Курганы Мима
46 ° 53'55 "N 123 ° 03'02" W / 46,898560 ° N 123,05048 ° W
Курганы Мима / ˈ m aɪ m ə / представляют собой низкие, уплощенные, округлые или овальные, куполообразные, естественные курганы, состоящие из рыхлых, нестратифицированных, часто гравийных отложений, представляющих собой переутолщенный горизонт А. Эти курганы имеют диаметр от 3 м (9,8 футов) до более 50 м (160 футов); высотой от 30 см (12 дюймов) до более 2 м (6,6 футов); плотностью от нескольких до более 50 курганов на гектар, иногда образующих заметные природные узоры . Курганы Мима можно увидеть в природном заповеднике Мима Маундс в штате Вашингтон .
«Мима» - это имя, происходящее от термина на чинукском жаргоне, означающего «немного дальше». [1] или «вниз по течению». [2]
Теории происхождения курганов Мима включают в себя рытье нор карманными сусликами ; скопление перенесенных ветром ( эоловых ) отложений вокруг растительности с образованием порослевых дюн или небхас ; сейсмические сотрясения земли в результате сильных землетрясений, хотя ни одно из них не привело к образованию курганов Мима; а также сжатие и набухание глин в рельефах свиных завалов или гильгаев .
Хотя окончательные курганы Мима распространены в Северной Америке, не было доказано, что все североамериканские курганы возникают по одним и тем же причинам. Внешне подобные явления происходят на всех континентах, а предполагаемые причинные факторы встречаются не во всех исследованных регионах. [3] Неясно также, действительно ли все такие курганы одинаковы ни физически, ни функционально; например, так называемые сказочные круги Южной Африки, как правило, менее похожи на курганы и встречаются в других климатических и экологических условиях, чем курганы Мима. [4] Более того, утверждалось, что, возможно, отдельные хейвелтье региона Юго-Западного Кейпа в Южной Африке имеют происхождение, сильно отличающееся от обоих. [5]
Распределение
[ редактировать ]
Тихоокеанский северо-запад и южная Каскадия
[ редактировать ]На северо-западе Соединенных Штатов курганы Мима обычно являются частью так называемого ландшафта «свиных болот». Этот тип ландшафта обычно имеет неглубокий слой фундамента, такой как коренная порода , твердый грунт , глиняный грунт или плотно сложенный гравий. [6] [7] [8] [9]
На северо-западе США курганы Мима также встречаются в ландшафтах, где постоянный уровень грунтовых вод препятствует дренажу, создавая заболоченную почву на длительное время. Курганы Мима названы в честь прерий Мима в округе Терстон , штат Вашингтон. [6] [7] [8] [9]
Они также встречаются в южном центральном Орегоне , а также в западной и северной центральной Калифорнии , где их обычно называют «свиными курганами». В пределах этой полосы они часто являются частью ландшафта, примыкающего к весенним водоемам. [7]
Юго-запад США и северо-запад Мексики
[ редактировать ]Курганы мима встречаются на северо-западе Нижней Калифорнии и в прилегающем округе Сан-Диего , где они снова являются неотъемлемой частью ландшафта весенних водоемов. [7]
Курганы Мима встречаются за пределами западного побережья Северной Америки в трех основных регионах между Каскадным хребтом , Сьерра-Невадой и Сьерра-де-Хуарес на западе и рекой Миссисипи на востоке. По описанию Кокса [6] и Уошберном, [9] это:
- Курганы Мима находятся примерно в полосе Великих равнин с севера на юг, включая части северной части центральной части Нью-Мексико , центрального Колорадо и центрального Вайоминга , где их обычно называют «прерийными курганами». [6] [9]
- Курганы Мима встречаются на территории, включающей части восточного Техаса , западной Луизианы , юго-восточной Оклахомы , южного Миссури и большей части Арканзаса , где они широко известны как «курганы прыщей» или «курганы прерий». [6] [9]
- Отдельные участки курганов Мима также встречаются в Айове , восточной части Северной Дакоты и северо-западной Миннесоте . [6] [9]
В Арканзасе, Луизиане, Миссури, Оклахоме и Техасе прыщавые насыпи, также называемые местными «прерийными насыпями» и «естественными насыпями», состоят из невысоких, уплощенных, от круглых до овальных, куполообразных насыпей, состоящих из рыхлых супесей или суглинистых песков. . Обычно эти бугры целиком состоят из утолщенных суглинистых и песчаных горизонтов А и Е, лежащих либо на более или менее плоском, либо слегка, но заметно пониженном, глинистом горизонте В. Диаметр прыщей варьируется от 6 м (20 футов) до более 45 м (148 футов); высотой от 30 см (12 дюймов) до более 1,2 м (3,9 футов); плотностью от нескольких до более 425 курганов на гектар. [6] [9]
В отличие от курганов Мима в Орегоне и Вашингтоне, «пупырчатые курганы» не ограничиваются относительно плоскими и плохо дренированными поверхностями, т.е. прибрежными и речными террасами позднего плейстоцена : они также встречаются в изобилии на склонах, вершинах и гребнях холмов, созданных глубокая эрозия и расчленение рыхлых и нелитифицированных раннеплейстоценовых и среднеплейстоценовых , плиоценовых и более древних прибрежных равнинных отложений. В редких случаях на этих склонах холмов встречаются пупырышки, вытянутые в направлении подъем-спуск. [10] [11] [12] [13]
Структура
[ редактировать ]Раскопки курганов Вашингтона показали, что под покровом прерийной травы лежит смесь рыхлого песка, мелкого гравия и гнилых растений. Однако не все элементы кургана мимы имеют одинаковую структуру. Один холм в Вашингтоне имел очень сложный профиль почвы: горизонт A представляет собой черный супесь (из-за содержания древесного угля в результате сжигания аборигенов в прериях), горизонт B представляет собой гравийную супесь, горизонт C представляет собой чрезвычайно гравийный песок. [14]
Весенние бассейны
[ редактировать ]Весенние водоемы представляют собой неглубокие поверхностные впадины, которые сезонно наполняются водой во время зимних и весенних дождей и пересыхают в засушливые летние месяцы. Свое название они получили из-за сезонности среды обитания и связанной с ними весенней флоры. Весенние лужи образуются там, где непроницаемый или очень медленно проницаемый слой залегает под небольшими и неглубокими впадинами и создает высокий уровень грунтовых вод. Непроницаемый или очень медленно проницаемый слой обычно состоит либо из почвенных горизонтов, таких как дурипаны или глинистые плиты, либо из коренных пород в виде вулканической грязи или потоков лавы. [15] [16] [17]
В Калифорнии весенние лужи довольно часто ассоциируются с курганами Мима. Эти курганы Мима обычно расположены на устойчивых формах рельефа, возраст которых превышает 100 000 лет. Эти формы рельефа характеризуются сильно развитыми почвами, обычно имеющими относительно непроницаемый слой (глиняный или силкретовый в недрах дурипан). Этот непроницаемый слой локально препятствует дренажу, создает высокие уровни воды и вызывает образование весенних луж в межкурганных впадинах, связанных с курганами Мима. Весенние водоемы обычно представляют собой небольшие, неглубокие и сложные эфемерные водно-болотные угодья, которые имеют только внутренний дренаж, поскольку они гидрологически изолированы от постоянного притока кольцом курганов Мима.Хотя прудовая вода, наполняющая весенние пруды, приходит и уходит в течение года, в большинстве лет она присутствует, по крайней мере, в течение короткого времени. [15] [16] [18]
Однако в Калифорнии микрорельеф курганно-впадин, связанный с курганами Мима, является лишь одним из множества географических условий, в которых встречаются весенние водоемы. Например, в районе плато Модок в Калифорнии многочисленные весенние бассейны встречаются на поверхности вулканических селей и потоков базальтовой лавы, где курганы Мима полностью отсутствуют. [19]
Теории
[ редактировать ]
Карманные суслики
[ редактировать ]Одна из теорий происхождения курганов Мима заключается в том, что они были созданы мелкими роющими грызунами, такими как карманные суслики ( Thomomys talpoides ) эндемичного североамериканского семейства Geomyidae . Исследователи в 1940-х годах обнаружили, что курганы Мима имеют тенденцию образовываться в районах с плохо дренируемыми почвами, поэтому «Гипотеза окаменелых грызунов» предположила, что суслики строят курганы как эволюционный ответ на низкий уровень грунтовых вод. [20] Можно было бы возразить, что суслики живут в курганах случайно, но не строили их. Металлические индикаторы, имплантированные в поле курганов Мима в Сан-Диего, продемонстрировали, что суслики неожиданно подталкивали почву вверх к центру курганов, вместо того, чтобы толкать почву вниз. [21]
Этот перенос почвы вверх по склону контрастирует с типичным поведением суслика, когда он толкает почву вниз по склону, но его можно преодолеть, когда почва насыщена. Следовательно, суслики на полях курганов мима, по-видимому, знают о случайно распределенных топографических высотах и соответствующим образом ориентируют свои норы на ранних стадиях создания курганов. Однако курганы уже были полностью сформированы, и суслики, возможно, только поддерживали их. Тем не менее, тот факт, что площадь типичного кургана Мимы аналогична размеру участка обитания отдельного суслика, согласуется с теорией, что они были построены грызунами. [22]
Результаты исследования трассеров были включены в численную модель, которая имитировала роющее поведение сусликов. Преимущество моделирования в этом случае состоит в том, что [22]
- (1) может быть задана изначально плоская поверхность, и
- (2) время можно ускорить.
В компьютерном моделировании курганы естественным образом возникли из случайно распределенных топографических возвышенностей и достигли топографического устойчивого состояния после нескольких столетий активности сусликов, что может объяснить, почему никто никогда не был свидетелем их роста. Как только поле курганов достигает топографической зрелости, курганы приобретают более равномерный интервал и гексагональную мозаику. Результаты показали, что формированию этих холмистых полей в значительной степени способствуют петли положительной обратной связи , которые усиливают мелкие детали для создания крупномасштабных структур , что является обычным аспектом самоорганизации . Медленные смоделированные темпы роста курганов и их пространственное распределение согласуются с данными полевых наблюдений. [22]
Хотя заселение курганов сусликами само по себе не доказывает, что суслики построили курганы, поскольку они могли там жить оппортунистически, на сегодняшний день это самое убедительное доказательство происхождения этих загадочных особенностей. [22] Более того, результаты компьютерной модели подтверждаются радиоуглеродным возрастом органического материала, взятого через регулярные промежутки времени в середине типичного кургана в природном заповеднике Мима Маундс (штат Вашингтон). [23] Этот возраст подтверждает, что курганы растут медленно за счет накопления материала, со скоростью около 2,6 см/год.
Публикация этого модельного исследования привлекла внимание международной прессы. [3]
Эолийского происхождения
[ редактировать ]Другая основная теория происхождения прыщей и степных холмов утверждает, что это либо поросшие дюны, либо небхи, образовавшиеся в результате скопления переносимых ветром отложений вокруг комков растительности. Например, на основе данных о размерах зерен и возрасте оптически стимулированной люминесценции, полученных из прыщей в южно-центральной части Соединенных Штатов, Зейферт и другие [24] пришли к выводу, что эти курганы состоят из перенесенных ветром отложений, скопившихся во время длительных засух позднеголоцена . Они предполагают, что, хотя они внешне напоминают курганы мима на северо-западе Соединенных Штатов, курганы с прыщами на юге и в центральной части Соединенных Штатов имеют совершенно иное происхождение.
Сейсмическая активность
[ редактировать ]Эндрю Берг, геолог Горного управления США в Спокане, предположил, что Мима и холмики из прыщей были результатом очень сильного сотрясения земли, вызванного сильными землетрясениями. [25] Эту гипотезу он сформулировал при строительстве собачьей будки. [26] Сколачивая листы фанеры, покрытые вулканическим пеплом, он заметил, что вибрация от ударов заставляла пепел скапливаться в небольшие холмики, очень похожие на миниатюрные холмики Мима. На основании этого наблюдения Берг предположил, что вибрации от сильных землетрясений могли образовать курганы Мима, подобно вибрациям, которые вызывают курганы на плитах Хладни . По словам Берга, почва в прериях Мима похожа на вулканический пепел, а слой камня под ним — на деревянную доску. Когда сейсмические волны проходят через твердую почву и натыкаются на разломы или большие трещины в земле, волны отскакивают назад. Эти рикошетившие волны сталкиваются с другими сейсмическими волнами землетрясения, и между точками столкновения почва поднимается и образует насыпи. Берг утверждает, что курганы Мима встречаются только в сейсмически активных районах — районах, где земля неустойчива и происходит много землетрясений. В районе, где находятся курганы Вашингтон-Мима, около 1000 лет назад произошло сильное землетрясение.
Однако с тех пор, как была предложена эта гипотеза, по всему миру произошло много сильных землетрясений, и ни одно из них не привело к образованию курганов Мима. Кроме того, курганы Мима постепенно разрастаются на равнине Карризо (Калифорния) с 1980-х годов, когда вспашка полей была прекращена. Эти курганы формировались в отсутствие каких-либо крупных землетрясений. [22] Более того, эксперименты Берга проводились с использованием сухого несвязного осадка; когда эти эксперименты проводятся с влажными осадками (т. е. похожими на настоящие почвы), насыпи не образуются. Наконец, радиоуглеродный возраст органического материала, измеренный через регулярные промежутки времени в середине типичного кургана в природном заповеднике Мима-Маундс (Вашингтон), показал, что курган формировался постепенно со временем, со скоростью около 2,6 см/год. [23] и, таким образом, не могло образоваться в ходе одного события, например землетрясения. Таким образом, не существует реалистичных экспериментальных или геологических данных, подтверждающих гипотезу о «землетрясении».
Усадка и набухание глин
[ редактировать ]Когда глина подвергается воздействию большого количества воды, вода собирается между глинистыми минералами (которые представляют собой плоские плоскости). Из-за формы минералов вода проходит между уплотненными слоями, таким образом «разбухая» глиняный пласт, превращаясь в насыпи.Илы также связаны с этой геоморфологической особенностью; однако ил представляет собой более крупнозернистый осадок, поэтому минералы не «удерживают» воду таким же образом. Ил более проницаем, чем глина. [27] Усадочные/набухающие почвы чаще всего связаны с формами рельефа, называемыми «свиньи трясины» или « гильгай », которые могут быть похожи на курганы мимы.
Ледники
[ редактировать ]Реджина Джонсон из Департамента природных ресурсов Вашингтона (который курирует природный заповедник Мима-Маундс) заявила, что курганы образовались в результате ледниковых процессов. [28] Однако радиоуглеродный возраст органического материала, измеренный через регулярные промежутки времени в середине типичного кургана в природном заповеднике Мима-Маундс (Вашингтон), показал, что курган начал формироваться примерно 4600 лет назад, намного позже отступления ледников. [23] Кроме того, века показали, что курган постепенно рос за счет накопления материала, что подтверждает гипотезу суслика.
Природная бумага
[ редактировать ]статью В 2017 году Корина Тарнита и несколько ее коллег опубликовали в журнале Nature , в которой объяснили эти и другие связанные модели самоорганизованной растительности с помощью общей теории, которая объединяет обратные связи, зависящие от масштаба, и деятельность инженеров подземных экосистем, таких как термиты и муравьи. и грызуны. [29]
Вашингтон
[ редактировать ]Это явление можно увидеть в природном заповеднике Мима-Маундс , признанном национальной природной достопримечательностью возле государственного леса Капитолий в округе Терстон, штат Вашингтон. Курганы Мима также присутствуют в районе Скаттер-Крик и Роки-Прери , расположенных на юге округа Терстон, штат Вашингтон.
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Топонимы округа Терстон: Путеводитель по наследию» (PDF) . Историческая комиссия округа Терстон. 1992. с. 52. Архивировано из оригинала (PDF) 24 марта 2020 года . Проверено 28 марта 2018 г.
- ^ Брайт, Уильям (2004). Индейские топонимы США . Университет Оклахомы Пресс. п. 284. ИСБН 978-0-8061-3598-4 .
... «вниз по течению», от Нижнего Чинука
- ^ Jump up to: а б Морель, Ребекка . « Цифровые суслики» разгадали тайну кургана Мима» . Новости Би-би-си . Проверено 9 декабря 2013 г.
- ^ Крамер, доктор медицины; Баргер, Н.Н. (2013). «Являются ли намибийские «волшебные круги» следствием самоорганизации пространственной структуры растительности?» . ПЛОС ОДИН . 8 (8): e70876. Бибкод : 2013PLoSO...870876C . дои : 10.1371/journal.pone.0070876 . ПМЦ 3744476 . ПМИД 23976962 .
- ^ Бернэм, Дженнифер Л. Хорват; Джонсон, Дональд Ли (1 января 2012 г.). Мима Маундс: аргументы в пользу полигенеза и биотурбации . Геологическое общество Америки. стр. 70–. ISBN 978-0-8137-2490-4 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Кокс, GW (1984a). «Курганы тайны». Естественная история . Том. 93, нет. 6. С. 36–45.
- ^ Jump up to: а б с д Кокс, GW (1984b). «Распространение и происхождение лугов Mima Mound в округе Сан-Диего, Калифорния». Экология . 65 (5): 1397–1405. Бибкод : 1984Ecol...65.1397C . дои : 10.2307/1939120 . JSTOR 1939120 .
- ^ Jump up to: а б Джексон, Дж. А., изд. (1997). Глоссарий геологии . Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Уошберн, Алабама (1988). Mima Mounds: оценка предполагаемого происхождения с особым упором на низменность Пьюджет (PDF) . Вашингтонский отдел геологии и ресурсов Земли (Отчет). Отчет о расследованиях. Том. 29. Олимпия, Вашингтон: Штат Вашингтон.
- ^ Карти, диджей (1980). Характеристики холмиков из прыщей, связанных с почвой Мори на юго-востоке Техаса (диссертация магистра). Колледж-Стейшн, Техас: Техасский университет A&M .
- ^ Карти, диджей; Диксон, Дж. Б.; Уайлдинг, LP; Тернер, FT (1988). «Характеристика почвенного комплекса пупырчатых насыпей и межбугорков в районе побережья Мексиканского залива в Техасе». Журнал Американского общества почвоведения . 52 : 1715–1721. дои : 10.2136/sssaj1988.03615995005200060038x .
- ^ Гударзи, Северная Каролина (1978). Геоморфологический и почвенный анализ почвенных насыпей на юго-западе Луизианы . Кафедра географии и антропологии (магистерская диссертация). Батон-Руж, Луизиана: Университет штата Луизиана .
- ^ Голландия, WC; Хаф, Л.В.; Мюррей, GE (1952). Геология приходов Борегар и Аллен. Геологическая служба Луизианы (отчет). Геологический вестник. Том. 27. Батон-Руж, Луизиана: штат Луизиана.
- ^ Министерство сельского хозяйства США, 1990. Исследование почвы округа Терстон, Вашингтон. 283 с.
- ^ Jump up to: а б Баудер, ET; Бохонак, Эй Джей; Хехт, Б.; Симович, М.А.; Шоу, Д.; Дженкинс, Д.Г.; Рейнс, М. (2009). Проект регионального руководства по применению гидрогеоморфического подхода к оценке функций водно-болотных угодий депрессионных водно-болотных угодий весеннего бассейна в Южной Калифорнии (Отчет). Сан-Диего, Калифорния: Государственный университет Сан-Диего.
- ^ Jump up to: а б Рифнер, Р.Э.; Прайор, Д.Р. (1996). «Новые места и интерпретации весенних водоемов в Южной Калифорнии». Фитология . 80 (4): 296–327.
- ^ Смит, Д.В.; Веррилл, WL (1996). Уитэм, CW; Баудер, ET; Белк, Д.; Феррен, WR младший; Орндафф, Р. (ред.). Весенние взаимоотношения бассейна, почвы и рельефа в Центральной долине, Калифорния . Экология, охрана и управление экосистемами весенних водоемов. Сакраменто, Калифорния: Калифорнийское общество коренных растений (опубликовано в 1998 г.). стр. 15–23.
- ^ Рифнер, Р.Э.; Бойд, С.; Шлемон, Р.Дж. (2007). «Заметки о местных сосудистых растениях из местности холмов мимы и весенних заводей и о важности сохранения прибрежных террас в округе Ориндж, Калифорния» . Алисо . 24 :19–28. дои : 10.5642/aliso.20072401.03 .
- ^ Килер-Вольф, Т.; Элам, ДР; Льюис, К.; Флинт, Ю.А. (1998). Предварительный отчет по оценке весеннего бассейна Калифорнии. Департамент рыболовства и охоты (Отчет). Сакраменто, Калифорния: Штат Калифорния.
- ^ Далквест, Уолтер В.; Шеффер, Виктор Б. (январь – февраль 1942 г.). «Происхождение курганов Мима в западном Вашингтоне». Журнал геологии . 50 (1): 68–84. Бибкод : 1942JG.....50...68D . дои : 10.1086/625026 . S2CID 129794775 .
- ^ Кокс, ГВ; Аллен, Д.В. (май 1987 г.). «Перенос почвы карманными сусликами на холмистом поле Мима». Экология . 72 (2): 207–210. Бибкод : 1987Oecol..72..207C . дои : 10.1007/BF00379269 . ПМИД 28311541 . S2CID 23434565 .
- ^ Jump up to: а б с д и Габе, Эммануэль Дж.; и др. (2014). «Биотическое происхождение курганов Мима, подтвержденное численной моделью». Геоморфология . 206 : 58–66. Бибкод : 2014Geomo.206...58G . дои : 10.1016/j.geomorph.2013.09.018 . [ нужна полная цитата ]
- ^ Jump up to: а б с Габе, Э.Дж.; Хорват, Дж.Л.; Перрон, Дж.Т. (2016). «Критика сейсмической гипотезы и гипотезы стабилизации растительности при формировании курганов Мима вдоль западного побережья США». Геоморфология . 269 : 40–42. Бибкод : 2016Geomo.269...40G . дои : 10.1016/j.geomorph.2016.06.032 .
- ^ Зайферт, К. Л., Р. Т. Кокс, С. Л. Форман, Т. Л. Фоти, Т. А. Васклевич и А. Т. МакКолган (2009) Реликтовые небхасы (пупырышки) фиксируют длительную засуху позднеголоцена в лесных районах южно-центральной части Соединенных Штатов. Четвертичные исследования. 71(3):29-339.
- ^ Берг, Эндрю В. (1990). «Формирование курганов Мима: сейсмическая гипотеза». Геология . 18 (3): 281. Бибкод : 1990Geo....18..281B . doi : 10.1130/0091-7613(1990)018<0281:FOMMAS>2.3.CO;2 .
- ^ Линда Эштон (24 июня 1990 г.). «Теория об этих загадочных курганах / Геология: странные особенности американского ландшафта долгое время были загадкой. Исследователь говорит, что они связаны с землетрясениями» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 10 мая 2010 г.
- ^ Центр четвертичных исследований, экскурсия по горе Сент-Хеленс и Мима-Маундс [ постоянная мертвая ссылка ] по состоянию на 1 декабря 2009 г.
- ^ «Сможем ли мы когда-нибудь разгадать тайну курганов Мима?» . Среда . 2024-04-23 . Проверено 23 апреля 2024 г.
- ^ Тарница, Корина Э.; Боначела, Хуан А.; Шеффер, Эфрат; Гайтон, Дженнифер А.; Ковердейл, Тайлер С.; Лонг, Райан А.; Прингл, Роберт М. (2017). «Теоретическая основа для многомасштабных регулярных моделей растительности» (PDF) . Природа . 541 (7637): 398–401. Бибкод : 2017Natur.541..398T . дои : 10.1038/nature20801 . ПМИД 28102267 . S2CID 205252942 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Бернхэм, Л.Х.; Джонсон, Дональд Л., ред. (2012). Мима Маундс: Аргументы в пользу полигенеза и биотурбации . Геологическое общество Америки.
- Уолтер, Д.; Брайант, А. (2001). Курганы Мима в округе Терстон: исследование эвапотранспирации, геологической истории и мифов . Программа экологического анализа (отчет). Олимпия, Вашингтон : Государственный колледж Эвергрин .