El campo volcánico Potrillo es un campo volcánico monogenético ubicado en el Rift del Río Grande en el sur de Nuevo México , Estados Unidos y el norte de Chihuahua , México . El campo volcánico se encuentra a 22 millas (35 km) al suroeste de Las Cruces y ocupa aproximadamente 4,600 kilómetros cuadrados (1,800 millas cuadradas) cerca de la frontera de Estados Unidos con México. [1]
Campo volcánico potrillo | |
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Punto mas alto | |
Elevación | 5.561 pies (1.695 m) [1] |
Prominencia | 657 pies (200 m) [1] |
Coordenadas | 31 ° 54'N 107 ° 12'W / 31.900 ° N 107.200 ° W [1]Coordenadas : 31 ° 54'N 107 ° 12'W / 31.900 ° N 107.200 ° W |
Geografía | |
Localización | Nuevo México , Estados Unidos / Chihuahua , México |
Geología | |
Edad del rock | <2,65 millones de años [1] |
Tipo de montaña | Campo volcánico [1] |
Arco / cinturón volcánico | Grieta del Río Grande [1] |
Última erupción | > Hace 150.000 años [1] |
Vulcanología
El campo volcánico de Potrillo cubre aproximadamente 4,600 kilómetros cuadrados (1,800 millas cuadradas) del condado de Doña Ana. Es un campo volcánico monogenético que se puede dividir en tres regiones volcánicas. El campo más occidental de Potrillo está formado por más de 100 conos de ceniza , dos volcanes maar y flujos asociados que cubren aproximadamente 1.250 kilómetros cuadrados (480 millas cuadradas). El campo central de Aden-Afton tiene varios flujos jóvenes, tres conos de ceniza y tres volcanes maar, incluido Kilbourne Hole . El campo Aden-Afton tiene una extensión de aproximadamente 230 kilómetros cuadrados (89 millas cuadradas). La alineación más oriental de Black Mountain-Sao Thomas es un cinturón de respiraderos de norte a sur cerca del Río Grande que incluye Santo Tomás, San Miguel, Little Clack Mountain y Black Mountain. El campo se compone casi en su totalidad de basalto olivino alcalino . [2] [1]
La mayoría de los respiraderos del área oriental son conos de escoria, algunos de los cuales tienen flujos de ruptura con superficie de pahoehoe. [2] [1] Las lavas de Black Mountain se han fechado entre 69 y 85 mil años. [3] Al realizar la datación por exposición de superficies de 3 He , los 3 centímetros superiores (1,2 pulgadas) de las superficies de flujo son suficientes para recolectar las muestras deseadas. Es esencial recolectar muestras con características de flujo de visualización principalmente, como salpicaduras, línea de flujo y cortezas de enfriamiento. [3]
El campo central de Aden-Afton incluye Aden , Afton, los conos Gardner y los maars Kilbourne Hole y Hunt's Hole. Los dos maars estallaron a través de porciones de flujos de basalto de la serie Afton preexistentes. Los flujos de Afton pueden haber estallado a través de una fisura sobre la que se colocaron los conos de Gardner. Aden es un volcán en escudo bien conservado que en un momento tuvo un lago de lava, que luego se solidificó y colapsó parcialmente hacia el oeste. [1] [4] Sus lavas datan de entre 15 y 19 mil años. [3]
El campo occidental del Potrillo occidental incluye las montañas del Potrillo occidental, una cabalgata de cientos de conos y flujos que se fusionan formados sobre una plataforma más vieja y gruesa que posiblemente sea flujos apilados alimentados por fisuras. También dentro del área occidental se encuentran los maars Riley, Malpais y Potrillo. Potrillo maar se incluye con la alineación occidental debido a su posición al oeste de la falla de Robledo. El campo Oeste de Potrillo es el más antiguo de los campos volcánicos de Potrillo, con lavas que varían en edad de 262 a 916 mil años. [1] [4]
Las partes central y oriental del campo volcánico de Potrillo entraron en erupción en la superficie de La Mesa, que se formó entre 900 y 700 Ka. [6] Existe una diversidad de tipos de rocas debajo de las volcánicas del Potrillo, que varían en edad desde granitos proterozoicos a través de una sucesión sedimentaria fanerozoica hasta rocas volcánicas de basalto-andesita de la franja sur del campo volcánico de la Sierra de las Uvas.
Uno de los tubos de lava del cráter Aden contenía un esqueleto de perezoso terrestre , que data de hace unos 11.000 años. Este se encuentra ahora en la Universidad de Yale 's Museo Peabody de Historia Natural . Este perezoso terrestre ( Nothrotheriops shastense ) es uno de los pocos ejemplares de esta época que se han encontrado con parches de piel y pelo conservados. [7]
El campo volcánico de Potrillo tiene dos importantes localidades xenolíticas . Estos son Kilbourne Hole y Potrillo maar, donde se encuentran las peridotitas del manto , las granulitas feldespáticas y la kaersutita . [8] Las muestras de roca recolectadas en la parte norte del depósito piroclástico del Potrillo maar y la lava asociada con un cono de ceniza arrojaron edades de potasio-argón de aproximadamente 1,29 y 1,18 millones de años.
Geología estructural
El campo volcánico Potrillo es parte de la grieta sur del Río Grande e ilustra la evolución tectónica cenozoica de esa estructura. [9] La historia tectónica del área se registra en las montañas del este de Potrillo, un horst del Terciario tardío inclinado hacia el oeste ubicado en la parte sur del área central. Este rango expone rocas del Pérmico al Mioceno medio y muestra tres eventos de deformación significativos: [10]
- Laramida empuje fallando hacia el noreste durante el Cretácico Tardío = Cenozoico Temprano. La erosión no ha expuesto lo suficiente de las estructuras de Laramide para determinar si se trataba de un derrumbe de piel fina o de fallas profundas y levantamiento de bloques del sótano. [11]
- Rotación del Terciario Medio a Tardío de los bloques de fallas debido a la extensión noreste o norte-sur (en el Rift del Río Grande ). El sistema de fallas normales de ángulo bajo que resultó se espaciaron muy poco y, en consecuencia, cortaron las estructuras de Laramide. La tectónica extensional continuó a lo largo del Cenozoico medio. [11]
- Levantamiento tectónico del Cenozoico tardío como resultado del movimiento en fallas normales de ángulo alto. [12]
La extensión de la grieta tuvo lugar en una fase intensa de 30-20 Ma, que involucra fallas normales de ángulo bajo, y una fase posterior a 10 Ma menos intensa, que involucra fallas normales de ángulo alto. Mack y Seager (1995) [13] argumentaron que el magmatismo cuaternario en el campo West Potrillo alcanzó la superficie a través de una zona de transferencia que une dos estructuras extensionales adyacentes de tendencia N-S, de larga duración, las fallas West Robledo y Camel Mountain.
Datación de isótopos cosmogénicos
Los isótopos cosmogénicos son isótopos raros creados cuando un rayo cósmico de alta energía interactúa con el núcleo de un átomo. Estos isótopos se producen dentro de materiales terrestres como rocas o suelo, en la atmósfera de la Tierra y en elementos extraterrestres como meteoritos. [14] La datación superficial del 3 He cosmogénico determina la edad de los flujos de lava midiendo la acumulación de 3 He cosmogénico desde que un flujo cristalizó. Es una técnica óptima cuando se trabaja con lavas superficiales jóvenes bien conservadas (<700 ka). El 3 He / 21 Ne cosmogénico también se mide como una verificación de que el 3 He ha sido retenido por las muestras tomadas. [3]
Edades de exposición superficial de muestras del campo volcánico Potrillo | ||
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Descripción | 3 He / 21 Ne (derretir) | Edad "Ka" (derretir) |
Montaña Negra | ||
Flujo superior asociado | 2,6 ± 0,6 | 77 ± 4 |
Cono de ceniza | 3,0 ± 0,5 | 85 ± 7 |
Flujo más bajo | 2,6 ± 0,5 | 69 ± 5 |
Centro volcánico afton | ||
Flujo descansando sobre La Mesa | 2,4 ± 0,3 | 72 ± 4 |
superficie | 2,3 ± 0,3 | 81 ± 4 |
Centro volcánico de Aden | ||
Caudal recogido 5 km | 2,5 ± 1,2 | 16,9 ± 3 |
Desde el cráter de Aden | N / A | 15,9 ± 2 |
Cono de salpicaduras en Aden | N / A | 15,7 ± 2 |
Cráter | 1,5 ± 0,5 | 17,9 ± 2 |
Lago de lava dentro del cráter | N / A | 18,2 ± 3 |
Morfología del cono de ceniza
La morfología actual del campo volcánico Potrillo consiste en más de 100 conos de ceniza, con edades que oscilan entre 1 millón y 20.000 años. Los ángulos de las pendientes de los conos de ceniza jóvenes sujetos a meteorización mecánica en un ambiente árido muestran una relación con la edad. Los conos del campo volcánico Potrillo se han utilizado para calibrar la relación edad-ángulo de pendiente mediante la comparación de 3 He y 40 Ar / 39 Ar edades con ángulos de pendiente obtenidos de modelos digitales de elevación DRG superpuestos y mapas topográficos digitales DEM .
Hay 3 grupos de ángulos de pendiente;
- Grupo 1: edad aproximada de 250 Ka años.
- Grupo 2: edad en torno a los 125 Ka años.
- Grupo 3: edad en torno a los 60 años Ka.
Los nuevos métodos de datación morfológica sugieren que la formación de conos de ceniza en el campo volcánico de Potrillo puede haber ocurrido en diferentes intervalos y que el campo puede estar desarrollando actualmente nuevos conos de ceniza. [4]
Xenolitos
Kilbourne Hole es notable por la abundancia de xenolitos en la eyección del cráter. Estos son fragmentos de roca campestre llevados intactos a la superficie por la erupción. Los xenolitos en Kilbourne Hole incluyen tanto rocas del manto superior como rocas de la corteza inferior y son más abundantes en el borde norte y este. Debido a que se trata de muestras de porciones de la Tierra a las que la minería o la perforación son inaccesibles, son de gran interés científico. [15]
La mayoría de los xenolitos del manto en Kilbourne Hole están compuestos de lherzolita , una roca compuesta principalmente de olivino y piroxeno . El olivino tiene un color verde pálido distintivo en el que el piroxeno forma motas negras. La peridotita también se encuentra ocasionalmente aquí. [15]
Las peridotitas varían en textura desde equigranulares de grano fino hasta porfiroclásticos y protogranulares. Esto se interpreta como estratificación por profundidad, con los tres grupos de textura encontrados a 26-42 kilómetros (16-26 millas), 42-48 kilómetros (26-30 millas) y más de 48 kilómetros (30 millas), respectivamente. Las peridotitas de grano más fino también son más fértiles y algunas se aproximan a la composición del modelo del manto primitivo. La clinopiroxenita se encuentra en forma de venas o diques, particularmente dentro de la peridotita de grano más fino. Las temperaturas de equilibrio oscilan entre 908–1,105 ° C (1,666–2,021 ° F) Los xenolitos tienen velocidades de onda P de 7.75 a 7.89 km / s, consistentes con velocidades de onda P en la grieta del Río Grande de 7.6 a 7.8 km / s [ 9]
Las rocas de la corteza profunda incluyen una variedad de granulitas de composiciones de alto contenido de sílice ( félsico ) y bajo contenido de sílice ( máfico ). Estos probablemente tardaron menos de tres días en llegar a la superficie desde su lugar de origen y muestran una composición y textura inmaculadas. Sus características muestran que fueron poco alterados desde su formación hace 1.6 a 1.8 mil millones de años, aparte de un recalentamiento durante la apertura de la grieta del Río Grande. [15] Los xenolitos de la corteza media tienen una edad del Oligoceno (26-27 Ma) y sugieren un gran batolito no expuesto subyacente al campo volcánico. El metagabro y la anfibolita son notablemente escasos en los xenolitos de la corteza inferior, lo que sugiere que no se ha producido un recubrimiento inferior en esta parte de la grieta. [9]
Los xenolitos están casi completamente ausentes en las eyecciones del Hunt's Hole, pero los xenolitos se encuentran en Potrillo maar al sur. [15]
Geofísica
Los datos de velocidad sísmica, incluidas las llegadas reflejadas y refractadas, muestran que los 5 km superiores de la corteza debajo del campo volcánico de Portillo (PVF) se caracterizan por regiones alternas de velocidades bajas y altas de 2.5-3.7 km / sy 3.5-4.3 km / s, respectivamente. Las velocidades aumentan con la profundidad a aproximadamente 6,0 km / sa 10 km, 6,5 km / sa 16 km, y aumentan bruscamente de 6,9 a 8,0 km / s entre 28 y 38 km.
La costra baja del PVF tiene una densidad uniforme de 2880 kg / m 3 . La corteza superior a media (entre 5 km y 20 km) del PVF incluye un bloque con una densidad de 2740 kg / m 3 . La densidad de 11 a 15 kilómetros (6,8 a 9,3 millas) es de 2880 kg / m 3 . Este cuerpo es un "verdugón" de la corteza media y las velocidades dentro de esta región aumentan a más de 6,35 km / s. Esta mayor densidad crea un contraste de densidad lateral y, a su vez, genera un alto gravitatorio de longitud de onda larga. Las densidades del manto superior en el PVF disminuyen de 3280 a 3250 kg / m 3 de oeste a este, sobre la base de una disminución en las velocidades de aproximadamente 7,96 a 7,70 km / s.
Coyote Hill y las montañas West Portillo conforman la porción occidental del PVF, con velocidades regionales en este levantamiento que van desde 4.5 km / sa más de 6.0 km / sa una profundidad de 2.5 km. Al este se encuentra la cuenca del Malpaís, donde las velocidades oscilan entre 1,68 km / sa 4,86 km / sa una profundidad de aproximadamente 3 km. La cuenca de Mesilla es una cuenca asimétrica que linda con el borde oriental del PVF y se extiende hasta el flanco occidental del levantamiento de la montaña Franklin. A una profundidad de aproximadamente 1,5 km, las velocidades en el área occidental oscilan entre aproximadamente 2,4 km / sa 4,0 km / s a una profundidad de aproximadamente 1,5 km.
Hay una mayor reflectividad sísmica dentro de la corteza y en la interfaz de Moho concentrada debajo del PVF. La corteza media muestra incrementos de reflectividad entre 40 y 70 kilómetros (25 y 43 millas) de compensación; La reflectividad de la corteza media está presente entre 4 y 6 segundos, tiempo reducido. [9] [16]
Ventilaciones notables
Nombre | Elevación | Coordenadas | Última erupción |
Cráter de Aden [1] | - | - | Hace 16.000 años |
Agujero de la caza [1] | - | - | - |
Kilbourne Hole [1] | 1.292 mo 4.239 pies | 31 ° 58'N 106 ° 58'W / 31,97 ° N 106,97 ° W / 31,97; -106,97 ( Agujero de Kilbourne ) | Hace 80.000 años |
Anillo de toba de Malpais [1] | - | - | - |
Potrillo Maar [1] | - | - | - |
Monte Riley [1] | - | - | - |
Ver también
- Lista de volcanes en los Estados Unidos
Notas
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r Wood, Charles A .; Jűrgen Kienle (1993). Volcanes de América del Norte . Prensa de la Universidad de Cambridge . págs. 310–313. ISBN 0-521-43811-X.
- ^ a b Anthony, Elizabeth Y .; Hoffer, Jerry M .; Waggoner, W. Kent; Chen, Weiping (1 de agosto de 1992). "Diversidad composicional en lavas máficas del Cenozoico tardío en el rift del Río Grande y la provincia de Cuenca y Cordillera, sur de Nuevo México". Boletín GSA . 104 (8): 973–979. Código Bibliográfico : 1992GSAB..104..973A . doi : 10.1130 / 0016-7606 (1992) 104 <0973: CDILCM> 2.3.CO; 2 .
- ^ a b c d Anthony, Elizabeth Y; Poths, Jane (noviembre de 1992). "Fecha de exposición de superficie 3He y sus implicaciones para la evolución del magma en el campo volcánico Potrillo, Rio Grande Rift, Nuevo México, Estados Unidos" . Geochimica et Cosmochimica Acta . 56 (11): 4105–4108. Código Bibliográfico : 1992GeCoA..56.4105A . doi : 10.1016 / 0016-7037 (92) 90022-B .
- ^ a b c Hoffer, Jerry M .; Penn, Brian S .; Quezada, Oscar A .; Morales, Monica (1998). "Relaciones de edad cualitativas de los conos de ceniza del Cenozoico tardío, el sur de la grieta del Río Grande, utilizando la morfología del cono y las imágenes temáticas LANDSAT: una evaluación preliminar" (PDF) . Guía de campo de la Sociedad Geológica de Nuevo México . 49 : 123-128 . Consultado el 13 de noviembre de 2020 .
- ^ a b "Preparándose para la Luna y Marte en Potrillo" , Observatorio de la Tierra de la NASA, 19 de septiembre de 2017 [ enlace muerto ]
- ^ Mack, GH; Salyards, SL; James, WC (1993). "Magnetoestratigrafía de las formaciones Plio-Pleistoceno Camp Rice y Palomas en la grieta del Río Grande del sur de Nuevo México" (PDF) . Revista estadounidense de ciencia . 293 (1): 49–77. Código Bibliográfico : 1993AmJS..293 ... 49M . doi : 10.2475 / ajs.293.1.49 . Consultado el 13 de noviembre de 2020 .
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- ^ a b c d Hamblock, JM; Andronicos, CL; Miller, KC; Barnes, CG; Ren, MH .; Averill, MG; Anthony, EY (10 de septiembre de 2007). "Un perfil geológico y sísmico compuesto debajo de la grieta sur del Río Grande, Nuevo México, basado en mineralogía, temperatura y presión de xenolitos". Tectonofísica . 442 (1): 14–48. Código Bibliográfico : 2007Tectp.442 ... 14H . doi : 10.1016 / j.tecto.2007.04.006 .
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- ^ Mack, GH; WR Seager (1995). "Zonas de transferencia en el sur del Rift del Río Grande". Revista de la Sociedad Geológica . 152 (3): 551–560. Código Bibliográfico : 1995JGSoc.152..551M . doi : 10.1144 / gsjgs.152.3.0551 . S2CID 129794099 .
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- ^ a b c d Padovani, Elaine R .; Reid, Mary R. (1989). "Guía de campo de Kilbourne Hole maar, condado de Dona Ana, Nuevo México". Memorias de la Oficina de Minas y Recursos Minerales de Nuevo México . 46 : 174-185.
- ^ Averill M, 2007. Una investigación litosférica de la falla sur del Río Grande. Tesis de Doctorado; Universidad de Texas en El Paso. pág. 1-213
Otras lecturas
- Cordell, L. (1975). "Estudios geofísicos combinados en Kilbourne Hole maar, Nuevo México" (PDF) . Guía de la Sociedad Geológica de Nuevo México . 26ª Conferencia de campo: 273–281 . Consultado el 23 de noviembre de 2020 .
- Halley, JW (1978). "Guía de la grieta del Río Grande en Nuevo México y Colorado" (PDF) . Circular de la Oficina de Minas y Recursos Minerales de Nuevo México . 163 : 13–55 . Consultado el 23 de noviembre de 2020 .
- Lipman, PW Mehnert, HH (1975). "Vulcanismo basáltico del Cenozoico tardío y desarrollo de la depresión del Río Grande en el sur de las Montañas Rocosas". Sociedad Geológica de América . Memorias de la Sociedad Geológica de América. Mem. (144): 119-154. doi : 10.1130 / mem144-p119 . ISBN 0-8137-1144-4.
- Porreca, C Selverstone J, Samuels K (2006). "Xenolitos de piroxenita del campo volcánico del Río Puerco, Nuevo México: Derretir el metasomatismo en el margen del Rift del Río Grande" . Geosfera . 2 (7): 333–351. Código Bibliográfico : 2006Geosp ... 2..333P . doi : 10.1130 / ges00058.1 .
- Sharp, JW (2007). "Campo Volcánico Potrillo" . Volcanes en el desierto . Desierto de Estados Unidos . Consultado el 23 de noviembre de 2020 .
- Ulrich GE; Condit CD; Wenrich KJ; et al. (1989). Chapin, CE; Zidek, J (eds.). "Excursión 5A Mioceno al volcanismo y tectonismo del Holoceno de la meseta del sur de Colorado, Arizona". Excursiones de campo a terrenos volcánicos en el oeste de los Estados Unidos . V (1): 1–41.
- West, M Ni J, Baldridge SW, Wilson D, Aster R, Gao W y Grand S (2004). "Estructura de la onda de corte de la corteza y el manto superior del suroeste de los Estados Unidos; Implicaciones para el rifting y el soporte para grandes alturas". Revista de Investigación Geofísica . V (109): B03309. Código Bibliográfico : 2004JGRB..109.3309W . doi : 10.1029 / 2003JB002575 .
- Madera, Kienle (1990). Volcanes de América del Norte: Estados Unidos y Canadá . Prensa de la Universidad de Cambridge. pag. 354 . ISBN 0-521-36469-8.Contribución de: Crumpler LS, Aubele JC. Maar volcánico al norte de Red Hill Maar.