Вулкан Маунт-Морнинг в Земле Виктории, Антарктида.

Введение

Вулкан в Земле Виктории, Антарктида

Гора Морнинг — щитовой вулкан у подножия Трансантарктических гор в Земле Виктории, Антарктида. Она расположена вдали от острова Росса. Гора Морнинг возвышается на высоту и почти полностью покрыта снегом и льдом. На вершине вулкана находится широкая вершинная кальдера, а от вершины расходятся несколько свободных ото льда хребтов, таких как хребет Урагана и хребет Ривьеры. На склонах горы расположены многочисленные паразитические жерла, преимущественно в виде шлаковых конусов. Вулкан впервые активизировался в миоцене и извергался в две отдельные фазы с перерывом между ними. Более древняя фаза имеет отличный химический состав от более поздней и сильно разрушена ледниками. Наиболее молодые паразитические жерла были активны около 20 000 лет назад, и вулкан может извергнуться вновь.

География и геоморфология

Гора Морнинг расположена в земле Виктории, примерно в от острова Росс и у подножия Трансантарктических гор. Ледник Кеттлиц протянулся вдоль северо-западного подножия горы Морнинг, отделяя её от хребта Королевского общества. Гора Дискавери находится рядом с горой Морнинг и отделена от неё ледником Дискавери. Вулкан был впервые описан в начале и середине XX века, а более детальные исследования были проведены в 1970-х, 1980-х и 2000-х годах. Вулкан возвышается над уровнем моря и увенчан широкой кальдерой, которая, возможно, является источником ледника на его северо-восточном конце. Гора Морнинг определена как крупный щитовой вулкан, состоящий из центрального вулкана, наложенного на более древний вулканический комплекс. Имея объем , она является одним из крупнейших вулканов в этом регионе. На склонах горы Морнинг образовалось не менее 185 паразитических жерл. Это шлаковые конусы, трещинные хребты, лавовые купола и вулканические шеи, диаметр которых варьируется от нескольких метров до нескольких сотен метров. Многие жерла образуют выравнивания, некоторые конусообразные кратеры перекрываются, а сами жерла имеют линейную форму. Эти линейные структуры определяют северо-восточное – юго-западное направление с незначительным северо-западным – юго-восточным выравниванием. Лавовые потоки извергаются из конусов и формируют современную поверхность вулкана. Гора Морнинг почти полностью покрыта снегом и льдом, за исключением участков, подверженных аблеяции южными ветрами. Выходы вулканических пород формируют северо-северо-восточный хребет Ривьера и северо-восточный хребет Урагана на северном склоне, Мейсон Спёр на южном склоне и Хелмс Блафф на восточном склоне. Хребет Гандальфа – это мыс, образованный обломками, наклоненными к северу и прорезанными дамбами. Он расположен у подножия хребта Урагана, а долина Пинакл – на хребте Ривьера. В выходах пород обнаружены дамбы, лавовые купола, лавовые потоки и пирокластические отложения. Мейсон Спёр также содержит брекчии из подушечной лавы, а хребет Гандальфа характеризуется диамиктитом и пересекающим разломом. Мартин и др. (2021) рассматривали Мейсон Спёр как отдельный вулкан, отличный от горы Морнинг. Из-за отсутствия текущей воды, основная структура (в отличие от Мейсон Спёр) не подвержена эрозии, а паразитические жерла выглядят молодыми. Ледниковая эрозия разрушила некоторые части вулкана, оставив вулканические шеи в долине Пинакл, вырезала ледниковые борозды в обнаженных вулканических породах и отложила морену. Ледник Верейкен спускается по северо-восточным склонам горы Морнинг между хребтами Урагана и Ривьера. Морены встречаются на этих двух хребтах, и сообщается о наличии морен, датируемых висконсинским оледенением. Ледники, спускающиеся с горы Морнинг, питают ледник Кеттлиц. На вулкане и у его подножия расположено несколько озер, включая озеро Утро в конце хребта Ривьера и озеро Дискавери у подножия хребтов Урагана и Гандальфа.

Mount Morning lies in Victoria Land, about from Ross Island and at the foot of the Transantarctic Mountains. The Koettlitz Glacier runs along the northwestern foot of Mount Morning and separates it from the Royal Society Range away. Mount Discovery lies next to Mount Morning and is separated from it by the Discovery Glacier. The volcano was originally described in the early to middle 20th century, before more detailed analyses took place in the 1970s, 1980s and 2000s. The volcano rises to above sea level and is capped by a wide caldera that may be the source of a glacier at its northeastern end. Mount Morning has been defined as a large shield volcano that consists of a central volcano overlying an older volcanic complex. With a volume of it is one of the largest volcanoes in the region. Fissure vents have produced at least 185 parasitic vents on the slopes of Mount Morning. They are cinder cones, fissure ridges, lava domes and volcanic necks, and their diameters range from a few metres to a few hundred metres. Many of the vents form alignments, some cone craters overlap or the vents themselves have linear shapes. These linear patterns define northeast–southwest trends, with a minor northwest–southeast alignment. Lava flows emanate from cones and make up the present day surface of the volcano. Mount Morning is almost entirely covered with snow and ice except where it is ablated by southerly winds. Outcrops of volcanic rocks form the north northeastern Riviera Ridge and northeastern Hurricane Ridge on the northern flank, Mason Spur on the southern flank and on Helms Bluff on the eastern flank. Gandalf Ridge is a promontory formed by northward tilted debris and penetrated by Dikes. It is located at the foot of Hurricane Ridge, and Pinnacle Valley is located on the Riviera Ridge. Dikes, lava domes, lava flows and pyroclastic deposits are found in outcrops. Mason Spur also contains breccias from pillow lavas, while Gandalf Ridge features a diamictite and a cross cutting fault. Mason Spur was considered by Martin et al. 2021 to be a separate volcano from Mount Morning. Owing to the lack of running water, the main edifice (unlike Mason Spur) is uneroded and parasitic vents have a young appearance. Glacial erosion has eroded some parts of the volcano, leaving volcanic necks in Pinnacle Valley, has etched glacial striations into exposed volcanic rocks and deposited glacial till. The Vereyken Glacier descends the northeastern slopes of Mount Morning between Hurricane Ridge and Riviera Ridge. Moraines occur on these two ridges and moraines dating to the Wisconsin glaciation have been reported. Glaciers descending from Mount Morning feed the Koettlitz Glacier. Several lakes are found on the volcano and at its foot, including Lake Morning at the end of the Riviera Ridge and Lake Discovery at the foot of the Hurricane and Gandalf ridges.

Геология

Западно-Антарктический рифт — крупная геологическая структура в Антарктиде и один из крупнейших континентальных рифтов Земли. Это область активного растяжения и расхождения коры, которое, возможно, продолжается и в настоящее время. Вулканическая активность наблюдается в рифте и включает в себя вулканическую группу Мак-Мердо — длинную цепочку вулканов в Земле Виктории. Эта вулканическая группа извергала щелочные лавы на протяжении всего кайнозоя. Она подразделяется на три провинции: Халлетт, Мельбурн и Эребус; гора Морнинг является самым южным вулканом провинции Эребус. Гора Морнинг возвышается над палеозойным фундаментом — группой Коеттлиц, которая обнажается вблизи хребта Гандальфа в виде гранитов и метаосадочных пород. Судя по породам, извергнутым горой Морнинг, кора здесь тонкая и имеет кальциево-щелочной состав. Тектонические швы в этом фундаменте могли способствовать подъему магмы к поверхности в районе горы Морнинг.

Состав

Басанит является доминирующей породой в обнажениях, с менее распространенным фонолитом и редкими пикробазальтом и тефритом. Обнажения более древних пород включают мугеарит, риолит и трахит. Текстуры варьируют от порфировых до серийных. В вулканических породах встречаются различные фенокристы, такие как эгирин, аугит, клинопироксен, щелочной полевой шпат, кайрутит, нефелин, оливин, плагиоклаз, кварц и сандинин. Эгирин, энигматит, амфибол, аугит, клинопироксен, щелочной полевой шпат, стекло, оксиды железа и титана, нефелин, плагиоклаз и кварц составляют основную массу. Вулканические породы содержат ксенолиты, состоящие из сиенита и пород, образовавшихся на более ранних стадиях активности горы Морнинг. Были зарегистрированы ксенолиты, представленные шпинелевым перидотитом и, реже, клинопироксинитом, дунитом, харцбургитом, лхерзолитом, норитом, пироксинитом и вебстеритом. Ранние вулканические породы горы Морнинг сопоставимы с умеренно щелочными породами горы Мельбурн, а более щелочные поздние вулканические породы напоминают породы горы Эребус. Более древние породы определяют "линейность Мейсона-Спёрра", а более молодые – "линейность Ривьерского хребта". Базальтовые породы сосредоточены на нижних склонах, а фонолит в основном встречается в верхнем секторе горы Морнинг. Изменения в составе между ранней и поздней вулканической активностью горы Морнинг могут быть связаны с изменениями в процессах, происходящих с магмой в коре.

История извержения

Гора Морнинг была активна в миоцене, плиоцене и плейстоцене. Аргон-аргоновое датирование и калий-аргоновое датирование использовались для определения продолжительности вулканической активности на горе Морнинг. Возраст пород в районе хребта Гандлаф составляет 18,7 ± 0,3 – 15,5 ± 0,5 млн лет, в долине Пинакл – 15,2 ± 0,2 – 13,0 ± 0,3 млн лет, в Мейсон Спер – 12,8 ± 0,4 – 11,4 ± 0,2 млн лет, ниже вершины горы – 6,13 ± 0,20 ~ 1,00 млн лет, а в других формациях – 4,51 ± 0,31 – 0,02 млн лет. Некоторые из этих извержений могли отложить вулканический пепел над районом пролива Мак-Мердо и в Трансантарктических горах. Еще более древняя активность на горе Морнинг может быть зафиксирована в вулканических отложениях мыса Робертс, возраст которых достигает 24,1 млн лет. Это большой срок жизни для вулкана по антарктическим меркам, что может быть связано с тектоническими факторами, которые долгое время поддерживали генерацию магмы в районе горы Морнинг. Нагрузка от ледников могла повлиять на вулканическую активность горы Морнинг. Вулканическая активность была разделена на две фазы, разделенные перерывом: ранняя фаза, продолжавшаяся от 18,7 ± 0,3 до 11,4 ± 0,2 млн лет назад, и поздняя фаза – от 6,13 ± 0,02 млн лет назад до настоящего времени. Эти фазы также известны как фаза I или линия Мейсон Спер и фаза II или линия Ривьерского хребта. Ранняя фаза характеризовалась извержением слабощелочных вулканических пород, а поздняя фаза, составляющая большую часть обнажений, – сильнощелочных пород. В ранней фазе образовались игнимбриты из кальдеры в Мейсон Спер – относительно редкий тип вулканов в Антарктиде. Древнейшие породы подверглись значительному оледенению, а более молодые породы в основном не подвергались эрозии и формируют современный вулканический массив. Вулканическая активность в основном происходила в атмосфере, за исключением некоторых лав, которые могли извергаться в субводной среде, и гиалокластитов, которые указывают на существование ледников в этом районе 15,4 млн лет назад. Вулканическая активность была сосредоточена вдоль геологических разломов на горе Морнинг, которые вновь активизировались во время более поздних извержений. Извержения на горе Морнинг происходили около 20 000 лет назад, формируя хорошо сохранившиеся шлаковые конусы. В 1960-х годах на хребте Гандлаф были обнаружены тепловые аномалии, что указывает на возможную активность вулкана, хотя наземные исследования не выявили фумарольной активности. Таким образом, Мартин, Купер и Данлап (2010) считали гору Морнинг дремлющей и предполагали, что она могла быть источником слоев тефры, обнаруженных в этом районе.

Mount Morning has been active during the Miocene, Pliocene and Pleistocene. Argon argon dating and potassium argon dating have been used to infer the duration of volcanic activity at Mount Morning. Gandalf Ridge has yielded ages of 18.7±0.3 15.5±0.5 million years, Pinnacle Valley 15.2±0.2 13.0±0.3 million years, Mason Spur 12.8±0.4 11.4±0.2 million years, rocks below the summit of 6.13±0.20 ~1.00 million years and 4.51±0.31 0.02 million years on other formations. Some of these eruptions may have deposited volcanic ash over the McMurdo Sound area and in the Transantarctic Mountains. Even older activity at Mount Morning may be recorded in volcanic deposits from Cape Roberts which go back to 24.1 million years ago. This is a long lifespan for a volcano by Antarctic standards, and may be due to tectonic factors that kept magma generation focused on Mount Morning for a long time. Loading by glaciers may have influenced volcanic activity at Mount Morning. Volcanic activity has been subdivided into two phases separated by a hiatus, an early phase lasting between 11.4±0.2 18.7±0.3 million years ago and a late phase from 6.13±0.02 million years ago to almost present day. These phases are also known as the phase I or the Mason Spur Lineage, and as the phase II or the Riviera Ridge Lineage. The early phase produced mildly alkaline volcanic rocks, the late phase which makes up most of the outcrops strongly alkaline rocks. The early phase has produced ignimbrites from a caldera at Mason Spur, an otherwise rare type of volcanoes in Antarctica. The older rocks have undergone significant glaciation, while the younger ones are largely uneroded and make up the present day edifice. Volcanic activity mostly occurred under the atmosphere, with the exception of some lavas that may have been erupted in a subaqueous environment and hyaloclastites which have been used to infer that glaciers existed there 15.4 million years ago. Volcanic activity was focused along geologic lineaments on Mount Morning, which were reused during more recent eruptions. Eruptions took place at Mount Morning about 20,000 years ago, forming well preserved cinder cones. In the 1960s thermal anomalies were observed at Gandalf Ridge, implying that the volcano may still be active, although ground surveys did not detect fumarolic activity. Thus, Mount Morning was considered dormant by Martin, Cooper and Dunlap 2010 and might be the source of tephra layers found in the area.

История и название

Вулкан был открыт экспедицией "Дискавери" в 1901–1904 годах и назван в честь судна, участвовавшего в экспедиции.

Гандлф Ридж

Вулканический хребет на северо-западном конце хребта Урагана, к северу от горы Морнинг на побережье Скотта. Гендальф — причудливое название, предложенное геологом Филиппом Р. Кайлом из Института полярных исследований Университета штата Огайо, который исследовал хребет в декабре 1977 года. Обнаружение очень твёрдой вулканической породы на этом хребте послужило причиной его наименования: Гендальф, в честь колоритного персонажа (волшебника) из романа Дж. Р. Р. Толкина «Властелин колец».

Ураганный хребет

Восточный из двух широких хребтов, в основном свободных ото льда, спускающихся с горы Морнинг на север. Другой хребет, Ривьерный, расположен западнее. Хребет Гандальфа и озеро Дискавери находятся в северной части этого хребта. Название предложено геологом Энн К. Райт из Департамента геонауки Института горнодобывающей промышленности и технологий Нью-Мексико, участницей полевой группы NMUMT, разбившей лагерь на хребте в сезоне 1985–86 годов. Палатку группы разорвало на части ветром со скоростью 100 узлов, что потребовало эвакуации вертолетом. Этот хребет известен своими постоянными сильными ветрами. В отличие от Ривьерного хребта, который внешне похож на данный хребет, расположенный западнее.

Ледник Верэйкен

Ледник, который вместе с ледником Морнинг осушает северо-восточные склоны горы Морнинг. Ледник Верейкен течет на север между хребтом Ривьера и хребтом Урагана, впадая в ледник Кеттлиц. Назван американской ACAN (1994) в честь Джилл Верейкен, менеджера ASA по обеспечению полевой поддержки станции Мак-Мердо, которая активно участвовала в координации и планировании научной поддержки в Антарктике с 1984 года.

Ривьерский хребет

Да, это название было включено в качестве предложения ACAN США, хотя, по всей видимости, оно было предложено ещё в 1977 году Энн Райт (в настоящее время Грасшем), работавшей на хребте вместе с П. М. Кайлом. Название отсылает к тёплым солнечным условиям, которые обычно наблюдаются на хребте, в отличие от штормовой погоды, ранее характерной для расположенного поблизости "Харрикейн-Ридж".

Хребет Тесто

Вулканический хребет, протянувшийся с севера на юг между хребтами Вайднера и Ривьера на северном склоне горы Морнинг. Назван Консультативным комитетом по антарктическим названиям (US ACAN) (1994) в честь Дж. Уорда Тесты, биолога из Университета Миннесоты (впоследствии Университета Аляски), который проводил исследования тюленей в течение десяти полевых сезонов в проливе Мак-Мердо и других прибрежных районах с 1980 по 1994 год.

Кэмпбелл-Крэг

Скалистый пик, возвышающийся на северном склоне горы Морнинг в южной части хребта Теста. Назван американским ACAN (1994) в честь Ричарда Дж. (Рика) Кэмпбелла, координатора авиационных операций с самолетами фиксированного крыла на станции МакМёрдо, активно участвовавшего в обеспечении научных исследований в Антарктике с 1981 года.

Хребет Вайднера

Линейное вулканическое обнажение, протяженностью приблизительно, расположенное между и параллельно хребтам Savage Ridge и Testa Ridge на северном склоне горы Морнинг. Названо US ACAN в честь Джорджа А. Вайднера, Департамента метеорологии (позже Космического научно-инженерного центра) Университета Висконсина. Вместе с Чарльзом Стернсом он разработал применение автоматических метеорологических станций в Антарктиде в период с 1982 по 2005 год.

Дикий хребет

Линейный вулканический выход протяженностью приблизительно [длина] км, спускающийся с северо-западного склона горы Морнинг. Расположен параллельно и примерно в [расстояние] от хребта Вайднера. Назван американским ACAN (1994) в честь Майкла Л. Савиджа, Департамента метеорологии Университета Висконсина. Вместе с Чарльзом Стернсом он разработал систему использования автоматических метеорологических станций в Антарктиде в ходе четырех полевых сезонов (1980–1986 гг.).

Утренний ледник

Ледник на северо-восточном склоне горы Морнинг. Ледник стекает от вершины на протяжении около 3 морских миль, заканчиваясь на полпути вниз по склону, примерно в 8 километрах к югу от озера Морнинг и к западу от верхнего ледника Верэйкен. Назван US ACAN (1994) в связи с горой Морнинг.

Масон Спер

Высокий шпор, частично покрытый льдом, возвышающийся над окружающей местностью и простирающийся к востоку от горы Морнинг. Назван американским консультативным комитетом по Антарктике (ACAN) в 1963 году в честь Роберта Мейсона, представителя программы USARP на станции Мак-Мердо в 1962–63 годах.