego holocenu , ale obecnie uważa się ją za plejstocen. W świetle niedawnej aktywności możliwe są przyszłe erupcje, a tym samym pole wulkaniczne można uznać za aktywne. Erupcje tworzące stożki Scoria mogą być niebezpieczne ze względu na wyrzucanie bloków balistycznych, generowanie strumieni lawy i tefry, które mogą zakłócać ruch lotniczy , chociaż takie erupcje mają zwykle niewielką objętość.

Notatki

Źródła

Linki zewnętrzne

  •   Morton, Mary Caperton (2017). Geologia lotnicza: wysokogórska wycieczka po spektakularnych wulkanach, kanionach, lodowcach, jeziorach, kraterach i szczytach Ameryki Północnej . Prasa do drewna. ISBN 9781604698350 .
Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Lunar_Crater_volcanic_field&oldid=1136399124 ”