Антарктидадағы Крари таулары

Кіріспе

Антарктидадағы жанартаулар

Крейри таулары – Антарктиданың Мари Берд аймағындағы мұзбен жабылған жанартаулар тобы. Олар Миоцен және Плиоцен кезеңдерінде қалыптасқан, соңғы рет шамамен 30 000 – 40 000 жыл бұрын атқан Рис тауы, Стир тауы және Фрекс тауы деп аталатын екі немесе үш қалқан тәрізді жанартаудан тұрады. Бірінші екі жанартаудың үстін цирктер терең кесіп өткен, ал Фрекс тауы жақсы сақталған және оның шыңында кең кальдера орналасқан. Бойд Ридж – тау тізбегінің тағы бір бөлігі және Фрекс тауының оңтүстік-шығысында жатыр; ол тау тізбегінің астындағы платформаның жер бетіне шыққан бөлігі болуы мүмкін. Жанартаулар негізінен лава ағындары, шірінділер және гидроволканикалық құрылымдар түрінде базальт, трахит және фонолиттен құралған. Бұл жердегі жанартау активтігі Батыс Антарктида жарылыс жүйесімен байланысты, ол аймақтағы көптеген жанартаулардың пайда болуына жауапты. Олардың қалыптасу кезеңінде таулар мұздану мен жанартау-мұздақ әрекеттеріне ұшырады.

География және геоморфология

Тау тізбегі Антарктиданың Marie Byrd жерінің шығысында, Бакутис жағалауынан шамамен арақашықтықта жатыр. Алғаш рет 1959–1960 жылдары зерттелді, бірнеше қолжетімді жерлерден үлгілер алынды. Атауы сол кезде АҚШ-тың IGY Антарктика бағдарламасының бас ғылыми қызметкерінің орынбасары болған Альберт П. Кэри есімімен байланысты. Крей таулары – солтүстік-батыстан оңтүстік-шығысқа қарай созылған үш қалқанды жанартаудан тұратын тізбек. Жанартаулардың көлемі күбік шақырымнан асады, ал құрылыстары лава, гидроволькандық шөгінділер (мысалы, гиалокластит), жастық лавалардың және туфтардың сынықтары, сондай-ақ шлактан тұрады. Мари Берд жеріндегі көптеген басқа таулардан айырмашылығы, эрозияның жетіспеуіне байланысты тек ең биік және жас бөліктері ғана көрінетін болса, Крей тауларында мұздық эрозиясының нәтижесінде жанартаулардың ішкі құрылымы жақсы көрінеді. Крей таулары Батыс Антарктика мұз қабаты үшін суайырық құрайды; олар оны бөгейді, сондықтан тау жотасының оңтүстік-батыс жағында мұз қабаты жоғарырақ орналасқан. Таудың етегіндегі мұзда қалдықтардың жолақтары байқалды. Солтүстік-шығыстағы жанартау – Реис тауы, оның биіктігі Таш шыңында метрге жетеді. Вулкандық тау жыныстары солтүстік-шығыс беткейіндегі Трабукко жартасында көрінеді. Кальдера жоқ. Мұздық эрозиясы Реис тауының шығыс беткейінде терең цирктерді қалыптастырған, ал жанартаулық жартастар жанартаулық жыныстардың су астындағы және су үстіндегі формациялары арасында кезектесетінін көрсетеді. Жер бетіне шыққан жерлер брекчия мен лавадан тұрады, және бір жағдайда бөгеттің ішке енгені байқалады. Тізбектің ортасында Стир тауы орналасқан, оның биіктігі метрге жетеді және тікбұрышты формадағы саммит кальдерасы бар. Лай Клиф – жанартаулық жыныстардың солтүстік-шығыс беткейіндегі жері. Стир тауы күшті эрозияға ұшыраған, бұрынғы мұз басудың іздерін сақтайды, мореналар және цирктер оның солтүстік және солтүстік-шығыс беткейлеріне ойылып жазылған. Реис тауындағыдай, жанартаулық жыныстар су астында және су үстінде қалыптасқандардың арасында кезектеседі. Жер бетіне шыққан жерлерде брекчия және лава, сондай-ақ көптеген бөгеттер бар. Стир тауының оңтүстігінде Фрекс тауы орналасқан, ол тау жотасының ең биік нүктесі және Крей тауларының ең аз эрозияға ұшыраған жері. Оның кең, дөңгелек саммит кальдерасы бар және Реис және Стир тауларынан айырмашылығы, мұз астындағы жарылыстардың іздері жоқ, бұл эрозияның жетіспеуіне байланысты болуы мүмкін. Оңтүстік және батыс беткейлерінде, тиісінше Моррисон және Инглис тастарында жанартаулық тау жыныстары көрінеді. Бұл жерлер Фрекс тауының беткейлерінде пайда болған шлак конустарынан тұрады. Фрекс тауының беткейлеріндегі жанартаулық және жанартаулық емес тастар ксенолиттер немесе мұздық ертерек болуы мүмкін. Бойд Ридж басқа үш жанартаудан кіші және Фрекс тауының оңтүстік-шығысында орналасқан. Оның биіктігі метрге жетеді, ал Руньон тасы Бойд Риджінің мұзбен қапталмаған жалғыз бөлігі болып табылады. Мұнда күл және гиалокластит жартасы табылды. Жанартаулар лава ағындары мен пирокластикалық тау жыныстарынан құралған платформадан көтеріледі. Бұл платформа шамамен биіктікте орналасқан, ал Бойд Риджі оның оңтүстік-шығысқа қарай созылуы болуы мүмкін. Крей тауларының шығыс жағында ғана көрінетін бұл платформа бұзылулар нәтижесінде батысқа қарай еңкейген сияқты. Эхо және магниттік зейіндеу Батыс Антарктика мұз қабатының астындағы Крей тауларының түбін көрсетті, нәтижесінде жер беті тік және тар ойыстармен шектеледі. Таулар күшті магниттік аномалиямен байланысты, ол су астындағы тау жыныстарындағы магнетиттің болуын көрсетеді.

The mountain range lies in eastern Marie Byrd Land, Antarctica, about from the Bakutis Coast. It was first visited in 1959–1960, and several accessible outcrops were sampled. The name refers to Albert P. Crary, who was then Deputy Chief Scientist for the US IGY Antarctic Program. The Crary Mountains are a chain of three shield volcanoes long which extends in northwest–southeast direction. The volume of the volcanoes exceeds and the edifices consist of lavas, hydrovolcanic deposits such as hyaloclastite, fragments of pillow lavas and tuffs, and scoria. Unlike many other mountains in Marie Byrd Land, which owing to a lack of erosion display only their highest and youngest parts, in the Crary Mountains the internal structure of the volcanoes are well exposed due to glacial erosion. The Crary Mountains form a drainage divide for the West Antarctic Ice Sheet; they dam it, which is thus higher on the southwestern side of the range. Debris stripes have been observed on the ice near the foot of the mountains. The northeasternmost volcano is Mount Rees, which reaches a summit height of at Tasch Peak. Volcanic rocks crop out at Trabucco Cliff on its northeastern flank. There is no caldera. Glacial erosion has cut deep cirques into the eastern flank of Mount Rees, and volcanic outcrops indicate that volcanic rocks alternate between subglacial formations and subaerial formations. Outcrops consist of breccia and lavas, which in one case are intruded by a dike. In the middle of the chain lies Mount Steere with a summit elevation of and a rectangular summit caldera. Lie Cliff is a volcanic outcrop on the northeastern flank. Mount Steere is heavily dissected, bears evidence of former glaciation in the form of moraines and cirques have been eroded into its northern and northeastern flanks. As with Mount Rees, volcanic rocks alternate between these that formed subglacially and these formed subaerially. Outcrops feature breccias and lava with numerous intruded dikes. South of Mount Steere is Mount Frakes, with it is the highest peak in the range and the least eroded of the Crary Mountains. It has a wide circular summit caldera and unlike Mount Rees and Mount Steere it bears no evidence of subglacial eruptions, probably due to lack of erosion that could have exposed them. Volcanic rocks crop out both on the southern and western flank, at Morrison Rocks and English Rock respectively. These outcrops are cinder cones that formed on the slopes of Mount Frakes. Volcanic and nonvolcanic boulders on the slopes of Mount Frakes may either be xenoliths or glacial erratics. Boyd Ridge is smaller than the other three volcanoes and located southeast of Mount Frakes and reaches an elevation of Runyon Rock crops out to its east and is the only area of Boyd Ridge not covered by ice. Cinders and a cliff of hyaloclastite are found there. The volcanoes rise from a platform formed by lava flows and pyroclastic rocks. This platform lies at about elevation and the Boyd Ridge may be a southeastward extension thereof. It appears that the platform — which crops out only on the eastern side of the Crary Mountains — was tilted westward by faulting. Echo and magnetic sounding have imaged the root of the Crary Mountains in the West Antarctic Ice Sheet, finding that the underlying terrain is steep and flanked by narrow troughs. The mountains are associated with a strong magnetic anomaly that may reflect subglacial rocks containing magnetite.

Геология

Мари Берд жеріндегі кайнозойлық вулканизм Батыс Антарктида жарылысымен байланысты және мантия қалыңдығының әрекетімен түсіндіріледі. Бұл қалыңдық Мари Берд жері мен оның жанартауларының астында орналасқан, немесе Антарктида орташа крейд кезеңінде Жаңа Зеландиядан бөлінуге дейін жер бетіне көтеріліп, Оңтүстік-Батыс Тынық мұхитының континенттік шекараларында вулканизмді қозғады. Соңғы теория бойынша, Мари Берд жеріндегі вулканизм континент астында қалған қалыңдық басының нәтижесі болып табылады. Негіздік тау жыныстары жағалау бойында көрінеді және девон-крейд вулкандық доғасынан қалған граниттер мен метаморфты шөгінділерден тұрады. Бұл вулканизм 18 ірі және көптеген ұсақ жанартаулармен көрінеді, олар Мари Берд жерінде топта, қатарлап немесе жеке жүйелер түрінде кездеседі. Ірі орталықтарда фонолит, риолит, трахит және аралық құрамды тау жыныстары пайда болған, олар теңіз деңгейінен жоғары биіктікке жетеді. Кіші орталықтар ірі орталықтардың іргесінде, олардың беткейлерінде немесе жағалау бойында қосалқы кратерлер ретінде табылады. Осы жерлерден сілтілі базальт, басанит және гавайит шығып тұрады.

Құрамы

Базальт төрт жанартаудың барлығында кездеседі. Фоналит пен трахит Рис тауы мен Стир тауында табылады, ал біріншісі Фрекс тауында да кездеседі; Рис тауында риолит та бар. Фенокристерге клинпироксен, магнетит, оливин және плагиоклаз кіреді. Крэри тауларындағы магма мантияда пайда болды және қалыптасқаннан кейін фракциялық кристалдану процесінен өтті.

Геологиялық тарихы

Крейри таулары миоцен және плиоцен кезеңдерінде, шамамен 9,3 және 0,04 миллион жыл бұрын белсенді болған. Ең жас жас мәліметтері Фрекс тауында аргон-аргон әдісімен анықталды және 35 000 ± 10 000 – 32 000 ± 10 000 жыл бұрын болған жарылысты көрсетеді. Бұл жастар ағылшын тасынан алынған, ол сонымен қатар 826 000 ± 79 000 – 851 000 ± 36 000 және 1,62 ± 0,02 миллион жыл бұрынғы жас мәліметтерін де көрсеткен. Бёрд станциясындағы мұз түйіршіктеріндегі тефра шөгінділері Крейри таулары сияқты Мари Бёрд жеріндегі жанартаулардан шыққан болуы мүмкін. Әр жанартаудың ең ескілігі оңтүстік-шығысқа қарай азаяды, 9,34 ± 0,24 миллион жылдық Рейс тауынан бастап 2,67 ± 0,39 миллион жылдық Бойд қыртысына дейін. Бұл тізбек бойындағы жанартау белсенділігінің көшу үлгісі Атқару комитеті таулары сияқты басқа тау жоталарында да байқалды, онда ол Крейри тауларындағыдай қарқынмен жүзеге асады. Бұл Мари Бёрд жерінің жанартаулық аймағының ортасынан алыстайды және жер қыртысындағы жарықтардың таралуын көрсетеді. Батыс Антарктида олигоцен кезеңінен бері мұзға ұшырап келеді, онда Петрас тауында, мүмкін, жергілікті мұз қапағы немесе қар жинағы болған. Мұздың ішінде жарылған жанартаулар өткен мұз басудың уақытын және аумағын анықтауға көмектесетін ерекше геологиялық құрылымдарды қалдырады. Крейри тауларындағы геологиялық дәлелдер Миоцен кезеңінде Батыс Антарктиканың ірі мұз қабаты болғанын және оның көлеміндегі өзгерістер жер қыртысына қысым түсіріп, оның аймағындағы жанартаулардың белсенділігін өзгерте алғанын көрсетеді. Оның пайда болуына дейін Крейри таулары аралдар болған болуы мүмкін. Крейри тауларында мұз таулардың жарылу кезінде беткейлік мұз түрінде немесе қалың континенттік мұз қабаты ретінде кездескен. Мұздықтардың негізі суық болғандықтан тиллиттер немесе мұздық беттері пайда болған жоқ және олар, әдетте, жұқа болған. Мұздық эрозиясы негізінен 8,55 және 4,17 миллион жыл бұрын болды; ол Рейс және Стир тауларында цирктерді қалыптастырды және тауларда мұздық шеткі тастарды тасымалдады.

The Crary Mountains were active between 9.3 and 0.04 million years ago during the Miocene and Pliocene. The youngest dates have been obtained by argon argon dating on Mount Frakes, and imply an eruption 35,000±10,000–32,000±10,000 years ago. These ages were obtained on English Rock, which has also yielded ages of 826,000±79,000–851,000±36,000 and 1.62±0.02 million years ago. Tephra deposits in ice cores recovered at Byrd Station may have originated at Marie Byrd Land volcanoes such as these of the Crary Mountains. The maximum age of each volcano decreases in southeastward direction, from 9.34±0.24 million years old Mount Rees to 2.67±0.39 million years old Boyd Ridge. The pattern of volcanism migrating along the chain has been observed at other mountain ranges such as the Executive Committee Range, where it takes place at a pace of like at the Crary Mountains. It is directed away from the centre of the Marie Byrd Land volcanic province and may reflect the propagation of a fracture in the crust. West Antarctica has been subject to glaciation since the Oligocene, where a perhaps local ice cap or snow deposit existed at Mount Petras. Volcanoes erupting through ice leave specific geologic structures which can be used to reconstruct the timing and extent of past glaciations. Geologic evidence at the Crary Mountains implies that a substantial West Antarctic Ice Sheet existed during the Miocene, and that fluctuations in its size may have stressed the crust and modulated the activity of volcanoes in its area. Before its formation the Crary Mountains might have been islands. In the Crary Mountains, ice occurred either in the form of slope ice when the mountains were erupting or as a thick continental ice sheet. The glaciers were cold based and thus did not produce tillites or glacial surfaces, and were probably thin. Glacial erosion took place mainly between 8.55 and 4.17 million years ago; it formed the cirques in Mount Rees and Mount Steere and transported glacial erratics on the mountains.

Аталған белгілері

Солтүстік-батыстан оңтүстік-шығысқа қарай аталатын нысандарға Трабукко жартасы, Рис тауы, Таш шыңы, Ақ аңғар, Стир тауы, Лай жартасы, Фрекс тауы, Инглис тасы, Моррисон тастары, Кемпбелл аңғары, Бойд тізбегі және Руньон тасы жатады. Бұл нысандардың барлығы 1959–66 жылдары АҚШ Геологиялық қызметі (USGS) жүргізген зерттеулер мен АҚШ Әскери-теңіз күштерінің әуе суретіне сүйене отырып, картаға түсірілген.

Трабукко жарлығы

Рис тауының солтүстік-шығыс ұшын құрайтын кең тіктеудің басындағы жартас. Антарктика атаулары жөніндегі АҚШ консультативтік комитеті (US ACAN) бұл жартасты 1969 жылы МакМурдо станциясында, ал 1973 жылы Сипл станциясында жұмыс істеген Америка Құрама Штаттарының Антарктика зерттеу бағдарламасының (USARP) ионосфера физигі Уильям Дж. Трабукконың құрметіне атады.

Рис тауы

. Кэри тауларының солтүстік бөлігіндегі Стир тауының солтүстік-батысында орналасқан тау. АҚШ Ұлттық Антарктида Аттары Комитеті (US ACAN) оны 1965–66 маусымында Бёрд станциясындағы аврора ғалымы Манфред Х. Ристің құрметіне атады.

Таш шыңы

Рис тауының оңтүстік-шығыс бөлігіндегі тасты шатқал. АҚШ Ұлттық Антарктида Аттары Комитеті (US ACAN) бұл шатқалды 1966-1967 жылдары Сентинель және Огайо жоталарында, сондай-ақ 1969-1970 жылдары Коалсэк Блафф аймағында жұмыс істеген геолог Пол Таштің құрметіне атады.

Ақ аңғар

Трабукко жартасы мен Лай жартасының арасындағы Кэри тауларының солтүстік бөлігіне тікелей еніп жатқан, кең мұзбен жабылған аңғар. АҚШ Ұлттық Антарктика Аттары Комитеті (US ACAN) бұл аңғарды 1966-1971 жылдар аралығындағы төрт жазғы маусымда Бёрд станциясында жұмыс істеген, АҚШ Ұлттық Антарктика Бағдарламасының (USARP) ионосфера физигі Фрэнклин Э. Уайттың құрметіне атады.

Монт-Стиер

. Фрекс тауының солтүстік-батысында биікке көтерілген көрнекті тау. АҚШ Ұлттық Антарктида Бағдарламасы (US ACAN) оны 1964–65 маусымында Макмердо станциясындағы биолог Уильям К. Стирдің құрметіне атады.

Жалған жар

Стир тауының шығыс етегіндегі айқын тас жартас. АҚШ ACAN бұл жартасты 1970–71 және 1973–74 жылғы жазғы маусымдарда Сипл станциясында жұмыс істеген USARP ионосфера физигі Ханс П. Лидің құрметіне атады.

Фракс тауы

Кэри тауларындағы ең биік нүктені көрсететін айқын тау. АҚШ Ұлттық Антарктика Бағдарламасы (US AC AN) осы тауды Лоренс А. Фрейкс, АҚШ Ынталандыру және Зерттеу Антарктика Бағдарламасы (USARP) геологының құрметіне атады, ол Фолкленд аралдары мен Антарктидада 1964-65 және 1967-68 жылдары үш жаз бойы жұмыс істеген.

Ағылшындық рок

Фрекс тауының батыс беткейінің төменгі бөлігіндегі тас шығындысы. АҚШ Ұлттық Антарктика Аттары Комитеті (US ACAN) бұл жерге Клод Л. Инглиш-дөңгелек, АҚШ Әскери-теңіз күштерінің, ВКСЕ 6 эскадрильясының тікұшақ экипажының мүшесінің құрметін берді; ол 1970 жылғы «Терең қырау» операциясы кезінде эскадрилья құрамында болған, сондай-ақ 1961, 1962 және 1965 жылдарғы «Терең қырау» операцияларына да қатысқан.

Моррисон таулары

Фрекс тауының оңтүстік беткейінде шұңқырланып шыққан тас тобы. АҚШ Ұлттық Антарктида Аттары Комитеті (US ACAN) 1974 жылы Оңтүстік полюс станциясындағы госпиталь фельдшеры, АҚШ Әскери-теңіз күштерінің Пол У. Моррисонның құрметіне атады.

Кемпбелл аңғары

Кэри тауларының басты шыңдары мен Бойд қырқасы арасында шығыстан батысқа қарай созылатын мұзбен толған аңғар немесе өткел. АҚШ ACAN бұл жерді 1964–65 маусымда МакМурдо станциясында жұмыс істеген ионосфера физигі Уоллес Х. Кэмпбеллдің құрметіне атады; ал 1961–62 жылдары Маккуори аралында да жұмыс істеген.

Бойд Ридж

Мұзбен қапталған, ұзаққа созылған жота, шығыстан батысқа қарай бағытталған және Кэри тауларының оңтүстік бөлігін құрайды. Ол Кемпбелл аңғары арқылы осы топтың басты шыңдарынан бөлінген. АҚШ Ұлттық Антарктида Аттары Комитеті (US ACAN) бұл жотаны 1965-66 және 1966-67 жылғы маусымдарда МакМердо станциясындағы АҚШ Ұлттық Антарктида Бағдарламасы (USARP) биологы Джон С. Бойдтың құрметіне атады.

Руньон жартасы

Бойд қырқасының солтүстік беткейіндегі ерекше тас. АҚШ ACAN Уильям Э. Рунион, 1969 және 1974 жылдары Оңтүстік полюс станциясындағы құрылыс электригі және АҚШ Әскери-теңіз күштерінің қызметкері есімдерімен атады.