Wulkaniczne pole krateru księżycowego - Lunar Crater volcanic field

Wulkaniczne pole krateru księżycowego
Widok z lotu ptaka na krater księżycowy i otaczające go otwory wentylacyjne
Najwyższy punkt
Podniesienie	2255 m (7398 stóp)
Współrzędne	38°N 116°W / 38°N 116°W / 38; -116 Współrzędne: 38°N 116°W / 38°N 116°W / 38; -116
Geografia
Wulkaniczne pole krateru księżycowego
Geologia
Ostatnia erupcja	38 100 ± 10 000 lat temu

Lunar Crater pole wulkaniczny jest wulkaniczne pola w Nye County , Nevada . Leży wzdłuż Reveille i Pancake Ranges i składa się z ponad 200 otworów wentylacyjnych, głównie małych stożków wulkanicznych z powiązanymi strumieniami lawy, ale także kilku maarów , w tym jednego maara o nazwie Krater Księżycowy. Niektóre otwory wentylacyjne zostały tak mocno zniszczone, że struktury pod wulkanami zostały odsłonięte. Sam Krater Księżycowy był używany jako poligon doświadczalny dla łazików marsjańskich i jako poligon treningowy dla astronautów .

Pole wulkaniczne uformowało się na wierzchu starszych skał wulkanicznych i kalder z okresu od oligocenu do miocenu , ale jego własna aktywność rozpoczęła się dopiero około 6 milionów lat temu. Przyczyny aktywności wulkanicznej nie są dobrze znane. Pole wulkaniczne wytworzyło różne rodzaje magmy bazaltowej, a także trachyt ; ostatnia erupcja miała miejsce około 38 000 lat temu i możliwa jest ponowna aktywność.

Etymologia i zastosowanie u ludzi

Szkolenie astronautów w kraterze księżycowym

Pole wulkaniczne nosi nazwę krateru księżycowego, najbardziej charakterystycznego otworu w polu wulkanicznym. Teren jest suchy i nierówny, a zatem niezamieszkany. Ze względu na zróżnicowaną geologię i dostępność, pole wulkaniczne Krateru Księżycowego zostało wykorzystane do testowania prototypów łazików marsjańskich oraz jako poligon szkoleniowy dla astronautów podczas lądowań na Księżycu . Części pola wulkanicznego leżą w obszarze badań dzikiej przyrody Palisade Mesa , a krater księżycowy jest sklasyfikowany jako Narodowy Punkt Przyrodniczy , znany jako Narodowy Punkt Przyrody Krateru Księżycowego .

Geografia i geomorfologia

Wulkaniczne pole krateru księżycowego znajduje się w hrabstwie Nye , w centralnej części stanu Nevada . Pole leży prawie na północ od Rachel , 100 km na wschód od Tonopah i 400 km na północ od Las Vegas . Za jego zachodnim i wschodnim brzegiem przebiegają dwie autostrady , a zarówno Nevada State Route 375, jak i US Route 6 przechodzą przez pole wulkaniczne; pole wulkaniczne znajduje się mniej więcej w połowie drogi między Tonopah i Ely wzdłuż Route 6, a drogi gruntowe biegną przez ten obszar. Miejsce parkingowe znajduje się u podnóża krateru Easy Chair, a drugie na krawędzi krateru księżycowego.

Pole wulkaniczne obejmuje obszar o długości 50 mil (80 km) i szerokości 12,4–6,2 mil (20–10 km) o powierzchni około 390 mil kwadratowych (1000 km ² ). Wulkaniczne pole krateru księżycowego rozciąga się w kierunku północno-północnym na południowy-południowy zachód wzdłuż Reveille Range i Pancake Range oraz między doliną kolejową na południowym wschodzie a doliną Hot Creek / doliną Big Sand Springs / doliną Kawich na północnym zachodzie. 200 otwory znajdują się w tej dziedzinie, głównie monogenetic wulkany z 0.62-6.21 mil (1-10 km) długości aa (bloki lawy z poszarpaną powierzchni) lawy wraz z kilkoma kopuły lawy , grobli , cztery MAARS (kraterów tworzą wybuchy gazu lub pary), stożki scoria , pierścienie tufowe i gromady wulkanów; Stożki osiągają wysokość 660 stóp (200 m) i szerokość 3900 stóp (1200 m) i często są otwarte z jednej strony, podczas gdy otwory szczelinowe są często związane z wydłużonymi wałami obronnymi. Otwory wentylacyjne osiągają wysokość 1800–2100 metrów (6000–7000 stóp). Pole geotermalne Hot Creek znajduje się w odległości 18 kilometrów (11 mil) od pola wulkanicznego krateru księżycowego, ale wydaje się, że nie ma tam swojego źródła ciepła.

Erozja doprowadziła do inwersji topograficznej w niektórych wulkanach, tworząc pokryte lawą mesy (wzgórza z płaskimi wierzchołkami), poszerzające się i spłaszczające stożki wulkaniczne oraz prowadząc do powstania gleb i sieci odwadniających, zwłaszcza w starszych otworach wentylacyjnych; dodatkowo na niektórych strumieniach lawy nagromadził się pustynny chodnik i materiał transportowany przez wiatr.

Playa Lunar Lake o powierzchni 5,4 mil kwadratowych (14 km ² ) znajduje się w północnej części pola wulkanicznego; leży na wysokości 5740 stóp (1750 m) i zbiera wodę z lokalnych drenów, które tylko efemerycznie zawierają wodę.

Indywidualne otwory wentylacyjne

Krater Księżycowy

Sam krater księżycowy jest prawie okrągły i osadzony w bazaltowych lawach, leżących pod nim tufach i dwóch starszych stożkach wulkanicznych, w tym stożku księżycowym. Pierścień tefry (pierścień materiału wulkanicznego) definiuje krater o szerokości 3600 stóp (1100 m) i głębokości 130 m, który jest punktem końcowym małego kanionu, który wydaje się poprzedzać uformowanie się krateru księżycowego. Stożek napływowy i wypełnienie playa dno krateru, który jest najniższy punkt w tej dziedzinie wulkanicznego, a jej brzegi otoczone są tefry łóżek oraz popiołu, lapilli , scoria i blokuje tufowych; wydaje się, że większość z nich to starsze skały, które zostały wyrwane z ziemi i wyrzucone podczas formowania się krateru księżycowego. Stożki żużlowe znajdują się w kraterze księżycowym; dwa otwory wentylacyjne na wschód i południowy wschód od krateru księżycowego są znane jako North Kidney Butte i South Kidney Butte.

Niezwykle dobrze zachowany stożek Marcath (znany również jako Black Rock) tylko kilka kilometrów na północ od US Route 6 ma około 150 m wysokości i 1600 na 3000 stóp (500 m × 900 m) szerokości stożka wulkanicznego, który uformował się nad szczeliną wentylacyjną. Z jej zachodniej strony wypływa lawa, która osiąga długość kilku kilometrów i po ominięciu starszego stożka wyłania się na dno doliny. Strumienie mają fronty o wysokości około 16 stóp (5 m); płaty, struktury inflacyjne i materiał spływający ze stożka pojawiają się na strumieniach lawy, które są klasyfikowane jako lawa aa. Podczas erupcji Marcath, tefra została umieszczona na północny wschód przez ponad 3,1 mil (5 km) i jest utworzona przez lapilli i scoria; kolejne złoże tefry rozciąga się na południe od stożka Marcath. Stożek Marcatha tworzy jednostkę Marcath, całkowita objętość skał wynosi około 0,024 mil sześciennych (0,1 km ³ ).

Erodowany wulkan Kimana (" motyl " w Shoshone ) jest utworzony przez lawę i osady piroklastyczne, które zajmują powierzchnię 10 mil kwadratowych (26 km ² ) i mają objętość 0,096 mil sześciennych (0,4 km ³ ). Wulkan Broken Cone wraz z kilkoma sąsiednimi ciałami prawdopodobnie uformował się na szczycie uskoku (przesunięcie w ziemi powstałe w wyniku ruchów tektonicznych) i składa się ze stosu piroklastycznego, podczas gdy sąsiednie ciała są pozostałościami wylewów lawy. Istnieją również groble, a wulkan mógł mieć teraz zniknął stożek scoria.

Krzesło Easy Chair ma około 790 stóp (240 m) wysokości i około. 1,6 mil (2,5 km) długi grzbiet w dorzeczu Jeziora Księżycowego. Grzbiet jest utworzony przez piroklastyki umieszczone na szczelinie wentylacyjnej i częściowo zakopane/zniszczone przez dwie stożki scoria i maar; z kolei stożki są źródłem pola przepływu lawy. Całkowita objętość tej struktury wynosi około 0,024 mil sześciennych (0,1 km ³ ), nie licząc słabo zmierzonego złoża tefry .

Krater Bea na południowy wschód od wulkanu Marcath jest trzecim maarem na polu wulkanicznym i wydaje się mieć złożoną historię. Powstał w gęstym skupisku starszych otworów wentylacyjnych jako dwa zachodzące na siebie kratery o szerokości około 1440 stóp (440 m) i 3440 stóp (1050 m) o maksymalnej głębokości 482 stóp (147 m); na dole znajduje się playa, a na jej północy leży Northeast Cone, który uformował się wraz z Bea's Crater. Bea's Crater otaczają złoża, w tym tufy lapilli i prawdopodobnie starsze wulkany. Tak zwany „Middle Maar” to czwarty maar na polu wulkanicznym.

Dark Peak w Reveille Range to wulkan pliocenu, którego podziemna struktura, grobla (stroma, tabelaryczna intruzja magmy w skałę), jest odsłonięta jako ciało o długości prawie 0,62 mil (1 km), które zawiera również główny kanał wulkanu. Istnieją również inne ślady grobli, które powstały, gdy magma rozprzestrzeniała się z dala od otworu wentylacyjnego, oraz stonowane pole lawy na zachód od otworów wentylacyjnych. Erozja usunęła większość wulkanu, odsłaniając część leżącego poniżej terenu.

Geologia

Regionalny

Wulkany wewnątrzpłytowe występują w wielu miejscach na zachodzie Stanów Zjednoczonych , w tym wzdłuż Sierra Nevada , na płaskowyżu Kolorado , w prowincji Basin and Range oraz w Rio Grande Rift . Pole wulkaniczne krateru księżycowego leży w prowincji Basin and Range wraz z innymi polami wulkanicznymi, ale w niezwykle centralnej pozycji. Upwelling płaszcza astenosferycznego w odpowiedzi na reżim tektoniczny Basenu i Zakresu może być odpowiedzialny za aktywność erupcyjną tam, chociaż proponowano również inne procesy, takie jak downwelling płaszcza i kompensacyjny przepływ w astenosferze; starszy wulkanizm w regionie jest związane z subdukcji w Plate Farallon .

Prowincja Basin and Range ma skomplikowaną historię geologiczną i w ciągu ostatnich 20 milionów lat charakteryzuje się tektoniką ekstensywną (procesy tektoniczne polegające na dylatacji skorupy ziemskiej) reprezentowaną przez normalne uskoki (uskoki, w których opadające bloki poruszają się w sposób zgodny z grawitacją). Skorupa jest stosunkowo cienka, 19-21 mil (30-33 km), a poparte niezwykle gorącym płaszczem, który pod krater wulkaniczny pole ma powolne prędkości sejsmicznych . Przepływ ciepła skorupy jest niski.

Pole wulkaniczny krater jest częścią większego pliocenu i plejstocenu wulkaniczne strefy, która rozciąga się nad Crater płaski obszar na południe do Death Valley , California ; jest znany jako „strefa bazaltowa Death Valley-Pancake Range”. Ta strefa wulkaniczna zwróciła uwagę ze względu na bliskość i związek z górą Yucca , gdzie planowane jest składowisko odpadów nuklearnych , chociaż związek między polem wulkanicznym krateru księżycowego a wulkanami w pobliżu góry Yucca jest dyskusyjny.

Lokalny

Starsza aktywność wulkaniczna wystąpiła w terenie podczas oligocenu i miocenu , generując kaldery (zwykle duże kratery powstałe w wyniku eksplozji lub zawalenia się wulkanu), takie jak Centralny Kompleks Kalderów Nevada i kaldera Jeziora Księżycowego, która leży u podstaw północnej części wulkanicznej Krateru Księżycowego pole. Wulkanizm wytworzył ignimbrity , andezytyczne lawy i tufy, takie jak tuf z obręczy gryki sprzed 24 milionów lat, w którym osadzony jest krater księżycowy; niektóre z tych skał wulkanicznych tworzą bloki strukturalne, takie jak blok Citadel Mountain i Pancake Range, a inne są skorelowane z arkuszami ignimbrytowymi w innych miejscach w Nevadzie. Po wczesnej fazie ignimbrytycznej formowania kaldery nastąpiła faza andezytu lawowego, aw ciągu ostatnich 11 milionów lat w Basenie i Górze miały miejsce erupcje bazaltowe.

Te starsze volcanics również stanowić piwnicy (metra powierzchni skały) w obszarze, podczas gdy część regionu są objęte osadowej (osadu, który był transportowany przez wodę); czasami starsze wulkany są zakopane pod tymi aluwiami i osadami playa. Z kolei skały paleozoiczne wyrastają na północno-wschodnim krańcu pola wulkanicznego Krateru Księżycowego i leżą u podstaw starszych wulkanów. Wreszcie w skorupie ziemskiej występują proterozoiczne skały krystaliczne. Geologia regionu jest zdominowana przez bloki uskokowe o niewielkim fałdowaniu.

Niektóre otwory wentylacyjne tworzą wyrównania, a pozycje (nie wszystkich) poszczególnych wulkanów wydają się być kontrolowane przez normalne uskoki, chociaż występują również izolowane wulkany lub gromady, a na wznoszenie się magmy w wielu otworach miał wpływ ogólny reżim tektoniczny, a nie konkretne uskoki . Uskoki wpłynęły również na starszy wulkanizm, a to z kolei na pole wulkaniczne Krateru Księżycowego. Aktywność wulkaniczna pogrzebała wiele uskoków na tym obszarze i niewiele jest dowodów na trwające uskoki i deformacje.

Kompozycja

Zbliżenie na najmłodszą lawę

W otworach krateru księżycowego wybuchły alkaliczne bazalty ; trachit występuje w dwóch kopuł lawy i bazaltów, bazanit , tefryt i trachybazalt zostały zgłoszone jako dobrze. Ogólnie rzecz biorąc, skały wulkaniczne definiują bazaltową wyspę oceaniczną, która powstała w astenosferze. Skały zawierają fenokryształy . inkluzje i guzki. Przemiany utworzyły chloryt , epidot i serycyt . W północnej części pola wulkanicznego lawy mają wygląd porfirowy (o fakturze charakteryzującej się widocznymi kryształami).

Wydaje się, że magma pochodzi z niejednorodnego płaszcza i stawów i krystalizuje pod i wewnątrz skorupy, ale bez zatrzymywania się w komorach magmy o długiej żywotności , zanim gwałtownie wypłynie na powierzchnię. Każdy wulkan był zasilany jedną porcją magmy.

Klimat i roślinność

Zimowy krajobraz w Reveille Range

Klimat jest kontynentalny i suchy , z rocznymi opadami około 4,7 cala (12 cm). Średnie temperatury wynoszą około 54°F (12°C), przy czym maksima i minima wynoszą odpowiednio 90°F (32°C) i 18°F (-8°C). Roślinność jest uboga, a składa się głównie z sagebrush stepie z krzaków jak Greasewood i saltbrush z trawy, takie jak Indian ricegrass pod spodem. Krater Księżycowy jest również typową lokalizacją "Krateru Księżycowego Kasza Gryczana" Johanneshowellia crateriorum .

Historia erupcji

Pole wulkaniczne było aktywne w miocenie/pliocenie i plejstocenie, z najstarszymi erupcjami datowanymi na około 6 milionów lat temu. Wulkanizm występował w czterech etapach, a aktywność osiągała szczyt co 1-2 miliony lat. Południowe wulkany na Reveille Range iw Dolinie Kawich są starsze, podczas gdy nowsze erupcje miały miejsce dalej na północ w Pancake Range, chociaż w dowolnym momencie pole było aktywne na dużym obszarze. W wyniku długiego trwania wulkanizmu, różne centra wulkaniczne uległy erozji w różnym stopniu, podczas gdy wulkanizm przeniósł się na północ w tempie około 0,39 cala rocznie (1 cm/rok). Średnią szybkość strumienia magmy od 4,1 x 10 ^-6 mil sześciennych rocznie (0,000017 km ³ / a), opisano dla krater dziedzinie wulkanicznego, z tendencją do zmniejszania się w czasie i zmiany w składzie.

Wiele erupcji na polu wulkanicznym Krateru Księżycowego zostało datowanych; oprócz datowania radiometrycznego, różnice w stopniu wietrzenia i erozji zostały również wykorzystane do określenia względnego wieku jednostek wulkanicznych, ponieważ starsze otwory wentylacyjne są często degradowane i zakopywane przez glebę:

• Kimana ma prawdopodobnie około 5,7 ± 0,2 miliona lat.
• Stożek Qc został umieszczony 1,61 ± 0,14 miliona lat temu.
• Jednostka Mispa została umieszczona między 740 000 a 620 000 lat temu.
• Easy Chair datuje się na 140 000 ± 5000 lat.
• Jednostka Giggle Springs była datowana na mniej niż 81 000 ± 5000 lat temu.

Wiek Krateru Księżycowego nie jest znany, potencjalnie skorelowana z nim tefra mogła znajdować się od 600 000 ± 30 000 do 224 000 ± 43 000 lat temu. Nieliczne ślady erozji wskazują jednak na późny wiek plejstocenu, z nowszymi szacunkami na 190 000 - 72 000 lat temu. Krater Bei również nie jest datowany bezpośrednio, ale może mieć od 300 000 do 100 000 lat.

Umieszczenie poszczególnych otworów wentylacyjnych często zaczynało się od wybuchowych erupcji, które tworzyły kopce, zanim erupcje wylewne (erupcje charakteryzujące się wytwarzaniem strumieni lawy) wygenerowały strumienie lawy. Erupcje wulkaniczne miały cechy erupcji hawajskich lub strombolijskich , z maarami i pierścieniami tufowymi tworzącymi się tam, gdzie wznosząca się magma wchodziła w interakcję z wodami gruntowymi i stożkami wulkanicznymi, gdzie wytryski z wylotu gromadziły się i tworzyły stożek. W niektórych miejscach kilka erupcji miało miejsce na przestrzeni ponad miliona lat i dały początek blisko rozmieszczonym otworom wentylacyjnym. Lawy wytwarzano z szybkością około 35-3,531 stóp sześciennych na sekundę (1-100 m ³ / s) i przy KimAna i łamany stożkowe nastąpiło prawdopodobnie przez otwory boczne. Erupcja Marcatha mogła trwać do 20 dni; prawdopodobnie miało miejsce w południowo-zachodnim wiatru i utworzyła 3.7-5.0 mil (6-8 km) wysoka kolumna wybuch .

Ostatnia erupcja i zagrożenia

Ostatnia erupcja miała miejsce 38 000 ± 10 000 lat temu i utworzyła jednostkę Marcath (lub Black Rock). Tefra z pola wulkanicznego miesza się z osadami mającymi mniej niż 18 000 - 9 500 lat, a przepływ lawy Black Rock był kiedyś uważany za wczesny holocen, ale obecnie uważany jest za plejstocen. W świetle niedawnej aktywności możliwe są przyszłe erupcje, a zatem pole wulkaniczne można uznać za aktywne. Erupcje tworzące stożki Scoria mogą być niebezpieczne ze względu na wyrzucanie bloków balistycznych, generowanie przez strumienie lawy i tefry, które mogą zakłócać ruch lotniczy , mimo że takie erupcje mają zwykle niewielką objętość.

Uwagi

Bibliografia

Źródła

Linki zewnętrzne

• Morton, Mary Caperton (2017). Geologia powietrzna: wycieczka na dużych wysokościach po spektakularnych wulkanach, kanionach, lodowcach, jeziorach, kraterach i szczytach Ameryki Północnej . Prasa do drewna. Numer ISBN 9781604698350.