stringtranslate.com

Вулканическое поле Маунт-Кейли

Вулканическое поле Маунт-Кейли ( MCVF ) — это отдалённая вулканическая зона на южном побережье Британской Колумбии , Канада , простирающаяся на 31 км (19 миль) от ледникового поля Пембертон до реки Скуомиш . Оно образует сегмент вулканического пояса Гарибальди , канадской части Каскадной вулканической дуги , которая простирается от Северной Калифорнии до юго-западной Британской Колумбии. Большинство вулканов MCVF образовались в периоды вулканизма под покровами ледникового льда в течение последнего ледникового периода . Эти подледниковые извержения образовали крутые, плоские вершины вулканов и подледниковые лавовые купола , большинство из которых были полностью обнажены в результате дегляциации. Однако, по крайней мере, два вулкана существовали до последнего ледникового периода, и оба сильно эродированы. Поле получило своё название от горы Кейли , вулканической вершины, расположенной в южной части ледяного поля Паудер-Маунтин . Это ледяное поле покрывает большую часть центральной части вулканического поля и является одним из нескольких ледниковых полей в Тихоокеанских хребтах Береговых гор .

Извержения по всей длине MCVF начались между 1,6 и 5,3 миллиона лет назад. За всю историю его извержений произошло не менее 23 извержений. Эта вулканическая активность варьировалась от эффузивной до эксплозивной , с составом магмы от базальтовой до риолитовой . Поскольку MCVF имеет большую высоту и состоит из скопления в основном высокогорных, неперекрывающихся вулканов, подледниковая активность, вероятно, происходила под менее чем 800 м (2600 футов) ледникового льда. Стиль этого оледенения способствовал выходу талой воды во время извержений. Крутой профиль вулканического поля и его подледниковые формы рельефа подтверждают эту гипотезу. В результате вулканические образования в MCVF, которые взаимодействовали с ледниковым льдом, не имеют пород, которые демонстрируют признаки обильного содержания воды во время извержения, таких как гиалокластит и подушечная лава .

Из всего вулканического поля южная часть имеет самые известные вулканы. Здесь, по крайней мере, 11 из них расположены на вершине длинного узкого горного хребта и в прилегающих речных долинах . Центральная часть содержит по крайней мере пять вулканов, расположенных на ледяном поле Паудер-Маунтин. На севере два вулкана образуют разреженную область вулканизма. Многие из этих вулканов образовались между 0,01 и 1,6 миллиона лет назад, некоторые из них демонстрируют свидетельства вулканической активности за последние 10 000 лет.

Геология

Формирование

Карта зоны субдукции Каскадия и расположения близлежащих вулканов вдоль побережья США и Канады.
Область зоны субдукции Каскадия , включая Каскадную вулканическую дугу (красные треугольники). Вулканический пояс Гарибальди показан здесь в виде трех красных треугольников на самом северном конце дуги.

MCVF образовалась в результате продолжающейся субдукции плиты Хуан де Фука под Североамериканскую плиту в зоне субдукции Каскадия вдоль побережья Британской Колумбии. [3] Это зона разлома длиной 1094 км (680 миль), протянувшаяся на 80 км (50 миль) от северо-запада Тихого океана от Северной Калифорнии до юго-запада Британской Колумбии. Плиты движутся с относительной скоростью более 10 мм (0,39 дюйма) в год под косым углом к ​​зоне субдукции. Из-за очень большой площади разлома зона субдукции Каскадия может вызывать крупные землетрясения магнитудой 7,0 или более. Интерфейс между плитами Хуан де Фука и Североамериканской остается заблокированным в течение периодов примерно 500 лет. В течение этих периодов на интерфейсе между плитами накапливается напряжение и вызывает подъем североамериканской окраины. Когда плита наконец скользит, 500 лет накопленной энергии высвобождаются в виде мощного землетрясения. [4]

В отличие от большинства зон субдукции по всему миру, вдоль континентальной окраины Каскадии нет глубокого океанического желоба . [5] Причина в том, что устье реки Колумбия впадает непосредственно в зону субдукции и откладывает ил на дне Тихого океана , погребая эту большую впадину . Массивные наводнения из доисторического ледникового озера Миссула во время позднего плейстоцена также отложили большое количество осадка в желобе. [6] Однако, как и в других зонах субдукции, внешняя окраина медленно сжимается, подобно гигантской пружине. [4] Когда накопленная энергия внезапно высвобождается путем проскальзывания через разлом через нерегулярные интервалы, зона субдукции Каскадии может вызывать очень сильные землетрясения, такие как  землетрясение магнитудой 9,0 в Каскадии 26 января 1700 года . [7] Однако землетрясения вдоль зоны субдукции Каскадии случаются реже, чем ожидалось, и есть свидетельства снижения вулканической активности за последние несколько миллионов лет. Вероятное объяснение заключается в скорости сближения плит Хуан-де-Фука и Североамериканской плиты. Эти две тектонические плиты в настоящее время сходятся на 3 см (1,2 дюйма) - 4 см (1,6 дюйма) в год. Это всего лишь около половины скорости сближения, наблюдавшейся семь миллионов лет назад. [5]

Ученые подсчитали, что за последние 6000 лет вдоль зоны субдукции Каскадия произошло не менее 13 значительных землетрясений. Самое последнее, землетрясение Каскадия 1700 года, было зафиксировано в устных преданиях коренных народов острова Ванкувер . Оно вызвало значительные толчки и огромное цунами , которое пересекло Тихий океан. Значительное сотрясение, связанное с этим землетрясением, разрушило дома племен коуичан на острове Ванкувер и вызвало несколько оползней . Сотрясение, вызванное этим землетрясением, сделало так, что коуичанам было слишком трудно стоять, а толчки были настолько продолжительными, что они заболели. Цунами, вызванное землетрясением, в конечном итоге разрушило зимнюю деревню в заливе Пачена , убив всех людей, которые там жили. Землетрясение Каскадия 1700 года вызвало оседание прибрежной зоны, затопив болота и леса на побережье, которые позже были погребены под более поздними обломками. [7]

Подледниковые вулканы

В середине MCVF находится подледниковый вулкан под названием Slag Hill . По крайней мере, две геологические единицы составляют сооружение. Сам Slag Hill состоит из потоков андезитовой лавы и небольшого количества пирокластических пород . На западной части Slag Hill находится поток лавы, который, вероятно, извергся менее 10 000 лет назад из-за отсутствия признаков, указывающих на взаимодействие вулкана и льда. [8] Туя, в которой преобладают потоки Slag Hill, в 900 м (3000 футов) к северо-востоку от Slag Hill, состоит из плоской вершины и крутых склонов андезита. Она выступает через остатки вулканического материала, извергнутого из Slag Hill, но представляет собой отдельное вулканическое отверстие из-за своего географического вида. Этот небольшой подледниковый вулкан, возможно, образовался между 25 000 и 10 000 лет назад на протяжении стадий затухания оледенения Фрейзера . [9]

Cauldron Dome , подледниковый вулкан к северу от горы Кейли, находится к западу от ледяного поля Powder Mountain Icefield. Как и Slag Hill, он состоит из двух геологических единиц. Upper Cauldron Dome — это плосковершинная овальная груда из по меньшей мере пяти потоков андезитовой лавы, напоминающая тую. Пять потоков андезитовой лавы имеют столбчатое строение и, вероятно, были выдавлены через ледниковый лед. Последняя вулканическая активность могла произойти между 10 000 и 25 000 лет назад, когда эта область все еще находилась под влиянием ледникового льда оледенения Фрейзера. Lower Cauldron Dome, самая молодая единица, включающая весь подледниковый вулкан Cauldron Dome, состоит из плосковершинной, крутой груды потоков андезитовой лавы длиной 1800 м (5900 футов) и максимальной толщиной 220 м (720 футов). Эти вулканические породы были вытеснены около 10 000 лет назад во время завершающей стадии оледенения Фрейзера из жерла, прилегающего к верхней части купола Колдрон, который в настоящее время погребен под ледниковым льдом. [10]

Вулканические особенности MCVF и покрытый льдом горный хребет, на котором он лежит. Это изображение примерно в 35 км (22 мили) с севера на юг.

Ring Mountain , туя с преобладанием потоков, лежащая в северной части MCVF, состоит из кучи по крайней мере пяти потоков андезитовой лавы, лежащих на горном хребте. Его крутые склоны достигают высоты 500 м (1600 футов) и состоят из вулканического щебня. Это делает невозможным измерение точной высоты его основания или количества потоков лавы, составляющих сооружение. С высотой вершины 2192 м (7192 фута) Ring Mountain имела свою последнюю вулканическую активность между 25 000 и 10 000 лет назад, когда оледенение Фрейзера было близко к своему максимуму. Северо-западнее Ring Mountain находится небольшой поток андезитовой лавы. Его химия несколько отличается от других андезитовых потоков, составляющих Ring Mountain, но он, вероятно, извергся из вулканического жерла, прилегающего к Ring Mountain или на нем. Часть, которая находится выше по высоте, содержит некоторые особенности, которые указывают на взаимодействие лавы и льда, в то время как часть с более низкой высотой — нет. Таким образом, этот небольшой поток лавы, вероятно, был выдавлен после того, как образовалась гора Ринг, но когда ледниковый лед покрывал более широкую область, чем сейчас, и что лава вытекла за пределы региона, в котором в то время существовал ледниковый лед. [11]

На севере лежит гора Литл-Ринг , еще одна туя с преобладанием потоков, лежащая в северной части MCVF. Она состоит из кучи по крайней мере трех потоков андезитовой лавы, лежащих на горном хребте. Ее крутые склоны достигают высоты 240 м (790 футов) и состоят из вулканического щебня. Это делает невозможным измерение ее точной высоты основания или количества потоков лавы, составляющих сооружение. С высотой вершины 2147 м (7044 фута) гора Литл-Ринг имела свою последнюю вулканическую активность между 25 000 и 10 000 лет назад, когда оледенение Фрейзера было близко к своему максимуму. [12]

Ember Ridge , горный хребет между пиком Трикуни и горой Фи, состоит как минимум из восьми лавовых куполов, состоящих из андезита. Они, вероятно, образовались между 25 000 и 10 000 лет назад, когда лава извергалась из-под ледникового льда оледенения Фрейзера. Их нынешние структуры сопоставимы с их первоначальными формами из-за минимальной степени эрозии. В результате купола демонстрируют формы и столбчатые соединения, типичные для подледниковых вулканов. Случайные формы куполов Ember Ridge являются результатом того, что извергаемая лава использовала бывшие ледяные карманы, извержения происходили на неровных поверхностях, проседание куполов во время вулканической активности для создания щебня и разделение старых столбчатых единиц во время более поздних извержений. Северный купол, известный как Ember Ridge North, покрывает вершину и восточный фланг горного хребта. Он включает в себя по крайней мере один поток лавы, который достигает толщины 100 м (330 футов), а также самые тонкие столбчатые единицы в MCVF. Небольшой размер столбчатых соединений указывает на то, что извергнутая лава была немедленно охлаждена и в основном расположена на вершине купола. [13] Ember Ridge Northeast, самый маленький подледниковый купол Ember Ridge, включает в себя один поток лавы, который имеет толщину не более 40 м (130 футов). [14] Ember Ridge Northwest, самый приблизительно круглый подледниковый купол, включает в себя по крайней мере один поток лавы. [15] Ember Ridge Southeast является самым сложным из куполов Ember Ridge, состоящим из серии потоков лавы толщиной 60 м (200 футов). Это также единственный купол Ember Ridge, который содержит большое количество щебня. [16] Юго-запад Эмбер-Ридж включает по крайней мере один поток лавы, который достигает толщины 80 м (260 футов). Это единственный подледниковый купол Эмбер-Ридж, который содержит гиалокластит. [17] Запад Эмбер-Ридж включает только один поток лавы, который достигает толщины 60 м (200 футов). [18]

Гора Брю , в 18 км (11 миль) к юго-западу от курортного города Уистлер , представляет собой лавовый купол высотой 1757 м (5764 фута), состоящий из андезита или дацита, который, вероятно, образовался подледниковым путем между 25 000 и 10 000 лет назад. [ 19] [20] Он содержит два возможных потока лавы на краю льда , которые не были подробно изучены. Они могли образоваться в тот же период времени, что и подледниковые купола хребта Эмбер, из-за их схожих структур, столбчатых соединений и составов. [19]

Разрушенные вулканы

Гора с тремя вершинами, возвышающаяся над ледниковым ландшафтом на заднем плане и над растительностью на переднем плане.
Юго-западный склон горы Кейли. Его почти вертикальная поверхность в прошлом была источником нескольких оползней.

Гора Кэли — крупнейший и наиболее устойчивый центр извержений в MCVF. Это сильно эродированный стратовулкан, состоящий из дацитовой и риодацитовой лавы, которая отложилась в течение трех фаз вулканической активности. [21] [22] Первая фаза извержения началась примерно четыре миллиона лет назад с извержения потоков дацитовой лавы и пирокластических пород, что привело к образованию горы Кэли. [21] [22] Последующий вулканизм во время этой вулканической фазы создал большой лавовый купол. Он действует как вулканическая пробка и образует лавовые шипы , которые образуют вершины на изрезанной вершине горы Кэли. [22] После того, как гора Кэли была построена, вторая фаза вулканизма началась 2,7 ± 0,7 миллиона лет назад. [21] Эта фаза извержения характеризовалась извержением дацитовой лавы, тефры и брекчии, что привело к образованию скалистого вулканического хребта, известного как Палец Вулкана . После того, как длительная эрозия уничтожила большую часть первоначального стратовулкана, третья и последняя фаза извержения 0,3–0,2 миллиона лет назад создала толстую последовательность потоков дацитовой лавы. Эти потоки выходили из паразитических жерл, затем проходили через долины рек Турбид-Крик и Шовелноуз-Крик к реке Скуомиш, что привело к образованию двух паразитических лавовых куполов. [21] [22] Ни одна из пород, составляющих гору Кейли, не показывает признаков взаимодействия с ледниковым льдом, который сжимается с несколькими более мелкими соседними вулканами. [21]

Слабо покрытый оледенением горный ландшафт с крутой вертикальной скалистой горой, возвышающейся над окружающей местностью на заднем плане.
Гора Фи возвышается над прилегающей горной местностью. Этот вид на гору с юга.

Непосредственно к юго-востоку от горы Кейли находится гора Фи , сильно размытый вулкан. Он содержит хребет, простирающийся с севера на юг, и является одним из старейших объектов MCVF. Его вулканические породы остаются недатированными, но его большая степень расчлененности в сочетании с доказательствами того, что ледниковый лед перекрыл вулкан, указывает на то, что он образовался более 75 000 лет назад до Висконсинского оледенения . В результате гора Фи не содержит доказательств взаимодействия с ледниковым льдом. На горе Фи были выявлены три фазы вулканической активности. Первая фаза извержения отложила пирокластические породы, которые с тех пор были в значительной степени размыты. Эти породы являются свидетельством взрывного вулканизма на протяжении всей истории извержений Фи. Вторая фаза извержения произвела серию лав и брекчий на восточном склоне главного хребта. Эти вулканические породы, вероятно, отложились во время образования большого вулкана. После обширного расчленения, возобновленный вулканизм третьей и последней фазы извержения произвел серию вязких лавовых потоков. Они образуют северный конец главного хребта и его узкую, плоскую, крутобокую северную границу. За этой вулканической фазой также последовал период обширной эрозии и, вероятно, один или несколько ледниковых периодов, что создало неровный хребет, простирающийся с севера на юг, который образует выдающуюся достопримечательность. [23]

Пали-Доум , расположенный к северу и северо-востоку от горы Кейли, представляет собой эродированный вулкан в центральной части MCVF. Как и Колдрон-Доум, он состоит из двух геологических единиц. Пайл-Доум-Ист на восточном конце ледяного поля Паудер-Маунтин состоит из потоков андезитовой лавы и небольшого количества пирокластического материала. Большинство потоков лавы образуют пологий рельеф на больших высотах, но заканчиваются тонко сочлененными вертикальными скалами на низких высотах. Вулканизм, вероятно, начался по крайней мере 25 000 лет назад, но он мог начаться гораздо раньше. [24] Самые последние извержения вызвали серию потоков лавы, когда область жерла не была покрыта ледниковым льдом. Однако потоки демонстрируют свидетельства взаимодействия с ледниковым льдом в своих нижних единицах, что указывает на то, что они извергались около 10 000 лет назад во время убывающих стадий оледенения Фрейзера. Потоки лавы на краю ледника в Pail Dome East образуют скалы, достигающие высоты до 100 м (330 футов). [24] Pali Dome West состоит по крайней мере из трех потоков андезитовой лавы и небольшого количества пирокластического материала; его жерло в настоящее время погребено под ледниковым льдом. [25] Возраст самого старого потока лавы неизвестен, но ему может быть не менее 10 000 лет. Второй поток лавы извергался, когда область жерла не была погребена под ледниковым льдом. Однако поток демонстрирует свидетельства взаимодействия с ледниковым льдом на более низких высотах, что подразумевает, что он извергался во время убывающих стадий оледенения Фрейзера. Третий и самый последний поток лавы в значительной степени извергался над ледниковым льдом, но, вероятно, был ограничен на своем северном краю небольшим ледником. В отличие от второго потока лавы, он не был задержан ледниковым льдом на более низких высотах. Это говорит о том, что он был образован извержением после оледенения Фрейзера, которое закончилось около 10 000 лет назад. [25]

Потоки лавы

Скалистая гора с гладкими крутыми склонами и плоской вершиной, возвышающейся над скалами и редкой растительностью.
Гора Литл-Ринг , самый северный вулкан в MCVF. Как и гора Ринг на юге, вулкан получил свою плоскую вершину и крутые склоны, когда магма внедрилась и растопила вертикальную трубу в вышележащем Кордильерском ледниковом щите во время последнего ледникового периода .

По крайней мере, две последовательности базальтовых андезитовых лавовых потоков отложены к югу от пика Трикуни . Одна из этих последовательностей, известная как Юго-Запад Трикуни , создает скалу на восточной стороне простирающегося с севера на юг канала глубиной 200 м (660 футов), прилегающего к устью ручья Хай-Фолс . Восточный фланг потока лавы, за пределами канала Хай-Фолс-Крик, имеет более постоянную структуру. Несколько мелкомасштабных столбчатых соединений и общая структура потока лавы предполагают, что его западная часть, вдоль длины канала, запруживалась ледниковым льдом. Около его южной части лава просачивалась в трещины в ледниковом льду. Это было идентифицировано по существованию шпилеобразных охлаждающих образований, хотя многие из этих сооружений были разрушены эрозионными процессами. Другие особенности, которые указывают на то, что лава запруживалась ледниковым льдом, включают ее необычно толстую структуру и ее крутые скалы. Таким образом, поток лавы Tricouni Southwest извергся около 10 000 лет назад, когда региональное оледенение Фрейзера отступало. Объяснение того, что западная часть демонстрирует признаки контакта со льдом, а восточная — нет, вероятно, заключается в том, что ее западный фланг лежит в канале, простирающемся с севера на юг, который мог бы удерживать меньшее количество солнечного тепла, чем его незащищенный восточный фланг. В результате западная часть потока лавы регистрирует оледенение в период, когда восточные склоны были свободны от ледникового льда. [26]

Tricouni Southeast, еще одна вулканическая последовательность к югу от пика Tricouni, состоит по крайней мере из четырех потоков лавы андезита или дацита, которые выходят на поверхность в виде нескольких небольших скал и утесов на обширно покрытых растительностью склонах. Они достигают толщины 100 м (330 футов) и содержат небольшое количество гиалокластита. Источник их происхождения не был обнаружен, но, вероятно, находится на вершине холма. Эти лавы образуют краевые ледяные сооружения, что позволяет предположить, что каждый поток лавы извергался около 10 000 лет назад, когда огромный Кордильерский ледяной щит отступал, а остатки ледникового льда были редки. [27]

Вдоль реки Чеакамус и ее притоков обнажены базальты долины Чеакамус . Хотя эта последовательность базальтовых лавовых потоков не обязательно нанесена на карту как часть MCVF, она геологически похожа и сопоставима по возрасту с вулканическими образованиями, которые являются частью этого вулканического поля. Последовательность состоит по крайней мере из четырех базальтовых потоков, которые были отложены в периоды вулканической активности из неизвестного жерла между 0,01 и 1,6 миллиона лет назад. Подушечная лава в изобилии встречается вдоль оснований потоков, некоторые из которых подстилаются гиалокластитовой брекчией. В 1958 году канадский вулканолог Билл Мэтьюз предположил, что потоки лавы извергались в периоды подледниковой активности и перемещались по траншеям или туннелям, расплавленным в ледниковом льду оледенения Фрейзера. Мэтьюз основывал это на возрасте подстилающего тилла, существовании подушечной лавы вблизи дна некоторых лав, что указывает на подводный вулканизм, столбчатой ​​трещиноватости по краям лав, что указывает на быстрое охлаждение, и отсутствии очевидной палеогеографии . [28]

Петрография

Андезит хребта Эмбер на 55% состоит из коричневато-зеленого вулканического стекла с трахитовой матрицей плагиоклаза . Около 35% этого андезита содержит вкрапленники роговой обманки , авгита , плагиоклаза и ортопироксена , которые существуют в виде изолированных кристаллов и сгустков. Объект к югу от хребта Эмбер, неофициально известный как Betty's Bump, состоит из андезита с вкрапленниками плагиоклаза, авгита и оливина . Темно-коричневое вулканическое стекло составляет андезит Betty's Bump на 20%. Связь Betty's Bump с хребтом Эмбер неясна, но он, вероятно, представляет собой отдельную вулканическую структуру из-за своей топографической изоляции. [3]

Скалистый ландшафт с слегка покрытой льдом горой на заднем плане и лесистыми горами на переднем плане.
Гора Фи возвышается над слегка покрытым льдом куполом хребта Эмбер-Ридж-Норт.

Гора Литл-Ринг в северной части MCVF содержит до 70% коричневого вулканического стекла с изолированными вкрапленниками плагиоклаза. Везикулярные текстуры составляют до 5%, что позволяет предположить, что лава извергалась субаэрально . Возможные ксенокристы кварца были идентифицированы на вулкане, и по крайней мере один фрагмент ксенолита был найден в рыхлом щебне. Фрагмент ксенолита включал несколько ксенокристов кварца и поликристаллических ксенолитов кварца в стекловидной матрице с трахитовым плагиоклазом. [3]

Дацит горы Фи содержит до 70% коричневого вулканического стекла и до 15% везикулярных текстур. До 25% дацита содержит кристаллы плагиоклаза, роговой обманки, ортопироксена и ортоклаза , а также редкие кварцевые и возможные ксенокристаллы калиевого полевого шпата . Часть юго-западного склона горы Фи не содержит вулканического стекла, а скорее аномальную криптокристаллическую матрицу. Это указывает на то, что она могла образоваться как часть субвулканической интрузии. [3]

Андезит горы Ринг состоит из 70% коричневого вулканического стекла и до 15% везикулярных текстур. Он содержит трахитовую матрицу плагиоклаза. Микрофенокристаллы авгита, биотита, плагиоклаза и роговой обманки составляют от 1 до 7% андезита. Микроксенокристаллы кварца обычны; возможно, также встречаются микроксенокристаллы калиевого полевого шпата. [3]

Андезит Слак-Хилл состоит из 70% темно-коричневого вулканического стекла, с плагиоклазовой матрицей, демонстрирующей различную степень трахитовой текстуры. Менее 5% андезита имеет везикулярные текстуры. Плагиоклаз, роговая обманка и вкрапленники авгита составляют от 1 до 10% андезита. Кристаллы калиевого полевого шпата очень редки и, вероятно, представляют собой ксенокристы. [3]

Геотермальная и сейсмическая активность

По крайней мере, четыре сейсмических события произошли на горе Кейли с 1985 года, и это единственный вулкан, который зарегистрировал сейсмическую активность в этой области. [29] Это говорит о том, что вулкан все еще содержит активную магматическую систему, что указывает на возможность будущей изверженной активности. [30] Хотя имеющиеся данные не позволяют сделать четкий вывод, это наблюдение указывает на то, что некоторые вулканы в MCVF могут быть активными, со значительными потенциальными опасностями. Эта сейсмическая активность коррелирует как с некоторыми из самых молодых вулканов Канады, так и с долгоживущими вулканами с историей значительной взрывной активности, такими как гора Кейли. [29] Недавние сейсмические изображения от сотрудников Natural Resources Canada поддержали исследования литопроб в районе горы Кейли, которые создали большой отражатель, интерпретируемый как бассейн расплавленной породы примерно в 15 км (9,3 мили) под поверхностью. [31] По оценкам, его длина составляет 3 км (1,9 мили), ширина — 1 км (0,62 мили), а толщина — менее 1,6 км (0,99 мили). Предполагается, что отражатель представляет собой комплекс силлов , связанный с образованием горы Кейли. Однако имеющиеся данные не исключают вероятности того, что это тело расплавленной породы, созданное путем дегидратации субдуцированной плиты Хуан-де-Фука. Он расположен прямо под слабой литосферой, подобной тем, что обнаружены под вулканами зоны субдукции в Японии . [32]

По крайней мере пять горячих источников существуют в долинах около горы Кейли, что дает больше доказательств магматической активности. [21] Сюда входят источники, обнаруженные в ручьях Шовелноуз и Турбид на южном склоне горы Кейли и ручье Брендивайн на восточном склоне MCVF. [33] Они, как правило, находятся в областях вулканической активности, которые являются геологически молодыми. Поскольку региональная поверхностная вода просачивается вниз через породы под MCVF, она достигает областей с высокими температурами, окружающих активный или недавно затвердевший резервуар магмы. Здесь вода нагревается, становится менее плотной и поднимается обратно на поверхность по трещинам или трещинам. Эти особенности иногда называют умирающими вулканами , потому что они, по-видимому, представляют собой последнюю стадию вулканической активности, когда магма на глубине остывает и затвердевает. [34]

История человечества

Занятие

Гора с плоской вершиной, покрытая и окруженная снегом, с деревьями на нижних склонах.
Северный склон горы Ринг , туи на северном конце MCVF. Его плосковершинная крутая структура имеет свое происхождение от внедрения магмы и расплавления вертикальной трубы в вышележащем Кордильерском ледниковом щите во время последнего ледникового периода .

Несколько вулканических особенностей в MCVF были проиллюстрированы вулканологом Джеком Саузером в 1980 году, включая гору Кейли, купол Колдрон, холм Слаг, гору Фи, хребет Эмбер и гору Ринг, которая в то время называлась Куполом Крусибл . Это привело к созданию геологической карты , которая показывала региональный рельеф и расположение вулканов. [3] Наиболее подробное изучение горы Кейли проводилось в этот период. [21] Гора Литл-Ринг на самом северном конце MCVF в то время не была изучена и не была включена в карту Саузера 1980 года. [3] Хребет Эмбер на южном конце MCVF изначально был нанесен на карту как скопление из пяти лавовых куполов. Шестой лавовый купол, Эмбер-Ридж Северо-Восток, был обнаружен аспиранткой Мелани Кельман во время периода исследований в 2001 году. [14] [30]

Горячие источники, прилегающие к горе Кейли, сделали MCVF целью геотермальной разведки. По крайней мере 16 геотермальных участков были выявлены в Британской Колумбии, гора Кейли является одним из шести районов, наиболее подходящих для коммерческой разработки. Другие включают Meager Creek и Pebble Creek около Пембертона , Lakelse Hot Springs около Террасы , гора Эдзиза на Талтанском нагорье и зона разлома Лиллуэт между озером Харрисон и общиной Лиллуэт . [35] Температура от 50 °C (122 °F) до более чем 100 °C (212 °F) была измерена в неглубоких скважинах на юго-западном склоне горы Кейли. [22] Однако ее суровый рельеф затрудняет разработку предлагаемой  электростанции мощностью 100 мегаватт в этом районе. [35]

Первые впечатления

MCVF был предметом мифов и легенд коренных народов . Для народа скуомиш гора Кейли называется ta k 'ta k mu'yin tl'a in7in'axa7en . На их языке это означает «Место приземления Громовой птицы». [36] Громовая птицалегендарное существо в истории и культуре коренных народов Северной Америки . Когда птица хлопает крыльями, создается гром, а из ее глаз исходит молния. [37] Говорят, что скалы, из которых состоит гора Кейли, были обожжены дочерна молнией Громовой птицы. Эта гора, как и другие в этом районе, считается священной, потому что она играет важную роль в их истории . Черный бивень , вершина черной вулканической породы на северном берегу озера Гарибальди на юго-востоке, носит то же название. [36] Культурное церемониальное использование, охота, ловля и сбор растений происходят вокруг области горы Гарибальди , но самым важным ресурсом был литический материал, называемый обсидианом . Обсидиан - это черное вулканическое стекло, которое использовалось для изготовления ножей, долот, тесел и других острых инструментов во времена до контакта. Стекловидный риодацит также был собран из ряда небольших обнажений на склонах горы Фи, горы Каллаган и горы Кейли. Этот материал появляется в местах охоты на коз и в скальном убежище Элахо, в совокупности датируемый возрастом от 8000 до 100 лет. [37]

Ряд вулканических вершин в MCVF были названы альпинистами, которые исследовали этот район в начале 20-го века. Гора Фи была названа в сентябре 1928 года британским альпинистом Томом Файлзом в честь Чарльза Фи (1865–1927), который был членом Британского Колумбийского альпинистского клуба в Ванкувере в то время. [38] На северо-западе гора Кэли была названа в сентябре 1928 года Томом Файлзом в честь Беверли Кокрейна Кэли во время альпинистской экспедиции с Альпийским клубом Канады . Кэли был другом участников альпинистской экспедиции и умер в Ванкувере 8 июня 1928 года в возрасте 29 лет. Фотографии горы Кэли были сделаны Файлзом во время экспедиции 1928 года и опубликованы в 1931 году в Canadian Alpine Journal Vol XX. [2]

Защита и мониторинг

Водопад, ниспадающий со скалистого утеса в ущелье, полное воды, окруженное деревьями.
Водопад Брендивайн и по меньшей мере три потока лавы, выходящие на поверхность в скалистых утесах.

По крайней мере один объект в MCVF охраняется как провинциальный парк . Провинциальный парк Brandywine Falls на юго-восточном конце поля был создан для защиты Brandywine Falls, водопада высотой 70 м (230 футов) на ручье Brandywine Creek. Он состоит по крайней мере из четырех лавовых потоков базальтов долины Чикамус. Они обнажены в скалах, окружающих водопады, с узкой последовательностью гравия, лежащей над самым старым лавовым блоком. Эти лавовые потоки интерпретируются как обнаженные в результате эрозии во время периода катастрофического наводнения, и долина, в которой находятся эти лавы, значительно больше реки в ней. Массивное наводнение, которое сформировало долину, было предметом геологических исследований Кэтрин Хиксон и Андре Блейс-Стивенс. Было высказано предположение, что могли быть значительные наводнения во время убывающих стадий последнего ледникового периода, поскольку дренаж в долине дальше на север был заблокирован остатками ледникового льда. Другое возможное объяснение заключается в том, что подледниковые извержения привели к образованию большого количества талой ледниковой воды, которая размыла поверхность обнажившихся потоков лавы. [28]

Как и другие вулканические зоны в поясе Гарибальди, MCVF недостаточно тщательно контролируется Геологической службой Канады, чтобы определить уровень его активности. Канадская национальная сейсмографическая сеть была создана для мониторинга землетрясений по всей Канаде, но она слишком далеко, чтобы обеспечить точную индикацию активности в MCVF. Сеть сейсмографов может почувствовать увеличение сейсмической активности, если MCVF станет очень беспокойной, но это может только предупредить о крупном извержении; система может обнаружить активность только после того, как MCVF начнет извергаться. [39] Если извержения возобновятся, существуют механизмы для организации усилий по оказанию помощи. Межведомственный план уведомления о вулканических событиях был создан для того, чтобы описать процедуру уведомления некоторых основных агентств, которые будут реагировать на извержение вулкана в Канаде, извержение вблизи границы Канады и США или любое извержение, которое может затронуть Канаду. [40]

Вулканические опасности

MCVF является одной из крупнейших вулканических зон в поясе Гарибальди. Более мелкие зоны включают вулканическое поле озера Гарибальди, окружающее озеро Гарибальди, и конусы реки Бридж на северном фланге верхней части реки Бридж . Эти области примыкают к населенному юго-западному углу Канады, где население Британской Колумбии является самым большим. [31]

Крупное извержение вулкана любого вулкана в MCVF будет иметь серьезные последствия для шоссе Sea-to-Sky и муниципалитетов, таких как Squamish , Whistler, Pemberton и, вероятно, Vancouver. Из-за этих опасений Геологическая служба Канады планирует создать карты опасностей и планы действий в чрезвычайных ситуациях для горы Cayley, а также для массива Mount Meager к северу от MCVF, который испытал крупное извержение вулкана 2350 лет назад, похожее на извержение горы St. Helens в 1980 году . [30] [41]

Оползни

Высокая скалистая гора, слегка покрытая снегом.
Вершины Палец Вулкана . Его скалистая структура является результатом длительной эрозии.

Как и многие другие вулканы в вулканическом поясе Гарибальди, гора Кейли стала источником нескольких крупных оползней. [3] Эванс (1990) указал, что ряд оползней и селевых потоков на горе Кейли за последние 10 000 лет могли быть вызваны вулканической активностью. [31] На сегодняшний день большинство геологических исследований MCVF были сосредоточены на опасности оползней наряду с геотермальным потенциалом. [3] Крупная обваленная лавина около 4800 лет назад отложила 8 км 2 (3,1 кв. мили) вулканического материала в соседней долине Скуомиш, что заблокировало реку Скуомиш на длительный период времени. [3] [42]

С тех пор на горе Кейли произошло несколько более мелких оползней, включая один 1100 лет назад и еще один 500 лет назад. [42] Оба оползня перекрыли реку Скуомиш и создали озера выше по течению, которые просуществовали ограниченное время. [43] В 1968 и 1983 годах серия оползней нанесла значительный ущерб лесозаготовительным дорогам и лесным насаждениям, но не привела к каким-либо жертвам. [44] Будущие оползни с горы Кейли и потенциальное перекрытие реки Скуомиш представляют собой значительную геологическую опасность для населения, а также для экономического развития долины Скуомиш. [43]

Извержения

Эруптивная активность в MCVF типична для вулканизма в прошлом в других местах пояса Гарибальди. Землетрясения будут происходить под вулканическим полем за несколько недель или лет, поскольку расплавленная порода проникает через каменистую литосферу Земли . Масштабы землетрясений и местные сейсмографы в этом регионе предупредят Геологическую службу Канады и, возможно, приведут к обновлению мониторинга. Пока расплавленная порода прорывает кору, размер вулкана, уязвимого для извержения, может увеличиться, и область разорвется, создавая гораздо большую гидротермальную активность в региональных горячих источниках и образование новых источников или фумарол . Могут возникнуть небольшие и, вероятно, большие каменные лавины, которые могут на короткое время перекрыть близлежащую реку Скуомиш, как это уже случалось в прошлом без сейсмической активности или деформаций, связанных с магматической активностью. В какой-то момент подземная магма вызовет фреатические извержения и лахары . В это время шоссе 99 будет выведено из эксплуатации, и жителям Скуомиша придется уехать из зоны извержения. [29]

Гора частично покрыта ледниковым льдом в ясный день.
Вид на гору Кейли с юго-восточного склона.

По мере приближения расплавленной породы к поверхности она, скорее всего, вызовет больше фрагментации, вызвав взрывное извержение, которое может создать колонну извержения высотой 20 км (12 миль). Это поставит под угрозу воздушное движение, которому придется выбирать другой маршрут вдали от зоны извержения. Все аэропорты, погребенные под пирокластическим выпадением, будут выведены из эксплуатации, включая аэропорты в Ванкувере, Виктории , Камлупсе , Принс-Джордже и Сиэтле . Тефра уничтожит линии электропередач , спутниковые антенны , компьютеры и другое оборудование, работающее от электричества. Поэтому телефоны, радиоприемники и сотовые телефоны будут отключены. Конструкции, не рассчитанные на удержание тяжелых материалов, скорее всего, рухнут под тяжестью тефры. Пепел из колонны извержения осядет над областью жерла, создав пирокластические потоки, которые будут перемещаться на восток и запад по близлежащим долинам рек Чекамус и Скуомиш. Это окажет значительное воздействие на лосося в связанных реках и вызовет значительное таяние ледникового льда, что приведет к образованию селевых потоков, которые могут распространиться на озеро Дейзи и Скуомиш, нанося дополнительный ущерб. Затем колонна извержения переместится на восток, прервав воздушное сообщение по всей Канаде от Альберты до Ньюфаундленда и Лабрадора . [29]

Эксплозивные извержения могут утихнуть и смениться извержением вязкой лавы, которая образует лавовый купол в новом кратере. Осадки часто вызывают лахары, которые постоянно создают проблемы в долинах рек Скуомиш и Чекамус. Если лавовый купол продолжает расти, он в конечном итоге поднимется над краем кратера. Остывающая лава может вызвать оползни, которые создадут огромную зону глыбовых осыпей в долине реки Скуомиш. По мере того, как лавовый купол продолжает расти, он часто будет разрушаться, создавая большие пирокластические потоки, которые снова будут перемещаться по соседним долинам рек Скуомиш и Чекамус. Тефра, сметенная пирокластическими потоками, создаст столбы пепла высотой не менее 10 км (6,2 мили), неоднократно откладывая тефру на поселениях Уистлера и Пембертона и снова нарушая региональное воздушное движение. Лава нестабильного купола может время от времени создавать небольшие пирокластические потоки, взрывы и извержения. Сообщество Скуомиш будет заброшено, шоссе 99 будет выведено из эксплуатации и разрушено, а транспорт, прилегающий к Ванкуверу, Пембертону и Уистлеру, будет вынужден проезжать по более длинному маршруту на восток. [29]

Извержения, вероятно, продолжатся в течение некоторого периода времени, за которым последуют годы снижения вторичной активности. Затвердевающая лава время от времени будет разрушать части вулкана, создавая пирокластические потоки. Обломки на склонах вулкана и в долинах будут время от времени высвобождаться, образуя потоки мусора. Потребуется капитальное строительство для восстановления сообщества Скуомиш и шоссе 99. [29]

Смотрите также

Ссылки

Общественное достояние В статье использованы материалы, являющиеся общественным достоянием, с веб-сайтов или документов Геологической службы США .

  1. ^ abcd "Cayley Volcanic Field". Глобальная программа по вулканизму . Смитсоновский институт . Получено 10 июля 2021 г.
  2. ^ abcd "Mount Cayley". BC Geographical Names Information System . Правительство Британской Колумбии . Архивировано из оригинала 2011-07-16 . Получено 2010-07-22 .
  3. ^ abcdefghijk Kelman, MC; Russell, JK; Hickson, CJ (2001). Предварительная петрография и химия вулканического поля Маунт-Кейли, Британская Колумбия . Т. 2001-A11. Natural Resources Canada . С. 2, 3, 4, 7, 8, 14. ISBN  0-662-29791-1. {{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь )
  4. ^ ab "Cascadia Subduction Zone". Геодинамика . Natural Resources Canada . 2008-01-15. Архивировано из оригинала 2010-01-22 . Получено 2010-03-06 .
  5. ^ ab "Pacific Mountain System – Cascades Volcanos". Геологическая служба США . 2000-10-10. Архивировано из оригинала 2011-12-11 . Получено 2010-03-05 .
  6. ^ Датч, Стивен (2003-04-07). "Сравнение вулканов Каскадных хребтов". Университет Висконсина . Архивировано из оригинала 2012-03-18 . Получено 2010-05-21 .
  7. ^ ab "Мегасейсмическое землетрясение M9 в Каскадии 26 января 1700 года". Natural Resources Canada . 2010-03-03. Архивировано из оригинала 13 апреля 2009 года . Получено 2010-03-06 .
  8. ^ "Slag Hill". Каталог канадских вулканов . Natural Resources Canada . 2009-03-10. Архивировано из оригинала 16 июля 2011 года . Получено 2010-03-04 .
  9. ^ "Slag Hill tuya". Каталог канадских вулканов . Natural Resources Canada . 2009-03-10. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года . Получено 2010-03-08 .
  10. ^ "Cauldron Dome". Каталог канадских вулканов . Natural Resources Canada . 2009-03-10. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года . Получено 2010-03-07 .
  11. ^ "Ring Mountain (Crucible Dome)". Каталог канадских вулканов . Natural Resources Canada . 2009-03-10. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года . Получено 2010-03-07 .
  12. ^ "Little Ring Mountain". Каталог канадских вулканов . Natural Resources Canada . 2009-03-10. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года . Получено 2010-03-08 .
  13. ^ "Ember Ridge North". Каталог канадских вулканов . Natural Resources Canada . 2009-03-10. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года . Получено 2010-03-28 .
  14. ^ ab "Ember Ridge Northeast". Каталог канадских вулканов . Natural Resources Canada . 2009-03-10. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года . Получено 2010-03-28 .
  15. ^ "Ember Ridge Northwest". Каталог канадских вулканов . Natural Resources Canada . 2009-03-10. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года . Получено 2010-03-28 .
  16. ^ "Ember Ridge Southeast". Каталог канадских вулканов . Natural Resources Canada . 2009-03-10. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года . Получено 2010-03-28 .
  17. ^ "Ember Ridge Southwest". Каталог канадских вулканов . Natural Resources Canada . 2009-03-10. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года . Получено 2010-03-28 .
  18. ^ "Ember Ridge West". Каталог канадских вулканов . Natural Resources Canada . 2009-03-10. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года . Получено 2010-03-28 .
  19. ^ ab "Mount Brew". Каталог канадских вулканов . Natural Resources Canada . 2009-03-10. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года . Получено 2010-04-16 .
  20. ^ Смелли, Дж. Л.; Чепмен, Мэри Г. (2002). Взаимодействие вулкана и льда на Земле и Марсе . Геологическое общество Лондона . стр. 201. ISBN 1-86239-121-1.
  21. ^ abcdefg "Вулканический пояс Гарибальди: вулканическое поле Маунт-Кейли". Каталог канадских вулканов . Natural Resources Canada . 2009-04-07. Архивировано из оригинала 27 ноября 2009 года . Получено 2021-07-11 .
  22. ^ abcde Вуд, Чарльз А.; Кинле, Юрген (1990). Вулканы Северной Америки: Соединенные Штаты и Канада . Кембридж , Англия : Cambridge University Press . стр. 142. ISBN 0-521-43811-X.
  23. ^ "Mount Fee". Каталог канадских вулканов . Natural Resources Canada . 2009-03-10. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года . Получено 2010-03-03 .
  24. ^ ab "Pali Dome East". Каталог канадских вулканов . Natural Resources Canada . 2009-03-10. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года . Получено 2010-03-07 .
  25. ^ ab "Pali Dome West". Каталог канадских вулканов . Natural Resources Canada . 2009-03-10. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года . Получено 2010-03-07 .
  26. ^ "Tricouni Southwest". Каталог канадских вулканов . Natural Resources Canada . 2009-03-10. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года . Получено 2010-05-16 .
  27. ^ "Юго-восточные потоки Трикуни". Каталог канадских вулканов . Natural Resources Canada . 2009-03-10. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 г. Получено 2010-05-16 .
  28. ^ ab Stelling, Peter L.; Tucker, David Samuel (2007). «Наводнения, разломы и пожары: геологические полевые поездки в штат Вашингтон и юго-западную Британскую Колумбию». Текущие исследования, часть A. Геологическое общество Америки : 12, 13, 14. ISBN 978-0-8137-0009-0.
  29. ^ abcdef Эткин, Дэвид; Хак, CE; Брукс, Грегори Р. (2003-04-30). Оценка природных опасностей и катастроф в Канаде. Springer Science+Business Media . стр. 579, 580, 582. ISBN  978-1-4020-1179-5. Получено 27.07.2014 .
  30. ^ abc "Вулканология в Геологической службе Канады". Вулканы Канады . Natural Resources Canada . 2007-10-10. Архивировано из оригинала 25 марта 2010 года . Получено 2021-07-11 .
  31. ^ abc Hickson, CJ (1994). "Характер вулканизма, вулканические опасности и риск, северный конец магматической дуги Каскад, Британская Колумбия и штат Вашингтон". Геология и геологические опасности региона Ванвувер, юго-западная Британская Колумбия . Natural Resources Canada . стр. 232, 236, 241. ISBN 0-660-15784-5.
  32. ^ Hammer, PTC; Clowes, RM (1996). «Исследования сейсмического отражения яркого пятна горы Кейли: среднекоровый отражатель под Береговыми горами, Британская Колумбия». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 101 (B9). Американский геофизический союз : 20119–20131. Bibcode : 1996JGR...10120119H. doi : 10.1029/96JB01646. ISSN  0148-0227.
  33. ^ "Потенциал геотермальной энергии" (PDF) . Провинциальный парк озера Каллаган: обзорный отчет (отчет). Terra Firma Environmental Consultants. 1998-03-15. стр. 6. Получено 2010-04-27 .
  34. ^ "Гейзеры, фумаролы и горячие источники". Геологическая служба США . 1997-01-31 . Получено 2010-04-27 .
  35. ^ ab BC Hydro Green & Alternative Energy Division (PDF) (Отчет). BC Hydro . 2002. стр. 20. Архивировано из оригинала (PDF) 2011-06-11 . Получено 2010-04-27 .
  36. ^ ab Yumks; Reimer, Rudy (апрель 2003 г.). Исследование традиционного использования скуомишей: традиционное использование скуомишей в районе Нчкай или горы Гарибальди и хребта Бром (PDF) (отчет). Черновик. First Heritage Archaeological Consulting. стр. 17. Получено 30.03.2010 .
  37. ^ ab Reimer/Yumks, Rudy. Когнитивные ландшафты нации Скуомиш (PDF) . 39-я ежегодная канадская археологическая конференция Торонто, Онтарио. Университет Макмастера . стр. 8, 9. Архивировано из оригинала (PDF) 19-12-2008 . Получено 19-05-2008 .
  38. ^ "Mount Fee". BC Geographical Names Information System . Правительство Британской Колумбии . Архивировано из оригинала 2011-07-16 . Получено 2010-07-22 .
  39. ^ "Мониторинг вулканов". Вулканы Канады . Natural Resources Canada . 2009-02-26. Архивировано из оригинала 2011-02-15 . Получено 2021-07-12 .
  40. ^ "Межведомственный план оповещения о вулканических событиях (IVENP)". Вулканы Канады . Natural Resources Canada . 2008-06-04. Архивировано из оригинала 2010-02-21 . Получено 2021-07-12 .
  41. ^ "Вулканический пояс Гарибальди". Каталог канадских вулканов . Natural Resources Canada . 2009-04-02. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года . Получено 2010-02-20 .
  42. ^ ab G. Evans, S.; Brooks, GR (1992). "Доисторические обломочные лавины с вулкана Маунт-Кейли, Британская Колумбия: 1 ответ". Canadian Journal of Earth Sciences . 29 (6). Natural Resources Canada : 1346. Bibcode : 1992CaJES..29.1343E. doi : 10.1139/e92-109. Архивировано из оригинала 2012-12-16 . Получено 2010-03-03 .
  43. ^ ab Monger, JWH (1994). "Обломочные лавины в четвертичных вулканических породах, вулканический пояс Гарибальди" (PDF) . Геология и геологические опасности региона Ванкувер, юго-западная Британская Колумбия . Natural Resources Canada . стр. 270, 272. Архивировано из оригинала (PDF) 2011-07-19 . Получено 2010-04-26 .
  44. ^ "Фотоколлекция". Оползни . Министерство природных ресурсов Канады . 2007-02-05. Архивировано из оригинала 2024-05-25 . Получено 2010-03-03 .

Внешние ссылки