Вулканический пояс Анахим в Британской Колумбии

Введение

Цепочка вулканов и связанных с ними магматических образований в Британской Колумбии, Канада

Вулканический пояс Анахим (AVB) – это цепочка вулканов и связанных с ними магматических образований в Британской Колумбии, Канада, простирающаяся с запада на восток. Он начинается от острова Атлон на Центральном побережье и тянется на восток через сильно поднятые и глубоко изрезанные Береговые горы, вплоть до окрестностей населенного пункта Нацко на Внутреннем плато. AVB подразделяется на три сегмента с запада на восток, различающиеся по возрасту и структуре. В этих сегментах представлено большое разнообразие изверженных пород различного состава, формирующих такие рельефные формы, как вулканические конусы, вулканические пробки, лавовые купола, щитовые вулканы и интрузии. Вулканическая активность неоднократно проявлялась в AVB на протяжении последних 15 миллионов лет, за которые произошло три крупных магматических эпизода – 15–13, 9–6 и 3–1 миллиона лет назад. Эти крупные магматические эпизоды представлены плутонами, дайковыми роями, вулканическими полями и крупными щитовыми вулканами. Вулканическая активность за последние 1 миллион лет была относительно слабой и локальной, результатом чего стали небольшие лавовые потоки и конусы. Последний период извержений произошел на самом восточном конце вулканического пояса 7200 лет назад, а вызванные магмой землетрясения наблюдались в 2007–2008 годах.

Геология

АВВ является одной из шести вулканических провинций в Британской Колумбии, образовавшихся в неогеновом – четвертичном периодах. Она состоит главным образом из щелочных и перещелочных пород, варьирующих от пересыщенных, высокоэволюционировавших фонолитов и риолитов до более недосыщенных лав. Несколько вулканических центров АВВ перекрывают миоценовые базальтовые покровы группы Чилкотин, которые, в свою очередь, залегают на девонских – юрских породах вулканической дуги Стикиния. В некоторых местах лавы АВВ плавно переходят в базальты группы Чилкотин, поскольку обе вулканические зоны были активны одновременно в период с неогена по четвертичный период. Этот вулканический пояс, простирающийся с запада на восток, имеет протяженность около и тянется от Центрального побережья через Береговые горы к населенному пункту Нацко на Внутреннем плато. Его ориентация уникальна среди неогеновых – четвертичных вулканических провинций Британской Колумбии, поскольку она перпендикулярна основным геоморфологическим, структурным и тектоническим элементам Канадской Кордильеры. Для объяснения происхождения АВВ было предложено несколько тектонических моделей, включая рифтогенез, мантийную горячую точку, краевой эффект плиты или оконную зону плиты, приводящую к подъему магмы вдоль северного края плиты Хуана де Фука, или распространяющуюся трещину, контролируемую полями напряжений, связанными с крупномасштабной тектоникой плит западной части Северной Америки.

Западный сегмент

На центральном побережье Британской Колумбии дамбы Белла-Белла и Гейл-Пассаж образуют самую западную часть АВБ. Обе они имеют значительную ширину, отдельные дамбы достигают толщины. Базальтовые и комендитовые дамбы наиболее распространены, их соотношение примерно одинаково. Вблизи центра каждого роя дамб встречаются эрозионные остатки риолитовой брекчии с локальными потоками риолита, формирующие формацию Белла-Белла. Брекчии содержат большое количество обломочного материала коренных пород крупной фракции, что свидетельствует об их образовании в результате взрывного вулканизма. Риолиты, связанные с роем дамб Белла-Белла, встречаются на острове Денни, а риолиты, принадлежащие рою дамб Гейл-Пассаж, – на северных концах островов Атлон и Дафферин. Четыре вулканических эпизода, характеризующиеся высокожидкими щелочными и перкальциевыми лавовыми потоками, создали мощный комплекс пород, обнаженный на северном склоне. Базальный горизонт комендитовых трахитовых потоков несогласие перекрывается потоками и брекчиями потоков мугеарита, которые, в свою очередь, перекрываются толстым слоем столбчатых комендитовых потоков. Вулканизм на поздних стадиях привел к образованию рассеянных гавайитских дамб, штейнов и незначительных накрывающих потоков на северном склоне. Нижний щитовой комплекс представляет собой самые древние обнаженные породы в хребте Илгачуз. Он состоит из пирокластических брекчий, куполов и лавовых потоков щелочного риолита, подвергшихся гидротермальному изменению. Надлежащий верхний щитовой комплекс, составляющий основную часть хребта Илгачуз, включает серию потоков и куполов комендита и пантеллерита, чередующихся с потоками щелочного базальта и гавайита. За образованием щита последовало обрушение небольшой центральной кальдеры, в которой отложился внутрикальдерный комплекс. Этот комплекс состоит из мощного слоя туфов, перекрытого единой охлаждающейся массой трахита толщиной более. Вулканическое поле горы Болдфейс – это группа рассеянных конусов к востоку от хребта Итча. Аргон-аргоновое датирование семи конусов показало, что вулканическое поле было активно от 2,5 до 0,91 миллиона лет назад, в то время как хребет Итча и вулканическое поле горы Сатах также были районами вулканической активности. Гора Болдфейс – самый крупный и один из старейших вулканов в вулканическом поле горы Болдфейс. Она состоит из 2,37-миллионолетнего конуса афанитового фонолита и порфиритового трахита с фенокристаллами полевого шпата. Базальтовый лавовый поток вблизи истока ручья Мур-Крик имеет возраст 3,91 миллиона лет, что сопоставимо с возрастом самых древних пород, известных из хребта Итча или базальтов группы Чилкотин окружающего плато. Связь этого потока с вулканическим полем горы Болдфейс остается неясной, поскольку его источник и распространение не установлены. С 9 октября 2007 года по 15 мая 2008 года в бассейне Нечако, примерно к западу от конуса Нацко, произошла серия землетрясений магнитудой до 2,9. Большинство из них происходило на глубине, что указывает на их происхождение в нижней коре. Анализ сейсмических волн предполагает, что землетрясение было вызвано хрупким разрушением и трещинами в глубине горных пород в результате внедрения магмы. Вулканического извержения, вероятно, не произошло, поскольку количество и размер толчков были слишком малы. Хотя эти вулканико-тектонические землетрясения были слишком слабыми, чтобы их почувствовали, они вызвали значительный местный интерес, поскольку представляли собой значительную концентрацию сейсмической активности в вулканическом поясе Анахим.

The Bella Bella and Gale Passage dike swarms on the Central Coast of British Columbia form the westernmost extent of the AVB. They are both over wide, with individual dikes measuring up to thick. Basaltic and comenditic dikes are the most abundant, distributed in about equal proportions. Near the centre of each dike swarm are erosional remnants of rhyolite breccia with locally occurring rhyolite flows that comprise the Bella Bella Formation. The breccias contain a high content of coarse basement clasts, indicating that they are the product of explosive volcanism. Rhyolites associated with the Bella Bella dike swarm are distributed on Denny Island whereas rhyolites belonging to the Gale Passage dike swarm are found on the northern ends of Athlone Island and Dufferin Island. Four volcanic episodes characterized by highly fluid alkaline and peralkaline lava flows created an thick assemblage exposed on the north flank. A basal sequence of comenditic trachyte flows are unconformably overlain by flows and flow breccias of mugearite which in turn are overlain by a thick sequence of columnar jointed comendite flows. Late stage volcanism resulted in the creation of scattered hawaiite dikes, plugs and minor capping flows over the north flank. The lower shield assemblage represents the oldest exposed rocks in the Ilgachuz Range. It comprises pyroclastic breccias, domes and lava flows of alkali rhyolite that have been hydrothermally altered. The overlying upper shield assemblage, which forms the bulk of the Ilgachuz Range, encompasses a series of comendite and pantellerite flows and domes that are interbedded with flows of alkali basalt and hawaiite. Formation of the shield was followed by collapse of a small central caldera in which the intracaldera assemblage was deposited. This assemblage consists of a thick sequence of tuffs that are overlain by a ponded single cooling unit of trachyte more than in thickness. The Baldface Mountain volcanic field is a group of scattered cones east of the Itcha Range. Argon–argon dating of seven cones indicate the volcanic field was active 2.5 to 0.91 million years ago, during which time the Itcha Range and the Satah Mountain volcanic field were also areas of volcanicity. Baldface Mountain is the largest and one of the oldest volcanoes in the Baldface Mountain volcanic field. It consists of a 2.37 million year old cone of aphanitic phonolite and porphyritic trachyte with feldspar phenocrysts. A basaltic lava flow near the head of Moore Creek has an age of 3.91 million years, similar to the oldest rocks known from the Itcha Range or the Chilcotin Group basalts of the surrounding plateau. The relation of this flow to the Baldface Mountain volcanic field is in question as its source and extent have not been identified. From 9 October 2007 to 15 May 2008, a series of earthquakes measuring up to 2.9 magnitude occurred in the Nechako Basin about west of Nazko Cone. Most of them occurred below the surface, indicating they originated within the lowermost crust. Analysis of seismic waves suggest that the earthquake swarm was caused by brittle failure and fracturing of rock at depth from magma intrusion. No volcanic eruption was likely as the number and size of the tremors were too small. Although these volcano tectonic earthquakes were too small to be felt, they generated substantial local interest as they represented a significant concentration of seismic activity within the Anahim Volcanic Belt.