geomorfГеоморфология и палеогеографияGeomorfologiya i Paleogeografiya2949-17892949-179710.31857/S0435428121020073geomorf-1552Research ArticleДискуссииDiscussionsГигантская вулкано-гляциальная постройка (тюйя) Гора Олимп как индикатор древнего крупного оледенения МарсаGigantic volcano-glacial edifice (tuya) Olympus Mountain as an indicator of extensive ancient glaciation in MarsМелекесцевИ. В.MelekestsevI. V.

Петропавловск-Камчатский

Petropavlovsk-Kamchatsky

dirksen@kscnet.ruИнститут вулканологии и сейсмологии ДВО РАНРоссияInstitute of Volcanology and Seismology far Eastern Branch of RASRussian Federation202111102021522Геоморфология8999Copyright © Мелекесцев И.В., 20212021Мелекесцев И.В.Melekestsev I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://geomorphology.igras.ru/jour/article/view/1552

Гора Олимп (размер основания морфологически выраженной части 550 × 600 км, абсолютная высота вершины – 21.1 км, максимальная относительная высота – 21.9 км, объем – 2.4 × 106 млн км3) – крупнейшее вулканическое сооружение не только на Марсе, но и на Земле. Дешифрирование закономерных сочетаний особенностей вулканических и ледниковых форм на Горе Олимп показало их кардинальное внешнее сходство с комплексом аналогичных форм на крупных тюйя молодых вулканических областей Земли. Это может свидетельствовать и об их одинаковом генезисе. Высота Олимпийского уступа (3–6 км), ограничивающего тюйя Гора Олимп, расположенную в низких широтах (центр 18°N, 113°W), позволяет предполагать, что во время ее формирования мощные ледниковые покровы располагались не только в околополярных областях Марса, но и за их пределами. Судя по распространению аккумулятивных образований, оледенение Горы Олимп было обширным (порядка 1.5–2 млн км2), а мощность ледяной толщи (до 3–6 км) в центральной части ледника соответствовала высоте Олимпийского уступа. Хорошо дешифрирующиеся фрагменты ледникового рельефа указывают на многофазность оледенения, а их конфигурация – на четко выраженную асимметрию. В ЮЗ, З, СЗ, С и СВ секторах подножия вулкана Гора Олимп край ледника находился в 700–750 км от кратера вулкана, на других участках – в 500–600 км. На максимальное (1100 км, борозды Ахерон) расстояние от центра вулкана удалены колоссальными грязекаменными потоками типа лахаров ледниковые и водно-ледниковые образования, обогащенные вулканическими обломками. Эти потоки формировались в результате катастрофических разрушений стенок ледниковой котловины, в которой рос вулкан-тюйя Гора Олимп. Земной аналог подобного процесса – катастрофические исландские йокудльхлаупы, приуроченные к заполненным льдом кальдерам с растущими внутри них вулканами.

Olympus Mons (basement dimension – 550 × 600 km, absolute height – 21.1 km, relative elevation – 21.9 km, volume – 2.4 × 109 km3) is the largest volcanic edifice on Mars as well as on Earth. Comparative analysis, aimed to find the regular combinations between volcanic and glacial forms at Olympus Mons revealed their similarity to terrestrial volcanic landform, tuya. This, probably, testifies to their similar origin. Olympus Scarp, 3–6 km in height, bounding Olympus Mons, suggests that, during the formation of Olympus Mons vast glaciers existed beyond the polar regions. The distribution of extensive glacial moraines allowed to estimate the area of glaciation to be equal to 1.5–2 × 106 km2, as well as ice sheet thickness of 3–6 km, comparable to the recent height of Olympus Scarp. Several moraine lobes point to multiple phases of glaciations. The directions of the lobe propagation record the asymmetry in glaciers distribution. Edge of the glacier was located 700–750 km away from the crater in the South-western, Western, North-western, Northern, and North-eastern section of the volcano, and 500–600 km away elsewhere. Some of the glacial and fluvioglacial deposits disperse to the maximum extent of 1100 km, probably by giant mud flows, similar to terrestrial Jökulhlaup in Iceland ice-covered volcanoes. Such floods form when the heated during the eruption water melts the ice wall around the erupting vent and outbursts from the volcanic edifice.

Марсвулкан Гора Олимпдревний ледниковый покровгрязекаменные потокикальдераMarsvolcano Olympus Mountainancient ice sheetvolcanic mudflowscalderaReferencesCпарроу Дж. Планеты. Путешествие по Солнечной системе. СПб.: Амфора, ТИД Амфора, 2008. 224 с.Sparrow G. The Planets. Planety. Puteshestvie po Solnechnoi sisteme (Planets. A journey through the Solar System). SPb.: Amfora (Publ.), 2008. 224 p.Маров М.Я. Планеты Солнечной системы. М.: Наука, 1986. 320 с.Marov M.Ya. Planety Solnechnoi sistemy (Planets of the Solar System). M.: Nauka (Publ.), 1986. 320 p. (in Russ.)Nerozzi S. and Holt J.W. Earliest accumulation history of the north polar layered deposits, Mars from SHARAD Icarus 308. 2018. P. 128–137.Nerozzi S. and Holt J.W. Earliest accumulation history of the north polar layered deposits, Mars from SHARAD Icarus 308. 2018. P. 128–137.Nerozzi S. and Holt J.W. Buried Ice and Sand Caps at the North Pole of Mars: Revealing a Record of Climate Change in the Cavi Unit With SHARAD // Geophysical Research Letters. 2019. Vol. 46. P. 7278–7286.Nerozzi S. and Holt J.W. Buried Ice and Sand Caps at the North Pole of Mars: Revealing a Record of Climate Change in the Cavi Unit With SHARAD. Geophysical Research Letters. 2019. Vol. 46. P. 7278–7286.Orosei1 R., Lauro S.E., Pettinelli E., Cicchetti A., Coradini M., Cosciotti B., Di Paolo1 F., Flamini E., Mattei E., Pajola M., Soldovieri F., Cartacci M., Cassenti F., Frigeri A., Giuppi S., Martufi R., Masdea A., Mitri G., Nenna C., Noschese R., Restano M., and Seu R. Radar evidence of subglacial liquid water on Mars // Science. 2018. Vol. 361. P. 490–493.Orosei1 R., Lauro S.E., Pettinelli E., Cicchetti A., Coradini M., Cosciotti B., Di Paolo1 F., Flamini E., Mattei E., Pajola M., Soldovieri F., Cartacci M., Cassenti F., Frigeri A., Giuppi S., Martufi R., Masdea A., Mitri G., Nenna C., Noschese R., Restano M., and Seu R. Radar evidence of subglacial liquid water on Mars. Science. 2018. Vol. 361. P. 490–493.Чумаков Н.М. Докембрийские тиллиты и тиллоиды. М.: Наука. 1978. 202 с.Chumakov N.M. Dokembriskie tillity i tilloidy (Precambrian tillites and tilloids). M.: Nauka (Publ.), 1978. 202 p. (in Russ.)Чумаков Н.М. Следы позднепермского оледенения на Колыме: отзвук гондванских оледенений на Северо-Востоке Азии? // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 1994. Т. 2. № 5. С. 70–82.Chumakov N.M. Sledy pozdnepermskogo oledeneniya na Kolyme: otzvuk gondvanskikh oledenenii na severo-vostoke Azii? (Traces of Late Permian glaciation on the River Kolyma: the echo of. Gondwana glaciations in North-East Asia). Stratigrafiya. Geologicheskaya korrelyatsiya. 1994. Vol. 2. No. 5. P. 70–82. (in Russ.)Галимов Э.М. Оледенения в истории Земли, биосфера и низкая светимость Солнца // Природа. 2019. № 6. С. 44–52.Galimov E.M. Oledeneniya v istorii Zemli, biosfera i nizkaya svetimost' Solntsa (Glaciations in the History of the Earth. Biosphere. Low Luminosity of the Sun). Priroda. 2019. No. 6. P. 44–52. (in Russ.)Ксанофомалити Л.В. Парад планет. М.: Наука, 1997. 256 с.Ksanofomaliti L.V. Parad Planet (Parade of planets). M.: Nauka (Publ.), 1997. 256 p. (in Russ.)Zimbelman J.R. Volcanism on Mars // Encyclopedia of Volcanoes (Editor-in-Chief H. Sugurdsson). Academic press. London. 2000. P. 771–783.Zimbelman J.R. Volcanism on Mars // Encyclopedia of Volcanoes. H. Sugurdsson (Ed.). Academic press. London. 2000. P. 771–783.Ксанофомалити Л.В. Горные потоки и бассейны на Марсе // Марс: великое противостояние / ред. В.Г. Сурдин. М.: Наука, 2004. С. 199–207.Ksanofomaliti L.V. Gornye potoki i basseiny na Marse (Mountain streams and pools on Mars). Mars: Velikoe protivostoyanie. Surdin V.G. Ed. M.: Nauka (Publ.), 2004. P. 199–207. (in Russ.)Олби А. Загадочные ландшафты Марса. Космос // Альманах. 2006. С. 154–161.Albee A. Zagadochnye landshafty Marsa. Kosmos (The Unearthly Landscapes of Mars. Space). Almanakh. 2006. S. 154–161.Мелекесцев И.В. Гора Ранняя и обрыв Шеридана в Антарктиде – самые старые на Земле и высокоширотные тюйя на Земле // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2011. № 1. С. 142–146.Melekestsev I.V. Gora Rannyaya i obryv Sheridana v Antarktide – samye starye i vysokoshirotnye tuya na Zemle (Mount Early and Sheridan Cliff in Antarctica are the oldest and highest latitude tyuyas on Earth). Vestnik KRAUNTS. Nauki o Zemle. 2011. No. 1. P. 142–146. (in Russ.)Schopka H., Gudmundsson M.T., and Tuffen H. The formation of Helgafell, Southwest Iceland, a monogenetic subglacial // J. Volcanol. Geotherm. Res. 2006. Vol. 152. P. 359–377.Schopka H., Gudmundsson M.T., and Tuffen H. The formation of Helgafell, Southwest Iceland, a monogenetic subglacial. J. Volcanol. Geotherm. Res. 2006. Vol. 152. P. 359–377.Mathews W.H. “Tuyas”, flat-topped volcanoes in Northen British Columbia // Am. J. Sci. 1947. Vol. 245. P. 560–570.Mathews W.H. “Tuyas”, flat-topped volcanoes in Northen British Columbia. Am. J. Sci. Vol. 245. P. 560–570.Бурба Г.А. Номенклатура деталей рельефа Марса. М.: Наука, 1981. 86 с.Burba G.A. Nomenklatura detalei rel’efa Marsa (Nomenclature of Mars relief details). M.: Nauka (Publ.), 1981. 86 p. (In Russ.)Smellie J.I. Subglacial eruption / Sigurdsson H., Hougthon B., McNutt S.R., Stix (Eds.). Enciclopedia of Volcanoes. Academic Press. London. 2000. P. 403–418.Smellie J.I. Subglacial eruption. Sigurdsson H., Hougthon B., McNutt S.R., Stix (Eds.). Enciclopedia of Volcanoes. Academic Press. London. 2000. P. 403–418.Russel J.K., Edwards B.R., Porrit L., and Ruane C. Tuyas: a descriptive genetic classification // Quaternary Science Reviews. 2014. Vol. 87. P. 70–81.Russel J.K., Edwards B.R., Porrit L., and Ruane C. Tuyas: a descriptive genetic classification. Quaternary Science Reviews. 2014. Vol. 87. P. 70–81.Марс: великое противостояние. М.: Наука, 2004. 224 с.Mars: Velikoe protivostoyanie (The Greatest Opposition of Mars). Surdin V.G. (Ed.). M.: Nauka (Publ.), 2004. 224 p. (in Russ.)Гипсометрическая карта Марса / Ю.А. Илюхина. М.: Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга МГУ, 2004.Gipsometricheskaya karta Marsa (Hypsometric map of Mars). Yu.A. Ilyuhina (Ed.). M.: Gosudarstvennyi Astronomicheskii Institut im. P.K. Shternberga MGU (Publ.), 2004.Мелекесцев И.В. Вулканизм и рельефообразование. М.: Наука, 1980. 212 с.Melekestsev I.V. Vulkanism i rel’efoobrazovanie (Volcanism and relief formation). M.: Nauka (Publ.), 1980. 212 p.Volcanism in Hawaii / Decker R.W., Wright T.L., and Stauffer P.H. (Eds.). Vol. 1. U.S. Geological Survey Professional Paper 1350. U.S. Government Printing office, Washington. 1987. 840 p.Volcanism in Hawaii. Decker R.W., Wright T.L., Stauffer P.H. (Eds.). Vol. 1. U.S. Geological Survey Professional Paper 1350. U.S. Government Printing office, Washington. 1987. 840 p.Новейший и современный вулканизм на территории России / Oтв. ред. Л.И. Лаверов. М.: Наука, 604 с.Noveishii i sovremennyi vulkanizm na territorii Rossii (Modern and Holocene volcanism in Russia). L.I. Laverov (Ed.). M.: Nauka (Publ.), 2005. 604 p. (in Russ.)Allen C.C. Volcano-ice interactions on Mars // J. Geophys. Res. 1979. Vol. 84. P. 8048–8059.Allen C.C. Volcano-ice interactions on Mars. J. Geophys. Res. 1979. Vol. 84. P. 8048–8059.Noe-Nygaard A. Sub-glacial volcanic activity and recent times (Studies in the palagonite-system of Iceland № 1) // Folia Geogr. Danica. 1940. Vol. 1. No. 2. 67 p.Noe-Nygaard A. Sub-glacial volcanic activity and recent times (Studies in the palagonite-system of Iceland No. 1). Folia Geogr. Danica. 1940. Vol. 1. No. 2. 67 p.Влодавец В.И. Справочник по вулканологии. М.: Наука, 1984. 340 с.Vlodavets V.I. Spravochnik po vulkanologii (Handbook on Volcanology). M.: Nauka (Publ.), 304 p. (in Russ.)Мелекесцев И.В., Дирксен О.В., Гирина О.А. Гигантский эксплозивно-обвальный цирк и обломочная лавина на вулкане Бакенинг (Камчатка, Россия) // Вулканология и сейсмология. 1998. С. 12–24.Melekestsev I.V., Dirksen O.V., and Girina O.A. Gigantskii eksplozivno-obval’nyi tsirk i oblomochnaya lavina na vulkane Bakening (Kamchatka, Rossiya) (A Giant Explosive-Landslide Cirque and a debris avalanche on Bakening Volcano (Kamchatka, Russia)). Vulkanologiya i Seismologiya. 1998. No. 3. P. 265–279. (in Russ.)Мелекесцев И.В., Краевая Т.С., Брайцева О.А. Рельеф и отложения молодых вулканических районов Камчатки. М.: Наука, 1970. 103 с.Melekestsev I.V., Kraevaya T.S., and Braitseva O.A. Rel’ef i otlozheniya molodykh vulkanicheskikh raionov Kamchatki (Relief and Deposits of Young Volcanic regions of Kamchatka). M.: Nauka (Publ.), 103 p.Родионова Ж.Ф. Краткая история карты Марса // Марс: Великое противостояние. М.: Наука, 2004. С. 183–198.Rodionova Zh. F. Kratkaya istoriya karty Marsa (A brief history of the map of Mars). Mars: Velikoe protivostoyanie Surdin V.G. (Ed.). M.: Nauka (Publ.), 2004. P. 183–198. (in Russ.)Массер Дж. Красная планета не жалует незваных гостей. Космос // Альманах. 2006. С. 162–167.Musser J. Krasnaya planeta ne zhaluet nezvanykh gostei. Kosmos (The Red Planet does not favor uninvited guests. Space). Almanakh. 2006. P. 162–167.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.