Вулканическое поле Потрилло - Potrillo volcanic field

Вулканическое поле Потрилло
Вулканические образования Потрилло из космоса 2017.jpg
Вулканическое поле Потрилло вид из космоса, 2017. В тексте ниже выделенные области увеличены. Межгосударственный 10 находится вверху этого изображения, а NM-9 и американо-мексиканская граница - внизу (юг). Выступающая белая линия по диагонали наверху, похоже, является главной линией электропередачи.
Высшая точка
Высота5,561 футов (1,695 м)[1]
Известность657 футов (200 м)[1]
Координаты31 ° 54′N 107 ° 12'з.д. / 31.900 ° с.ш.107.200 ° з. / 31.900; -107.200Координаты: 31 ° 54′N 107 ° 12'з.д. / 31.900 ° с.ш.107.200 ° з. / 31.900; -107.200 [1]
География
Место расположенияНью-Мексико, Соединенные Штаты /
Чихуахуа, Мексика
Геология
Возраст рока<2,65 миллиона в год[1]
Горный типВулканическое поле[1]
Вулканический дуга /поясРио-Гранде рифт[1]
Последнее извержение> 150 000 лет назад[1]

В Вулканическое поле Потрилло это моногенетический вулканическое поле расположен на Рио-Гранде Рифт на юге Нью-Мексико, Соединенные Штаты и северный Чихуахуа, 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 глядя на юго-запад

Вулканология

Искусственное изображение вулканического поля Потрилло

Вулканическое поле Потрилло занимает около 4600 квадратных километров (1800 квадратных миль) округа Донья-Ана. Это моногенетическое вулканическое поле который можно разделить на три вулканических региона. Самое западное месторождение Западного Потрилло состоит из более чем 100 шлаковые шишки, два маар вулканы и связанные с ними потоки, которые покрывают приблизительно 1250 квадратных километров (480 квадратных миль). Центральное месторождение Аден-Афтон имеет ряд молодых потоков, три шлаковых конуса и три мааровых вулкана, в том числе Kilbourne Hole. Поле Аден-Афтон составляет приблизительно 230 квадратных километров (89 квадратных миль) в протяженности. 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 гору Блэк-Маунтин. Поле почти полностью состоит из щелочной оливиновый базальт.[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 выполнении 3Он датирование экспозиции поверхности верхних 3 сантиметров (1,2 дюйма) поверхностей потока достаточно для отбора желаемых проб. Важно отбирать пробы, которые в первую очередь отображают характеристики потока, такие как разбрызгивание, линейность потока и охлаждающие корки.[3]

Центральное месторождение Аден-Афтон включает Аден, Афтон, конусы Гарднера и Kilbourne Hole и маары Hunt's Hole. Эти два маара прорывались через части существовавших ранее базальтовых потоков Афтонской серии. Потоки Афтона могли прорваться через трещину, на которой располагались конусы Гарднера. Аден - это 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 Западные горы Потрилло, кавалькаду из сотен сливающихся конусов и потоков, образовавшихся на более старой толстой платформе, которая, возможно, представляет собой сложенные потоки, питаемые трещинами. Также в западной области 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]

Kilbourne Hole Маар, образовавшийся около 24000 лет назад, когда магма, поднимающаяся из глубины Земли, столкнулась с грунтовыми водами, образовав дыру неправильной формы диаметром более мили, длиной 1,7 мили и глубиной в сотни футов.[5]

Центральная и восточная части вулканического поля Потрилло были извергнуты на поверхность Ла-Меса, которая образовалась между 900 и 700 тыс. Лет назад.[6] Под вулканами Потрилло существует множество типов горных пород, возраст которых составляет от Протерозойский граниты через Фанерозой осадочная последовательность к базальт-андезитовым вулканитам южных окраин вулканического поля Сьерра-де-лас-Увас.

В одной из лавовых труб кратера Адена находился наземный ленивец скелет, которому около 11000 лет. Это сейчас на Йель с Музей естественной истории Пибоди. Этот наземный ленивец (Nothrotheriops shastense) является одним из немногих экземпляров этого возраста, которые были обнаружены с сохранившимися участками кожи и волос.[7]

Вулканическое поле Потрилло имеет два важных ксенолит населенные пункты. Это Килборн-Хоул и Потрилло Маар, где мантия перидотиты, полевой шпат гранулиты и каерсутит происходить.[8] Образцы горных пород, собранные в северной части пирокластических отложений Маара Потрилло, и лава, связанная с шлаковым конусом, дали калий-аргон возрастом примерно 1,29 и 1,18 миллиона лет.

Структурная геология

Вулканическое поле Потрилло является частью южного рифта Рио-Гранде и иллюстрирует кайнозойскую тектоническую эволюцию этой структуры.[9] Тектоническая история области записана в горах Восточного Потрилло, поздний третичный наклоненный на запад горст расположен в южной части центральной площади. Этот диапазон обнажает скалы Пермский период к середине Миоцен возраст и показывает три значительных деформационных события:[10]

  • Ларамид надвиг на северо-восток во время Поздний мел = Ранний кайнозой. Эрозия не обнажила достаточно структур Ларамида, чтобы определить, было ли это тонкокожим надвигом или глубоким разломом и поднятием блоков фундамента.[11]
  • Средне-позднетретичное вращение блоков разломов, обусловленное северо-востоком или севером-югом. расширение (в Рио-Гранде Рифт ). Система малых углов нормалей недостатки в результате были расположены близко друг к другу и, следовательно, разрезали ларамидные структуры. В тектоника растяжения продолжалась на протяжении всего среднего кайнозоя.[11]
  • Поздний кайнозой тектоническое поднятие в результате движения по многоугольным нормальным разломам.[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 разломы. Мак и Сигер (1995)[13] утверждал, 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

Космогенный изотопы 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] Космогенный 3Он встречается на поверхности определяет возраст лавовых потоков, измеряя накопление космогенных 3Он с течением времени кристаллизовался. Это метод, который оптимален при работе с хорошо сохранившимися молодыми поверхностными лавами (<700 тыс. Лет назад). Космогенный 3Он/21Ne также измеряется как проверка того, что 3Его удерживают взятые образцы.[3]

Возраст экспонирования образцов из вулканического поля Потрилло
Описание3Он/21Ne (плавка)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 Меса2.4 ± 0.372 ± 4
поверхность2.3 ± 0.381 ± 4
Аденский вулканический центр
Расход набрал 5 км2.5 ± 1.216.9 ± 3
Из кратера АденаНет данных15.9 ± 2
Конус брызг в АденеНет данных15.7 ± 2
Кратер1.5 ± 0.517.9 ± 2
Озеро лавы в кратереНет данных18.2± 3

Морфология шлакового конуса

Вулканическое поле после метели

Электрический ток морфология Вулканическое поле 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 засушливой среде, связаны с возрастом. Конусы вулканического поля Потрилло использовались для калибровки зависимости возраста от угла наклона путем сравнения 3Он и 40Ar /39От углов до углов наклона, полученных в результате перекрытия DRG цифровые модели рельефа и цифровые топографические карты 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

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

Большинство мантийных ксенолитов в отверстии Килборн состоит из лерцолит, камень, состоящий в основном из оливин и пироксен. Оливин имеет характерный бледно-зеленый цвет, в котором пироксен образует черные пятна. Перидотит иногда встречается и здесь.[15]

Текстура перидотитов варьируется от мелкозернистой равнозернистой до порфирокластической и 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]

Глубокие породы земной коры включают множество гранулиты как высококремнеземных (фельзический ) и с низким содержанием кремния (мафический ) композиции. Скорее всего, им потребовалось менее трех дней, чтобы добраться до поверхности от места их 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 (26–27 млн ​​лет) возраст и предполагают наличие крупных необлученных батолит под вулканическим полем. Метагаббро и амфиболит заметно редки в ксенолитах нижней коры, что позволяет предположить, что покрытие в этой части разлома не произошло.[9]

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

Геофизика

Данные по скорости сейсмических волн, 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 / м3.3. Верхняя и средняя кора (от 5 км до 20 км) ПВФ включает блок плотностью 2740 кг / м3.3. Плотность на высоте от 11 до 15 километров (от 6,8 до 9,3 миль) составляет 2880 кг / м3.3. Это тело представляет собой «рант» средней коры, и скорости в этой области увеличиваются до более чем 6,35 км / с. Эта большая плотность создает поперечный контраст плотности и, в свою очередь, создает длинноволновую гравитационную высоту. Плотность верхней мантии при ПВФ снижается с 3280 до 3250 кг / м3.3 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 региональной скоростью 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 Франклин. На глубине около 1,5 км скорости в западной части колеблются от примерно 2,4 км / с до 4,0 км / с на глубине около 1,5 км.

Повышенная сейсмическая отражательная способность земной коры и Мохо интерфейс сконцентрирован ниже PVF. Средняя часть земной коры показывает увеличение отражательной способности на расстоянии от 40 до 70 километров (от 25 до 43 миль); средняя отражательная способность земной коры составляет от 4 до 6 секунд, сокращенное время.[9][16]

Известные вентиляционные отверстия

Кратер Адена - небольшой щитовой вулкан, последний раз был активен около 16 000 лет назад.[5]
ИмяВысотаКоординатыПоследнее извержение
Аденский кратер[1]--16000 лет назад
Hunt's Hole[1]---
Kilbourne Hole[1]1,292 м или 4,239 футов31 ° 58′N 106 ° 58'з.д. / 31,97 ° с.ш.106,97 ° з. / 31.97; -106.97 (Kilbourne Hole)80000 лет назад
Кольцо из туфа Malpais[1]---
Потрилло Маар[1]---
Mount Riley[1]---

Смотрите также

Примечания

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р Wood, Charles A .; Юрген Кинле (1993). Вулканы Северной Америки. Издательство Кембриджского университета. С. 310–313. ISBN  0-521-43811-X.
  2. ^ а б Энтони, Элизабет Ю.; Хоффер, Джерри М .; Ваггонер, У. 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. Дои:10.1130 / 0016-7606 (1992) 104 <0973: CDILCM> 2.3.CO; 2.
  3. ^ а б 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. Дои:10.1016 / 0016-7037 (92) 90022-Б.
  4. ^ а б c Хоффер, Джерри М .; Пенн, Брайан С .; Quezada, Oscar A .; Моралес, Моника (1998). «Качественные соотношения возраста шлаковых конусов позднего кайнозоя, 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. Получено 13 ноября 2020.
  5. ^ а б «Подготовка к Луне и Марсу в Потрилло», Обсерватория Земли НАСА, 19 сентября 2017 г.[мертвая ссылка ]
  6. ^ Mack, G.H .; Сальярды, С. Л .; Джеймс, В. К. (1993). «Магнитостратиграфия пластов плио-плейстоцена Кэмп Райс и Паломас в рифте Рио-Гранде на юге Нью-Мексико» (PDF). Американский журнал науки. 293 (1): 49–77. Bibcode:1993AmJS..293 ... 49M. Дои:10.2475 / ajs.293.1.49. Получено 13 ноября 2020.
  7. ^ Simons, Elwyn L .; Александр, Х. Л. (январь 1964 г.). «Эпоха наземного ленивца Шаста из Аденского кратера, Нью-Мексико». Американская древность. 29 (3): 390–391. Дои:10.2307/277883. JSTOR  277883.
  8. ^ Bussod, Gilles Y.A .; 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. Дои:10.1016 / 0040-1951 (91) 90051-С.
  9. ^ а б c d Hamblock, J.M .; Andronicos, C.L .; Miller, K. C .; Barnes, C.G .; Рен, М-Н .; Averill, M. G .; Энтони, Э. Ю. (10 сентября 2007 г.). «Составной геологический и сейсмический профиль под южным рифтом Рио-Гранде, Нью-Мексико, основанный на минералогии ксенолитов, температуре и давлении». Тектонофизика. 442 (1): 14–48. Bibcode:2007Tectp.442 ... 14H. Дои:10.1016 / j.tecto.2007.04.006.
  10. ^ Сигер, W. R .; 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 С. 18-20.
  12. ^ Сигер и Мак 1994, стр. 23-24.
  13. ^ Mack, G.H .; У. Р. Сигер (1995). «Транспортные зоны в южной части рифта Рио-Гранде». Журнал геологического общества. 152 (3): 551–560. Bibcode:1995JGSoc.152..551M. Дои:10.1144 / gsjgs.152.3.0551. S2CID  129794099.
  14. ^ Госсе, Джон С. и Филлипс, Фред М. (2001). «Земные космогенные нуклиды in situ: теория и применение». Четвертичные научные обзоры 20, 1475-1560.
  15. ^ а б c d Padovani, Elaine R .; 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. ^ Аверилл М., 2007. Исследование литосферы рифта Южного Рио-Гранде. Докторская диссертация; Техасский университет в Эль-Пасо. стр 1-213

дальнейшее чтение

  • Корделл, Л. (1975). «Комбинированные геофизические исследования на мааре Килбурн-Хоул, Нью-Мексико» (PDF). Путеводитель Геологического общества Нью-Мексико. 26-я Полевая конференция: 273–281. Получено 23 ноября 2020.
  • Галлей, Дж. (1978). «Путеводитель по расколу Рио-Гранде в Нью-Мексико и Колорадо» (PDF). Циркуляр Бюро горнодобывающей промышленности и минеральных ресурсов Нью-Мексико. 163: 13–55. Получено 23 ноября 2020.
  • 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. Дои: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: метасоматоз расплавления на окраине рифта Рио-Гранде». Геосфера. 2 (7): 333–351. Bibcode:2006Геос ... 2..333П. Дои:10.1130 / ges00058.1.
  • Шарп, JW (2007). "Вулканическое поле Потрилло". Вулканы в пустыне. Пустыня США. Получено 23 ноября 2020.
  • Ульрих GE; Condit CD; Венрих KJ; и другие. (1989). Chapin, C.E .; 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.
  • Уэст, М. Ни Дж., Болдридж С. В., Уилсон Д., Астер Р., Гао В. и Гранд С. (2004). «Структура поперечных 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. Дои: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.