Озеро Юнис к северо-западу от горы Рейнир. Озеро расположено в небольшой коренной котловине, которая была выработана ледником примерно 15 000–20 000 лет назад. Округлые зеленые склоны на дальнем краю озера подстилаются горными породами, сглаженными и исчерченными ледниковым льдом. Эта сторона горы Рейнир поднимается к Либерти-Кэп, который скрывает истинную вершину вулкана.

Геологическая история горы Рейнир

Дуайт Р. Кранделл

Взгляд на геологическое прошлое одного из самых живописных вулканов Америки

БЮЛЛЕТЕНЬ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ 1292

МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ СОЕДИНЕННЫХ ШТАТОВ

УОЛТЕР Дж. ХИКЕЛ, министр

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА

Уильям Т. Пекора, директор

Каталожная карточка Библиотеки Конгресса № 79-601704

ТИПОГРАФИЯ ПРАВИТЕЛЬСТВА США: 1969

Продается у суперинтенданта документов, Типография правительства США, Вашингтон, округ Колумбия, 20402 — Цена 65 центов (в бумажной обложке)

contents

Page

The changing landscape of 12-60 million years ago 3

Thumbnail biography of Mount Rainier 11

Results of recent eruptions 12

Why glaciers? 23

Work habits of glaciers 25

Yesterday’s glaciers 29

Landslides and mudflows—past, present, and future 35

The volcano’s future? 42

Further reading in geology 43

Frontispiece. Eunice Lake, northwest of Mount Rainier.

Figure Page

1. Outcrop of sandstone and shale in the Puget Group 6

2. Outcrop of welded tuff in the Stevens Ridge Formation 8

3. Granodiorite looks like granite 9

4. Geological cross section of Mount Rainier 10

5. An old lava flow which forms Rampart Ridge 13

6. Columns of andesite at the end of an old lava flow 13

7. Layers of pumice on the floor of a cirque 14

8. Generalized distribution of some pumice layers 16

9. Breadcrust bomb enclosed in a mudflow deposit 19

10. Pumice layer C, which consists of light-brown fragments 20

11. The recent lava cone lies in a depression 21

12. Two ice streams meet to form Cowlitz Glacier 23

13. Glacier-smoothed and grooved rock 26

14. A lake lies behind an end moraine of Flett Glacier 27

15. Recessional moraines on the valley floor of Fryingpan Creek 28

16. Extent of glaciers between 15,000 and 25,000 years ago 30

17. Lateral moraine at Ricksecker Point 31

18. Rock-glacier deposit at The Palisades 33

19. Hummocky end moraine in front of Emmons Glacier 34

20. Avalanche deposits in the White River valley 37

21. The northeast flank of Mount Rainier 39

Table

1. Characteristics, sources, and ages of pumice layers, Mount Rainier National Park 17

2. Summary of important geologic events in the history of Mount Rainier National Park 41

Геологическая история горы Рейнир. Дуайт Р. Кранделл

WASHINGTON

Seattle

Tacoma

CASCADE RANGE

Mount Rainier

Mount Adams

Mount St Helens

OREGON

Portland

Mount Hood

Crater Lake

Покрытая льдом гора Рейнир, возвышающаяся над ландшафтом западного Вашингтона, стоит в одном ряду с Фудзиямой в Японии, Попокатепетлем в Мексике и Везувием в Италии среди величайших вулканов мира. На горе Рейнир, как и на других неактивных вулканах, постоянная возможность возобновления извержений вызывает у наблюдателей чувство предвкушения, волнения и опасения, с которыми не сравнятся чувства при виде большинства других гор. Тем не менее, многие из нас не могут представить себе катастрофический масштаб извержений, которые привели к созданию гигантского конуса, ныне безмолвно возвышающегося над местностью. Мы принимаем вулкан как нечто само собой разумеющееся, как будто он был здесь всегда, и ценим лишь красоту его суровых просторов из камня и льда, усыпанных цветами альпийских лугов и окаймляющих их вечнозеленых лесов.

Гора Рейнир обязана своей живописной красотой многим особенностям. Широкий конус раскинулся поверх крупного горного хребта — Каскадных гор. Вулкан поднимается примерно на 7000 футов над своим 7000-футовым основанием и стоит в одиноком величии — это самая высокая вершина во всем Каскадном хребте. Его скалистые, покрытые ледяным панцирем склоны выше границы леса контрастируют с густыми зелеными лесами и придают горе Рейнир вид арктического острова в умеренном море — острова настолько большого, что его полный размер и форму можно увидеть только с воздуха. Гора очень фотогенична благодаря контрастам между голыми скалами, снежниками, синим небом и несравненными цветочными полями, окрашивающими ее нижние склоны. Тени, отбрасываемые множеством скал, хребтов, каньонов и пиков, постоянно меняются от восхода до заката, бесконечно варьируя текстуру и настроение горы. Облик горы также меняется изо дня в день по мере того, как летом тают ее обширные снежники. Таяние этих ледяных резервуаров делает гору Рейнир природным ресурсом как в практическом, так и в эстетическом смысле, поскольку это обеспечивает стабильный поток воды для гидроэлектроэнергетики в регионе, независимо от сезона.

Если смотреть со стороны залива Пьюджет-Саунд на западе, гора Рейнир обладает нереальным качеством — ее белая вершина высотой почти 3 мили словно парит среди облаков. Мы, вместе с жителями всей низменности, испытываем трепет, наблюдая, как вечернее заходящее солнце окрашивает западные снежники вулкана в красный цвет. Когда вы приближаетесь к горе в ее прекрасном окружении, вы можете найти то, что привлекает именно вас — пейзаж, дикую природу, ледники или полевые цветы. Или, возможно, вы почувствуете желание подняться на вершину. Гора Рейнир и соседние с ней горы обладают особым очарованием для геолога, потому что он визуализирует события — некоторые обычные, некоторые поистине впечатляющие, — которые сформировали нынешний ландшафт. В этом и заключается очарование геологии. Геолог приучен видеть «мысленным взором» геологические события, происходившие тысячи или даже миллионы лет назад. И, что самое примечательное, он может «видеть» эти события, изучая горные породы в скале или дорожной выемке, или, возможно, исследуя землистый материал, который выглядит как обычная почва под пастбищем за много миль от вулкана.

Наш ключ к пониманию геологии горы Рейнир заключается в том, что каждое геологическое событие можно реконструировать — или вообразить — по горным породам, сформировавшимся во время этого события. Руководствуясь этим принципом, мы рассмотрим геологическую родословную этого величественного вулкана и узнаем, что стоит за его пейзажем.

Изменяющийся ландшафт 12–60 миллионов лет назад

Горные породы Каскадного хребта содержат летопись истории Земли, начавшуюся почти 60 миллионов лет назад. Уже тогда, как и сегодня, волны бились о берега, а реки текли к морю, формируя и распределяя материал, из которого образовались некоторые породы, которые мы видим сейчас в парке.

Вам может быть трудно представить себе иной ландшафт того далекого времени. Не было ни горы Рейнир, ни Каскадного горного хребта. На самом деле, в районе, который мы называем западным Вашингтоном, было очень мало суши. Вместо этого здесь была обширная низменность из болот, дельт и заливов, граничившая с Тихим океаном. Реки, стекавшие в эту низменность с востока, разносили песок и глину по пышной болотной растительности. На этих отложениях вырастали другие растения, которые, в свою очередь, покрывались новыми слоями песка и глины. Таким образом, тысячи футов песка, глины и торфа накапливались и уплотнялись в песчаник, сланец и уголь. Мы можем увидеть некоторые горные породы, сформировавшиеся в то время, в выемках вдоль дороги Мович-Лейк к западу от парка (рис. 1). В конце XIX и начале XX веков в Карбонадо и Уилкесоне, в 10 милях к северо-западу от парка, велась добыча угольных пластов.

Эти пласты песчаника, сланца и угля составляют последовательность горных пород, называемую группой Пьюджет, мощность которой составляет 10 000 футов. Знаки волновой ряби и остатки растений показывают, что породы сформировались на мелководье довольно близко к уровню моря. Как могли горные породы накопиться до такой большой мощности? Прибрежная равнина и прилегающий бассейн должны были медленно опускаться, а приток песка и глины едва поспевал за этими опусканиями.

Гора Рейнир

[Эта карта в более высоком разрешении]

Чуть менее 40 миллионов лет назад ландшафт западного Вашингтона резко изменился. Геологи Р. С. Фиск, К. А. Хопсон и А. К. Уотерс обнаружили, что вулканы тогда поднялись на бывшей прибрежной равнине на месте национального парка Маунт-Рейнир и стали островами по мере того, как эта территория опускалась под уровень моря. Когда расплавленная порода извергалась под водой из погруженных флангов этих вулканов, паровые взрывы дробили лаву на бесчисленные фрагменты. Образовавшиеся обломки, смешанные с водой, растекались в виде селей по обширным участкам дна погруженного бассейна.

Обнажение серо-коричневого песчаника и темно-серого до черного углистого сланца группы Пьюджет вдоль дороги Мович-Лейк. (Рис. 1)

Вы можете увидеть горные породы, сформированные из этих слоев вулканического ила и песка, в выемках вдоль шоссе на восточной стороне хребта Бэкбоун и между перевалом Кейюс и озером Типсо. Ищите там чередующиеся пласты серовато-зеленого песчаника и брекчии — бетоноподобной породы, в которой галька имеет острые углы. Эти породы известны как формация Оханапекош. Как и группа Пьюджет, формация Оханапекош имеет мощность не менее 10 000 футов. Тем не менее, почти вся она накопилась на мелководье, поскольку западный Вашингтон продолжал медленно опускаться во время вулканических извержений.

Длительное опускание наконец прекратилось после того, как вулканическая активность Оханапекош завершилась. Затем западный Вашингтон поднялся на несколько тысяч футов над уровнем моря, а породы групп Пьюджет и Оханапекош медленно сжались в серию широких пологих складок. Прежде чем извержения начались снова, реки прорезали долины глубиной в сотни футов, а выветривание горных пород привело к образованию мощных красных глинистых почв, подобных тем, что формируются сегодня в некоторых районах с высоким уровнем осадков и высокой температурой. Ищите красные породы, образовавшиеся из этих древних почв, в дорожных выемках, когда будете ехать по дороге Стивенс-Каньон примерно в 2 милях к юго-востоку от Бокс-Каньона.

Следующие вулканические извержения, которые могли начаться между 25 и 30 миллионами лет назад, отличались от извержений времени Оханапекош. Эти вулканы, находившиеся где-то за пределами парка, извергали огромные потоки горячей пемзы, которые, будучи крайне подвижными, устремлялись вниз по склонам вулканов и распространялись на многие квадратные мили прилегающих регионов. Пемзовые потоки «смазывались» горячим вулканическим газом, выделявшимся изнутри каждой частицы пемзы, что создавало буфер между частицами. Некоторые потоки горячей пемзы достигали глубины 350 футов. Тепло, остававшееся в пемзе после того, как она переставала течь, частично расплавляло частицы, образуя твердую породу, известную как сварной туф. Повторяющиеся пемзовые потоки погребли холмистый ландшафт и в конечном итоге сформировали обширную вулканическую равнину. Эти породы, в основном состоящие из сварных туфов, теперь составляют формацию Стивенс-Ридж, которую можно увидеть вдоль шоссе в Стивенс-Каньоне в 1–2 милях к западу от Бокс-Каньона. Вы можете узнать сварной туф по светло-серому или белому цвету и множеству сплющенных и остроугольных включений более темной серой пемзы (рис. 2).

Затем последовал еще один период вулканизма, уже другого рода, когда лава изливалась из широких низких вулканов. Потоки были двух типов: базальт — тип, извергаемый сейчас гавайскими вулканами, и андезит — тип, извергаемый горой Рейнир. Отдельные потоки мощностью 50–500 футов накладывались друг на друга, достигая общей глубины до 2500 футов. Мы знаем эти породы как формацию Файфс-Пик. Они образуют многие скалы и пики в северо-западной части парка. Вы можете изучить их в выемках вдоль дороги Мович-Лейк между Маунтин-Медоуз и озером Мович. Время извержения лав Файфс-Пик могло приходиться на период от 20 до 30 миллионов лет назад.

Когда вулканы Файфс-Пик окончательно потухли, эта часть западного Вашингтона снова изменилась. Породы были вновь подняты и сжаты в широкие складки, параллельные тем, что сформировались в конце времени Оханапекош. Породы деформировались и местами ломались, смещаясь на тысячи футов вдоль крупных разломов, или сбросов.

Обнажение светло-серого сварного туфа формации Стивенс-Ридж вдоль дороги в Стивенс-Каньоне. Угловатые темно-серые фрагменты в сварном туфе — это куски пемзы. (Рис. 2)

Около 12 миллионов лет назад одна или несколько масс расплавленной породы шириной во много миль устремились вверх сквозь группу Пьюджет и более молодые породы. Когда эта расплавленная порода остыла и затвердела, она образовала гранодиорит, близкого родственника гранита. Хотя большая часть расплавленной породы застыла под землей, часть ее достигла поверхности суши и образовала вулканы в нескольких местах на территории национального парка Маунт-Рейнир.

Гранодиорит выглядит как гранит и имеет светло-серый крапчатый вид. Нож имеет длину около 3 дюймов. (Рис. 3)

Гранодиорит — это, вероятно, самая привлекательная порода в парке. Он в основном белый, но содержит крупные темные зерна минералов, которые придают ему вид «соли с перцем» (рис. 3). Крупный размер зерен является результатом медленного остывания расплавленной породы на значительной глубине под поверхностью земли — у отдельных минералов было много времени для роста, прежде чем «расплав» затвердел в породу. Напротив, породы, образовавшиеся из лав, излившихся на поверхность земли, как правило, мелкозернистые, потому что лавы остывали слишком быстро для заметного роста минеральных зерен.

Гранодиорит подстилает долину реки Уайт-Ривер, долину реки Карбон-Ривер и части долины верхней реки Нискуалли, а также хребет Татуш. Вы можете увидеть его в дорожных выемках между Лонгмайром и Кристин-Фолс, а также в нескольких местах вдоль дороги между станцией рейнджеров Уайт-Ривер и кемпингом Уайт-Ривер.

Геологический разрез горы Рейнир и ее фундамента от горы Мазер-Маунтин на юг до хребта Татуш. Разрез в истинном масштабе имеет длину почти 17 миль. Слегка изменено по материалам Профессионального доклада Геологической службы США № 444, таблица 1. (Рис. 4)

(слева) Диаграмма в высоком разрешении (справа)

После того как гранодиорит затвердел, фундамент горы Рейнир был завершен, за исключением еще одного изменения ландшафта, которое предшествовало рождению вулкана. Вскоре после формирования гранодиорита начал подниматься Каскадный горный хребет — не быстро, а постепенно, в течение многих тысяч лет. По мере поднятия суши реки прорезали долины в растущих горах, так что к тому времени, когда новый вулкан начал извергаться, Каскады уже превратились в суровый хребет из высоких гребней и пиков, разделенных глубокими долинами. Таким образом, глубокая эрозия обнажила слои горных пород, в которых мы сегодня читаем геологическую историю парка (рис. 4).

Краткая биография горы Рейнир

Жизненный цикл вулкана можно сравнить с жизнью человека — после рождения и короткой юности он взрослеет и стареет. Дата рождения горы Рейнир точно не известна, но это должно было произойти не менее нескольких сотен тысяч лет назад. Мы не можем много сказать о сложной юности вулкана, потому что большинство его самых ранних отложений сейчас погребены под более поздними. В раннем возрасте, задолго до того, как конус вырос до своего нынешнего размера, густая лава, подобная горячему гудрону, неоднократно стекала на 5–15 миль вниз по глубоким каньонам окружающих гор. Поскольку эти лавовые потоки сопротивлялись последующей эрозии реками и ледниками, большинство из них сейчас образуют гребни, как на Рампарт-Ридж, Берроуз-Маунтин, Гранд-Парк и Клапатче-Ридж (рис. 5 и 6). Сильные взрывы время от времени выбрасывали пемзу на склоны растущего вулкана и окружающие горы. По мере взросления вулкана на смену длинным мощным потокам пришли более тонкие и короткие, которые, накладываясь друг на друга, создали гигантский конус, ныне доминирующий в регионе. Несмотря на то что гора Рейнир сейчас состарилась, она ненадолго «оживала» много раз за последние 10 000 лет или около того и может снова извергнуться в будущем.

События последних 10 000 лет, поскольку они столь недавние с точки зрения геологического времени, известны лучше, чем события любого более раннего периода, и мы можем изучить эту часть истории вулкана довольно подробно. Мы рассмотрим три основных предмета: извержения — потому что они имели широкомасштабные последствия; ледники — потому что они являются такими заметными особенностями горы; и оползни — потому что они радикально изменили форму вулкана.

Результаты недавних извержений

Во время походов вы вскоре заметите, что вдоль троп в национальном парке Маунт-Рейнир находится большое количество пемзы. Пемза — это легкая вулканическая порода, настолько полная воздушных пустот, что она плавает на воде. Воздушные пустоты, или пузырьки, возникли, когда фрагменты богатой газом лавы взрывообразно выбрасывались в воздух над вулканом, и расплавленная порода затвердевала до того, как газ успевал выйти. Если вы изучите отложения пемзы в дорожной выемке, на берегу ручья или в корнях поваленных деревьев, вы также можете заметить, что слоев больше одного (рис. 7). Если вы обогнете вулкан по тропе Уондерленд, вы можете заметить, что наибольшее количество слоев пемзы находится на восточной стороне парка, но самый толстый отдельный слой — на западной стороне. Объяснение отчасти кроется в источнике пемзовых отложений, поскольку некоторая пемза была извергнута не горой Рейнир, а другими вулканами Каскадного хребта в Вашингтоне и Орегоне и принесена в парк сильными южными или юго-западными ветрами. Слои пемзы, выброшенные горой Рейнир за последние 10 000 лет, лежат в основном на восточной стороне вулкана. Сильные ветры, очевидно, уносили эруптивные облака на восток во время извержений и не давали пемзе падать к западу от вулкана. Этот характер распределения в сочетании с укрупнением и утолщением пемзы по направлению к вулкану показывает, что слои были извергнуты горой Рейнир.

Древний лавовый поток от горы Рейнир, образующий Рампарт-Ридж к западу от луга в Лонгмайре. Густая лава стекала по дну старой долины, остывала и затвердевала. Затем реки размыли новые долины по обе стороны потока. Эти новые долины, впоследствии подвергшиеся оледенению, сегодня заняты рекой Нискуалли и ручьем Каутц-Крик. Таким образом, область бывшего дна долины теперь является гребнем. (Рис. 5)

Столбы темно-серого андезита на восточном конце древнего лавового потока от горы Рейнир. Это обнажение находится недалеко от того места, где шоссе на Якима-Парк пересекает ручей Якима-Крик. (Рис. 6)

Слои пемзы на дне цирка недалеко от Парадайз-Парк. Желтый пласт в основании — это слой O, который был извергнут вулканом Мазама на месте озера Крейтер, штат Орегон, около 6600 лет назад. Желтовато-коричневый слой в нескольких дюймах над слоем O — это слой D, пемза, извергнутая горой Рейнир между 5800 и 6600 лет назад. Светло-желтовато-коричневый пемзовый пласт в верхней части обнажения — это слой Y, который возник в результате извержения вулкана Сент-Хеленс между 3250 и 4000 лет назад. Фотография Д. Р. Маллино, Геологическая служба США. (Рис. 7)

Д. Р. Маллино из Геологической службы США подробно изучил пемзовые отложения национального парка Маунт-Рейнир. Одним из его первых и наиболее важных открытий стало то, что, хотя некоторые слои пемзы широко распространены по парку, они были извергнуты другими вулканами. Как ни странно, один слой толще и распространен шире, чем любая недавняя пемза, извергнутая горой Рейнир. Мы можем ясно видеть, что эти «чужеродные» слои пемзы не пришли с горы Рейнир, поскольку они утолщаются и становятся крупнее к югу, вдали от парка. Самый старый из них был извергнут вулканом Мазама на месте озера Крейтер, штат Орегон, около 6600 лет назад; эта пемза образует желтовато-оранжевый слой толщиной около 2 дюймов почти повсюду в парке. Пемза имеет текстуру, похожую на песчаную муку, и на ощупь зернистая, если растереть ее между пальцами. Она такая мелкозернистая из-за огромного расстояния до источника — 250 миль строго на юг от горы Рейнир. Рядом с озером Крейтер эта же пемза состоит из крупных кусков и имеет мощность во много футов.

Два других «чужеродных» пемзовых отложения в парке были извергнуты горой Сент-Хеленс, симметричным молодым вулканическим конусом примерно в 50 милях к юго-западу от горы Рейнир. Более старый из них имеет возраст от 3250 до 4000 лет; он образует слой желтой пемзы размером с песок, достигающий 20 дюймов в толщину в западной части парка. Более молодой слой пемзы наиболее заметен на поверхности земли в восточной части парка, где он достигает 4 дюймов в толщину и напоминает мелкий белый песок. Ему около 450 лет.

Гора Сент-Хеленс, какой она видна с горы Рейнир.

Малозаметный пласт пемзы свидетельствует о первом извержении горы Рейнир, которое произошло после того, как ледники ледникового периода отступили к склонам вулкана. Его можно найти на восточной стороне горы от Гранд-Парка на юг до кемпинга Оханапекош (рис. 8). В дорожных выемках недалеко от восточного конца Якима-Парк (Санрайз) пемза образует ржаво-коричневый пласт толщиной около 4 дюймов, содержащий фрагменты размером до 2 дюймов. Древесина из тонкого слоя торфа прямо над пемзой была датирована по содержанию радиоактивного углерода как имеющая возраст около 8750 лет; таким образом, пемза еще старше. Для удобства мы называем этот слой пемзы R; другим более молодым слоям были присвоены другие буквенные обозначения (таблица 1).

Обобщенное распределение некоторых слоев пемзы в пределах национального парка Маунт-Рейнир. Пемза слоев W и Y была извергнута горой Сент-Хеленс; вся остальная пемза возникла на горе Рейнир. Буквы обозначают следующие местности: C, кемпинг Кугар-Рок; I, кемпинг Ипсут-Крик; L, Лонгмайр; M, озеро Мович; O, кемпинг Оханапекош; P, Парадайз-Парк; S, кратер на вершине; T, озеро Типсо; W, кемпинг Уайт-Ривер; и Y, Якима-Парк. На основе исследований Д. Р. Маллино. (Рис. 8)

Слой X (возраст от 110 до 150 лет)

Layer C (Between 2,150 and 2,500 years old)

Layer D (Between 5,800 and 6,600 years old)

Layer L (Between 5,800 and 6,600 years old)

Layer R (More than 8,750 years old)

Layer W (line pattern), and Layer Y (stipple pattern) (About 450 years old and 3,250 to 4,000 years old, respectively)

ТАБЛИЦА 1. — Характеристики, источники и возраст слоев пемзы, национальный парк Маунт-Рейнир [На основе исследований Д. Р. Маллино]

| Common range of thickness in park
Pumice layer | West side (inches) | East side (inches) | Common range in diameter of pumice fragments (inches) | Color | Source | Approximate age in 1968, or limiting dates (years ago)
X | Absent | [1] | ¼-2 | Light olive gray | Mount Rainier. | 100-150
W | 0-1 | 1-3 | Medium sand | White | Mount St. Helens. | [2]450
C | Absent | 1-8 | ¼-8 | Brown | Mount Rainier. | 2,150-2,500
Y | 5-20 | 1-5 | Coarse sand | Yellow | Mount St. Helens. | 3,250-4,000
D | Absent | 0-6 | ¼-6 | Brown | Mount Rainier. | 5,800-6,600
L | Absent | 0-8 | ¼-2 | Brown | Mount Rainier. | 5,800-6,600
O | 1-3 | 1-3 | Flourlike to fine sand | Yellowish orange | Mount Mazama. | About 6,600
R | Absent | 0-5 | ⅛-1 | Reddish brown | Mount Rainier. | 8,750-11,000?

Следующие два извержения горы Рейнир произошли между 5800 и 6600 лет назад. Снова пемза распространилась по территории к востоку от вулкана. Более старая пемза, которую мы называем слоем L, покрывает полосу шириной всего в несколько миль, которая тянется на юго-восток от вулкана (рис. 8). Более молодая пемза, слой D, покрывает область шириной не менее 10 миль непосредственно к востоку от вулкана. Распределение обоих отложений показывает, что во время извержений дули сильные направленные ветры. Длинный узкий рисунок слоя L, вероятно, был вызван сильными северо-западными ветрами во время кратковременного извержения. Рисунок слоя D был вызван ветрами с запада.

В какой-то момент во время этих извержений горячие вулканические бомбы и обломки горных пород выбрасывались из кратера горы Рейнир и падали на окружающие участки снега и льда. Это привело к массовому таянию, и по восточному склону вулкана устремились потоки, несущие миллионы тонн пепла, свежеизверженных обломков горных пород и вулканических бомб типа «хлебная корка». Бомбы типа «хлебная корка» кажутся твердыми камнями, но если бы вы раскололи одну из них, то обнаружили бы, что внутри она полая или заполнена губчатой массой черного стекла. Их внешние поверхности потрескались, как корка буханки хлеба с твердой корочкой (рис. 9), поэтому мы называем их бомбами типа «хлебная корка». Они возникли как сгустки мягкой раскаленной лавы, которые выбрасывались из кратера вулкана. Пролетая по дуге через воздух, они быстро остывали снаружи, и вокруг еще горячего и пластичного ядра формировалась затвердевшая корка. По мере остывания внешней поверхности давление газа в горячих недрах заставляло бомбы слегка расширяться, а их затвердевшую внешнюю корку — трескаться. При ударе о землю многие бомбы сплющивались с одной стороны, но оставались достаточно пластичными и липкими, чтобы остаться целыми.

Бомбы можно найти в двух отложениях, образующих южный берег реки Уайт-Ривер примерно в полумиле ниже по течению от кемпинга Уайт-Ривер. Эти отложения представляют собой сели, вызванные смешиванием горячих обломков горных пород с водой от растаявшего снега и льда. Когда сели двигались по дну долины, они, должно быть, напоминали текучие массы мокрого бетона.

Гора Рейнир извергалась несколько раз в период между 2500 и 2000 лет назад. Во время одного из первых извержений масса горячего пепла, обломков горных пород и бомб типа «хлебная корка» лавиной сошла по склону вулкана и погребла дно долины реки Саут-Пьюаллап. Хотя эта горячая масса текла как мокрый сель, температура обломков горных пород превышала 600°F (315°C). Таким образом, если бы там присутствовала вода, она находилась бы в форме пара. Вы можете увидеть образовавшееся отложение в выемках вдоль дороги Уэст-Сайд-Роуд по обе стороны моста через реку Саут-Пьюаллап. Бесчисленные бомбы скатились из выемок в канавы вдоль дороги. Древесный уголь, найденный в отложении, имел радиоуглеродный возраст около 2500 лет.

Крупная бомба типа «хлебная корка», заключенная в селевое отложение, состоящее из смеси вулканического пепла и обломков горных пород. Обнажение находится на южном берегу реки Уайт-Ривер примерно в полумиле ниже по течению от кемпинга Уайт-Ривер. (Рис. 9)

Большое количество пемзы было выброшено из вулкана одновременно с бомбами или вскоре после них. Пемза покрывает большую часть восточной половины парка, а фрагменты разбросаны на юго-запад до пика Пирамид-Пик и на северо-запад до Спрей-Парк. Эта пемза, называемая слоем C, особенно толстая и крупная в Якима-Парк и на Берроуз-Маунтин, где она лежит на поверхности земли (рис. 10). Здесь светло-коричневый слой имеет толщину 5–6 дюймов и состоит из пемзовых фрагментов неправильной формы размером до нескольких дюймов. Вперемешку с фрагментами пемзы встречаются куски светло-серой породы размером с кулак, которые, вероятно, были одновременно выброшены из вулкана в результате сильных взрывов. Некоторые из этих угловатых камней были отброшены на расстояние до Шрайнер-Пик, в 11 милях к востоку от вершины горы Рейнир.

Слой пемзы C, состоящий из светло-коричневых фрагментов, лежит на поверхности земли на большей части восточной части парка. (Рис. 10)

Эруптивный период завершился созданием нынешнего вершинного конуса вулкана, который имеет высоту не менее 1000 футов и ширину 1 милю у основания. Хотя он кажется маленьким по сравнению с огромной массой горы Рейнир, он немного больше конуса известного мексиканского вулкана Парикутин, который появился в 1943 году и извергался до 1952 года. Нынешний вершинный конус горы Рейнир был построен внутри широкой депрессии на вершине главного вулкана, которая сформировалась почти 4000 лет назад (рис. 11; см. стр. 40). Конус состоит из серии тонких лавовых потоков, а его вершина изрезана двумя перекрывающимися кратерами. Породы вокруг кратеров местами до сих пор теплые, а паровые вентиляционные отверстия проплавляют пещеры в ледяной шапке вершины. Первые альпинисты, достигшие вершины горы в 1870 году, провели ночь в одной из таких пещер, как и многие другие альпинисты, застигнутые ночью на вершине.

Покрытый снегом лавовый конус лежит в депрессии шириной 1¼ мили на вершине вулкана. Конус, вероятно, был построен около 2000 лет назад. Либерти-Кэп находится слева, а Пойнт-Саксесс — справа. Скалы ниже и справа от Либерти-Кэп обрамляют амфитеатр Сансет. (Рис. 11)

Несмотря на то что лавовые потоки, сформировавшие вершинный конус, были относительно короткими, их извержение сильно повлияло на некоторые долины у подножия вулкана. Горячая лава растопила снег и лед на вершине вулкана, вызвав наводнения, которые устремились вниз по восточной и южной сторонам. Когда наводнения достигали дна долин, они захватывали огромное количество рыхлых обломков горных пород и несли их вниз по течению, иногда образуя сели. Образовавшиеся отложения наводнений и селей подняли дно долин рек Уайт-Ривер и Нискуалли на 80 футов выше, чем они есть сегодня. Эти дна долин, как и несколько других, превратились в широкие пустоши из голого песка и гравия, которые простирались за пределы парка. Позже реки врезались до своих нынешних уровней, но оставили остатки отложений наводнений и селей в виде террас или уступов вдоль сторон долин. Вы можете разбить лагерь на такой террасе в долине реки Нискуалли в кемпинге Кугар-Рок. Кемпинг Уайт-Ривер занимает аналогичную террасу в долине реки Уайт-Ривер.

Когда гора Рейнир извергалась в последний раз? Самое недавнее извержение пемзы произошло чуть более века назад. Однако в период между 1820 и 1894 годами наблюдатели сообщали как минимум о 14 извержениях. Некоторые из них могли быть просто большими облаками пыли, вызванными обвалами, которые ошибочно приняли за облака свежеизверженного пепла. Другие облака могли быть результатом настоящих извержений, которые не оставили распознаваемых отложений. Д. Р. Маллино обнаружил, что по крайней мере одно извержение той эпохи действительно распространило пемзу на территории к востоку от вулкана между Берроуз-Маунтин и Индиан-Бар на расстояние не менее 6 миль от кратера. Кусочки пемзы, слой X, светло-коричнево-серого цвета и размером до 2 дюймов. Мы находим только разрозненные фрагменты этой пемзы, и нигде они не образуют сплошного слоя. Там, где пемза X лежит прямо поверх слоя C, мы не можем их различить. Поэтому лучшими местами для изучения более молодой пемзы являются ледниковые морены, сформировавшиеся за последние 150 лет, поскольку на моренах нет никакой другой пемзы, кроме слоя X. К счастью, Р. С. Сигафус и Э. Л. Хендрикс из Геологической службы США определили возраст морен, подсчитав годичные кольца деревьев на них. Их исследования показывают, что пемза была извергнута примерно между 1820 и 1854 годами.

Капитан Джон Фримонт, один из первых исследователей территории Орегон, записал, что гора Рейнир извергалась в ноябре 1843 года, но в его журналах нет подробностей. Другие сообщали об извержениях в 1820, 1846, 1854 и 1858 годах. Слой пемзы X, вероятно, был извергнут в одно или несколько из этих времен, но мы точно не знаем, когда.

Извергнется ли гора Рейнир снова? Мы думаем, что да, но сейчас у нас нет надежного способа предсказать время, тип или масштаб будущих извержений.

Почему ледники?

Мы часто слышим вопрос: «Почему на горе Рейнир есть ледники?» Ледник образуется везде, где снегопады в течение нескольких лет постоянно превышают таяние. На высоте более 6500–7000 футов на горе Рейнир каждую зиму выпадает более 50 футов снега, и не весь он тает до следующей зимы. Сохранение этого снега из года в год зависит отчасти от более низких температур на больших высотах, а возможно, и от несколько более обильных снегопадов там.

Два ледяных потока встречаются, образуя полумильный ледник Коулиц. Один берет начало на склоне вулкана, а другой (ледник Инграхам) — на вершине. Фирновая линия находится на небольшом расстоянии выше места слияния ледников. Высокая голая насыпь на крайнем правом фланге — это боковая морена, которая сформировалась около 100 лет назад, когда ледник был толще и длиннее примерно на 1½ мили. (Рис. 12)

LITTLE TAHOMA PEAK

MOUNT RAINIER

INGRAHAM GLACIER

COWLITZ GLACIER

Линия, отмечающая на горе предел, выше которого снег сохраняется от одной зимы до следующей, называется ежегодной снеговой линией, а эта линия на леднике называется фирновой линией (рис. 12). Выше фирновой линии снег, выпадающий каждый год, уплотняется и превращается в ледниковый лед по мере того, как воздух медленно вытесняется из него. Эта часть ледника является областью аккумуляции, где каждый год выпадает больше снега, чем теряется в результате таяния. Ниже фирновой линии находится область абляции, где преобладает таяние. Фирновая линия на ледниках горы Рейнир в последние годы находилась значительно выше 6500 футов. Но некоторые ледники простираются до высот ниже 5000 футов — то есть далеко вниз, в область абляции. Они делают это, медленно стекая вниз по склону. Твердый лед течет, скользя по твердой коренной породе под ледником и проскальзывая вдоль бесчисленных поверхностей внутри кристаллов льда, из которых состоит ледник.

Скорость течения и скорость абляции определяют расстояние, на которое ледник распространяется вниз в зону абляции. Если эти скорости остаются относительно постоянными, ледник будет находиться в равновесии, и его размеры будут примерно одинаковыми из года в год. Но если меняющиеся погодные условия влияют на скорость абляции или аккумуляции, или на то и другое, ледник станет либо меньше, либо больше. Изменение, которое вы, скорее всего, заметите, касается положения края ледника, который может отступать или наступать, однако точные измерения верхних участков ледника также показывают изменения объема в этих местах, некоторые из которых могут не влиять на край ледника в течение многих лет, если вообще когда-либо повлияют.

Трещины — самые впечатляющие особенности ледника и постоянная опасность для альпинистов. Они образуются там, где соседние части ледника движутся с разной скоростью. Некоторые ледники горы Рейнир могут течь со скоростью несколько тысяч футов в год вдоль своих центров, но гораздо медленнее вдоль краев. Эта неравномерная скорость течения создает в толще льда напряжения, которые заставляют его раскалываться. Группы трещин часто образуются там, где ледник течет над крутым участком своего ложа. Лед движется здесь быстрее, растягивается, и образуется трещина. Хотя наблюдателю большая трещина может показаться бездонной, большинство трещин имеют глубину менее 100 футов, поскольку давление льда стремится закрыть открытые пространства во льду ниже этой глубины.

Сегодня лед покрывает 37 квадратных миль территории парка. Отдельные ледники, составляющие этот ледяной покров, делятся на три группы в зависимости от места их происхождения. Ледники первой группы берут начало на вершине вулкана и стекают далеко вниз по долинам, расходящимся от конуса. Большая часть снега, питающего эти ледники, вероятно, выпадает на них на высотах значительно ниже вершины. Крупнейшими представителями этой группы являются ледники Эммонс, Нискуалли и Тахома.

Ледники второй группы берут начало на склонах вулкана, в основном на высотах от 7000 до 10000 футов. Эту группу представляют ледники Саут-Тахома, Карбон и Интер. Ледники третьей группы находятся на северных склонах гор вокруг горы Рейнир. Они расположены преимущественно на высотах около 6000 футов и обязаны своим существованием местам, хорошо защищенным от солнечного тепла. Ледники, представляющие эту группу, — это ледники Юникорн и Пиннакл в хребте Татуш, небольшой безымянный ледник недалеко от западного края горы Берроуз и несколько более крупные ледники Сарвент к востоку от горы Рейнир.

Работа ледников

Ледники — чрезвычайно способные работники. Их работа включает эрозию, транспортировку и отложение. Сглаженная и изборожденная коренная порода в каньоне Бокс и во многих точках вдоль тропы к ледяным пещерам возле Парадайз-Парка демонстрирует эрозию горных пород ледниковым льдом. Обломки горных пород, переносимые ледниками, прорезают борозды в твердой коренной породе и полируют ее поверхность (рис. 13). Хотя любой отдельный обломок породы может соскрести лишь 1 миллиметр породы вдоль одной борозды, общий эффект становится огромным, если умножить его на бесчисленные тысячи подобных обломков, скребущих поверхность коренной породы в течение сотен или тысяч лет. Ледниковый лед также может откалывать куски породы, когда надвигается на них, и даже вспахивать участки более мягких пород.

Ледники транспортируют не только породы, которые они добывают и соскребают со своих лож, но и, что более заметно, те, что падают на их поверхность с близлежащих скал. Эти падающие камни варьируются по размеру от крошечных частиц до отдельных глыб весом в десятки тысяч тонн, подобных тем, что упали на ледник Эммонс с пика Литтл-Тахома в 1963 году. (См. стр. 35.)

Ледник откладывает большую часть обломочного материала у своего края. К крутой оконечности любого крупного ледника опасно приближаться, потому что обломки горных пород почти постоянно падают, катятся и сползают вниз по тающим ледяным склонам. Большая часть этих обломков скапливается у края льда, и если край остается на одном месте достаточно долго, вдоль фронта льда формируется гребневидная конечная морена из обломков горных пород (рис. 14). Если такая морена формируется перед фронтом ледника на его самом дальнем рубеже, она называется терминальной мореной. Конечные морены, которые формируются по мере отступления льда, называются моренами отступания (рис. 15). Гряды обломков горных пород, формирующиеся вдоль боковых сторон ледника, называются боковыми моренами (рис. 12).

Некоторые недавние морены современных ледников находятся всего в нескольких футах от нынешнего края льда; другие, сформированные тысячи лет назад во время последнего крупного оледенения, находятся на вершинах хребтов и склонах или дне долин в милях от современных ледников. Изучая форму и расположение этих морен, мы можем реконструировать размер и характер прошлых ледников, как мы увидим в следующем разделе.

Сглаженная и изборожденная ледником порода вдоль тропы Уондерленд между Индиан-Бар и Панхэндл-Гэп. (Рис. 13)

Мутное серо-голубое озеро длиной в несколько сотен футов лежит за небольшой подковообразной конечной мореной ледника Флетт на северо-западной стороне горы Рейнир. Ледник по большей части скрыт из виду слева. (Рис. 14)

Ледники эродируют, транспортируют и откладывают огромное количество обломков горных пород. То же самое делают их «коллеги» — потоки талой воды. Эти бурные потоки вытекают из туннелей под каждым ледником, и степень их мутности примерно показывает, насколько активен ледник. Ледники, которые движутся очень медленно или являются застойными, производят относительно чистую талую воду, потому что они не активно эродируют коренную породу. Напротив, потоки мутной воды, похожие на шоколадное молоко, часто исходят от очень активных или «живых» ледников. Эти потоки несут обломки горных пород, начиная от частиц размером с муку и заканчивая крупными валунами. Вы можете почувствовать несущую силу этой быстро движущейся воды в теплые летние дни, когда крупные гальки и валуны перекатываются в потоке, раздувшемся от быстрого таяния ледника. Хотя вы редко можете увидеть эти валуны, вы можете услышать их постоянный низкий грохот. Их повторяющиеся удары о другие валуны в русле потока вызывают вибрацию близлежащих берегов под вашими ногами. Туристы часто обнаруживают, что поток талой воды, который был безопасен для перехода рано утром в теплый летний день, к полудню превращается в непроходимый поток в том же самом месте.

Четыре изогнутые морены отступания растянулись на расстояние 2000 футов по дну долины Фрайингпэн-Крик. Они сформировались за последние несколько сотен лет, когда ледник Фрайингпэн терял объем и сокращался обратно к своему нынешнему положению над линией скал. (Рис. 15)

Поток талой воды обычно откладывает грубый материал везде, где уклон дна долины уменьшается и поток теряет часть своей скорости и несущей способности. Только паводок может переместить валуны дальше вниз по течению. Однако течение уносит мелкий материал далеко вниз по течению, чтобы отложить его в озерах, в заливе Пьюджет-Саунд или в Тихом океане. Река Пуйаллап, например, все еще очень мутная там, где она впадает в Пьюджет-Саунд у Такомы, более чем в 40 милях от своего истока в ледниках на горе Рейнир.

Во время последнего оледенения, когда ледники были намного больше, чем сейчас, потоки талой воды, несущие огромное количество песка и гравия, наращивали дно долин до уровней на десятки футов выше, чем они есть сегодня. Позже, по мере того как ледники становились меньше, реки врезались в дно своих долин, и остатки отложений песка и гравия оставались в виде уступов или террас вдоль сторон долин. Вы можете увидеть хороший пример такой террасы в долине реки Нискуалли за Ашфордом, который находится в 5 милях к западу от парка. Вы пересекаете ее по шоссе, ведущему в парк. Разрезы под террасой обнажают отложения песка, гальки и валунов, которые выглядят так же, как те отложения, что формируются сегодня потоками талой воды. Терраса к западу от Ашфорда сформировалась чуть более 15 000 лет назад, когда ледник распространялся вниз по долине реки Нискуалли до окрестностей Ашфорда.

Ледники вчерашнего дня

Великий раскидистый конус горы Рейнир казался бы неполным без сверкающих ледяных покровов, спускающихся по его склонам. У нас есть основания полагать, что вулкан нес ледники с самого момента своего возникновения — иногда меньшие, чем сейчас, в другое время — значительно большие. Гора Рейнир, вероятно, начала расти в середине плейстоценовой эпохи, или ледникового периода, который начался более 1 миллиона лет назад, но ледники покрывали эту часть гор еще до появления вулкана. Массы обломков горных пород, сформированные древними ледниками, встречаются под лавовыми потоками горы Рейнир на западной стороне хребта Мазама, чуть выше по склону от водопада Нарада, на северной стороне ледникового бассейна и в нескольких других местах в парке.

Гора Рейнир, возможно, достигла своего нынешнего размера около 75 000 лет назад. С того времени на склонах вулкана и в близлежащих горах по меньшей мере трижды формировались огромные ледяные поля и ледники. Во время первых двух оледенений лед полностью покрывал склоны вулкана и окружающие горы, за исключением самых высоких хребтов и пиков. Эти огромные ледяные массы медленно текли вниз по всем долинам, берущим начало у горы Рейнир. Ледник в долине реки Коулиц, например, простирался на 65 миль от вулкана и достигал точки примерно в 33 милях к западу от поселения Рэндл. Отложения более молодого из этих двух ледниковых эпизодов можно увидеть в разрезах вдоль дороги Мович-Лейк на протяжении около 1,5 миль внутри границы парка. Ледниковые отложения изначально были более распространенными, но на большей части территории парка они были удалены эрозией или покрыты отложениями еще более молодых ледников.

Распространение ледников в Каскадных горах вблизи горы Рейнир между примерно 15 000 и 25 000 лет назад. Стрелки показывают направление движения льда; сплошной черный цвет представляет современные ледники на горе Рейнир. (Рис. 16)

Во время последнего крупного оледенения парка, которое длилось примерно с 25 000 до 10 000 лет назад, лед снова покрывал склоны вулкана, но ледники в близлежащих горах были меньше, чем раньше. Большинство ледников брали начало в верховьях долин, где они вырезали бесчисленные чашеобразные бассейны в коренной породе, называемые цирками. Многие из этих бассейнов удерживали озера после того, как ледники исчезли. (См. фронтиспис.) Туристы на тропе к ледяным пещерам Парадайз пересекают дно типичного цирка в верховьях долины Парадайз. От туристического центра Санрайз в Якима-Парке вы можете пройти небольшое расстояние до точки вдоль гребня гор Саурдоу и встать на краю глубокого северного цирка. Лед, берущий начало в этом цирке и в прилегающих к нему цирках, двигался на север вниз по долине ручья Хаклберри по крайней мере до северной границы парка (рис. 16).

Эти ледники оставили большинство стен долин в парке покрытыми обломками горных пород. Боковые морены можно увидеть вдоль шоссе у Риксекер-Пойнт и чуть восточнее его (рис. 17). Другие ледниковые отложения особенно хорошо представлены в дорожных выемках вдоль северной стены долины реки Уайт-Ривер.

Боковая морена из обломков горных пород у Риксекер-Пойнт. Она была сформирована ледником Нискуалли, когда ледник имел толщину не менее 1000 футов и был примерно на 15 миль длиннее, чем сегодня. (Рис. 17)

Чуть более 15 000 лет назад длинные ледники начали сокращаться и отступать. К 11 000 лет назад на горе Рейнир было лишь столько же льда, сколько было в течение последнего столетия. Затем, в течение короткого периода возобновления роста ледников, большинство ледников расширились на небольшие расстояния, и появились новые в цирках, из которых лед исчез лишь незадолго до этого. В некоторых из этих цирков так много обломков горных пород выбивалось из окружающих скал в результате повторяющегося замерзания и оттаивания, что сформировался каменный ледник, состоящий в основном из обломков горных пород, скрепленных льдом. Тропа к долине ручья Хаклберри пересекает холмистые обломки горных пород, оставленные таким каменным ледником в цирке на юго-восточной стороне горы Фримонт. Более крупное отложение каменного ледника лежит примерно в 2 милях к северу от Санрайз-Пойнт в восточном цирке между Зе-Палисейдс и Хидден-Лейк (рис. 18).

В других цирках, где доля льда по отношению к обломкам горных пород была больше, ледник транспортировал обломки на небольшое расстояние вперед и строил терминальную морену. Вы можете увидеть особенно хорошие примеры морен, сформированных около 11 000 лет назад возле озера Типсоо, где пруд к юго-востоку от озера перегорожен мореной, и у озера Мистик. Лед, сформировавший терминальную морену у озера Мистик, был языком ледника Карбон.

В некоторых местах ориентация или высота цирка не позволяли накопиться достаточному количеству снега для формирования ледника, а лишь достаточному для создания постоянного снежника. Обломки горных пород, падавшие с окружающих скал, скатывались по этим снежникам и формировали низкие гряды у их подножия. Такая гряда называется проталюсным валом, потому что она находится прямо перед шлейфом обломков горных пород, называемым осыпью, который лежит под скалами. Тропа у Санрайз-Пойнт ведет к проталюсным валам вдоль северной стороны хребта Санрайз.

В течение последних 10 000 лет ледники были очень маленькими по сравнению с великими ледяными покровами, которые покрывали парк ранее. Однако ледники становились больше по крайней мере дважды только за последние 3000 лет. В течение обоих этих периодов большинство ледников были немного больше, чем сегодня, и лед занимал большинство цирков на высотах выше 6500 футов — даже некоторые из тех, что сейчас свободны от льда. Самый недавний период обширного роста ледников начался по крайней мере 800 лет назад, и различные ледники в парке достигли своего максимального размера в период между серединой XIV и серединой XIX века. Как ни странно, несмотря на то, что все ледники брали начало на горе Рейнир, они не все достигли своего максимального размера одновременно. Самая большая терминальная морена этого самого недавнего ледникового периода была построена ледником Эммонс в долине реки Уайт-Ривер (рис. 19). Сейчас она в значительной степени покрыта лесом, и керны, взятые из деревьев специальным буром, который не вредит дереву, показывают возраст, указывающий на то, что морена была достаточно стабильной, чтобы позволить саженцам выжить на ней к середине XVII века. Похожая, но меньшая терминальная морена, построенная ледником Коулиц, имеет на себе деревья, которые начали расти в середине XIV века.

Отложение каменного ледника (светло-серый щебень за коричневыми склонами на переднем плане) у Зе-Палисейдс, которое сформировалось около 11 000 лет назад, когда климат был холоднее, чем сегодня. Камни падали со скал в таком огромном количестве, что небольшой ледник перед скалами состоял из большего количества обломков горных пород, чем льда. Таяние льда оставило массу битой породы толщиной в несколько сотен футов, которая покрывает около 80 акров. (Рис. 18)

Холмистая конечная морена слева все еще имела блоки льда, погребенные в ней, когда эта фотография была сделана в 1954 году. Фронт ледника Эммонс находился около левого края голой морены примерно в 1900 году. Сейчас ледник заканчивается на 1 милю выше по долине в верхней правой части. Дно долины и морена были погребены лавиной обломков горных пород с пика Литтл-Тахома в 1963 году. (Рис. 19)

Почти все ледники постепенно уменьшались в размерах после середины XVIII века. Хотя сокращение иногда прерывалось короткими периодами возобновления роста ледников, к 1950 году ледники на горе Рейнир покрывали лишь около двух третей площади, которая была погребена под льдом всего столетие назад. Общая потеря объема ледниками Рейнира, а также ледниками в других местах на Тихоокеанском Северо-Западе, была замедлена или остановлена чуть более прохладными температурами и более высокими осадками, начавшимися в середине 1940-х годов. Увеличение объема в их верхних участках заставило более крупные ледники расти из года в год, и с начала 1950-х годов края многих ледников наступают. Этот возобновленный рост ледников не является уникальным для горы Рейнир — подобные изменения наблюдались у других ледников в Каскадных горах и в других местах.

Оползни и сели — прошлое, настоящее и будущее

Некоторые из наиболее эффективных средств эрозии на горе Рейнир — это оползни и сели. Эрозия такого рода иногда бывает впечатляющей. В течение интервала всего в несколько минут или несколько часов огромные массы породы могут упасть, сползти или стечь с вулкана и переместиться далеко вниз по долине.

Крупные оползни происходили во многих других местах парка — один в районе к северо-востоку от горы Рейнир настолько заметен, что его источник был назван Слайд-Маунтин. Рваный шрам, оставленный другим оползнем возле Гранд-Парка, метко назван Скарфейс. Вы пересекаете оползень на бульваре Мэзер-Мемориал (шоссе США 410) чуть севернее перевала Кайюз. Разбитые и перемешанные обломки горных пород многих размеров граничат с обеих сторон шоссе в этом месте. Этот оползень сорвался в породах формации Оханапекош, сполз вниз по склону на дно долины и перегородил ручей Кликкитат, образовав озеро Гост. Камни также сползали вниз по склону на западной стороне хребта Бэкбоун и на восточной стороне долины реки Оханапекош на небольшом расстоянии к северу от кемпинга Оханапекош. Оползень на хребте Бэкбоун все еще медленно движется сегодня. Другой оползень перемещается на несколько дюймов каждый год на западной стороне долины реки Нискуалли примерно в 1 миле к северо-западу от туристического центра в Парадайз-Парке. Вы можете распознать оползень по зазубренной горизонтальной трещине длиной 1000 футов в его верхней части.

Гораздо более впечатляющая разновидность оползня происходит, когда масса породы падает со скалы, образуя обвал. Крупнейшие обвалы на горе Рейнир в историческое время произошли в декабре 1963 года на восточном склоне. Массы породы шириной в сотни футов неоднократно падали с крутой северной стены пика Литтл-Тахома на ледник Эммонс. Каменные массы разбивались в пыль и бесчисленные фрагменты, веером расходились по леднику, а затем лавиной сходили вниз по крутой ледяной поверхности с огромной скоростью. Когда лавины достигали конца ледника, они вылетали в пространство в виде пластов обломков горных пород. Когда эти несущиеся пласты оседали к дну долины, под ними формировалась подушка сжатого воздуха, сравнимая с воздушной подушкой, которая на мгновение поддерживает лист фанеры, брошенный на плоскую поверхность. Воздух, который оказался в ловушке под этими несущимися лавинами, уменьшал трение и позволял одной из лавин переместиться почти на 2 мили за пределы конца ледника. Эта лавина полностью прошла над небольшим деревянным домиком для измерительных приборов высотой около 5 футов на дне долины, не повредив его, а затем на полном ходу врезалась в северное основание горы Гоат-Айленд, где соскребла деревья и кустарники. Более поздняя лавина остановилась чуть не дойдя до домика, а ветер, который был вытеснен из-под обломков горных пород, отбросил все еще неповрежденный домик на несколько сотен футов вперед. Сейчас он покоится в шраме, оставленном более ранней лавиной на склоне горы Гоат-Айленд.

По меньшей мере семь обвалов и лавин сошли с пика Литтл-Тахома, разделенные, возможно, всего минутами или часами. Красновато-серые массы битой и измельченной породы — некоторые разбросаны в беспорядке, некоторые нагромождены в длинные остроконечные гряды — теперь лежат на дне долины между кемпингом Уайт-Ривер и ледником Эммонс (рис. 20).

Обвалы могли быть вызваны паровым взрывом у основания пика Литтл-Тахома. Паровые струи и небольшие взрывы — не редкие явления на горе Рейнир, хотя они никогда не имели таких драматических последствий в историческое время.

Невероятно более крупные лавины камней неоднократно падали со склонов горы Рейнир в доисторическое время. Одна такая лавина возникла недалеко от вершины вулкана и покрыла Парадайз-Парк и долину Парадайз желтовато-оранжевой смесью глины и камней где-то между 5800 и 6600 лет назад. Вы можете увидеть это лавинное отложение в неглубоких разрезах вдоль троп и дорог в районе Парадайз. Огромные блоки породы, которые сошли вместе с лавиной, разбросаны по лугам Парадайз-Парка между туристическим центром и Панорама-Пойнт. Хотя отложение сейчас имеет толщину менее 15 футов в большинстве мест, масса, которая текла вниз по долине Парадайз, должна была иметь толщину 600 футов, потому что мы можем найти ее остатки на вершине хребта Мазама. Язык влажной массы протек через низкое седло возле южного конца хребта Мазама и распространился в бассейн, который сейчас занимают озера Рефлекшн. Вы можете увидеть желтовато-оранжевое отложение в первой дорожной выемке к западу от озер, где оно лежит поверх серых ледниковых отложений.

Лавинные отложения в долине реки Уайт-Ривер. Обвалы и лавины с пика Литтл-Тахома сформировали массу красновато-серых обломков горных пород, которая контрастирует с более темными серыми ледниковыми обломками, отложенными ледником Эммонс в течение последнего столетия. Лавинные отложения имеют ширину около 1500 футов в самом широком месте. (Рис. 20)

Лавина, вероятно, была влажной, когда пересекала район Парадайз, и влага в ней могла уже присутствовать в породах, в которых лавина возникла. Масса была достаточно текучей, чтобы двигаться вниз по долинам рек Парадайз и Нискуалли в виде селя толщиной в сотни футов, и результирующие отложения простираются по крайней мере на 18 миль вниз по течению от вулкана. Объем породы, которая сползла, чтобы произвести сель, мог составлять до 100 миллионов кубических ярдов — или примерно достаточно, чтобы покрыть площадь в 1 квадратную милю на глубину 100 футов.

Примерно в то же время, когда произошли лавина и сель в Парадайз, огромная каменная масса также сползла с восточной стороны вулкана в районе между Стимбот-Прау и пиком Литтл-Тахома. Этот оползень сформировал сель на дне долины реки Уайт-Ривер, который был глубиной в несколько сотен футов у северной границы парка и простирался по крайней мере на 30 миль за пределы основания вулкана. Самая примечательная особенность отложения, оставленного этим селем, — это его поверхность, которая усеяна множеством холмов высотой 5-35 футов и диаметром до нескольких сотен футов. Эти холмы имеют ядра из огромных камней, которые по размеру схожи с теми, что разбросаны на поверхности лавинных отложений с пика Литтл-Тахома. Вы можете увидеть холмы лучше всего в районе, который находится в нескольких милях к северу от границы парка, к западу от реки Уайт-Ривер, и куда можно добраться по лесной дороге Хаклберри-Крик. Общий объем этого селевого отложения может составлять до одной пятой кубической мили.

За этими великими оползнями и селями вскоре последовал другой, размер которого превзошел все, что было до или после. Это был замечательный сель Оцеола, который пронесся вниз по долинам рек Уайт-Ривер и Уэст-Форк около 5800 лет назад. Когда эти великие реки грязи соединились в долине реки Уайт-Ривер, они сформировали еще более крупный сель, который стремительно пронесся вниз по долине на расстояние 15 миль, а затем распространился за пределы горного фронта Каскадных гор в низменность Пьюджет-Саунд. Там сель затопил общую площадь более 100 квадратных миль на глубину до 70 футов и погреб места нынешних городов Энумкло и Бакли. Один его язык даже втек в рукав залива Пьюджет-Саунд, к югу от Сиэтла, который с тех пор был заполнен речными отложениями, образовав плодородную долину, занятую городами Кент, Оберн, Самнер и Пуйаллап.

Сель Оцеола примечателен тем, что он затронул районы так далеко от места своего происхождения. Это большое расстояние перемещения было обусловлено его огромным объемом, который мы оцениваем более чем в полкубической мили, и обилием скользкой глины в нем. Глина была сформирована в результате изменения пород в вулкане горячими газами и растворами на протяжении многих столетий.

Северо-восточный склон горы Рейнир. Остаток селя Оцеола лежит на вершине Стимбот-Прау в центре. В двух с половиной милях слева находится пик Литтл-Тахома, с крутой северной стены которого в 1963 году упало по меньшей мере семь крупных масс породы. Вулкан Маунт-Адамс можно увидеть слева, а Маунт-Худ, Орегон, — в далекой дали. (Рис. 21)

Где возник сель Оцеола на вулкане? Это мы должны вывести из нескольких линий доказательств. Сель произошел так давно, что нет никаких исторических записей, а вулканические события с того времени покрыли часть шрама, который он оставил на вулкане. Остатки селя Оцеола покрывают стороны и хребты ледникового бассейна, и небольшое его количество даже сохранилось на вершине Стимбот-Прау, на высоте 9700 футов (рис. 21). Это распределение говорит нам о том, что оползни, ответственные за сель, возникли где-то на вулкане выше Стимбот-Прау. Но сейчас в стороне вулкана нет большой пропасти, достаточно большой, чтобы обеспечить источник селя; поэтому мы должны рассматривать бывшую вершину самого вулкана как возможный источник.

И. К. Рассел, один из первых геологов, изучавших гору Рейнир, писал в 1896 году, что нынешняя вершина вулкана состоит из небольшого лавового конуса. Этот конус окружает широкая депрессия, край которой частично сохранился у Гибралтар-Рок, Пойнт-Саксесс и Либерти-Кэп (рис. 11). Высокие точки на краю указывают на то, что бывшая вершина вулкана выше высоты около 14 000 футов была удалена каким-то образом. Разрушение старой вершины, которая, возможно, достигала высоты 16 000 футов, оставило широкую восточную депрессию в верхней части вулкана между Гибралтар-Рок и Рассел-Клифф. С тех пор депрессия была по большей части заполнена недавним лавовым конусом. Вы можете увидеть эти особенности лучше всего с высоких точек к востоку от горы.

Наше лучшее объяснение того, как была удалена бывшая вершина вулкана, также решает проблему поиска адекватного источника материала для селя Оцеола. До 5800 лет назад самая верхняя часть горы Рейнир, вероятно, состояла из породы, которая была ослаблена горячими вулканическими газами и растворами и частично превращена в глину. Затем эта масса слабой породы была сдвинута или вытолкнута вулканическим взрывом и сползла вниз по северо-восточной стороне вулкана. Одна или несколько этих мощных лавин влажной глины и породы привели к селю Оцеола.

Крупные лавины также происходили много раз в течение последних 3000 лет на западной стороне вулкана. Сансет-Амфитеатр (рис. 11) является частью большого шрама, оставленного ими. Около 2800 лет назад одна из этих лавин создала сель в долинах рек Саут-Пуйаллап и Тахома-Крик, который временно был достаточно глубоким, чтобы затопить Раунд-Пасс (на дороге Уэст-Сайд) на глубину почти 400 футов. Это особенно примечательно, если учесть, что сам Раунд-Пасс находится на 600-700 футов выше близлежащего дна долин. Другой глубокий сель, начатый лавиной в Сансет-Амфитеатре, пронесся вниз по долине реки Пуйаллап около 600 лет назад и погреб место нынешнего города Ортинг в низменности Пьюджет-Саунд под 15 футами грязи и камней.

Таблица 2. — Сводка важных геологических событий в истории национального парка Маунт-Рейнир

Geologic time scale | Years ago | Geologic events in the area of the park
“Postglacial” |  | Present summit cone of Mount Rainier probably was built about 2,000 years ago. The last known pumice eruption occurred between 1820 and 1854.
|  | Glaciers started to grow and advance about 3,000 years ago. Maximum extents were reached about 1850 A.D. From then until about 1955, glaciers were receding; now they are in balance or advancing.
|  | Huge masses of rock have slid from the volcano repeatedly during the last 10,000 years. One of these destroyed the summit of Mount Rainier and formed the Osceola Mudflow about 5,800 years ago.
| 10,000
Pleistocene (Ice Age) |  | Last major glaciation.
| 25,000
|  | Birth and growth of Mount Rainier volcano, and repeated glaciation.
| 2-3 million
Pliocene |  | Uplift and erosion of the Cascade Range.
| 12 million
Miocene |  | Intrusion of granodiorite.
|  | Folding of older rocks.
|  | Deposition of Fifes Peak and Stevens Ridge Formations.
| 26 million
Oligocene |  | Deposition of Ohanapecosh Formation.
| 37-38 million
Eocene |  | Deposition of Puget Group.
| 53-54 million

Лавины и сели, подобные описанным, являются нормальными событиями на горе Рейнир и ожидается, что они произойдут снова в будущем. Почти любая скала на вулкане может произвести крупный обвал, но какая скала обрушится следующей или когда — предсказать невозможно. Если вулкан снова станет активным, землетрясения и вулканические взрывы спровоцируют лавины и сели, которые устремятся вниз с горы. Расплавленная порода растопит снег и лед на вершине вулкана и направит потоки воды вниз по склонам вулкана. Эти косвенные эффекты извержения были бы гораздо более опасными, чем лавовые потоки и пемза, если извержения будут в масштабе, подобном тому, что был в последние 10 000 лет.

Будущее вулкана?

Активный вулкан постоянно меняется. Повторяющиеся извержения наращивают конус, нагромождая один лавовый поток поверх других или поверх других вулканических формаций. Одновременно комбинированные процессы эрозии разрушают вулкан. Относительная важность двух процессов — созидательного и разрушительного — отражается в форме вулкана. Шрамированные и глубоко изборожденные стороны конуса Рейнира показывают, что эрозия доминировала здесь в течение долгого времени. Обречена ли гора Рейнир теперь на постоянное постепенное разрушение, пока высокий конус не превратится в безликий холм? Восстановят ли будущие извержения лавы часть объема вулкана? Или вулкан однажды извергнется насильственно, а затем обрушится, как это сделала гора Мазама, чтобы сформировать глубокий бассейн озера Крейтер? Ответы могут быть неизвестны веками — или они могут появиться завтра.

Дополнительная литература по геологии

Крэнделл, Д. Р., 1969, Поверхностная геология национального парка Маунт-Рейнир, Вашингтон: Бюллетень Геологической службы США 1288. Геологическая карта, показывающая, где расположены ледниковые отложения, оползни и сели в парке, сопровождается иллюстрированным нетехническим описанием этих и других поверхностных отложений.

Крэнделл, Д. Р., и Фанесток, Р. К., 1965, Обвалы и лавины с пика Литтл-Тахома на горе Рейнир, Вашингтон: Бюллетень Геологической службы США 1221-A, 30 страниц. Описание семи последовательных оползней декабря 1963 года, которые погребли верхнюю часть долины Уайт-Ривер под толстыми отложениями обломков горных пород.

Крэнделл, Д. Р., и Маллино, Д. Р., 1967, Вулканические опасности на горе Рейнир, Вашингтон: Бюллетень Геологической службы США 1238, 26 страниц. Обсуждение извержений горы Рейнир за последние 10 000 лет и ожидаемых последствий подобных будущих извержений.

Фиск, Р. С., Хопсон, К. А., и Уотерс, А. К., 1964, Геологическая карта и разрез национального парка Маунт-Рейнир, Вашингтон: Карта Геологической службы США Miscellaneous Geologic Investigations I-432, с текстом. Геологическая карта коренных пород парка сопровождается кратким нетехническим обсуждением геологической эволюции парка, зафиксированной в горных формациях.

Сигафус, Р. С., и Хендрикс, Э. Л., 1961, Ботанические свидетельства современной истории ледника Нискуалли, Вашингтон: Профессиональная статья Геологической службы США 387-A, 20 страниц. Описание недавних морен нескольких ледников и объяснение того, как они датируются путем подсчета годичных колец деревьев, растущих на них.

ПРАВИТЕЛЬСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО США: 1968 O—353-560

Сноски

[1]The X pumice occurs as scattered fragments and does not form a continuous layer.

[2]Ages of more than 150 and less than 6,000 years cited in this report are based on radiocarbon determinations which have been corrected by the use of a C₁₄ half life of 5,730 years and for variations in atmospheric C₁₄ (H. E. Suess, written communication to Meyer Rubin, 1968).

[3]For more information about glaciers read “Glaciers” by Robert P. Sharp, published in 1960 by the University of Oregon at Eugene.

Примечания транскрибатора

Уведомление об авторских правах предоставлено как в оригинале — этот электронный текст является общественным достоянием в стране публикации.

Молчаливо исправлены явные опечатки, нестандартные написания и диалекты оставлены без изменений.

Только в текстовых версиях, разграниченный курсивный текст (или некурсивный текст внутри поэзии) в _подчеркиваниях_ (HTML-версия воспроизводит шрифтовую форму печатной книги).

back

back

back