Шығыс Вашингтонның қатаклизмік су тасқынымен қалыптасқан ландшафты
Channeled Scablands
Шығыс Вашингтондағы қайнаған жерлер – мұз дәуіріндегі су тасқынынан пайда болған ерекше ландшафт. Базальт пен лоесс қабаттарындағы арналар, көлдер туралы біліңіз.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Плейстоцен дәуірінде қатастрофалық су тасқынынан ойылып жасалған Вашингтон штатының шығысындағы ландшафт.
Landscape in eastern Washington state scoured by cataclysmic floods during the Pleistocene epoch
Каналды шөптекті жерлер – бұл бір-бірімен байланысқан, қалдық және құрғақ су тасқыны арналары, кулилер мен сарқырамалар, Палуза лесіне ойылып, Вашингтон штатының оңтүстік-шығыс бөлігіндегі қатастрофалық су тасқынынан кейін қалған, көбінесе жазық базальт ағындарынан тұратын аймақ. Каналды шөптекті жерлер соңғы мұз дәуірінде 40-тан астам қатастрофалық су тасқынынан және соңғы екі миллион жыл ішінде сансыз ескі қатастрофалық су тасқынынан зардап шекті. Геолог Дж. Харлен Брец 1920 жылдары жариялаған бірнеше мақаласында "шөптекті жерлерді" базальтқа ойылып жасалған көптеген ретсіз арналар мен тау жыныстарынан тұратын ойыстармен әртараптандырылған жазықтар деп анықтады. Су тасқыны лестік қаптаманы эрозиялап, жалаңаш базальтты ашып, кеңір-деңір арналарды құрады, нәтижесінде қыраттар мен ойыстардың топографиялық бедері пайда болды. Қыраттардың биіктігі 15 метрге жетеді, ал тау ойыстарының ені 30 метрге дейін, ал Тас көлінің ұзындығы 30 метрге, тереңдігі 30 метрге жетеді. Брец былай деді: "Арналар жоғары да, төмен де ағады, бірігіп, бөлінеді, артқы беткейлерге қарай басталып, шыңды кесіп өтеді; олар одан да ретсіз және мүмкін емес жолмен жасалғандай көрінеді". Шөптекті жерлердің пайда болуы төңірегінде төрт онжылдыққа созылған пікірталас, жер ғылымы тарихындағы ең маңызды даулардың біріне айналды. Шөптекті жерлер планеталық ғалымдар үшін, Марстың ағып кету арналарының ең жақсы жердегі үлгісі болып табылады.
The Channeled Scablands are a relatively barren and soil free region of interconnected relict and dry flood channels, coulees and cataracts eroded into Palouse loess and the typically flat lying basalt flows that remain after cataclysmic floods within the southeastern part of Washington state. The Channeled Scablands were scoured by more than 40 cataclysmic floods during the Last Glacial Maximum and innumerable older cataclysmic floods over the last two million years. Geologist J Harlen Bretz defined "scablands" in a series of papers written in the 1920s as lowlands diversified by a multiplicity of irregular channels and rock basins eroded into basalt. Flood waters eroded the loess cover, creating large anastomizing channels that exposed bare basalt and creating butte and basin topography. The buttes range in height from , while the rock basins range from in width up to the long and 30 m deep Rock Lake. Bretz further stated, "The channels run uphill and downhill, they unite and they divide, they head on the back slopes and cut through the summit; they could not be more erratically and impossibly designed." The debate on the origin of the Scablands that ensued for four decades became one of the great controversies in the history of earth science. The Scablands are also important to planetary scientists as perhaps the best terrestrial analog of the Martian outflow channels.
Тарих
Бретц 1920 жылдары көптеген зерттеулер жүргізіп, көптеген мақалалар жариялады, онда Каналды Шұңқырлар сипатталған. Оның олардың қалай пайда болғаны туралы теориялары қысқа, бірақ өте күшті су тасқындарын талап етті, бірақ Бретц оның себебін түсіндіре алмады. Оның катастрофизмге қатысты теориялары сол кездегі геологтардың күшті қарсылығына тап болды, олар осы ерекшеліктерді біртекті процестермен түсіндіруге тырысты, яғни олар қазір де әрекет ететін процестермен қалыптасқан. 1925 жылы Ж.Т. Парди Бретцке мұздық көлдің ағызылуы қажетті масштабтағы ағындарды түсіндіре алатынын алғаш ұсынды. Парди келесі 30 жыл бойы зерттеулерін жалғастырып, Миссула көлінің су тасқынының (қазіргі Миссула су тасқыны) көзі және Каналды Шұңқырларды жасаушы екенін анықтаған дәлелдерді жинады және талдады. Парди мен Бретцтің теориялары ондаған жылдық қажырлы еңбек пен қызу ғылыми пікірталастардан кейін ғана қабылданды. 1970 жылдары ашық канал гидравликасы саласындағы зерттеулер Бретцтің теорияларын берік ғылыми негізге қойды. 1979 жылы Бретц Америка геологиялық қоғамының ең жоғары наградасы – Пенроуз медалін алды, ол жер ғылымдарындағы маңызды идеялардың бірін дамытқаны үшін берілді.
Bretz conducted research and published many papers during the 1920s describing the Channeled Scablands. His theories of how they were formed required short but immense floodsfor which Bretz had no explanation. His theories of apparent catastrophism met with vehement opposition from geologists of the day, who tried to explain the features with uniformitarian theoriesthat they were shaped by processes still acting today. J. T. Pardee first suggested in 1925 to Bretz that the draining of a glacial lake could account for flows of the magnitude needed. Pardee continued his research over the next 30 years, collecting and analyzing evidence that eventually identified Lake Missoula as the source of the floods (now the Missoula floods) and creator of the Channeled Scablands. Pardee's and Bretz's theories were accepted only after decades of painstaking work and fierce scientific debate. Research on open channel hydraulics in the 1970s put Bretz's theories on solid scientific ground. In 1979 Bretz received the highest medal of the Geological Society of America, the Penrose Medal, to recognize that he had developed one of the great ideas in the earth sciences.
Геология
Геоморфологиялық ерекшеліктерге кулилер, құрғақ құламалар, ағынды төбелер мен қалдық лоесс аралдары, қиыршық тас желдеткіштері мен барлар, сондай-ақ алып ағымдық толқындар жатады. Өзендердің эрозиялық тозуынан пайда болған өзен аңғарлары V пішіндес, ал мұздықтар U пішіндес аңғарларды қалыптастырады. Каналды шұңқырлар тікбұрышты қимаға ие, жазық платолар мен тік каньон қабырғалары бар және Шығыс Вашингтонның кең аумағында орналасқан. Шұңқырлардың морфологиясы – бут және ойпаң. Олардың су ағызу жүйесі солтүстік-шығыстан кіріп, оңтүстік-батысқа шығатын сипатқа ие. Кордильер мұздығы Пурселл траншеясында Миссула мұздық көлін тоғатқан. Соңғы мұз басу кезеңінде 100-ге жуық жеке, катастрофикалық мұз дәуірі су тасқыны болған болуы мүмкін. Шамамен 1,77 миллион жыл бұрын және Плейстоценнің басынан бері, шамамен 2,58 миллион жыл бұрын кем дегенде 17 толық мұз аралық цикл және мүмкін 44 мұз аралық цикл тіркелген. Әр мұз басумен оннан астам (немесе одан да көп) су тасқыны байланысты болса, бүкіл Плейстоцен дәуірінде Каналды шұңқырлар арқылы ағып өткен мұз дәуірі Миссула су тасқындарының жалпы саны жүздеген, тіпті мыңнан да асуы мүмкін. Ежелгі катастрофикалық су тасқындары да болған. Бұлар, қалыпты өзендердегіден әлдеқайда үлкен, алып саңылаулар мен толқын іздерімен сипатталады. Осы құбылыстар алғаш зерттелген кезде, олардың пайда болуын түсіндіретін белгілі теориялар болған жоқ. Алып толқындар биік, бір-бірінен тең арақашықтықта орналасқан, салыстырмалы түрде біркелкі төбелер арасында жатыр. Мұндай масштабтағы толқын іздерін жасау үшін мол су ағыны қажет, өйткені олар әдетте сантиметрлік биіктіктегі өзен төсектерінде кездесетін толқын іздерінің үлкен нұсқалары болып табылады. Ірі саңылаулар судың айналмалы құйындары – кольктардың әсерінен пайда болған, олар тау жыныстарын тозаңдатып, алып тастаған. Шұңқырлар мұздықтардың үстінде қалып, мұздық су тасқынынан келген алып тас – мұздық эратикалармен толы. Эратикалардың литологиясы көбінесе оларды қоршаған тау жынысынан өзгеше болады, өйткені олар көбінесе бастапқы орнынан өте алысқа ителіп жіберілген.
Distinct geomorphological features include coulees, dry falls, streamlined hills and islands of remnant loess, gravel fans and bars, and giant current ripples. River valleys formed by erosional downcutting of rivers create V shaped valleys, while glaciers carve out U shaped valleys. The Channeled Scablands have a rectangular cross section, with flat plateaus and steep canyon sides, and are spread over immense areas of eastern Washington. The morphology of the scablands is butte and basin. They exhibit a unique drainage pattern that appears to have an entrance in the northeast and an exit in the southwest. The Cordilleran ice sheet dammed up Glacial Lake Missoula at the Purcell Trench Lobe. As many as 100 separate, cataclysmic Ice Age floods may have occurred during the last glaciation. There have been at least 17 complete interglacial glacial cycles since about 1.77 million years ago, and perhaps as many as 44 interglacial glacial cycles since the beginning of the Pleistocene about 2.58 million years ago. Presuming a dozen (or more) floods were associated with each glaciation, the total number of cataclysmic Ice Age Missoula floods that flowed through the Channeled Scablands for the entire Pleistocene Epoch could possibly number in the hundreds, perhaps exceeding a thousand Ancient Cataclysmic Floods. There are also immense potholes and ripple marks, much larger than those found on ordinary rivers. When these features were first studied, no known theories could explain their origin. The giant current ripples are between high and are regularly spaced, relatively uniform hills. Vast volumes of flowing water would be required to produce ripple marks of this magnitude, as they are larger scale versions of the ripple marks found on streambeds that are typically only centimeters high. Large potholes were formed by swirling vortexes of water called kolks scouring and plucking out the bedrock. The Scablands are littered with large boulders called glacial erratics that rafted on glaciers and were deposited by the glacial outburst flooding. The lithology of erratics usually does not match the rock type that surrounds it, as they are often carried very far from their origin.