stringtranslate.com

Андийский вулканический пояс

Анды — одни из самых высоких гор. Карта вулканических дуг в Андах и субдуцированных структур, влияющих на вулканизм.

Андийский вулканический пояс — крупный вулканический пояс вдоль Андских кордильер в Аргентине , Боливии , Чили , Колумбии , Эквадоре и Перу . Он образовался в результате субдукции плиты Наска и Антарктической плиты под Южно-Американскую плиту . Пояс подразделяется на четыре основные вулканические зоны, которые разделены вулканическими разрывами . Вулканы пояса различаются по стилю активности, продуктам и морфологии. Хотя некоторые различия можно объяснить тем, к какой вулканической зоне принадлежит вулкан, существуют значительные различия внутри вулканических зон и даже между соседними вулканами. Несмотря на то, что Андский вулканический пояс является типичным местом для известково-щелочного и субдукционного вулканизма, он характеризуется широким спектром вулкано-тектонических обстановок, поскольку в нем присутствуют рифтовые системы и зоны растяжения, транспрессионные разломы, субдукция срединно-океанических хребтов и цепей подводных гор , а также большой диапазон толщин земной коры и путей подъема магмы , а также различные объемы ассимиляции земной коры.

Ромераль в Колумбии является самым северным активным членом Андского вулканического пояса. [1] К югу от 49° южной широты в пределах Южного вулканического пояса вулканическая активность снижается с появлением самого южного вулкана Фуэгино на архипелаге Огненная Земля .

Вулканические зоны

Карта основных вулканов Колумбии (слева) и Эквадора (справа)

Андийский вулканический пояс подразделяется на четыре основные области активного вулканизма: Северную, Центральную, Южную и Южную вулканические зоны, каждая из которых представляет собой отдельную континентальную вулканическую дугу .

Северная вулканическая зона

Северная вулканическая зона (NVZ) простирается от Колумбии до Эквадора и включает в себя все вулканы на континентальной части этих стран. Из вулканов этой зоны 55 находятся в Эквадоре, а 19 — в Колумбии. В Эквадоре вулканы расположены в Кордильере Оксиденталь и Кордильере Реаль, а в Колумбии они расположены в Западных и Центральных хребтах . Плиоценовый вулканический комплекс Иза-Пайпа в Бояке , в Восточных хребтах, является самым северным проявлением Северного Андского вулканического пояса. Вулканическая дуга образовалась в результате субдукции плиты Наска под западную часть Южной Америки. Некоторые вулканы Северной вулканической зоны, такие как Галерас и Невадо-дель-Руис , которые расположены в густонаселенных высокогорных районах, являются значительными источниками опасностей. Было подсчитано, что толщина земной коры под этим регионом варьируется от примерно 40 до, возможно, более 55 километров (34 мили). [2] Сангай — самый южный вулкан Северной вулканической зоны.

В Институте геофизики при Национальной политехнической школе в Кито , Эквадор, работает международная группа сейсмологов и вулканологов [3], в обязанности которых входит мониторинг многочисленных действующих вулканов Эквадора в Андском вулканическом поясе (который является частью Огненного кольца ) и на Галапагосских островах .

Центральная вулканическая зона

Центральная вулканическая зона (CVZ) — вулканическая дуга на западе Южной Америки и одна из четырёх вулканических зон Анд. Центральная вулканическая зона простирается от Перу до Чили и образует западную границу плато Альтиплано . Вулканическая дуга образовалась в результате субдукции плиты Наска под запад Южной Америки вдоль Перуано-Чилийского желоба . На юге CVZ ограничена сегментом плоской плиты Пампеи или сегментом плоской плиты Норте-Чико , регионом, лишённым вулканизма из-за более низкого угла субдукции, вызванного субдукцией хребта Хуан-Фернандес .

CVZ характеризуется континентальной корой , толщина которой достигает приблизительно 70 км (43 мили). [2] В пределах этой зоны находятся 44 крупных и 18 мелких вулканических центров, которые считаются активными. [2] Эта вулканическая зона также содержит не менее шести потенциально активных крупных кремниевых вулканических систем, которые включают в себя вулканический комплекс Альтиплано-Пуна , а также Серро Панисос , Пастос Грандес , Серро Гуача и Ла Пакана . Другие кремниевые системы — это игнимбритовое плато Лос-Фрайлес в Боливии и кальдерные комплексы Инкапильо и Серро Галан в Аргентине . [2] [4] [5]

Южная вулканическая зона

Южная вулканическая зона (SVZ) простирается примерно от центральных чилийских Анд на широте Сантьяго , примерно на 33° ю.ш., до Серро-Ареналес в регионе Айсен на примерно 46° ю.ш., на расстоянии более 870 миль (1400 км) . Дуга образовалась в результате субдукции плиты Наска под Южно-Американскую плиту вдоль Перуано-Чилийского желоба . Северная граница SVZ отмечена субдукцией плоской плиты хребта Хуан-Фернандес , которая, как полагают, создала вулканическую щель, называемую сегментом плоской плиты Пампей в регионе Норте-Чико с позднего миоцена . Южный конец SVZ отмечен тройным стыком Чили , где Чилийское поднятие погружается под Южную Америку на полуострове Тайтао , давая начало Патагонской вулканической щели . Южнее расположена Австралийская вулканическая зона.

С севера на юг Южная вулканическая зона делится на четыре сегмента в соответствии с характеристиками континентальной коры , вулканов и вулканических пород : [6]

В Центрально-Южной вулканической зоне и Южно-Южной вулканической зоне подъем магмы происходит в основном по разлому Ликинье-Офки . [7]

Основные Кордильеры Анд (восточный Сантьяго) поднялись в конце кайнозоя и стали сильно покрыты оледенением около миллиона лет назад. Это означало, что лавы из вулканов NSVZ начали направляться по сети ледниковых долин с тех пор. [8] Кальдера Майпо взорвалась около 450 тысяч лет назад, оставив после себя обильные количества пепла и игнимбритовых пород , которые можно наблюдать сегодня как в Чили, так и в Аргентине. [8]

В плиоцене СВЗ к югу от 38° ю.ш. состояла из широкой вулканической дуги. Область с вулканической активностью 1-2 миллиона лет назад между 39° ю.ш.-42° ю.ш. достигала ширины до 300 км (190 миль) (если включить вулканизм задней дуги). [9] Снижение скорости конвергенции Наска и Южно-Американской плиты с 9 см (3,5 дюйма) в год до 7,9 см (3,1 дюйма) [9] в год 2-3 миллиона лет назад способствовало сужению южной СВЗ, которое произошло, возможно, 1,6 миллиона лет назад. [10] Южная часть СВЗ сохраняла активную активность только на западе, особенно вокруг зоны разлома Ликинье-Офки , [10] в то время как восточные вулканы, такие как Тронадор и Серро Пантоха , потухли. [9]

Магмы современных ( голоценовых ) вулканов в переходной южной вулканической зоне происходят из гетерогенных источников в мантии Земли . Многие меньшие части расплавов происходят из субдуцированной океанической коры и субдуцированных осадков. К востоку, в области задней дуги , степень плавления в мантии, которая вызвала вулканизм, меньше, чем у субдуцированной коры, влияющей на нее. [11]

Несколько вулканов SVZ отслеживаются Южно-Андской вулканологической обсерваторией (OVDAS), базирующейся в Темуко . Отслеживаемые вулканы менялись с течением времени, но некоторые, такие как Вильяррика и Льяйма , отслеживаются постоянно. В последние годы произошли крупные извержения в Чайтене (2008–2010), Кордон-Каулье (2011) и Кальбуко (2015).

Южная вулканическая зона

Austral Volcanic Zone (AVZ) — вулканическая дуга в Андах на юго-западе Южной Америки. Это одна из четырех вулканических зон Анд. AVZ простирается к югу от Патагонского вулканического разрыва до архипелага Огненная Земля , на расстояние более 600 миль (1000 км) . Дуга образовалась в результате субдукции Антарктической плиты под Южно-Американскую плиту. Продукты извержения в основном состоят из щелочного базальта и базанита . [12] Вулканизм в Austral Volcanic Zone менее интенсивен, чем в Southern Volcanic Zone. Зарегистрированные извержения редки из-за того, что эта область была неисследована вплоть до 19 века; облачная погода на ее западном побережье также могла помешать наблюдениям извержений. В южной вулканической зоне находятся как покрытые льдом стратовулканы, так и подледниковые вулканы под Южным Патагонским ледяным полем .

Вулканические ущелья

Различные вулканические зоны перемежаются вулканическими разрывами, зонами, которые, несмотря на то, что находятся на правильном расстоянии от океанического желоба, не имеют вулканической активности. [13] В Андах есть три основных вулканических разрыва: перуанский сегмент плоской плиты (3 °S–15 °S), пампийский сегмент плоской плиты (27 °S–33 °S) и патагонский вулканический разрыв (46 °S–49 °S). Первый разделяет северную и центральную вулканические зоны, второй — центральную и южную, а последний — южную и южную вулканические зоны. Перуанский и пампийский разрывы совпадают с областями субдукции плоской плиты (низкий угол) , и поэтому отсутствие вулканизма, как полагают, вызвано неглубоким падением субдуцирующей плиты Наска в этих местах. Неглубокое падение, в свою очередь, объясняется субдукцией хребта Наска и хребта Хуан-Фернандес для Перуанского и Пампейского разрывов соответственно. Поскольку хребты Наска и Хуан-Фернандес созданы вулканической активностью в тихоокеанских горячих точках ( Пасха и Хуан-Фернандес ), можно сказать, что вулканическая активность в Тихом океане ответственна за подавление вулканизма в некоторых частях Анд.

Патагонский разрыв отличается по своей природе, поскольку он вызван не субдукцией асейсмического хребта, а субдукцией Чилийского поднятия , пограничного хребта между Наской и Антарктической плитой. [14]

Перуанский разрыв

Между широтами 3 °S–15 °S в Перу последняя вулканическая активность произошла 2,7 миллиона лет назад в Кордильера-Бланка . [15] Отсутствие вулканизма в центральном и северном Перу широко приписывается побочному эффекту субдукции плоской плиты (низкий угол) плиты Наска, происходящей там. Хотя субдукцию хребта Наска часто приписывали причиной этой плоской плиты и, следовательно, отсутствия вулканизма, многие исследователи считают, что разрыв слишком велик, чтобы его можно было объяснить только этим.

Одна из гипотез утверждает, что плоская плита вызвана продолжающейся субдукцией океанического плато . Это гипотетическое плато, называемое плато Инка, будет зеркальным отражением Маркизского плато в южной части Тихого океана. [15]

Пампасный разрыв

Пампасский разрыв или Норте-Чико разделяет вулканические зоны Центральных и Южных Анд. Низкий угол субдукции , вызванный субдукцией хребта Хуан-Фернандес, был отмечен как причина или способствование подавлению вулканизма.

Распределение траектории магмы

Распределение путей магмы в вулканической системе обычно контролируется региональной тектонической активностью. В типичной обстановке путь магмы считается параллельным максимальному напряжению (в режимах сжатия или растяжения). В случае Анд максимальное напряжение ориентировано в направлении восток-запад, поскольку плита Наска погружается под Южно-Американскую плиту в восточном направлении. Недавние исследования, проведенные Тибальди и др., обнаружили, что пути магмы и распределение даек в Андском вулканическом поясе не параллельны максимальному напряжению (направление EW). Вместо этого путь магмы обычно следует тренду север-юг/северо-запад-юго-восток в Андах. [16] Тибальди и др. пришли к выводу, что распределение путей магмы на самом деле контролируется уже существующими структурами и слабыми местами в коре, а не региональными напряжениями.

Задуговой вулканизм

Задуговой вулканизм является значительным явлением в Аргентинской Патагонии и провинции Мендоса . Субдукция плоской плиты вдоль Перуано-Чилийского желоба в миоцене была отмечена как ответственная за задуговой вулканизм в Мендосе и провинции Неукен в четвертичный период . [17] Известные задуговые вулканы включают Пайун-Матру , Агуа-Пока , Пайун-Лисо, вулканическое поле Пали-Айке , Тромен , вулканическую группу Кочикито и Пуэсто-Кортадерас .

Другие важные регионы задугового вулканизма включают северо-запад Аргентины , где расположена кальдера Галан , и предгорья Анд Кордильера-Реал в Эквадоре , где развивается ряд щелочных вулканов, таких как Сумако . [2]

Геотермальная активность

Андийский вулканический пояс представляет собой большую геотермальную провинцию с многочисленными горячими источниками , сольфатарами и гейзерами, связанными с его вулканами. Уже в доколумбовую эпоху коренные народы использовали различные горячие источники в качестве мест исцеления. Геотермальная разведка в чилийских Андах была начата в 1960-х годах, [18] хотя место Эль-Татио было исследовано ранее в 1920-х годах. По сравнению с соседней Центральной Америкой , регион Анд плохо изучен и эксплуатируется на предмет геотермальных ресурсов.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Romeral". Volcano.si.edu. 29 марта 2012 г. Глобальная программа вулканизма
  2. ^ abcde Stern, Чарльз Р. (декабрь 2004 г.). «Активный андский вулканизм: его геологическая и тектоническая обстановка». Revista Geológica de Чили . 31 (2): 161–206. дои : 10.4067/S0716-02082004000200001 . ISSN  0716-0208.
  3. ^ "Дом - Институт геофизики - EPN" . igepn.edu.ec . Проверено 11 сентября 2015 г.
  4. ^ Орт, МХ (1993). «Процессы извержения и образование кальдеры в кальдере вложенного прогиба: Серро Панизос, центральные Анды». J. Volcanol. Geotherm. Res . 56 (3): 221–252. Bibcode : 1993JVGR...56..221O. doi : 10.1016/0377-0273(93)90018-M.
  5. ^ де Сильва, С. Л.; Фрэнсис, П. В. (1991). Вулканы Центральных Анд . Берлин-Гейльдельберг, Нью-Йорк: Springer. стр. 216.
  6. ^ Лопес-Эскобар, Леопольдо ; Килиан, Рольф; Кемптон, Памела Д.; Тагири, Мичио (1993). «Петрография и геохимия четвертичных пород из южной вулканической зоны Анд между 41°30' и 46°00' ю.ш., Чили». Revista Geológica de Chile . 20 (1): 33–55.
  7. ^ Хики-Варгас, Розмари; Холбик, Свен; Тормей, Дэниел; Фрей, Федерик А.; Морено-Роа, Хьюго (2016). «Базальтовые породы из южной вулканической зоны Анд: выводы из сравнения геохимических изменений по простиранию и в малых масштабах и их источников». Литос . 258–259: 115–132. Bibcode : 2016Litho.258..115H. doi : 10.1016/j.lithos.2016.04.014.
  8. ^ аб Шарье, Рейнальдо ; Итурризага, Лафасам; Шарретье, Себастьен; С уважением, Винсент (2019). «Геоморфологическая и ледниковая эволюция водосборов Качапоала и южного Майпо в Главных Андских Кордильерах, Центральное Чили (34–35 ° ю.ш.)». Андская геология . 46 (2): 240–278. дои : 10.5027/andgeoV46n2-3108 . Проверено 9 июня 2019 г.
  9. ^ abc Лара, Л.; Родригес, К.; Морено, Х. ; Перес де Арсе, К. (2001). «Geocronología K-Ar y geoquímica del volcanismo plioceno Superior-pleistoceno de los Andes del Sur (39–42 ° ю.ш.)» [K-Ar геохронология и геохимия от верхнего плейстоцена до плиоценового вулканизма южных Анд (39–42 ° ю.ш.) ]. Revista Geológica de Чили (на испанском языке). 28 (1): 67–90. дои : 10.4067/S0716-02082001000100004 .
  10. ^ ab Lara, LE; Folguera, A. (2006). Сужение вулканической дуги Южных Анд от плиоцена до четвертичного периода между 37° и 41° южной широты . Т. 407. С. 299–315. doi :10.1130/2006.2407(14). ISBN 978-0-8137-2407-2. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  11. ^ Жак, Г.; Хорнле, К.; Гилл, Дж.; Хауф, Ф.; Верманн, Х.; Гарбе-Шенбег, Д.; Ван ден Богард, П.; Биндеман, И.; Лара, Ле (2013). «Междуговые геохимические вариации в Южной вулканической зоне, Чили (34,5–38,0 ° ю.ш.): ограничения на входной состав мантийного клина и плиты» (PDF) . Geochimica et Cosmochimica Acta . 123 : 218–243. Бибкод : 2013GeCoA.123..218J. дои : 10.1016/j.gca.2013.05.016.
  12. ^ D'Orazio, M.; Agostini, S.; Mazzarini, F.; Innocenti, F.; Manetti, P.; Haller, MJ; Lahsen, A. (2000). "Вулканическое поле Пали-Айке, Патагония: магматизм с плитным окном вблизи оконечности Южной Америки". Tectonophysics . 321 (4): 407–427. Bibcode : 2000Tectp.321..407D. doi : 10.1016/S0040-1951(00)00082-2.
  13. ^ Нур, А.; Бен-Авраам, З. (1983). «Вулканические щели из-за косого поглощения асейсмических хребтов». Тектонофизика . 99 (2–4): 355–362. Bibcode : 1983Tectp..99..355N. doi : 10.1016/0040-1951(83)90112-9.
  14. ^ Руссо, Р. М.; Вандекар, Дж. К.; Конте, Д.; Мокану, В. И.; Гальего, А.; Мурди, Р. Э. (2010). «Субдукция Чилийского хребта: структура и течение верхней мантии». GSA Today . 20 (9): 4–10. doi :10.1130/GSATG61A.1. S2CID  129658687.
  15. ^ ab Gutscher, M.-A.; Olivet, J.-L.; Aslanian, D.; Eissen, J.-P.; Maury, R. (1999). ""Потерянное плато инков": причина плоской субдукции под Перу?" (PDF) . Earth and Planetary Science Letters . 171 (3): 335–341. Bibcode :1999E&PSL.171..335G. doi :10.1016/S0012-821X(99)00153-3.
  16. ^ Тибальди, А. (2017). «Структурный контроль вулканов и путей магмы от локального до орогенового масштаба: случай Центральных Анд». Тектонофизика . 699 : 16–41. Bibcode : 2017Tectp.699...16T. doi : 10.1016/j.tecto.2017.01.005.
  17. ^ Джерма, А.; Кидельёр, X.; Жилло, П.Ю.; Чилингирян, П. (2010). «Вулканическая эволюция задугового плейстоценового вулканического поля Паюн-Матру (Аргентина)». Журнал южноамериканских наук о Земле . 29 (3): 717–730. Бибкод : 2010JSAES..29..717G. doi :10.1016/j.jsames.2010.01.002. hdl : 11336/98912 .
  18. ^ "Андский вулканический пояс". 5 ноября 1997 г. Получено 19 июля 2009 г.

Внешние ссылки