Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Вулканическое поле Потрилло
Вулканические образования Потрилло из космоса 2017.jpg
Вид из космоса на вулканическое поле Потрилло , 2017 г. В тексте ниже выделенные области увеличены . Автомагистраль между штатами 10 находится вверху этого изображения, а американско-мексиканская граница - внизу (юг). Выступающая белая линия по диагонали наверху, кажется, является основной линией электропередачи.
Высшая точка
Высота5,561 футов (1,695 м)  [1]
Известность657 футов (200 м)  [1]
Координаты31 ° 54'N 107 ° 12'W / 31.900 ° с.ш.107.200 ° з. / 31.900; -107.200 Координаты: 31 ° 54'N 107 ° 12'W  / 31.900 ° с.ш.107.200 ° з. / 31.900; -107.200  [1]
География
Место расположенияНью-Мексико , США /
Чиуауа , Мексика
Геология
Возраст рока<2,65 миллиона в год [1]
Горный типВулканическое поле [1]
Вулканическая дуга / поясРио-Гранде рифт [1]
Последнее извержение> 150 000 лет назад [1]

Вулканическое поле Potrillo является МОНОГЕННОГО вулканическое поле находится на Рио - Гранде Рифт в южной части Нью - Мексико , США и Северной Чиуауа , Мексика . Вулканическое поле находится в 22 милях (35 км) к юго-западу от Лас-Крусес и занимает около 4600 квадратных километров (1800 квадратных миль) недалеко от границы США с Мексикой. [1]

Hunt's Hole смотрит на юго-запад

Вулканология [ править ]

Фальшивое изображение вулканического поля Потрилло

Вулканическое поле Потрилло занимает около 4600 квадратных километров (1800 квадратных миль) округа Донья-Ана. Это моногенное вулканическое поле, которое можно разделить на три вулканических региона. Самая западная область Западного Потрилло состоит из более чем 100 шлаковых конусов , двух вулканов Маар и связанных с ними потоков, которые покрывают приблизительно 1250 квадратных километров (480 квадратных миль). Центральное месторождение Аден-Афтон имеет несколько молодых потоков, три шлаковых конуса и три вулкана Маар, в том числе дыру Килбурн.. Площадь Аден-Афтон-Филд составляет примерно 230 квадратных километров (89 квадратных миль). Самая восточная линия Блэк-Маунтин-Сан-Томас представляет собой пояс жерл с севера на юг около Рио-Гранде, который включает Санто-Томас, Сан-Мигель, гору Литтл-Клак и Черную гору. Месторождение почти полностью состоит из щелочно- оливиновых базальтов . [2] [1]

Большинство выходных отверстий восточной части представляют собой шлаковые конусы, некоторые из которых имеют прорывные потоки с поверхностью пахоехо. [2] [1] Лавам Черной горы от 69 до 85 тысяч лет. [3] При проведении датирования воздействия на поверхность 3 He верхних 3 сантиметров (1,2 дюйма) поверхностей потока достаточно для отбора желаемых образцов. Важно отбирать пробы, в первую очередь отображающие характеристики потока, такие как разбрызгивание, линейность потока и охлаждающие корки. [3]

Центральное месторождение Аден-Афтон включает Аден , Афтон, конусы Гарднера, а также маары Килборн-Хоул и Хантс-Хоул. Два маара прорывались через части существовавших ранее базальтовых потоков Афтонской серии. Потоки Афтона могли прорваться через трещину, на которой располагались конусы Гарднера. Аден - хорошо сохранившийся щитовой вулкан, в котором когда-то было озеро лавы, которое позже затвердело и частично разрушилось на западе. [1] [4] Возраст его лав составляет от 15 до 19 тысяч лет. [3]

Западное месторождение Западного Потрилло включает в себя Западные горы Потрилло, кавалькаду из сотен сливающихся конусов и потоков, образованных на более старой толстой платформе, которая, возможно, представляет собой сложенные потоки, питаемые трещинами. Также в западной части находятся маары Райли, Мальпаис и Потрилло. Потрилло-маар входит в состав западной трассы из-за своего положения к западу от разлома Робледо. Поле Вест-Потрилло - старейшее из вулканических полей Потрилло, возраст лавы составляет от 262 до 916 тысяч лет. [1] [4]

Маар Килборн-Хоул , созданный около 24000 лет назад, когда магма, поднимающаяся из глубины Земли, столкнулась с грунтовыми водами, выбив дыру неправильной формы диаметром более мили, длиной 1,7 мили и глубиной в сотни футов. [5]

Центральная и восточная части вулканического поля Потрилло извергались на поверхность Ла-Меса, образовавшаяся между 900 и 700 тыс. Лет назад. [6] Под вулканами Потрилло существует множество типов пород, возраст которых варьируется от протерозойских гранитов через фанерозойскую осадочную последовательность до базальт-андезитовых вулканитов южных окраин вулканического поля Сьерра-де-лас-Увас.

В одной из лавовых труб кратера Адена находился скелет наземного ленивца , возраст которого составляет около 11000 лет. Это теперь в Йельском «s Пибоди Музей естественной истории . Этот наземный ленивец ( Nothrotheriops shastense ) - один из немногих экземпляров этого возраста, которые были обнаружены с сохранившимися участками кожи и волос. [7]

Вулканическое поле Потрилло имеет два важных местонахождения ксенолитов . Это Килборн Хол и Маар Потрилло, где встречаются мантийные перидотиты , полевошпатовые гранулиты и керсутиты . [8] Образцы горных пород, собранные в северной части пирокластических отложений Маара Потрилло, и лава, связанная с шлаковым конусом, дали калий-аргоновый возраст приблизительно 1,29 и 1,18 миллиона лет.

Структурная геология [ править ]

Вулканическое поле Потрилло является частью южного рифта Рио-Гранде и иллюстрирует кайнозойскую тектоническую эволюцию этой структуры. [9] тектоническая история области записываются в Восточном Potrillo горе, в конце третичного запада наклонена горста , расположенные в южной части центрального района. Этот диапазон обнажает породы от перми до среднего миоцена и показывает три значительных деформационных события: [10]

  • Ларамидный надвиг на северо-восток в позднем мелу = раннем кайнозое. Эрозия не обнажила достаточно структур Ларамида, чтобы определить, было ли это тонкокожим надвигом или глубоким разломом и поднятием блоков фундамента. [11]
  • Средне- и позднетретичное вращение блоков разломов из-за расширения на северо-восток или с севера на юг (в рифте Рио-Гранде ). Образовавшаяся система малоугловых нормальных разломов располагалась близко друг к другу и, как следствие, разрезала структуры Ларамида. В экстенсиональной тектонике продолжалась на протяжении всего Среднего кайнозоя. [11]
  • Позднекайнозойское тектоническое поднятие в результате движения по высокоугловым сбросам. [12]

Расширение рифта имело место в интенсивной фазе 30–20 млн лет, включающей малоугловые нормальные разломы, и менее интенсивную фазу после 10 миллионов лет, включающую большеугловые сбросы. Мак и Сигер (1995) [13] утверждали, что четвертичный магматизм на месторождении Западный Потрилло достиг поверхности через зону переноса, соединяющую две смежные долгоживущие структуры растяжения с северным и южным простиранием - разломы Вест Робледо и Верблюжья гора.

Космогенное изотопное датирование [ править ]

Космогенные изотопы - это редкие изотопы, образующиеся при взаимодействии космических лучей высокой энергии с ядром атома. Эти изотопы производятся в земных материалах, таких как камни или почва, в атмосфере Земли и во внеземных объектах, таких как метеориты. [14] Космогенное датирование поверхности 3 He определяет возраст потоков лавы путем измерения накопления космогенного 3 He с момента кристаллизации потока. Этот метод оптимален при работе с хорошо сохранившейся молодой поверхностной лавой (<700 тыс. Лет назад). Космогенный 3 He / 21 Ne также измеряется для проверки того, что 3 He был удержан в отобранных образцах. [3]

Возраст экспонированных образцов из вулканического поля Потрилло
Описание3 He / 21 Ne (расплав)Возраст «Ка» (плавка)
Черная гора
Связанный верхний поток2,6 ± 0,677 ± 4
Шлаковый конус3,0 ± 0,585 ± 7
Нижний поток2,6 ± 0,569 ± 5
Вулканический центр Афтон
Поток на Ла-Месе2,4 ± 0,372 ± 4
поверхность2,3 ± 0,381 ± 4
Аденский вулканический центр
Расход набрал 5 км.2,5 ± 1,216,9 ± 3
Из кратера АденаN / A15,9 ± 2
Конус брызг в АденеN / A15,7 ± 2
Кратер1,5 ± 0,517,9 ± 2
Озеро лавы в кратереN / A18,2 ± 3

Морфология шлакового конуса [ править ]

Вулканическое поле после метели

Современная морфология вулканического поля Потрилло состоит из более чем 100 шлаковых конусов возрастом от 1 миллиона до 20 000 лет. Углы наклона молодых шлаковых шишек, подверженных механическому выветриванию в засушливых условиях, связаны с возрастом. Конусы вулканического поля Потрилло использовались для калибровки зависимости возраста от угла наклона путем сравнения возрастов 3 He и 40 Ar / 39 Ar с углами наклона, полученными из перекрывающихся цифровых моделей рельефа DRG и цифровых топографических карт DEM .

Есть 3 группы углов наклона;

  • Группа 1: возраст около 250 тыс. Лет.
  • Группа 2: возраст около 125 тыс. Лет.
  • Группа 3: возраст около 60 тыс. Лет.

Новые методы морфологического датирования предполагают, что образование шлаковых конусов в вулканическом поле Потрилло могло происходить в разные промежутки времени и что в настоящее время на этом поле могут образовываться новые шлаковые конусы. [4]

Ксенолиты [ править ]

Отверстие Килборн примечательно обилием ксенолитов в выбросах кратера. Это фрагменты вмещающей породы, унесенные извержением на поверхность. Ксенолиты в отверстии Килбурн включают породы как верхней мантии, так и породы нижней коры, и наиболее многочисленны в северной и восточной окраинах. Поскольку это образцы частей Земли, недоступных для добычи полезных ископаемых или бурения, они представляют большой научный интерес. [15]

Большинство мантийных ксенолитов в отверстии Килборн состоит из лерцолита , породы, состоящей в основном из оливина и пироксена . Оливин имеет характерный бледно-зеленый цвет, в котором пироксен образует черные пятна. Иногда здесь встречается и перидотит . [15]

Текстура перидотитов варьируется от мелкозернистой равнозернистой, порфирокластической до протозернистой. Это интерпретируется как стратификация по глубине, с тремя текстурными группами, обнаруженными на 26–42 км (16–26 миль), 42–48 км (26–30 миль) и более 48 км (30 миль), соответственно. Более мелкозернистые перидотиты также более плодородны, и некоторые из них приближаются к модельному составу примитивной мантии. Клинопироксенит встречается в виде жил или даек, особенно в более мелкозернистом перидотите. Диапазон температур уравновешивания составляет от 908–1 105 ° C (1666–2021 ° F). Ксенолиты имеют скорости продольных волн от 7,75 до 7,89 км / с, что соответствует скоростям продольных волн в рифте Рио-Гранде от 7,6 до 7,8 км / с [ 9]

Породы глубокой коры включают множество гранулитов как высококремнеземистого ( кислого ), так и низкокремнистого ( основного ) состава. Скорее всего, им потребовалось менее трех дней, чтобы добраться до поверхности от места происхождения и показать первозданный состав и текстуру. Их характеристики показывают, что они мало изменились по сравнению с их образованием 1,6–1,8 миллиарда лет назад, за исключением некоторого повторного нагрева во время открытия рифта Рио-Гранде. [15] Ксенолиты средней коры имеют олигоценовый возраст (26–27 млн ​​лет) и предполагают наличие большого необлученного батолита, лежащего под вулканическим полем. Мета габбро и амфиболиты заметно редки в ксенолитах нижней коры, что позволяет предположить, чтоандерплейт в этой части разлома не происходил. [9]

Ксенолиты почти полностью отсутствуют в выбросах из Охотничьей Норы, но ксенолиты обнаружены в Мааре Потрилло на юге. [15]

Геофизика [ править ]

Данные сейсмической скорости, включая отраженные и преломленные вступления, показывают, что верхние 5 км коры под вулканическим полем Портильо (PVF) характеризуются чередующимися областями низких и высоких скоростей 2,5-3,7 км / с и 3,5-4,3 км / с. s соответственно. Скорости увеличиваются с глубиной примерно до 6,0 км / с на 10 км, 6,5 км / с на 16 км и резко возрастают с 6,9 до 8,0 км / с между 28 и 38 км.

Низкая корка ПВФ имеет однородную плотность 2880 кг / м 3 . Верхняя и средняя кора (от 5 км до 20 км) ПВФ включает блок плотностью 2740 кг / м 3 . Плотность на расстоянии от 11 до 15 километров (от 6,8 до 9,3 миль) составляет 2880 кг / м 3 . Это тело представляет собой «рант» средней коры, и скорости в этой области увеличиваются до более чем 6,35 км / с. Эта более высокая плотность создает поперечный контраст плотности и, в свою очередь, создает длинноволновый гравитационный максимум. Плотность верхней мантии на ПВФ уменьшается с 3280 до 3250 кг / м 3 с запада на восток, исходя из уменьшения скоростей примерно с 7,96 до 7,70 км / с.

Койот-Хилл и горы Западный Портильо составляют западную часть ПВФ с региональными скоростями в этом поднятии от 4,5 км / с до более 6,0 км / с на глубине 2,5 км. На востоке находится бассейн Мальпэ, где скорости колеблются от 1,68 до 4,86 ​​км / с на глубине примерно 3 км. Бассейн Мезилья представляет собой асимметричный бассейн, примыкающий к восточному краю ПВФ и простирающийся до западного склона горного поднятия Франклина. На глубине около 1,5 км скорости в западной области колеблются от примерно 2,4 км / с до 4,0 км / с на глубине около 1,5 км.

В земной коре и на границе Мохо наблюдается повышенная сейсмическая отражательная способность, сосредоточенная ниже ПВФ. Средняя часть земной коры показывает увеличение отражательной способности при удалении от 40 до 70 километров (25 и 43 миль); средняя отражательная способность земной коры составляет от 4 до 6 секунд, сокращенное время. [9] [16]

Известные вентиляционные отверстия [ править ]

Кратер Адена - небольшой щитовой вулкан , последний раз действовавший около 16 000 лет назад. [5]
ИмяВысотаКоординатыПоследнее извержение
Кратер Адена [1]--16000 лет назад
Hunt's Hole [1]---
Килбурн-Хоул [1]1,292 м или 4,239 футов31 ° 58'N 106 ° 58'W / 31,97 ° с.ш.106,97 ° з. / 31,97; -106,97 ( Килборн-Хоул )80000 лет назад
Кольцо из туфа Мальпа [1]---
Потрилло Маар [1]---
Гора Райли [1]---

См. Также [ править ]

  • Список вулканов в США

Заметки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r Wood, Charles A .; Юрген Кинле (1993). Вулканы Северной Америки . Издательство Кембриджского университета . С. 310–313. ISBN 0-521-43811-X.
  2. ^ a b Энтони, Элизабет Ю.; Хоффер, Джерри М .; Ваггонер, В. Кент; Чен, Вэйпин (1 августа 1992 г.). «Разнообразие состава в позднекайнозойских основных лавах рифта Рио-Гранде и провинции Бассейн и Диапазон на юге Нью-Мексико». Бюллетень GSA . 104 (8): 973–979. Bibcode : 1992GSAB..104..973A . DOI : 10.1130 / 0016-7606 (1992) 104 <0973: CDILCM> 2.3.CO; 2 .
  3. ^ a b c d Энтони, Элизабет Y; Потс, Джейн (ноябрь 1992 г.). «Датирование экспозиции поверхности 3He и его значение для эволюции магмы в вулканическом поле Потрилло, Рифт Рио-Гранде, Нью-Мексико, США» . Geochimica et Cosmochimica Acta . 56 (11): 4105–4108. Bibcode : 1992GeCoA..56.4105A . DOI : 10.1016 / 0016-7037 (92) 90022-B .
  4. ^ a b c Хоффер, Джерри М .; Пенн, Брайан С .; Quezada, Oscar A .; Моралес, Моника (1998). «Качественные возрастные отношения позднекайнозойских шлаковых конусов, южной части рифта Рио-Гранде, с использованием морфологии конусов и тематических изображений LANDSAT: предварительная оценка» (PDF) . Полевое руководство Геологического общества Нью-Мексико . 49 : 123–128 . Проверено 13 ноября 2020 .
  5. ^ a b «Подготовка к Луне и Марсу в Потрилло» , Земная обсерватория НАСА, 19 сентября 2017 г. [ мертвая ссылка ]
  6. ^ Мак, GH; Сальярды, SL; Джеймс, WC (1993). «Магнитостратиграфия пластов плио-плейстоценового лагеря Райс и Паломас в рифте Рио-Гранде на юге Нью-Мексико» (PDF) . Американский журнал науки . 293 (1): 49–77. Bibcode : 1993AmJS..293 ... 49м . DOI : 10,2475 / ajs.293.1.49 . Проверено 13 ноября 2020 .
  7. ^ Саймонс, Элвин L .; Александр, HL (январь 1964). «Эпоха наземного ленивца Шаста из Аденского кратера, Нью-Мексико». Американская древность . 29 (3): 390–391. DOI : 10.2307 / 277883 . JSTOR 277883 . 
  8. ^ Bussod, Жиль YA; Уильямс, Дэвид Р. (октябрь 1991 г.). «Тепловая и кинематическая модель южного рифта Рио-Гранде: выводы из ксенолитов земной коры и мантии из отверстия Килбурн, Нью-Мексико». Тектонофизика . 197 (2–4): 373–389. Bibcode : 1991Tectp.197..373B . DOI : 10.1016 / 0040-1951 (91) 90051-S .
  9. ^ a b c d Hamblock, JM; Андроникос, CL; Miller, KC; Барнс, CG; Ren, MH .; Аверилл, MG; Энтони, EY (10 сентября 2007 г.). «Составной геологический и сейсмический профиль под южным рифтом Рио-Гранде, штат Нью-Мексико, основанный на минералогии ксенолитов, температуре и давлении». Тектонофизика . 442 (1): 14–48. Bibcode : 2007Tectp.442 ... 14H . DOI : 10.1016 / j.tecto.2007.04.006 .
  10. ^ Сигер, WR; Мак, Г. Х. (1994). Геология Восточных гор Потрилло и окрестностей округа Дона-Ана, Нью-Мексико . Нью-Мексико: Бюро шахт и минеральных ресурсов Нью-Мексико. п. 5.
  11. ^ а б Сигер и Мак 1994 , стр. 18-20.
  12. ^ Сигер & Mack 1994 , стр. 23-24.
  13. ^ Мак, GH; WR Seager (1995). «Зоны переноса в южной части рифта Рио-Гранде». Журнал геологического общества . 152 (3): 551–560. Bibcode : 1995JGSoc.152..551M . DOI : 10.1144 / gsjgs.152.3.0551 . S2CID 129794099 . 
  14. ^ Госс, Джон С. и Филлипс, Фред М. (2001). «Земные космогенные нуклиды in situ: теория и применение» . Quaternary Science Reviews 20, 1475-1560.
  15. ^ a b c d Падовани, Элейн Р .; Рид, Мэри Р. (1989). «Полевой путеводитель по маару Килбурн-Хоул, округ Дона-Ана, Нью-Мексико». Мемуар Бюро горнодобывающей промышленности и минеральных ресурсов Нью-Мексико . 46 : 174–185.
  16. ^ Averill М, 2007. литосферы Исследование Южного РиоГрандеРифт. Докторская диссертация; Техасский университет в Эль-Пасо. стр 1-213

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Корделл, Л. (1975). «Комбинированные геофизические исследования на мааре Килбурн-Хоул, Нью-Мексико» (PDF) . Путеводитель Геологического общества Нью-Мексико . 26-я Полевая конференция: 273–281 . Проверено 23 ноября 2020 года .
  • Галлей, JW (1978). «Путеводитель по расколу Рио-Гранде в Нью-Мексико и Колорадо» (PDF) . Циркуляр Бюро горнодобывающей промышленности и минеральных ресурсов Нью-Мексико . 163 : 13–55 . Проверено 23 ноября 2020 года .
  • Lipman, PW Mehnert, HH (1975). «Позднекайнозойский базальтовый вулканизм и развитие впадины Рио-Гранде в южной части Скалистых гор». Геологическое общество Америки . Мемуары Геологического общества Америки. Mem. (144): 119–154. DOI : 10.1130 / mem144-P119 . ISBN 0-8137-1144-4.
  • Поррека, С. Селверстон Дж, Сэмюэлс К. (2006). «Ксенолиты пироксенитов из вулканического поля Рио-Пуэрко, Нью-Мексико: метасоматический расплав на краю рифта Рио-Гранде» . Геосфера . 2 (7): 333–351. Bibcode : 2006Geosp ... 2..333P . DOI : 10,1130 / ges00058.1 .
  • Шарп, JW (2007). "Вулканическое поле Потрилло" . Вулканы в пустыне . Пустыня США . Проверено 23 ноября 2020 года .
  • Ульрих GE; Condit CD; Венрих KJ; и другие. (1989). Чапин, CE; Зидек, Дж (ред.). «Экскурсия 5A Миоцен - вулканизм и тектонизм голоцена южного плато Колорадо, штат Аризона». Полевые экскурсии на вулканические террейны на западе США . V (1): 1–41.
  • Вест, М. Ни Дж., Болдридж С. В., Уилсон Д., Астер Р., Гао В. и Гранд С. (2004). «Структура сдвиговых волн земной коры и верхней мантии на юго-западе США; последствия для рифтинга и поддержки больших высот». Журнал геофизических исследований . V (109): B03309. Bibcode : 2004JGRB..109.3309W . DOI : 10.1029 / 2003JB002575 .
  • Вуд, Кинле (1990). Вулканы Северной Америки: США и Канада . Издательство Кембриджского университета. п. 354 . ISBN 0-521-36469-8.Авторы: Crumpler LS, Aubele JC. Вулканический маар к северу от Красного холма Маар.