Группа базальтов реки Колумбия

редактировать
Группа базальтов реки Колумбия (включая базальты Стен и Картинное ущелье) охватывает части пяти штатов.

Группа базальтов реки Колумбия - самая молодая, самая маленькая и одна из наиболее хорошо сохранившихся континентальных базальтовых провинций на Земле, охватывающих более 210 000 км (81 000 квадратных миль), в основном восточную часть Орегона. и Вашингтон, западный Айдахо и часть северной Невады. В группу базальтов входят базальтовые образования Стин и Картинное ущелье.

Содержание

  • 1 Введение
  • 2 Формирование группы базальтов реки Колумбия
    • 2.1 Переход к паводковому вулканизму
    • 2.2 Причина вулканизма
    • 2.3 Скорость распространения базальтов в результате наводнения
    • 2.4 Датировка потоков базальтов
  • 3 Основная группа базальтов реки Колумбия
    • 3,1 Базальт Стинс
    • 3,2 Базальт Имнаха
    • 3,3 Базальт Гранде Ронд
    • 3,4 Базальт Ванапум
    • 3,5 Базальт Седловых гор
  • 4 Связанные геологические структуры
    • 4.1 Высокие лавовые равнины Орегона
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Источники
  • 8 Внешние ссылки

Введение

В период с середины до конца миоцен эпоха, заливные базальты реки Колумбия охватили около 163 700 км (63 200 квадратных миль) северо-запада Тихого океана, образуя большая вулканическая провинция с предполагаемым объемом 174 300 км (41 800 куб. миль). Наиболее мощные извержения были 17–14 миллионов лет назад, когда было выделено более 99 процентов базальта. Менее обширные извержения продолжались 14–6 миллионов лет назад.

Эрозия, возникшая в результате наводнений Миссулы, сильно обнажила эти потоки лавы, обнажив многие слои базальтовых потоков в ущелье Валлула, нижнее течение реки Палауз, ущелье реки Колумбия и на всей территории желобов.

Базальтовая группа реки Колумбия считается потенциальным связующим звеном с Chilcotin Group в юго-центральной части Британской Колумбии, Канада. Отложения формации Латах в Вашингтоне и Айдахо переслаиваются с рядом потоков базальтовой группы реки Колумбия и выходят на поверхность по всему региону.

Абсолютные даты с учетом статистической неопределенности определяются с помощью радиометрического датирования с использованием изотопных соотношений, таких как Ar / Ar датирование, которое может использоваться для определения даты застывающего базальта. В месторождениях CRBG Ar, образующийся в результате распада K, накапливается только после затвердевания расплава.

Другие базальты паводков включают Deccan Traps (конец мелового периода ), которые занимают территорию в 500 000 км (200 000 квадратных миль) в западно-центральной части Индии ; ловушки Эмейшан (пермский период ), которые охватывают более 250 000 квадратных километров на юго-западе Китая ; и Сибирские ловушки (конец Пермь ), которые покрывают 2 миллиона километров (800 000 квадратных миль) в России.

Формирование группы базальтов реки Колумбия

Некоторое время в течение 10–15 миллионов лет поток лавы за потоком лавы выливался из нескольких даек, которые прослеживаются вдоль старой линии разлома, идущей от от юго-востока Орегона до западной Британской Колумбии. Многие слои лавы в конечном итоге достигли толщины более 1,8 км (5900 футов). Когда расплавленная порода вышла на поверхность, земная кора постепенно погрузилась в пространство, оставленное поднимающейся лавой. Это проседание коры привело к образованию большой, слегка вдавленной лавовой равнины, ныне известной как бассейн Колумбии или плато реки Колумбия. Продвигающаяся на северо-запад лава заставила древнюю реку Колумбия перейти в нынешнее русло. Лава, когда она текла по местности, сначала заполнила долины ручьев, образуя плотины, которые, в свою очередь, вызвали наводнения или озера. В этих древних озерах найдены отпечатки ископаемых листьев, окаменевшая древесина, ископаемые насекомые и кости позвоночных животных.

В среднем миоцене, 17–15 млн лет. Плато Колумбия, бассейн Орегона и хребет на северо-западе Тихого океана были затоплены потоками лавы. Оба потока похожи как по составу, так и по возрасту, и были отнесены к общему источнику, горячей точке Йеллоустоуна. Конечная причина вулканизма все еще обсуждается, но наиболее широко распространенная идея состоит в том, что мантийный шлейф или апвеллинг (аналогичный тому, который связан с современными Гавайями) инициировал широко распространенный и объемный базальтовый вулканизм около 17 миллионов лет назад. Когда материалы горячего мантийного плюма поднимаются и достигают более низких давлений, горячие материалы плавятся и взаимодействуют с материалами в верхней мантии, создавая магму. Как только эта магма прорывается на поверхность, она течет как лава, а затем затвердевает в базальт.

Переход к вулканизму наводнения

В каньоне реки Палуз ниже по течению от водопада Палуз, Сентинел-Блафс На дне видны потоки формации Гранд Ронд, покрытые потоком гинкго базальта Ванапум.

До 17,5 миллионов лет назад извергался Западный каскад стратовулканы с периодической регулярностью более 20 миллионов лет, как и сегодня. В середине миоцена произошел резкий переход к затоплению щитового вулкана. Потоки можно разделить на четыре основные категории: Базальт Стенс, Базальт Гранд Ронд, Базальт Ванапум и Базальт Седловых гор. Различные потоки лавы были датированы радиометрическим датированием, в частности, путем измерения отношения изотопов калия к аргону. Разливная базальтовая провинция реки Колумбия включает более 300 отдельных потоков базальтовой лавы, средний объем которых составляет от 500 до 600 кубических километров (от 120 до 140 кубических миль).

Причина вулканизма

Основная горячие точки часто связаны с базальтовыми наводнениями. В данном случае начальное событие паводка Йеллоустонской горячей точки произошло около горы Стинс, когда началось извержение Имнаха и Стинс. Поскольку Североамериканская плита перемещалась на несколько сантиметров в год на запад, извержения прогрессировали через равнину реки Снейк, через Айдахо и в Вайоминг. В соответствии с гипотезой о горячих точках, потоки лавы становятся все моложе по мере продвижения на восток по этому пути.

Есть дополнительное подтверждение того, что Йеллоустон ассоциируется с глубокой горячей точкой. Используя томографические изображения, основанные на сейсмических волнах, под Йеллоустоуном и рядом других горячих точек были обнаружены относительно узкие, глубоко расположенные активные конвективные шлейфы. Эти шлейфы гораздо более сфокусированы, чем апвеллинг, наблюдаемый при крупномасштабной циркуляции тектонических плит.

Местоположение Йеллоустонской горячей точки в миллионы лет назад Модель мантийного шлейфа CRB-Йеллоустоун

Гипотеза горячей точки не является универсальной. принято, так как не решило несколько вопросов. Дорожка вулканизма горячей точки Йеллоустоуна показывает большой очевидный изгиб в треке горячей точки, который не соответствует изменениям в движении плит, если учесть северные наводнения CRBG. Кроме того, изображения Йеллоустоуна показывают сужение шлейфа на расстояниях 650 км (400 миль) и 400 км (250 миль), что может соответствовать фазовым изменениям или может отражать еще не понятые эффекты вязкости. Дополнительный сбор данных и дальнейшее моделирование потребуются для достижения консенсуса по фактическому механизму.

Скорость распространения базальта при наводнении

Маяк Якина-Хед находится на эрозионно-стойком базальте потока гинкго у реки Френчмен-Спрингс Пачка на расстоянии более 500 км (310 миль) от своего источника.

Потоки Базальтовой группы реки Колумбия демонстрируют по существу однородные химические свойства в основной массе отдельных потоков, что предполагает быстрое размещение. Хо и Кэшман (1997) охарактеризовали поток гинкго протяженностью 500 км (310 миль) в пачке Френчмен-Спрингс, определив, что он образовался примерно за неделю, на основании измеренной температуры плавления вдоль потока от источника до самого высокого уровня. удаленная точка потока в сочетании с соображениями гидравлики. Базальт гинкго был исследован на протяжении 500 км (310 миль) от водоприемной дамбы гинкго около Калотус, Вашингтон до конечной точки потока в Тихом океане в Якина-Хед, Орегон. Базальт имел верхнюю температуру плавления 1 095 ± 5 ° C и нижнюю температуру до 1 085 ± 5 ° C; это указывает на то, что максимальное падение температуры вдоль потока гинкго составляло 20 ° C. Для достижения этой однородности лава должна была быстро распространиться. Анализ показывает, что поток должен оставаться ламинарным, так как турбулентный поток охлаждается быстрее. Этого можно добиться с помощью листового потока, который может перемещаться со скоростью от 1 до 8 метров в секунду (от 2,2 до 17,9 миль в час) без турбулентности и минимального охлаждения, что позволяет предположить, что поток гинкго возник менее чем за неделю. Анализ охлаждения / гидравлики поддерживается независимым индикатором; если бы потребовались более длительные периоды, внешняя вода из временно перекрытых дамб рек вторглась бы, что привело бы как к более резкому охлаждению, так и к увеличению объема подушечной лавы. Анализ Хо согласуется с анализом Reidel, Tolan, Beeson (1997), которые предложили максимальную продолжительность застройки потока Помоны в несколько месяцев, исходя из времени, необходимого для восстановления рек в их каньонах после прерывания базальтового потока.

Датировка базальтовых потоков паводка

Взгляд на юг, Вашингтон. Верхний базальт представляет собой поток Прист-Рапидс, расположенный над потоком Роза-Член, а нижний каньон обнажает слой базальта Гранд Ронд.

Для датирования потоков CRBG используются три основных инструмента: стратиграфия, радиометрическое датирование и магнитостратиграфия. Эти методы сыграли ключевую роль в сопоставлении данных по разрозненным обнажениям базальта и пробуренным образцам в пяти штатах.

Основные эруптивные импульсы паводковых базальтовых лав заложены стратиграфически. Слои можно различить по физическим характеристикам и химическому составу. Каждому отдельному слою обычно присваивается имя, обычно основанное на области (долина, гора или регион), где это образование обнажено и доступно для изучения. Стратиграфия обеспечивает относительный порядок (порядковый номер) слоев CRBG.

Абсолютные даты с учетом статистической неопределенности определяются с помощью радиометрического датирования с использованием изотопных соотношений, таких как Ar / Ar датирование, которое может использоваться для определения даты застывающего базальта. В месторождениях CRBG Ar, который образуется в результате распада K, накапливается только после затвердевания расплава.

Части базальтов Гранд-Ронд, Ванапум и Сэдл-Маунтинс (в порядке снизу) обнажаются в ущелье Валлула..

Магнитостратиграфия также используется для определения возраста. В этом методе используется структура зон магнитной полярности слоев CRBG по сравнению с временной шкалой магнитной полярности. Образцы анализируются для определения их характерной остаточной намагниченности от магнитного поля Земли во время осаждения пласта. Это возможно, поскольку магнитные минералы осаждаются в расплаве (кристаллизуются), они ориентируются в соответствии с магнитным полем Земли.

Базальт Стинса зафиксировал очень подробную запись изменения магнитного поля Земли, которое произошло примерно 15 миллионов лет назад. За 10 000 лет более 130 потоков затвердели - примерно один поток каждые 75 лет. Когда каждый поток охлаждался ниже примерно 500 ° C (932 ° F), он фиксировал ориентацию магнитного поля - нормальную, обратную или в одном из нескольких промежуточных положений. Большинство потоков застыли с единственной магнитной ориентацией. Однако некоторые потоки, которые замерзают как с верхней, так и с нижней поверхностей, постепенно к центру, улавливают существенные изменения направления магнитного поля по мере их замерзания. Наблюдаемое изменение направления составило 50 ° за 15 дней.

Основные потоки базальтовой группы реки Колумбия

Базальт Стинс

Вид с вершины горы Стинс, вид на пустыню Алворд со слоями базальта, видимыми на эродированной поверхности.

Потоки базальта Стинса покрывали около 50 000 км (19 000 кв. Миль) плато Орегон на участках толщиной до 1 км (3 300 футов). Он содержит самое раннее идентифицированное извержение большой вулканической провинции CRBG. Местонахождение типа для базальта Стинс, которое покрывает большую часть плато Орегон, представляет собой стену горы Стинс примерно на 1000 м (3300 футов), на которой видны несколько слоев базальта. Самый старый из потоков, считающихся частью базальтовой группы реки Колумбия, базальт Стинс, включает потоки, географически разделенные, но примерно совпадающие с потоками Имнахи. Более старый базальт Имнахи к северу от горы Стенс залегает над химически отличными нижними потоками базальта Стенс; следовательно, некоторые потоки Имнахи стратиграфически моложе самого нижнего базальта Стинса.

Одна инверсия геомагнитного поля произошла во время извержения базальта Стинса примерно 16,7 млн ​​лет, что датировано с использованием возраста Ar / Ar и временной шкалы геомагнитной полярности. Гора Стинс и связанные с ней участки паводковых базальтов плато Орегон на пике Кэтлоу и горном хребте Покер-Джим-Ридж в 70-90 км (43-56 миль) к юго-востоку и западу от горы Стинс предоставляют наиболее подробные данные об изменении направления магнитного поля (обратное к нормальному).

Имнахский базальт

Вторые древнейшие потоки, Имнахский базальт, обнажены в типовой местности: Имнаха, Орегон.

Практически ровесники древнейших из потоки, потоки базальта Имнахи хлынули через северо-восток Орегона. За этот период произошло 26 крупных потоков, по одному примерно каждые 15 000 лет. Хотя по оценкам это составляет около 10% от общего объема потоков, они погребены под более поздними потоками и видны в нескольких местах. Их можно увидеть вдоль нижних уступов реки Имнаха и реки Снейк в уезде Валлова.

Лавы Имнахи датированы методом K – Ar, и показать широкий диапазон дат. Самый древний из них - 17,67 ± 0,32 млн лет, более молодые лавовые потоки - 15,50 ± 0,40 млн лет. Хотя базальт Имнаха перекрывает базальт Нижнего Стинса, было высказано предположение, что он пересекается с базальтом Верхнего Стинса.

Базальт Гранде Ронде

Базальт Седловых гор дайки проникает в базальты Гранде Ронде <. 242>Следующий старейший из потоков, от 17 миллионов до 15,6 миллионов лет назад, составляет Гранд Ронд Базальт. Единицы (зоны потока) в пределах Гранд-Ронд-Базальт включают хребет Мейер и Сентинел-Блафс. По оценкам геологов, базальт Гранд Ронд составляет около 85 процентов от общего объема стока. Он характеризуется рядом дамб, называемых Роем вождя Джозефа Дайка, возле Джозефа, Энтерпрайза, Троя и Валла Уолла., через который произошел подъем лавы (по оценкам до 20 000 таких даек). Многие из даек представляли собой трещины шириной от 5 до 10 м (от 16 до 33 футов) и длиной до 10 миль (16 км), что позволяло поднимать огромное количество магмы. Большая часть лавы текла на север в Вашингтон, а также вниз по каналу реки Колумбия в Тихий океан ; огромные потоки создали плато реки Колумбия. Вес этого потока (и опустошение нижележащего магматического очага) заставил центральный Вашингтон погрузиться в воду, в результате чего образовался широкий бассейн Колумбии в Вашингтоне. Местонахождение типа для образования - каньон реки Гранд-Ронд. Базальтовые потоки Гранд-Ронд и дайки также можно увидеть в обнаженных стенах высотой 2000 футов (610 м) Каньона Джозефа вдоль Орегонского маршрута 3.

Местонахождение типа для Гранд-Ронд-Базальт лежит вдоль нижней части Гранд-Ронд, как показано здесь.

Базальтовые потоки Гранд-Ронде затоплены по исконному руслу реки Колумбия к западу от Каскадных гор. Его можно найти обнаженным вдоль реки Клакамас и в Государственном парке Силвер-Фолс, где водопады обрушиваются на несколько слоев базальта Гранд Ронд. Доказательства восьми потоков можно найти в горах Туалатин на западной стороне Портленда.

Отдельные потоки включали большое количество базальта. Поток каньона Маккой в ​​Сентинел-Блаффс высвободил 4278 км (1026 кубических миль) базальта слоями от 10 до 60 м (от 33 до 197 футов) в толщину. Поток Умтанум оценивается примерно в 2750 км (660 кубических миль) в слоях глубиной 50 м (160 футов). Поток Пруитта-Дро в районе Типи-Батт-Пембер высвободил около 2350 км (560 куб. Миль) со слоями базальта толщиной до 100 м (330 футов).

Уровень «Три дьявола» в Мозес Кули, Вашингтон. Верхний базальт - это пачка Роза, а нижний каньон обнажает базальт Френчмен-Спрингс. Пачка Прист-Рапидс обнажается на стенах каньона Парк-Лейк-Сайд

Базальт Ванапум

Базальт Ванапум состоит из Участок горы Эклер (15,6 миллиона лет назад), член Французских Спрингс (15,5 миллиона лет назад), член Роза (14,9 миллиона лет назад) и член Прист-Рапидс (14,5 миллиона лет назад). Они возникли из жерл между Пендлтоном, Орегон и Хэнфордом, Вашингтон.

Пачка Френчмен-Спрингс текла по тем же путям, что и базальты Гранд-Ронд, но может быть идентифицирована по другим химическим характеристикам. Он тек на запад, к Тихому океану, и его можно найти в ущелье Колумбия, вдоль верхнего течения реки Клакамас, на холмах к югу от Орегон-Сити. и так далеко на запад, как Якина-Хед около Ньюпорта, Орегон - расстояние 750 км (470 миль).

Базальт Седл-Маунтинс

Базальт Седл-Маунтинс, отчетливо видный на Седл-Маунтинс, состоит из потоков пачки Уматилла, течения пачки Уилбур-Крик, течения пачки Асотин (13 миллионов лет назад), течения пачки хребта Вайсенфельс, течения пачки Эскватцель., потоки Elephant Mountain Member (10,5 миллиона лет назад), потоки Bujford Member, потоки Ice Harbor Member (8,5 миллиона лет назад) и потоки Нижнего монументального элемента (6 миллионов лет назад).

Связанные геологические данные сооружения

Высокие лавовые равнины Орегона

Экорегионы уровня IV в Северном бассейне и хребте в Орегоне, Айдахо, Юте и Неваде. Светло-коричневая область под номером 80g представляет Высокие Лавовые Равнины

Кэмп и Росс (2004) наблюдали, что Орегонские Высокие Лавовые Равнины представляют собой дополнительную систему распространяющихся извержений риолитов с той же точкой происхождения. Эти два явления произошли одновременно: равнины Высокой Лавы распространялись на запад примерно с 10 млн лет назад, в то время как равнины Снейк-Ривер распространялись на восток.

См. Также

Ссылки

Источники

Внешние ссылки

Викискладе есть медиа, связанные с: Группа базальтов реки Колумбия (категория )

Последняя правка сделана 2021-05-15 06:05:05
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте