Извержение Оруануи новозеландского вулкана Таупо ( также известное как извержение Кавакава или событие Кавакава/Оруануи ) было самым последним суперизвержением в мире и крупнейшим фреатомагматическим извержением, охарактеризованным на сегодняшний день.
Во время извержения уровень моря был намного ниже, чем в настоящее время, и вулкан Таупо на протяжении более 100 000 лет в основном располагался под более крупным озером, чем нынешнее озеро Таупо, и назывался озером Хука . [1] : 6 Озеро Хука было разрушено в результате извержения, и другие особенности местной географии значительно изменились, как показано ниже.
С индексом вулканической активности 8 это одно из крупнейших извержений, когда-либо произошедших в Новой Зеландии, и самое последнее суперизвержение . [3] Это произошло25 675 ± 90 лет назад [4] [5] в позднем плейстоцене и образовало примерно 430 км 3 (100 куб. миль) отложений пирокластического падения , 320 км 3 (77 куб. миль) отложений пирокластического течения плотности (PDC) (в основном игнимбрита) и 420 км 3 (100 кубических миль) первичного внутрикальдерного материала, что эквивалентно 530 км 3 (130 кубических миль) риолитовой магмы , что в сумме составляет 1170 км 3 (280 кубических миль) от общего количества месторождений. Таким образом, это крупнейшее на сегодняшний день фреатомагматическое извержение . [1] : 8 Извержение разделено на 10 различных фаз на основе девяти картируемых единиц падения и десятого, плохо сохранившегося, но доминирующего по объему подразделения падения. [6] [2] : 528 [7] [8]
Современное озеро Таупо площадью 616 км 2 (238 квадратных миль) и глубиной 186 м (610 футов) частично заполняет кальдеру , образовавшуюся во время этого извержения. Структурный обвал площадью 140 км 2 (54 квадратных миль) скрыт под озером Таупо, а контур озера, по крайней мере частично, отражает вулкано-тектонический коллапс. На ранних этапах извержения положение жерл менялось; Развитие кальдеры в максимальной степени (на что указывают каменные брекчии ) произошло на этапе 10.
Извержение Оруануи демонстрирует множество необычных особенностей: его эпизодический характер, широкий спектр взаимодействия магмы и воды, а также сложное взаимодействие пирокластических осадков и отложений потоков . [6] Извергнутая магма была очень однородной по составу, и этот состав не наблюдался с тех пор, но наблюдался до извержения. [1] : 8 Детальный анализ состава показал, что ранние фазы извержения содержали небольшое количество магмы из-за пределов вулкана Таупо и наиболее соответствуют тектоническому триггеру. [9] [1] : 8 Извержение произошло через систему озер, которая представляла собой либо южную часть озера Хука, недавно разделенную в результате поднятия перед извержением, незадолго до самого извержения [2] : 528 , или некоторые предположили, что озеро Таупо отделилось. с более высоким уровнем, чем в оставшемся озере Хука примерно тысячу лет назад, исключительно из-за извержения вулкана Поихипи, примыкающего к горе Таухара , магматическая камера которого находится под Вайракеем и который извергался в Триге 9471 и Мусорных куполах около 27 000 лет назад, заполнив эту часть озера Хука. [1] : Рис. 4 [10] Соответственно, многие из отложений содержат агрегаты вулканического пепла . [11]
В настоящее время известно, что временные рамки роста зоны грибов Оруануи, которая имеет характерный химический и изотопный состав, а также спектры модельного возраста циркона, относятся примерно к 40 000 лет назад в результате более ранних извержений вулкана Таупо. [9] Во время разделения кристаллов и жидкости в этой месинице большие объемы расплава и кристаллов были перенесены вверх в расплавленное магматическое тело, которое сформировалось на глубине 3,5–6 км (2,2–3,7 мили). [9] Относительная однородность извержений (риолит с высоким содержанием SiO 2 99% ), [1] : 8 позволяет предположить, что к моменту извержения магматическое тело Оруануи подвергалось сильной конвекции. [9] Тем не менее, анализ состава показывает, что вклад внесли три разных риолита, причем первые две фазы извержения имели вклад в результате утечки риолита, содержащего биотит, предположительно вдоль даек на глубине более 2 км (1,2 мили), [12] связанных с тектоническими разломами от магматического очага на север. [9] Состав риолита, содержащего биотит, аналогичен составу найденного в кальдере Мароа , прилегающей к вулкану Таупо. [9]
Эти начальные стадии происходили из магмы при относительно низком избыточном давлении и температуре около 780 ± 20 ° C [9] , и перед извержением происходил подъем магмы от недели до двух недель. [12] Около 0,5% извержений представляли собой риолиты с низким содержанием SiO 2 , которые, как полагают, были извлечены из изолированных карманов в подстилающей кристаллической массе. [1] : 8 В извержении были задействованы две различные основные магмы, а общий объем основной магмы 3–5 км 3 (0,72–1,20 куб. миль) нетипично высок по сравнению с другими близлежащими риолитовыми извержениями. [9]
Временные рамки, необходимые для окончательной подготовки к извержению, по-видимому, составляют не более десятилетий. Само извержение длилось всего несколько месяцев, причем большинство описанных ниже стадий были непрерывными. Расположение извержений известно только для первых четырех стадий извержения. Во время стадий 1 и 2 жерла находились в северо-восточной части нынешнего озера Таупо, третье жерло (или, что более вероятно, несколько жерл) было ближе к восточному направлению более позднего извержения Хатепе , [1] : 8 , а 4-е жерло было более центральный. Более поздние стадии извержения, возможно, имели выход из большей части того, что сейчас является северной частью озера Таупо. [13] : 39
В то время как потоки пирокластической плотности генерировались на протяжении всего извержения, максимальное расстояние, достигнутое в игнимбритовых отложениях, во время фазы 8 составляло около 90 км (56 миль ) . намного меньше, чем более позднее извержение вулкана Хатепе вулкана Таупо. Пепел (тефра Кавакава), распределенный на различных этапах, создал стратиграфический слой, обнаруженный на большей части территории Новой Зеландии и окружающего ее морского дна, поскольку направление ветра менялось, столбы извержения были очень высокими, а объемы пепла были такими большими.
Тефра, возникшая в результате извержения, покрыла большую часть центральной части Северного острова и называется тефрой Кавакава-Оруануи, или КОТ. [14] Игнимбриты Оруануи имеют глубину до 200 метров (660 футов). [2] : Пеплопад 529 года затронул большую часть Новой Зеландии: слой пепла толщиной 18 сантиметров (7 дюймов) отложился на островах Чатем , в 850 км (530 миль) от него. Местное биологическое воздействие должно было быть огромным, поскольку 10 сантиметров (4 дюйма) пепла выпало к югу от Окленда на всю остальную часть Северного острова и верхнюю часть Южного острова , оба из которых были больше по суше. территории, поскольку уровень моря был значительно ниже нынешнего. Пирокластические потоки игнимбрита уничтожили всю растительность, до которой дошли. [2] : 530
Более поздняя эрозия и седиментация оказали долгосрочное воздействие на ландшафт и, возможно, привели к смещению реки Вайкато с равнин Хаураки на ее нынешнее русло через Вайкато в Тасманово море . Менее 22 500 лет назад озеро Таупо, наполнившись примерно на 75 м (246 футов) выше своего нынешнего уровня и первоначально вытекая через водосток Вайхора на северо-западе, прорвало свою игнимбритовую плотину Оруануи рядом с нынешним выходом Таупо на северо-востоке. скорость, которая не оставила террас вокруг озера. [2] : 531–2 Около 60 км 3 (14 куб. миль) воды было выброшено, в результате чего остались валуны высотой до 10 м (33 фута), по крайней мере, на такой же высоте по реке Вайкато, как и Мангакино . [15] Воздействие суммировано следующим образом: [2] : 530
Отложения пепла извержения Оруануи заключительной (десятой) фазы были геохимически сопоставлены с отложениями ледяных кернов Западной Антарктики на расстоянии 5000 км (3100 миль) и служат удобным маркером последнего ледникового максимума в Антарктиде . [14] Было смоделировано, что этому облаку пепла потребовалось около двух недель, чтобы окружить Южное полушарие . [14] Диатомовые водоросли из извергнутых озерных отложений были обнаружены в отложениях вулканического пепла примерно в 850 км (530 миль) с подветренной стороны на островах Чатем . [16] : 2
Первое характерное извержение вулкана Таупо после извержения Оруануи произошло примерно 5000 лет спустя. [1] : 10 Первые три извержения были дацитовыми , как и извержение Пукетараты . [1] : 10 Остальные двадцать четыре риолитических события до настоящего времени, включая крупное извержение Хатепе, датируемое примерно 232 годом нашей эры, произошли из трех различных источников магмы. [1] : 10 Они имели географически ориентированные места жерл и широкий диапазон объемов извержений, при этом девять взрывных событий привели к образованию отложений тефры . [1] : 10