The Salton Buttes — это группа вулканов в Южной Калифорнии , на Солтон-Си . Они состоят из 7-километрового (4,3 мили) ряда из пяти лавовых куполов, названных Mullet Island, North Red Hill, Obsidian Butte, Rock Hill и South Red Hill. Они тесно связаны с фумарольным полем и геотермальным полем , и есть свидетельства наличия погребенных под землей вулканов. В досовременные времена Obsidian Butte был важным региональным источником обсидиана .
The Salton Buttes находятся в пределах Salton Trough , тектонической впадины , образованной разломами Сан-Андреас и Сан-Хасинто . Впадина образует северное продолжение Калифорнийского залива и отделена от него дельтой реки Колорадо . В этом районе, который является областью активного спрединга морского дна , расположен ряд геотермальных и вулканических объектов .
Хотя ранее считалось, что Солтон-Бьютс относятся к эпохе позднего плейстоцена (которая закончилась с окончанием последнего ледникового максимума ), более новые попытки датирования определили, что все они образовались позднее, в текущую эпоху голоцена , в основном посредством эффузивных извержений . Возможны будущие извержения, которые могут поставить под угрозу окрестности.
Холмы Солтон-Бьютс расположены на юго-восточном берегу моря Солтон-Си , их вершины находятся на высоте -40 м (-130 футов) [1] в округе Империал, Калифорния . [2] [3] Города Ниланд и Калипатрия лежат к северо-востоку и юго-востоку от гор Солтон-Бьютс, соответственно, [4] а Палм-Спрингс находится в 140 километрах (90 миль) к северо-западу. [5] Река Аламо впадает в море Солтон между горами Солтон-Бьютс. [4] Название «Поле Ниланд» также применялось к системе. [6]
Холмы Солтон-Бьютс представляют собой пять лавовых куполов [1] , возвышающихся на 30–40 м (98–131 фут) над окружающей местностью. [7] Ширина каждой вершины не превышает 1 км (0,62 мили), [8] но вместе они образуют цепь длиной 7 км (4,3 мили). [7] С севера на юг они называются остров Маллет ( 33°13′32″ с.ш. 115°36′30″ з.д. / 33.22556° с.ш. 115.60833° з.д. / 33.22556; -115.60833 (остров Маллет) ), Норт-Рэд-Хилл ( 33°12′0″ с.ш. 115°36′43″ з.д. / 33.20000° с.ш. 115.61194° з.д. / 33.20000; -115.61194 (норт-Рэд-Хилл) ), Саут-Рэд-Хилл ( 33°11′46″ с.ш. 115°36′42″W / 33.19611°N 115.61167°W / 33.19611; -115.61167 (South Red Hill) ), Рок-Хилл ( 33°11′1″N 115°37′24″W / 33.18361°N 115.62333°W / 33.18361; -115.62333 (Rock Hill) ) и Обсидиан-Бьютт ( 33°10′17″N 115°38′16″W / 33.17139°N 115,63778°W / 33,17139; -115,63778 (Обсидиан Бьютт) ). [6]
Из всех останцов Красные Холмы и Обсидиан Бьютт являются крупнейшими. [8] Красные Холмы представляют собой парный вулкан, [9] [10] соединенный пирокластическими отложениями. [11] Красные Холмы также известны под общим названием Красный Остров; [12] Красный Остров и Остров Маллет оба были островами в 2005 году . [13] По состоянию на 2018 год [обновлять]Остров Маллет является полуостровом . [12] Другие купола также иногда были островами, [14] а волны прорезали эрозионные террасы вдоль бывших береговых линий. [15]
The Salton Buttes — это лавовые купола . Они образовались из вязкой лавы , поднимающейся в вулканическом жерле [16] шириной 250 м (820 футов) [11] Obsidian Butte окружен потоком лавы , а остров Маллет имеет характерную «луковичную» листву . [9] На Ред-Хилл есть карьер , [17] пристань для яхт и трейлерный парк , [18] а Obsidian Butte интенсивно разрабатывался, до такой степени, что он утратил большую часть своего первоначального вида. [19] На острове Маллет есть горячие источники и мофетты . [20]
Фумарольное поле связано с Солтон-Бьютс. [2] Поле характеризуется грифонами [a] и сальсами . [b] Они выдыхают углекислый газ и пар , а также аммиак и сероводород . Некоторые из этих фумарольных отверстий достигают высоты 2 м (6,6 фута) и напоминают извергающиеся лавы жерла. Также обнаружены грязевые котлы . [22] Части поля недавно поднялись из Солтон-Си из-за падения уровня воды, [23] что также привело к заметному развитию и росту фумарольных отверстий, [24] включая увеличение числа грифонов. [25]
С Солтон-Бьютс связано геотермальное поле. [ 1 ] Оно является одним из крупнейших и самых теплых на Земле, [26] с температурой 360 °C (680 °F) на глубине 1,5–2,5 км (0,93–1,55 миль). [9] В кернах бурения в Солтон-Бьютс были обнаружены различные вулканические породы . Найденные породы включают андезит , базальт , дацит , диабаз , габбро и риолит . Некоторые из этих вулканических пород несут следы гидротермальных изменений . В некоторых местах слои вулканических пород достигают толщины 100 м (330 футов). [27] В осадочной куче могут быть погребены и другие вулканы; [28] в Солтон-Бьютс было обнаружено по крайней мере четыре отдельных аэромагнитных аномалии, и они могут быть признаками погребенных вулканов. [11] Месторождение было разведано для производства геотермальной энергии , [19] и в настоящее время одиннадцать геотермальных электростанций в проекте Imperial Valley Geothermal Project имеют мощность для производства 432 мегаватт электроэнергии. [29] [30]
Начиная с плиоцена , [31] впадина Солтона и Калифорнийский залив образовали активную рифтовую зону к югу от разлома Сан-Андреас . В рифтовой зоне происходит спрединг морского дна , сопровождаемый вулканической и геотермальной активностью, активным сбросообразованием [c] и быстрым осадконакоплением . [32]
Пять миллионов лет назад накопление осадков в дельте реки Колорадо отделило область Солтонского желоба от фактического Калифорнийского залива , образовав большую впадину , которая в настоящее время достигает глубины 40 м (130 футов) ниже уровня моря. [32] Эта впадина представляет собой бассейн растяжения . Она образовалась между различными ветвями разлома Сан-Андреас [4] и разлома Сан-Хасинто [33] (которые соединены сейсмической зоной Броули ) [34] Солтонский желоб все еще активно оседает со скоростью 3 мм/год (0,12 дюйма/год), увеличиваясь до 4–8 мм/год (0,16–0,31 дюйма/год) в центральной части желоба. [35]
В регионе образовалось несколько четвертичных вулканических центров, включая Серро-Прието , Консаг-Рок , Исла-Сан-Луис , Исла-Тортуга , Солтон-Бьютс и Сьерра-Пинакате , который является крупнейшим из этих вулканов. [17] Также наблюдалась сильная геотермальная активность, причем только в Солтон-Троге находится пять геотермальных полей ( Броули -Мескит, Серро-Прието , Ист-Меса, Хебер и Солтон-Си). Эти пять полей имеют общую теплопроизводительность 1000–10 000 МВт (1 300 000–13 400 000 л. с.). [36] Часть этой тепловой мощности используется для выработки геотермальной энергии с годовым производством 1–3 ТВт·ч/год (110–340 МВт). [26] [31]
Вулканы Солтон-Бьютс были сформированы на четвертичных отложениях [13] дельты реки Колорадо . [1] Под ними фундамент представляет собой породу, образованную из осадков, отложенных в озерах и реках, таких как аргиллиты , песчаники и алевриты . [37] Ниже этого верхнего слоя толщиной 5 км (3,1 мили) находятся метаморфические зеленосланцевые породы, образованные гидротермальным изменением и термальным метаморфизмом осадков, и, наконец, ниже этого, габброидные породы, на глубине 18–10 км (11,2–6,2 мили). Диабаз и внедренные риолиты также были обнаружены в отложениях. [33]
Все холмы Солтон-Бьютс, за исключением острова Маллет, развились на линеаменте , линейной особенности с заметной магнитной аномалией . [17] Вулканы, по-видимому, имеют общую питающую дайку . Эта дайка может быть связана с глубинными процессами растяжения [38] вдоль трансформного разлома , который связывает разлом Сан-Андреас с Калифорнийским заливом. [9] Источник тепла для вулканов и геотермального поля неясен: были предложены как глубокие мафические , так и неглубокие фельзические источники. [33] Сейсмическая томография области под холмами Солтон-Бьютс выявила области в мантии с аномально низкими сейсмическими скоростями, что согласуется с более высокими температурами там. [39]
Купола образованы риолитом , [1] который имеет щелочной и бедный кальцием состав [17] и определяет богатую калием свиту (см. диаграмму QAPF ). Редкие фенокристаллы включают амфибол , анортоклаз , апатит , клинопироксен , ильменит , магнетит , ортопироксен , кварц и циркон . [40] Изотопный состав этих вулканических пород отличается от изотопного состава осадков Солтон-трога. Общий объем куполов составляет около 0,5 км 3 (0,12 куб. миль). [7]
Обсидиан из Обсидиан Бьютт был обнаружен в отдаленных археологических памятниках . [41] Он был обнаружен в памятниках в пустыне Колорадо , [42] по всему округу Сан-Диего [43] и по всей северной Мексике и юго-западу Соединенных Штатов . [44] До того, как Обсидиан Бьютт был размещен и, таким образом, стал доступен для производства обсидиана, люди в этом регионе использовали обсидиан из вулканического поля Косо ; [44] эта тенденция от Косо к Обсидиан Бьютт была обнаружена еще до того, как стало известно точное время извержения Обсидиан Бьютт. [42]
То, как образуются магмы , является спорным. Объяснения называют несколько различных процессов, включая ассимиляцию гидротермально измененных пород, фракционную кристаллизацию и частичное плавление . [33] Одна модель предполагает существование непрерывно активного глубинного магматического резервуара , который генерирует предшествующие магмы и эпизодически доставляет их в более мелкий магматический резервуар, где образуются риолиты. [45]
Ксенолиты, обнаруженные в вулканических породах, включают гранит , гранофир , метаосадки и толеит , [40] часто сильно измененные взаимодействием с вулканической системой. Некоторые из этих базальтов напоминают те, что из активных рифтовых зон в Калифорнийском заливе и Восточно-Тихоокеанском поднятии . [27] Самый северный сегмент Восточно-Тихоокеанского поднятия , по-видимому, идентичен сейсмической зоне Броули . [34]
Большинство останцов образовались между 1800 и 2300 годами назад, хотя остров Маллет может быть на 5000 лет старше. [1] Согласно Глобальной программе вулканизма , остров Маллет образовался в 290 г. до н. э. ± 100 лет, Обсидиановый останец — в 10 г. н. э. ± 100 лет, а другие останцы — в 210 г. н. э. ± 100 лет. [46] Если остров Маллет образовался в то же время, что и другие останцы, то извержение, в результате которого образовались останцы Солтон, вероятно, длилось не более 500 лет. [47] В настоящее время в останцах наблюдается фумарольная активность из-за трещин в вулканических породах останцов Солтон [15], а также зафиксирована сейсмическая активность геотермального поля. [48]
Для Salton Buttes были выведены различные возрасты с помощью различных методов датирования. [1] Раннее датирование Obsidian Butte по калию и аргону дало возраст 55 000 – 16 000 лет назад [17], но эта оценка была позже заменена другой оценкой возраста 33 000 ± 35 000 лет назад. [44] Другие предложенные возрасты были 33 000 ± 18 000 и менее 10 000 лет назад, [27] и археомагнитные методы пришли к выводу, что Salton Buttes не были активны одновременно с Cerro Prieto или Crater Elegante в Sierra Pinacate. [49] Подземные вулканические породы в Солтон-Бьютс датируются 3,8 ± 0,4 миллиона лет назад, 960 000 ± 190 000 лет назад [27] и 479 000 – 420 000 лет назад [33] , но некоторые из гранитов образовались гораздо позже и являются одними из самых молодых известных гранитов на Земле. [50]
Однако радиометрическое датирование цирконов , обнаруженных в вулканических породах и ксенолитах, а также другие методы показали, что вулканическая активность была гораздо более поздней, в конце плейстоцена - голоцене . [51] Этот недавний вывод также подтверждается тем фактом, что небольшие купола расположены в условиях высокой скорости осадконакопления и были бы погребены, если бы они были слишком старыми [12] , и что обсидиан из Обсидиан-Бьютт встречается только на археологических памятниках позднего голоцена . [d] [52] Датирование обсидиана гидратацией на Солтон-Бьютт дало возраст 8400 - 2500 лет назад, [27] в то время как термолюминесцентное датирование на Обсидиан-Бьютт дало возраст 3300 ± 500 лет назад, [10] оба метода подразумевают недавний возраст. [53] Еще более поздний возраст Обсидиан-Бьютт составляет 490 г. до н. э . Открытие точного возраста Обсидиан-Бьютт имеет археологическое значение, [54] поскольку присутствие обсидианов Обсидиан-Бьютт на археологическом объекте означало бы, что объект должен быть датирован после извержения Обсидиан-Бьютт. Размещение Обсидиан-Бьютт и Ред-Хилла, вероятно, произошло в течение короткого времени — менее чем через пять столетий. [55] На основе датирования по методу C-14 современных артефактов Обсидиан-Бьютт было обнаружено, что интервал, в котором они были собраны, был между 510 г. до н. э. и 640 г. н. э., что еще раз указывает на то, в какое время Обсидиан-Бьютт был доступен. [55]
Купола были образованы эффузивными извержениями , но по крайней мере Обсидиан Бьютт и Саут Ред Хилл также испытали эксплозивные извержения , [10] которые в Обсидиан Бьютт предшествовали стадии эффузивного извержения. [56] Эти эксплозивные извержения отложили пемзу и тефру , которые были обнаружены в кернах бурения в этом районе и также добывались . [ 10] Туфы , обнаруженные южнее, в Серро Прието, были связаны с Солтон Бьютс, но большое расстояние делает такую связь сомнительной. [57]
После своего появления, Солтон-Бьютт время от времени оказывались затопленными озером Кауилла , [e] что привело к образованию волнорезных террас [9] [17] и сделало обсидиан Обсидиан-Бьютт недоступным. [58] Однако, похоже, что только Саут-Рэд-Хилл извергался под водой. [53] На озере образовались пемзовые плоты , которые теперь сохранились на его бывших береговых линиях. [7] На куполах также были размещены переносимые ветром и озерные отложения. [59]
Открытие голоценовых извержений Солтон-Бьютс привлекло внимание к вулканическим опасностям, которые представляет поле. [58] Солтон-Бьютс отслеживается Калифорнийской вулканической обсерваторией на предмет возможной будущей вулканической активности. Геофизические данные показывают, что под Солтон-Бьютс все еще присутствует жидкая магма . Поскольку вулканы извергались в прошлом, в настоящее время наблюдается беспокойство, и поблизости есть районы с высокой плотностью населения (около 2518 человек жили в этом районе в 2010 году [60] ), Солтон-Бьютс считаются вулканами с высокой степенью опасности. [61] [62] Будущие извержения могут генерировать пирокластические потоки и пирокластические волны , которые могут представлять опасность для людей в радиусе десяти километров (6,2 мили) от жерл. [63] Поле отслеживается с помощью сейсмометров и периодического отбора проб газовых испарений и горячих источников; есть карта опасности вулканов, но она неполная. [5]
{{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )