stringtranslate.com

курганы Мима

46 ° 53'55 "N 123 ° 03'02" W  /  46,898560 ° N 123,05048 ° W  / 46,898560; -123.05048

Курганы Мима в штате Вашингтон

Курганы Мима / ˈ m aɪ m ə / — это низкие, уплощенные, круглые или овальные, куполообразные естественные курганы, состоящие из рыхлых, неслоистых, часто гравийных осадков, представляющих собой утолщенный горизонт А. Диаметр этих курганов варьируется от 3 м (9,8 футов) до более 50 м (160 футов); высота — от 30 см (12 дюймов) до более 2 м (6,6 футов); а плотность — от нескольких до более 50 курганов на гектар, иногда образуя заметные естественные узоры . Курганы Мима можно увидеть в природном заповеднике Mima Mounds в штате Вашингтон .

«Мима» — название, произошедшее от жаргонного термина племени чинук, означающего «немного дальше» [1] или «вниз по течению» [2] .

Теории происхождения курганов Мима включают рытье нор карманными сусликами ; накопление переносимых ветром ( эоловых ) осадков вокруг растительности с образованием перелесковых дюн или небкх ; сейсмические колебания почвы из-за крупных землетрясений, хотя ни одно из них не привело к образованию курганов Мима; а также усадка и разбухание глин в рельефах типа «кабанья лощина» или « гильгай» .

Хотя определенные курганы Мима распространены в Северной Америке, не было показано, что все североамериканские курганы возникают по одним и тем же причинам. Внешне схожие явления происходят на всех континентах, и предлагаемые причинные факторы не встречаются во всех изученных регионах. [3] Также не ясно, все ли такие курганы на самом деле одинаковы, как физически, так и функционально; например, так называемые круги фей Южной Африки, как правило, менее похожи на курганы и встречаются в других климатических и экологических условиях, чем курганы Мима. [4] Кроме того, утверждалось, что возможно отдельные хьювельтджи из региона Юго-Западного Кейпа в Южной Африке имеют происхождение, сильно отличающееся от них. [5]

Распределение

Панорама курганов Мима в округе Терстон

Тихоокеанский северо-запад и южная Каскадия

На северо-западе США курганы Мима обычно являются частью того, что обычно называют ландшафтом свиной ямы. Этот тип ландшафта обычно имеет неглубокий фундаментный слой, такой как коренная порода , твердый пан , глинистый пан или плотно залегающий гравий. [6] [7] [8] [9]

На северо-западе США курганы Мима также встречаются в ландшафтах, где постоянный уровень грунтовых вод препятствует дренажу, создавая заболоченные почвы на длительные периоды. Курганы Мима названы в честь прерии Мима в округе Терстон , штат Вашингтон. [6] [7] [8] [9]

Они также встречаются в южном центральном Орегоне , а также в западной и северо-центральной Калифорнии , где их обычно называют «холмиками свиней». В пределах этой полосы они часто являются частью ландшафта, прилегающего к весенним водоемам. [7]

Юго-запад США и северо-запад Мексики

Курганы Мима встречаются на северо-западе Нижней Калифорнии и в прилегающем округе Сан-Диего , где они также являются неотъемлемой частью ландшафта весенних водоемов. [7]

Курганы Мима встречаются за пределами западного побережья Северной Америки в трех основных регионах между Каскадным хребтом , Сьерра-Невада и Сьерра-де-Хуарес на западе и рекой Миссисипи на востоке. Как описано Коксом [6] и Уошберном [9] , это:

В Арканзасе, Луизиане, Миссури, Оклахоме и Техасе, курганы из прыщей, также называемые местными «курганами прерий» и «природными курганами», состоят из низких, уплощенных, круглых или овальных, куполообразных курганов, состоящих из рыхлого, песчаного суглинка или суглинистого песка. Обычно эти курганы полностью состоят из утолщенных суглинистых и песчаных горизонтов A и E, лежащих либо на более или менее плоском, либо слегка, но заметно вдавленном, глинистом горизонте B. Курганы из прыщей имеют диаметр от 6 м (20 футов) до более 45 м (148 футов); высоту от 30 см (12 дюймов) до более 1,2 м (3,9 фута); и плотность от нескольких до более 425 курганов на гектар. [6] [9]

В отличие от курганов Мима в Орегоне и Вашингтоне, «курганы-прыщи» не ограничиваются относительно плоскими и плохо дренированными поверхностями, т. е. прибрежными и речными террасами позднего плейстоцена : они также встречаются в изобилии на склонах, вершинах и гребнях холмов, созданных глубокой эрозией и расчленением рыхлых и нелитифицированных отложений раннего плейстоцена и среднего плейстоцена , плиоцена и более древних прибрежных равнин. В редких случаях курганы-прыщи, которые встречаются на этих склонах холмов, вытянуты в направлении вверх-вниз. [10] [11] [12] [13]

Структура

Раскопки, проведенные в курганах Вашингтона, показывают, что под покровом прерийной травы лежит смесь рыхлого песка, мелкого гравия и разложившихся растений. Однако не все особенности курганов Мима имеют одинаковую структуру. Один курган в Вашингтоне имел очень сложный профиль почвы: горизонт А представляет собой черный супесь (из-за содержания древесного угля от сжигания аборигенами в прериях), горизонт В представляет собой щебнистую супесь, горизонт С представляет собой чрезвычайно щебнистые пески. [14]

Весенние бассейны

Весенние лужи — это мелкие поверхностные впадины, которые сезонно заполняются водой во время зимних и весенних дождей и высыхают в сухие летние месяцы. Они получили свое название от признания сезонности среды обитания и весенней флоры, связанной с ними. Весенние лужи образуются там, где непроницаемый или очень медленно проницаемый слой лежит под небольшими и мелкими впадинами и создает возвышающийся уровень грунтовых вод. Непроницаемый или очень медленно проницаемый слой обычно состоит либо из почвенных горизонтов, таких как дурипаны или глинистые паны, либо из коренной породы в виде вулканической грязи или потоков лавы. [15] [16] [17]

В Калифорнии весенние водоемы довольно часто ассоциируются с курганами Мима. Эти курганы Мима обычно расположены на стабильных рельефах, которым более 100 000 лет. Эти рельефы характеризуются сильно развитой почвой, которая обычно имеет относительно непроницаемый слой (глиняный пан или силкритовый дурипан) в подпочве. Этот непроницаемый слой локально препятствует дренажу и создает верхние уровни воды и вызывает образование весенних водоемов в межбугровых впадинах, которые связаны с курганами Мима. Весенние водоемы, как правило, представляют собой небольшие, неглубокие и сложные эфемерные водно-болотные угодья, которые имеют только внутренний дренаж, поскольку они гидрологически изолированы от постоянного притока кольцом курганов Мима. Хотя запруженная вода, которая заполняет весенние водоемы, приходит и уходит в течение года, она присутствует, по крайней мере, в течение короткого времени в большинстве лет. [15] [16] [18]

Однако в Калифорнии микрорельеф холмов-впадин, связанный с курганами Мима, является лишь одним из множества географических условий, в которых встречаются весенние бассейны. Например, в районе плато Модок в Калифорнии многочисленные весенние бассейны находятся на поверхности вулканических грязевых потоков и базальтовых лавовых потоков, где курганы Мима полностью отсутствуют. [19]

Теории

Знак DNR в природном заповеднике Mima Mounds около Олимпии

Карманные суслики

Одна из теорий происхождения курганов Мима заключается в том, что они были созданы мелкими роющими грызунами, такими как карманные суслики ( Thomomys talpoides ) эндемичного североамериканского семейства Geomyidae . Исследователи в 1940-х годах обнаружили, что курганы Мима, как правило, образуются в районах с плохо дренируемыми почвами, поэтому «Гипотеза роющих грызунов» предполагала, что суслики строят курганы в качестве эволюционного ответа на низкие уровни грунтовых вод. [20] Можно утверждать, что суслики живут в курганах оппортунистически, но не строят их. Металлические трассеры, имплантированные в поле курганов Мима в Сан-Диего, показали, что суслики неожиданно подталкивали почву вверх к центру курганов вместо того, чтобы толкать почву вниз. [21]

Этот подъем почвы вверх по склону контрастирует с типичным поведением сусликов, толкающих почву вниз по склону, но может быть отменен, когда почва насыщена. Следовательно, суслики в полях курганов Мима, похоже, знают о случайно распределенных топографических высотах и ​​ориентируют свои норы соответствующим образом на ранних стадиях создания курганов. Однако курганы уже были полностью сформированы, и суслики, возможно, просто поддерживали их. Тем не менее, тот факт, что площадь поверхности типичного кургана Мима аналогична размеру индивидуального участка обитания суслика, согласуется с теорией, что они были построены грызунами. [22]

Результаты исследования трассера были включены в численную модель, которая имитировала рытье нор сусликами. Преимущество моделирования в этом случае заключается в том, что [22]

(1) может быть указана изначально плоская поверхность, и
(2) время можно ускорить.

В компьютерном моделировании курганы естественным образом возникали из случайно распределенных топографических максимумов и достигали топографического устойчивого состояния после нескольких столетий активности сусликов, что могло бы объяснить, почему никто никогда не наблюдал роста одного из них. Как только поле курганов достигает топографической зрелости, курганы имеют более равномерное расположение и шестиугольную мозаику. Результаты показали, что формирование этих полей курганов в значительной степени обусловлено положительными обратными связями , которые усиливают мелкие особенности для создания крупномасштабных узоров , общей грани самоорганизации . Медленные смоделированные темпы роста курганов и их пространственное распределение согласуются с полевыми наблюдениями. [22]

Хотя само по себе занятие курганов сусликами не доказывает, что суслики построили курганы, поскольку они могли жить там по своему усмотрению, на сегодняшний день это самое убедительное доказательство происхождения этих загадочных особенностей. [22] Более того, результаты компьютерной модели подтверждаются радиоуглеродным возрастом органического материала, взятым через регулярные интервалы вниз по центру типичного кургана в природном заповеднике Mima Mounds (штат Вашингтон). [23] Эти возрасты подтверждают, что курганы растут медленно за счет накопления материала, со скоростью около 2,6 см/год.

Это радиоуглеродный возраст органического материала, извлеченного из типичного кургана Мима в природном заповеднике Мима-Маунд в Вашингтоне. Эти возрасты показывают, что курган начал формироваться около 4600 лет назад и постепенно рос с течением времени. Эти результаты в сочетании с компьютерной моделью убедительно подтверждают теорию о том, что курганы построили суслики.

Публикация этого модельного исследования привлекла внимание международной прессы. [3]

Эолийского происхождения

Другая важная теория, касающаяся происхождения курганов-прыщей и прерий, утверждает, что они представляют собой либо перелесковые дюны, либо небхи, образованные накоплением нанесённых ветром осадков вокруг скоплений растительности. Например, на основе данных о размере зерен и оптически стимулированных люминесцентных данных, полученных из курганов-прыщей в юго-центральной части США, Сейферт и другие [24] пришли к выводу, что эти курганы состояли из нанесённых ветром осадков, которые накапливались во время длительных засух позднего голоцена . Они предполагают, что, хотя они внешне напоминают курганы-мима на северо-западе США, курганы-прыщи на юге центральной части США имеют совершенно иное происхождение.

Сейсмическая активность

Эндрю Берг, геолог из Бюро горнодобывающей промышленности США в Спокане, предположил, что курганы Мима и прыщи были результатом очень интенсивного сотрясения почвы в результате крупных землетрясений. [25] Он сформулировал эту гипотезу во время строительства собачьей будки. [26] Когда он сбивал листы фанеры, покрытые вулканическим пеплом, он заметил, что вибрации молотка заставляли пепел скапливаться в небольшие холмики, которые были очень похожи на миниатюрные холмики Мима. Из этого наблюдения Берг выдвинул гипотезу, что колебания от сильных землетрясений могли образовать холмики Мима, подобно колебаниям, которые вызывают холмики на плитах Хладни . По словам Берга, почва в прерии Мима похожа на вулканический пепел, а слой породы под ним похож на доску из дерева. Когда сейсмические волны движутся по твердой земле и натыкаются на разломы или большие трещины в земле, волны отражаются назад. Эти рикошетные волны сталкиваются с другими сейсмическими волнами от землетрясения, и между точками столкновения почва поднимается и образует курганы. Берг утверждает, что курганы Мима встречаются только в сейсмически активных районах — районах, где почва нестабильна и происходит много землетрясений. Район, где находятся курганы Вашингтона Мима, пережил сильное землетрясение около 1000 лет назад.

Однако с тех пор, как была предложена эта гипотеза, по всему миру произошло много крупных землетрясений, и ни одно из них не привело к образованию курганов Мима. Кроме того, курганы Мима постепенно растут на равнине Карризо (Калифорния) с 1980-х годов, когда вспашка полей была остановлена. Эти курганы формировались в отсутствие каких-либо крупных землетрясений. [22] Кроме того, эксперименты Берга проводились с использованием сухих несвязных осадков; когда эти эксперименты проводятся с влажными осадками (т. е. похожими на реальные почвы), курганы не образуются. Наконец, радиоуглеродный возраст органического материала, взятый через регулярные интервалы вниз через середину типичного кургана в природном заповеднике курганов Мима (Вашингтон), показал, что курган формировался постепенно с течением времени, со скоростью около 2,6 см/год [23] и, таким образом, не мог образоваться в течение одного события, такого как землетрясение. Таким образом, нет никаких реалистичных экспериментальных данных или геологических свидетельств, подтверждающих гипотезу «землетрясения».

Усадка и набухание глин

Когда глина подвергается воздействию большого количества воды, вода собирается между глинистыми минералами (которые являются плоскими плоскостями). Из-за формы минералов вода перемещается между уплотненным слоем, таким образом «разбухая» глинистое ложе в холмообразные образования. Илы также связаны с этой геоморфологической особенностью; однако, ил представляет собой более крупнозернистый осадок, поэтому минералы не «удерживают» воду таким же образом. Ил более проницаем, чем глина. [27] Усадочные/набухающие почвы чаще всего связаны с формами рельефа, называемыми «свиные лужи» или « гильгай », которые могут выглядеть похожими на курганы мима.

Ледники

Регина Джонсон из Департамента природных ресурсов Вашингтона (который курирует природный заповедник Мима-Маундс) заявила, что курганы были образованы ледниковыми процессами. [28] Однако радиоуглеродный анализ органического материала, проведенный через регулярные интервалы вниз по центру типичного кургана в природном заповеднике Мима-Маундс (Вашингтон), показал, что курган начал формироваться примерно 4600 лет назад, намного позже отступления ледников. [23] Кроме того, возраст показал, что курган постепенно рос с течением времени за счет накопления материала, что подтверждает гипотезу сусликов.

Природабумага

В 2017 году Корина Тарнита и несколько ее коллег опубликовали статью в журнале Nature , в которой объяснили эти и другие связанные с ними самоорганизующиеся модели растительности с помощью общей теории, которая объединяет зависимые от масштаба обратные связи и деятельность инженеров подземных экосистем, таких как термиты, муравьи и грызуны. [29]

Вашингтон

Феномен можно увидеть в природном заповеднике Mima Mounds Natural Area Preserve , обозначенном как национальный природный памятник недалеко от Capitol State Forest в округе Терстон, штат Вашингтон. Курганы Mima также присутствуют в Scatter Creek Unit и Rocky Prairie , расположенных на юге округа Терстон, штат Вашингтон.

Панорама курганов Мима близ Олимпии, штат Вашингтон

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Топ-названия округа Терстон: путеводитель по наследию" (PDF) . Историческая комиссия округа Терстон. 1992. стр. 52. Архивировано из оригинала (PDF) 24 марта 2020 г. . Получено 28 марта 2018 г. .
  2. ^ Брайт, Уильям (2004). Топонимы коренных американцев в Соединенных Штатах. Издательство Университета Оклахомы. С. 284. ISBN 978-0-8061-3598-4... "вниз по течению", от Нижнего Чинука
  3. ^ ab Морелл, Ребекка . «Цифровые суслики» решают загадку кургана Мима». BBC News . Получено 9 декабря 2013 г.
  4. ^ Крамер, MD; Баргер, NN (2013). «Являются ли «волшебные круги» Намибии следствием самоорганизующейся пространственной растительности?». PLOS ONE . 8 (8): e70876. Bibcode : 2013PLoSO...870876C. doi : 10.1371/journal.pone.0070876 . PMC 3744476. PMID  23976962 . 
  5. ^ Бернхэм, Дженнифер Л. Хорват; Джонсон, Дональд Ли (1 января 2012 г.). Курганы Мима: полигенез и биотурбация. Геологическое общество Америки. стр. 70–. ISBN 978-0-8137-2490-4.
  6. ^ abcdefg Cox, GW (1984a). «Курганы тайны». Естественная история . Т. 93, № 6. С. 36–45.
  7. ^ abcd Cox, GW (1984b). «Распределение и происхождение лугов кургана Мима в округе Сан-Диего, Калифорния». Экология . 65 (5): 1397–1405. Bibcode : 1984Ecol...65.1397C. doi : 10.2307/1939120. JSTOR  1939120.
  8. ^ ab Jackson, JA, ред. (1997). Глоссарий геологии . Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт.
  9. ^ abcdefg Washburn, AL (1988). Курганы Мима: оценка предполагаемого происхождения с особым упором на низменность Пьюджет (PDF) . Вашингтонское отделение геологии и ресурсов Земли (отчет). Отчет об исследованиях. Том 29. Олимпия, Вашингтон: штат Вашингтон.
  10. ^ Карти, DJ (1980). Характеристики бугров, связанных с почвой Мори юго-восточного Техаса (диссертация на степень магистра). Колледж-Стейшн, Техас: Техасский университет A&M .
  11. ^ Карти, DJ; Диксон, JB; Уайлдинг, LP; Тернер, FT (1988). «Характеристика комплекса почв с пупырышками и межпучинистыми насыпями в районе побережья Мексиканского залива в Техасе». Журнал Американского общества почвоведов . 52 : 1715–1721. doi :10.2136/sssaj1988.03615995005200060038x.
  12. ^ Гударзи, NK (1978). Геоморфологический и почвенный анализ почвенных курганов на юго-западе Луизианы . Кафедра географии и антропологии (диссертация на степень магистра). Батон-Руж, Луизиана: Университет штата Луизиана .
  13. ^ Холланд, WC; Хаф, LW; Мюррей, GE (1952). Геология приходов Борегард и Аллен. Геологическая служба Луизианы (отчет). Геологический бюллетень. Том 27. Батон-Руж, Луизиана: штат Луизиана.
  14. ↑ Министерство сельского хозяйства США, 1990. Почвенное обследование округа Терстон, штат Вашингтон. 283 стр.
  15. ^ ab Bauder, ET; Bohonak, AJ; Hecht, B.; Simovich, MA; Shaw, D.; Jenkins, DG; Rains, M. (2009). Проект регионального руководства по применению гидрогеоморфологического подхода к оценке функций водно-болотных угодий в понижениях Вернал-Пул в Южной Калифорнии (отчет). Сан-Диего, Калифорния: Университет штата Сан-Диего.
  16. ^ ab Рифнер, RE; Прайор, DR (1996). «Новые местоположения и интерпретации весенних водоемов в Южной Калифорнии». Phytologia . 80 (4): 296–327.
  17. ^ Смит, Д.У.; Веррилл, В.Л. (1996). Уитхэм, К.У.; Баудер, Э.Т.; Белк, Д.; Феррен, В.Р.-младший; Орндафф, Р. (ред.). Взаимоотношения между весенними водоемами, почвой и формой рельефа в Центральной долине, Калифорния . Экология, сохранение и управление экосистемами весенних водоемов. Сакраменто, Калифорния: California Native Plant Society (опубликовано в 1998 г.). стр. 15–23.
  18. ^ Рифнер, RE; Бойд, S.; Шлемон, RJ (2007). «Заметки о местных сосудистых растениях из местности курган Мима-Вернал-Пул и важность сохранения прибрежных террас в округе Ориндж, Калифорния». Aliso . 24 : 19–28. doi : 10.5642/aliso.20072401.03 .
  19. ^ Килер-Вульф, Т.; Элам, Д.Р.; Льюис, К.; Флинт, С.А. (1998). Предварительный отчет об оценке бассейна весеннего озера в Калифорнии. Департамент рыболовства и дичи (отчет). Сакраменто, Калифорния: штат Калифорния.
  20. ^ Dalquest, Walter W.; Scheffer, Victor B. (январь–февраль 1942 г.). «Происхождение курганов Мима в западном Вашингтоне». Journal of Geology . 50 (1): 68–84. Bibcode : 1942JG.....50...68D. doi : 10.1086/625026. S2CID  129794775.
  21. ^ Cox, GW; Allen, DW (май 1987). «Перемещение почвы карманными сусликами в курганном поле Мима». Oecologia . 72 (2): 207–210. Bibcode : 1987Oecol..72..207C. doi : 10.1007/BF00379269. PMID  28311541. S2CID  23434565.
  22. ^ abcde Габет, Эммануэль Дж.; и др. (2014). «Биотическое происхождение курганов Мима, подтвержденное численной моделью». Геоморфология . 206 : 58–66. Bibcode : 2014Geomo.206...58G. doi : 10.1016/j.geomorph.2013.09.018. [ необходима полная цитата ]
  23. ^ abc Габет, Э. Дж.; Хорват, Дж. Л.; Перрон, Дж. Т. (2016). «Критика сейсмической гипотезы и гипотезы стабилизации растительности для формирования курганов Мима вдоль западного побережья США». Геоморфология . 269 : 40–42. Bibcode : 2016Geomo.269...40G. doi : 10.1016/j.geomorph.2016.06.032.
  24. ^ Сейферт, CL, RT Кокс, SL Форман, TL Фоти, TA Васклевич и AT МакКолган (2009) Реликтовые небхи (пупырышки) свидетельствуют о длительной засухе позднего голоцена в лесном регионе юго-центральной части США. Quaternary Research. 71(3):29-339.
  25. ^ Берг, Эндрю В. (1990). «Формирование курганов Мима: сейсмическая гипотеза». Геология . 18 (3): 281. Bibcode :1990Geo....18..281B. doi :10.1130/0091-7613(1990)018<0281:FOMMAS>2.3.CO;2.
  26. ↑ Линда Эштон (24 июня 1990 г.). «Теория о таинственных курганах / Геология: странные особенности американского ландшафта долгое время были загадкой. Исследователь утверждает, что они связаны с землетрясениями». Los Angeles Times . Получено 10 мая 2010 г.
  27. ^ Экскурсия Центра четвертичного исследования горы Сент-Хеленс и курганов Мима [ постоянная неработающая ссылка ] доступ получен 1 декабря 2009 г.
  28. ^ «Разгадаем ли мы когда-нибудь тайну курганов Мима?». Окружающая среда . 2024-04-23 . Получено 2024-04-23 .
  29. ^ Tarnita, Corina E.; Bonachela, Juan A.; Sheffer, Efrat; Guyton, Jennifer A.; Coverdale, Tyler C.; Long, Ryan A.; Pringle, Robert M. (2017). «Теоретическая основа для многомасштабных регулярных моделей растительности» (PDF) . Nature . 541 (7637): 398–401. Bibcode :2017Natur.541..398T. doi :10.1038/nature20801. PMID  28102267. S2CID  205252942.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки