El campo volcánico Cima es un campo volcánico en el condado de San Bernardino , California , cerca de la frontera con Nevada . [3] [4] El campo volcánico cubre una superficie de 600 km² ( 230 millas cuadradas) dentro de la Reserva Nacional Mojave al oeste del domo Cima y consta de unos 40 conos volcánicos con alrededor de 60 flujos de lava . Los conos volcánicos varían desde conos simples sobre montañas con múltiples cráteres hasta colinas erosionadas, y los flujos de lava tienen hasta 9,1 km (5,7 millas) de largo. Existe al menos un tubo de lava en el campo y se puede visitar.
La actividad volcánica en el campo comenzó a fines del Mioceno y, tras una pausa hace entre 3 y 1 millón de años, continuó hasta fines del Pleistoceno . El cono más joven se conoce como el cono Black Tank y se formó unos 15.000 años antes del presente, aunque es posible que se formara a través de dos eventos eruptivos separados; anteriormente se consideraba que tenía una edad histórica .
El campo volcánico de Cima se encuentra en el este del desierto de Mojave de California , [5] [6] entre el Valle de la Sombra en el noreste, el Domo de Cima en el este y el Valle del Lago Soda en el suroeste. [1] Al suroeste del campo se encuentra Kelbaker Road , que cruza algunos flujos de lava, [7] y caminos de tierra como el Indian Springs Trail y el Aiken Mine Road se entrecruzan entre los volcanes. [8]
La carretera interestatal 15 pasa al norte del campo y justo al sur de unidades volcánicas más antiguas, [1] mientras que la ruta estatal 127 de California corre al oeste y suroeste del campo, [9] La ciudad de Las Vegas está a 120 kilómetros (75 millas) al noreste del área. [10] Los volcanes Cima son parte de la Reserva Nacional Mojave y desde 1973 conforman el Monumento Natural Nacional Cinder Cones. [7] [11]
Durante el Holoceno y hasta tiempos recientes, los seres humanos grabaron petroglifos en los flujos de lava. [12] Un cono de ceniza fue extraído para obtener materiales para la construcción de carreteras. [13] El campo volcánico ha sido objeto de investigaciones sobre las ciencias del suelo y el desarrollo del paisaje. [14]
El vulcanismo está muy extendido en el oeste de los Estados Unidos y se presenta en diversas formas en diversos lugares. Entre los más conocidos se encuentran los volcanes Cascade creados por subducción frente a la costa occidental de América del Norte, [15] que incluyen la caldera del Monte Mazama (creada por una gran erupción a principios del Holoceno ) [16] así como estratovolcanes como el Monte St. Helens y campos volcánicos máficos . [17] Otros centros volcánicos en los Estados Unidos son los asociados con la Caldera de Yellowstone y la Llanura del Río Snake , [18] aquellos a lo largo de los márgenes de la Meseta del Colorado , [19] volcanes vinculados al Rift del Río Grande y al lineamiento de Jemez , [20] y finalmente volcanes en la provincia occidental de Basin and Range como el campo volcánico de Cima [21] donde se extiende la corteza . [22]
En general, la actividad volcánica fue generalizada en las regiones secas del oeste de los Estados Unidos durante el Terciario y el Cuaternario , formándose varios campos volcánicos. [10] Una fase anterior de vulcanismo félsico [a] durante el Terciario fue seguida durante el Cuaternario por un vulcanismo más basáltico , [24] a menudo en forma de respiraderos volcánicos de corta duración. [9] Ejemplos de este tipo de vulcanismo son el campo volcánico de Cima, el campo volcánico de San Francisco ( Arizona ), el campo volcánico del suroeste de Nevada (Nevada) y el campo volcánico de Zuni-Bandera ( Nuevo México ). [25]
El campo volcánico de Cima es parte del desierto de Mojave , que a su vez pertenece a la provincia de Basin and Range y presenta montañas que superan los 2000 metros (6600 pies) de altura y que tienden en dirección sureste-noroeste, con amplios valles entre las montañas. [26] Otros volcanes allí incluyen Dish Hill, Amboy Crater y Pisgah Crater . [27]
Hay alrededor de 40 conos en el campo volcánico de Cima. Los conos tienen hasta 890 metros (2920 pies) de ancho y 170 metros (560 pies) de alto, [10] y están concentrados entre elevaciones de 1400 a 790 metros (4600 a 2600 pies) [5] [28] en una pendiente inclinada de sur a suroeste. [1] [5] [28] Algunos conos están bien conservados con cráteres intactos , [29] mientras que otros han sido reducidos a colinas por la erosión. [30] Algunos conos tienen más de un cráter. [31] Al norte del campo principal se encuentran dos afloramientos de rocas volcánicas más antiguas (Mioceno a Plioceno); [1] aparte de este afloramiento más antiguo separado, la actividad volcánica parece haber ocurrido sin ninguna alineación preferencial. [31] Varios lavados como Willow Wash, Black Tank Wash e Indian Creek cruzan el campo y han erosionado flujos de lava. [32]
El cono más joven ( 35°10′53″N 115°49′1″O / 35.18139, -115.81694 ) en la parte suroeste del campo se llama cono Black Tank. [33] El cono Black Tank es la fuente de un flujo de lava de 2 kilómetros (1,2 millas) de largo, que al principio forma un canal delimitado por un dique y luego se estrecha hasta adoptar una forma lobulada. [34] También muestra rastros de un tubo de lava [35] y tiene un volumen de 0,015 kilómetros cúbicos (0,0036 millas cúbicas). Este flujo puede haber sido precedido por un flujo de lava anterior que luego fue enterrado por el flujo principal. [36] Un respiradero más antiguo se encuentra justo al sur-suroeste del cono Black Tank. [37]
El campo presenta rocas volcánicas negras y rojas [11] en forma de cenizas , diques de alimentación expuestos y bombas de lava , así como aglutinados que están expuestos en barrancos y respiraderos erosionados. Las bombas y las cenizas cubren los conos menos erosionados, que a veces también están rodeados por depósitos de oleada de base . [30] En algunos respiraderos, se formaron anillos de toba a través de la actividad freatomagmática . [33] La erosión ha excavado barrancos y valles más grandes en los conos más antiguos, [38] incluido un desfiladero de 150 metros (490 pies) de profundidad . [31]
El material volcánico cubre una superficie de aproximadamente 150 kilómetros cuadrados (58 millas cuadradas) [2] [39] [40] dentro de un área de c. 600 kilómetros cuadrados (230 millas cuadradas). [41] El campo volcánico se emplazó sobre un basamento de la era Terciaria, que comprende tanto lecho de roca cristalina como depósitos de grava gruesa. [39] Otras formaciones rocosas en el área son de la era Proterozoica - Paleozoica a Mesozoica ( batolito de Teutonia ), y la región se considera parte del levantamiento de Ivanpah. [b] [9] [41]
Los conos han dado lugar a unos 60 flujos de lava . Los flujos de lava alcanzan longitudes de 9,1 kilómetros (5,7 millas), espesores de 2,5 a 4 metros (8 pies 2 pulgadas - 13 pies 1 pulgada) y tienen características superficiales similares a la lava pahoehoe o aa dependiendo de qué tan empinadas eran las pendientes por las que fluyeron. [39] [40] Los flujos de lava muestran estructuras como diques, bordes en forma de dedos y lóbulos en los márgenes del flujo de lava, espinas y agujas [40] y material de los conos que fue arrastrado por las lavas. [43] Se puede distinguir entre flujos largos y de suave pendiente que dominan el campo, y flujos más cortos, empinados y ásperos cubiertos por bloques con tamaños de hasta 0,5 metros (1 pie 8 pulgadas). [44] [45] Un importante tubo de lava se encuentra en el campo Cima y es accesible [46] [47] a través de un tragaluz ; Tiene 100 metros (330 pies) de largo y 5-3 metros (16,4-9,8 pies) de ancho. [48] En algunos lugares los flujos rodearon afloramientos del basamento, formando kipukas . [c] De acuerdo con la pendiente del área, la mayoría de las lavas fluyeron hacia el oeste. [42]
Los flujos más jóvenes a menudo muestran características de flujo de lava nítidas [39], mientras que los flujos más antiguos casi siempre están cubiertos con material más joven y han perdido sus características superficiales originales. [50] Los flujos más antiguos tienen superficies planas o suaves y sus respiraderos de origen están muy degradados. [51] Los flujos de lava también están parcialmente cubiertos por material transportado por el viento o erosionado [6] y barniz del desierto . [52]
El campo ha hecho erupción de basalto alcalino , basanita y hawaiita . [33] Los fenocristales incluyen clinopiroxeno , olivino y plagioclasa . También hay xenolitos que incluyen dunita , gabro , granito , [1] [53] y, en particular, xenolitos ultramáficos a máficos [54] como la peridotita derivada del manto . [22] La composición de la roca no ha cambiado mucho durante la historia de los volcanes de Cima, [55] pero se han identificado tres grupos distintos. [27] Se han estimado temperaturas de 1110 °C (2030 °F) para la lava erupcionada por el cono Black Tank. [56]
El magma que brota en el campo parece originarse en última instancia del manto litosférico o astenosférico con poca contribución de componentes de la corteza , [57] a diferencia del vulcanismo félsico anterior . [24] El afloramiento de material de la astenosfera parece ser responsable del vulcanismo al final, [33] posiblemente asociado con el cambio en la tectónica de la región de dominancia de subducción a tectónica de un límite de transformación . [42] La cristalización fraccionada , el encharcamiento de magma en la corteza, las diferencias en las fuentes del manto y los procesos de fusión parcial se han invocado para explicar ciertas diferencias de composición en las rocas erupcionadas. [58] Los xenolitos indican que el ascenso del magma a la superficie es rápido, sin estancamiento, y los procesos de formación de magma hasta la erupción superficial toman solo unos pocos días. [59]
El clima de la zona es cálido y seco, con temperaturas medias de 18 a 16 °C (64 a 61 °F) y una precipitación media de 250 a 150 milímetros al año (9,8 a 5,9 pulgadas/año). [40] La mayor parte de la precipitación cae durante el invierno, y solo pequeñas cantidades de lluvia caen durante el verano en forma de lluvia monzónica . [60] Antes del comienzo del Holoceno, el clima era más húmedo y esto facilitó el desarrollo de suelos en los flujos de lava. Durante el Holoceno, las playas [d] se convirtieron en fuentes de polvo arrastrado por el viento que se acumula en la lava. [62]
La vegetación de la zona se clasifica como matorral , con plantas que incluyen arbusto quebradizo , arbusto de creosota , té mormón y bursage blanco . Los árboles de Josué crecen en elevaciones más altas. [40] [45] Algunas de estas especies llegaron durante el Holoceno , mientras que otras se establecieron durante el Pleistoceno o aparecieron y desaparecieron repetidamente. [45] La vegetación crece en grupos separados por suelo cubierto por pavimento desértico . [63] El cono más joven no tiene vegetación [64] y poca vegetación se ha desarrollado en otros respiraderos volcánicos recientes y flujos de lava. [65]
Las primeras investigaciones postularon una edad del Pleistoceno para la parte norte del campo y una edad del Holoceno para la parte sur; las dataciones radiométricas posteriores indicaron edades del Mioceno para las partes norte del campo. Investigaciones más recientes mostraron edades del Mioceno para las formaciones volcánicas del norte y del Pleistoceno para las del sur. [55] Se ha estimado una tasa de erupción de 8 eventos cada 100.000 años y una producción de magma de 0,001 kilómetros cúbicos por milenio (0,00024 mi3/ka) para el campo Cima. [66]
Según la datación potasio-argón , la actividad volcánica se inició en el Mioceno y continuó hasta finales del Pleistoceno. [6] La actividad se ha subdividido en cinco fases, la primera entre hace 7,6 y 6,5 millones de años, la segunda entre hace 5,1 y 3,6 millones de años, la tercera entre hace 1,1 y 0,6 millones de años, la cuarta entre hace 750.000 y 200.000 años y la quinta y última entre hace 200.000 y 10.000 años. [1] [5] [28] Las edades radiométricas han sido corroboradas por información morfológica y paleomagnética . [55] La actividad volcánica se detuvo entre hace 3 y 1 millón de años. [67]
La fase volcánica más antigua dejó un volcán muy diseccionado en la parte sureste del campo, mientras que la fase posterior involucró flujos de lava en la parte norte del campo que toman la forma de mesetas erosionadas . Las tres fases finales formaron flujos de lava y los volcanes en la parte sur del campo. [68] Las erupciones comenzaron como erupciones formadoras de maar y continuaron con el crecimiento de conos de ceniza y flujos de lava. [41] A diferencia de los conos de ceniza regulares que generalmente entran en erupción solo una vez , algunos conos en Cima experimentaron más de una erupción y estuvieron activos durante cientos de miles de años. [69]
El cono Black Tank, [33] el más joven del campo, ha sido datado en 15.000 ± 5.000 años antes del presente por varios métodos. [34] [69] Algunas evidencias sugirieron una edad histórica para uno de los flujos de lava del sur, [55] con dataciones de radiocarbono anteriores que arrojaron una edad de 330-480 años. [2] [70] Varios datos cronológicos implican que el flujo de lava se formó durante dos episodios eruptivos separados, uno hace 20.000 años y el otro hace 11.500 - 13.000 años. [71] El flujo de lava probablemente se depositó en menos de una semana de tiempo, [56] y el crecimiento del cono fue influenciado por el viento, que transportó tefra hacia el este-sureste, donde cayó y formó una capa de tefra. [72]
