Введение

Стратовулкан в Перу

Мисти – это спящий вулкан, расположенный в Андах на юге Перу, возвышающийся над вторым по величине городом Перу, Арекипой. Это конический вулкан с двумя вложенными кратерами вершины, внутренний из которых содержит вулканическую пробку или лавовый купол с активными фумаролами. Вершина вулкана расположена на краю внешнего кратера и находится на высоте над уровнем моря. Снег выпадает на вершину в сезон дождей, но не задерживается; ледников нет. Верхние склоны вулкана без растительности, а нижние покрыты кустарником. Вулкан формировался в четыре различных этапа. На каждом этапе лавовые потоки и лавовые купола наращивали гору, вершина которой затем обрушивалась, образуя кальдеру. Вулкан является частью группы вулканов, включающей Чачани к северо-западу и Пичу-Пичу к юго-востоку, и образовался на основании, сложенном многочисленными миоцен-плиоценовыми игнимбритами и вулканогенным обломом. За последние 50 000 лет произошло множество мощных взрывных извержений, которые покрыли окружающую местность тефрой. Последние два значительных извержения произошли 2000 лет назад и в 1440–1470 гг. н.э.; с тех пор периоды повышенной фумарольной активности иногда ошибочно принимались за извержения. Мисти – один из самых опасных вулканов в мире, поскольку он находится менее чем в от Арекипы. Население города превышает один миллион человек, а его северо-восточные пригороды распространились на склоны вулкана. Особую угрозу представляют узкие долины на западном и южном склонах, поскольку грязевые и пирокластические потоки могут направляться в городскую зону и к важной инфраструктуре, такой как гидроэлектростанции. Даже умеренные извержения могут выбрасывать вулканический пепел и тефру на большую часть города. До 2005 года осведомленность о вулкане и его мониторинг были недостаточными. С тех пор перуанский INGEMMET создал в Арекипе вулканологическую обсерваторию, проводит информационные кампании об опасности возобновления извержений и опубликовал карту опасности. Инки считали вулкан угрозой и во время извержения 1440–1470 гг. приносили человеческие жертвы (капакоча) на его вершине и вершинах соседних вулканов, чтобы умилостивить его; мумии, найденные на Мисти, являются самой крупной известной жертвой инков.

Имя и история поселения

Название происходит либо из языка кечуа, либо из испанского и означает "смешанный", "метис" или "белый"; оно также может указывать на снежный покров. Местные названия – Путина ("гора, которая рычит") и на языке аймара Анукара ("собака"); оба названия отсылают к форме вулкана, напоминающей собаку, при взгляде с Альтиплано. Первоначальным названием вулкана была Путина; как "Мисти" он стал известен лишь начиная с 1780-х годов. Другие названия вулкана – Гуагуа Путина, Эль-Волькан ("вулкан"), Сан-Франсиско и Волькан-де-Арекипа ("вулкан Арекипа"). Иногда хронисты путали его с другими вулканами, такими как Убинас и Уайнапутина. Заселение этого региона началось около 1500 лет назад. Неизвестно, были ли инки первыми политическими образованиями Альтиплано, оказавшими влияние на регион, или же здесь сыграли роль более ранние культуры, но к прибытию испанцев эта территория была густонаселённой. Доиспанские народы строили каналы, дороги и здания на территории, где сейчас расположен Арекипа. Сам город был основан 15 августа 1540 года. Мисти является священной горой Арекипы и изображён, например, на печати города.

География человека

Старые дороги, ведущие из Арекипы в Чивай и Джулиаку, проходят вдоль северного/западного и южного/восточного подножия Мисти соответственно. Дороги инков из района Арекипы проходили у подножия вулкана. На реке Чили расположено множество плотин, включая плотину Агуада-Бланка и водохранилище к северу от вулкана, Эль-Фрайле, а также гидроэлектростанции Hidroeléctrica Charcani I, II, III, IV, V и VI. Эти плотины снабжают Арекипу электроэнергией. Река также является основным источником водоснабжения города. Дороги, выходящие из города, пересекают реку по мостам. Согласно итальянскому географу Кумину (1925 год), в кратере находились три небольших сооружения, созданные человеком, происхождения которых неизвестно. Он отметил, что они были известны с 1677 года. Церемониальные платформы инков на вершине, связанные с человеческими жертвоприношениями, вероятно, были разрушены в результате человеческой деятельности около 1900 года нашей эры. Профессор С. И. Бейли из обсерватории Гарвардского колледжа в 1893 году установил на Мисти самую высокогорную в мире метеостанцию. Эта станция была одной из нескольких высотных станций, построенных в то время для изучения атмосферы на больших высотах; кроме того, обсерватория проводила исследования реакции человеческого организма на высоту и изучала солнечное затмение 16 апреля 1893 года. В свое время Мисти был самым высоким постоянно обитаемым местом на Земле. Еще одна метеостанция под названием "Mt. Blanc Station" была установлена у подножия вулкана после 1888 года. Обе станции были закрыты в 1901 году, когда обсерватория решила содержать только станцию в Арекипе; впоследствии штормы уничтожили все следы обсерватории на вершине. На протяжении XX века на Мисти эпизодически проводились наблюдения за физическими явлениями, такими как измерения космических лучей.

География и геоморфология

Мисти возвышается над Арекипой, вторым по величине городом Перу, и является самым известным вулканом Перу. Вулкан входил в состав провинции Кондесуйос империи инков; в настоящее время он находится в департаменте Арекипа. Гору видно с моря.

Региональные

Вулканы Перу являются частью Андской центральной вулканической зоны (CVZ), одного из четырех вулканических поясов Анд; другие – Северная вулканическая зона, Южная вулканическая зона и Австральная вулканическая зона. CVZ простирается от южной части Перу через Боливию до северной Аргентины и Чили. Вулканы многочисленны в CVZ, но большинство из них мало изучены из-за низкой плотности населения в значительной части Центральных Анд. Несколько перуанских вулканов проявляли активность с момента испанского завоевания: вулканическое поле Андагуа, Хуайнапутина, Сабанкая и Убинас, а также, возможно, Тиксани, Тутупака и Юкамане. Другие перуанские вулканы в CVZ – Ампато, Касири, Коропуна, вулканическое поле Уамбо, Пурупуруни и Сара-Сара. Убинас – самый активный вулкан в Перу, извергавшийся 24 раза с 1550 года. Извержение Хуайнапутины в 1600 году привело к гибели более 1000 человек; недавние извержения Сабанкая (1987–1998 гг.) и Убинаса (2006–2007 гг.) оказали серьезное воздействие на местное население.

Общие черты

Вулкан представляет собой молодой симметричный конус с наклоном 30° и вложенным вершинным кратером. Внешний кратер имеет диаметр около или и глубину . В юго-западном бортике кратера есть разрыв, почти до самого дна; в остальном внутренние стенки кратера почти вертикальны и состоят из лапилли, лавы и вулканического пепла. Широкий и глубокий внутренний кратер расположен в юго-восточной части внешнего кратера. Внутренний кратер прорезает отложения пепла и шлака толщиной в метры, а также исторические лавовые купола и окружен шлаком. В кратере находится широкий и высокий вулканический шлаковый конус/лавовый купол, покрытый трещинами, глыбами и фумарольными отложениями серы; он фумарольно активен. Наивысшая точка вулкана находится на северо-западном бортике внешнего кратера; железный крест отмечает высшую точку. С вершины видны другие горы Западной Кордильеры, включая Убинас и Пичу-Пичу. Вулкан имеет ширину около и резко возвышается над окружающей местностью. Оценки объема структуры достигают , но, вероятнее всего, его объем составляет лишь или . Он заметно асимметричен: западный склон более сильно эродирован и сложен более древними породами, чем восточный. Западный бортик внешнего кратера примерно выше, чем южный. Под конусом Мисти находится более старый, разрушенный стратовулкан ("Мисти 1"). Стратовулкан состоит из пирокластических пород и коротких лавовых потоков, образующих толстый напластование. У северо-западного подножия расположена риолитовая форма рельефа, названная "Hijo de Misti" ("сын Мисти"). Мисти окружен веером вулканического детрита, который занимает площадь на склонах Мисти и простирается от вулкана. На южном склоне вулкан изрезан глубокими оврагами, а северный склон более пологий. Дюнные поля и отложения вулканического пепла простираются к северо-востоку от Мисти; они образованы ветром. Ландшафт между Арекипой и Мисти сначала имеет небольшой уклон, а затем переходит в крутые склоны конуса. Явных следов обрушения сектора на вулкане нет, за исключением его западного подножия и узкого желоба на северо-западном фланге Мисти, достигающего вершины. Два отложения обвалов лежат на юго-восточном и юго-западном склонах Мисти, простираясь и от вулкана. Первый состоит из холмистых образований из смешанного обломочного материала и занимает площадь; второй образует плоскую вершину площадью около по обе стороны от Рио Чили.

Гидрология и глетциология

Многолетняя река Чили огибает северные и западные склоны Мисти, где она прорезала длинный и глубокий каньон Шаркани. С юго-востока на юго-запад вулкан дренируют квебрады Карабая, Хонда, Гранде, Агуа Салада, Уарангуаль, Чилька, Сан-Лазаро и Пасторес. В конечном итоге они впадают в Рио Чили с запада и Рио Андамайо с юга от Мисти; Андамайо присоединяется к Чили к югу от Арекипы. Квебрады Сан-Лазаро и Уарангуаль сформировали аллювиальные веера у подножия вулкана. В этих сухих долинах появляется вода в период дождей – в ноябре-декабре и марте-апреле. В сезон дождей снег может покрывать площадь в 2 км² на верхнем конусе. В отличие от соседнего Чачани, на Мисти отсутствуют какие-либо признаки ледниковых или перигляциальных процессов, вероятно, из-за его внутреннего тепла. Нет явных свидетельств прошлых оледенений, за исключением, возможно, западного склона. Однако тонкий ледяной покров мог не оставить следов на вулкане. Современная снеговая линия проходит на высоте выше.

Региональные условия

У западного побережья Перу Наска плита субдуцирует под Южную Америку. Эта субдукция является причиной вулканизма Центрально-Андской вулканической зоны (ЦАВЗ), поскольку опускающаяся плита высвобождает флюиды, которые химически изменяют вышележащую мантию, вызывая образование магмы. Большинство перуанских вулканов извергали богатые калием андезитовые магмы, образовавшиеся в мантии и впоследствии модифицированные фракционной кристаллизацией и ассимиляцией материала из часто толстой коры. Вулканическая активность в южном Перу началась в юрский период. За последние 30 миллионов лет в Перу сформировалось несколько вулканических дуг: дуга Такаса 30–15 миллионов лет назад, Нижний Баррозо 9–4 миллиона лет назад, Верхний Баррозо 3–1 миллион лет назад и плейстоцен-голоценовая фронтальная дуга за последний миллион лет. Два отчетливых эпизода поднятия произошли 24–13 и 9–4 миллиона лет назад и сопровождались внедрением многочисленных крупных игнимбритов. В мелово-палеогеновый период была внедрена группа вулканических пород Токепала. Дуга Такаса является источником формации Уайлильяс и группы Баррозо формации Сенкка. Зона разлома Наска на Наска плите простирается под вулканом Мисти.

Местная обстановка

Мисти является частью Западной Кордильеры Анд. Это самый молодой из группы из трех плейстоценовых-плиоценовых вулканов; остальные – спящий Чачани, расположенный к северо-западу, и потухший Пичу-Пичу, расположенный к юго-востоку. Эта группа вулканов находится на краю Альтиплано, рядом с тектонической депрессией Арекипы, где расположен город. Депрессия имеет размеры и, по-видимому, образовалась в результате деятельности разломов. Рельеф под Мисти имеет южный уклон, что может привести к смещению вулкана на юг со временем. Северо-западно-юго-восточная система разломов включает разлом Уанка при Чачани и разлом Чили при Мисти. Разломы были активны в голоцене, вызывая смещение отложений тефры, и могли служить путями для подъема магмы и формирования вулканов Арекипы. Другие разломы имеют северо- и северо-восточное направление, они неактивны, но могли повлиять на формирование каньона Рио Чили. Земная кора под вулканом имеет значительную толщину.

Подвал

Подвал под Мисти обнажается в ущелье Рио Чили. Он сложен протерозойскими породами террана Арекипа возрастом более миллиарда лет, юрскими отложениями формации Сокосани и группы Юра, а также крейдово-палеогеновым батолитом Ла Кальдера. Батолит формирует холмы к югу от Арекипы. Эти образования перекрыты риодацитовыми игнимбритами, известными как "сильеры". Их возраст варьируется от 13,8 до 2,4 миллионов лет; более древние относятся к формации Уайлильяс, а более молодые – к дуге Баррозо. Отдельные игнимбриты обнажаются в ущелье Рио Чили и включают мощный игнимбрит Рио Чили возрастом 13,19 ± 0,09 млн лет, игнимбрит Ла-Хоя или "силяр" возрастом 4,89 ± 0,02 млн лет, игнимбрит Аэропуэрто или Сенкка возрастом 1,65 ± 0,04 млн лет, а также туф Юра и формацию Капильюне возрастом 1,02 млн лет. Они были извергнуты из нескольких кальдер, одна из которых в настоящее время погребена под Чачани. Игнимбриты перекрыты вулканическими осадочными породами и обломками, образовавшимися в результате обрушения сектора Пичу-Пичу.

Состав

В Мисти извергался преимущественно андезит, в то время как дацит и риолит встречаются реже. Имеются сведения об извержении трахиандезита во время голоценовых извержений. Риолиты и дациты ассоциируются со взрывными извержениями. Вулканические породы подразделяются на несколько классов: пироксен-амфибольные андезиты, амфибольные андезиты, амфибольные дациты и амфибольные риолиты; также отмечается наличие слюды. Породы характеризуются калий-щелочным составом, типичным для вулканов Перу. Фенокристами являются амфибол, аугит, биотит, энстатит, плагиоклаз и титаномагнетит. Состав магмы менялся во времени, и в самой последней фазе вулканической активности сформировались несколько иные магмы, но в целом состав магм Мисти отличается высокой однородностью. Состав магм Мисти и соседних вулканов Пичу-Пичу и Чачани схож с адакитом – необычным типом вулканической породы, образующимся при прямом плавлении субдуцирующей плиты. В некоторых породах, извергнутых вулканом, наблюдаются признаки гидротермального изменения.

Генезис и хранение магмы

Образование магм Мисти – сложный процесс, включающий поступление новой магмы, ассимиляцию материала коры и фракционную кристаллизацию. Первоначально расплавы, образовавшиеся в мантии, накапливаются в резервуаре в основании коры, где они ассимилируют материалы коры и подвергаются фракционной кристаллизации. Впоследствии они поднимаются в более мелкий резервуар, где взаимодействуют с гнейсами протерозоя. Ассимиляция пород фундамента привела к образованию риолитовых магм, извергнувшихся 34 000–31 000 лет назад. Магма с низким содержанием кристаллов может формироваться в магматической системе посредством множества процессов и является источником риолитов и вулканической пробки. Неясно, имеет ли Мисти единую магматическую камеру или несколько магматических резервуаров на глубине, хотя состав пород указывает на наличие только одной крупной магматической системы. Резервуар, по-видимому, расположен на глубине и имеет объем в несколько кубических километров. Каждые несколько тысячелетий на глубине формируется вторичный риолитовый резервуар; последний раз он активировался во время извержения 2 тыс. лет назад. Магматическая система периодически пополняется, но такой приток новой магмы не вызывает извержений; вместо этого для начала активности необходимы множественные пополнения. Каждая партия магмы может подвергаться многочисленным процессам смешивания и декомпрессии перед извержением. Пополнение магматической камеры могло произойти в какой-то момент до 2000 г. н.э. Общая скорость поступления магмы составляет , что сопоставимо с другими стратовулканами в вулканических дугах, но с кратковременными всплесками, достигающими около .

История извержения

Мисти – молодой вулкан. Он развивался в четыре стадии, пронумерованные с 1 по 4; вулкан, предшествовавший Мисти, возможно, сформировал юго-западный обвал обломков. В среднем субплинианские извержения происходят каждые 2000–4000 лет, выпадение пепла – каждые 500–1500 лет, а крупные извержения, формирующие игнимбриты, – каждые 20 000–10 000 лет. Обнажения, демонстрирующие стратиграфию Мисти, в основном встречаются в оврагах на южном склоне и в ущелье Рио Чили; более древние вулканические структуры расположены преимущественно в западном секторе Мисти. Сейсмическая томография выявила затвердевшие погребенные тела магмы, относящиеся к ранним стадиям вулканизма. Длинные андезитовые лавовые потоки и игнимбриты, достигающие толщины более 300 м, формируют самую древнюю структуру. Их возраст составляет 833 000 лет, но неясно, следует ли считать их частью «Мисти 1» или предшествующего Мисти вулкана. Иногда их рассматривают как первую стадию активности Мисти, а вся последующая активность – как вторую стадию. После юго-юго-западного обрушения современный стратовулкан начал расти 112 000 лет назад. В течение последующих 42 000 лет потоки лавы и лавовые купола сформировали структуру высотой 400 м в южном и восточном секторах современного Мисти. В течение следующих 20 000 лет повторные обрушения лавовых куполов отложили блоки, продукты выпадения пепла и шлак на южном склоне Мисти и на Чачани к северо-западу. Следы ледниковой эрозии, такие как цирки, свидетельства гидромагматической активности и грязевых потоков, указывают на то, что Мисти был покрыт ледником во время первого последнего ледникового максимума в Центральных Андах 43 000 лет назад. Между 50 000 и 40 000 лет назад вершина Мисти обрушилась один или несколько раз на высоте выше, образовав кальдеру. Интенсивные пирокластические извержения привели к образованию игнимбритов объемом , которые покрывают площадь на южном склоне Мисти. Эта активность положила конец «Мисти 2»; впоследствии лавовые купола сформировали «Мисти 3» на высоте , почти полностью уничтожив кальдеру. Между 36 000 и 20 000 лет назад обрушения лавовых куполов вызвали многочисленные потоки блоков и пепла дацитового и андезитового состава, достигающие толщины в несколько десятков метров на южном склоне Мисти. Несколько вулканических отложений этого периода были названы: «Fibroso I» возрастом 34 000–33 000 лет. «Sacarosa», «Sacaroso» или «Sacaroide» возрастом 21 000 или 37 000 лет сформировали два слоя пемзы из высоко поднявшегося изверженного столба. Общий объем тефры составляет около , что соответствует индексу вулканической взрывоопасности 4. «Autopista» возрастом 15 000 лет сформировала три слоя (в основном) пемзы с меньшим количеством литиков. Во время извержения около 100 тысяч тонн вулканического пепла выпало к западу от вулкана. Извержение «Autopista» с индексом вулканической взрывоопасности 4 произвело около тефры; подобное извержение сегодня покрыло бы части Арекипы пемзой. Отложение «Autopista» – наиболее хорошо сохранившееся из поздних плейстоценовых слоев тефры. Другие отложения, возраст которых охватывает плейстоцен и голоцен, – это «Fibroso II», «Blanco», «La Zebra», «Espuma gris», «Espuma iridiscente» и «Rosado». Извержения 43 000 и 14 000 лет назад перегородили реки Сокабая и Чили, образовав временные озера к югу и к северу от вулкана, которые впоследствии пострадали от землетрясений. Между 24 000 и 12 000 лет назад ледниковые поля сформировались на Чачани и Мисти во время последнего ледникового максимума; тефра выпала на лед и была переработана талой водой. Два извержения 13 700 и 11 300 лет назад вызвали пирокластические потоки, которые простирались от вулкана; широкая кальдера образовалась на высоте около 3 км.

Голоцен

За последние 11 000 лет произошло более десяти извержений, с лишь кратковременными перерывами в активности. Они заполнили молодую кальдеру шлаками и лавовыми потоками, сформировав вулканическое тело "Misti 4" с вложенными кратерами на вершине. Тефра образует мощные отложения вокруг вулкана, а пирокластические потоки достигали расстояний в несколько километров более 6400 и 5200 лет назад. Извержения возрастом 9000 и 8500 лет сформировали отложения "Сэндвич". Они простираются более чем на юго-западном склоне Мисти, но также вызвали выпадение пепла над Тихим океаном и озером Титикака. Радиоуглеродное датирование определило извержения, произошедшие 8140, 6390, 5200, 4750, 3800 и 2050 лет назад; извержение 3800 года отложило выпадения на Невадо Мисми на расстоянии более чем к северо-западу от Мисти. Глобальная программа вулканизма указывает на извержения в 310 г. до н.э. ± 100, 2230 г. до н.э. ± 200, 3510 г. до н.э. ± 150, 4020 г. до н.э. ± 200, 5390 г. до н.э. ± 75 и 7190 г. до н.э. ± 150.

2 ка извержение и последующая активность

Последнее крупное взрывное извержение – одно или несколько событий – произошло около 2000 лет назад. Дата ограничена периодом между 2060 и 1920 годами до настоящего времени; возраст 2300 лет до настоящего времени, вероятно, завышен. Извержение произвело примерно плотных эквивалентов породы и, вероятно, продолжалось несколько часов. Индекс вулканической взрывности извержения составил 4 или 5. Извержение, вероятно, было спровоцировано поступлением свежей андезитовой магмы в уже существующее риолитовое тело. Магма поднялась по структуре вулкана и вытеснила часть гидротермальной системы, вызвав первоначальные фреатические извержения. Вокруг вулкана выпала тефра, а пемза извергалась из вулкана. Вследствие смешения магмы, пемзовые отложения имеют вид, напоминающий шоколадные и ванильные разводы. В конечном итоге, канал полностью очистился, и над вулканом поднялся высокий эруптивный столб. Пирокластические потоки исходили из этого столба и спускались по южным склонам вулкана, возможно, через разрыв в кратере. В ходе извержения обрушения кратера и стенок проводящего канала привели к временному ослаблению интенсивности столба. Эруптивный столб периодически обрушивался и восстанавливался, пока извержение не завершилось фреатомагматическими взрывами. Грязевые потоки сходили с горы. Источник воды для грязевых потоков не установлен, однако извержение произошло в период неогляциала между 2500 и 1000 лет назад. Таким образом, Мисти мог быть покрыт снежным или ледяным колпаком во время извержения; его таяние могло спровоцировать образование грязевых потоков. Дожди вызвали дополнительные грязевые потоки после извержения. Относительная роль пирокластических потоков и грязевых потоков во время извержения, произошедшего 2000 лет назад, остаётся предметом дискуссий. Внешний кратер вершины, вероятно, сформировался в ходе этого извержения. Слои тефры в торфяных болотах Сальяйи и (с меньшей уверенностью) Мукурка, расположенных вблизи Сабанаяи, а также (предварительно) в керне льда на Антарктическом плато в Антарктиде, связывают с этим извержением. Это единственное плинианское извержение в голоцене. После извержения, произошедшего 2000 лет назад, активность ограничивалась небольшими вулканическими извержениями, грязевыми потоками и выпадением тефры, включая шлаки и вулканический пепел. Датировка показала возраст 330, 340, 520, 620, 1035 и 1300 лет до настоящего времени для ряда подобных событий. Грязевые потоки произошли 1035 ± 45, 520 ± 25, 340 ± 40 и 330 ± 60 лет назад и оставили мощные отложения. Не все эти грязевые потоки связаны с извержениями. Пирокластические потоки и пеплопады сформировались 1290 ± 100 и 620 ± 50 лет назад.

Историческая активность и сейсмичность

Последнее извержение произошло в 1440–1470 гг. н.э. и выбросило около 300 000 тонн пепла. Вероятно, это было продолжительное извержение, длившееся месяцы или годы, в результате которого пепел отложился в Лагуна Салинас и, возможно, до Сипл-Дома и Лоу-Дома в Антарктиде. Это самое древнее извержение южноамериканского вулкана, зафиксированное в исторических документах. Извержение было настолько сильным, что Мама Ана Уарке Коя, жена императора инков Пачакутека, прибыла в Чигуату, где выпал черный пепел, чтобы оказать помощь. Нет свидетельств того, что предполагаемое поселение инков было разрушено этим извержением, однако местное население бежало, и инкам пришлось заново заселить эту территорию. Наряду с другими вулканическими извержениями того времени и началом малого ледникового периода Спёрера, извержение Мисти в 1440–1470 гг. н.э. могло повлиять на глобальные климатические условия. В 1600 году вулкан был покрыт пеплом от Уайнапутины. Четких свидетельств исторических извержений нет, в то время как Глобальная программа вулканизма сообщает о последнем извержении в 1985 году. Грязевые потоки спускались по южным долинам до XVII века. Фреатические извержения могли происходить в 1577 году, 2 мая 1677 года, 9 июля 1784 года, 28 июля 1787 года и 10 октября 1787 года. Зафиксированы сомнительные извержения в 1542, 1599, августе 1826, августе 1830, 1831, сентябре 1869 и марте 1870 года. Вероятно, они представляют собой фумарольную активность и часто происходили после сильных осадков: вода просачивалась в тело вулкана и испарялась под воздействием вулканического тепла. Сравнение фотографий вулканической пробки 1967 года с более поздними изображениями не выявило изменений. Вулкан сейсмически активен, регистрируются землетрясения с длинным периодом, толчки, "торнильо" и вулканотектонические землетрясения. Гипоцентры, то есть фактические места возникновения землетрясений, находятся в теле Мисти и сосредоточены на северо-западном склоне вулкана. Сейсмическая активность, по-видимому, связана с гидротермальной системой Мисти. Сейсмические рои были зарегистрированы в августе 2012 года, мае 2014 года и июне 2014 года. Деформации вулканического строения на спутниковых снимках не наблюдается. Облака, поднимающиеся с горы, иногда ошибочно принимают за признаки возобновления активности.

Мониторинг и управление рисками

В 2001 году не было ни планирования действий в чрезвычайных ситуациях, ни планирования землепользования вокруг Мисти; в плане развития на 2002–2015 годы упоминались вулканические опасности, но не предусматривались какие-либо конкретные меры. Последнее извержение Мисти произошло незадолго до основания Арекипы, поэтому нет памяти об опасностях вулканической активности, в отличие от опасностей, связанных с землетрясениями. До извержения Убинаса в 2006–2007 годах вулканические опасности не привлекали особого внимания со стороны перуанского государства, и в Арекипе уровень осведомленности был низким. Вулкан часто воспринимается как защитник, а не как угроза. Многие люди ассоциируют вулканы с лавовыми потоками и не учитывают другие вулканические опасности. Начиная с 2005 года, INGEMMET приступил к мониторингу вулканов в Перу; первое оборудование для мониторинга было установлено у горячего источника Charcani V. Позже мониторинг был расширен на другие горячие источники и фумаролы в кратере, как визуально из Арекипы, так и непосредственно в кратере. Мониторинг сейсмической активности начался в 2005 году. Начиная с 2008 года на северо-восточных и южных склонах вулкана были установлены геодезические станции. В 2012 году была открыта новая станция мониторинга вулкана. В мае 2009 года и апреле 2010 года были проведены две учебные эвакуации из нескольких пригородов Арекипы. В 2013 году в Арекипе была открыта Перуанская вулканологическая обсерватория (OVI), которая осуществляет мониторинг Мисти, Убинаса, Тиксани и других перуанских вулканов. По состоянию на 2021 год сеть мониторинга на Мисти включает сейсмометры, оборудование для измерения состава и температуры горячих источников и фумарол, а также датчики для обнаружения смещений или деформаций вулканического массива. Эти усилия привели к повышению осведомленности об опасностях, связанных с Мисти, который все чаще воспринимается как активный вулкан. Предпринимаются усилия по замедлению роста северных пригородов Арекипы, наиболее близких к Мисти. Карта вулканической опасности была разработана в 2005 году многочисленными местными и международными организациями и официально представлена 17 января 2008 года. На ней определены три категории опасности: красная зона – "высокий риск", оранжевая зона – "средний риск" и желтая зона – "низкий риск". Они определяются риском возникновения обвальных потоков, лавовых потоков, грязевых потоков, пирокластических потоков и выпадения тефры. "Зона высокого риска" охватывает весь вулканический конус, его непосредственные окрестности и долины, отходящие от него. Части Арекипы находятся в "зоне высокого риска". "Зона среднего риска" окружает "зону высокого риска", включая нижние склоны соседних гор и большую часть северо-восточной части Арекипы. "Зона низкого риска", в свою очередь, окружает "зону среднего риска" и включает остальную часть города. Дополнительные карты показывают районы, подверженные риску выпадения тефры и затопления грязевыми потоками. Карта опасности Мисти – первая карта опасности перуанского вулкана. Эти карты служат для снижения вулканической опасности и информирования о местном развитии. В 2018 году была опубликована трехмерная карта. В ноябре 2010 года муниципалитет Арекипы постановил, что карта опасности должна учитываться при принятии будущих решений о зонировании города.

Сценарии

Были оценены три различных сценария будущих извержений. Первый предполагает небольшое извержение, подобное недавней активности Сабанкаи или извержению Мисти в 1440–1470 гг. н.э. Выпадение пепла произойдет вокруг вулкана, достигая городской застройки и приводя к закрытию аэропорта Арекипы, оползни могут повредить плотины на реке Рио-Чили, а грязевые потоки сойдут с южных склонов. Второй сценарий предполагает извержение, аналогичное извержению возрастом 2 тыс. лет. Более мощное выпадение пепла (превышающее 100 мм) может вызвать обрушение зданий, а пирокластические потоки по крутым южным склонам Мисти достигнут пригородов Арекипы и Чигуаты. Большинство оценок риска основаны на этих двух сценариях. Третий сценарий – плинианское извержение, подобное событиям "Фиброзо" и "Сакарозо" или извержению Уайнапутины в 1600 году; пирокластические потоки охватят все склоны Мисти и пройдут мимо Арекипы, перекрывая реку Рио-Чили. Значительное выпадение пепла произойдет по всему региону, включая города Эль-Альто, Ла-Хойя и сельскохозяйственные угодья. Плинианское извержение потребует эвакуации Арекипы. К другим опасным сценариям относятся излияния коротких лавовых потоков, формирование и обрушение лавовых куполов, а также обрушение части вулканического массива.

Фумарольная и геотермальная система

Фумаролы на Мисти встречаются в трех местах: на вулканической пробке, северных/северо-восточных стенках внутреннего кратера и на юго-восточном склоне вулкана. Они издают звуки, видимые облака водяного пара и запах сероводорода. Запах достигает края кратера, и иногда газ становится настолько концентрированным, что вызывает раздражение глаз, носа и горла. Фумарольная активность была зарегистрирована после извержения 1440–1470 годов. В 1948–1949 и 1984–1985 годах она была достаточно интенсивной, чтобы ее можно было увидеть из Арекипы. Фумарольная активность видна на спутниковых снимках как температурная аномалия около. Вода является наиболее важным компонентом газов фумарол, за которой следуют углекислый газ, диоксид серы, сероводород и водород. Газы сильно кислые, содержат хлористый водород и сероводород. Температура фумарол менялась с годами, обычно она находится между , с пиками в. В настоящее время (XXI век) газы фумарол, по-видимому, поступают непосредственно из магмы, без взаимодействия с гидротермальной системой. Фумаролы за пределами кратера вершины холоднее, с температурой , и не пахнут серой. Фумарольные жерла окружены концентрическими отложениями ангидрита вблизи жерла, гипсом на некотором расстоянии и серой в более холодных жерлах. Другие минералы – сульфат аммония, гематит, ральстонит, содовая глауберит и хлорид натрия. Элементный состав и изотопные соотношения указывают на то, что отложения фумарол образовались в результате выщелачивания вулканических пород и воды от атмосферных осадков. Химический состав отложений изменился в период с 1967 по 2018 год: концентрация цинка уменьшилась, а концентрация свинца увеличилась, что сопровождалось потеплением фумарольной системы, которое может быть связано с поступлением новой магмы в вулкан в течение XX века. Иногда температура фумарол достаточно высока, чтобы расплавить серу, и газы фумарол могут воспламениться. У подножия вулкана находятся горячие источники, включая источники Умалусо/Хумалусо на севере и Агуа Салада, Бедоя/Ла Бедоя, Калье Куско, Чаркани V, Чилина-Норте, Чилина-Сур, Хесус, Охо-де-Милагро, Пуэнте-де-Фьерро, Сабандья, Тинго, Юмина и Земанат к югу и юго-западу от Мисти. Самый горячий из них – источник Чаркани V в ущелье Рио Чили; он также находится ближе всего к вулкану, всего в от кратера. В источниках Хесус и Умалусо образуются газовые пузыри. Источники питаются геотермальной системой с низкой температурой, которая в основном производит щелочные воды, содержащие бикарбонат, хлорид и сульфат. Их воды, по-видимому, образуются в результате смешения пресной воды, магматической воды и глубоких хлорид-содержащих вод. Многие из этих источников образуют искусственные бассейны или имеют водозаборные сооружения, и несколько из них контролируются INGEMMET для отслеживания изменений в активности. Высокие температуры почвы на конусе, горячие источники и фумаролы указывают на наличие гидротермальной системы в Мисти. Измерения электрического потенциала показывают, что система, по-видимому, ограничена разломами или более старой кальдерой. Активность не была стабильной с течением времени: после землетрясения 2001 года в южном Перу расход воды в источнике Чаркани V и температура выбросов кратера заметно увеличились. После землетрясения в Перу в 2007 году температура воды снизилась. Со временем старые фумарольные жерла закрываются, и образуются новые, но конфигурация купольных жерл остается стабильной с течением времени. Фумарольная активность коррелирует с земными приливами.

Климат и растительность

В регионе полузасушливый климат с умеренными температурами; среднегодовая температура в Арекипе составляет . Температура понижается с увеличением высоты; в 1910 году среднемесячные температуры на вершине колебались от в январе до в мае, июне и августе, но в 1968 году температура на вершине поднималась выше нуля в течение нескольких дней в году. Большую часть года над Западной Кордильерой дуют сухие западные ветры, за исключением летних месяцев, когда конвекция над Амазонкой вызывает восточный поток, приносящий влагу в Кордильеру. Большая часть осадков выпадает в течение южного лета (с декабря по март) и составляет , исследование 1910 года показало, что большая часть осадков выпадает в виде снега или града. В дождливый сезон ливни и внезапные наводнения разрушают вулканические отложения. Снежный покров быстро тает в сухой сезон. Климат определяется южным колебанием Эль-Ниньо и температурой поверхности моря в Атлантическом и Тихом океанах. После влажного и холодного начала голоцена климат в Западной Кордильере, возможно, был влажным до 5200–5000 лет назад, за которым последовал сухой период, продолжавшийся до 16-го века нашей эры, когда начался Малый ледниковый период. Регион к западу от Анд, включая местность у подножия Мисти, в основном представляет собой пустыню с кактусами и карликовыми кустарниками в качестве основных форм растительности. Растительный пояс известен как "зона Мисти". Наблюдается высотная поясность: растительность доминирует Franseria кусты между и Diplostephium tacorense выше. Другие кустарники встречаются в основном в ручьях и долинах. На больших высотах другие роды, такие как Adesmia и Senecio idiopappus, становятся более распространенными, а на высоте около Lepidophyllum quadrangulare становится доминирующим растением. Кактусы, травы, яретовые подушечные растения, ичу (Jarava ichu), а также пионерные виды, такие как лишайники и мхи, важны выше. Виды Polylepis образуют редколесья. Растительный покров уменьшается над высотой. Насекомые – наиболее важные животные в перуанских горах, включая жуков и перепончатокрылых. Среди птиц – андский кондор. В регионе зарегистрировано 358 видов растений, 37 видов млекопитающих и 158 видов птиц, включая альпак, гуанако, лам и викуний. Большая часть вулкана находится в пределах Национального заповедника Салинас и Агуада Бланка, который простирается к северо-западу от Мисти и включает вулкан в число своих главных достопримечательностей.

Религиозное значение

Гора считалась апу и "вулканом города". Её почитали жители Арекипы, что было обычной практикой для жителей Анд. Народ аймара считал её обителью душ умерших. По словам хрониста конца XVI века Кристобаля де Альборноса, Мисти была одной из важных гор (вака, своего рода божество или идол) в районе Арекипы империи Инка, наряду с Ампато, Коропуной, Сара-Сара и Солиманой. Эта традиция, вероятно, возникла у предыдущих обитателей этой области и была перенята инками после завоевания региона. Археологический комплекс Мильо в долине Рио-Витор был построен таким образом, чтобы открывался хороший вид на Мисти, которая, вероятно, и была апу этого места. Инки дарили ей чаши из золота и серебра и поселили вокруг Мисти людей, которые продолжали поклонение горе. Люди намеренно изменяли форму черепов своих младенцев, чтобы они напоминали вулкан. Мисти считалась агрессивной горой, постоянно требующей жертв, и в колониальную эпоху её необходимо было изгонять. После испанского завоевания гора была освящена во имя святого Франциска. Согласно иезуитскому колледжу в Арекипе, "индейские колдуны" полагали, что Уайнапутина попросила Мисти о помощи в изгнании испанцев, но Мисти отказала, заявив, что уже христианизирована, и Уайнапутина предприняла это в одиночку. В 1600 году группа новообращённых и францисканцев поднялась на Мисти и бросила в её кратер мощи святых и крест, чтобы умилостивить вулкан. После землетрясения, разрушившего Арекипу в 1784 году, была организована ещё одна экспедиция, установившая крест на вершине горы. Этот крест заменяли дважды: спустя десятилетие и затем в 1900 году. Считается, что крест на вершине Мисти защищает город. И по сей день крестьяне верят, что подношения Мисти помогают женщинам рожать мальчиков, а подношения Чачани – девочек.

Мумии

Восемь или девять мумий были обнаружены на Мисти Йоханом Рейнхардом в 1998 году, внутри кратера и ниже вершины. Мумии принадлежали детям, преимущественно мальчикам около шести лет. Необычно, мумии были захоронены в общих гробницах. Вместе с мумиями были найдены фигурки, керамика и другие предметы; большое количество фигурок, обнаруженных на Мисти (47), свидетельствует о важности этого места для инков. Эти мумии являлись человеческими жертвами инков, так называемыми капакочами, а капакоча на Мисти – самая крупная из известных. Однако суровые условия внутри кратера серьезно повредили мумии. Среди них были младенцы и дети, которых иногда хоронили друг на друге. Жертвоприношения на Мисти, а также на Чачани и Пичу-Пичу, вероятно, были вызваны извержением Мисти в 1440–1470 годах, что может объяснить необычное расположение внутри кратера, а не на вершине. По словам хрониста XVI века Мартина де Муруа, инка Тупак Япанки приносил в жертву лам, чтобы умилостивить вулкан Путина близ Арекипы (вероятно, Мисти), поднимаясь как можно ближе к вершине. Предыдущие церемонии не смогли успокоить вулкан, и лишь прямое вмешательство императора усмирило его гнев. Однако это описание, скорее всего, относится к извержению Уайнапутины в 1600 году, а не к извержениям Мисти.

Катание и отдых

Мисти впервые был восхожден доколумбовыми народами, оставившими археологические свидетельства вокруг вершины. Многочисленные восхождения на вулкан совершались уже в 18 и 19 веках. Железный крест на вершине был установлен в 1784 году и простоял там еще столетие спустя. Основной маршрут восхождения, по словам альпиниста Джона Биггара, начинается от плотины Агуада-Бланка; для проезда через плотину требуется разрешение. Кемпинги, расположенные на определенной высоте, доступны от плотины Агуада-Бланка и города Чиуата, южнее Мисти. Восхождение на вершину занимает около одного дня. Менее распространенный маршрут начинается в Апуримак-Сан-Луис на южном склоне, через Трес-Крусес и Лос-Пасторес. Альпинисты сообщали о трудностях, связанных с рыхлой почвой, ядовитыми газами и горной болезнью, а Джон Биггар предупреждал об отсутствии на горе источников питьевой воды. Вулкан часто посещают туристы. К туристическим развлечениям на Мисти относится спуск бегом по осыпям.