Войти
| Вулканическое поле Песчаной горы | |
|---|---|
 Вид на северо-северо-восточное выравнивание вулканического поля Песчаной горы, с Гора Джефферсон видна вдалеке | |
| Местоположение | Орегон, США |
| Координаты | 44 ° 23′N 121 ° 56′W / 44,38 ° N 121,93 ° Вт / 44,38; -121,93 Координаты : 44 ° 23'N 121 ° 56'W / 44,38 ° N 121,93 ° W / 44,38; -121,93 |
| Диапазон | Каскадный диапазон |
| Высота | 5,459 футов (1664 м) |
| Геология | Вулканическое поле |
| Возраст | Голоцен |
| Вулканический дуга / пояс | Каскадная вулканическая дуга |
| Последнее извержение | 2000 лет назад |
Вулканическое поле Песчаной горы (также известное как Песчаное Mountain Field ) - это вулканическое поле в верховьях реки Маккензи водораздел, расположенное в США в Орегон. Являясь частью каскадной вулканической дуги, он расположен к юго-западу от горы Джефферсон и к северо-западу от кратера Белнап и горы Вашингтон. Его самая высокая высота составляет 5 463 футов (1665 м).
Активный в эпоху голоцена, Поле Песчаных Гор начало извергаться около 4000 лет назад. Поле включает 23 базальтовых и базальтовых андезитовых шлаковых конусов и лавовых потоков, всего 42 вулканических жерла в пределах двух примерно к северу - трассы с южным простиранием. Его общий эквивалент плотных пород извержений составляет от 0,22 до 0,29 кубических миль (от 0,92 до 1,21 км), с такими частями, как поле тефра и система лавовых труб.. Дальнейшая деятельность возможна, но согласно программе вулканических опасностей Геологической службы США, угроза со стороны самого месторождения невысока.
Поле находится в Национальном лесу Уилламетт возле перевала Сантиам. Он поддерживает некоторые лесные массивы, которые хорошо растут на потоках лавы с тефрой, которая служит подходящей почвой для насаждений пихты Дугласа и болиголова западного и реже красного кедра западного. Окрестности представляют собой область, представляющую геологический интерес, и шлак был добыт из одного из вулканических конусов месторождения для снабжения шоссе. Ближайшие туристические направления включают горнолыжный курорт, водопад Тамолитч и Чистое озеро.
Поле Песчаных Гор является частью вулканической дуги Каскад и расположено на западном краю сегмента Высоких Каскадов в центральных каскадах Орегона, недалеко от верховьев реки Маккензи водораздел в Орегоне, в США. Он занимает площадь в 29 квадратных миль (76 км) и имеет максимальную высоту 5 463 футов (1665 м). Расположено в Национальном лесу Уилламетт в районе Маккензи Рейнджер возле перевала Сантиам, вулканическое поле Песчаной горы находится к юго-западу от горы Джефферсон и к северо-западу от Белнап. Кратер и гора Вашингтон.
Поле граничит с Clear Lake, источником реки Маккензи, и потоки лавы из поля образовали плотину, которая создала озеро. Чистое озеро охватывает 148 акров (0,60 км) около Oregon Route 126, с мелководным северным районом и более глубокой южной зоной, максимальная глубина которой составляет 175 футов (53 м). Среди других близлежащих озер - Затерянное озеро, Лавовое озеро и Рыбное озеро. Фиш-Лейк - это эфемерное озеро, которое высыхает в течение летнего сезона, образованное плотиной местных водостоков потоком лавы из вулканического поля Санд-Маунтин около 3850 лет назад. Местная топография влияла на активность извержений в прошлом, направляя потоки лавы вниз по склону на запад и с ветром направляя тефру на северо-восток.
Годовое количество осадков в Орегонских каскадах составляет в среднем от 79 до 150 дюймов (от 2000 до 3800 мм), причем около 80 процентов приходится на зимний сезон. В Высоких Каскадах расход стабильный в течение всего года, и осадки выпадают в основном в виде снега, который затем тает, просачивается в землю и достигает источников через несколько лет.
В южной части месторождения находятся спелые леса, но другие зоны с более молодыми отложениями лавы бесплодны. Зрелые леса соответствуют областям лавовых потоков с тефрой; районы, не покрытые тефрой, не имеют почвы и поддерживают лишь ограниченную растительность. Ниже отметки 4300 футов (1300 м) эти леса типичны для низменности умеренного климата северо-запада Тихого океана, где пихта Дугласа и преобладает тсуга западная. Примечательно, что в лесах вулканического поля Санд-Маунтин растет меньше красных кедров, чем в других лесах северо-западного Тихоокеанского региона. Болотные угодья окружают Лост-Лейк, которое находится примерно в 3,1 мили. (5 км) к северу – северо-востоку от поля.
В пределах Clear Lake находится затопленный лес из елей Дугласа. Хорошо сохранившиеся на глубине 37 м (120 футов), их можно увидеть стоящими на дне озера. Холодная вода препятствует росту большинства живых организмов, что и дало озеру свое название. Анализ образцов с подводных деревьев в 1965 году показал, что деревья «утонули» около 3000 лет назад, когда поток лавы с Песчаной горы создал Чистое озеро. Извержение изменило экосистему и создало новые среды обитания в озере, на его берегах и на новых отложениях лавовых потоков. Сегодня жизнь в озере включает в себя естественно воспроизводящиеся виды рыб в Чистом озере, такие как ручей и головорез, а вода ежегодно пополняется радужной форелью.
Каскадный хребет и Каскадная вулканическая дуга в результате субдукции тектонической плиты Хуана де Фука под Североамериканская тектоническая плита. В каскадах Центрального Орегона есть два подсегмента: Западные каскады (действовавшие примерно от 35 до 5 миллионов лет назад) и Высокие каскады (активные с 5 миллионов лет назад). Поскольку Североамериканская плита повернулась по часовой стрелке над зоной субдукции, вулканизм переместился на восток в центральных каскадах Орегона и на запад в северных каскадах.
Грабен Высоких каскадов ограничен на востоке зоной разлома Грин-Ридж и на западе зоной разлома Хорс-Крик. Он имеет ширину 19 миль (30 км) и глубину от 1,2 до 1,9 мили (от 2 до 3 км). Преимущественно он генерировал мафическую (богатую магнием и железом ) лаву, производя около 14 кубических миль (60 км) магмы за последние 15000 лет. Более того, многие из идентифицированных эруптивных жерл из четвертичного периода включают в себя scoria конусы или другие основные жерла. Грабен High Cascades демонстрирует уникальную геохимическую подпись с низкой K толеитовой магмой и относительно обогащенным мантийным источником, создаваемым extension и тепловым потоком <231.>Вулканическое поле Sand Mountain образовалось после того, как магма вошла в породу, которая была разрушена разломом, связанным с проседанием грабена High Cascades. Начинаясь как дайки, эти тела магмы двигались по каналам к отдельным вулканическим жерлам на поверхности. Первоначальная магма была базальтовой, хотя несколько сотен лет спустя она была заменена более развитой, андезибазальтовой магмой. Извержения на Сэнд-Маунтин-Филд подпитывались двумя или тремя магматическими очагами, включая ряд основных источников магмы за короткий промежуток времени и расстояния.
Вулканическое поле Сэнд-Маунтин включает 23 базальта. и андезибазальт шлаковые конусы и связанные с ними лавовые потоки, которые образовались двумя рядами 42 вулканических жерл, ориентированных примерно с севера на юг. Две группы пересекаются около шлакового конуса Песчаной горы; их расположение предполагает наличие сложных вулканических даек под месторождением. Песчаная гора отмечает самый большой шлаковый конус в поле на высоте 820 футов (250 м). Согласно Глобальной программе вулканизма, месторождение включает шесть основных групп вулканических жерл, все пирокластические конусы. Это Центральная группа, Кратер Литл-Нэш, Группа Затерянного озера, Кратер Нэш, Конусы Песчаной горы и Южная группа. Незначительные вариации расположения жерл внутри групп, вероятно, отражают небольшие различия в местных полях тектонических напряжений. Имеются также свидетельства повторного заселения жерла, о чем свидетельствуют отложения лавы в непосредственной близости от жерла Олд Вагон-Роуд и извержений жерлового источника Грейт-Спринг; один из конусов Грейт-Спринг закапывает часть вентиляционного отверстия Олд Вагон-Роуд.
На месторождении есть три основные геохимические группы: песок, затерянное озеро и Нэш. Вместе они составляют 13 эруптивных единиц, три из которых не были связаны с открытыми вулканическими жерлами, а одна группа вулканических конусов не связана с потоками лавы. Группа Sand включает пять эруптивных единиц, а группа Nash и Lost Lake состоит из четырех единиц. Конус Джека Пайна не имеет связанных отложений лавы, а лавовый блок SnoPark не имеет связанного вулканического источника. Эти два месторождения имеют уникальный состав; Лава SnoPark имеет относительно более высокие уровни бария и оксида калия, чем остальная часть поля, за исключением лавы Джек Пайн, которая имеет еще более высокие концентрации бария (а также очень высокие уровни стронция ), 1081 и 1343 частей на миллион, соответственно.
Отдельные блоки лавы на месторождении имеют однородный состав, который отличается от других молодых отложений лавы в окружающей области; основные отличительные элементы включают диоксид кремния (диоксид кремния), диоксид титана, оксид магния и оксид кальция. Группа песков имеет большие вариации состава, от базальтов до андезибазальтов, в то время как группа Lost Lake состоит в основном из базальтов, а группа Nash полностью состоит из андезибазальтов. Группа Нэша показывает отчетливо высокое содержание кремнезема и уникальное соотношение оксида железа (II) и оксида магния, а группа Lost Lake отличается более низким соотношением оксида железа (II) и оксида магния и высоким содержанием магния. содержание оксидов.
Согласно Wood and Kienle (1993), это месторождение имеет лавовый состав, состоящий из субщелочного базальта и андезибазальта. Deligne et al (2016) утверждают, что это месторождение также содержит известково-щелочной базальт. Морфологически лавы Sand Mountain Field имеют блочный вид, достигая толщины до 49 футов (15 м), хотя некоторые части группы Lost Lake имеют тягучую, pāhoehoe поверхность.
Конус Джека Пайна в Поле Песчаных Гор состоит из абсарокитов, уникальных в пределах Каскадного хребта. Его геохимическая подпись предполагает, что он питался отдельным магматическим очагом. Абсарокиты встречаются в преддугу Каскадов и Центральных каскадов, поэтому эта уникальная магма может быть результатом старого, метасоматизированного материала мантии Земли.
базальтовый андезит в кратере Литл-Нэш включает множество мелких вкрапленников плагиоклаза с менее многочисленными вкрапленниками оливина, с содержанием кремнезема около 56,8%. По данным радиоуглеродного датирования, эти потоки моложе 2 590 ± 150 лет. Базальтовая лава из группы конусов Лост-Лейк содержала 2–3% вкрапленников оливина, которые имеют слабый порфировый характер ; Эти отложения были датированы радиоуглеродом 1950 ± 150 лет назад. В кратере Нэш есть потоки лавы андезибазальтов с редкими вкрапленниками оливина и содержанием кремнезема около 53,5%. Лава из основной цепи Песчаных гор варьируется от 51,6 до 53,2 процента кремнезема, то есть по составу варьируется от базальта до андезибазальта. Базальтовая лава на Песчаной горе содержит редкие вкрапленники плагиоклаза и оливина, в то время как лава андезибазальтов содержит только вкрапленники оливина. Эти потоки различаются по возрасту от 3850 ± 215 лет назад до 2750 лет назад.
Месторождение также включает обширное месторождение тефры, которое занимает площадь 59 квадратных миль (154 км) и имеет объем 0,094 кубические мили (0,39 км). Это поле тефры примечательно тем, что оно имеет гораздо больший объем и протяженность, чем тефра, производимая другими основными вулканами в центральных каскадах Орегона. Кроме того, тефра демонстрирует однородность с размером мелких зерен от 0,0049 дюйма (125 мкм) до 0,020 дюйма (0,5 мм) и отсутствие лапилли. Возраст этих отложений тефры варьируется от 3 440 ± 250 до 1 600 лет назад, согласно радиоуглеродному датированию. Они достигают толщины более 6,6 футов (2 м) на расстоянии 5,6 миль (9 км) от шлакового конуса Sand Mountain и от 3,3 футов (1 м) до 7,5 миль (12 км) от шлакового конуса. Микротрещины в обломочной породе Санд-Маунтин наряду с блочными изометричными формами и плотностью сидеромелана и тахилита обломочной породы на месторождении предполагают, что лава Санд-Маунтин-Филд взаимодействовала с водой. Согласно McKay (2012), вероятно, это произошло из грунтовых вод.
В пещере Люси есть система лавовых труб, питающих отложения в вулканическом поле Санд-Маунтин. Он имеет длину не менее 490 футов (150 м) и достигает глубины от 26 до 33 футов (от 8 до 10 м). Его крыша имеет вид сводчатого с каплевидными элементами. Есть также две круглые «вертикальные ямы», которые достигают глубины 62 футов (19 м) и 98 футов (30 м) соответственно. Эти открытые вертикальные каналы лавовые пещеры, известные как Ямы Столетия и Моха, лежат к юго-западу от Песчаной горы на гребне разбрызгиваемого материала, который тянется на восток. Есть также остатки третьего открытого канала в бывшем вентиляционном отверстии, оставившего кратер диаметром около 30 футов (9,1 м). И Moss Pit, и Century Pit имеют вертикальные круглые входы с гладкой переплавленной облицовкой. Моховая яма имеет диаметр 8 футов (2,4 м) у входа и глубину 63 футов (19 м). У его основания также есть небольшая камера, которая спускается вниз еще на 10 футов (3,0 м). Яма Сенчури находится в 150 футов (46 м) к востоку от Моховой ямы, с входом в диаметре 3 фута (0,91 м). Окруженный стеной из разбрызгиваемого материала высотой от 1 до 2 футов (от 0,30 до 0,61 м), он имеет перепад высот 94 футов (29 м), его нижняя половина расширяется до камеры размером 10 на 25 футов ( 3,0 на 7,6 м) в основании. Западный край основания имеет отверстие глубиной около 6 футов (1,8 м), и на этой глубине он заблокирован обломками. Нижние камеры обеих ям могут находиться под влиянием трещины или могут образовывать часть открытого трещинного выхода.
Deligne et al. (2016) утверждают, что «это бесспорно неуместно», чтобы рассмотреть песок горных вулканическое поле, несмотря на его официальное название. Они утверждают, что Песчаная гора является недолговечной частью более крупного вулканического поля четвертичного вулканизма в регионе, которое они называют вулканическим полем Центрального Орегона.
В течение В эпоху голоцена вулканическая активность была особенно сконцентрирована между вулканом Норт-Систер и Трехпалым Джеком, с по крайней мере 125 отдельными центрами извержения, активировавшимися после отступления плейстоценовых ледников. Эруптивная активность в верхнем водосборе реки Маккензи происходит после извержения горы Мазама около 7700 лет назад. Таким образом, он представляет собой один из самых молодых вулканических регионов Каскадной дуги. Эта активность сосредоточена в центральных каскадах Орегона, на северо-западной окраине грабена Высоких Каскадов, недалеко от границы Высоких Каскадов и Западных Каскадов.
Последнее извержение вулканического поля Санд-Маунтин произошло около 2000 лет назад. назад в группе шлаковых конусов Затерянного озера, которая находится на северо-северо-восточном конце поля. До этого, примерно 3000–4000 лет назад, потоки лавы извергались из отверстий вдоль цепи. Они двинулись на запад и заблокировали дренаж, образовав небольшие озера. Прошедшие потоки лавы с Песчаной горы и близлежащего кратера Белнап исторически разрушали реку Маккензи, создавая сильно трещиноватые отложения лавы через каньоны, озера, ручьи и родники. Они также произвели водопад Сахали и водопад Куса, а также прозрачное озеро длиной 1,5 мили (2,4 км), которое все еще содержит ветви и кору от обломков деревьев после извержения.
В целом Эквивалент плотных пород (DRE) для лав вулканического поля и вулканических конусов оценивается в 0,22–0,29 кубических миль (0,9–1,2 км). Группа Sand имеет объем DRE 0,15 кубических миль (0,64 км), Lost Lake - объем DRE 0,072 кубических мили (0,3 км), а группа Nash - объем DRE 0,053 кубических мили (0,22 км).
Прошлые радиометрические датировки дали возраст вулканического поля Песчаной горы в пределах 1000 лет. Более точное палеомагнитное датирование предполагает, что это поле включает по крайней мере 13 отдельных эруптивных единиц, которые образовались в течение короткого периода времени (вероятно, всего несколько десятилетий) около 2950 лет назад. Вытяжка Джек-Пайн, которая находится на северном краю поля, отличается по составу от других форм рельефа поля; Вероятно, это извержение произошло примерно за 4000 лет до остальной части поля. Deligne et al. (2016) согласны с этой оценкой возраста, утверждая, что доказательства тефрохронологии и анализ состава лавы предполагают, что извержение Джека Пайна произошло около 7000 лет назад, в то время как основные извержения вулканического поля Песчаной горы произошли около 3000 лет назад.
Согласно Глобальной программе вулканизма, подтвержденное извержение, датированное 950 г. до н.э. ± 200 лет, имело индекс вулканической эксплозивности, равный 4, в то время как другое подтвержденное извержение на горе Джек датировано 5050 г. до н.э. имел индекс вулканической эксплозивности 2. Хотя геологические данные свидетельствуют о том, что извержения на месторождении Sand Mountain Field были взрывными, они отличались от сильных стромболианских извержений, потому что их очень взрывные извержения продолжались в течение длительного периода времени, отчасти вероятно связано с взаимодействием с водой. Уолш (2012) классифицирует извержения как субплинианский.
Шлаковый конус кратера Нэш извергнул потоки лавы около 3850 лет назад, которые текли на запад и блокировали поток, создавая озеро Фиш и озеро лавы. Лавовые потоки были нерастительными и глыбовыми. По данным Sherrod et al. (2004), эти потоки, также известные как потоки лавы Рыбного озера, представляют собой старейшие потоки лавы возле проходов Сантиам и Маккензи после катастрофического извержения горы Мазама. Радиоуглеродное датирование обугленной хвойной ветви, найденной в вулканическом пепле Песчаной горы, дало возраст 3440 ± 250 лет до настоящего времени (BP). Радиоуглеродное датирование древесного угля на боковой морене возле кратера Нэш дало возраст 2590 ± 150 лет назад. Шлаковые конусы Затерянного озера изверглись около 1950 лет назад вдоль трещины, которая тянулась с севера на юг около северного конца вулканического поля. Эти извержения заблокировали приток Лост-Крик, образуя Лост-Лейк.
Поле Сэнд-Маунтин находится в 62 милях (100 км) от населения примерно 500 000 человек. люди. Он находится недалеко от основного транспортного коридора из центра Орегона в Уилламетт-Вэлли, а также от популярного горнолыжного курорта, и будущие извержения могут иметь «существенные социальные последствия», согласно Делиню и др. (2016). Потоки лавы в результате извержения в окружающем вулканическом поле Центрального Орегона могут достигнуть шоссе, но большая часть основного вулканизма в регионе вряд ли будет угрожать транспорту, учитывая небольшое количество местных дорог. Тефра от извержений на Песчаной горе может достигать более 6,2 миль (10 км) от источника, и если потоки лавы достигнут лесных районов, они могут вызвать лесные пожары. Однако, согласно Программе опасностей вулканов Геологической службы США, потенциальная угроза с месторождения - «Низкая / Очень низкая».
Активность извержения внутри близлежащий хребет Каскад, вероятно, возобновится. Деформация рядом с комплексным вулканом «Три сестры» предполагает присутствие в регионе интрузивной магмы, которая в конечном итоге может привести к извержениям, хотя вторжение, похоже, в настоящее время приостановлено. Дальнейшие вторжения магмы могут привести к извержениям, которые создадут новые шлаковые конусы, похожие на те, что в Поле Песчаных Гор. Более того, после извержения могут накапливаться опасные вулканические газы, такие как диоксид серы, хлористый водород и фтористый водород.
Верхний Водосбор реки Маккензи представляет интерес для геологических исследований. Первые исследования здесь прошли в 1929 г. под руководством Х. Т. Стернса. В 1957 году Х. Уильямс составил разведывательную геологическую карту, за которой в 1965 году Э. М. Тейлор произвел дальнейшее картирование. Работа Тейлора определила присутствие 9 единиц лавы на вулканическом поле Санд-Маунтин и еще одной единицы лавы из кратера Белкнап. Карта, опубликованная Sherrod et al. (2004) основан на исследованиях Тейлора.
В ноябре 1963 года Лесная служба США отправила водолазов из группы Whitewater Diver из Юджина для получения образцов деревьев из Очистить озеро с помощью технологии Aqua-Lung. Две пробы были взяты с одного участка дерева, оба диаметром около 1 фута (0,30 м), на глубине около 13 футов (4,0 м). Анализ радиоуглеродного датирования показал, что образцы датируются 3200 ± 220 и 2705 ± 200 годами до настоящего времени соответственно; радиоуглеродное датирование, выполненное Licciardi et al. (1999) нашли аналогичный результат 2750 ± 45 лет до настоящего времени. Позднее радиоуглеродное датирование ветки хвойных пород и древесного угля на боковой морене возле кратера Нэш в 2004 г. имело соответствующие оценки 3 440 ± 250 и 2 590 ± 150 лет до настоящего времени.
Красный и окисленный шлак добывали из кратера Литтл-Нэш в поисках припасов возле перевала Сантиам. Схема гидроэлектростанции Кармен Смит питается от верхнего течения реки Маккензи и вырабатывает около 115 лошадиных сил (86 кВт) электроэнергии.
Верхний водосбор реки Маккензи включает озеро Клир и Бассейн Тамолича, который представляет собой популярные туристические места. В Clear Lake популярны такие виды деятельности, как гребля на каноэ, рыбалка и катание на немоторизованных лодках. В кемпинге Cold Water Cove есть 34 места для кемпинга, а также продуктовый магазин, магазин рыболовных снастей и ресторан на соседнем курорте Clear Lake.
Вулканические образования, включая потоки лавы в пределах перевала Маккензи, исторически привлекали внимание проезжающих мимо автомобилистов. Есть также горнолыжный курорт на перевале Сантиам.
