インカピロ

アルゼンチンの更新世カルデラ

インカピロ
かなり深いクレーターにある暗い湖。地形は一部は雪に覆われ、一部は岩だらけで、植生はない。
カルデラ内部の眺め
最高点
標高5,750または5,386メートル(18,865または17,671フィート)[1]
座標南緯27度53分24秒 西経68度49分12秒 / 南緯27.89000度 西経68.82000度 / -27.89000; -68.82000 [2]
地理
インカピージョは、南アメリカの南東海岸に位置するアルゼンチン中西部に位置しています。
インカピージョは、南アメリカの南東海岸に位置するアルゼンチン中西部に位置しています。
インカピロ
南米の国アルゼンチン
位置アルゼンチン中部
親範囲アンデス
地質学
岩石時代更新世
山型カルデラ
火山帯アンデス火山帯
最後の噴火<0.52 ± 0.03~0.51 ± 0.04百万年前

インカピージョは、アルゼンチンラ・リオハ州にある更新世カルデラ火山の崩壊によって形成された窪地です。更新世に噴火したアンデス中央火山帯(CVZ)の最南端の火山中心部です。インカピージョは、44の活成層火山とともにCVZを構成する 複数のイグニンブライト(火砕流堆積物) [a]またはカルデラ系の一つです。

ナスカプレート南アメリカプレートの下に沈み込むことが、CVZにおける火山活動の大部分の原因です。西マリクンガベルトの火山弧の活動が600万年前に終息した後、インカピージョ地域で火山活動が始まり、モンテ・ピシスセロ・ボネテ・チコシエラ・デ・ベラデロといった高山火山が形成されました。その後、これらの火山の間には 、数多くの溶岩ドームが形成されました。

インカピロは、カトマイのイグニンブライトに匹敵する中規模の鉱床であるインカピロ・イグニンブライトの源です。インカピロ・イグニンブライトは52±0.03万年前と51±0.04万年前に噴火し、体積は約20.4立方キロメートル(4.9立方マイル)です。噴火中に5キロメートル×6キロメートル(3.1マイル×3.7マイル)のカルデラが形成されました。その後の火山活動により、カルデラ内にさらに多くの溶岩ドームが形成され、シエラ・デ・ベラデロ山脈では土石流が発生しました。カルデラ内の湖は、現在も熱水活動が続いている地域の上にある可能性があります。

地理と構造

アルゼンチンのラ・リオハ州に位置するインカピージョ[4]は、世界最も高い爆発的な火山活動によって形成されたカルデラです。インカピージョという名前はケチュア語で「インカの王冠」を意味します[5]ボネーテ・カルデラ[2] 、コロナ・デル・インカ[6] 、インカ・ピジョ[7]とも呼ばれています。周囲の山頂は、スペイン到来以前の人々が訪れていました。[8]この火口は観光地として宣伝されており、12月から4月にかけて訪れることができます。[9]

インカピージョは、チリボリビア、アルゼンチンにまたがり、6つ以上の第四紀カルデラまたはイグニンブライトシステム、約44の成層火山、および18を超える小規模な火山中心地を含むアンデス中央火山帯(CVZ)の一部です。これらの成層火山の1つであるオホス・デル・サラードは、世界で最も高い火山です。[10]このゾーンには、アルティプラノ-プーナ火山群その南にあるガランカルデラも含まれます。 [11]インカピージョは、CVZで更新世に噴火した最南端の火山です。更新世に噴火した次の南の火山は、南緯33度の南部火山帯にあるトゥプンガトです。 [12]

雪が残る山が小さな丘の上にそびえ立ち、その丘はまばらな黄色の植物に覆われた平原の上にそびえ立っている。
セロ・ボネテ・チコ

インカピージョは、直径5キロメートル×6キロメートル(3.1マイル×3.7マイル)のカルデラで、標高5,750メートル(18,860フィート)[1]または5,386メートル(17,671フィート)にあります。[7]隣接する3つの火山中心部、モンテ・ピシス(6,882メートル(22,579フィート))、セロ・ボネテ・グランデ(6,436メートル(21,115フィート))、セロ・ボネテ・チコ(6,759メートル(22,175フィート))もインカピージョ火山群の一部であると考えられており、地球上で最も高い火山の1つです。[13]これらの中心部は、イグニンブライトと溶岩ドームを取り囲んでいます。[5]カルデラの深さは約400メートル(1,300フィート)[7]で、壁の高さは250メートル(820フィート)に達します。[14]軽石含むインカピロ溶結凝灰岩がカルデラの壁の大部分を形成しています。[15]

40の溶岩ドームがカルデラを取り囲んでおり[1] 、北西から南東のパターンで分布しています。[16]モンテ・ピシスとセロ・ボネテ・チコの間には東の溶岩ドームのグループがあり、シエラ・デ・ベラデロには西のグループがあります。ドームの高さは100~600メートル(300~2,000フィート)で、侵食されたドームの物質が、その多くを囲む約1キロメートル(0.6マイル)のエプロンを形成しています。エプロンは侵食物質で構成されています。[17]いくつかのドームには、頂上に幅20メートル(66フィート)の水で満たされたクレーターがあります。[18]カルデラの北側にあるドームはデイサイトであり、熱水変質の兆候が見られます。いくつかのドームは、おそらく先カルデラ火山群の一部であり、いくつかの流紋岩ドームはカルデラ形成後に侵食されたものである。[5]これらはかつて侵食残骸と考えられていた。[15]古いドームは、衛星画像で赤みがかった酸化色をしている。[19]ドームの総体積は約16立方キロメートル(3.8立方マイル)である。[20]

クレーターの中にある青い湖。地形は岩で覆われ、植生はない。
ラグナ・コロナ・デル・インカ、右側に溶岩ドームあり[17]

ラグナ・コロナ・デル・インカは世界で最も標高の高い航行可能な湖であると考えられており[21]、カルデラの中心にある大きく変質した溶岩ドームの隣にあります[15] 。さまざまな大きさが報告されています。湖の深さは350メートル(1,150フィート)または13メートル(43フィート)のいずれかであり、標高は5,300メートル(17,400フィート)または5,495メートル(18,028フィート)にある可能性があり、その表面積は2 x 1キロメートル(1.24マイル×0.62マイル)、1986年から2017年の間に3.34平方キロメートル(334ヘクタール)[22] [23]または1.8平方キロメートル(0.69平方マイル)とさまざまに示されています。[7]カルデラ底に堆積する蒸発岩湖成堆積物は、この湖で形成されたものと考えられます。衛星観測で得られた水温は13℃(55℉)であり、湖では熱水活動が継続していることを示唆しています。 [15]この湖は融雪水によって供給されています[23]湖の表面積は1986年から2017年の間に減少しました。 [24]他の湖は地形的に窪地にあります。[25]

地質学

ナスカプレートはCVZ領域において、年間7~9センチメートル(2.8~3.5インチ)の速度で南アメリカプレートの下に沈み込んでいる。この沈み込みにより、沈み込みによって形成された海溝から東に240~300キロメートル(150~190マイル)離れたオクシデンタル山脈沿いで火山活動が発生している。 [10]

インカピジョは、チリ、ボリビア、アルゼンチンにまたがるCVZを構成する少なくとも6つの異なるイグニンブライト火山またはカルデラ火山の1つです。CVZはアンデス山脈にある4つの異なる火山弧の1つです。[10]インカピジョの西約50キロメートル(31マイル)に位置するマリクンガ・ベルトは、2700万年前に火山活動が始まった場所です。コピアポ火山 を含むイグニンブライト火山と成層火山の活動が、600万年前のネバド・デ・ホタベチェ火山の最後の噴火で活動が停止するまで続きました。インカピジョの南に位置するパンペアン平板地帯は、地殻変動と火山活動の停滞が見られますが、トゥプンガティト火山はさらに南に存在します。[5] 

SL・デ・シルバとP・フランシスは、1991年の共著『中央アンデスの火山』の中で、CVZをその方位(北西-南東対南北)に基づいてペルーとチリの2つの火山群に区分すべきであると提唱した。チャールズ・R・スターンは、CA・ウッド、G・マクラフリン、P・フランシスが1987年にアメリカ地球物理学連合で発表した論文で、9つの異なるグループに区分することを提案したと指摘している。[10]

地元

インカピロは、厚さ70キロメートル(43マイル)の地殻上にあり、これは地球上の火山地域の中でも最も厚い部類に入ります。 [5]いくつかの研究によると、インカピロの火山岩の同位体比の傾向は、地殻の厚化とマグマへの寄与の増加によるものであることが示唆されています。[26]インカピロの緯度では、アントファッラ・テレーン北部がクヤニア・テレーンと接しています。これらのテレーンはそれぞれ異なる起源を持ち、オルドビス紀には南アメリカ大陸に接していました[b][28]

インカピジョの緯度では、ナスカプレートの南アメリカプレートへの沈み込みが南に向かって急激に浅くなっています。この浅化は、火山活動が活発なCVZと、さらに南に位置するマグマ活動が停滞しているパンペアン平坦スラブ地域との境界を形成しています。[29]このマグマ活動の停滞は、平坦スラブがアセノスフェアウェッジを除去することによって生じます。[4]

インカピージョは、オホス・デル・サラードやネバド・トレス・クルセス を含む、350万年から200万年前に活動した火山系の一部である[30]インカピージョは、この地域で最後に形成された火山中心地である。一説によると、その後、沈み込む岩盤が浅くなったことで、その東側と南側では火山活動が抑制されたという。[31]別の説では、インカピージョはセロ・ガランセロ・ブランコとともに北東-南西方向の地殻変動の一部であると考えられている[32]この地殻変動は、下部地殻の層間剥離に関連している可能性がある。また、これらの火山中心地は、剛性の低いオルドビス紀堆積岩層と、剛性の高い基盤岩層という、2つの異なる剛性領域の間に位置し、その境界は、オルドビス紀堆積岩層と基盤岩層に挟まれている。[33]

古い溶岩ドームの形成は、埋没断層や、より古いピシス火山やボネテ・チコ火山の供給システムの影響を受けた可能性がある。[34]同位体と組成データによると、インカピロのマグマは浅いスラブから約65~70キロメートル(40~43マイル)の比較的限られた深さで形成されたことが示唆されている。[31]インカピロには地震活動の震源地があり[35]、主要な山脈の下にある弱い地震速度異常は、その活動の衰退に関連している可能性がある。[36]

構成

インカピロ溶岩流紋岩は、カリウムに富みマグネシウム乏しい流紋デイサイトから形成され、直径5~20センチメートル(2~8インチ)の個々の岩片を持つガラス質で多孔質の軽石を形成しています。典型的な軽石には、黒雲母、角閃石斜長石石英サニディンの結晶が含まれ、少量の燐灰石、酸化鉄、チタン石が含まれています。[37]溶岩ドームは均一な結晶組成を持ち、溶岩流紋岩よりもマグネシウムに富んでいます。溶岩ドームの岩石には、角閃石、黒雲母、斜長石、石英、チタン石の斑晶が含まれています。一部のドームには、さらにアルカリ長石が含まれています。古いドームは、新しいドームよりも角閃石の含有量が多く、石英の含有量が少ないです。後カルデラドームは、熱水変質が著しく受けています。[38]

インカピジョの岩石はナトリウムに富み、ランタンサマリウムイッテルビウムの比率、バリウムとランタンの比率が高く、鉛206鉛204の比率、ストロンチウム87とストロンチウム86の比率も高い。 [39]これらの希土類元素の組成パターンは、後期中新世マリクンガ・ベルトの岩石と類似しており、前期中新世の岩石とは対照的である。希土類元素の組成パターンの変化は、島弧が東に移動し、マリクンガ・ベルトの活動が終息した時期と同時期に発生した。[40]元素組成比は明らかに島弧に類似しており、一部にアダカイト質の兆候が見られる。[41 ] これらの岩石は、ほぼすべての中央アンデスの珪質火山岩よりもかなり多くのナトリウムとアルミナを含んでいる。 [42]

溶岩ドームの組成から、カルデラ形成噴火で残された脱ガスしたマグマによって形成されたことが示唆される。[43]プレカルデラ溶岩ドームは、共通のマグマ溜まりから直接生成されたか、または二次マグマ溜まりを介して間接的に生成された。[34]鉛同位体比は、火山が古生代花崗岩流紋岩の地域の端で形成されたことを示している[44]インカピロのマグマは、おそらく、アナテクシスによって直接、または引きずり下ろされた地殻の破片から間接的に、地殻に由来するアダカイト質の高圧苦鉄質マグマとして形成された。 [45]その後、マグマは地殻の汚染と分別結晶化によって変化した[46]沈み込むプレートが浅くなるにつれて、地殻のガーネット(レルゾライトグラニュライトを含む)とエクロジャイト地殻基底部と沈み込むプレートによって引きずり込まれた前弧岩石の両方から供給された)が、噴出するマグマのますます重要な構成要素となった。[47]最終的に、インカピロマグマだまりはマントルと下部地殻から切り離された。[45]

インカピロ火砕流岩には、角閃岩によって形成された0.5~4センチメートル(0.2~1.6インチ)の大きさの捕獲岩が含まれています。角閃石が主成分です。[48]角閃石結晶は、間隙中の斜長石結晶に囲まれており、時には二次的な黒雲母結晶を含むことがあります。[49]火山には硫黄鉱床が存在します。[ 7]

気候、水文学、植生

インカピージョは標高の高い場所であるため、アルプス気候に属し、気温が低く酸素が少なく、強風が吹き、主に夏季に降水量が多い。インカピージョ自体には気象観測所がないため、正確な気候データは入手できないが、さらに南に位置するラグナ・ブラバでは、平均降水量が300ミリメートル(12インチ)、平均気温が0~5℃(32~41°F)である。[50]デサグアデロ川Río Desaguadero)はボネテに源を発している。[23]

植生は水供給と標高によって異なり、標高4,300~5,000メートル(14,100~16,400フィート)までは低木草原を形成します。それ以下の地域では、低木 草原が形成されます。標高5,000メートル(16,000フィート)のイネ科植物には、フェスク属スティパ属などがあり、湿潤な地域ではカラマグロスティス属のような属も見られます。アデスミア属やノトトリケ・コポン属のような低木が、時折密集して生育します。[23]

地質史

インカピジョの活動は、マリクンガ・ベルト火山活動終焉直後に始まり、650万年前から350 万年前にかけてモンテ・ピシスで最初に発生した。その後、470万年前±50万 年前にはインカピジョの南方で、560万年前± 10万年前から360万年前±50万年前にはシエラ・デ・ベラデロで、520万年前±60万年前 から350万年前±10万年前にはセロ・ボネテ・チコ地域で火山活動が続いた。 [4] 300万年前から200万年前のピルカス・ネグラスの苦鉄質安山岩の一部は、インカピジョ火山群と関連していると考えられる。これらの岩石は、ピルカス・ネグラス火山活動の最後の脈動を形成している。[51]インカピジョ地域のピルカス・ネグラス流の具体的な年代は、470万年前±50万年前、320万年前±30万年前、190万年前±20万年前である。安山岩質流紋岩質の火山活動は、290万年前± 40万年前から110万年前±40万年前にイグニンブライトと溶岩ドームを形成した。 [4]最も新しいプレカルデラドームは87万300万年前±77万年前のものである。[52]溶岩ドームは非爆発的な噴出によって形成された。[34]             

インカピージョのイグニンブライトは非溶結で[34]、表面積80.47平方キロメートル(31.07平方マイル)を覆い、カルデラから15キロメートル(9.3マイル)の距離まで広がっています。[14]イグニンブライトは、東に向かう一時的な河川の谷とケブラーダ・デル・ベラデロ南部に見られ、リオ・サラドの源流に隣接している可能性もあります。厚さは10〜250メートル(33〜820フィート)です。イグニンブライトの下には、厚さ5センチメートル(2インチ)の岩石と灰に富むサージ堆積物が広がっています。[15]イグニンブライトはカルデラから離れた場所では縞状の特徴を示し、ケブラーダ・デ・ベラデロではフットボールサイズの岩片が細かい灰の中に混じっています。発生源からより離れた場所で採取されたイグニンブライトの岩石は、粘性の低いデイサイト質マグマと流紋岩が混合して形成された可能性が高いことを示しています。[37]イグニンブライトの総体積は約20.4立方キロメートル(4.9立方マイル)です。0.52 ± 0.03百万年前と0.51 ± 0.04 百万年前の年代が見つかっています。これは、結晶と軽石の含有量が高く[53]、石質の含有量が低い、流紋デイサイト質から流紋岩質のイグニンブライトです。[15]密度の高い岩石相当体積は約14立方キロメートル(3.4立方マイル)です。[48]インカピロイグニンブライトの体積は、カトマイイグニンブライトの体積に匹敵します。[34]インカピロ火砕流は、おそらく高い噴煙柱を伴わない低高度噴火によって形成され[54]最初にベースサージを形成し、その後火砕流を形成したと考えられます。[34]溶岩ドームから火砕流形成噴火への変化は、より高温のマグマがマグマ溜まりに注入されたことによって引き起こされた可能性があります。あまり可能性が高くない説としては、この変化は地殻変動によって引き起こされたというものがあります。噴火中、ピストン状の崩壊によってカルデラが形成されました。[20]

その後、カルデラ南方の氷河谷でベラデロ(ケブラーダ・デ・ベラデロ火砕流とも呼ばれる)と呼ばれる土石流が発生した。この土石流は岩石と軽石を豊富に含んでいる。 [53]これらの岩石は、シエラ・デ・ベラデロ、セロ・ボネテ・チコ、ピルカス・ネグラスの溶岩に由来する。この土石流の厚さは、カルデラの南5キロメートル(3.1マイル)で15~25メートル(49~82フィート)、さらに南では10~15メートル(33~49フィート)に及び、総体積は0.7~0.5立方キロメートル(0.17~0.12立方マイル)に及ぶ。この土石流は赤褐色のデイサイトと岩屑を含むため、インカピージョの主たる火砕流とは組成が異なる。大規模な非分級堆積物であり、おそらく氷河または火口湖の水の影響を受けたラハールまたは土石流堆積物であると考えられます。風の影響により丘状の尾根が形成されています。 [17]

カルデラ形成後の溶岩ドームについては、その年代は不明です。これらのドームはカルデラ内部にのみ見られるため、カルデラ形成火道を通って上昇したマグマによって形成されたと考えられます。カルデラ湖の高温は、インカピロ火山の地下で現在も熱水活動が続いていることを示唆しています。[20] 地震トモグラフィーにより、火山の地下に少なくとも部分的に溶融した構造物が存在することが確認されています。[55]

注記

  1. ^ 火砕流岩は、噴火時に放出された高温のガスと岩石が固まって岩石を形成するときに形成される火山岩です。[3]
  2. ^ 4億8540万±190万年前から4億4380万±150万年前の間。[27]

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