Innehåll
- Santa Maria Volcano: Introduktion
- Santa Maria Volcano: platta tektonisk inställning
- Santa Maria Volcano Geology and Hazards
- Santa Maria: Eruption History
- Om författaren
Santa María Volcano med Santiaguito-lavakuppelkomplexet i förgrunden. Den utbredda kupolen är El Caliente ("den heta"). Bild copyright Jessica Ball. Större bild.
Santa Maria Volcano: Introduktion
Santa María, en stratovolcano i det vulkaniska höglandet i sydvästra Guatemala, är platsen för ett av de tjugonde centurys största utbrotten. Det är också hemmet till Santiaguito, ett av de mest aktiva lavakuppelkomplexen i världen. Gruppen på fyra lavakupplar bildades vid foten av Santa María tjugo år efter vulkanerna som förstörde 1902-utbrottet, och kupolerna har vuxit sedan dess. Den för närvarande aktiva kupolen, El Caliente, är platsen för regelbundna ask- och gaseksplosioner, och denna lilla men ihållande aktivitet har fått många turister att få en glimt av explosiva kiseldioxidutbrott.
Förenklat tvärsnitt av plattaktonik som visar hur Santa Maria Volcano är beläget ovanför en subduktionszon bildad där Cocos- och Karibiska plattorna kolliderar.
Karta som visar platsen för Santa Maria Volcano i sydvästra Guatemala. Karta efter och MapResources.
Platta tektonik karta för Centralamerika som visar konvergensen av Cocos och Karibiska plattorna ansvariga för Centralamerikansk vulkanism. Röda linjer är plattgränser. Pilarna visar allmänna riktningar för plattningsrörelse. Karta efter och MapResources.
Santa Maria Volcano: platta tektonisk inställning
Santa María ligger i de vulkaniska högländerna i Guatemala, som parallellt med landets Stillahavskust. Högländerna bildades av subduktionen av Cocosplattan under den karibiska plattan, vilket resulterade i bildandet av en rad stratovolkaner som sträcker sig längs mycket av Stillahavskusten i Centralamerika. I Guatemala ligger dessa vulkaner över en källare av karbonat såväl som stolliga och metamorfa bergarter; många xenoliter ("främmande" stenfragment) som finns i lavas utbrutna från stratovolkanerna består av kalksten, granit och gneis.
El Monje, La Mitad och El Caliente lavakupoler sett från kupolen El Brujo. Lutningarna i El Caliente skuras av stenfall och pyroklastiska flöden, men de inaktiva kupolerna västerut är täckta av frodig vegetation. Bild copyright Jessica Ball. Större bild.
En flera meter tjock avsättning av pimpsten och lavagment från 1902-utbrottet överskrids av ännu tjockare lerflöden i denna flodkanal söder om Santiaguito. De stora stenblocken i floden deponerades där av nyligen lahars, som utgör en fortsatt fara för de många gårdar och plantager under vulkanen. Bild copyright Jessica Ball. Större bild.
Santa Maria Volcano Geology and Hazards
Santa María är en ~ 30 000 år gammal andesitisk stratovolkan byggd på en källare av äldre stenar bildade av forntida vulkanutbrott. Krater på 0,5 km3 (0,1 mi3) i vulkans södra flank visar en spektakulär sekvens av växlande pyroklastiska och lavaflöden och laharavlagringar. Krateret bildades av ett massivt pliniskt utbrott 1902.
Efter 1902-utbrottet började de dacitiska lavakupolerna i Santiaguito bildas i krateret. Kuppelkomplexet har sedan dess vuxit till att omfatta fyra kupoler på totalt mer än 1 km3 (0,25 mi3) material. Kupolerna stiger mer än 500 meter (1 600 fot) över basen på stratovolkan.
Medan huvudkonan i Santa María inte längre är aktiv, har kupolerna i Santiaguito skapat ett antal vulkaniska faror sedan deras tillväxt började. Landet runt vulkanen har använts för jordbruk i århundraden, särskilt kaffeplantager, vilket sätter folket som bor och arbetar där i ständig fara. Städerna El Palmar och San Felipe - som ligger strax söder om kupolerna - och staden Quetzaltenango norr om Santa María, är flera platser som ofta måste hantera faror från vulkanen.
Huvuddelen av kupolerna byggdes genom extrudering av lavaflöden och ryggar, men den dacitiska lavan är så viskös att den inte utgör någon omedelbar fara för utbrott. Kollaps av ryggarna, spetsarna av lavaflödena eller större delar av kupolerna kan dock skapa farliga pyroklastiska flöden; materialets kollaps i utbrottskolonner som bildas av ask- och gasexplosioner kan också skapa pyroklastiska flöden.
Driftande aska från utbrott landar ofta på städerna nära vulkanen och kan orsaka farliga andningsförhållanden och skada grödor. Slutligen är lahars (vulkaniska lerflöden) en särskilt vanlig fara i bäckar och floder under kupolerna, eftersom detta område i Guatemala upplever en intensiv sommarregnsäsong. Vatten som faller i sluttningarna av Santa María och på kupolerna blandas lätt med lös ask och sten och tvättar snabbt nedför, och kväver floderna nedan med lera och stenblock. Den ursprungliga staden El Palmar förstördes av lahars på 1980-talet, och den nya staden kunde fortfarande hotas av framtida lerflöden.
Närbild av ett ask- och gasutbrott från toppen av El Caliente. Kupolen tenderar att bryta ut på detta sätt med några timmar, vilket gör den till en av de bästa platserna att säkert se ett explosivt vulkanutbrott. Bild copyright Jessica Ball. Större bild.
Från basen av kupolerna är de växlande lagren av lavaflöden och pyroklastiska flödesavlagringar tydligt exponerade i väggarna i utbrottskrateret 1902 i konan i Santa María. En sådan skiktning är typisk för stratovolkaner, även om skikten sällan är så regelbundna och oavbrutna. Bild copyright Jessica Ball. Större bild.
Ett litet pyroklastiskt flöde som faller ner sluttningen av El Caliente-lavakupplingen. Små pyroklastiska flöden reser vanligtvis inte långt utanför kupolerna, men stora strömmar kan flyta många mil nedströms och orsaka betydande skador. Bild copyright Jessica Ball. Större bild.
Santa Maria: Eruption History
Det finns ingen historisk upptäckt av utbrott i Santa María. De äldsta lavaflödena som utgör vulkan är ~ 30 000 år gamla, men det finns få datum för yngre avlagringar. Magnetiska uppgifter tyder på att större delen av tillväxten skedde under en period på 1000 till 3000 år före 25 000 år sedan, även om mer exakta datum ännu inte finns tillgängliga. Konbyggnadsperioden följdes av en lång tids lugn avbruten av enstaka lavvolym med små volymer från flankventilerna. (Conway et al, 1993)
I november 1902, efter flera stora jordbävningar som orsakade betydande skador i Guatemala och grannländerna, upplevde Santa María ett av de största utbrotten i det tjugonde århundradet. Det varade i flera veckor, skapade en 0,5 km3 (0,1 mil3) krater i vulkanernas södra flank, och spridda mer än 5 km3 (1,2 mil3) av tephra så långt borta som Mexiko.Utbrottskrateret fortsatte att vara aktivt i några månader därefter, med flera gejsrar som utbröt från en kortlivad kratersjö.
1922 inledde ny seismisk aktivitet utbrottet av en enda dacitisk lavakuppel i krateret 1902. Kupolen, som ursprungligen kallades Santiaguito, växte snabbt och nådde 0,2 km3 (0,05 mi3) på bara tre år. En förödande kuppelkollaps inträffade 1929 och sände pyroklastiska täthetsströmmar nedför floddalen under kupolerna; mer än 3 000 människor dödades och plantagerna i pyroklastiska flöden förstördes.
Efter denna kollaps började aktiviteten på Santiaguito att röra sig västerut från den ursprungliga ventilen (nu kallad Caliente) och bildade så småningom ytterligare tre lavakupoler (La Mitad, El Monje och El Brujo) vid 1960-talet. Från 1972-1975 var både Caliente och El Brujo (kupolerna i vardera änden av komplexet) aktiva på samma gång och producerade lavaflöden, pyroklastiska flöden och ask- och gasutbrott. Aktiviteten har varit begränsad till Caliente-kupolen sedan 1975 och har inkluderat regelbundna ask- och gasutbrott från kupaltoppmötet såväl som lavaflöden som sträcker sig nerför dess flanker. Caliente har upplevt flera viktiga händelser sedan kuppelkollapsen 1929, inklusive stora utbrott och pyroklastiska flöden 1973, 1989, 2010 och 2016.
Om författaren
Jessica Ball är en doktorand vid Institutionen för geologi vid State University of New York i Buffalo. Hennes koncentration är i vulkanologi, och hon undersöker för närvarande lavakupplingen kollapsar och pyroklastiska flöden. Jessica fick sin kandidatexamen från College of William and Mary och arbetade ett år på American Geological Institute i Education / Outreach-programmet. Hon skriver också Magma Cum Laude-bloggen, och på vilken fritid hon har kvar åtnjuter hon bergsklättring och spelar olika snöreinstrument.