Гавайский

Базальт Тимбер-Хилл рассказывает историю давно минувших дней, когда юго-запад Монтаны выглядел совсем по-другому и был местом сильных извержений вулканов.

«Хроники Йеллоустонской кальдеры» — это еженедельная колонка, которую пишут ученые и сотрудники Йеллоустонской вулканической обсерватории. На этой неделе статью представил Джесси Мосольф, геолог из Горнодобывающего управления и геологии Монтаны.

Каждое лето группы студентов-геологов собираются в Суитуотер-Хиллз к юго-востоку от Диллона, штат Монтана, чтобы изучить и нанести на карту базальт Тимбер-Хилл в рамках своих курсов по камню в колледже. Базальт Тимбер-Хилл — это древний поток лавы, который сейчас образует видную гору в этом районе, возвышаясь над каньоном Суитуотер, где дорога проходит под высокими скалами из темного базальта недалеко от перекрестка Спрингбрук-Крик. Здесь студентам предоставляется возможность исследовать вулканологию базальта Тимбер-Хилл и задуматься о его происхождении. В конце концов, юго-запад Монтаны не обязательно известен своими вулканами.

Откуда геологи знают, что базальт Тимбер-Хилл родился из древнего потока лавы? Везикулы – первая подсказка: они придают камню пористую текстуру. Магма полна газа (в основном углекислого газа и воды), и когда она достигает поверхности и извергается в виде потока лавы, она испытывает огромный перепад давления, который заставляет растворенные газы «растворяться» и образовывать пузыри. Попавшие в ловушку пузырьки «замораживаются» в лаве по мере ее остывания. Базальт также содержит столбчатые трещины (трещины охлаждения), которые указывают на то, что горячая порода остыла и сжалась. Когда базальт разбивают молотком, на свежей поверхности обнаруживаются крошечные кристаллы минералов оливина, пироксена и плагиоклаза, заключенные в темную мелкозернистую матрицу. Этот кристаллический комплекс часто встречается в базальте, и геохимические данные лаборатории подтверждают, что в его составе относительно мало кремнезема и много магния и железа, что также указывает на базальт. В совокупности эти характеристики позволяют предположить, что базальт Тимбер-Хилл представлял собой экструзивную лаву, которая извергалась и текла вниз по склону. Лава была намного тоньше, чем толстые, пастообразные потоки риолитовой лавы, которые можно найти в Йеллоустонской кальдере, но не так сильно отличалась от потоков базальтовой лавы, которые встречаются в более старых кальдерах Йеллоустонской системы.

Но если лава текла вниз по склону, почему она сейчас находится на высоте 500 футов над ручьем Суитуотер? Геологи использовали современные методы радиометрического датирования, чтобы определить, что базальт Тимбер-Хилл извергся 6 миллионов лет назад. Ландшафт на юго-западе Монтаны в то время выглядел совсем иначе, и лава, вероятно, стекала по древней речной долине, называемой на языке геологов палеодолиной. Лава текла по рыхлым ручьевым отложениям формации Сиксмайл-Крик, скопившимся на дне палеодолины, которая сама была врезана в скалу фундамента. Базальт гораздо более устойчив по сравнению с нижележащими отложениями и породами фундамента, поэтому базальт защищал нижележащие породы от эрозии. В конце концов, топография изменилась, образовав гору, которая теперь возвышается над современным водостоком.

Какова была длина этой палеодолины? А из какого вулкана произошло извержение базальта Тимбер-Хилл? Некоторые геологи предполагают, что базальт произошел из близлежащего вулкана, строение которого уже давно разрушилось. Другие полагают, что базальтовая лава изверглась из вулканического поля Хейзе, которое является одним из многих крупных вулканических центров, образовавшихся как горячая точка Йеллоустона, протянувшаяся на северо-восток вдоль равнины реки Снейк к югу от границы Монтаны и Айдахо. Базальтовый массив Тимбер-Хилл находится более чем в 80 милях от Хейзе, между ними находится несколько внушительных горных хребтов, поэтому возникает вопрос: возможно ли вообще, чтобы базальтовый поток мог пройти так далеко? Остатки базальта Тимбер-Хилл можно проследить примерно в 30 милях от холмов Суитуотер до Лимы, штат Монтана. Путь потока лавы от Лимы до равнины реки Снейк определить труднее, но лава могла пройти еще 30–50 миль. Кому-то это может показаться неправдоподобным, но геологи действительно могут указать на ряд примеров длинных базальтовых потоков. Потоки лавы базальтовой группы реки Колумбия имеют длину от десятков до сотен миль и, вероятно, свидетельствуют о появлении горячей точки Йеллоустона после периода относительного покоя. Современным аналогом служит еще одна известная горячая точка: базальтовые потоки из Мауна-Лоа прошли более 30 миль по острову Гавайи на пути от источников к океану.