stringtranslate.com

Трансмексиканский вулканический пояс

Трансмексиканский вулканический пояс ( исп . Eje Volcánico Transversal ), также известный как Трансвулканический пояс и местное название Сьерра-Невада ( Снежный горный хребет ), [4] является активным вулканическим поясом , который охватывает центральную и южную часть Мексики . На нескольких его самых высоких вершинах круглый год лежит снег, а в ясную погоду их видит большой процент тех, кто живет на многочисленных высоких плато, с которых эти вулканы поднимаются.

История

Трансмексиканский вулканический пояс простирается через центрально-южную часть Мексики от Тихого океана до Мексиканского залива между 18°30' с.ш. и 21°30' с.ш., опираясь на южный край Североамериканской плиты . [1] [5] Эта структура длиной около 1000 км и шириной 90–230 км представляет собой активную континентальную вулканическую дугу , простирающуюся с востока на запад ; охватывающую площадь около 160 000 км 2 . [1] За несколько миллионов лет субдукция плит Ривера и Кокос под Североамериканскую плиту вдоль северного конца Среднеамериканского желоба сформировала Трансмексиканский вулканический пояс. [6] [7] Трансмексиканский вулканический пояс является уникальным вулканическим поясом; он не параллелен Среднеамериканскому желобу, и многие из основных стратовулканов расположены наклонно к общему положению дуги. В дополнение к физиографическим сложностям, магматические составы различаются — доминирующие продукты, связанные с субдукцией, контрастируют с внутриплитными геохимическими сигнатурами. [1] [3] Многие интригующие аспекты пояса стимулировали несколько гипотез, основанных на типичном сценарии субдукции: внутриплитные текучие трансформные разломы , мантийные плюмы , континентальный рифтинг и скачок восточного Тихоокеанского поднятия. [1] [6] Эти особенности частично связаны с реактивацией ранних систем разломов во время эволюции Трансмексиканского вулканического пояса. Геометрия, кинематика и возраст основной хрупкой системы разломов определяют сложный массив того, что может быть множественными факторами, влияющими на деформацию пояса. [1] [2] [8] Он демонстрирует множество вулканических особенностей, не ограничиваясь крупными стратовулканами, включая моногенетические вулканические конусы, щитовые вулканы , комплексы лавовых куполов и крупные кальдеры . [3]

Геологическое строение

Основные действующие вулканы Мексики. С запада на восток вулканы, входящие в Транс-Мексиканский вулканический пояс, — это Невадо-де-Колима , Парикутин , Попокатепетль и Пико-де-Орисаба .

До формирования Трансмексиканского вулканического пояса, более старого, но связанного с ним вулканического пояса, Западная Сьерра-Мадре занимала эту область. Возобновление в эоцене , пост- Ларамидская деформация, связанный с субдукцией вулканизм сформировали кремниевую вулканическую дугу Сьерра-Мадре-Оксиденталь в палеосубдукционной зоне у побережья Нижней Калифорнии , до того, как полуостров откололся . [5] [9] [10] С позднего эоцена до среднего миоцена вращение вулканической дуги против часовой стрелки перевело некогда активный Западный Сьерра-Мадре в ныне активный Трансмексиканский вулканический пояс. [5] [9] К среднему миоцену переход от кремнистых к более мафическим составам был завершен, и его можно считать началом Трансмексиканского вулканического пояса. [5] Из-за ортогональной ориентации Трансмексиканского вулканического пояса по отношению к направлению мексиканских тектонических провинций, его домеловой фундамент крайне неоднороден. [1] Трансмексиканский вулканический пояс к востоку от 101° з.д. покоится на докембрийских террейнах, объединенных в микроконтинент Оахакия и на палеозойском террейне Микстеко . К западу от 101° з.д. Трансмексиканский вулканический пояс находится на вершине составного террейна Герро — состава юрско -меловых морских пограничных дуг, которые построены на триасово -раннеюрских силикластических турбидитах . Комплекс этих пород фундамента приводит к толщине 50–55 км к востоку от 101° з.д. и 35–40 км к западу от 101° з.д. [1] [8]

Эволюция плиты

Субдуцирующие плиты возникли в результате распада плиты Фараллон примерно 23 млн лет назад, что создало две плиты на экваториальных широтах, плиту Кокос и южную плиту Наска . Плита Ривера была последним фрагментом, отделившимся от плиты Кокос, став микроплитой около 10 млн лет назад. [1] Эта небольшая плита ограничена зоной разлома Ривера, Восточно-Тихоокеанским поднятием , зоной разлома Тамайо и Среднеамериканским желобом. Более крупная плита Кокос граничит с Североамериканской плитой (NAM) и Карибской плитой на северо-востоке, Тихоокеанской плитой на западе и на юге с плитой Наска. [1] Кокос и Ривера являются относительно молодыми океаническими плитами (25 и 10 млн лет назад), которые субдуцируют вдоль Среднеамериканского желоба с разной скоростью конвергенции (Ривера = ~30 мм/год и Кокос = ~50–90 мм/год). [3] [11] Обычно встречающиеся субдукционные породы, такие как известково-щелочные породы, занимают большую часть Трансмексиканского вулканического пояса, но меньшие объемы внутриплитных лав, богатых калием пород и адакитов связаны с этой областью. [3] Адакитовые (более кислые) породы среднего миоцена встречаются дальше всего от впадины и вдоль вулканического фронта центрального Трансмексиканского вулканического пояса в плиоцен - четвертичный период . Было высказано предположение, что плавление плит способствовало адакитовому отпечатку на Трансмексиканском вулканическом поясе, вызванному длительной плоской субдукцией плиты Кокос. [3]

Эволюция пояса

Формирование

Вулканическая эволюция и изменения состава с течением времени. 1) Ранний и поздний миоцен пояса, плиты Кокос и Ривера начинают субдукцию под Центральную Мексику. [9] 2) Поздний миоцен и ранний плиоцен разрыв плиты начинает распространяться с запада на восток через заднюю северную область пояса, позволяя астеносферному теплу генерировать мафический эпизод. [12] [13] 3) Поздний миоцен - ранний плиоцен был началом более кремнистых вулканов, образованных субдукцией плоской плиты , которая продвинула пояс дальше вглубь суши на север. [11] 4) Поздний плиоцен и голоцен характеризуются откатом плиты, отправляющим вулканическую дугу в желоб в нынешнее положение.
  1. С раннего до среднего миоцена ~20-8 млн лет назад начальная вулканическая дуга Трансмексиканского вулканического пояса состояла из промежуточного эффузивного вулканизма, производя андезитовые и дацитовые полигенетические вулканы, простирающиеся от западного Мичоакана (долгота 102° з.д.) до района Пальма Сола (долгота 98° 30'). Геометрия границы плиты и субгоризонтальная термическая структура субдуцирующей плиты являются контролирующими факторами для начального вулканизма дуги. [9] Магматизм мигрировал от желоба, двигаясь на северо-восток к Мексиканскому заливу, что придало дуге ее характерную ориентацию на восток-запад, внутренний толчок дуги показал постепенно более сухое плавление, и в конечном итоге началось плавление плиты , что предполагает уплощение субдуцированной плиты. [1] [5] Самые древние породы этого возраста могут быть обнажены вблизи современного вулканического фронта в Центральной Мексике. [14]
  2. Поздний миоцен ~11 млн лет назад, движущийся на восток импульс мафического вулканизма пронесся по всей Центральной Мексике , к северу от ранее сформированной дуги, завершившись ~3 млн лет назад. Начало мафических лав указывает на боковое распространение разрыва плиты, вызванное окончанием субдукции под Нижнюю Калифорнию, что позволило притоку астеносферы в мантийный клин . [12] Этот вулканизм создал базальтовые плато через трещины или, реже, небольшие щитовые вулканы и лавовые конусы с уменьшающимся объемом лавы на востоке. [1] [13]
  3. К западу от 103°W, кремниевый вулканизм между 7,5 и 3,0 млн лет назад стал бимодальным (основным-кремневым) в раннем плиоцене, создав крупные купольные комплексы и игнимбриты , и ознаменовав начало миграции вулканизма в сторону желоба. К востоку от 101°W купольные комплексы, потоки лавы и крупные кальдеры, которые произвели значительные количества игнимбритов (>50 км 3 ) дацитового до риолитового состава, можно найти датируемыми между 7,5 и 6 млн лет назад. Между этими регионами отсутствует кремниевый вулканизм в течение всей истории Трансмексиканского вулканического пояса. С позднего миоцена кремниевый вулканизм мигрировал в сторону желоба более чем на 200 км в восточном секторе (к востоку от 101°W) и на 100 км в западном секторе (к западу от 103°W). [1] [5] [13] [14]
  4. Начиная с позднего плиоцена, стиль и состав вулканизма в Трансмексиканском вулканическом поясе стали более разнообразными. В нескольких областях объемно доминирующие известково-щелочные породы связаны с умеренными объемами внутриплитных лав или других богатых калием пород, сопровождаемых четвертичными риолитовыми перщелочными породами . Эта современная дуга состоит из фронтального пояса, в котором доминирует флюсовое и плитное плавление, и тылового пояса, характеризующегося дифференцированными породами , указанными ранее. [1] [3] Отсутствующие с ~9 млн лет назад, стратовулканы начали создаваться в последние 1 млн лет ~100 км позади вулканического фронта в Западном секторе, ориентированном с запада на северо-запад и с востока на юго-восток. В восточном секторе все стратовулканы находятся в пределах вулканического фронта. Единственным исключением из расположения этих стратовулканов является вулканический комплекс Колима , который расположен к югу от южной оконечности разрыва плиты Кокос и Ривера и является крупнейшим вулканическим сооружением в Трансмексиканском вулканическом поясе. [1] Помимо стратовулканов, для этого эпизода также характерны моногенетические вулканические поля, наиболее заметным из которых является вулканическое поле Мичоакан-Гуанахуато .

Причина субдукции плоской плиты

Субдукция плоской плиты обычно может быть объяснена субдукцией океанического плато и быстрой перекрывающей плитой. Плоская субдукция Центральной Мексики не очевидна. Плоская плита Трансмексиканского вулканического пояса ограничена между ~101°W и 96°W; этот регион может быть объяснен более толстой континентальной корой . Существование толстой прочной коры в сочетании с уменьшением поступления жидкости способствовало сужению астеносферного клина, увеличению вязкости и сил всасывания, что привело к плоской субдукции — предотвращая проникновение океанической плиты в мантию. [1] [11]

География

Область

С запада Трансмексиканский вулканический пояс тянется от Колимы и Халиско на восток через северный Мичоакан , южный Гуанахуато , южный Керетаро , штат Мехико , южный Идальго , Федеральный округ , северный Морелос , Пуэблу и Тласкалу до центрального Веракруса .

Мексиканское плато лежит на севере, ограниченное Сьерра-Мадре-Оксиденталь на западе и Сьерра-Мадре-Ориенталь на востоке. Вулканы Кофре-де-Пероте и Пико-де-Орисаба в Пуэбле и Веракрусе отмечают место встречи Трансмексиканского вулканического пояса с Сьерра-Мадре-Ориенталь. На юге бассейн реки Бальсас лежит между Трансмексиканским вулканическим поясом и Сьерра-Мадре-дель-Сур . Эта область также является отдельной физико-географической провинцией более крупного физико-географического подразделения системы Сьерра-Мадре. [4]

Сьерра -де-Ахуско-Чичинауцин также является частью Пояса. [15]

Пики

Пико де Орисаба

Самая высокая точка, а также самая высокая точка Мексики, — Пико-де-Орисаба (5636 метров (18491 фут)), также известный как Ситлалтепетль, расположенный на 19°01′N 97°16′W / 19.017°N 97.267°W / 19.017; -97.267 . Этот и несколько других высоких пиков являются действующими или спящими вулканами .

Другие известные вулканы в этом диапазоне включают (с запада на восток) Невадо-де-Колима (4339 метров (14 236 футов)), Парикутин (2774 метра (9 101 футов)), Невадо-де-Толука (4577 метров (15 016 футов)), Попокатепетль (5452 фута) . метров (17 887 футов)), Истаксиуатль (5 286 метров (17 343 футов)), Матлалькуэйтль (4 461 метр (14 636 футов)) Кофре де Пероте (4 282 метра (14 049 футов)) и Сьерра Негра , спутник Пико де Орисаба (4580 футов) метров (15 030 футов)). [4]

Экология

В горах произрастают сосново-дубовые леса Трансмексиканского вулканического пояса , один из субэкорегионов сосново -дубовых лесов Мезоамерики .

В Трансмексиканском вулканическом поясе обитает множество эндемичных видов, включая трансвулканическую сойку ( Aphelocoma ultramarina ). [4]

Вулканический пепел делает почвы в регионе очень плодородными, что (особенно в сочетании с высотой, делающей тропический климат более мягким) привело к высокой плотности населения в этом поясе, что теперь иногда создает нагрузку на окружающую среду.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcdefghijklmnopqrst Феррари, Лука; Эскивель, Тереза; Маня, Влад; Манея, Марина (2012). «Динамическая история Трансмексиканского вулканического пояса и зоны субдукции Мексики». Тектонофизика . 522–523: 122–149. Бибкод : 2012Tectp.522..122F. doi :10.1016/j.tecto.2011.09.018.
  2. ^ ab Suter, M.; Quintero, O. (30 июля 1992 г.). «Активные разломы и состояние напряжения в центральной части Трансмексиканского вулканического пояса, Мексика 1. Разлом Вента-де-Браво». Journal of Geophysical Research . 97 (B8): 11,983–11,993. Bibcode : 1992JGR....9711983S. doi : 10.1029/91jb00428.
  3. ^ abcdefg Манея, Влад; Манея, Марина; Феррари, Лука (2013). «Геодинамический взгляд на субдукцию плит Кокоса и Риверы под Мексику и Центральную Америку». Тектонофизика . 609 : 56–81. Бибкод : 2013Tectp.609...56M. doi :10.1016/j.tecto.2012.12.039.
  4. ^ abcd Дельгадо де Канту, Глория М. (2003). Мексика, структуры, политика, экономика и социальная сфера. Образование Пирсона. ISBN 978-970-26-0357-3.
  5. ^ abcdef Феррари, Лука. «Геохимическая загадка Трансмексиканского вулканического пояса: мантийный плюм, континентальный рифтинг или возмущение мантии, вызванное субдукцией?». www.MantlePlumes.org .
  6. ^ ab Эго, Фредерик; Вероник, Ансан (2002). «Почему Центральный Трансмексиканский вулканический пояс транстензивный?». Тектонофизика . 359 (1): 189–208. Bibcode : 2002Tectp.359..189E. doi : 10.1016/s0040-1951(02)00511-5.
  7. ^ Гарсия-Паломо, А.; Масиас, Дж; Толсон, Дж; Вальдес, Дж; Мора, Дж (2002). «Вулканическая стратиграфия и геологическая эволюция региона Апан, восточно-центрального сектора Трансмексиканского вулканического пояса». Международная геофизика . 41 (2): 133–150.
  8. ^ аб Гусман, Эдуардо; Золтан, Черна (1963). «Тектоническая история Мексики». Специальные тома AAPG . 151 : 113–129.
  9. ^ abcd Феррари, Лука; Лопес-Мартинес, Маргарита; Агирре-Диас, Херардо; Карраско-Нуньес, Херардо (1999). «Пространственно-временные модели вулканизма кайнозойской дуги в центральной Мексике: от Западной Сьерра-Мадре до Мексиканского вулканического пояса». ГСА . 27 (4): 303–306. Бибкод : 1999Geo....27..303F. doi :10.1130/0091-7613(1999)027<0303:stpoca>2.3.co;2.
  10. ^ Альва-Вальдивия, Луис; Гогичаичвили, Авто; Феррари, Лука; Росас-Эльгера, Хосе; Фукугаучи, Хайме; Ороско, Хосе (2000). «Палеомагнитные данные из Трансмексиканского вулканического пояса: последствия для тектоники и вулканической стратиграфии». Земля, планеты и космос . 52 (7): 467–478. Bibcode : 2000EP&S...52..467A. doi : 10.1186/bf03351651 .
  11. ^ abc Pérez-Campos, Xyoli; Kim, YoungHee; Huske, Allen; Davis, Paul; Clayton, Robert; Iglesias, Arturo; Pacheco, Javier; Singh, Shri; Manea, Vlad; Gurnis, Michael (2008). "Горизонтальная субдукция и усечение плиты Кокос под центральной Мексикой" (PDF) . Geophysical Research Letters . 35 (18): L18303. Bibcode :2008GeoRL..3518303P. doi : 10.1029/2008GL035127 .
  12. ^ ab Ferrari, Luca (2004). «Контроль отслоения плиты при мафическом вулканическом импульсе и неоднородности мантии в центральной Мексике». GSA . 32 (1): 77–80. Bibcode :2004Geo....32...77F. doi :10.1130/g19887.1.
  13. ^ abc Ferrari, Luca; Petrone, Chiara; Francalanci, Lorella (2001). «Генерация вулканизма океанического острова базальтового типа в западном Трансмексиканском вулканическом поясе путем отката плиты, инфильтрации астеносферы и плавления переменного потока». GSA . 29 (6): 507–510. Bibcode :2001Geo....29..507F. doi :10.1130/0091-7613(2001)029<0507:gooibt>2.0.co;2.
  14. ^ аб Гомес-Туэна, А; Феррари, Л.; Ороско-Эскивель, Ма.Т. (2007). «Изверженный петрогенезис Транс-Мексиканского вулканического пояса».". Специальный доклад Геологического общества Америки . 422 (гл. 5): 129–182. doi :10.1130/2007.2422(05).
  15. ^ Хименес Гонсалес, Виктор Мануэль (2014). Guía de Viaje del Distrito Federal (DF) [ Путеводитель по федеральному округу (DF) ] (на испанском языке). Связь Солярис. п. 39.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Eje Neovulcánico (Трансмексиканский вулканический пояс) .