Содержание
- Вулкан Санта Мария: Введение
- Вулкан Санта Мария: Тектоническая обстановка
- Вулкан Санта Мария Геология и опасности
- Санта-Мария: история извержения
- об авторе
Вулкан Санта-Мария с комплексом купола лавы Сантьягуито на переднем плане. Извергающийся купол - это El Caliente («горячий»). Copyright © Джессика Болл. Увеличенное изображение.
Вулкан Санта Мария: Введение
Санта-Мария, стратовулкан в вулканическом нагорье юго-западной Гватемалы, является местом одного из крупнейших извержений двадцатого века. Это также дом Сантьягуито, одного из самых активных комплексов лавовых куполов в мире. Группа из четырех куполов лавы сформировалась у подножия Санта-Марии через двадцать лет после извержения вулканов в 1902 году, и с тех пор купола росли. В настоящее время действующий купол, Эль Кальенте, является местом регулярных взрывов пепла и газа, и эта незначительная, но постоянная деятельность привлекла многих туристов, чтобы мельком увидеть взрывные кремниевые извержения.
Упрощенный разрез тектоники плит, показывающий, как вулкан Санта-Мария расположен над зоной субдукции, образованной там, где сталкиваются плиты Кокос и Карибский бассейн.
Карта с указанием расположения вулкана Санта-Мария на юго-западе Гватемалы. Карта и MapResources.
Карта тектоники плит для Центральной Америки, показывающая сближение Кокосовых и Карибских плит, ответственных за вулканизм в Центральной Америке. Красные линии - границы плит. Стрелки показывают обобщенные направления движения плиты. Карта и MapResources.
Вулкан Санта Мария: Тектоническая обстановка
Санта-Мария расположена в вулканическом нагорье Гватемалы, которое проходит вдоль тихоокеанского побережья страны. Горная местность была сформирована субдукцией плиты Кокос под Карибской плитой, что привело к образованию линии стратовулканов, которая простирается вдоль большей части тихоокеанского побережья Центральной Америки. В Гватемале эти вулканы перекрывают фундамент карбонатных, а также магматических и метаморфических пород; многие ксенолиты («чужеродные» фрагменты породы), обнаруженные в лавах, извергнутых из стратовулканов, состоят из известняка, гранита и гнейса.
Купола лавы Эль Монхе, Ла Митад и Эль Кальенте, вид с купола Эль Брухо. Склоны Эль Кальенте омывают камнепады и пирокластические потоки, но неактивные купола на западе покрыты пышной растительностью. Copyright © Джессика Болл. Увеличенное изображение.
Отложения из пемзы и лавы, образовавшиеся в результате извержения 1902 года, толщиной в несколько метров перекрываются еще более густыми селевыми потоками в этом русле реки к югу от Сантьягуито. Большие валуны в реке были отложены там недавними лахарами, которые представляют постоянную опасность для многих ферм и плантаций под вулканом. Copyright © Джессика Болл. Увеличенное изображение.
Вулкан Санта Мария Геология и опасности
Санта-Мария представляет собой андезитовый стратовулкан ~ 30 000 лет, построенный на фундаменте более старых скал, образованных древними вулканическими извержениями. Кратер 0,5 км3 (0,1 м3) на южном склоне вулкана демонстрирует впечатляющую последовательность чередующихся пирокластических и лавовых потоков и отложений лахара. Кратер был образован в результате мощного извержения Плиниана в 1902 году.
После извержения 1902 года в кратере начали формироваться дацитовые лавовые купола Сантьягуито. С тех пор комплекс куполов вырос до четырех куполов общим объемом более 1 км3 (0,25 м3). Купола возвышаются более чем на 500 метров (1600 футов) над основанием стратовулкана.
В то время как главный конус Санта-Мария больше не активен, купола Сантьягуито создали целый ряд вулканических опасностей, так как их рост начался. Земля вокруг вулкана веками использовалась для сельского хозяйства, особенно для кофейных плантаций, что ставит людей, живущих и работающих там, в постоянную опасность. Города Эль-Пальмар и Сан-Фелипе, расположенные непосредственно к югу от куполов, и город Кецальтенанго, расположенный к северу от Санта-Мария, представляют собой несколько мест, где часто приходится сталкиваться с опасностями, связанными с вулканом.
Большая часть куполов была построена путем экструзии лавовых потоков и колючек, но дацитовая лава настолько вязкая, что не представляет непосредственной опасности при извержении. Однако коллапсы позвоночника, вершины лавовых потоков или большие части самих куполов могут создавать опасные пирокластические потоки; Коллапс материала в изверженных колоннах, образованный пепловыми и газовыми взрывами, также может создавать пирокластические потоки.
Дрейфующий пепел от извержений часто попадает в города и поселки вблизи вулкана и может вызывать опасные условия дыхания, а также наносить ущерб посевам. Наконец, лахары (вулканические селевые потоки) представляют собой особенно распространенную опасность в ручьях и реках под куполами, поскольку в этом районе Гватемалы проходит интенсивный летний сезон дождей. Вода, падающая на склоны Санта-Мария и на купола, легко смешивается с рыхлым пеплом и камнями и быстро смывается вниз по склону, задыхаясь от грязи и валунов внизу. Первоначальный город Эль Пальмар был разрушен лахарами в 1980-х годах, и новый город все еще может оказаться под угрозой будущих селей.
Крупный план извержения пепла и газа с вершины Эль Кальенте. Купол имеет тенденцию извергаться таким образом каждые несколько часов, что делает его одним из лучших мест для безопасного наблюдения за взрывным извержением вулкана. Copyright © Джессика Болл. Увеличенное изображение.
От основания куполов чередующиеся слои лавовых потоков и отложений пирокластического потока отчетливо видны в стенах кратера извержения 1902 года в конусе Санта-Мария. Такое наслоение характерно для стратовулканов, хотя слои редко бывают такими регулярными и непрерывными. Copyright © Джессика Болл. Увеличенное изображение.
Небольшой пирокластический поток, спускающийся по склону купола лавы Эль Кальенте. Небольшие пирокластические потоки обычно не распространяются далеко за пределы куполов, но большие могут течь много миль вниз по течению и наносить значительный ущерб. Copyright © Джессика Болл. Увеличенное изображение.
Санта-Мария: история извержения
Нет никаких исторических свидетельств извержения в Санта-Мария. Самым старым потокам лавы, которые составляют вулкан, ~ 30 000 лет, но есть немного дат для более молодых месторождений. Магнитные данные свидетельствуют о том, что большая часть роста произошла в период от 1000 до 3000 лет до 25 000 лет назад, хотя более точные даты еще не доступны. За периодом создания конуса последовал длительный период покоя, прерываемый случайными потоками лавы небольшого объема из боковых отверстий. (Конвей и др., 1993)
В ноябре 1902 года, после нескольких сильных землетрясений, которые нанесли значительный ущерб в Гватемале и соседних странах, Санта-Мария пережила одно из крупнейших извержений в двадцатом веке. Он длился несколько недель, создал 0,5 км.3 (0,1 мили3) кратер на южном фланге вулканов и протяженность более 5 км3 (1,2 мили3) тефры так далеко, как Мексика.Кратер извержения продолжал действовать в течение нескольких месяцев после того, как из недолговечного кратерного озера извергалось несколько гейзеров.
В 1922 году новая сейсмическая активность провозгласила извержение одного дацитового купола лавы в кратере 1902 года. Купол, первоначально названный Сантьягуито, быстро рос, достигая 0,2 км.3 (0.05 миль3) всего за три года. Разрушительный купол произошел в 1929 году, посылая потоки пирокластической плотности вниз по речным долинам под куполами; более 3000 человек были убиты, а плантации на пути пирокластических потоков были уничтожены.
После этого краха деятельность в Сантьягуито начала перемещаться на запад от первоначального вентиля (теперь называемого Калиенте), в конечном итоге к 1960-м годам образовались еще три купола из лавы (Ла Митад, Эль Монье и Эль Брухо). В 1972–1975 годах одновременно работали и Калиенте, и Эль-Брухо (купола на обоих концах комплекса), создавая потоки лавы, пирокластические потоки и извержения пепла и газа. Деятельность была ограничена куполом Калиенте с 1975 года и включала в себя регулярные извержения пепла и газа с вершины купола, а также потоки лавы, проходящие по его флангам. Со времени обрушения купола 1929 года в Калиенте произошло несколько значительных событий, включая крупные извержения и пирокластические потоки в 1973, 1989, 2010 и 2016 годах.
об авторе
Джессика Болл - аспирант кафедры геологии в Университете штата Нью-Йорк в Буффало. Она сосредоточена на вулканологии, и в настоящее время она исследует обрушения лавового купола и пирокластические потоки. Джессика получила степень бакалавра наук в колледже Уильяма и Мэри и в течение года работала в Американском геологическом институте по программе образования / аутрич. Она также пишет блог Magma Cum Laude, и в свободное время она увлекается скалолазанием и игрой на различных струнных инструментах.