Айра Кальдера


Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлен из кальдеры Айра )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Кальдера Айра - это гигантская вулканическая кальдера , расположенная на южной оконечности острова Кюсю , Япония. Считается, что он образовался более 22000 лет назад в результате череды пирокластических волн . В настоящее время здесь проживает более 900 000 человек. Берега кальдеры Айра являются домом для редкой флоры и фауны, в том числе японского лаврового дерева и японской черной сосны . [1] В кальдере находится гора Сакурадзима , а группа стратовулканов горы Киришима расположена к северу от кальдеры. Самая известная и активная из этой группы - Shinmoedake .

В кальдере Айра есть магматическая камера, которая соединяется с магматической системой Киришима. Это позволило магме из кальдеры проникнуть в стратовулкан Сакурадзима , что привело к его расширению со временем. Таким образом, Сакурадзима вызвал серию катастроф, таких как извержение в 1914 году, в результате которого погибли 58 человек [2] и магматический очаг утонул на 60 см. [3]

История

Расположение

Кальдера Айра расположена на Кюсю, самом южном острове Японии. В Супервулкан пики при 1117m 3 . [4] Это самая активная кальдера Японии с сотнями мелких извержений вулканов, происходящих каждый год. [ необходима цитата ]

Первое крупное извержение, произошедшее примерно 22000 лет назад, привело к появлению огромного количества магмы, вмятины в близлежащую землю. Так возникла кальдера Айра. Извержение также способствовало образованию бухты Кинко-Бэй глубиной 200 м, которая образовалась после того, как в этот район попала морская вода. [1]

Кальдера Айра окружена крупным городом Кагосима с населением более 900 000 человек. Жители не возражают против небольших извержений, потому что у них есть меры по защите. Например, школьники должны носить каски для защиты от падающего мусора. [1] Кроме того, была внедрена система предотвращения стихийных бедствий с лучшей в мире высокотехнологичной системой мониторинга вулканов. В настоящее время кальдера находится под пристальным наблюдением Исследовательского центра вулкана Сакурадзима, который является частью Университета Киото и Научно-исследовательского института по предотвращению стихийных бедствий. [4] Это обеспечивает безопасность жителей и обеспечивает мирное сосуществование с людьми Кагосимы и активной кальдеры.

Геологическая подоплека

Кальдера Айра образовалась 22 000 лет назад после масштабных пирокластических волн. Извержение кальдеры способствовало ее формированию, создавая ее общую площадь 17 х 23 км. Формирование кальдеры Айра началось с плинианского пемзового извержения, за которым вскоре последовал окисленный пирокластический поток Цумая. [5] Обломки породы фундамента и пемзовые материалы в результате сильного взрыва сформировали пирокластический поток Ито, объем которого составляет около 300 км 3 . [5] Кальдера известна своими гравитационными аномалиями, которые привели к образованию воронкообразной формы пластов.

Считается, что причина такой крупномасштабной области жерла заключается в том, что кальдера испытала более 140 км 3 магмы за короткий промежуток времени. [5] Однако свидетельства создания вентиляционной зоны трудно содержать, потому что большая часть свидетельств находится под водой.

Структура кальдеры известна своей уникальностью. Она отличается от типичной кальдеры типа Валлес , определяющей характеристикой которой является кольцевая трещина, которая действует как канал для крупномасштабного пирокластического потока. [5] В кальдере Айра нет таких доказательств разрушения кольца типа Валлеса.

Перед начальным извержением 22000 лет назад здесь был «широкий и мелкий бассейн, почти такого же размера, как нынешняя кальдера Айра, [которая] занимала северную оконечность залива с востока на запад». [5] Бассейн отделен от остальной части залива хребтом, который находится на высоте 300-500 м над уровнем моря. Топография включает очертания более старой кальдеры, что позволяет предположить, что существовал пирокластический поток, предшествовавший формированию современной кальдеры Айра.

Даты активности извержения кальдеры Айра были примерно между «34 500 лет назад и 16 500 лет назад» [5] . Первой фазой активности был Пемзовый водопад Осуми (названный так, потому что падение пемзы простиралось по полуострову Осуми). Это отреагировало на большую плинианскую колонну и распространило слои пемзы и золы на юге Кюсю. Однако здесь отсутствует стратификация. Пемза Осуми в основном однородна, «за исключением общей обратной сортировки». [5]

Выше месторождения пемзовых обвалов Осуми произошло отложение пирокластических потоков Цумая. Он считается интересным для противопоставления пирокластического потока Ито, потому что он полностью заключен в пределах до-Айрского бассейна. Пирокластический поток Ито распространяется за пределы бассейна, а также занимает его внутри.

Пирокластический поток Цумая похоронил топографию до Айры, такую ​​как коробчатые каньоны (сформированные более древними отложениями пирокластических потоков). Максимальная толщина кальдеры составляет 130 м в районе Кокубу, а средняя толщина составляет 30 м или меньше. [5] Пирокластический поток Цумая состоял из «бледно-розовато-коричневой стеклянной матрицы, содержащей небольшое количество пемзы и каменных фрагментов» [5], что предполагает, что пемза Осуми упала, а пирокластический поток Цумая произошел из одного и того же источника. Между пирокластическим потоком Цумая и началом образования кальдеры была лишь «геологически очень короткая пауза» [5] .

Вулканическая активность

Отношения между магматическими системами Айры и Киришимы

Кальдера Айра - одна из самых активных и опасных кальдер в мире. Здесь находятся вулканы Киришима, группа действующих вулканов на северной оконечности кальдеры Айра. Один из этих вулканов, Синмоэдакэ, вызвал два сильных магматофреатических извержения, разделенных почти 300 годами. Начиная с декабря 2009 г. были замечены активные погружения и инфляция перед вспышкой. Затем с 19 по 31 января произошла серия субплинских событий. [6] Первая фаза (кульминация извержения) сопровождалась сильной коэруптивной дефляцией.

Кальдера Айра может реагировать на небольшие извержения из общего водоема. Однако не все вулканические системы связаны постоянно, поскольку пути магмы открываются и закрываются. Связь между Айрой и Киришимой представляет собой наглядный пример взаимосвязи вулканов, выявленный геодезическим мониторингом. Раздувание одного вулкана может увеличить вероятность извержения соседнего вулкана. Субдукция Филиппинской морской плиты под Евразийскую плиту является причиной активного вулканизма. [6]

Кальдера Айра и хранилище магмы Киришимы связаны туннелями, которые простираются по горизонтали на десятки километров, что можно объяснить наличием горячих точек. [6] Однако вулканические системы не всегда связаны, поскольку пути магмы открываются и закрываются. Например, вертикальное соединение Shinmoedake было закрыто примерно на 300 лет до повторной активации.

Изменения объема для систем Айра и Киришима предполагают, что у них были разные периоды инфляции и дефляции. В период с 2009 по 2013 год в системе Aira наблюдалась инфляция. Однако после извержения вулкана Киришима в 2011 году в системе Айра произошла дефляция. Это была единственная дефляция кальдеры Айра в период с 2009 по 2013 год. [6]

Инфляция кальдеры Айра

Хранилище магмы под кальдерой Айра питается стратовулканом Сакурадзима, расширяясь со временем. Тем не менее, были моменты, когда камера сдувалась в результате извержений, в результате чего создавалось давление, которое нельзя объяснить изменениями напряжения. Таким образом, это было описано как следствие выхода магмы из системы Айра, когда Киришима пополнялась. Ярким примером является извержение Сакурадзима в 1914 году (примерно 1,5 км 3 в объеме), в результате которого магматический очаг опустился на 60 см. В результате извержения погибло 58 человек. [2]По словам доктора Джеймса Хики и его соавторов, чтобы извергнуть такое количество магмы, потребуется около 130 лет для повторного заполнения камеры. Д-р Хики заявил: «Эти результаты стали возможными благодаря объединению данных из различных методов мониторинга и их применению к новым методам численного моделирования, отойдя от старых методов моделирования, которые использовались с 1950-х годов». [2]

Тем не менее, есть постоянные измерения движения грунта, которые указывают на то, что область в настоящее время раздувается. Последние измерения деформации с помощью GPS в сочетании с геофизическими данными и компьютерным моделированием позволяют реконструировать магматическую систему под кальдерой. Благодаря этому доктор Джеймс Хики и его соавторы смогли создать изображение туннелей под кальдерой.

Они обнаружили, что магма заполняет магматический очаг с большей скоростью, чем извергается вулкан Сакурадзима. Резервуар расширяется каждый год, так как в систему поступает 14 миллионов м 3 . [2] Д-р Харухиса Накамичи, доцент Исследовательского института по предотвращению стихийных бедствий Киотского университета и соавтор, сказал: «Прошло уже 100 лет с момента извержения 1914 года, и до следующего ожидаемого большого события осталось менее 30 лет. В связи с извержением извержения, городское управление Кагосимы подготовило новые планы эвакуации из Сакурадзимы после опыта эвакуации во время кризиса в августе 2015 года ». [2]

Группа ученых под руководством доктора Доминика Реми использовала радар с синтезированной апертурой (SAR) для определения уровней инфляции кальдеры Айра над городским районом Кокубу. Они заметили изменение рисунка на поверхности Кокубу. С помощью модели деформационного поля кальдеры прогнозируется «максимальное увеличение объема на 203 x 106 м 3 между 1995 и 1998 годами». Они пришли к выводу, что инфляция составляет примерно 70 мм в центре кальдеры и 40 мм в южной части города Кокубу. [3]

Флора и фауна

Растения возле Сакурадзимы отрастают после извержений. Японские заливные деревья и японские черные сосны - это два вида, которые растут дальше всего. Эти растения способны к повторному заселению; однако они не могут противостоять мусору и пемзе после высыпания. Eurya japonica и Alnus firma находятся на среднем уровне вдали от вершины. Они способны вырасти после извержения и противостоять его разрушению больше, чем самая удаленная растительность. Японская пампасная трава и спорышрасположены ближе всего к вулкану. Они быстро реагируют на извержение и при отрастании образуют луг из мхов и лишайников. Тем не менее, лес восстанавливается много лет. Это позволяет людям наблюдать за изменениями растительности в результате различных извержений в разные эпохи.

Залив Кинко расположен в Кагосиме недалеко от вулкана Сакурадзима. Это дом для многих диких животных; включая 1000 различных видов рыб, а также редких существ, таких как Сацумахаоримуши. [1] На дне моря можно найти редкие металлы и дымоход. Залив Кинко известен своей популяцией дельфинов и является туристической достопримечательностью.

использованная литература

  1. ^ a b c d "О" . Геопарк Сакурадзима-Кинкован . nd . Проверено 16 марта 2021 .
  2. ^ a b c d e «Накопление магмы подчеркивает растущую угрозу со стороны японских вулканов» . Бристольский университет . 2016-09-13 . Проверено 16 марта 2021 .
  3. ^ a b Реми, Доминик; Бонвало, Сильвен; Мураками, М .; Briole, P .; Окуяма, С. (17 февраля 2007 г.). «Инфляция кальдеры Айра (Япония), обнаруженная над городской территорией Кокубу с использованием данных РСА интерферометрии ERS» . eEarth Обсуждения . 2 (1): 18–24. Bibcode : 2007 Земля ... 2 ... 17R . DOI : 10,5194 / е-е-2-17-2007 . Проверено 16 марта 2021 .
  4. ^ а б «Айра» . Центр наблюдения и моделирования землетрясений, вулканов и тектоники . nd . Проверено 16 марта 2021 .
  5. ^ Б с д е е г ч я J Aramaki, S. (1984-09-30). «Образование кальдеры Айра, южный Кюсю, около 22 000 лет назад» . Журнал геофизических исследований: Твердая Земля . 89 (B10): 8485–8499. Bibcode : 1984JGR .... 89.8485A . DOI : 10,1029 / jb089ib10p08485 . Проверено 16 марта 2021 .
  6. ^ a b c d Brotherlande, E .; Amelung, F .; Yunjun, Z .; Вдовински, С. (28.06.2018). «Геодезические свидетельства взаимосвязи между магматическими системами Айра и Киришима, Япония» . Научные отчеты . 8 (1): 9811. Bibcode : 2018NatSR ... 8.9811B . DOI : 10.1038 / s41598-018-28026-4 . PMC 6023929 . PMID 29955079 .  
Источник « https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Aira_Caldera&oldid=1031934659 »