stringtranslate.com

Гора Мельбурн

Гора Мельбурн — покрытый льдом стратовулкан высотой 2733 метра (8967 футов) в Земле Виктории , Антарктида , между заливами Вуд-Бей и Терра-Нова-Бей . Это вытянутая гора с кальдерой на вершине , заполненной льдом с многочисленными паразитическими жерлами ; вулканическое поле окружает сооружение. Гора Мельбурн имеет объем около 180 кубических километров (43 кубических мили) и состоит из отложений тефры и потоков лавы ; отложения тефры также обнаружены заключенными во льду и использовались для датировки последнего извержения горы Мельбурн 1892 ± 30 годами . Вулкан фумарольно активен.

Вулкан является частью вулканической группы Мак-Мердо и вместе с Плеядами , горой Оверлорд , горой Риттманн и плато Мальта образует субпровинцию — вулканическую провинцию Мельбурн. Вулканизм связан как с Западно-Антарктическим разломом, так и с местными тектоническими структурами, такими как разломы и грабены . [a] Гора Мельбурн в основном извергала трахиандезиты и трахиты , которые образовались в магматической камере ; базальтовые породы встречаются реже.

Геотермальный тепловой поток на горе Мельбурн создал уникальную экосистему, образованную мхами и печеночниками , которые растут между фумаролами, ледяными башнями и ледяными торосами . Этот тип растительности встречается и на других вулканах Антарктиды и развивается, когда вулканическое тепло генерирует талую воду из снега и льда, что позволяет растениям расти в холодной антарктической среде. Эти мхи особенно распространены в охраняемой зоне, известной как хребет Криптогам, внутри и к югу от вершинной кальдеры.

Описание

Гора Мельбурн расположена в Северной Земле Виктории [3], напротив залива Вуд в море Росса . На юго-востоке находится мыс Вашингтон , а на юге — залив Терра Нова ; ледник Кэмпбелл тянется к западу от вулкана [4] , а ледник Тинкер лежит к северу от вулканического поля . [5] Сезонная [6] итальянская станция Марио Дзуккелли находится в 40 километрах (25 милях) от вулкана; [7] 5-я китайская станция в Антарктиде (должна быть завершена в 2022 году), [8] [9] корейская станция Джанг Бого [10] немецкая станция Гондвана [11] и детектор нейтрино также находятся в этом районе. [12] Гора Мельбурн была открыта [13] и впервые признана вулканом Джеймсом Россом в 1841 году [14] и названа в честь Уильяма Лэмба, 2-го виконта Мельбурна , который тогда был премьер-министром Соединенного Королевства . [15] Вулкан и его окрестности были исследованы новозеландскими экспедициями в 1960-х годах, немецкими — в 1970-х и 1980-х годах, а также итальянскими — в 1980-х и 1990-х годах. [16] К вулкану [17] и его вершине можно добраться со станций на вертолете. [18]

Вулкан

Гора Мельбурн представляет собой вытянутый стратовулкан [19] [b], образованный потоками лавы и отложениями тефры [c] , с пологими склонами. [22] Вулкан не подвергся эрозии и образует конус [23] с площадью основания 25 на 55 километров (16 миль × 34 мили). [24] Если смотреть издалека, гора Мельбурн имеет почти идеальный конусообразный профиль, который сравнивают с горой Этна в Италии и горой Руапеху в Новой Зеландии. [25] Лавовые купола и короткие потоки лавы образуют вершину [26], в то время как вулканические курганы, конусы, [25] купола и шлаковые конусы усеивают ее склоны; [1] в 6,4 километрах (4 мили) от вершины [27] находится большой паразитический жерловой канал на северо-северо-восточном склоне, [4] который сгенерировал несколько потоков лавы. [28] Часть сооружения возвышается ниже уровня моря. [29] Сообщалось о пирокластических потоках — редкость для антарктических вулканов. [20] Общий объем сооружения составляет около 180 кубических километров (43 кубических мили). [30]

Кратер или кальдера [9] шириной 1 км (0,62 мили) [31] находится на вершине вулкана. Самая высокая точка вулкана лежит к востоку-северо-востоку от кальдеры и достигает высоты 2733 метра (8967 футов). [32] [d] Кальдера имеет неполный край и заполнена снегом, оставляя впадину шириной 500 метров (1600 футов). [34] Край кальдеры покрыт вулканическими выбросами, включая лапилли и лавовые бомбы , вероятно, продукты самого последнего извержения, [35] которые залегают на слое пемзы-лапилли толщиной 15 метров (49 футов). [36] Три небольших вложенных кратера [37], образованных фреатомагматическими извержениями, находятся на южном краю вершинной кальдеры. [1] Пирокластические отложения выпадают на поверхность на северном краю кальдеры [19] , и в других местах в районе вершины есть больше чередующихся последовательностей лавы и тефры. Есть свидетельства прошлой структурной нестабильности (структуры обрушения) на восточном и юго-восточном флангах, [38] и дугообразный (в форме дуги) 50-100-метровый (160-330 футов) уступ на восточном фланге, по-видимому, является начинающимся секторным обрушением . [36]

За исключением геотермальных зон, почва здесь каменистая. [32] Некоторые прибрежные районы вокруг вулкана свободны ото льда и каменистые. [39] В районе вершины наблюдалось морозное пучение . [40] Небольшие ручьи текут вниз по восточному склону горы Мельбурн; [6] они питаются талой водой летом и быстро исчезают, когда сходит снег. [41]

Оледенение

Гора покрыта вечным льдом, который простирается до побережья [3] и оставляет лишь несколько выходов подстилающей породы; [34] [42] скальные выходы наиболее обнажены на восточном склоне. [22] Кальдера принимает фирн , который генерирует ледник, текущий на запад . [40] Ледопад находится к северо-западу от кальдеры. [32] Ледники, исходящие из снежных полей на вулкане, отложили морены ; [43] они и тиллы как плейстоценового [e] , так и голоценового [f] оледенения обнажаются в Эдмонсон-Пойнт. [45]

Слои тефры выходят на поверхность в ледяных скалах [46] и сераках [36] и свидетельствуют о недавних извержениях, [47] включая то, которое отложило выбросы и лапиллиевые пемзовые блоки на вершине. [36] Полосы тефры также обнаружены в других ледниках региона. [47] Они образуются, когда снег скапливается поверх тефры, упавшей на лед [27], и в случае горы Мельбурн они указывают на извержения в течение последних нескольких тысяч лет. [48] Вулканические отложения с горы Мельбурн также обнаружены в заливе Терра Нова. [49]

Вулканическое поле

Топографическая карта горы Мельбурн (масштаб 1:250 000) от USGS Mount Melbourne

Гора Мельбурн окружена вулканическим полем [50], состоящим из 60 обнаженных вулканов, [51] которые имеют форму шлаковых конусов и туфовых колец с отложениями гиалокластита , потоками лавы и подушечными лавами . Некоторые из этих вулканов образовались подо льдом. [52] Вулканическое поле образует полуостров, который отделен крутыми разломами от Трансантарктических гор на севере. [30] Среди этих вулканов находится Щитовой Нунатак к юго-западу от горы Мельбурн, [53] подледниковый вулкан , ныне обнаженный, который, возможно, образовался в течение последних 21 000–17 000 лет. [54] Хребет Кейп-Вашингтон состоит в основном из лавы, включая подушечную лаву, покрытую шлаковыми конусами, [19] и является остатком щитового вулкана. [55] Эдмонсон-Пойнт — еще один вулканический комплекс в вулканическом поле, который частично сформировался при взаимодействии с ледниками, а частично — в результате фреатомагматической активности. [56] Другие вулканы в этом поле — Бейкер-Рокс , Оскар-Пойнт и Рэндом-Хиллз . [57] Эти вулканы вытянуты в основном в направлении север-юг, [1] с палагонитизированными [g] выходами пород, которые обнажают дайки . [59] Прекрасно сохранившиеся шлаковые конусы встречаются на Пинкард-Тейбл к северу от вулканического поля, в то время как Харроу-Пик представляет собой сильно эродированную лавовую пробку . [60] Общий объем вулканических пород составляет около 250 кубических километров (60 кубических миль) [30] , и их размещение, по-видимому, изменило путь ледника Кэмпбелл. [61]

Геология

Западно-Антарктическая рифтовая система в море Росса; красная пунктирная линия — граница разлома.

Гора Мельбурн является частью вулканической группы Мак-Мердо , которая включает в себя действующий вулкан Эребус . [51] Эта вулканическая группа является одной из крупнейших щелочных вулканических [h] провинций в мире, [29] сопоставимой с провинцией Восточно-Африканского разлома , [16] и подразделяется на вулканические провинции Мельбурн, Халлетт и Эребус. [63] Вулканическая группа состоит из крупных щитовых вулканов, в основном расположенных вблизи побережья, стратовулканов и моногенетических вулканов [16], которые сформировались параллельно Трансантарктическим горам. [64]

Вулканическая активность вулканической группы Мак-Мердо связана с континентальным рифтингом [51] и началась во время олигоцена . [i] [63] Неясно, вызвано ли это локальной горячей точкой под областью или мантийной конвекцией в области Западно-Антарктического разлома . [65] Последний является одним из крупнейших континентальных разломов [j] на Земле, но малоизвестен и, возможно, неактивен сегодня. Море Росса и бассейн Земли Виктории развивались вдоль этого разлома [67] и были глубоко погребены, в то время как Трансантарктические горы быстро поднялись в течение последних пятидесяти миллионов лет [68] и находятся на «плече» разлома. [69] Линия, разделяющая их, является крупным швом земной коры с большими различиями в высоте и толщине земной коры поперек шва. [70] Многие вулканы, по-видимому, образовались под влиянием зон разломов в этом районе, [71] а возросшая активность за последние тридцать миллионов лет была связана с реактивацией разломов. [16]

Гора Мельбурн является частью вулканической цепи, которая включает Плеяды , гору Оверлорд , [72] гору Риттманн  — все они являются крупными стратовулканами [73]  , — которые вместе с плато Мальта образуют провинцию Мельбурн вулканической группы Мак-Мердо. [74] Кроме того, эта провинция состоит из многочисленных более мелких вулканических центров, вулканических интрузий и последовательностей вулканических пород, [75] и она была активна в течение последних двадцати пяти миллионов лет. [37] Вулканические сооружения, погребенные под осадочными породами, также являются частью провинции Мельбурн, включая конус к юго-востоку от мыса Вашингтон, который имеет размер, сопоставимый с размером горы Мельбурн. [76]

Гора Мельбурн и ее вулканическое поле находятся на фундаменте докембрийского [k] - ордовикского [l] возраста, который состоит из вулканических и метаморфических пород террейна Уилсона. [55] Вулкан находится на пересечении трех геологических структур: грабена Ренника мелового [m] возраста, бассейна Земли Виктории и магнитной аномалии Полярного 3 [n] . [67] Разлом Террор в бассейне Земли Виктории [77] проходит между горой Мельбурн и горой Эребус [70] и, по-видимому, связан с их существованием. [17] Гора Мельбурн, по-видимому, лежит в грабене; краевые разломы на восточном склоне горы Мельбурн все еще активны с землетрясениями. [78] Разломы, простирающиеся с севера на юг, также могут быть ответственны за тенденцию в структуре сооружения, [61] а сдвиговые разломы имеют место на восточном склоне. [52] Недавнее смещение разломов [79] и голоценовое поднятие побережья в этом районе указывают на то, что тектоническая активность продолжается. [53] 

Томографические исследования выявили область низкой сейсмической скорости на глубине 80 километров (50 миль) под вулканом, что может быть связано с температурами, которые там на 300 °C (540 °F) выше нормы. [80] Аномалии под горой Мельбурн связаны с аналогичными аномалиями под разломом Террор. [81] Эти аномалии на глубине более 100 километров (62 мили) сосредоточены под горой Мельбурн и соседним разломом Пристли. [82] Низкая аномалия гравитации над горой Мельбурн может отражать либо наличие вулканических пород низкой плотности, либо магматической камеры под вулканом. [83]

Состав

Трахиандезит и трахит являются наиболее распространенными породами на горе Мельбурн, а базальт встречается реже [50] и в основном встречается вокруг ее подножия. Породы определяют слабощелочную свиту [22], богатую калием , в отличие от пород в других местах вулканического поля. Остальная часть вулканического поля также включает щелочные базальты , базанит и муджиерит . Вкрапленники включают эгирин , амфибол , анортоклаз , авгит , клинопироксен , фаялит , геденбергит , ильменит , керсутит , магнетит , оливин , плагиоклаз и санидин . [84] [85] [86] Гнейс , [55] гранулит , гарцбургит , лерцолит и толеит ксенолиты обнаружены в вулканическом поле [52] и образуют ядро ​​многих лавовых бомб. [35] Включения в ксенолитах указывают на то, что газообразные компоненты магм вулканического поля горы Мельбурн состоят в основном из углекислого газа . [87] Породы в вулканическом поле имеют порфировидную до витрофировой текстуры. [86]

Трахиты и муджириты образовались в результате магматической дифференциации в коровой магматической камере [7] из щелочных базальтов, [88] определяя серию дифференциации щелочных базальтов-трахитов. [89] Базальты в основном извергались на ранней стадии истории вулкана. [7] В течение последних ста тысяч лет магматическая камера сформировалась; это позволило как дифференцировать трахиты, так и произойти крупным извержениям. [90] Разрыв в спектре пород («разрыв Дейли») с дефицитом бенморита и муджирита был отмечен на горе Мельбурн и других вулканах в регионе. [42] Нет единого мнения о том, какие процессы способствовали петрогенезу в вулканическом поле горы Мельбурн [91], но различные мантийные домены и процессы ассимиляции и фракционной кристаллизации , по-видимому, сыграли свою роль. [92] Магматическая система, питающая гору Мельбурн, по-видимому, имеет состав, отличный от состава, связанного с вулканическим полем горы Мельбурн. [93]

Гидротермальные изменения затронули части вершинной области, оставив желтые и белые отложения, которые контрастируют с черными вулканическими породами. [94] [95] Гидротермальные отложения нагара образовались в геотермальных областях [40] из прошлого потока жидкой воды. [96] Глина, содержащая аллофан , аморфный кремнезем и полевой шпат, обнаружена в вершинной области. [97]

История извержений

Гора Мельбурн была активна, начиная с 3,0–2,7  миллионов лет назад. [37] [88] Активность подразделяется на более старую плиоценовую стадию мыса Вашингтон, раннюю плейстоценовую стадию Рэндом Хиллс, стадию Щитового Нунатака, которая насчитывает от 400 000 до 100 000 лет, [98] и недавнюю стадию горы Мельбурн. [99] Вулканическая активность мигрировала на север от мыса Вашингтон к Трансантарктическим горам и в конечном итоге сосредоточилась на горе Мельбурн. [90] За последние сто тысяч лет гора Мельбурн производила около 0,0015 кубических километров магмы в год (0,00036 кубических миль/год). [90] Самые ранние записи о вулкане отмечали его молодой вид. [100]

Вулканическое поле Маунт-Мельбурн

Возрасты, полученные на вулканическом поле горы Мельбурн, включают 2,96 ± 0,20  миллиона лет, [7] 740 000 ± 100 000 лет и 200 000 ± 40 000 лет для Бейкер Рокс, 2,7 ± 0,2  миллиона лет и 450 000 ± 50 000 лет для мыса Вашингтон, 74 000 ± 110 000 лет и 50 000 ± 20 000 лет для Эдмонсон Пойнт, менее 400 000 лет для острова Маркем , 745 000 ± 66 000 лет для пика Харроус, 1,368 ± 0,090  миллиона лет для Пинкард Тейбл, 1,55 ± 0,05  миллиона лет, 431 000 ± 82 000 и 110 000 ± 70 000 лет для Щитового нунатака и 2,5 ± 0,1  миллиона лет для Уиллоус-нунатака . [101] [75] Северо-восточный паразитический конус образовался после основной части вулкана и, по-видимому, моложе вершины. [27]

Радиометрическое датирование показало, что внешний вид рельефа горы Мельбурн не является показателем ее возраста; некоторые хорошо сохранившиеся жерла старше, чем сильно эродированные. [98] С другой стороны, отсутствие надлежащих пределов погрешности и отсутствие подробностей о том, какие образцы были датированы, было проблематичным для попыток радиометрического датирования. [55]

Тефра

Тефра, обнаруженная в холмах Аллана [102] , в Куполе C [14] и в ледяных кернах Купола Сайпл, может происходить из горы Мельбурн. [103] Некоторые слои морской тефры, первоначально приписываемые горе Мельбурн, могут происходить из горы Риттманн [104] , и многие слои тефры в этом районе имеют состав, который не соответствует составу из горы Мельбурн. [105] Существуют дополнительные слои тефры, приписываемые вулкану:

Гора Мельбурн собственно

Игнимбрит Эдмонсон-Пойнт — это трахитовый игнимбрит, который обнажается в Эдмонсон-Пойнт. Он состоит из трех единиц поддерживаемых пеплом, богатых лапилли и пемзой отложений с вкрапленными линзами брекчии , которые достигают толщины 30 метров (98 футов). Это две единицы игнимбритов, разделенных отложением базисной волны . Разломы сместили последовательности, которые прорваны дайками. [55] Игнимбрит Эдмонсон-Пойнт был образован крупными плинианскими извержениями [113] и ему около 115 000 лет. [74] Извержение отложило тефру в море Росса, [114] и коррелятивные слои тефры были обнаружены в ледяном керне Талос-Доум. [115]

После этого игнимбрита серия даек дала начало лавовому полю Гнездовья пингвинов Адели. Это лавовое поле, которое, вероятно, образовалось подледниковым путем, состоит из многочисленных глыбовых потоков лавы со стекловидными краями, которые достигают толщины 300 метров (1000 футов) и образованы гавайитом [113] и бенмореитом . [116] Они питались через многочисленные дайки, которые также дали начало небольшим шлаковым конусам и конусам брызг , и были размещены не одновременно. [113] Туфовый конус поднимается из лавового поля и образован моногенетическими выбросами вулкана, включая лавовые бомбы, заключающие в себе гранитные фрагменты, и бомбы, достаточно большие, чтобы оставить кратеры в пепле, в который они упали. [116] Вязкие базальтовые потоки лавы с неопределенным источником и нерасчлененный шлаковый конус поднимаются над лавовым полем и завершают систему Эдмонсон-Пойнт. [35] Лавовое поле Гнездовья пингвинов Адели извергалось около 90 000 лет назад, [101] и его размещение могло сопровождаться выбросом тефры, зафиксированным в ледяном керне Талос-Доум. [117]

Возраст пород на вершине составляет от 260 000 до 10 000 лет. [75] [118] Отдельные извержения датируются 10 000 ± 20 000, 80 000 ± 15 000, 260 000 ± 60 000 и 15 000 ± 35 000 лет назад. [119] Из слоя выбросов на вершине были получены весьма неточные данные о возрасте от позднего плейстоцена до голоцена. [101] Одно крупное извержение произошло 13 500 ± 4 300 лет назад. [120] Три слоя криптотефры в заливе Эдисто (рядом с мысом Халлетт ) были отнесены к извержениям, которые произошли между 1677 и 1615 годами до настоящего времени. [121] Эти извержения, вероятно, произошли на паразитических жерлах горы Мельбурн. Еще два паразитических извержения произошли в тот же период времени. [122]

Последнее извержение и современная активность

Тефрохронология дала возраст  последнего извержения 1892 ± 30 г. н. э. [1] Это извержение отложило большой слой тефры вокруг вулкана, который обнажается в основном на его восточной стороне [37] и в ледниках Авиатор и Тинкер. [123] Три небольших кратера на краю кратера вершины горы Мельбурн образовались в конце этого извержения. [124]

В течение исторического времени извержений не наблюдалось [125], и гора Мельбурн считается спокойным [o] и вулканом с низкой степенью опасности. [64] [128] На горе Мельбурн происходят постоянные деформации и сейсмическая активность, [129] [130], и последняя может быть вызвана либо движением жидкостей под землей, либо процессами трещинообразования. [131] Также случаются ледотрясения, вызванные движением ледников. [132] Геотермальная активность была стабильной в период с 1963 по 1983 год, [22] в то время как деформация грунта началась в 1997 году. Эта деформация, вероятно, была вызвана изменениями в геотермальной системе. [133]

Опасности и мониторинг

Возможны будущие умеренные [29] или крупные взрывные извержения [9], такие как плинианские извержения . [8] Преобладающие ветры будут переносить вулканический пепел на восток через море Росса, [124] и пепел может повлиять на исследовательские станции, расположенные вблизи горы Мельбурн, такие как Марио Цуккелли, Гондвана и Джанг Бого. [134] Опасности извержений вулканов в Антарктике плохо изучены. [135] Гора Мельбурн находится далеко, и поэтому повторные извержения [133], скорее всего, не повлияют на какие-либо человеческие поселения, но возможны региональные экологические или даже глобальные климатические воздействия, [136] а также перебои в авиаперевозках. [9]

Итальянские ученые начали программу исследований вулканологии на горе Мельбурн в конце 1980-х годов, [130] основав вулканологическую обсерваторию в 1988 году. [52] В 1990 году они установили сейсмические станции вокруг горы Мельбурн [130] и между 1999 и 2001 годами сеть геодезических измерительных станций вокруг залива Терра Нова, включая несколько, направленных на мониторинг вулкана Мельбурн. [137] Начиная с 2012 года корейские ученые на станции Джанг Бого добавили еще одну сеть сейсмических станций для мониторинга вулкана. [81] В 2016–2019 годах геохимические, сейсмологические и вулканологические исследования проводились на горе Мельбурн в рамках проекта ICE-VOLC. [138]

Геотермальная активность

Геотермальная активность происходит вокруг вершинного кратера , в верхних частях вулкана [50] и на северо-западном склоне между 2400 и 2500 метрами (7900 и 8200 футов) высоты. [139] Другая геотермальная область существует недалеко от мыса Эдмонсон, [140] включая фумаролы, [141] термальные аномалии [142] и пресноводные пруды. Их температуры от 15 до 20 °C (от 59 до 68 °F) значительно выше обычных атмосферных температур в Антарктиде. [140] Геотермальные области видны в инфракрасном свете с самолетов. [143] Спутниковые снимки выявили области с температурой более 100 до 200 °C (от 212 до 392 °F). [144]

Отдельные геотермально нагретые области занимают площадь в несколько гектаров. [22] Обычно почва состоит из тонкого слоя песка с органическими веществами , покрывающими шлаковый гравий . [18] В некоторых местах земля слишком горячая, чтобы к ней прикасаться. [94] Гора Мельбурн является одним из нескольких вулканов в Антарктиде, которые характеризуются такими геотермальными почвами. [145]

Фумарольные формы рельефа включают ледяные башни, [p] фумаролы, [50] ледяные «крыши», [147] пещеры в снегу и фирне, [22] голую землю, [32] ледяные торосы, окружающие фумарольные жерла, [148] лужи, образованные конденсированным водяным паром [18] и парящей землей: [14]

Пещеры и ледяные башни выпускают теплый воздух, богатый водяным паром . [150] Температура фумарол может достигать 60 °C (140 °F), контрастируя с холодным воздухом. [29] Фумаролы выпускают газы, содержащие избыток вулканического углекислого газа и метана . [138] Также был обнаружен сероводородный газ, [94] но только в низких концентрациях, которые не мешают развитию растительности. [118] Желтые отложения были идентифицированы как сера . [153]

Геотермальные проявления, по-видимому, в основном питаются паром , поскольку нет никаких доказательств геотермальных рельефов, связанных с потоком жидкой воды, а теплопроводность недостаточно эффективна в большинстве мест. Однако, возможно, что в некоторых областях образуются подземные резервуары жидкой воды. Пар образуется при таянии и испарении снега и льда, а затем направляется через скалы к жерлам. Атмосферный воздух, вероятно, циркулирует под землей и нагревается, в конечном итоге выходя в виде ледяных башен. [147] Ранняя теория о том, что ледяные башни образовались на вершине остывающего потока лавы, считается маловероятной, учитывая длительную продолжительность фумарольной активности; система, нагреваемая лавой, к настоящему времени уже остыла бы. [154]

Климат

Подробных метеорологических данных о районе вершины нет. [18] Ветры дуют в основном с запада [155] и реже с северо-запада. Катабатические ветры дуют из долин Пристли и Ривз. [90] Осадки редки. Зимой полярная ночь длится около трех месяцев. [156] По разным данным, температура в районе вершины либо не превышает −30 °C (−22 °F) [140] , либо колеблется от −6 до −20 °C (21 и −4 °F). [157] Сезонные колебания температуры высоки и достигают 30 °C (54 °F). [158]

Во время последнего ледникового максимума (LGM) морской ледяной щит занимал залив Терра Нова. « Дрейф Терра Нова » был отложен между 25 000 и 7 000 лет назад и покрыт более поздними моренами от отступающего льда в период после LGM. [159] Во время позднего голоцена, спустя 5 000 лет до настоящего времени , ледники снова надвинулись как часть неогляциала . [ 160] Одно небольшое наступление произошло в последние 650  лет . [43]

Жизнь

Водоросли , [q] [148] лишайники , [164] печеночники [r] и мхи [s] [3] растут на геотермально нагретой местности в верхних частях горы Мельбурн. Водоросли образуют корки на нагретой земле. Мхи образуют подушки [148] и часто встречаются вокруг паровых жерл [32] и под ледяными торосами . [167] Вид мха Campylopus pyriformis не дает листьев на горе Мельбурн. [3] Pohlia nutans образует небольшие побеги. [168] Два вида мха образуют отдельные насаждения [169] , которые встречаются в разных местах вулкана. [170] Вместе с залежами на горе Эребус они составляют самые высокие мхи, растущие в Антарктиде. [18] Были обнаружены небольшие залежи торфа . [171]

Растительность особенно распространена на хребте в пределах [149] и к югу от главного кратера, «Криптогам Ридж». [t] Он представляет собой длинную свободную от снега зону с гравийным грунтом, небольшими террасами и каменными полосами . [32] Температура почвы, зарегистрированная там, достигает 40–50 °C (104–122 °F). [172] Это единственные случаи обитания Campylopus pyriformis на теплой почве в Антарктиде. [173]

Гора Мельбурн, наряду с горой Эребус, горой Риттманн и островом Десепшн, является одним из четырех вулканов в Антарктиде, известных наличием геотермальных местообитаний, хотя другие плохо изученные вулканы, такие как гора Берлин , гора Хэмптон и гора Кауфман, также могут иметь их. [174] В Южной Америке высокогорные геотермальные среды, похожие на гору Мельбурн, находятся в Сокомпе . [175] Растительность на геотермально нагретой местности необычна для Антарктиды [176], но другие встречаются в других местах, в том числе на островах Буве , острове Десепшн , горе Эребус и Южных Сандвичевых островах . [148]

Геотермальная зона на вершине горы Мельбурн образует Особо охраняемую территорию Антарктики  118, [177] которая включает две особо охраняемые территории вокруг хребта Криптогам и некоторые маркеры, используемые в исследованиях вулканической деформации. [149] Некоторые водоросли с горы Мельбурн были случайно перенесены на остров Десепшн или гору Эребус. [178]

В Эдмонсон-Пойнт и на мысе Вашингтон есть колонии пингвинов Адели и императорских пингвинов [179] [180] , а также южнополярные поморники и тюлени Уэддела . [181] В Эдмонсон-Пойнт было обнаружено более двадцати четырех видов лишайников и шести видов мхов [41] (включая мох Bryum argenteum ), [173] а также микробные маты, образованные цианобактериями. Нематоды и коллемболы дополняют биоту Эдмонсон-Пойнт. [181]

Биология

Растительность на горе Мельбурн растет в основном на местности, прогреваемой до температур свыше 10–20 °C (от 50 до 68 °F), и существуют градации в типе растительности от более холодных до более теплых температур. [157] Существуют различия между растительностью [182] и бактериальными сообществами на хребте Криптогам и на северо-западном склоне горы Мельбурн; причиной таких различий могут быть различные почвы. [183]

Эти сообщества, должно быть, достигли горы Мельбурн издалека. [148] Транспортировка, вероятно, осуществлялась ветром, поскольку в регионе нет проточной воды. [184] Гора Мельбурн недавно была активной, там полярная ночь длится тринадцать недель, [171] почвы содержат токсичные элементы, такие как ртуть , [185] она удалена от экосистем, которые могли бы быть источником событий колонизации, и лежит вдали от западных ветров [u] , что может объяснить, почему растительность бедна видами. [187] Pohlia nutans , возможно, прибыла на гору Мельбурн совсем недавно, или этот вулкан не так благоприятен для ее роста, как гора Риттманн, где этот мох более распространен. [118] Его колонии менее энергичны на горе Мельбурн, чем Campylopus pyriformis . [184]

Конденсирующиеся фумарольные газы и талая вода из снега формируют водоснабжение этой растительности. [148] Мхи концентрируются вокруг фумарольных жерл, поскольку там больше пресной воды. [3] Пар замерзает в холодном воздухе, образуя ледяные торосы, которые служат укрытием и поддерживают стабильную влажность и температуру. [156] Геотермальное отопление и наличие пресной воды отличают эти вулканические биологические сообщества от других антарктических растительных сообществ, которые нагреваются солнцем. [185]

Некоторые виды бактерий фиксируют азот . [163] Генетический анализ показал, что некоторые мхи на горе Мельбурн мутируют, что приводит к генетическим изменениям. [118] [185] [188] Горячие, влажные почвы на горе Мельбурн являются средой обитания термофильных организмов, [189] что делает гору Мельбурн островом термофильной жизни на ледяном континенте. [190] Микробы, устойчивые к холоду, сосуществуют с термофилами. [191]

Другие виды, связанные с растительностью, - это простейшие Corythion dubium [192] , которые являются раковинными амебами [139], распространенными в Антарктиде [187] и единственными беспозвоночными, обнаруженными в геотермальных местообитаниях горы Мельбурн, [18] актинобактерии [193] и различные роды актиномицетов [194] и грибов [v] . [198] Несколько видов бактерий были впервые описаны в геотермальных районах горы Мельбурн:

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Грабен — это вытянутая область, где земная кора опущена вдоль разломов, которые образуют ее длинные стороны. [2]
  2. ^ Разные авторы используют разные термины для описания горы Мельбурн и подобных вулканов в Антарктиде, включая «стратовулкан», « щитовой вулкан » и « составной вулкан ». [20]
  3. ^ Осенние отложения — это вулканические отложения, образованные материалом, выпадающим из колонны извержения . [21]
  4. ↑ Сообщается о высоте 2730 метров (8960 футов). [33]
  5. ^ Период времени между 2,5800 и 0,0117  миллиона лет назад. [44]
  6. ^ Период времени между 11 700 лет назад и сегодняшним днем. [44]
  7. ^ Палагонитизация — это химический процесс, в ходе которого вулканическое стекло претерпевает изменения, превращаясь в палагонит. [58]
  8. ^ «Щелочные» — это классификация для широкого спектра вулканических пород, при этом общепринятым определением являются породы, содержащие больше щелочных элементов, чем может быть поглощено минеральным полевым шпатом . [62]
  9. ^ Период времени между 33,9 и 23,03  миллиона лет назад. [44]
  10. ^ Континентальный рифт — это бассейн вытянутой формы, где земная кора разошлась и, таким образом, стала тоньше. [66]
  11. ^ Период времени до 541 ± 1  миллиона лет назад. [44]
  12. ^ Период времени между 485,4 ± 1,9 и 443,8 ± 1,5  миллиона лет назад. [44]
  13. ^ Период времени между 145 и 66  миллионами лет назад. [44]
  14. ^ Аномалия была интерпретирована как трансформный разлом или структура выталкивания, образованная разломом. [67]
  15. ^ Иногда его называют действующим вулканом , [126] поскольку он извергался во время голоцена . [127]
  16. ^ Ледяные башни достигают ширины от 1 до 6 метров (от 3 футов 3 дюймов до 19 футов 8 дюймов) [25] и высоты 5 метров (16 футов). Их также называют «ледяными вершинами», когда они невысокие. [94] Ледяные вершины полые и иногда настолько большие, что в них могут поместиться люди. [146]
  17. ^ Водоросли включают как хлорофиты , так и цианобактерии и лишайниковые водоросли. [3] Среди идентифицированных видов: Aphanocapsa elachista , [161] Chlorella emersonii , Chlorella reniformis , Coccomyxa gloeobotrydiformis , [162] Coenocystis oleifera , Gloeocapsa magma , Hapalosiphon sp. , Mastigocladus laminosus , Nostoc sp. , Phormidium fragile , Pseudocoecomyxa simplex , Stigonema ocellatum и Tolypothrix bouteillei . [161] [163] Другие роды: Chroococcus , Tolypothrix и Stygonema . [18] Mastigocladus laminosus и Pseudocoecomyxa simplex являются доминирующими видами на горе Мельбурн. [164]
  18. ^ Cephaloziella exiliflora , [18] Cephaloziella varians [3] и Herzogobryum atrocapillum [165]
  19. ^ Campylopuspyriformis [3] и Pohlia nutans [166]
  20. ↑ Иногда ошибочно пишется как «Криптограмма Ридж» [149]
  21. ^ Западные ветры — это пояса западных ветров, которые лежат за пределами тропиков. [186]
  22. ^ Виды Aureobasidium pullulans , Chaetomium gracile и Penicillium brevicompactum были обнаружены в ассоциации с мхами. [195] Другие зарегистрированные грибы: Acremonium charticola , Chaetomium sp. , [196] Cryptococcus , Mucor и Penicillium . [197]

Ссылки

  1. ^ abcde Глобальная программа по вулканизму, Общая информация.
  2. ^ Словарь геотехнической инженерии 2014, стр. 616.
  3. ^ abcdefgh Скотницки и др. 2004, с. 280.
  4. ^ ab Натан и Шульте 1967, с. 423.
  5. ^ Джордано и др. 2012, с. 1987.
  6. ^ аб Бадино и Менегель 2001, с. 235.
  7. ^ abcd Gambino & Privitera 1996, с. 307.
  8. ^ ab Geyer 2021, стр. 58.
  9. ^ abcd Дель Карло и др. 2022, с. 2.
  10. ^ Коуэн 2014, стр. 185.
  11. ^ Барони 2005, стр. 38–40.
  12. ^ Коннолли 2022, стр. 197.
  13. ^ Гейер 2021, стр. 57.
  14. ^ abc Lyon 1986, стр. 135.
  15. ^ Росс 2011, стр. 205.
  16. ^ abcd Джордано и др. 2012, с. 1986.
  17. ^ ab Faure & Mensing 2011, стр. 543.
  18. ^ abcdefgh Рекомендации 14-го Консультативного совещания по Договору об Антарктике 2009 г., стр. 179.
  19. ^ abc LeMasurier et al. 1990, стр. 73.
  20. ^ ab LeMasurier et al. 1990, с. 4.
  21. ^ Пирокластические отложения I 2022, стр. 2.
  22. ^ abcdefg Keys, McIntosh & Kyle 1983, стр. 10.
  23. ^ ab Рекомендации 14-го Консультативного совещания по Договору об Антарктике 2009 г., стр. 178.
  24. ^ Рокки и Смелли 2021, с. 388.
  25. ^ abc Натан и Шульте 1967, стр. 422.
  26. ^ Smellie & Rocchi 2021, с. 373.
  27. ^ abc Адамсон и Кавани 1967, стр. 419.
  28. ^ Натан и Шульте 1967, стр. 428.
  29. ^ abcd Bargagli et al. 2004, с. 425.
  30. ^ abc LeMasurier et al. 1990, стр. 72.
  31. ^ Лион и Гиггенбах 1974, с. 517.
  32. ^ abcdefg Broady et al. 1987, с. 99.
  33. ↑ Адамсон и Кавани 1967, стр. 418.
  34. ^ ab Натан и Шульте 1968, стр. 948.
  35. ^ abc Джордано и др. 2012, стр. 1992.
  36. ^ abcd Джордано и др. 2012, с. 1993.
  37. ^ abcd ЛеМазурье и др. 1990, стр. 50.
  38. ^ ЛеМазурье и др. 1990, стр. 74.
  39. ^ Хонг и др. 2020, стр. 2.
  40. ^ abc Lyon & Giggenbach 1974, стр. 518.
  41. ^ аб Лупорини и Морбидони 2004, с. 19.
  42. ^ Аб Джордано и др. 2012, с. 1999.
  43. ^ ab Hall 2009, стр. 2218.
  44. ^ abcdef Коэн и др. 2021, Диаграмма.
  45. ^ Барони и Оромбелли 1994, с. 500.
  46. ^ Натан и Шульте 1967, стр. 424.
  47. ^ ab Натан и Шульте 1967, с. 427.
  48. ^ Парк и др. 2015, стр. 293.
  49. ^ Хьюз и Криссек 1985, с. 107.
  50. ^ abcd Броуди и др. 1987, стр. 97.
  51. ^ abc Ферраччоли и др. 2000, с. 387.
  52. ^ abcd Faure & Mensing 2011, стр. 546.
  53. ^ ab Wörner & Viereck 1987, стр. 28.
  54. ^ Вернер и Вирек 1987, стр. 40.
  55. ^ abcde Джордано и др. 2012, с. 1988.
  56. ^ Вернер и Орси 1990, стр. 85.
  57. ^ Фор и Менсинг 2011, стр. 543, 545.
  58. ^ Стрончик и Шминке 2002, с. 680.
  59. ^ Джордано и др. 2012, с. 1994.
  60. ^ Джордано и др. 2012, с. 1995.
  61. ^ аб Сальвини и Сторти 1999, с. 142.
  62. ^ Фиттон и Аптон 1987, стр. ix.
  63. ^ ab Gambino & Privitera 1996, с. 306.
  64. ^ аб Гамбино и др. 2016, стр.2.
  65. ^ Парк и др. 2015, стр. 293–294.
  66. ^ Шенгёр 2020, стр. 1–15.
  67. ^ abc Ферраччоли и др. 2000, с. 389.
  68. ^ Вернер и Орси 1990, стр. 84.
  69. ^ Вернер, Фрике и Берк 1993, стр. 775.
  70. ^ ab LeMasurier et al. 1990, с. 24.
  71. ^ ЛеМазурье и др. 1990, стр. 25.
  72. ^ Натан и Шульте 1967, стр. 429.
  73. ^ Перкьяцци, Фолько и Меллини 1999, с. 360.
  74. ^ аб Дель Карло и др. 2023, с. 3.
  75. ^ abc LeMasurier et al. 1990, стр. 49.
  76. ^ Саули и др. 2014, стр. 300.
  77. ^ Морин и др. 2010, стр. 371.
  78. ^ Ферраччоли и др. 2000, с. 392.
  79. ^ Хонг и др. 2020, стр. 12.
  80. ^ Гамбино и др. 2021, с. 752.
  81. ^ ab Park et al. 2019, стр. 1.
  82. ^ Парк и др. 2015, стр. 298.
  83. ^ Ферраччоли и др. 2000, с. 391.
  84. ^ Джордано и др. 2012, стр. 1988–1992.
  85. ^ ЛеМазурье и др. 1990, стр. 75.
  86. ^ ab Rocchi & Smellie 2021, с. 387.
  87. ^ Вернер, Фрике и Берк 1993, стр. 784.
  88. ^ ab Woerner, Fricke & Burke 1993, стр. 776.
  89. ^ ЛеМазурье и др. 1990, стр. 52.
  90. ^ abcd Джордано и др. 2012, с. 2003.
  91. ^ Фор и Менсинг 2011, стр. 548.
  92. ^ Гамбино и др. 2021, с. 743.
  93. ^ ЛеМазурье и др. 1990, стр. 76.
  94. ^ abcde Натан и Шульте 1967, стр. 425.
  95. ^ Натан и Шульте 1968, стр. 949.
  96. ^ Лион и Гиггенбах 1974, с. 520.
  97. ^ Броуди и др. 1987, стр. 102.
  98. ^ Аб Джордано и др. 2012, с. 2001.
  99. ^ Джордано и др. 2012, с. 2002.
  100. ^ Гамбино и др. 2021, с. 741.
  101. ^ abc Джордано и др. 2012, стр. 1996.
  102. ^ Фор и Менсинг 2011, стр. 621.
  103. ^ Данбар, Зелински и Вуазен 2003, стр. 9.
  104. ^ Ди Роберто и др. 2020, с. 16.
  105. ^ Дель Карло и др. 2022, с. 12.
  106. ^ Перкьяцци, Фолько и Меллини 1999, стр. 359.
  107. ^ Лихт и др. 1999, стр. 100.
  108. ^ Дель Карло и др. 2015, с. 15.
  109. ^ Нарциси и др. 2012, стр. 56.
  110. ^ Курбатов и др. 2006, с. 13.
  111. ^ Курбатов и др. 2006, с. 10.
  112. ^ Курбатов и др. 2006, с. 12.
  113. ^ abc Джордано и др. 2012, стр. 1990.
  114. ^ Дель Карло и др. 2015, с. 14.
  115. ^ Нарциси и др. 2016, стр. 74.
  116. ^ Аб Джордано и др. 2012, с. 1991.
  117. ^ Нарциси и др. 2016, стр. 75.
  118. ^ abcd Bargagli et al. 2004, с. 429.
  119. ^ Данбар, Зелински и Вуазен 2003, стр. 2.
  120. ^ Дель Карло и др. 2022, с. 11.
  121. ^ Дель Карло и др. 2023, с. 4.
  122. ^ Дель Карло и др. 2023, с. 16.
  123. ^ Ди Роберто и др. 2020, с. 2.
  124. ^ ab LeMasurier et al. 1990, с. 51.
  125. ^ Smellie & Rocchi 2021, с. 372.
  126. ^ ЛеМазурье и др. 1990, стр. 20.
  127. ^ Гейер 2021, стр. 55.
  128. ^ Гамбино и Привитера 1996, с. 305.
  129. ^ Гамбино и Привитера 1996, с. 316.
  130. ^ abc Kaminuma 2000, стр. 150.
  131. ^ Парк и др. 2015, стр. 294.
  132. ^ Гамбино и др. 2021, с. 745.
  133. ^ аб Гамбино и др. 2016, стр.7.
  134. ^ Ди Роберто и др. 2019, с. 7.
  135. ^ Джордано и др. 2012, с. 1985.
  136. ^ Джордано и др. 2012, с. 2004.
  137. ^ Капра и др. 2002, стр. 3191.
  138. ^ ab Geyer 2021, стр. 59.
  139. ^ аб Баргагли и др. 2004, с. 423.
  140. ^ abc Николаус и др. 1991, с. 425.
  141. ^ Беркли и др. 2002, стр. 48.
  142. ^ Маццарини и Сальвини 1994, с. 106.
  143. ↑ Бердж и Паркер 1968, стр. 120.
  144. ^ Гамбино и Привитера 1996, с. 314.
  145. ^ Коуэн 2014, стр. 22.
  146. ^ Натан и Шульте 1967, стр. 426.
  147. ^ ab Lyon & Giggenbach 1974, с. 519.
  148. ^ abcdef Броуди и др. 1987, стр. 98.
  149. ^ abcd Cowan 2014, стр. 188.
  150. ^ аб Бадино и Менегель 2001, с. 237.
  151. ^ Бадино и Менегель 2001, с. 238.
  152. ^ Гамбино и др. 2021, с. 746.
  153. ^ Фор и Менсинг 2011, стр. 544.
  154. ^ Гамбино и др. 2021, с. 744.
  155. ^ Зиборди и Фреззотти 1996, стр. 323.
  156. ^ аб Лупорини и Морбидони 2004, с. 6.
  157. ^ ab Broady et al. 1987, стр. 100.
  158. ↑ Гамбино 2005, стр. 151.
  159. ^ Барони и Оромбелли 1994, с. 498.
  160. ^ Барони и Оромбелли 1994, с. 504.
  161. ^ ab Broady et al. 1987, стр. 104.
  162. ^ Броуди и др. 1987, стр. 106–107.
  163. ^ аб Лупорини и Морбидони 2004, с. 15.
  164. ^ ab Cowan 2014, стр. 202.
  165. ^ Конвей и др. 2000, стр. 1287.
  166. ^ Баргальи и др. 2004, с. 427.
  167. ^ Лупорини и Морбидони 2004, с. 8.
  168. ^ Лупорини и Морбидони 2004, с. 7.
  169. ^ Баргальи и др. 2004, с. 430.
  170. ^ Коуэн 2014, стр. 193.
  171. ^ ab Broady et al. 1987, стр. 110.
  172. ^ Аллан и др. 2005, стр. 1039.
  173. ^ аб Линскенс и др. 1993, с. 83.
  174. ^ Коуэн 2014, стр. 184.
  175. ^ Халлой 1991, стр. 258.
  176. ^ Конвей и др. 2000, стр. 1281.
  177. ^ Хьюз и Конвей 2010, стр. 109.
  178. ^ Хьюз и Конвей 2010, стр. 100.
  179. ^ Джафари и др. 2021, с. 1871.
  180. ^ Николаус и др. 1991, с. 426.
  181. ^ аб Лупорини и Морбидони 2004, с. 20.
  182. ^ Аллан и др. 2005, стр. 1048.
  183. ^ Аллан и др. 2005, стр. 1047.
  184. ^ ab Skotnicki, Bargagli & Ninham 2002, стр. 774.
  185. ^ abc Скотницки и др. 2004, стр. 284.
  186. ↑ Харман 1987, стр. 922–928.
  187. ^ ab Broady et al. 1987, стр. 109.
  188. ^ Скотницки, Баргагли и Нинхэм 2002, стр. 771.
  189. ^ Беркли и др. 2002, стр. 50.
  190. ^ Марти и Эрнст 2005, стр. 179.
  191. ^ Коуэн 2014, стр. 39.
  192. ^ Броуди и др. 1987, стр. 108.
  193. ^ Коуэн 2014, стр. 207.
  194. ^ abc Bargagli et al. 2004, с. 424.
  195. ^ Тоси и др. 2002, стр. 264.
  196. ^ Зуккони и др. 1996, стр. 55.
  197. ^ Ньюшем 2010, стр. 140.
  198. ^ Броуди и др. 1987, стр. 111.
  199. ^ Империо, Вити и Марри 2008, стр. 221–225.
  200. ^ аб Аллан и др. 2005, с. 1040.
  201. ^ Николаус и др. 1996, стр. 101–104.
  202. ^ Куревитс и др. 2012, с. 1472.

Источники

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки