河流瀑布流过热液中心

一处风景如画的瀑布讲述着一段炽热的地质故事

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。


你很少能同时处于事情的中途和开始,但这里就是其中之一。这里是夸茨维尔实地考察中间;这里是夸茨维尔微薄矿产财富故事的开端。这样的地方应该有一个与之相称的宏伟的名字。从视觉上看,它相当令人惊叹。

黄底瀑布。图片来源:达娜·亨特

那么,人们为什么给它起名为黄底呢?


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嗯,水池底部有砾石和淤泥中的黄金。今天,这足够进行一些漫不经心的砂矿开采,而且这点黄金在经济大萧条时期让一些人得以维持生计。而且黄金有点黄色,所以,是的。黄底。这很合理。

地质情况比仅仅是含金砾石被冲下河流并沉积在这里更有趣。因此,让我们来看看这个地方。这是一张地图,供喜欢确定方位的人使用。您也可以在Flickr上看到一个更精确的位置

当您沿着夸茨维尔路向上行驶,沿着中圣蒂亚姆河行驶时,您会看到越来越多经过热液蚀变的岩石。其中一些可以辨认出是玄武岩或安山岩,有些是流纹岩;有些蚀变得太厉害了,你无法分辨它们曾经是什么。然后您会来到这里,正好赶上吃午饭,您注意到的第一件事是,您不再处于喷出岩之中。您不是站在喷发到地表的煮熟的火山物质上,而是站在明显在地下冷却的东西上。

黄底瀑布的风化闪长岩。图片来源:达娜·亨特

这是一种粗粒火山岩。请注意,这条河在这个样本上带走了很多颗粒,但很多颗粒仍然存在。了解熔融岩石如何冷却和结晶的基本知识,您一眼就可以看出这些东西在地下缓慢冷却。如果您了解矿物,您将能够将大多数深色矿物识别为角闪石,而将较浅的矿物识别为斜长石。这是闪长岩,它以安山岩的形式喷发。这些东西没有走那么远:它停留在地表之下,逐渐冷却,尽管我们不能完全说是闲置。一个被隔离的岩浆体冷却到地壳温度需要很长时间。

这种闪长岩是巨大的,而且非常非常坚硬。它强烈抵抗了河流的磨损力。洛克伍德认为瀑布是由断层形成的——该地区到处都是大大小小的断层,断层符合这个景象。我不确定最后一次运动会是什么时候,但从这些岩石的磨损情况来看,已经有一段时间了。然而,它们仍然相当崎岖。

我有没有提到这东西很硬?刻在黑色闪长岩柱上的汉谟拉比法典已经存在了近两千年。在现代材料出现之前,筑路工人发现它是铺路的好材料。而且,如果维基百科可信,它被认为足够有价值,“以至于第一个伟大的美索不达米亚帝国——萨尔贡阿卡德帝国——将获取闪长岩列为军事远征的目的。”人们认为,他们在为它发动战争之前,会让其他一些可怜的家伙把它切成易于处理的块状。

闪长岩讲述了一些有趣的故事,并非所有故事都与掠夺的阿卡德人有关。它最好的故事是一个地质故事。当您看到闪长岩时,您就知道附近存在一个俯冲带。这是一种火山弧和科迪勒拉山脉形成的岩石,在那里,铁镁质岩石部分熔化,而部分熔化的结果已经向上移动到地表。有时,它以安山岩的形式喷发。有时,它在原地冷却,形成岩基和岩柱。但它不是在平静的板块边缘诞生的。因此,即使景观目前平静,闪长岩也会告诉您过去曾经非常激动人心。

因此,即使我们不知道我们身处西喀斯喀特山脉,那是在胡安·德富卡板块下降减慢并变浅并导致弧向东迁移之前,位于下降板块上方的旧火山弧,我们仍然会知道我们身处俯冲区。即使我们还没有看到该地区的活火山,我们也会从这种闪长岩的年轻年龄(大约1800万年)知道俯冲带仍然在附近。

这种东西的斑块在夸茨维尔地区的许多地方被发现。我链接的俄勒冈州地质图列出了它们的年龄为800万至2200万年。当它们侵入时,它们会使加热的流体在现有岩石中循环。热液烹制了该系统,沉积了各种矿物质,包括大量的石英,这使夸茨维尔得名,并留下了黄金,这使该镇短暂存在。

但您在这个地方发现的不仅仅是金片和大量的闪长岩。看看这张照片,注意一下缺少的相当大的部分。

黄底瀑布处的侵蚀堤坝。图片来源:达娜·亨特

您能猜出为什么那里有一个巨大的凹槽吗?这里有一个提示

图片来源:达娜·亨特

看起来有点像一个疯狂的家居装修狂热者在填缝裂缝,不是吗?他们选择的蓝色-灰色-绿色是多么可爱、宁静的颜色!闪长岩中相当多的裂缝都充满了这种东西,但它不是来自家得宝。

弄明白了吗?是的,那是玄武岩,它在闪长岩冷却后的一段时间侵入。它发现了裂缝和节理,并把自己楔入其中。但是,虽然它更年轻,但玄武岩要柔软得多,而且河流已经将其磨平、雕刻并侵蚀掉了,使闪长岩在许多地方单独耸立。

整个地方都布满了玄武岩岩墙。它们侵入了每一个可用的孔,并且在河流尚未完成清除它们的地方,它们非常可爱。这是一条在河床下闪闪发光的非常不错的岩墙。

黄底瀑布下方的水下玄武岩岩墙。图片来源:达娜·亨特

这条指向瀑布的岩墙很好地显示了玄武岩与闪长岩相比有多柔软:请注意它已被部分冲刷掉,而闪长岩仍然存在。

部分侵蚀的玄武岩岩墙、闪长岩和瀑布。图片来源:达娜·亨特

所以您在这里:一切的中心,创造了热液系统,沉积了所有漂亮闪亮的东西的地方。它在地质上很重要,而且在美学上也令人愉悦。如果您想在瀑布下那些寒冷的水池中淘洗砾石,您甚至可能会得到一点黄底。这是一个很棒的地方,一个享用午餐并思考板块构造的强大力量的理想场所。

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