Кальдера Лонг-Вэлли — это впадина в восточной Калифорнии , которая примыкает к горе Мамонт . Долина является одной из крупнейших кальдер на Земле , ее длина составляет около 20 миль (32 км) (с востока на запад), ширина — 11 миль (18 км) (с севера на юг) и глубина — до 3000 футов (910 м).
Долина Лонг образовалась 760 000 лет назад, когда очень большое извержение выбросило горячий пепел, который позже остыл, образовав туф Бишоп , который является обычным для этой области. Извержение опустошило магматическую камеру под этой областью до точки обрушения. Вторая фаза извержения высвободила пирокластические потоки , которые сожгли и похоронили тысячи квадратных миль. Пепел от этого извержения покрыл большую часть западной части того, что сейчас является Соединенными Штатами .
Кальдера представляет собой гигантскую чашеобразную впадину, длиной около 20 миль (32 км), окруженную горами, за исключением юго-востока. Высота дна чаши колеблется от 6500 до 8500 футов (от 2000 до 2600 м), причем на западе она выше. [2]
Около центра чаши магматическое поднятие сформировало возрождающийся купол . Юго-восточный склон от кальдеры вниз к Бишопу, Калифорния , заполнен туфом Бишопа , затвердевшим пеплом, который был выброшен во время извержения, создавшего кальдеру. Туф Бишопа имеет толщину 1500 метров (4900 футов) в полу кальдеры [3] и прорезан ущельем реки Оуэнс , образованным в плейстоцене, когда кальдера заполнилась водой и вышла за пределы своего края. [4]
Край кальдеры образован ранее существовавшей горной породой, возвышающейся примерно на 3000 футов (910 м) над дном кальдеры. [2] Однако восточный край ниже, всего лишь на 500 футов (150 м). [2]
Гора Мамонт представляет собой комплекс лавовых куполов к западу от структурного края кальдеры, [5] состоящий из примерно 12 перекрывающихся куполов риодацита и дацита . [2] [6] Эти купола образовались в результате длинной серии извержений от 110 000 до 57 000 лет назад, образовав вулкан, высота которого достигает 11 059 футов (3 371 м). [7]
Кратеры Моно-Иньо представляют собой вулканическую цепь длиной 25 миль (40 км), расположенную вдоль узкой системы трещин, простирающейся с севера на юг и простирающейся вдоль западного края кальдеры от горы Мамонт до северного берега озера Моно. [8] Кратеры Моно-Иньо извергались в период от 40 000 до 600 лет назад из источника магмы, отдельного от кальдеры Лонг-Вэлли. [9]
Кальдера имеет обширную гидротермальную систему. В горячих источниках Каса-Диабло у подножия возрождающегося купола находится геотермальная электростанция . Хот-Крик врезается в часть возрождающегося купола и проходит через горячие источники. Теплая вода Хот-Крик поддерживает много форели и используется в рыбоводческом хозяйстве Хот-Крик. [10] Ручей был закрыт для купания в 2006 году после того, как в этом районе усилилась геотермальная активность . [10] [11] В этом районе есть ряд других горячих источников, некоторые из которых открыты для купания . [12]
Тектонические причины вулканизма Лонг-Вэлли до сих пор в значительной степени не объяснены и поэтому являются предметом многочисленных продолжающихся исследований. Лонг-Вэлли не находится над горячей точкой , такой как те, которые питают Йеллоустонскую кальдеру или вулканы Гавайев ; и это не результат субдукции , такой как та, которая вызывает вулканизм Каскадных гор .
Известная вулканическая история области кальдеры Лонг-Вэлли началась несколько миллионов лет назад, когда магма начала собираться на глубине нескольких миль под поверхностью. Вулканическая активность сосредоточилась в районе нынешнего местоположения кальдеры Лонг-Вэлли 3,1–2,5 миллиона лет назад с извержениями риодацита, за которыми последовали высококремнистые риолиты от 2,1 до 0,8 миллиона лет назад. Через некоторое время в этом районе образовался кластер в основном риолитовых вулканов. В общей сложности около 1500 кв. миль (3900 км 2 ) были покрыты лавой.
Все, кроме одного из этих вулканов, Стеклянной горы возрастом 1–2 миллиона лет (состоящей из обсидиана ), [13] : 264 были разрушены крупным ( индекс вулканической эксплозивности (VEI) 7) извержением в этом районе 760 000 лет назад, в результате которого из жерл внутри края кальдеры было выброшено 600 кубических километров (144 кубических миль) материала. [14] ( Извержение вулкана Сент-Хеленс в 1980 году было извержением VEI-5, в результате которого было выброшено 1,2 км 3 (0,29 кубических миль).) Около половины этого материала было выброшено серией пирокластических потоков очень горячей (1500 °F (820 °C)) смеси ядовитого газа, пемзы и вулканического пепла , которые покрыли окружающую территорию на сотни футов глубиной. Одна часть этого материала переместилась на юг в долину Оуэнс , мимо современного Биг-Пайна, Калифорния . Другая часть переместилась на запад через гребень Сьерра -Невады и в сток реки Сан-Хоакин . Остальной пирокластический материал вместе с 300 км 3 (72 куб. мили) другого вещества был вынесен на расстояние до 25 миль (40 км) в воздух, где ветры разнесли его вплоть до восточной Небраски и Канзаса .
Извержение изначально создало кальдеру глубиной 2–3 км (1,2–1,9 мили). Однако большая часть выброса пошла прямо вверх, упала вниз и заполнила первоначальную кальдеру примерно на две трети.
Последующие извержения из магматического очага Лонг-Вэлли были ограничены кальдерой с экструзиями относительно горячего (без кристаллов) риолита 700 000 - 600 000 лет назад, когда дно кальдеры было поднято, чтобы сформировать возрождающийся купол, за которым последовали экструзии более холодного, богатого кристаллами риолита рва с интервалами в 200 000 лет (500 000, 300 000 и 100 000 лет назад) по часовой стрелке вокруг купола. [2] Снижающаяся вулканическая активность и все более кристаллическая лава, извергаемая в течение последних 650 000 лет, а также другие тенденции предполагают, что магматический резервуар под кальдерой в настоящее время в значительной степени кристаллизовался и вряд ли вызовет крупномасштабные извержения в будущем. [15]
Вулкан Лонг-Вэлли необычен тем, что он производил извержения как базальтовой , так и кремниевой лавы в одном и том же геологическом месте. [16]
Вода из реки Оуэнс заполнила кальдеру на глубину 300 м (984 фута) 600 000 лет назад. В то время поверхность озера находилась на высоте около 7 500 футов (2 286 м). [17] Озеро слилось где-то в последние 100 000 лет после того, как оно перевалило через южный край кальдеры, размыло порог и создало ущелье реки Оуэнс . Искусственно созданная плотина в ущелье создала озеро Кроули , частичное восстановление первоначального озера. После большого извержения в этом районе образовалось много горячих источников , и возрождающийся купол поднялся.
Во время последнего ледникового периода ледники заполняли каньоны, ведущие к долине Лонг-Вэлли, но дно долины было свободно ото льда. Прекрасные примеры конечных морен можно увидеть в долине Лонг-Вэлли. Лорел-Крик, Конвикт-Крик и Макги-Крик имеют заметные морены.
В мае 1980 года сильная серия землетрясений, включавшая четыре землетрясения магнитудой 6 по шкале Рихтера, обрушилась на южную окраину кальдеры Лонг-Вэлли. Она была связана с куполообразным поднятием дна кальдеры на 10 дюймов (250 мм). [18] [19] Эти события ознаменовали начало последнего периода волнений в кальдере, который продолжается до сих пор. [18] Эти продолжающиеся волнения включают повторяющиеся серии землетрясений и продолжающееся куполообразное поднятие центральной части кальдеры, сопровождающееся изменениями в термальных источниках и выбросами газа. [18] После землетрясения была проложена второстепенная подъездная дорога в качестве потенциального пути эвакуации для города Маммот-Лейкс. Сначала ее название было предложено как «Маршрут эвакуации Маммота», но было изменено на Mammoth Scenic Loop после жалоб предприятий и землевладельцев района Маммот.
В 1982 году Геологическая служба США в рамках Программы по изучению вулканической опасности начала интенсивные усилия по мониторингу и изучению геологических волнений в кальдере Лонг-Вэлли. [18] Цель состоит в том, чтобы предоставить жителям и гражданским властям надежную информацию о характере потенциальных опасностей, создаваемых этими волнениями, и своевременное предупреждение о надвигающемся извержении вулкана, если оно произойдет. [18] Большинству, возможно, всем, вулканическим извержениям предшествуют и сопровождаются геофизические и геохимические изменения в вулканической системе. [18] Обычные предвестники вулканической активности включают повышенную сейсмичность, деформацию грунта и изменения в характере и скорости выбросов газа. [18]
Кальдера Лонг-Вэлли содержит активную гидротермальную систему, которая включает горячие источники, фумаролы (паровые жерла) и минеральные отложения. Горячие источники существуют в основном в восточной половине кальдеры , где возвышения поверхности земли относительно низкие; фумаролы существуют в основном в западной половине, где возвышения выше. Минеральные отложения от термальной активности находятся на приподнятой области, называемой резургентным куполом, в источниках Литл-Хот-Крик, ущелье Хот-Крик и других местах на юге и востоке рвов кальдеры. [20]
Горячие источники в основном выбрасываются в ущелье Хот-Крик, вдоль ручья Литл-Хот-Крик и в районе озер Алкали. Самые большие источники находятся в ущелье Хот-Крик, где выбрасывается около 250 л (66 галлонов США) термальной воды в секунду, и составляют около 80% от общего объема выбрасываемой термальной воды в кальдере. На другом полюсе находятся источники в рыбоводческом хозяйстве Хот-Крик, которые содержат небольшой компонент (2–5%) термальной воды, которая повышает температуру воды примерно на 5 °C (9,0 °F) выше фоновой температуры. Использование теплой родниковой воды в рыбоводческом хозяйстве увеличило производство рыбы, поскольку темпы роста форели в теплой воде выше, чем при температуре окружающего ручья в Лонг-Вэлли. [20]
В гидротермальных системах циркуляция грунтовых вод обусловлена сочетанием рельефа и источников тепла . В кальдере Лонг-Вэлли система пополняется в основном за счет таяния снега в высокогорьях вокруг западного и южного краев кальдеры. Вода от таяния снега и осадков просачивается на глубину в несколько километров (миль), где она нагревается по крайней мере до 220 °C (428 °F) горячей породой вблизи геологически молодых интрузий. Восходящий поток происходит в западном рву, где нагретая вода с меньшей плотностью поднимается по круто наклонным трещинам на глубину 1–2 км (0,62–1,24 мили). Эта гидротермальная жидкость течет латерально, вниз по гидравлическому градиенту, с запада на юго-восток вокруг резургентного купола, а затем на восток к точкам сброса вдоль Хот-Крик и вокруг озера Кроули . Температура резервуара в вулканическом заполнении снижается с 220 °C (428 °F) около кратеров Иньо до 50 °C (122 °F) около озера Кроули из-за сочетания потери тепла и смешивания с холодной водой. [20]
Hot Creek был популярным местом для купания на протяжении десятилетий. Более дюжины человек погибли в Hot Creek с конца 1960-х годов, но большинство этих смертей произошло с людьми, которые проигнорировали многочисленные предупреждающие знаки и попытались использовать гидротермальные бассейны в качестве джакузи (как и в части ручья, эти бассейны имеют переменную температуру, но извержения в бассейнах представляют собой перегретую воду в уже очень горячей воде). [ необходима цитата ] Недавняя геотермальная нестабильность привела к его временному закрытию для купания. Чиновники не уверены, когда (если вообще когда-нибудь) Hot Creek официально откроется для купания.
Гидротермальная активность изменила многие породы в кальдере, превратив их в травертин и глину . На глиняном руднике Хантли добывают белую меловую глину, называемую каолинитом ; каолинит обнажается на возрождающемся куполе и выглядит как блестящая белая полоса.
Самая большая туристическая достопримечательность в кальдере — горнолыжный курорт Mammoth Mountain : зимой здесь можно покататься на лыжах и сноуборде , а летом — на горном велосипеде . Туристическая достопримечательность Hot Creek была закрыта для купания в 2006 году из-за возросшей геотермальной активности.
Пешие прогулки и поездки на внедорожниках доступны по всей кальдере и в ледниковых долинах хребта Шервин , непосредственно к югу от кальдеры. Туристы могут отправиться в поход к нескольким озерам в этих ледниковых долинах, включая озеро Валентайн, озеро Конвикт , озеро Дороти и озера Лорел. Озеро Кроули , на южном конце кальдеры, славится своей рыбалкой.
Ближайшие к кальдере гостиницы находятся в Маммот-Лейкс, Калифорния . Также есть кемпинги, разбросанные по всей кальдере и в горах у края кальдеры.
В апреле 2006 года три члена лыжного патруля Mammoth Mountain Ski Area погибли при исполнении служебных обязанностей. Все трое погибли от удушья углекислым газом , когда они упали в фумаролу на склонах горы, пытаясь отгородить ее. [21]
В статье использованы материалы, находящиеся в открытом доступе, из книги Long Valley Caldera at a Glance. Геологическая служба США . В этой статье использованы материалы, находящиеся в открытом доступе, из Ewert, John W; Harpel, Christopher J; Brooks, Suzanna K. Bibliography of Literature Pertaining to Long Valley Caldera and Associated Volcanic Fields (PDF) . Геологическая служба США . Архивировано (PDF) из оригинала 2007-07-15. В статье использованы материалы, находящиеся в открытом доступе, из книги «Гидравлические исследования кальдеры Лонг-Вэлли». Геологическая служба США .
