乌图伦库

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November 27, 2021

乌图伦库是玻利维亚苏尔利佩斯省的一座休眠火山。它高 6,008 米(19,711 英尺),有两个顶峰,由熔岩穹顶和熔岩流组成,总体积估计为 50-85 平方公里。它带有前冰川作用的痕迹,尽管它目前没有冰川。火山活动发生在更新世时期,最后一次喷发是在 25 万年前;从那时起,乌图伦库就没有喷发过,但在两座山峰之间的峰顶地区出现了活跃的喷气孔。这座火山在 Altiplano-Puna 火山群内升起,这是一个更大的火山和火山口省份,在过去的几百万年 (mya) 中,在有时非常大的喷发中已经形成了约 10000 平方公里的熔结岩。在它下面是所谓的 Altiplano-Puna 岩浆体,由部分熔融的岩石形成的大窗台。从 1992 年开始,卫星观测表明以 Uturuncu 为中心的大面积区域隆起,这被解释为火山下大规模岩浆侵入的迹象。这可能是大规模火山活动的前奏,包括“超级火山”活动和火山口的形成。

地理地貌

Uturuncu 位于玻利维亚南部 Sur Lípez 地区的 San Pablo de Lípez 市,位于 Quetena 镇的东南部,就在 Cordillera de Lípez 的 Eduardo Avaroa Andean 动物群国家保护区的东北部。该地区几乎无人居住,这座火山鲜为人知,直到 21 世纪初发现正在进行的大规模地面变形;从那时起,科学兴趣和活动不断增加,包括科学家于 2003 年进行的一次侦察任务。这座火山已被用于重建区域冰川历史。 uturuncu 在克丘亚语中的意思是“美洲虎”。今天 Uturuncu 是一个旅游目标。它于 1955 年由 Friedrich Adolf Ernest Ahlfeld(德国)首次登上,但就像普纳地区的其他火山一样,矿工和当地居民可能更早登上过它。一座名为“Uturuncu”的前硫磺矿位于山上,靠近山顶,被认为是世界上最高的硫磺矿之一。据报道,它包含的矿石储量为 5000 万吨,主要由硫和一些雄黄组成,雄黄散布在火山灰矿床中,含有大量砷。一条蜿蜒的道路是硫磺矿的一部分,通往山上,道路穿过乌图伦库的北部、东部和西南山脚。主要由硫和一些雄黄组成,雄黄分散在火山灰沉积物中并含有大量砷。一条蜿蜒的道路是硫磺矿的一部分,通往山上,道路穿过乌图伦库的北部、东部和西南山脚。主要由硫和一些雄黄组成,雄黄分散在火山灰沉积物中并含有大量砷。一条蜿蜒的道路是硫磺矿的一部分,通往山上,道路穿过乌图伦库的北部、东部和西南山脚。

结构

乌图伦库海拔 6,008 米(19,711 英尺),是玻利维亚西南部最高的山峰。它在区域地貌方面占主导地位,高出周围地形约 1,510-1,670 米(4,950-5,480 英尺),从山顶可以欣赏到周围群山的美景。这座火山有两个顶峰,一个高 5,930 米(19,460 英尺),另一个高 6,008 米(19,711 英尺)。它们相距约 1 公里(0.62 英里),并由 5,700 米(18,700 英尺)高的马鞍隔开。乌图伦库是一座带有火山口残余物的层状火山,由熔岩穹顶和从火山中央部分的多个喷口喷出的熔岩流组成。大约有 105 条熔岩流从火山的中央部分向外传播,长度达到 15公里(9.3 英里),以堤防、流脊和陡峭的、超过 10 米(33 英尺)厚的块状锋面。最北端的熔岩流被称为 Lomo Escapa,全长 9 公里(5.6 英里),它也是乌图伦库最大的熔岩流。山顶南部、西部和西北部的五个熔岩圆顶形成了一个西北-东南走向的路线,似乎是一个古老的火山系统;这些穹顶的南部有大约 1 平方公里的体积,西部穹顶有大坍塌的痕迹。火山的广阔建筑占地约 400 平方公里(150 平方英里),体积为 85 平方公里至 50公里3。它似乎完全由熔岩流和熔岩圆顶组成;虽然最初报道了火山碎屑流沉积物的发生,但后来的研究没有发现任何爆炸性喷发的证据。除了火山沉积物外,还有冰川作用的痕迹使 Uturuncu 的斜坡以及更新世和全新世的冲积层和崩积层变得平滑。

湖泊和河流

乌图伦库周围环绕着几个湖泊。Mama Khumu 位于乌图伦库的东麓,四周是陡峭的山坡;Laguna Celeste 位于 Uturuncu 东北部、Chojllas 火山东南部和 Loromayu 南部。前两个接收来自 Uturuncu 的流入。在湖泊周围可以看到海滩梯田、硅藻土沉积物和以前的海岸线。Rio Grande de Lípez 沿着火山西麓流过,并接收起源于 Uturuncu 东北脚附近的支流;它最终流入乌尤尼盐沼。这些水道通常被限制在陡峭的基岩壁之间,其特点是砾石床、吻合通道和用于饲养美洲驼和绵羊的湿地。

地质学

区域

纳斯卡板块向东俯冲到南美板块之下,在安第斯山脉内产生了三个火山带,包括中央火山带,它横跨秘鲁、智利、玻利维亚和阿根廷的部分地区,包括乌图伦库。除乌图伦库外,它还包括约 69 座位于高海拔地区的全新世火山,如潜在的活火山伊鲁普顿库、奥尔卡-帕鲁马、奥坎基尔查、奥拉圭、阿苏弗雷、圣佩德罗、普塔纳、塞雷卡布尔、利坎卡布尔、瓜亚克斯、科拉奇和阿卡马拉奇。

当地的

Uturuncu 形成于西科迪勒拉主要火山前沿以东约 100 公里(62 英里)处,地势由中新世至第四纪的各种火山和沉积岩形成。该地区的特点是高原高原,海拔 4,000 米(13,000 英尺),在维度上仅次于西藏。维拉玛(8.41 米亚旧)和瓜察(5.65 米亚旧)燃烧在火山和作物之下在奎特纳河谷。 Vilama 熔岩(4 mya old)位于乌图伦库西南部,部分被火山掩埋。该地区的地壳厚约 65 公里(40 英里)。该地区的火山活动发生在 15 到 10 年前。 Cerro San Antonio 是一座中新世火山,有一个向西开放的塌陷疤痕,位于 Uturuncu 以北。它被严重侵蚀,有 3 年的历史。其他从东逆时针到西的火山是 Cerro Panizos 火山口、Cerro Lípez、Suni K'ira 和 Quetena 火山以及许多更小的火山中心。它们中的许多沿着西北-东南走向的沿线形成,例如穿过 Uturuncu 的 Lipez-Coranzuli 和 Pastos Grandes-Cojina 沿线。

地质历史和高原-普纳火山群

该地区的地质历史很复杂。在侏罗纪开始俯冲后,26 年前法拉隆板块分裂为科科斯板块和纳斯卡板块,伴随着俯冲速度的增加和安第斯造山运动的开始。这个俯冲过程最初涉及纳斯卡板块相对平坦的下降,直到 12 米之前,之后它变得陡峭。 Altiplano-Puna 火山复合体形成于 10 年前,在中新世期间发生了火山爆发。该复合体占地 50,000 平方公里(19,000 平方英里)至 70,000 平方公里(27,000 平方英里)的高原-普纳位于阿根廷、玻利维亚和智利,由许多火山口、复合火山和约 10000 平方公里的熔岩组成。Uturuncu 位于其中心,但与它不同的是,大多数周围的火山系统都以爆发性喷发为特征,包括在 Cerro Guacha、La Pacana、Pasto Grandes 和 Vilama 火山爆发指数为 8 的几个所谓的“超级喷发”。该地区有 50 多座火山可能处于活动状态。在最近的两个千年中,拉古纳科罗拉多、塔蒂奥和普里皮卡奇科火山喷发在周围地形中。 Atana (4 mya old) 和 Pastos Grandes (3 mya old) ignimbrites 是该地区的其他大型 ignimbrite,而 San Antonio ignimbrite (10.33 ± 0.64 mya old) 更为稀疏。 Altiplano-Puna 火山复合体支撑在大约 20千米(12 英里)深的地方是一块宽阔的岩浆基岩,其中岩石部分熔融,即 Altiplano-Puna 岩浆体。它的存在是通过各种技术建立起来的;它的面积达 50,000 平方公里(19,000 平方英里),体积约为 500000 平方公里,厚度估计为 1-20 公里(0.62-12.43 英里);它被称为地球大陆地壳中最大的岩浆库。 Altiplano-Puna 岩浆体是 Altiplano-Puna 火山复合体中许多火山的岩浆来源;此外,Uturuncu 下方的岩石中含有约 500000 平方公里的卤水。Altiplano-Puna 岩浆体是 Altiplano-Puna 火山复合体中许多火山的岩浆来源;此外,Uturuncu 下方的岩石中含有约 500000 平方公里的卤水。Altiplano-Puna 岩浆体是 Altiplano-Puna 火山复合体中许多火山的岩浆来源;此外,Uturuncu 下方的岩石中含有约 500000 平方公里的卤水。

成分和岩浆成因

Uturuncu 已经喷发了英安岩(以及英安岩内包裹体形式的安山岩)。岩石呈泡状或斑状,在流纹岩基质中含有黑云母、斜辉石、角闪石、钛铁矿、磁铁矿、斜方辉石、斜长石和石英的斑晶,以及磷灰石、独居石和锆石,并定义了富含钾的钙碱性套件。还发现了由片麻岩、火成岩和紫砂岩组成的捕虏体;前两个似乎来自围岩,而第三个是岩浆生成过程的副产品。此外,已报道了堆积岩、辉长岩、角岩、石灰岩和砂岩作为捕虏体相的出现。 涉及更热或更多基性岩浆的混合过程在 Uturuncu 岩石的成因中发挥了作用,分步结晶过程和地壳岩石污染也是如此。这些岩浆的起源似乎与 Altiplano-Puna 岩浆体有关,该岩浆体通过玄武岩浆首先分化为安山岩,然后分化为英安岩而产生熔体,然后转移到 Uturuncu 下方的浅地壳,然后通过浮力依赖从那里喷发过程。在火山的历史上,岩浆成分一直很稳定。在火山的历史上,岩浆成分一直很稳定。在火山的历史上,岩浆成分一直很稳定。

冰川作用

现代乌图伦库没有冰川;然而,1956年有常年冰,1971年有积雪,1994年有零星雪地存在,山顶偶尔有冰雪覆盖。相反,在 Uturuncu 的北部、东部和南部可以找到过去冰川作用的证据,例如冰川条纹、冰川侵蚀的山谷、衰退和终端冰碛以及 roches moutonnées。由于其陡峭的侧翼,Uturuncu过去的冰川作用并不广泛。乌图伦库西南侧的一个山谷已经接受了冰川学研究,该研究确定了一个起源于山顶和山顶以南约 0.5 公里(0.31 英里)区域的前冰川。这条仅具有弱侵蚀性的冰川沉积了五组冰碛在浅谷内高达 5 米(16 英尺);其中最低的位于海拔 4,800-4,850 米(15,750-15,910 英尺)处,似乎是 65,000 至 37,000 年前的早期末次冰期最大值的产物,早于全球末次冰期最大值。之后,直到 18,000 年前才发生了太多的撤退。在更新世期间,雪线比今天低约 0.7-1.5 公里(0.43-0.93 英里)。相反,这些冰碛的最上面大约有​​ 16,000-14,000 年的历史,并且与高原的冰川推进有关到乌图伦库以北的前陶卡湖的最大增长以及与海因里希事件 1 相关的潮湿寒冷气候。与此同时,17,000-13,000 年前,乌图伦库周围的湖泊周围形成了海岸线;陶卡湖可能是乌图伦库的水分来源。 14000年前后,在 Bolling-Allerod 变暖期间,随着气候变暖,冰川消退,该地区变得更加干燥。

气候和植被

当地气候资料很少,但年平均降水量约为每年 100-200 毫米(3.9-7.9 英寸/年),甚至更低,大部分起源于东部的亚马逊盆地,并在 12 月下降,一月和二月。即使乌图伦库山顶位于冰点以上,这种低降水量也不足以维持冰川的存在,但足以在山上产生季节性积雪。该地区的年气温在 0–5 °C (32–41 °F) 之间,据报道,1963 年雪线海拔超过 5,900 米(19,400 英尺)。高海拔地区的植被相对稀疏。 Polylepis 树位于火山较低的斜坡上;树木高达 4 米(13 英尺)并形成森林。它们已被用作树木年轮气候记录的来源。

喷发历史

Uturuncu 活跃于更新世。下更新世和中更新世(890,000-549,000 年前)的下部单元构成了火山的大部分外围部分,而中更新世时代(427,000-271,000 年前)的上部单元构成了火山的中心部分和不那么广泛。一些岩石已经通过氩-氩测年确定了年代,其年龄范围从 1,050,000 ± 5,000 到 250,000 ± 5,000 年前。从峰顶区域获得了 271,000 ± 26,000 年前的日期,在峰顶东南偏南发现的最年轻的熔岩流的日期为 250,000 ± 5,000 年,Lomo Escapa 熔岩流的日期为 544,000 年,而对齐的熔岩穹顶已确定日期年龄介于 549,000 ± 3,000 至 1,041,000 ± 12,000 年之间。总体而言,乌图伦库活跃了大约 80 万年。Uturuncu 的火山喷发是喷发的,并且在持续 50,000 到 180,000 年的停顿之间释放了大量熔岩流(0.1-10 平方公里)。平均喷发率低于每年 60,000 立方米(2,100,000 立方英尺/年)-每年 270,000 立方米(9,500,000 立方英尺/年),远低于其他流纹岩火山。没有证据表明大规模的熔岩喷发或大的侧翼坍塌,但一些熔岩可能在喷发时与水或冰相互作用,据报道它们位于冰碛之上。远低于其他流纹岩火山。没有证据表明大规模的熔岩喷发或大的侧翼坍塌,但一些熔岩可能在喷发时与水或冰相互作用,据报道它们位于冰碛之上。远低于其他流纹岩火山。没有证据表明大规模的熔岩喷发或大的侧翼坍塌,但一些熔岩可能在喷发时与水或冰相互作用,据报道它们位于冰碛之上。

全新世和延胡索活动

自 250,000 ± 5,000 次喷发以来,没有发生过大规模喷发,也没有关于全新世或近期喷发的报道。起初,有人提出冰川后熔岩存在,但冰川作用影响了最年轻的熔岩流。火山被认为处于休眠状态。活动喷气孔出现在峰顶下方的两个气田中,两个峰顶之间有许多微小的喷口;从近距离可以看到蒸汽排放。山顶喷气孔的温度低于 80 °C (176 °F)。它们的气体含有大量二氧化碳、水和比二氧化硫更多的硫化氢,这可能是因为后者被热液系统过滤掉了。喷气孔已经布满了大量的硫,并观察到了硅化作用。Uturuncu 上的卫星记录了其两个顶峰之间的相对不变的温度异常(热点);这些大约 15 °C (27 °F) 的温度异常是卫星可见的最大喷气孔场之一。 1956 年已经报道了在 5,500 米(18,000 英尺)的西北斜坡上存在强烈的喷气气活动。西北侧的一个泉水产生的水温为 20 °C(68 °F),可能与 Campamento Mina 相同据报道,Uturuncu 泉在 1983 年以每秒 5–7 升(66–92 加仑/分钟)的速度生产 21 °C (70 °F) 的温水。考虑到喷气火山活动的低温和扩散性质,乌图伦库可能存在弱热液系统,尽管可能在很深的地方。火山下方海平面以下 1-3 公里(0.62-1.86 英里)处可能有一个浅层岩浆房。

最近的动乱和威胁

干涉合成孔径雷达成像发现,乌图伦库周围约 1,000 平方公里(390 平方英里)的区域正在上升。 1992 年至 2006 年间,在 70 公里(43 英里)宽的区域内,每年的抬升幅度为 1-2 厘米(0.39-0.79 英寸/年),并随季节变化。抬升速率有更长期的变化,例如 1998 年地震后的暂时加速,或在 2017 年之前的几年中持续或随后加速至每年约 9 毫米(0.35 英寸/年)的逐渐放缓。 1992 年至 2006 年的总体积变化约为每秒 1 立方米(35 立方英尺/秒),总体积变化约为 0.4 立方千米;这种速率对于 Altiplano-Puna 火山复合体和历史熔岩穹顶喷发的侵入是典型的,并且可能反映了短期速率。变形集中在山顶以西 5 公里(3.1 英里)的区域,鉴于火山缺乏大型热液系统和变形深度,最有可能是岩浆成因。变形结构的形式尚不清楚,但据推测它位于海平面以下 15 至 20 公里(9.3 至 12.4 英里)的深度。隆起区被环形下沉(下沉)区包围,以每年 2 毫米(0.079 英寸/年)的速度发生;变形地形的总宽度约为 170 公里(110 英里),尽管它在所有 InSAR 数据中都不是很清楚。这种联合隆起-下沉被称为“草帽模式”,下沉可能反映了岩浆的侧向或向上迁移。在乌图伦库以南发现了第二个浅层沉降区,这可能与热液系统的变化有关。变形最有可能是由Altiplano-Puna岩浆体侵入地壳引起的,侵入发生在Uturuncu过去喷发之前岩浆聚集的水平以下。它被描述为一个上升的底辟或一个不断增长的岩体,尽管另一种理论认为挥发物沿着岩浆柱上升到达高原-普纳岩浆体是造成地表变形的原因。在这种情况下,隆起可能会随着时间的推移而逆转。在中央火山带的其他火山中心也观察到了这种地表隆起,但在全球范围内,无论是持续时间长还是空间范围都不同,乌图伦库的情况表明Altiplano-Puna 岩浆体的持续活动。没有证据表明该地区的地貌出现净抬升,乌图伦库周围地形的发现表明,这种抬升肯定在不到 1000 年前开始,也可能在不到 100 年前开始。隆起可能是火山的临时变形,最终随着时间的推移而收缩,或者目前的隆起可能仅处于开始阶段。 “僵尸火山”一词是用来描述像乌图伦库这样长期不活动但正在积极变形的火山。隆起可能是火山的临时变形,最终随着时间的推移而收缩,或者目前的隆起可能仅处于开始阶段。 “僵尸火山”一词是用来描述像乌图伦库这样长期不活动但正在积极变形的火山。隆起可能是火山的临时变形,最终随着时间的推移而收缩,或者目前的隆起可能仅处于开始阶段。 “僵尸火山”一词是用来描述像乌图伦库这样长期不活动但正在积极变形的火山。

抗震性

此外,这座火山具有持续的地震活动,偶尔会爆发更高的活动;火山每天大约发生三四次地震,地震群持续数分钟到数小时,每月发生数次多达 60 次。地震强度达到ML3.7级。大多数地震活动发生在海平面附近的 Uturuncu 山顶以下,一些地震似乎与该地区的西北-东南构造趋势有关,尽管在几个区域群中发生了群。由于乌图伦库地震活动的探测和侦察技术随着时间的推移发生了变化,因此很难估计地震活动是否存在长期趋势。与邻近的火山相比,这种地震活动量很大,而且地震活动可能是变形的结果,因为侵入的岩浆使局部断层加压和不稳定,并可能进一步引发大地震,例如 2010 年的 Maule 地震,导致2010 年 2 月的强烈地震群。

断层摄影研究

火山的大地电磁成像已经在乌图伦库下方发现了许多高电导率异常,包括一条宽而深的导体延伸到西部的火山弧,还有几个较浅的导体从似乎与高原重合的深导体上升。普纳岩浆体。浅层导体似乎与当地火山有关,例如拉古纳科罗拉多火山口和乌图伦库火山;后一种导体位于 2-6 公里(1.2-3.7 英里)深处,宽度不到 10 公里(6.2 英里),可能由含盐水溶液的熔岩组成。地震断层扫描发现一个齿形异常,开始于2 公里(1.2 英里)的深度,并继续超过 80 公里(50 英里)的深度。这种结构已在其他火山中发现,并通过岩浆的存在来解释。地震活动集中在这个异常的顶部。最后,构造应力模式描绘了一个 40-80 公里(25-50 英里)宽的火山环,它可能容易破裂;这样的环可能构成未来岩浆运输的通道或未来火山口的边缘。

威胁

乌图伦库的持续动荡是否是岩体生长良性过程的一部分,还是新火山喷发的前奏,甚至是形成火山口的喷发,截至 2008 年仍是一个悬而未决的问题。1815 年印度尼西亚坦博拉火山喷发和 1600 年秘鲁瓦伊纳普蒂纳火山喷发就证明了形成火山口的大型喷发可能会造成全球范围内的灾难性后果;这种可能性引起了国际媒体的关注。证据并没有明确表明未来可能发生像该地区过去发生的事件那样的超级喷发,并且没有迹象表明近期会发生喷发,但有可能发生较小的喷发。

也可以看看

玻利维亚地质学玻利维亚内利火山列表

笔记

参考

来源