ガリバルディ火山帯
カナダ、ブリティッシュコロンビア州南西部の火山列
ガリバルディ火山帯
火山地域
1987 年のマウント ミーガー山塊。山頂は左から右にカプリコーン山、マウント ミーガー、プリンス ピークです。
1987 年のマウント ミーガー山塊。山頂は左から右にカプリコーン山、マウント ミーガー、プリンス ピークです。
ガリバルディ火山帯の位置と範囲。孤立した火山と関連する火山の特徴を示しています。
ガリバルディ火山帯の位置と範囲。孤立した火山と関連する火山の特徴を示しています。
位置ブリティッシュコロンビア州、カナダ
地質学

ガリバルディ火山帯は、海岸山脈の太平洋山脈にある北西から南東方向に伸びる火山列で、南はワッツポイントから北はハ＝イルツク氷原まで伸びている。この火山列はカナダのブリティッシュコロンビア州南西部に位置し、セントヘレンズ山やベーカー山を含むカスケード火山弧の最北端を形成している。[8] [9]ガリバルディ火山列のほとんどの火山は休火山または氷河の氷によって浸食された氷河下火山である。あまり一般的ではない火山地形には、噴石丘、火山プラグ、溶岩ドーム、カルデラなどがある。これらの多様な地形は、ペレ式噴火やプリニー式噴火などの異なるスタイルの火山活動によって形成された。

火山列全体にわたる噴火により、少なくとも3つの主要な火山帯が形成されました。最初の噴火は400万年前のパウダーマウンテン氷原で始まりました。ケイリー山はこの時期に形成が始まりました。220万年前から2,350年前までの複数回の噴火でミーガー山山塊が形成され、130万年前から9,300年前の噴火でガリバルディ山とガリバルディ湖周辺の他の火山ができました。これらの主要な火山帯は、北部、中央部、南部の3つの雁行セグメントに分かれています。[10]各セグメントには、3つの主要な火山帯のいずれかが含まれています。これらの大きな火山帯とは別に、太平洋山脈の北端には、シルバースローンカルデラとフランクリン氷河複合体という、あまり研究されていない2つの大きな火山複合体があります。これらはガリバルディ火山帯の一部であると考えられていますが、研究がほとんど行われていないため、ガリバルディ列の他の火山との地殻構造上の関係は不明です。 [7] [11]

地質学

背景

ガリバルディベルトの形成以前には、ブリティッシュコロンビア州南岸に沿って、より古いが関連のある火山帯が数多く形成されていた。これには、バンクーバー島北部の東西に伸びるアラートベイ火山帯と、本土沿岸に沿ったペンバートン火山帯が含まれる。ペンバートンベルトは、 2900万年前の漸新世に、かつてのファラロンプレートがブリティッシュコロンビア州沿岸の下に沈み込んだときに形成され始めた。この時点では、ファラロンプレートの北中部はちょうど米国カリフォルニア州の下に沈み込み始めており、北部と南部に分割されていた。1800万年から500万年前の中新世の間に、ファラロンプレートの北部残骸はゴルダプレートとファンデフカプレートとして知られる2つの構造プレートに分裂した。この時期はアラート湾ベルトが活動を開始した時期です。約350万年前のプレート運動の短い調整期間が、下降するプレート縁に沿って玄武岩質マグマの生成を引き起こした可能性があります。この噴火期はガリバルディベルトの形成よりも後であり、アラート湾ベルトにおけるより最近の火山活動の証拠は見つかっていないため、アラート湾ベルトにおける火山活動はおそらく絶滅したと考えられます。[10]

ガリバルディ山脈の基盤岩は、海岸山脈の大部分を構成する海岸深成岩体の花崗岩および閃緑岩で構成されています。 [12] [13] [14]これは、ジュラ紀および第三紀にファラロンプレートとクラプレートが北アメリカプレートの西縁に沿って沈み込んだ際に形成された大規模なバソリス複合体です。三畳紀から白亜紀の間に北アメリカプレートの西縁に沿って付加された島弧残骸、海洋台地、および密集した大陸縁辺部の上に位置しています。[15]

形成

カスケード沈み込み帯の地図と、米国とカナダの沿岸に沿った近くの火山の位置。
カスケード火山弧（赤い三角形）を含むカスケーディア沈み込み帯の領域。ガリバルディ火山帯は、この図では弧の最北端に位置する3つの赤い三角形で示されています。

ガリバルディベルトは、ブリティッシュコロンビア州沿岸のカスケード沈み込み帯において、ファン・デ・フカプレートが北米プレートの下に沈み込み続けることで形成されました。 [9]これは、北カリフォルニアからブリティッシュコロンビア州南西部にかけて、太平洋岸北西部沖80km（50マイル）にわたって走る、長さ1,094km（680マイル）の断層帯です。プレートは、沈み込み帯に対してやや斜めの角度で、年間10mm（0.39インチ）以上の相対速度で移動しています。断層帯が非常に広いため、カスケード沈み込み帯ではマグニチュード7.0以上の大地震が発生する可能性があります。ファン・デ・フカプレートと北米プレートの境界面は約500年間、固定された状態が続きます。この期間中、プレートの境界面に応力が蓄積され、北米縁辺部の隆起を引き起こします。プレートが最終的にずれると、500年間蓄積されたエネルギーが巨大地震として放出されます。[16]

世界中のほとんどの沈み込み帯とは異なり、カスケードの大陸棚の水深には深い海溝が存在しない。[17]これは、コロンビア川の河口が沈み込み帯に直接流れ込み、太平洋の底にシルトを堆積させて海溝を埋めているためである。後期更新世の先史時代のミズーラ氷河湖の大洪水も、海溝に大量の堆積物を堆積させた。 [18]しかし、他の沈み込み帯と同様に、外縁部は巨大なバネのようにゆっくりと圧縮されている。[16]蓄積されたエネルギーが不規則な間隔で断層の滑りによって突然放出されると、カスケード沈み込み帯では、  1700年1月26日のマグニチュード9.0のカスケード地震のような非常に大きな地震が発生する可能性がある。[19]しかし、カスケード沈み込み帯沿いの地震は予想よりも少なく、過去数百万年間で火山活動が衰退している証拠がある。おそらくその説明は、ファン・デ・フカプレートと北アメリカプレートの収束速度にあると考えられる。現在、これら2つのプレートは年間3cm（1.2インチ）から4cm（1.6インチ）収束している。これは700万年前の収束速度の約半分に過ぎない。[17]

科学者たちは、過去6,000年間にカスケード沈み込み帯で少なくとも13回の大きな地震があったと推定している。最も最近の1700年のカスケード地震は、バンクーバー島の先住民の口承に記録されている。この地震は、かなりの揺れと太平洋を横断する大津波を引き起こした。この地震に伴う大きな揺れは、バンクーバー島のカウチン族の家屋を破壊し、いくつかの地滑りを引き起こした。この地震による揺れは、カウチン族の人々が立っているのを困難にし、揺れが長引いたため、彼らは病気になった。地震によって発生した津波は、最終的にパチェナ湾の冬の村を壊滅させ、そこに住んでいた人々全員を殺害した。1700年のカスケード地震は沿岸部の地盤沈下を引き起こし、沿岸の湿地や森林を水没させ、その後、より新しい堆積物に埋もれた。 [19]

ガリバルディ帯の火山では、大規模な爆発的噴火の間には数千年もの休火山となることが予想されている。ガリバルディ火山列の火山活動率が低い理由として考えられるのは、カスケード弧の南部に比べて、この地域の地形が圧縮されていることである。大陸リフトゾーンでは、マグマは断層に沿って地殻を急速に上昇するため、分化の機会が少ない。このことは、フッド山の南からカリフォルニア州境、およびオレゴン州中央部のカスケード山脈に隣接する巨大なニューベリー盾状火山の東南東で当てはまる可能性が高い。この地域にはブラザーズ断層帯があるからである。このリフトゾーンは、中央カスケード弧のこの地域に大量の玄武岩質溶岩が存在する理由を説明できるかもしれない。圧縮環境下で地表の下に巨大なマグマの静止体が存在するため、収束率が低いことが、ガリバルディ火山帯全体のマグマ量が少なく分化していることを説明できるかもしれない。 1958年、カナダの火山学者ビル・マシューズは、氷河期における北米大陸の広域氷河作用と、大陸の広域氷河荷重軽減期における火山活動の活発化との間に関連性がある可能性を示唆した。しかし、この地域の地質学的記録は乏しいため、この関連性を予測することは困難である。しかし、ガリバルディ・ベルトにおける氷河期噴火と後氷期噴火の時系列的分類など、具体的なデータは、この関連性が示唆される可能性を示唆している。[20]

氷河火山活動

木々や瓦礫に覆われた岩壁が側面まで広がっています。
バリア氷縁溶岩流の縁。バリアの縁に沿って広がる岩屑は、過去に地滑りが発生した場所です。

ガリバルディ山脈の大部分は、激しい氷河作用の期間に形成された火山やその他の火山性岩石群である。これには、流動卓越型トゥヤ、氷河下溶岩ドーム、氷縁溶岩流が含まれる。流動卓越型トゥヤは、平らに横たわった溶岩流の山で構成され、ハイアロクラスタイトと枕状溶岩を欠くという点で、ブリティッシュコロンビア州全体に広がる典型的な玄武岩質トゥヤとは異なる。これらは、最終的に氷河の表面を突破した隣接する氷河の氷を貫く垂直の穴にマグマが侵入して溶けた結果として形成されたと解釈されている。[8]このマグマが上昇するにつれて、溜まり、水平層に広がる。[21]主に氷河下活動中に形成された溶岩ドームは、激しい柱状節理と火山ガラスでできた急勾配の側面で構成される。氷縁溶岩流は、溶岩が地上の火口から噴出し、氷河氷に溜まることで形成されます。南部セグメントのガリバルディ湖を堰き止める溶岩ダムであるバリアは、ガリバルディベルトで最もよく見られる氷縁溶岩流です。[8] [22]

ガリバルディ山脈において、氷河火山の特徴として、流動卓越型のトゥヤと氷河下破片堆積物の欠如という2つの珍しい特徴が挙げられます。これは、溶岩組成の違いと、火山活動中の溶岩と水の直接的な接触の減少に起因します。これらの火山体の溶岩組成は、噴火温度が玄武岩活動に伴う温度よりも低く、シリカを含む溶岩が層厚とガラス分化温度を高めるため、その構造を変化させます。その結果、シリカを多く含む氷河下火山は、融解する氷の質が低く、火口付近に水が存在する可能性も低くなります。このため、火山体は地域的な氷河作用との関係を示す構造を形成します。周囲の地形もまた、融解水の流れを変え、氷河氷が優勢な谷間に溶岩が溜まりやすいようにします。また、火山体が侵食されると、破片状の氷河火山堆積物の分布も変化する可能性があります。[8]

南部セグメント

急斜面で頂上が平らな小さめの山とターコイズ色の高山湖の上にそびえる目立つ山。
ガリバルディ山の北壁。前景にある、ガリバルディ湖の上にそびえ立つ、平らな頂上と急斜面を持つ建造物が「テーブル」です。

ハウ湾の東側には、ガリバルディ山脈の最南端に位置する火山活動地帯があります。ワッツポイント火山中心部として知られるこの地帯は、氷河下火山の一部である火山岩の小さな露頭です。露頭面積は約0.2 km 2 (0.077 mi 2 )、噴出量は約0.02 km 3 (0.0048 mi 3 )です。この地域は深い森林に覆われており、BC鉄道の幹線が海抜約40 m (130 ft)の露頭下部を通過しています。[23]これはスコーミッシュ火山地帯の特徴的な地形です。[24]

ガリバルディ山は、体積が 6.5 km 3 (1.6 mi 3 ) であるガリバルディベルト南部にある大きな火山の 1 つで、過去 30 万年の間に噴出したデイサイト溶岩で構成されています。更新世に火山物質がコルディレラ氷床の一部に噴出したことで形成されました。これにより、山のユニークな非対称形状が作られました。コルディレラ氷床の氷河が後退した後、ガリバルディ山の山腹で相次いだ地滑りが発生しました。[10]約 9,300 年前に起こったその後の火山活動により、ガリバルディ山の南東山腹のオパールコーンから 15 km (9.3 mi) の長さのデイサイト溶岩流が発生しました。これはデイサイト流としては異例の長さで、[25]通常、粘度が高いため火口から短い距離しか移動しません。[26] [27]オパールコーン溶岩流はガリバルディ山で最も新しい火山活動の一つである。[26] [25]

ガリバルディ湖の西岸に位置するプライス山は、標高2,050メートル（6,730フィート）の成層火山です。この山は3回の活動期を経て形成されました。120万年前の第1期では、円形盆地の漂流岩に覆われた底に、角閃石安山岩の成層火山が形成されました。この 成層火山が形成された後、火山活動は西方に移動し、30万年前のペレアン活動期には、一連の安山岩-デイサイト溶岩流と火砕流が噴出しました。これにより、標高2,050メートル（6,730フィート）のプライス山の円錐形が形成され、後に氷河に埋もれました。プライス山が氷河に覆われる前は、衛星火口がある北側斜面で火山活動が行われていました。約1万3000年前、プライス山西斜面のクリンカーピークで新たな活動が起こりました。この活動により、ラブルクリークとクリンカーリッジと呼ばれる安山岩溶岩流が北西から南西に6km（3.7マイル）にわたって流れ出しました。[10] [28] [25]これらの溶岩流は6km（3.7マイル）移動した後、氷河によってせき止められ、厚さ250m（820フィート）を超える氷縁溶岩流を形成し、「バリア」として知られています。[10]

岩だらけの山。主峰の右側は尾根に囲まれ、左側の斜面は瓦礫で覆われている。
南東から見たブラックタスク。そのゴツゴツとした建造物は、長年の浸食によって形成されたものです。

ガリバルディ湖の北岸にあるシンダーコーンは、ヘルメット氷河に部分的に飲み込まれたシンダーコーンです。火山灰、火山礫、そして散在するロープ状および溶岩爆弾の断片で構成され、コーンの高さは500メートル（1,600フィート）に達します。侵食が最小限であることから、過去1,000年以内に噴火した可能性があります。[29]約11,000年前、シンダーコーンから一連の玄武岩質安山岩が噴出し、ブラックタスクの東側斜面にある北向きのU字型谷へと流れ込みました。その後の火山活動により、4,000年前には別の玄武岩質溶岩流が発生し、同じ氷河谷を流れました。[10]

ガリバルディ湖の北西岸に位置する黒い火山岩の尖峰、ブラックタスクは、2度の火山活動期に形成された、はるかに大きな火山が氷河によって侵食された残骸です。最初の活動期は110万年から130万年前で、角閃石安山岩の溶岩流と凝灰岩を噴出しました。これらの火山岩は、主要な火山体の南西、南東、北西に広がる山脈を形成しています。その後の侵食によって、新たに形成された火山は破壊されました。その結果、円錐状の岩盤の根元が露出し、現在ではブラックタスクの険しい山体を形成しています。円錐状の岩盤の侵食後、17万年から21万年前には、一連の紫水晶安山岩溶岩流が噴出しました。これらは隣接する氷縁溶岩流で終わり、高さ100メートル（330フィート）の崖を形成します。この噴火期には、現在の標高2,316メートル（7,598フィート）の山頂を構成する溶岩ドームも形成されました。その結果、この地域の後期更新世氷床は、第二段階の円錐丘の東側斜面に、北向きの深いU字型の谷を刻み込みました。その後、シンダーコーンから流れてきた溶岩流が谷を埋め尽くしました。[10]

中央セグメント

前景の氷河の上にそびえる暗く険しい山と、背景の氷河に覆われた山々。
フィー山とそのギザギザの尾根

ケイリー山のすぐ南東には、南北に伸びる尾根を持つ、広範囲に浸食された火山、フィー山があります。中央ガリバルディ山脈の古い火山の一つです。その火山岩類の年代は不明ですが、大規模な分解と火山を覆い尽くす氷河の証拠から、ウィスコンシン氷河期より前の 75,000 年以上前に形成されたことがわかります。そのため、フィー山の火山活動には氷河の氷との相互作用の証拠は見られません。フィー山の最も初期の火山活動で残された産物は、少量の火砕岩です。これは、フィー山の噴火史、および最初の火山活動における爆発的な火山活動の証拠です。2 回目の火山活動では、主尾根の東側斜面に一連の溶岩と角礫岩が生成されました。これらの火山岩は、大規模な火山の形成過程において、一連の溶岩流と砕けた溶岩片が火口から噴出し、山腹を下って移動した際に形成されたものと考えられます。大規模な火山活動の後、新たな火山活動によって粘性の高い一連の溶岩流が発生し、狭く平坦な頂上と急斜面を呈する北限と主尾根の北端を形成しました。これらの溶岩流の起源となった火道は垂直構造であったと考えられ、フィー山の以前の火山活動中に堆積した古い火山岩を貫入したと考えられます。この火山活動の後には、侵食期間と、おそらく1回以上の氷河期が続きました。フィー山における最後の火山活動後の大規模な侵食によって、現在では著名なランドマークとなっている南北方向に伸びる険しい尾根が形成されました。[30]

エンバーリッジは、トリクーニピークとフィー山の間にある火山の尾根で、少なくとも8つの安山岩からなる溶岩ドームで構成されています。これらは、フレーザー氷河期の氷河の下で溶岩が噴出した25,000年から10,000年前の間に形成されたと考えられます。侵食が最小限であるため、現在の構造は元の形とほぼ同じです。その結果、ドームは氷河下火山に典型的な形状と柱状節理を示しています。エンバーリッジドームのランダムな形状は、噴出した溶岩が以前の氷のポケットを利用したこと、不均一な表面で噴火が起こったこと、火山活動中にドームが陥没して瓦礫ができたこと、そして最近の噴火で古い柱状岩が分離されたことが原因です。北側のドームはエンバーリッジノースとして知られ、山の尾根の山頂と東側斜面を覆っています。これは、厚さ100メートル（330フィート）に達する少なくとも1つの溶岩流と、ケイリー山火山地域で最も薄い柱状節理で構成されています。柱状節理が小さいことは、噴出した溶岩がすぐに冷却され、主にドームの山頂にあることを示しています。[31]エンバーリッジ北東は、エンバーリッジの最小の氷河下ドームで、厚さが40メートル（130フィート）以下の1つの溶岩流で構成されています。[32]エンバーリッジ北西は、最も円形に近い氷河下ドームで、少なくとも1つの溶岩流で構成されています。[33]エンバーリッジ南東は、エンバーリッジドームの中で最も複雑で、厚さ60メートル（200フィート）の一連の溶岩流で構成されています。また、大量の瓦礫を含む唯一のエンバーリッジドームでもあります。[34]エンバーリッジ南西部は、厚さ80メートル（260フィート）に達する溶岩流を少なくとも1つ含んでいます。これは、エンバーリッジの中でハイアロクラスタイトを含む唯一の氷河下ドームです。[35]エンバーリッジ西は、厚さ60メートル（200フィート）に達する溶岩流を1つだけ含んでいます。[36]

頂上が雲に隠れたギザギザの山。
ケイリー山塊の 2 番目に高い山、ピロクラスティック ピークの南面。

北西に位置するケイリー山は、ガリバルディ・ベルト中央部で最大かつ最も活動が続く火山です。この火山は、3期にわたる火山活動で堆積したデイサイトと流紋デイサイト溶岩で構成された、高度に侵食された成層火山です。 [10] [37]最初の噴火期は約400万年前、デイサイト溶岩流と火砕岩の噴出で始まりました。[10]これにより、ケイリー山が形成されました。[37]この火山活動期に続いた火山活動によって、大きな溶岩ドームが形成されました。これが火山栓のような役割を果たし、現在ケイリー山の険しい山頂に尖峰を形成している溶岩の棘を形成しています。 [10]ケイリー山の形成後、溶岩流、テフラ、溶結したデイサイトの瓦礫が噴出しました。[37] 270±70万年前のこの第2段階の活動により、ケイリー山の南側斜面にゴツゴツした火山の尾根であるバルカンの親指が形成されました。 [10] [37]長期間の浸食による大規模な解剖により、元の成層火山の大部分が破壊されました。[10]この長期の浸食期間の後の火山活動により、 30万年前に寄生噴出孔から厚いデイサイト溶岩流が生成され、スコーミッシュ川近くのタービッドクリーク渓谷とショベルノーズクリーク渓谷まで広がりました。 [10] [37]これにより、その後20万年前に2つの小さな寄生溶岩ドームが形成されました。[10]これらの3つの火山活動は、氷河との相互作用の兆候が見られず、ケイリー周辺の他のいくつかの火山活動とは対照的です。[37]

ケイリー山の北にある浸食された火山、パリ・ドームは、2 つの地質学的単位から成る。ペイル・ドーム・イーストは、大量の安山岩溶岩流と少量の火砕物で構成されている。ケイリー山火山地帯の大部分を覆う広大な氷河氷原の東部に位置する。溶岩流の多くは、高地ではなだらかな地形を形成しているが、低地では細かく節理のある垂直の崖で終わっている。最初の火山活動は、おそらく約 25,000 年前に発生したが、それよりもかなり古い可能性もある。最も最近の火山活動では、火口エリアが氷河の氷で覆われていなかったときに噴出した一連の溶岩流が発生した。しかし、溶岩流の下部には氷河の氷と反応した形跡が見られる。これは、溶岩が約 10,000 年前、フレーザー氷河期の衰退期に噴出したことを示している。氷縁溶岩流の厚さは100メートル（330フィート）にも達する。[38]パリドーム西は少なくとも3つの安山岩溶岩流と少量の火砕物から成り、その火口は現在氷河に埋もれている。パリドーム東では少なくとも3回の噴火が発生している。最初の火山噴火の年代は不明であるが、過去1万年以内に発生した可能性がある。2回目の噴火では、火口エリアが氷河に埋もれていなかった時期に噴出した溶岩流が発生した。しかし、この溶岩流はその下部で氷河と相互作用した証拠を示している。これは、溶岩がフレーザー氷河期の衰退期に噴出したことを示している。3回目で最近の噴火では、別の溶岩流が発生した。これは主に氷河の氷の上で噴出したが、おそらく北縁は小さな氷河によって制限されていた。 2回目の噴火で噴出した溶岩流とは異なり、この溶岩流は下部が氷河に堰き止められていなかった。これは、この地域のフレーザー氷河が後退した1万年未満前に噴出したことを示唆している。[39]

ケイリー山の北に位置する氷河下火山、コールドロン・ドームは、この地域の大部分を覆う巨大な氷河の西側に位置しています。パリ・ドームと同様に、コールドロン・ドームも2つの地質学的単位から構成されています。上部コールドロン・ドームは、少なくとも5つの安山岩溶岩流が平らな頂部を持つ楕円形の岩塊で、トゥヤに似ています。5つの安山岩流は柱状節理を有し、氷河氷によって押し出されたと考えられます。最も最近の火山活動は、この地域がまだフレーザー氷河期の氷河氷の影響を受けていた1万年前から2万5千年前の間に発生したと考えられています。コールドロン・ドーム氷河下火山全体を構成する最も新しいユニットである下部コールドロン・ドームは、平坦な頂上と急斜面を持つ安山岩溶岩流の堆積物から構成され、長さ1,800メートル（5,900フィート）、最大厚さ220メートル（720フィート）に達します。これらの火山岩は、フレーザー氷河期の衰退期に、現在氷河に埋もれている上部コールドロン・ドームに隣接する噴出口から、約1万年前に噴出しました。[40]

曇りの日に雪に覆われた瓦礫の険しい風景。
ケイリー山周辺の火山岩塊。尾根状の構造により、北のフィー山へ容易に移動できます。

ケイリー山火山地帯の北部には、スラグ・ヒルという氷河下の火山がある。この火山体は少なくとも2つの地質学的単位で構成されている。スラグ・ヒル本体は、安山岩の溶岩流と少量の火砕岩からなる。スラグ・ヒルの西部には、火山と氷の相互作用を示す特徴がないため、おそらく1万年未満前に噴火したと思われる溶岩流がある。[5]スラグ・ヒル本体の北東900メートル（3,000フィート）にあるスラグ・ヒルの溶岩流に支配されたトゥヤは、頂上が平らで側面が急な安山岩の山からなる。それはスラグ・ヒル本体から噴出した火山物質の残骸から突き出ているが、その地理的特徴から独立した火口となっている。この小さな氷河下火山は、フレーザー氷河期の衰退期である25,000年から10,000年前の間に形成されたと考えられます。[41]

リング山はケイリー山火山地帯の北部に位置する溶岩卓越型のトゥヤで、山の尾根にある少なくとも 5 本の安山岩溶岩流の山で構成されている。その急峻な側面は 500 メートル (1,600 フィート) の高さに達し、火山の瓦礫でできている。そのため、正確な基底標高や、この山体がいくつの溶岩流で構成されているかを測定することは不可能である。山頂の標高は 2,192 メートル (7,192 フィート) で、リング山の最後の火山活動は、フレーザー氷河期が最大期に近かった 25,000 ～ 10,000 年前であった。リング山の北西には小規模な安山岩溶岩流がある。その化学的性質はリング山を構成する他の安山岩流とはいくぶん異なるが、おそらくリング山に隣接する、またはリング山にある火口から噴出したものと考えられる。標高の高い部分には溶岩と氷の相互作用を示唆する特徴がいくつか見られますが、標高の低い部分にはそのような特徴は見られません。したがって、この小規模な溶岩流は、リング山の形成後、氷河が現在よりも広い範囲を覆っていた時代に噴出したものであり、当時の氷河が存在していた地域を超えて広がっていると考えられます。[42]

北部セグメント

氷河に覆われた山で、その下斜面には植物が生い茂っています。
マウント・ミーガー山塊の北側斜面。2,350年前に最新の噴火を起こした火口は、この画像中央の椀型の窪みです。

マウント・ミーガー山塊は、ガリバルディ山脈およびブリティッシュ・コロンビア州で最も体積の大きい複合火山であり、最も最近に噴火した火山でもある。[43]体積は20 km 3 (4.8 mi 3 )で、安山岩から流紋岩まで組成が変化する浸食された成層火山からなる。[20] [44]氷河に覆われた山頂には、いくつかの解剖された溶岩ドームと火山栓があり、その中に溶岩ドームがある明確な火口がある。 [43] [44]少なくとも8つの火口がこの複合体を構成しており、山塊の220万年の歴史を通じて火山活動の源となってきた。[10] [45] マウント・ミージャー山塊では火山活動の歴史がよく記録されており、最近の噴火は約2,350年前で、1980年のセント・ヘレンズ山の噴火やモントセラト島のスーフリエール・ヒルズの連続噴火と特徴が似ていました。[44] [46] [47]これはカナダで記録されている最大の完新世の爆発的噴火であり、プリンス・ピークの北東側面の火口で発生しました。[44]これはプリニー式噴火であり、少なくとも20km（12マイル）の高さの噴煙柱を成層圏まで吹き上げました。[45]卓越風によって東に柱の灰が運ばれ、ブリティッシュ・コロンビア州とアルバータ州にかけて堆積しました。[48]その後、火砕流がプリンスピークの斜面を7km（4.3マイル）にわたって流下し、その後、溶岩流が噴火して何度も崩壊しました。この溶岩流は厚い凝集岩を形成し、隣接するリルエット川を堰き止めて湖を形成しました。その後、角礫岩ダムが崩壊し、壊滅的な洪水が発生し、家ほどの大きさの岩塊が1km（0.62マイル）以上下流に堆積しました。洪水の後、小規模なデイサイト溶岩流が噴出し、後に固まって一連の保存状態の良い柱状節理を形成しました。これは2350年前の噴火の最終段階であり、その後の河川浸食によってこの溶岩流が削られ、滝が形成されました。[45]

ブリッジ川上流にある小さな火山のグループはブリッジ川コーンとして知られ、成層火山、火山栓、溶岩流が含まれます。これらの火山は、アルカリ玄武岩やハワイ石などの苦鉄質組成の火山岩を主成分とする点で、ガリバルディ火山帯の他の火山とは異なります。マグマの組成が異なるのは、地球のマントルの部分溶融の程度が低いことや、プレート端の沈下効果によるものと考えられます。このグループで最も古い火山はシャムヒルと呼ばれ、高さ 60 メートル (200 フィート) の火山栓で、カリウム-アルゴン年代測定法では 100 万年前とされています。幅約 300 メートル (980 フィート) で、露出した氷河表面には氷河漂礫が散らばっています。その巨大な平坦な岩柱は、その後浸食によって縮小した成層火山の主な火口内で形成されました。南東には、サラール氷河火山群が97万年から59万年前に形成されました。それは、厚さ100メートル（330フィート）の氷に覆われた溶岩流に囲まれた、地上のテフラと薄い溶岩流の堆積物で構成されています。これらの氷縁溶岩流は、ウィスコンシン氷河期以前に近くの谷で溶岩が氷河の氷に溜まって形成されました。サラール氷河群の北には、チューバーヒルという小さな玄武岩質の成層火山があります。チューバーヒルは約60万年前、隣接する谷が氷河の氷で満たされたときに形成され始めました。チューバー・ヒルから噴出した溶岩流は、南斜面の谷を埋める氷河と相互作用し、氷河の融水湖を形成しました。この湖には、150メートル（490フィート）以上ものハイアロクラスタイト、ラハール、湖成凝灰岩が堆積しました。この噴火期には、一連の枕状溶岩も堆積しました。ブリッジ・リバー火山地帯における最新の火山活動は、最終氷期の氷河堆積物を覆う地域の谷に、一連の玄武岩質溶岩流を発生させました。これらの谷を埋める溶岩流の年代は不明ですが、溶岩流の下に未固結の氷河堆積物が存在することから、1,500年未満であることが示唆されています。[10]

北西には、長さ 20 km (12 マイル)、幅 6 km (3.7 マイル) の火山性岩盤からなるフランクリン氷河複合体があります。標高は 2,000 m (6,600 フィート) を超え、大部分は浸食によって破壊されています。一連の岩脈と火山底 貫入岩がこの複合体を構成しており、そのうちのいくつかは、その上にある火山性堆積物の火口と思われる。火山性堆積物には、デイサイト角礫岩、厚さ 450 m (1,480 フィート) に達する凝灰岩に伴う角閃石安山岩溶岩流の小さな残骸などがあります。研究がほとんど行われていないため、この複合体についてはほとんど知られていませんが、一部の火山底貫入岩から得られたカリウム - アルゴン年代測定によると、フランクリン氷河は 2 回の火山活動の間に形成され、それぞれの活動期間は約 500 万年離れています。[11]最初のイベントは600万年から800万年前に発生し、ガリバルディベルトの火山活動は現在の位置に移動していませんでしたが、東西の大きな帯状に空中で制限されるようになりました。[11] [20]この期間中、ガリバルディベルトと北部カスケード弧の他の部分の火山活動は、主にフランクリン氷河複合体とさらに東の山間ベルトで発生しました。[20]ガリバルディベルトが500万年前に現在の位置に移動したとき、フランクリン複合体で別の火山イベントが発生しました。[11] [20]この最後の最も最近の火山イベントは200万年から300万年前に発生し、南のケイリー山が形成され始めてから約100万年後でした。[11] [20]

火山活動地域の氷河、河川、火山堆積物の地図。
シルバースローン火山地帯と近隣の河川の地質図。白い円形の地形はシルバースローンカルデラの推定境界です。

シルバースローンカルデラは、北部ガリバルディ山脈の2つのカルデラ複合体の中で最大かつ最も保存状態が良い。もう1つは、東南東55km（34マイル）にあるフランクリン氷河複合体である。[7] [20]カルデラの直径は20km（12マイル）で、角礫岩、溶岩流、溶岩ドームが含まれる。東南東のフランクリン同様、シルバースローンの地質は研究がほとんど行われていないためよくわかっていない。シルバースローン複合体の周囲の地域は、コースト山脈の山岳地形のため、かなりギザギザしている。ほぼ垂直の斜面は、海抜近くから標高3,000メートル（9,800フィート）以上にまで広がっている。シルバースローンは、東南東のフランクリン氷河複合体よりもかなり新しく、その火山岩は、ガリバルディ山脈全体の他の火山岩と同程度の年代であると考えられる。シルバースローンカルデラ複合岩体における最古の火山岩は、火山角礫岩で構成されており、その一部は堆積物が最初に噴出した際の強烈な火山熱によって融合しました。これらの火山岩が堆積した後、第一期の火山角礫岩の上に、デイサイト、安山岩、流紋岩からなる一連の溶岩流が噴出しました。これらの侵食された溶岩流の厚さは合計900メートル（3,000フィート）です。この一連の溶岩流の下部にある火山岩は、カリウム-アルゴン年代測定で75万年前、溶岩流の少し上にある火山岩は40万年前のものと推定されています。最も最近の火山活動では、パシュレス・クリーク、マックメル川、キングカム川の渓谷に、一連の安山岩および玄武岩質安山岩の溶岩流が流れ出しました。パシュレス・クリーク付近からマックメル川渓谷まで広がる溶岩流は、長さ25キロメートル（16マイル）以上です。侵食の程度が小さいことから、1,000年前かそれより若い年代に形成されたと考えられます。[7]

地熱活動と地震活動

1985年以降、少なくとも4つの火山で地震活動が見られ、ガリバルディ山（3回）、ケイリー山（4回）、ミーガー山塊（17回）、シルバースローンカルデラ（2回）である。[49]地震データは、これらの火山に現在も活動的なマグマだまりがあることを示唆しており、ガリバルディベルトの火山の一部は活火山である可能性が高く、重大な潜在的災害を伴っていることを示している。[49] [50]この地震活動は、カナダで最近形成された火山の一部や、ガリバルディ山、ケイリー山、ミーガー山塊など、歴史を通じて大規模な爆発活動を起こしてきた火山と一致している。[49]

岩の群れに囲まれた、湯気の立つ水たまり。
ミーガー・クリーク近くにある火山性温泉。ミーガー山塊の火山活動に関連しています。この温泉は、ミーガー近郊の数少ない温泉群の一つに位置しています。

リルエット川渓谷に隣接するハリソン、スロケ、クリアクリーク、スクークムチャックなどの一連の温泉は、最近の火山活動のあった地域の近くでは発生していないことが知られている。その代わり、多くは1600万～2600万年前の侵食された火山の根元であると解釈されている貫入岩の近くに位置している。これらの火山は中新世にカスケード火山弧の一部を形成し、その貫入岩の根元は南はフレーザー渓谷から北はサラルクリークまで伸びている。これらの温泉とガリバルディベルトとの関係は明らかではない。しかし、比較的最近の火山活動を経験した地域に温泉が存在することがいくつか知られている。[51]ケイリー山近くの渓谷には約5つの温泉があり、ミーガー山塊には2つの小さな温泉群がある。[37] [45]ミーガー山塊の温泉は、地表下の浅いマグマ溜まりの証拠となる可能性があります。ガリバルディ山には、ミーガー山やケイリー山で見られるような温泉は確認されていませんが、隣接するテーブルメドウズやその他の場所で異常な高熱流の証拠が見られます。ブリタニアビーチ付近の異常な温水は、ワッツポイント火山帯に関連する地熱活動によるものである可能性があります。[51]

歴史

人間の居住

ガリバルディ火山帯とその周辺地域では、何世紀にもわたって人々が資源を利用してきました。黒曜石は、接触以前の時代にスクワミッシュ族によってナイフ、ノミ、手斧などの鋭利な道具を作るために採取されました。この物質は、1万年前から原史時代までの遺跡に現れています。この物質の産地は、ガリバルディ山を取り囲む山岳地帯の上部にあります。オパールコーンでは、リングクリーク流の溶岩は軽石のような性質を持ち、熱を保持する性質があるため、通常は加熱して食材を調理していました。また、長期間使用されても壊れませんでした。[52]

マウント・ミーガー山塊に隣接する大規模な軽石の露頭は、過去に数回採掘されており、長さ 2,000 メートル (6,600 フィート) 以上、幅 1,000 メートル (3,300 フィート) 以上、厚さ約 300 メートル (980 フィート) に及んでいます。この鉱床は最初に J. MacIsaac 氏によって借りられましたが、同氏は 1970 年代後半に亡くなりました。1970 年代半ばに、2 番目の借り主である WH Willes 氏が軽石の調査と採掘を行いま​​した。軽石は粉砕され、運び出されてペンバートン村の近くに保管されました。その後、軽石鉱床へのアクセスに使用されていた橋が流されました。1988 年に LB Bustin 氏が鉱床の杭を立て、採掘作業が再開されました。1990 年に、軽石の露頭は DR Carefoot 氏によって所有者の B. Chore 氏と M. Beaupre 氏から買収されました。 1991年から1992年にかけて実施されたプログラムにおいて、作業員は鉱床の建設資材、油吸収材、ストーンウォッシュとしての特性を評価しました。1998年には、グレート・パシフィック・パミス・インコーポレーションによって約7,500 m 3 (260,000 ft 3 )の軽石が採掘されました。[53]

ミーガー山とケイリー山には温泉が存在することから、この二つの火山は地熱探査の対象となっている。ケイリー山では、南西斜面の浅いボーリング孔で50℃（122°F）から100℃（212°F）を超える温度が測定されている。[10]さらに北に位置するミーガー山塊では、1970年代後半からBCハイドロ社が地熱探査を行っている。坑底温度は平均220℃（428°F）から240℃（464°F）と算出されており、最高記録は275℃（527°F）である。これは、ミーガー周辺地域が主要な地熱地帯であることを示すものである。この地熱発電はカナダ西部全域に及ぶことが期待されており、将来的には米国西部にまで及ぶ可能性も高い。[54]

初期の印象

火山帯は、先住民族の神話や伝説の題材となってきました。スカーミッシュ族にとって、ガリバルディ山は「ンチカイ」と呼ばれています。彼らの言語で「汚い場所」を意味します。この山名は、この地域の火山性岩屑を指しています。この山は、この地域にある他の山と同様に、彼らの歴史において重要な役割を果たす神聖な山とされています。彼らの口承では、洪水が土地を覆ったという物語が伝えられています。この時期、水面上にそびえ立つ山は2つだけで、そのうちの1つがガリバルディでした。洪水の生存者たちは、ここでカヌーを山頂に係留し、水が引くのを待ちました。ガリバルディ湖の北西端にあるブラックタスクと、その北西に位置するケイリー山は、スクワミッシュ語で「雷鳥の着陸地」を意味する「タ・ク・タ・ク・ムイン・トゥラ・インイン・アキサエン」と呼ばれています。 [55]サンダーバードは、北米先住民の歴史と文化に登場する伝説の生き物です。ブラックタスクとケイリー山を構成する岩は、サンダーバードの雷によって黒く焦げたと言われています。[55]

保護と監視

周囲の山岳地帯の上にそびえ立つ、頂上が平らで斜面が急な山。
テーブルは、ガリバルディ湖の南西側にそびえる、流れが支配的なトゥヤです。

ガリバルディ・ベルトの多くの火山性地形は州立公園によって保護されている。この山脈の南端にあるガリバルディ州立公園は、この地域の豊かな地質学的歴史、氷河に覆われた山々、その他の自然資源を保護するために1927年に設立された。 [56]この公園は、標高2,678メートル（8,786フィート）の成層火山ガリバルディ山にちなんで名付けられ、ガリバルディ山は1860年にイタリアの軍事および政治指導者ジュゼッペ・ガリバルディにちなんで名付けられた。[56] [57]北西には、ブランディワイン・フォールズ州立公園があり、少なくとも4つの柱状節理のある玄武岩質溶岩流でできた高さ70メートル（230フィート）の滝、ブランディワイン・フォールズを保護している。[58] [59]名前の由来は明らかではないが、ジャック・ネルソンとボブ・モリソンという2人の測量士に由来している可能性がある。[59]

カナダの他の火山地帯と同様に、ガリバルディ火山帯はカナダ地質調査所によって十分に監視されておらず、マグマ系の活動度を把握できていない。これは、この火山帯の火山のいくつかが遠隔地に位置し、過去数百年間にカナダで大規模な噴火が発生していないことが一因である。[60]その結果、火山監視は津波、地震、地滑りなどの他の自然現象への対処よりも重要度が低い。[60]しかし、地震が存在するため、さらなる火山活動が予想され、特にブリティッシュコロンビア州南西部のような人口密集地帯にガリバルディ火山が位置する地域では、おそらく大きな影響が出るだろう。[9] [60] [25]

火山災害

ガリバルディ火山列を構成する火山は、ブリティッシュコロンビア州の人口密集地である南西部に隣接している。[9]中央カスケード弧とは異なり、ガリバルディベルトでは単一のフィーダで火山活動が再開して成層火山を形成することは一般的ではない。その代わり、火山活動は火山地帯の形成をもたらす。カスケード弧全体の中で、ガリバルディ火山列の火山活動率は最も低い。[20]過去200万年間で、ガリバルディベルトで噴出した物質の量は、米国カリフォルニア州とオレゴン州の10%未満、米国ワシントン州内の約20%である。[43]その結果、カスケード弧のこの部分全体で噴火のリスクは小さい。個々の火山と火山地帯は長期間静穏な状態を保ち、特定の火口は二度と噴火しない可能性がある。しかし、地質学的に見て比較的最近の過去にもかなりの火山活動が起こっており、最も顕著なのは2,350年前にマウント・ミーガー山塊で発生した爆発的な噴火である。[20]

カナダ・コルディレラの地熱資源と火山活動の第一人者であるジャック・サウザーは、「現在、ガリバルディ・ベルトの火山は静穏で、活動を停止していると考えられていますが、まだ完全に冷えきっているわけではありません。しかし、2500年前にミーガー山が活発に活動したことで、『再び活動する可能性はあるか？』という疑問が生じます。ミーガー山の爆発的な噴火は、ガリバルディ火山帯の最後のあがきだったのか、それとも現在も続いている活動の中で最新の出来事に過ぎないのか？端的に言えば、確かなことは誰にも分かりません。…だから、念のため、ピーク・チェアを降りる際に、昔のホットスポットを素早くチェックするようにしています。」と述べています。[61]カナダ地質調査所職員による最近の地震画像は、ケイリー山地域で行われた岩石探査研究を裏付けており、科学者たちは地表から約15km（9.3マイル）下の溶岩のプールと解釈される大きな反射面を発見しました。マウント・ミーガー山塊とマウント・ケイリーに温泉が存在することは、これらの火山の地下または近傍にマグマの熱が依然として存在していることを示しています。現在も活動的なプレート境界に沿ったこの長い火山活動の歴史は、ガリバルディ・ベルトにおける火山噴火がまだ終わっておらず、将来の噴火のリスクが依然として残っていることを示しています。[20]

テフラ

山岳地帯の盆地のような窪地にある崖から流れ落ちる滝の眺め。
キーホール滝は、リルエット川沿い最大の滝です。この重厚な岩壁は、2,350年前のプリンスピーク噴火に伴う噴火口から流れ出した溶岩流が繰り返し崩落し、斜面を流れ下って形成されたものです。

ガリバルディ火山列の火山による最大の脅威は、爆発的な噴火の際に放出される火山灰によるものと考えられる。[20]特にマウント・ミーガー山塊は、その爆発的な歴史のために、ブリティッシュ・コロンビア州南部とアルバータ州のコミュニティーに長距離にわたる重大な脅威をもたらしている。[45]過去1万2000年間にカスケード火山弧全体で200回を超える噴火が発生したと推定されており、その多くは米国で発生した。米国西部での多くの噴火により、ブリティッシュ・コロンビア州南部に大量の火山灰が流れ出た。しかし、ブリティッシュ・コロンビア州南西部の人口10万人以上の主要都市はすべてガリバルディ火山帯の西側に位置しており、卓越風は東向きである。そのため、これらのコミュニティーに大量の火山灰が降る可能性は低い。ロウアーメインランドでは、10cm（3.9インチ）の厚さの火山灰層が1万年に一度、1cm（0.39インチ）の厚さの火山灰層が1,000年に一度堆積することがあります。より少量の火山灰は、より頻繁に発生すると予想されます。1980年のセントヘレンズ山の噴火では、ブリティッシュコロンビア州南東部からマニトバ州にかけて1mm（0.039インチ）の火山灰が堆積しました。[20]

ブリティッシュコロンビア州南西部の主要都市はすべてガリバルディ山脈の西側に位置しており、今後の噴火は隣接するスコーミッシュやウィスラーの町に重大な影響を及ぼすと予想されている。[25] [62]ペレオン活動中に噴火柱が放出されると、大量の火山灰が放出され、航空機に危険が及ぶだろう。火山灰はガリバルディ東側の広大な氷河を溶かし、洪水を引き起こす可能性もある。これは後にピット湖の水供給やピット川の漁業に危険をもたらす可能性がある。爆発的な噴火とそれに伴う火山灰は、バンクーバーとブリティッシュコロンビア州南部の大部分で一時的または長期的な水供給の困難を引き起こす可能性もある。グレーターバンクーバー排水地域の貯水池はガリバルディ山の南側にある。[28]

地滑りとラハール

ガリバルディベルト全域で、地滑りやラハールが数多く発生している。マウント・ミーガー山塊では、過去1万年間にパイロンピークとデバステーターピークから大規模な地滑りが発生し、リルーエット川渓谷の下流10km（6.2マイル）以上まで達している。パイロンピークの南側斜面では、8,700年前と4,400年前に少なくとも2回の大規模な地滑りが発生し、火山の残骸が隣接するミーガークリークの谷に流れ込んだ。[63]最近では、 1975年7月22日にデバステーション氷河からの大規模な地滑りで地質学者4名が埋もれて死亡した。[64]この地滑りの推定土量は13,000,000 m 3（460,000,000 ft 3）である。[65]ミーガーが経験したような、完新世における最大の地滑りと同規模の大規模な地滑りは、リルエット川流域の植生の大部分を壊滅させるほどのラハール（泥流）を引き起こす可能性が高い。当局が警報を発することなくこのような現象が発生した場合、数百人、あるいは数千人の住民が犠牲になるだろう。そのため、コンピュータプログラムは接近情報を検知し、大規模なラハールの発生が確認された時点で自動通知を発することができる。同様のラハール検知システムは、米国ワシントン州のレーニア山にも存在する。 [46]

ケイリー山の西側斜面では、大規模な地滑りが発生しており、その中には約4,800年前の大規模な岩屑なだれがあり、隣接する谷底に8 km 2 (3.1 mi 2 )の面積の火山性物質を流し込んだ。このため、スコーミッシュ川は長期間堰き止められた。[66]過去1万年間にこの山塊からの噴火は知られていないが、温泉群と関連している。[20] [37]エヴァンス（1990）は、過去1万年間にケイリー山で発生した多数の地滑りと土石流は、火山活動によって引き起こされた可能性があると指摘している。[20] 4,800年前の地滑り以来、より小規模な地滑りが多数発生している。[66] 1968年と1983年には、一連の土砂崩れが発生し、伐採道路や森林に大きな被害を与えましたが、死傷者は出ませんでした。[67]

溶岩流

ガリバルディベルトにおける溶岩流の脅威は、噴火が冬季または氷原などの氷河氷域の下または隣接地で発生しない限り、軽微である。溶岩が広大な雪原を流れると、融雪水が発生する。これにより、ラハールが発生し、溶岩流よりも遠くまで流れる可能性がある。玄武岩質溶岩を噴出する火口に水が流入すると、大規模な爆発的噴火を引き起こす可能性がある。これらの爆発は、通常の玄武岩質噴火よりも一般的に激しい。したがって、火口に水、雪、または氷河氷が存在すると、周辺地域に大きな影響を及ぼす噴火のリスクが高まる。氷河下噴火は、壊滅的な氷河決壊洪水を引き起こすこともある。[20]

参照

参考文献

パブリックドメインこの記事には、米国地質調査所 のウェブサイトまたは文書からのパブリック ドメイン マテリアルが組み込まれています。

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  • ガリバルディ火山帯の地図
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