Вулканическое поле Эспенберг
Вулканическое поле Эспенберг | |
---|---|
![]() Сиг Но | |
Самая высокая точка | |
Пик | Дьявольская гора [ 1 ] |
Высота | 797 футов (243 м) [ 1 ] |
Координаты | 66 ° 21' с.ш. 164 ° 20' з.д. / 66,35 ° с.ш. 164,33 ° з.д. [ 1 ] |
География | |
Геология | |
Последнее извержение | Плейстоцен [ 1 ] |
Эспенберг — вулканическое поле на Аляске , содержащее самые большие маары на Земле . Он был активен в течение плейстоцена до 17 500 лет назад , когда крупное извержение образовало Дьявольскую гору Маар шириной 8 на 6 километров (5,0 × 3,7 миль) и отложило тефру на площади более 2500 квадратных километров (970 квадратных миль), погребая растительность и образуя самый большой маар на Земле. Другими маарами в этой области являются Северный и Южный Киллик-Маар и Уайтфиш-Маар, а также Гора Дьявола — щитовой вулкан .
Большой размер этих мааров объясняется взаимодействием вечной мерзлоты и восходящей магмы , что способствовало интенсивным эксплозивным извержениям . Почвы, погребенные под тефрой Дьявольской горы Маар, использовались для реконструкции регионального климата во время последнего ледникового максимума . Маары являются частью национального заповедника «Берингов мост» .
Топонимы
[ редактировать ]означает «Восток» «Киллеак» на языке инупиаков . [ 2 ] Дьявольская гора Маар также известна как «Китиклик» или «Китахлик» («Двойные озера»), а Сиг-Маар как «Нарвааруак» или «Наварук» («Большое озеро»). [ 3 ] [ 2 ] Это вулканическое поле также известно как вулканическое поле мыса Эспенберг-Дьявольская гора. [ 4 ]
География и геоморфология
[ редактировать ]Вулканы Эспенберг расположены на севере полуострова Сьюард на Аляске . Это самые северные вулканы Северной Америки с активностью позднего плейстоцена , расположенные к югу от Полярного круга . Другие вулканы полуострова Сьюард находятся у озера Имурук . [ 5 ] В этом районе нет дорог [ 6 ] но до мааров можно легко добраться со стороны моря, следуя по ручьям [ 7 ] или на чартерном самолете . [ 6 ]
Эспенберг расположен на полуострове между Чукотским морем на севере и западе и заливом Гудхоуп на востоке. С востока на запад лежат северный и южный Киллик-Маар, Маар-Дьявольская гора и Маар-сиг; дополнительно есть шлаковые конусы , потоки лавы [ 8 ] и пять небольших щитообразных вулканов [ 4 ] например, Дьявольская гора. [ 9 ] Гора Дьявола, кажется, увенчана рядом шлаковых конусов с соответствующими потоками лавы. [ 10 ] В вулканологическом отношении месторождение расположено в задуговой области. [ 11 ] Вулканические породы месторождения имеют базальтовый состав. [ 12 ]

Дьявольская гора Маар имеет размеры 8 на 6 километров (5,0 × 3,7 мили) в ширину и глубину 200 метров (660 футов), а Северный Киллик Маар, Южный Киллик Маар и Уайтфиш Маар имеют размеры 4 километра (2,5 мили), 5 километров (3,1 мили). и шириной 4,3 км (2,7 мили) [ 8 ] а Киллик Маарс достигает глубины более 60 метров (200 футов); Сиг-Маар гораздо мельче. [ 13 ] глубиной 6 метров (20 футов). [ 14 ] Такие размеры делают маары Эспенберга крупнейшими из известных на Земле. [ 9 ] и маары Эспенберга, сравнимые по размерам с кальдерами ; [ 15 ] другие маары в более низких широтах намного меньше. [ 13 ] Маары в основном имеют круглую форму, за исключением Маара Дьявольской горы, которая частично разделена небольшой песчаной косой на северный Маар Северного Дьявола шириной 5,1 км (3,2 мили) и Южный Маар Дьявольской горы шириной 3,4 км (2,1 мили); [ 5 ] раньше они считались двумя отдельными маарами. [ 16 ]
Водная поверхность мааров лежит на 60–80 метров (200–260 футов) ниже их края. [ 17 ] Восемь кратерообразных впадин шириной 0,1–1 километр (0,062–0,621 мили) и глубиной 50–100 метров (160–330 футов) лежат под водой в Мааре Дьявольской горы, и подобные, но частично заполненные впадины также обнаружены в Киллик Маарс. [ 13 ] Слоистые вулканические отложения обнажаются на скалах высотой 10–40 метров (33–131 фут) вокруг Дьявольской горы Маар . [ 18 ] и в оврагах вокруг других мааров. [ 8 ]
Маары заключены в лаве и отложениях плейстоцена толщиной более 300 метров (980 футов). [ 5 ] Река Сингеакпук , река Калик , река Китлук , река Эспенберг и ручей Конгачук протекают через вулканическое поле; [ 8 ] Река Китлук истощает Дьявольскую гору Маар. [ 19 ] Помимо вулканических образований, плато, термокарстовыми озерами , высохшими озерами и едомскими холмами. ландшафт усеян [ 20 ]
Климат, биота и использование человеком
[ редактировать ]В Коцебу , в 60 километрах (37 миль) к северо-востоку от вулканического поля, годовые температуры колеблются от 11,9 ° C (53,4 ° F) в июле до -20,2 ° C (-4,4 ° F) в январе. Годовое количество осадков составляет около 230 миллиметров в год (9,1 дюйма в год), в основном выпадает летом. [ 21 ] Растительность относится к Беринговой тундры . экорегиону [ 22 ] и не является равномерным по площади. [ 20 ] зеленые заросли ольхи и ивы ; На уступах маара растут [ 23 ] На озере Темпест к северу от Дьявольской горы Маар растительность представляет собой тундру с разнотравьем , мхами , осокой и кустарниками и довольно густая. [ 24 ] Раньше в этом районе часто обитали карибу , а в маарах водится множество рыб. [ 7 ]
Коренные американцы использовали маары как источник рыбы и как охотничьи угодья, а на их берегах были обнаружены остатки деятельности человека. Дьявольская гора использовалась как наблюдательный пост, навигационный ориентир и источник камней для грузил и грузил. [ 3 ] Недавно керны отложений были получены из Норт-Киллик-Маар. [ 25 ] и Сиг Но; [ 2 ] первый использовался для реконструкции климата прошлого региона во время голоцена , включая возникновение холодных периодов. [ 25 ] Вулканы Эспенберг являются частью национального заповедника Берингов мост . [ 26 ]
История извержения
[ редактировать ]Не-мааровым жерлам в Эспенберге, судя по всему, более 500 000 лет, учитывая, что они покрыты растительностью и лавой, разрушенной морозом. [ 27 ] и, вероятно, старше мааров. [ 28 ] Первоначально считалось, что маары Эспенберга относятся к голоцену, но исследования показали, что последние извержения произошли в плейстоцене. [ 1 ] Для определения возраста мааров Эспенберга использовались различные методы датирования: [ 5 ]

- Сиг Маару может быть 100 000–200 000 лет. [ 5 ] возможно, 160 000 лет назад. [ 29 ] Отложения после извержения частично заполнили Маар Сиг. [ 8 ] и уменьшил ее глубину. [ 13 ]
- Норт-Киллик-Маару более 125 000 лет. [ 7 ] старше, чем Саут-Киллик-Маар. [ 5 ]
- Южный Киллик-Маар образовался более 40 000 лет назад. [ 5 ]
- Дьявольская гора Маар - самое молодое жерло, оно образовалось 17 500 лет назад. [ 5 ] и является самым последним вулканическим событием в этом районе. [ 30 ] Раньше считалось, что его северной половине 7100 лет. [ 7 ]
Все маары образовались в результате одной сложной последовательности извержений. [ 8 ] что в случае с Дьявольской горой Маар, вероятно, длилось всего от нескольких недель до месяцев. [ 31 ] Во время извержения произошли многочисленные отдельные взрывы и волны, в результате которых образовались базовые волны и стромболийские отложения. [ 32 ] в то время как замороженные блоки отложений были выброшены из жерл. [ 15 ] Дьявольская гора Маар, по-видимому, образовалась в результате слияния нескольких жерл во время извержения. [ 33 ] Отдельные взрывные события образовали впадины на дне мааров. [ 13 ]
Дьявольская гора Маар отложила тефру, названную тефрой озера Дьявольской горы. [ 20 ] на площади 2500 квадратных километров (970 квадратных миль). [ 4 ] Он достиг толщины более 1 метра (3 фута 3 дюйма) на площади 1200 квадратных километров (460 квадратных миль), похоронив почву и растительность. [ 21 ] и падение в озера. [ 34 ] Почва, обнаруженная под тефрой Дьявольской горы Маар, известна как палеопочва Китлук. [ 22 ] Остатки растений, найденные погребенными под тефрой, хорошо сохранились. [ 35 ] и использовались для определения климатических и биотических условий во время последнего ледникового максимума в регионе; [ 36 ] растительность в то время видимо отличалась от сегодняшней [ 37 ] и не было широкого ледяного покрова. [ 38 ] Тефра используется как тефростратиграфический маркер позднего плейстоцена. [ 34 ] Извержение Киллик-Маарс также привело к образованию отложений тефры, которая также встречается в озерах и имеет состав, аналогичный тефре Дьявольской горы Маар. [ 39 ] Их отложение разрушило местные водно-болотные угодья и изменило топографию. [ 40 ]
Механизм образования
[ редактировать ]Маар является вторым по распространенности типом вулканов после шлаковых конусов. Они образуются, когда магма взрывным образом взаимодействует с окружающими породами, образуя на поверхности широкие, но неглубокие кратеры. Маары Эспенберга — первые известные маары, образовавшиеся в вечной мерзлоте ; [ 5 ] другие крупные маары в вечной мерзлоте были найдены на вулканическом поле Пали-Айке в Аргентине . [ 41 ] Взаимодействия между магмой и льдом отличаются от взаимодействий между лавой и льдом, поскольку лед проводит тепло очень медленно, и во время его сублимации расходуется большое количество энергии; поэтому его плавление и взрывное испарение происходят медленно. [ 42 ]
Маары лежат в c. Вечная мерзлота толщиной 100 метров (330 футов), [ 5 ] который, вероятно, был толще в плейстоцене, когда формировались маары. [ 42 ] Обильный лед мог произвести ограниченное количество воды из-за термодинамических ограничений таяния льда, вызванного магмой, создавая идеальную среду для мощных взрывных извержений , которые могли быть еще более усилены выбросом метана во время таяния вечной мерзлоты. Оползни на окраинах вулканических жерл расширили образующиеся кратеры и предоставили дополнительный лед для процессов испарения. [ 32 ] в конечном итоге это приводит к большим размерам мааров Эспенберга. [ 43 ] Извержения, образовавшие маары Эспенберга, произошли во время полностью ледникового климата, тогда как межледниковые (включая голоцен) извержения на полуострове Сьюард привели к образованию потоков лавы; это означает, что ледниковый климат повлиял на типы произошедших извержений. [ 29 ]
Маары Эспенберга использовались как аналоги некоторых кратеров на планете Марс . [ 44 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и «Эспенберг» . Глобальная программа вулканизма . Смитсоновский институт .
- ^ Jump up to: а б с Шааф 1988 , с. 268.
- ^ Jump up to: а б Шааф 1988 , стр. 40–41.
- ^ Jump up to: а б с Kuzmina et al. 2008 , p. 245.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж Беге, Хопкинс и Чаррон, 1996 , с. 62.
- ^ Jump up to: а б Вуд, Чарльз Артур; Кинле, Юрген (1992). Вулканы Северной Америки: США и Канада (1-е изд.). Кембридж, Англия : Издательство Кембриджского университета. п. 106. ИСБН 0-521-43811-Х . ОСЛК 27910629 .
- ^ Jump up to: а б с д Шааф 1988 , с. 39.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Беге, Хопкинс и Чаррон, 1996 , с. 63.
- ^ Jump up to: а б «Эспенберг» . Глобальная программа вулканизма . Смитсоновский институт . , Синонимы и дополнительные функции
- ^ Шааф 1988 , с. 275.
- ^ Греттингер 2018 , с. 10.
- ^ Шааф 1988 , с. 14.
- ^ Jump up to: а б с д и Беге, Хопкинс и Чаррон, 1996 , с. 64.
- ^ Ван, Карен Дж.; О'Доннелл, Джонатан А.; Лонго, Уильям М.; Амарал-Зеттлер, Линда; Ли, Гаоюань; Яо, Юань; Хуан, Юнсонг (1 декабря 2019 г.). «Алкеноны группы I и Isochrysidales в крупнейших в мире мааровых озерах и их потенциальное палеоклиматическое применение» . Органическая геохимия . 138 :2. doi : 10.1016/j.orggeochem.2019.103924 . ISSN 0146-6380 . S2CID 202877143 .
- ^ Jump up to: а б Беге, Хопкинс и Чаррон, 1996 , с. 67.
- ^ Шааф 1988 , с. 278.
- ^ Шааф 1988 , с. 277.
- ^ Бегет, Хопкинс и Чаррон 1996 , стр. 62–63.
- ^ Шааф 1988 , с. 135.
- ^ Jump up to: а б с Гетчеус и Биркс 2001 , с. 136.
- ^ Jump up to: а б Гетчеус и Биркс 2001 , с. 137.
- ^ Jump up to: а б Ленц и др. 2016б , с. 585.
- ^ Шааф 1988 , с. 10.
- ^ Kuzmina et al. 2008 , p. 246.
- ^ Jump up to: а б Калкин, Паркер Э.; Кауфман, Даррелл С.; Пржибыл, Брюс Дж.; Уитфорд, В. Бретт; Пек, Брайан Дж. (1 мая 1998 г.). «Ледниковые режимы, перигляциальные формы рельефа и голоценовые изменения климата в горах Киглуайк, полуостров Сьюард, Аляска, США» Арктические и альпийские исследования . 30 (2): 162. дои : 10.1080/00040851.1998.12002887 . ISSN 0004-0851 .
- ^ Шааф 1988 , с. 263.
- ^ Шааф 1988 , стр. 275–276.
- ^ Ленц и др. 2016 , с. 58.
- ^ Jump up to: а б Бегет, Дж.; Слой, П.; Кескинен, М. (2003). Взаимодействие между вулканизмом, вечной мерзлотой, циклами Миланковича и изменением климата на полуострове Сьюард . геол. Соц. Являюсь. Абстр. Программы. Том. 35. с. 546.
- ^ Ленц и др. 2016б , с. 597
- ^ Kuzmina et al. 2008 , p. 247.
- ^ Jump up to: а б Беге, Хопкинс и Чаррон, 1996 , с. 66.
- ^ Каррутерс, Маргарет В.; МакГилл, Джордж Э. (25 декабря 1998 г.). «Свидетельства вулканической активности и последствия возникновения резного канала на юге Исмениуса Лака, Марс» . Журнал геофизических исследований: Планеты . 103 (E13): 31441. Бибкод : 1998JGR...10331433C . дои : 10.1029/98JE02494 .
- ^ Jump up to: а б Веттерих, Себастьян; Гроссе, Гвидо; Ширмейстер, Лутц; Андреев Андрей А.; Бобров Анатолий А.; Киенаст, Фрэнк; Бигелоу, Нэнси Х.; Эдвардс, Мэри Э. (16 апреля 2012 г.). «Позднечетвертичная динамика окружающей среды и ландшафта, выявленная с помощью последовательности пинго на севере полуострова Сьюард, Аляска» . Четвертичные научные обзоры . 39 : 28. Бибкод : 2012QSRv...39...26W . doi : 10.1016/j.quascirev.2012.01.027 . hdl : 10013/epic.39954.d001 . ISSN 0277-3791 .
- ^ Хёфле, Клаудия; Пинг, Чиен-Лу (1 июня 1996 г.). «Свойства и развитие почв палеопочв позднего плейстоцена полуострова Сьюард, северо-запад Аляски». Геодерма . 71 (3): 220. Бибкод : 1996Geode..71..219H . дои : 10.1016/0016-7061(96)00007-9 . ISSN 0016-7061 .
- ^ Goetcheus & Birks 2001 , с. 142.
- ^ Goetcheus & Birks 2001 , с. 144.
- ^ Бригам-Гретт, Джули; Гуальтьери, Лин (2004). «Ответ Гроссвальду и Хьюзу (2004), Бригам-Гретт и др. (2003). «Хронология хлора-36 и 14C подтверждает ограниченный последний ледниковый максимум в центральной Чукотке, северо-восточной Сибири и отсутствии Берингийского ледникового щита», и Gualtieri et. al. (2003), «Плейстоценовые поднятые морские отложения на острове Врангеля, северо-восток Сибири: последствия для истории арктического ледникового покрова » . Четвертичные исследования . 62 (2): 228. Бибкод : 2004QuRes..62..227B . дои : 10.1016/j.yqres.2004.05.002 . ISSN 0033-5894 .
- ^ Ленц и др. 2016б , с. 594.
- ^ Ленц и др. 2016 , с. 68
- ^ Греттингер 2018 , с. 9.
- ^ Jump up to: а б Беге, Хопкинс и Чаррон, 1996 , с. 65.
- ^ Бегет, Хопкинс и Чаррон 1996 , стр. 68.
- ^ Уильямс, Жан-Пьер; Соаре, Ричард Дж.; Дом, Джеймс М. (1 января 2018 г.), Соаре, Ричард Дж.; Конвей, Сьюзен Дж.; Клиффорд, Стивен М. (ред.), «Глава 9 – Вулканическое разрушение недавней ледяной местности в бассейне Аргир, Марс» , Dynamic Mars , Elsevier, стр. 287, ISBN 978-0-12-813018-6 , получено 24 января 2020 г.
Источники
[ редактировать ]- Беге, Джеймс Э.; Хопкинс, Дэвид М.; Чаррон, Стивен Д. (1 января 1996 г.). «Самые крупные известные маары на Земле, полуостров Сьюард, северо-запад Аляски» . Арктика . 49 (1): 62–69. CiteSeerX 10.1.1.565.587 . дои : 10.14430/arctic1184 . ISSN 1923-1245 .
- Гетчеус, Виктория Г.; Биркс, Хилари Х. (1 января 2001 г.). «Полная ледниковая горная тундровая растительность, сохранившаяся под тефрой в Национальном парке Берингия, полуостров Сьюард, Аляска» . Четвертичные научные обзоры . 20 (1): 135–147. Бибкод : 2001QSRv...20..135G . дои : 10.1016/S0277-3791(00)00127-X . ISSN 0277-3791 .
- Греттингер, АХ (15 мая 2018 г.). «Тенденции в изменении размера и формы кратера Маара с использованием глобальной базы данных местоположения и формы вулкана Маар (MaarVLS)» . Журнал вулканологии и геотермальных исследований . 357 : 1–13. Бибкод : 2018JVGR..357....1G . doi : 10.1016/j.jvolgeores.2018.04.002 . ISSN 0377-0273 . S2CID 134216108 .
- Кузьмина Светлана; Элиас, Скотт; Матеус, Пол; Сторер, Джон Э.; Шер, Андрей (1 октября 2008 г.). «Палеоэкологическая реконструкция последнего ледникового максимума, сделанная на основе окаменелостей насекомых из погребенной тефрой почвы на озере Темпест, полуостров Сьюард, Аляска» . Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология . 267 (3): 245–255. Бибкод : 2008PPP...267..245K . дои : 10.1016/j.palaeo.2008.07.007 . ISSN 0031-0182 .
- Ленц, Жозефина; Гроссе, Гвидо; Джонс, Бенджамин М.; Уолтер Энтони, Кэти М.; Бобров Анатолий; Вульф, Сабина; Веттерих, Себастьян (январь 2016 г.). «Динамика вечной мерзлоты и ландшафта от среднего Висконсина до голоцена на основе ядра бассейна осушенного озера с северного полуострова Сьюард, северо-запад Аляски» (PDF) . Вечная мерзлота и перигляциальные процессы . 27 (1): 56–75. дои : 10.1002/ппп.1848 . S2CID 52083484 .
- Ленц, Жозефина; Веттерих, Себастьян; Джонс, Бенджамин М.; Мейер, Ханно; Бобров Анатолий; Гроссе, Гвидо (октябрь 2016b). «Свидетельства множественных поколений термокарстовых озер из ядра вечной мерзлоты возрастом 11 800 лет на севере полуострова Сьюард, Аляска» (PDF) . Борей . 45 (4): 584–603. дои : 10.1111/bor.12186 . S2CID 52102387 .
- Шааф, Жанна Мари (1988). Национальный заповедник «Берингов мост»: археологические изыскания . Анкоридж, Аляска : Служба национальных парков , Региональный офис Аляски. OCLC 18448580 . S2CID 126819296 .