Геология национального парка Лассен в Калифорнии

Введение

Геология национального парка в Калифорнии, США

Вулканическая область Лассена представляет собой геологическую летопись процессов осадконакопления и вулканической активности в и вокруг Национального парка Лассена в Северной Калифорнии, США. Парк расположен в южной части горного хребта Каскад в регионе Тихоокеанского Северо-Запада Соединенных Штатов. Тихоокеанские тектонические плиты погружаются под Североамериканскую плиту в этой части Северной Америки на протяжении сотен миллионов лет. Тепло и расплавленная порода из этих субдуцирующих плит питают множество вулканов в Калифорнии, Орегоне, Вашингтоне и Британской Колумбии в течение как минимум последних 30 миллионов лет, включая вулканы в области Лассена. Между 3 и 4 миллионами лет назад,

К северо-западу от парка расположены горы Кламат (общее название для горных массивов Сискию, Троицы, Лосося и Мраморных). К западу находится долина Сакраменто. Непосредственно к югу от парка начинается горный хребет Сьерра-Невада, а к востоку – плато Модок и далее – Великий Бассейн.

Геологическая история региона

Все скалы, в настоящее время обнаженные в районе парка, имеют вулканическое происхождение и несогласно перекрывают гораздо более древние осадочные, метаморфические и магматические породы, образовавшиеся на протяжении сотен миллионов лет, когда район Лассена неоднократно поднимался, формируя горы, которые затем разрушались и погружались под наступающие моря. В периоды погружения откладывались пески, илы и известняки. Вулканическая активность иногда сопровождала горообразование. Скалы, составляющие современные Сьерра-Невада и горы Кламат, уже существовали, но были погребены на большой глубине. Примерно 70 миллионов лет назад (140 миллионов лет назад от настоящего времени) скалы, составляющие Кламаты, откололись от скал, составляющих Сьерры, и переместились на 97 км к западу, образовав затопленный "пролив Лассен". Эта широкая депрессия представляла собой морской путь, соединявший морской бассейн в Калифорнии с бассейном в восточно-центральном Орегоне, и относится к позднему плиоцену. Наличие риолитового лавового потока указывает на возраст 1,5 миллиона лет. Лассен – пятый по счету вулканический центр, проявивший активность в этом регионе. Латур, Яна, Майду и Диттмар были четырьмя предыдущими центрами; Латур и Яна изучены недостаточно. Одним из основных источников формирования была гора Яна, расположенная в нескольких километрах (5 км) к юго-западу от горы Батт и к югу от парка. Гора Яна, вероятно, достигла максимальной высоты в 3048 м и диаметра в 24 км до того, как гора Майду, второй источник, достигла половины своего роста. Гора Майду, которая в конечном итоге превзошла гору Яну по размерам, располагалась над современным городом Минерал, штат Калифорния, но прекратила извержения сотни тысяч лет назад (травянистая равнина вокруг города – кальдера Майду). Третий источник, расположенный к северу от Латур-Бьютт, внес меньший вклад в формирование. К незначительным источникам относятся район вблизи перевала Хэтчет-Маунтин (к северо-западу от горы Берни), дамбы к югу и юго-западу от холма Инскип и, возможно, холм Кэмпбелл (к северу от Чико, штат Калифорния). Произошел взрывный выброс риолитовой магмы на поверхность, образовавший мощные пирокластические потоки и пепельный столб высотой в несколько десятков километров. Этот столб распространил пепел почти по всему штату Невада и донес следы до юго-восточного Айдахо. По мере развития извержения подземная магматическая камера сильно опустела. Это привело к обрушению вышележащих пород, которые ранее поддерживались магмой, образовав массивную депрессию, известную как кальдера. В ходе этого события было выброшено более 326,7 км³ тефры. Извержения сформировали большой конический стратовулкан, названный горой Техама (также известной как вулкан Брокофф), в юго-западном углу парка, в комплексе кальдеры Рокленд. Он состоит из чередующихся слоев андезитовой лавы и тефры (вулканического пепла, брекчии и пемзы), при этом содержание тефры увеличивается с высотой. В конечном итоге Техама достигла высоты около 3353 м, имела широкое основание и содержала значительный объем материала. Четыре щитовых вулкана (пики Рейкер и Проспект, Красная гора и гора Харкнесс) выросли до высоты между углами центрального плато. На пике Рейкер извергалась андезитовая лава, а из других изливался базальт. На вершине каждого из этих вулканов в последние стадии извержения образовался шлаковый конус. Позже масса риолита была выдавлена через северный склон горы Сиффорд, а дацитовый шток был протолкнут через западный склон пика Рейкер. Последующие, но не точно датированные извержения в вулканической зоне Лассен сформировали более 30 небольших крутых курганов вулканической породы, называемых лавовыми куполами. С тех пор вулкан находится в состоянии покоя, хотя из небольших вентиляционных отверстий на вершине и склонах все еще поднимается пар. Пемза, выброшенная во время извержения пика Лассен в 1915 году, отчетливо полосата светлыми прожилками дацита и темного андезита, что, по-видимому, указывает на несовершенное смешение двух различных магм во время извержения. Извержение пика Лассен в 1915 году было вторым по величине недавним вулканическим извержением в 48 соединенных штатах (после извержения горы Сент-Хеленс в Вашингтоне в 1980 году).

All rock now exposed in the area of the park is volcanic, and unconformably overlies much older sedimentary, metamorphic and igneous rock, which was formed during the hundreds of millions of years when the Lassen region underwent repeated uplifting to form mountains, only to have them worn down and submerged under encroaching seas. During the periods of submersion, sand, mud and limestone were deposited. Occasionally volcanic activity was associated with the mountain building. The rocks that make up the modern Sierra Nevada and the Klamath Mountains were already in existence but deeply buried. Some 70 million years before (140 million years before present), the rocks that now make up the Klamaths broke away from the rocks that now make up the Sierras and moved 60 mile (97 km) west, leaving the flooded 'Lassen Strait.' This broad depression was a seaway that connected the marine basin in California with that in east central Oregon. and is of late Pliocene age. An overlying rhyolitic lava flow gives an age of 1.5 million years. Lassen is the fifth volcanic center to be active in the region. Latour, Yana, Maidu and Dittmar were the four preceding centers; Latour and Yana are only poorly known. One major source of the formation was Mount Yana; centered a few miles (5 km) southwest of Butt Mountain and south of the park. Mount Yana had probably reached its full size of 10000 feet (3048 m) in elevation and 15 mile (24 km) in diameter before Mount Maidu, the second source, had acquired half its growth. Mount Maidu, which eventually surpassed Mount Yana in size, was centered over what is now the town of Mineral, California, but has been extinct for hundreds of thousands of years (the grassy plain around the town is Maidu's caldera). A third source situated north of Latour Butte made a lesser contribution to the formation. Minor sources included an area near Hatchet Mountain Pass (northwest of Burney Mountain), dikes south and southwest of Inskip Hill and possibly Campbell Mound (north of Chico, California). of rhyolite magma violently erupted onto the surface, producing massive pyroclastic flows and an ash plume several tens of kilometers high. This plume distributed ash almost entirely over the state of Nevada and sending traces as far as southeastern Idaho. As the eruption progressed the underlying magma chamber was severely drained. This caused the overlying rock that was once supported by the magma to collapse downward. Forming a massive depression known as a caldera. Over 326.7 km3 of tephra was erupted during this event. eruptions built a large conical stratovolcano called Mount Tehama (also called Brokeoff Volcano) in what is now the southwest corner of the park within the Rockland caldera complex. It was made of roughly alternating layers of andesitic lavas and tephra (volcanic ash, breccia, and pumice) with increasing amounts of tephra with elevation. Tehama eventually reached an elevation of about 11000 feet (3353 m), was wide at its base, and contained of material. Four shield volcanoes (Raker and Prospect Peaks, Red Mountain and Mount Harkness) grew to elevations of between at the corners of the central plateau. Raker Peak erupted andesite lavas while basalt flowed from the others. Each of these volcanoes developed a cinder cone on its summit during their last stages of eruption. Later, a mass of rhyolite was forced through the north flank of Sifford Mountain and a plug of dacite was pushed up through the west flank of Raker Peak. Later, but not precisely dated, eruptions from the Lassen volcanic area have formed over 30 smaller steep sided, mound shaped accumulations of volcanic rock, called lava domes. Since then, the volcano has been dormant, although some steam still rises from small vents in its summit and on its flanks. Pumice ejected during the 1915 eruption of Lassen Peak is conspicuously banded with light streaks of dacite and dark andesite, which appears to represent two distinct magmas imperfectly mixed during the eruption. The 1915 eruption of Lassen Peak was the second most recent volcanic outburst in the contiguous 48 U. S. states (after the 1980 eruption of Mount St. Helens in Washington).

Прямые опасности извержения

В районе Лассена сохраняется вулканическая активность. Наиболее распространенная вулканическая активность за последние 50 000 лет в вулканической зоне Лассена заключается в небольших и умеренных извержениях, формирующих базальтовые лавовые потоки и локальные пеплопады. Тонкая корка вещества часто покрывает эти кипящие источники, представляя серьезную опасность ожогов для тех, кто сходит с троп. Вода в этих источниках обычно кислая и, даже если достаточно остыла, небезопасна для купания.