ハンネガンカルデラ
ハンネガン峠から見たハン​​ネガン峰の南面。カルデラ内構造が見える。10メートルの角礫岩が円で囲まれている。
ノースカスケード山脈のハンネガンカルデラの概略図。カルデラの南西部には後カルデラのプルトンが貫入している。[ 1 ]

ハンネガンカルデラは、アメリカ合衆国ワシントン州のノースカスケード山脈にある372万年前の火山の崩壊構造である。[ 2 ]このカルデラは2回の別々の火山噴火で崩壊し、140 km 3 (34 mi 3 )もの流紋岩灰を噴出した。[ 3 ] [ 4 ]

ルース山の暗いイグニンブライトと、ルース山（スカイライン）の北東1.4km（0.87マイル）にあるハンネガンカルデラのハンネガンピークの淡いイグニンブライトとの接触部分。[ 2 ] [ 1 ]

カルデラは55～60 km 3 (13～14 mi 3 )の凝灰岩で満たされており、これはイグニンブライト[ 5 ]、壁岩角礫岩[ 6 ]、および後カルデラ堆積岩で構成されています。[ 7 ]カルデラを埋める岩石は、ハンネガン火山岩と呼ばれる地層単位にまとめられています。 [ 8 ] [ 9 ]この地質単位は、ハンネガンピークのイグニンブライトと、それより少し若いルースマウンテンのイグニンブライトに分かれています。ハンネガンカルデラの中心はシュクサン山の北東8.9 km (5.5 mi)にあります。[ 10 ]カルデラ内の目立つ地理的地点には、ハンネガンピーク、ハンネガンパス、ルースマウンテン、アイシーピーク、コッパーリッジの西部、チリワック川の最上流部などがあります。カルデラの西端はマウントベイカー・スノクォルミー国有林にありますが、構造の大部分はノースカスケード国立公園にあります。カルデラにはハンネガンパス、[ 11 ]ハンネガンピーク、[ 12 ]チルワック川、[ 13 ]コッパーリッジ、バウンダリートレイルの一部が横断していますが、その大部分は未踏の険しい山岳地帯にあります。これは世界でも最も露出度が高く、最も新しいトラップドアカルデラの1つであり、地球上で唯一記載されている二重トラップドアカルデラであると考えられています。[ 2 ] [ 14 ]

地質史

先カルデラ火山活動と地形

この地域全体は、大陸氷河期とアルプス氷河期の繰り返しによって深く浸食されてきました。カルデラ崩壊以前の火山構造や岩石は、複数回の氷河期とカルデラの崩壊を生き延びていません。しかし、カルデラ内凝灰岩内の火山岩の破片の存在は、先カルデラ火山活動の証拠であり、カルデラ崩壊やカルデラ内でのその後の火山活動に関連する岩石とは異なる地球化学的組成を持つカルデラ縁辺外の岩脈も同様です。 [ 1 ] [ 15 ] [ 16 ]

最初のカルデラ崩壊

ハンネガン峰の溶結凝灰岩、またはイグニンブライト。ナイフは、高温の火砕流の圧縮によって平らになった軽石の破片、フィアメを指しています

約400万年前、大量の流紋岩質マグマが地殻の高いところまで上昇しました。この貫入により、地表が上向きにドーム状になったと考えられます。この変形によって生じた断層が、マグマの一部が地表に到達し、珪長質および中間質溶岩流やドーム、シンダーコーン、場合によっては小規模な成層火山などの比較的小規模な火山構造として噴出する経路となった可能性があります。数万年から数十万年かけて、この上向きの変形により、最終的に脆い地殻に半円形の断層、つまり環状断層が形成されました。[ 2 ]この断層は隆起した地域の北縁を取り囲んでマグマだまりまで達し、マグマに対する拘束圧を突然解放しました。その結果、大量のマグマが、そびえ立つ火山灰と軽石の柱や火砕流として噴出しました。マグマがなくなると、地表は南側を蝶番にして、落とし戸のように北に崩れ落ちた。[ 14 ]数百万年にわたる激しい浸食によってもはや保存されていないが、焼けつくような火砕流はカルデラの縁を越えて数十キロメートルにわたって川の谷を流れ、その進路にあるすべてのものを焼き尽くしたに違いない。噴火で地表が1キロメートル以上沈下したため、馬蹄形のカルデラは火山灰で満たされた。環状断層の外側の岩石は大規模な地滑りとして内側に滑り落ち、崩壊したカルデラを埋め尽くす凝灰岩の中に壁岩の角礫岩と巨大角礫岩のレンズが重なり合った。この凝灰岩は一回の噴火で噴出し、石化してハンネガンピークのイグニンブライトとして保存されている。厚さは少なくとも900メートル（3,000フィート）あり、底部は露出していない。[ 17 ] [ 9 ]カルデラの構造的境界の北半分に限られている。比較的正確な40Ar / 30Ar放射年代測定によると、このカルデラの年代は372万2千年前±0.02万年前とされている。[ 2 ]ハネガンカルデラのこの北部は、ルース山とハネガンピークの間の地域に限られており、チリワック川渓谷の最上流部を含む。

休眠と堆積

ハンネガンカルデラのカルデラ内湖堆積物に含まれる、長さ8cmの鮮新世の葉の化石

崩壊はおそらく数日かけて起こったと思われます。ある時、窪地に湖が形成され、その底に細粒の堆積物が堆積しました。これは現在、ルース山の北斜面に頁岩と砂岩として保存されています。これらの岩石には葉の化石が含まれており、年代は不明です。

第二カルデラの崩壊

ルース山のイグニンブライトは火山礫を特徴としています。灰色の基質は、ハネガンカルデラの2度目の崩壊時に噴出した細粒の火山灰です。この露頭はルース山の東側の肩にあります。リンゴはスケールを示すものです。

噴出していないマグマが大量に地殻内に残っており、その後の貫入によって増加した可能性がある。わずかな期間の後、継続的な変形により北側の環状断層が南方向に広がり、残ったマグマの上に長楕円形を形成し、再び大噴火を引き起こした。その後、カルデラの南部が、今度は南下する落とし戸式に崩壊した。これにより、「二重落とし戸カルデラ」と呼ばれる特異な地質構造が形成された。ハンネガン陥没の2番目の部分は、ルース山の北東斜面から南のアイシーピークの南東斜面にかけて露出していたルース山のイグニンブライトで満たされた。ルース山のイグニンブライトには、カルデラ崩壊以前の火山岩の礫が多数含まれている。このユニットはカルデラの北部も覆っていたはずですが、その部分は侵食によって剥ぎ取られてしまいました。このユニットでは年代測定に適した岩石は発見されていません。

崩壊後のプルトン貫入

2つの花崗閃緑岩マグマ体がルースマウンテン・イグニンブライトに侵入し、現在ではアイシーピークとヌークサック圏谷の東壁に一対のプルトンとして露出しています。これらの花崗岩体のうち古い方の岩石は342万年前のものと年代測定されており、したがって、カルデラ崩壊の2回目のエピソードを埋める岩石は、ハンネガン・イグニンブライト（372万年前）とプルトンの342万年前の間の地質学的に短い30万年という期間に限定されます。ルースマウンテン・イグニンブライトは、古い年代に非常に近い可能性があります。2番目の小さなプルトンはすぐ後に続き、336万年前のものです。どちらもチリワック・バソリスの一部です。[ 8 ]これらのプルトンの鉱物分析によると、地表から少なくとも1km（0.62マイル）下で冷却されたことが示されていますしかし、これらは現在、侵食によって露出しています。アイシーピーク山頂（標高2,156メートル、7,073フィート）と、カルデラ内最高峰であるルースマウンテン山頂（標高2,169メートル、7,116フィート）の数百フィート以内の地点に露出しています。これは、これらのプルトンの貫入から336万年の間に、少なくとも1キロメートル（0.62マイル）のカルデラ内火山岩が、プルトンに関連する可能性のある火山堆積物も含めて、深刻な侵食を受けたことを示しています。[ 18 ]

カルデラの火山活動の終焉

ハンネガンカルデラのチリワック峠西に位置する、厚さ240メートルの安山岩溶岩の堆積物は、296万年前のものと推定されています。ハンネガンカルデラ内のハンネガン火山岩類の中で、年代測定された岩石としては最も新しいものです。左下の地質学者に注目してください。[ 2 ]

カルデラの崩壊が完了した後、岩脈と小さな流紋岩の塊がカルデラ内凝灰岩に貫入しました。カルデラ内には、溶岩流の残骸である安山岩の小さな露頭がいくつか点在しています。ルース山とチリワック峠の間の尾根に露出している3つの溶岩流の1つの層は、厚さ240メートルが保存されており、296万年前±30万年前のものと年代測定されています。[ 2 ]これは、ハンネガン火山岩類の中で最も新しい年代測定済みの岩石ユニットです。ハネガン地域でのマグマ活動の終焉後、マグマの貫入と火山活動の中心は南西に移動し、レイク・アン・ストック（275万年前）[ 19 ] [ 20 ] 、クルシャン・カルデラ（115万年前）[ 21 ] 、そして現在活動中のベイカー山火山地帯の多数の火口[ 22 ]が順次形成されました。

カスケード山脈の他のカルデラとの比較

カスケード山脈に知られているカルデラは数少なく、小規模で、噴出した灰や溶結凝灰岩の量は比較的少ない。[ 23 ] [ 24 ]ハンネガンカルデラは輪郭がわずか8 km × 3.5 km (5.0 mi × 2.2 mi) で、計算上噴出するマグマの量は55～60 km 3 (13～14 cu mi) である。ハンネガンの崩壊以来、カスケード山脈に形成されたカルデラは3つだけであり、それぞれハンネガンと同量のマグマを噴出した。クルシャンカルデラ (111万年前) [ 21 ]は4 km × 8 km (2.5 mi × 5.0 mi) である。最もよく知られ、最も新しいカスケード山脈カルデラは7700年前に形成されたクレーターレイクで、8 km × 10 km (5.0 mi × 6.2 mi) である。[ 25 ] [ 26 ]あまり知られていない60万年前のロックランドカルデラ[ 27 ] [ 28 ]はラッセンピーク火山中心部の下にある。これは60万年前に形成され、6 km × 6 km (3.7 mi × 3.7 mi) の大きさであると推定されている。他の2つのはるかに古いカスケードカルデラは、地質学文献で十分に説明されているため、ここに含めることができる。これらは、ブリティッシュコロンビア州ホープの東にある2100万年前のコキハラカルデラ(約6 km × 6 km (3.7 mi × 3.7 mi)) [ 29 ]と、2500万年前のマウントエクスカルデラ (6 km × 9 km (3.7 mi × 5.6 mi)) [ 30 ] [ 31 ]で、レーニア山の東40 km (25 mi) にある。

参照

参考文献

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さらに詳しい資料

48°52′24″N121°30′33″W / 北緯48.87333度 西経121.50917度この場所の地図、航空写真、その他のデータ

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