El campo volcánico del cráter lunar es un campo volcánico en el condado de Nye , Nevada . Se encuentra a lo largo de las cordilleras Reveille y Pancake y consta de más de 200 respiraderos, en su mayoría pequeños conos volcánicos con flujos de lava asociados , pero también varios maars , incluido un maar llamado Lunar Crater. Algunos respiraderos se han erosionado tan fuertemente que las estructuras debajo de los volcanes han quedado expuestas. El propio cráter lunar se ha utilizado como campo de pruebas para los exploradores de Marte y como campo de entrenamiento para los astronautas .
El campo volcánico se ha formado sobre rocas volcánicas y calderas más antiguas, del Oligoceno al Mioceno , pero su actividad comenzó hace unos 6 millones de años. Las razones de la actividad volcánica en ese lugar no se conocen bien. El campo volcánico ha producido varios tipos de magma basáltico y también traquita ; la erupción más reciente fue hace unos 38.000 años y es posible que se reanude la actividad.
El campo volcánico recibe su nombre del respiradero del cráter lunar, [3] el respiradero más distintivo del campo volcánico. [1] El área es seca y accidentada y, por lo tanto, deshabitada. [4] Debido a su diversa geología y accesibilidad, el campo volcánico del cráter lunar se utilizó para probar prototipos de vehículos exploradores de Marte [5] y como campo de entrenamiento para astronautas [6] para los alunizajes . [4] Partes del campo volcánico se encuentran dentro del área de estudio silvestre de Palisade Mesa , [7] y el cráter lunar está clasificado como Monumento Natural Nacional , conocido como Monumento Natural Nacional del Cráter Lunar . [8]
El campo volcánico del Cráter Lunar se encuentra en el condado de Nye , [9] en la parte central [10] del estado de Nevada . [3] El campo se encuentra casi al norte de Rachel , [11] a 62 millas (100 km) al este-noreste de Tonopah [12] y 250 millas (400 km) al norte de Las Vegas . [13] Dos autopistas pasan por su margen occidental y oriental, [14] y tanto la Ruta Estatal de Nevada 375 como la Ruta 6 de EE. UU. pasan por el campo volcánico; [2] el campo volcánico está aproximadamente a medio camino entre Tonopah y Ely a lo largo de la Ruta 6 [15] y caminos de tierra atraviesan el área. [8] Un lugar de estacionamiento se encuentra al pie del cráter Easy Chair [4] y otro en el borde del Cráter Lunar. [16]
El campo volcánico cubre un área de 50 millas (80 km) de largo y 12,4–6,2 millas (20–10 km) de ancho [3] con una superficie de aproximadamente 390 millas cuadradas (1000 km 2 ). [17] El campo volcánico del cráter lunar se extiende en dirección norte-noreste a sur-suroeste [14] a lo largo de Reveille Range y Pancake Range y entre Railroad Valley al sureste y Hot Creek Valley / [2] Big Sand Springs Valley/Kawich Valley en el noroeste. [18] Más de 200 respiraderos [a] se encuentran dentro del campo, [19] principalmente volcanes monogenéticos con [3] 0,62–6,21 millas (1–10 km) de largo [22] aa (lava en bloques con una superficie irregular [23] ) [24] flujos de lava junto con algunos domos de lava , [3] diques , [25] cuatro [26] maars (cráteres formados por explosiones de gas o vapor [27] ), conos de escoria , [10] anillos de toba y cúmulos de volcanes; [3] los conos alcanzan alturas de 660 pies (200 m) y anchos de 3.900 pies (1.200 m) y a menudo están abiertos en un lado, mientras que los respiraderos de fisura a menudo se asocian con murallas alargadas. [28] Los respiraderos alcanzan elevaciones de 1.800 a 2.100 metros (6.000 a 7.000 pies). [29] El campo geotérmico Hot Creek está a 18 kilómetros (11 millas) del campo volcánico del cráter lunar, pero no parece tener su fuente de calor allí. [30]
La erosión ha provocado una inversión topográfica en algunos volcanes, formando mesetas cubiertas de lava (colinas con cimas planas [31] ), [32] ensanchando y aplanando conos volcánicos [33] y ha llevado a la formación de suelos y redes de drenaje, especialmente en respiraderos más antiguos; [34] además, el pavimento del desierto y el material transportado por el viento se han acumulado en algunos flujos de lava. [10]
La playa del Lago Lunar [b] de 5,4 millas cuadradas (14 km 2 ) [35] está ubicada en la parte norte del campo volcánico; [37] se encuentra a una altitud de 5.740 pies (1.750 m) [35] y recoge agua de los drenajes locales, [38] que solo contienen agua efímeramente. [36]
El propio cráter lunar es casi circular y está incrustado en lavas basálticas , tobas subyacentes y dos conos volcánicos más antiguos, incluido el cono lunar. Un anillo de tefra (anillo de material volcánico) define un cráter de 3600 pies (1100 m) de ancho y 430 pies (130 m) de profundidad [14] que es el punto final de un pequeño cañón que parece ser anterior a la formación del cráter lunar. Un abanico aluvial y una playa llenan el fondo del cráter, [2] que es el punto más bajo de este campo volcánico, [4] mientras que sus márgenes están rodeados de lechos de tefra que incluyen ceniza, lapilli , escoria y bloques de toba; parece que la mayoría de estos son rocas más antiguas que fueron arrancadas del suelo y expulsadas durante la formación del cráter lunar. [39] Se encuentran conos de ceniza en el cráter lunar; [29] dos respiraderos al este y sureste del cráter lunar se conocen como North Kidney Butte y South Kidney Butte. [40]
El cono de Marcath (también conocido como Black Rock [41] [1] ), extremadamente bien conservado [17] , a solo unos pocos kilómetros al norte de la Ruta 6 de EE. UU. [42], es un cono volcánico de aproximadamente 490 pies (150 m) de alto y 1600 por 3000 pies (500 m × 900 m) de ancho, que se formó sobre un respiradero de fisura. Los flujos de lava emanan de su lado occidental, que alcanzan longitudes de varios kilómetros y después de pasar por alto un cono más antiguo emergen al fondo del valle. [43] Los flujos tienen frentes de flujo de aproximadamente 16 pies (5 m) de alto; [44] los lóbulos, las estructuras de inflación y el material arrastrado fuera del cono aparecen en los flujos de lava, [45] que se clasifican como lava aa. [46] Durante la erupción de Marcath, la tefra se emplazó hacia el noreste por más de 3,1 millas (5 km) y está formada por lapilli y escoria; [44] Otro depósito de tefra se extiende al sur del cono de Marcath. [47] El cono de Marcath forma la unidad Marcath, [43] el volumen total de rocas es de aproximadamente 0,024 millas cúbicas (0,1 km 3 ). [48]
El volcán erosionado [49] Kimana (" mariposa " en shoshone ) está formado por flujos de lava y depósitos piroclásticos que cubren un área de 10 millas cuadradas (26 km 2 ) y tienen un volumen de 0,096 millas cúbicas (0,4 km 3 ). [50] El volcán Broken Cone junto con varios cuerpos vecinos probablemente se formó sobre una falla (un desplazamiento en el suelo formado por movimientos tectónicos [51] ) y consiste en una pila piroclástica, mientras que los cuerpos vecinos son restos de flujos de lava. [52] También hay diques, y el volcán puede haber presentado un cono de escoria ahora desaparecido. [53]
Easy Chair es una cresta de unos 240 m (790 pies) de altura y 2,5 km (1,6 millas) de longitud en la cuenca del Lago Lunar. La cresta está formada por piroclastos emplazados en un respiradero de fisura y parcialmente enterrados/destruidos por dos conos de escoria y un maar; los conos a su vez son la fuente de un campo de flujo de lava. El volumen total de esta estructura es de aproximadamente 0,024 millas cúbicas (0,1 km 3 ), sin contar un depósito de tefra mal medido. [10]
El cráter de Bea, situado al sureste del volcán Marcath [38], es el tercer maar del campo volcánico [54] y parece haber tenido una historia compleja. [55] Se formó dentro de un denso grupo de antiguos respiraderos como dos cráteres superpuestos de aproximadamente 440 m (1440 pies) y 1050 m (3440 pies) de ancho con una profundidad máxima de 147 m (482 pies); en el fondo se encuentra una playa [38] y al norte se encuentra el cono noreste, que se formó junto con el cráter de Bea. [56] Los depósitos que incluyen tobas de lapilli y posiblemente volcánicos más antiguos rodean el cráter de Bea. [57] El llamado "Maar medio" es el cuarto maar del campo volcánico. [55]
El Pico Oscuro en la Cordillera Reveille es un volcán del Plioceno cuya estructura subterránea, un dique (una intrusión de magma tabular y empinada en la roca [58] ), está expuesta como un cuerpo de casi 0,62 millas (1 km) de largo que también contiene el conducto principal del volcán. [59] También hay otros rastros de diques [60] que se formaron cuando el magma se propagó lejos del respiradero, [61] y un campo de lava atenuado al oeste de los respiraderos. [62] La erosión ha eliminado la mayor parte del volcán, exponiendo parte del terreno subyacente. [63]
Los volcanes intraplaca se encuentran en muchos lugares del oeste de los Estados Unidos , incluso a lo largo de Sierra Nevada , en la meseta de Colorado , la provincia de Basin and Range y el Rift del Río Grande . [64] El campo volcánico del cráter lunar se encuentra dentro de la provincia de Basin and Range [3] junto con otros campos volcánicos, pero en una posición inusualmente central [c] . [66] El afloramiento del manto astenosférico en respuesta al régimen tectónico de Basin and Range puede ser responsable de la actividad eruptiva allí, aunque también se han propuesto otros procesos [17] como el hundimiento del manto y el flujo de compensación en la astenosfera; [67] el vulcanismo más antiguo en la región está relacionado con la subducción de la placa de Farallón . [68]
La provincia de Basin and Range ha tenido una historia geológica complicada [69] y en los últimos 20 millones de años [41] presenta tectónica extensional (procesos tectónicos que involucran una dilatación de la corteza [70] ) [66] representada por fallas normales (fallas donde los bloques descendentes se mueven de una manera consistente con la gravedad [51] ). [71] La corteza es relativamente delgada, [69] 19-21 millas (30-33 km), [17] y sustentada por un manto inusualmente caliente [69] que debajo del campo volcánico del cráter lunar tiene una velocidad sísmica lenta . [72] El flujo de calor de la corteza es bajo. [64]
El campo volcánico del cráter lunar es parte de una zona volcánica más grande [14] del Plioceno y Pleistoceno [66] que se extiende sobre el área de Crater Flat [73] hacia el sur hasta el Valle de la Muerte , California ; [14] se la conoce como la "zona de basalto del Valle de la Muerte-Cordillera Pancake". [65] Esta zona volcánica ha recibido atención debido a su proximidad y relación con la montaña Yucca , donde se planea un depósito de desechos nucleares , [74] aunque es discutible una relación entre el campo volcánico del cráter lunar y los volcanes cercanos a la montaña Yucca. [75]
La actividad volcánica más antigua ocurrió en el campo durante el Oligoceno y el Mioceno , generando calderas (generalmente grandes cráteres formados por la explosión o colapso de un volcán [76] ) [19] como el Complejo de Calderas de Nevada Central [54] y la caldera del Lago Lunar que se encuentra debajo de gran parte del campo volcánico del Cráter Lunar del norte. [77] El vulcanismo produjo ignimbritas , lavas andesíticas y tobas como la Toba Buckwheat Rim de 24 millones de años en la que está incrustado el Cráter Lunar; algunas de estas rocas volcánicas forman bloques estructurales como el bloque de la Montaña Citadel [3] y la Cordillera Pancake [72] y otras están correlacionadas con láminas de ignimbrita en otras partes de Nevada. [78] Una fase ignimbrítica de formación de caldera temprana fue seguida por una fase lávica andesítica, [64] y en los últimos 11 millones de años se han producido erupciones basálticas en la Cuenca y la Cordillera. [41]
Estos volcanes más antiguos también forman el basamento (superficie de roca subterránea [79] ) en el área, mientras que partes de la región están cubiertas por aluvión (sedimentos que fueron transportados por el agua [80] ); [81] a veces los volcanes más antiguos están enterrados debajo de este aluvión y depósitos de playa. [10] A su vez, las rocas paleozoicas afloran en el margen noreste del campo volcánico del cráter lunar [26] y se encuentran debajo de los volcanes más antiguos. [64] [54] Finalmente, las rocas cristalinas del Proterozoico se encuentran dentro de la corteza. [17] La geología de la región está dominada por bloques separados por fallas con poco plegamiento. [78]
Algunos respiraderos forman alineaciones, y las posiciones de (no todos) los volcanes individuales parecen estar controladas por fallas normales, [3] aunque también se producen volcanes aislados o grupos [19] y el ascenso del magma en muchos respiraderos fue influenciado por el régimen tectónico general en lugar de por fallas específicas. [82] Las fallas también han influenciado el vulcanismo más antiguo [69] y este a su vez al campo volcánico del Cráter Lunar. [83] La actividad volcánica ha enterrado muchas de las fallas en el área [69] y hay poca evidencia de fallas y deformaciones en curso. [84]
Los respiraderos del cráter lunar han hecho erupción de basaltos alcalinos ; la traquita se encuentra en dos domos de lava [3] y también se han reportado basaltos, basanita , tefrita y traquibasalto . [85] En general, las rocas volcánicas definen una suite basáltica de isla oceánica que se originó en la astenosfera. [26] Las rocas contienen fenocristales . [d] inclusiones y nódulos. [e] La alteración ha formado clorita , epidota y sericita . [88] En la parte norte del campo volcánico, las lavas tienen una apariencia porfídica (con una textura caracterizada por cristales visibles [89] ). [17]
El magma parece originarse de un manto heterogéneo y de estanques y cristaliza debajo y dentro de la corteza [90] pero sin estancarse en cámaras de magma de larga duración , [91] antes de ascender rápidamente a la superficie. [92] Cada volcán fue abastecido por un lote de magma. [26]
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El clima es continental [29] y árido , [44] con una precipitación anual de aproximadamente 12 cm (4,7 pulgadas). Las temperaturas medias son de aproximadamente 12 °C (54 °F), con máximas y mínimas de 32 °C (90 °F) y -8 °C (18 °F) respectivamente. [12] La vegetación es escasa [44] y consiste principalmente en estepa de artemisa con arbustos como el árbol de la grasa y el matorral salado con pasto como el arroz indio debajo. [4] [12] El cráter lunar es también la ubicación tipo del "trigo sarraceno de Howell del cráter lunar", Johanneshowellia crateriorum . [93]
El campo volcánico estuvo activo en el Mioceno [19] /Plioceno y Pleistoceno [3] , y las erupciones más antiguas datan de hace unos 6 millones de años. [19] El vulcanismo se produjo en cuatro etapas, [94] con un pico de actividad cada 1-2 millones de años. [95] Los volcanes del sur en Reveille Range [19] y en Kawich Valley [72] son los más antiguos, mientras que las erupciones más recientes ocurrieron más al norte en Pancake Range, aunque en un momento dado el campo estuvo activo en una gran área. Como consecuencia de la larga duración del vulcanismo, los diversos centros volcánicos se han erosionado en diversos grados [19] mientras que el vulcanismo se movió hacia el norte [96] a una velocidad de aproximadamente 0,39 pulgadas por año (1 cm/año). [97] Se ha informado de una tasa media de flujo de magma de 4,1 × 10 −6 millas cúbicas por año (0,000017 km 3 /a) para el campo volcánico del cráter lunar, [98] con una tendencia a disminuir con el tiempo [95] y los cambios en la composición. [17]
Se han datado muchas erupciones en el campo volcánico del cráter lunar; además de la datación radiométrica [99], también se han utilizado diferencias en el grado de meteorización y erosión para determinar la edad relativa de las unidades volcánicas [78], ya que los respiraderos más antiguos suelen estar degradados y enterrados por suelos: [100]
No se conoce la edad del propio cráter lunar, [3] una tefra potencialmente correlacionada con él puede haber sido emplazada hace 600.000 ± 30.000 a 224.000 ± 43.000 años. Sin embargo, escasos rastros de erosión implican una edad del Pleistoceno tardío, [14] con una estimación más reciente de edad de 190.000 - 72.000 años. [20] El cráter de Bea tampoco está datado directamente, pero puede tener entre 300.000 y 100.000 años. [38]
La formación de respiraderos individuales a menudo comenzó con erupciones explosivas que formaron montículos, antes de que las erupciones efusivas (erupciones caracterizadas por la producción de flujos de lava [101] ) generaran flujos de lava. [102] Las erupciones volcánicas tenían características de erupciones hawaianas o estrombolianas , con maares y anillos de toba que se formaban donde el magma ascendente interactuaba con el agua subterránea [19] y conos volcánicos donde los eyectados del respiradero se acumulaban y formaban un cono. [103] En algunos lugares, varias erupciones ocurrieron en lapsos de tiempo de más de un millón de años y dieron lugar a respiraderos muy espaciados. [3] Los flujos de lava se produjeron a velocidades de aproximadamente 35–3,531 pies cúbicos por segundo (1–100 m 3 /s) [22] y en Kimana y Broken Cone probablemente ocurrieron a través de respiraderos laterales. [104] La erupción de Marcath puede haber durado hasta 20 días; [105] Probablemente ocurrió durante un viento del suroeste y formó una columna de erupción de 3,7 a 5,0 millas (6 a 8 km) de altura . [106]
La erupción más reciente ocurrió hace 38.000 ± 10.000 años [3] y formó la unidad Marcath (o Black Rock) [f] . [66] La tefra del campo volcánico está mezclada con sedimentos de menos de 18.000 - 9.500 años de antigüedad [108] y el flujo de lava de Black Rock alguna vez se consideró de edad Holoceno temprana, pero ahora se considera Pleistoceno. [1] A la luz de la actividad reciente [17] son posibles erupciones futuras, y por lo tanto el campo volcánico podría considerarse activo. [19] Las erupciones que forman conos de escoria pueden ser peligrosas debido a la expulsión de bloques balísticos, la generación de flujos de lava y tefra que pueden interrumpir el tráfico aéreo , aunque tales erupciones suelen ser de pequeño volumen. [109]
