В ледниковые времена этот ледник имел гораздо больший объем и поднимался достаточно высоко, чтобы преодолеть сверху южную половину Острова Ледников, о чем ясно свидетельствуют ледниковые штрихи и разбросанные отшлифованные льдом валуны на этой возвышенности. По мере сокращения ледник некоторое время продолжал посылать лопасть через ущелье посреди острова. Даже сейчас часть этой лопасти сохраняется, но она больше не соединяется с ледником Тахома.
Прекрасный вид вблизи на нижние каскады Южного ледника Тахома открывается с исцарапанной льдом скальной платформы к западу от Пирамид-Рок. С этой точки, а также с других высот Охотничьих Угодий Генри [Индиан-Генрис-Хантинг-Граунд], можно наслаждаться панорамой льда и скал, какую можно увидеть лишь в немногих местах на этом континенте.
К востоку от Южного ледника Тахома, беря начало у великого тесака, спускающегося от Пика Успеха, лежит треугольное ледовое поле или межледниковьевый ледник под названием ледник Пирамид. Он покрывает довольно ровную, полого наклонную платформу, под которой залегает мощный лавовый пласт, обрывающийся на своем нижнем крае крутыми столбчатыми утесами. В эту платформу врезан глубокий, но узкий каньон-щель ледниковым потоком, спускающимся с вершинных фирнов к востоку от Пика Успеха. Это ледник Каутц — ледниковый поток, отличающийся своей чрезвычайной узостью. На карте он имеет почти червеобразный вид, который, возможно, усиливается его сильно извилистым течением. Несмотря на свою скудную ширину, в среднем составляющую около 1000 футов, ледниковый поток достигает длины почти в 4 мили и спускается до высоты 4800 футов. Это, несомненно, в значительной степени объясняется защитным влиянием каньона-щели.
Он принимает один важный приток — ледник Саксесс, который берет начало в цирке на склонах Пика Успеха. Этот ледниковый поток обеспечивает, вероятно, одну треть от общего объема ледника Каутц, о чем можно судить по положению срединной морены, которая образуется в точке слияния. В нижнем течении ледника эта срединная морена растет в ширину и высоту, пока не принимает пропорции массивного гребня, занимающего примерно треть ширины поверхности ледникового потока.
Необычайно завораживающее зрелище представляет собой покрытый моренами нижний конец ледника с высот Ван-Трамп-Парк. На добрую 1000 футов вниз смотришь на ледниковый поток, огибающий крутой поворот в своем каньоне.
На небольшом расстоянии ниже конца ледника каньон резко сужается в ущелье шириной всего 300 футов. Столбчатый базальт в этом месте настолько прочен, что лед не смог выдолбить более широкий проход. Однако сквозь этот узкий портал был продавлен далеко не весь его объем; имеется множество свидетельств того, что в ледниковые времена, когда ледниковый поток был более объемным, он перекрывал сверху скальные контрфорсы на западной стороне ущелья.
Имя П. Б. Ван-Трампа, стойкого пионера-альпиниста Маунц-Ренье, было присвоено межледниковьевому леднику, расположенному между ледниками Каутц и Нискуали. Это ледовое тело лежит на неровной поверхности обширного клина, сужающегося кверху в острую точку — один из остатков старого края кратера. На этом клине распределен ряд небольших ледовых полей, каждое из которых примостилось во впадине, более или менее полностью окруженной низкими грядами. Постепенно развостаиваясь, каждое из этих ледовых тел увеличило свой участок, и таким образом разделяющие гряды превратились в тонкие каменные стены или тесаки. Во многих местах они даже были полностью поглощены, и ледовые поля слились воедино. Ледник Ван-Трамп является наиболее обширным из этих составных ледовых полей. Однако быстрое таяние, которому он подвергся в последние десятилетия, зашло далеко в деле его расчленения; уже несколько небольших ледовых полосок угрожают отделиться от основного тела.
В ледниковые времена ледник Ван-Трамп породил по меньшей мере шесть лопастей, большинство из которых сходились ниже в узких долинах, пересекающих привлекательный альпийский регион, ныне известный как Ван-Трамп-Парк. Этот высокогорный парк обязан своим живописным очарованием во многом разнообразным ледниковым формам рельефа и разнообразится цирками, каньонами, озерками, моренами и водопадами.
В предыдущих описаниях мы стремились прояснить, насколько сильно ледники Маунц-Ренье различаются по характеру, местоположению и размеру. Их не следует воспринимать как простые ледяные языки, расходящиеся вниз по склонам вулкана от ледяной шапки на его вершине. Ледяной шапки, строго говоря, не существует, и ее, возможно, никогда не было ни в один момент истории горы, даже во время ледниковых эпох.
Несколько основных ледниковых потоков берут начало в фирнах, скапливающихся вокруг вершинных кратеров, но большее число зарождается в глубоких амфитеатрах, высеченных на склонах горы на уровнях на добрые 4000 футов ниже вершины. В общем распределении ледников преобладающие на больших высотах низкие температуры, конечно, являлись управляющим фактором; тем не менее во многих случаях их влияние было перевашено топографическими особенностями, благоприятствующими местному накоплению снега, а также обильными снегопадами, происходящими на нижних склонах.
George Otis Smith.
XV. ПОРОДЫ МАУНЦ-РЕНЬЕ Автор ДЖОРДЖ ОТИС СМИТ
Директор Геологической службы США Джордж Отис Смит родился в Ходгдоне, штат Мэн, 22 февраля 1871 года. Он окончил Колби-колледж в 1893 году и получил степень доктора философии в Университете Джонса Хопкинса в 1896 году. Он начал свою геологическую работу в 1893 году, а с 1896 по 1907 год был помощником геолога и геологом Геологической службы США. С 1907 года он занимает пост директора этого важного направления правительственной работы.
Он изучал породы Маунц-Ренье еще до того, как присоединился к профессору Расселу в экспедициях 1896 года. Отчет об этих исследованиях был опубликован одновременно с отчетом профессора Рассела в Восемнадцатом ежегодном отчете Геологической службы США за 1896–1897 годы. С его разрешения этот отчет воспроизводится здесь полностью. Насколько известно нынешнему редактору, это наиболее полное исследование по породам Маунц-Ренье из всех опубликованных.
Самые ранние геологические наблюдения над структурой Маунц-Ренье были сделаны в 1870 году С. Ф. Эммонсом из Геологической экспедиции сороковой параллели. Собранные в то время образцы пород позже изучались господами Хейгом и Иддингсом из Геологической службы США. [27] Это петрографическое исследование показало, что «Маунц-Ренье почти полностью образован гиперстеновым андезитом с различными состояниями основной массы, сопровождаемым местами роговой обманкой и оливином». Единственное другое петрографическое исследование этих вулканических пород принадлежит г-ну К. Эббеке из Мюнхена, [28] посвященное небольшой коллекции, собранной на Маунц-Ренье профессором Цитель в 1883 году.
Во время рекогносцировочных поездок по северному и восточному склонам Маунц-Ренье в сезоны 1895 и 1896 годов автор имел возможность сделать некоторые общие наблюдения относительно пород этой горы, и собранный тогда петрографический материал был впоследствии изучен. Наблюдения и сборы неизбежно были ограничены как рекогносцировочным характером обследования, так и мантией снега и льда, которая покрывает столь большую часть этого вулканического конуса.
На Маунц-Ренье предстоит рассмотреть два класса пород: лавы и пирокластические породы, слагающие вулканический конус, и гранитные породы, образующие платформу, на которой был надстроен вулкан.
Вулканические породы
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОТНОШЕНИЯ
На Кратер-Пик над снегом появляется темная линия породы, и здесь обнаруживается, что внешний склон края кратера покрыт блоками лавы. Черный рыхлый андезит встречается наиболее часто и в силу своего залегания на краю этого четко очерченного кратера может рассматриваться как представляющий более поздние извержения Ренье. Ниже на склонах горы возможности для изучения структуры вулканического конуса находятся в массивных обнажениях пород, которые отмечают вершины межледниковых областей. Примерами таковых являются Малый Тахома, Гибралтар, Кэтидрал-Рок, Клин и Гардиан-Рокс. Эти остатки старой поверхности конуса вместе с утесами, ограничивающими нижние течения ледников, очень хорошо демонстрируют структурные взаимосвязи.
Даже при осмотре издалека видно, что эти утесы и пики сложены пластованным материалом. Выступающие уступы прерывают осыпные склоны и выражают различия в твердости в различных пластах, в то время как изменения цвета также указывают на раздельные лавовые потоки и агломератовые отложения. Таким образом видно, что Гибралтар состоит из чередующихся лав и пирокластических пород, а на Клине подобное чередование повторяется несколько раз, причем розовый агломерат поражает воображение своим внешним видом.
Эти обнаженные лавовые потоки и пласты вулканических выбросов падают от вершины под небольшим углом. Самое крутое падение наблюдалось в амфитеатре у истока ледника Карбон, где в разделяющем отроге падение на северо-восток составляет около 30°. Некоторые исключения в наклоне пластов были отмечены на юго-восточном склоне, где в нескольких случаях слои горизонтальны или даже наклонены к центральной оси конуса. В целом же можно сказать, что вулканические породы, слагающие Маунц-Ренье, падают от вершины под углом, несколько меньшим, чем углы склонов нынешнего конуса. Во внешних хребтах на севере — хребте Мать, горах Кресент и Слускин — структура, по-видимому, представляет собой чередующиеся вулканические породы, приблизительно горизонтальные. Протяженность вулканических пород от центра извержения не определена. Подобная лава простирается на юг, за хребет Татуш, а вулканические породы схожего состава встречаются на севере, в квадрангле Такома. Последние лавы и туфы могли происходить из меньших и менее значительных конусов, ныне разрушенных эрозией.
Радиальная дайка наблюдалась только в одном месте, близ подножия Малого Тахома. В нескольких случаях лавовые массы в поперечном сечении имеют линзовидную форму и там, где они ассоциируются с обломочными пластами, имеют несогласные взаимоотношения. Это показывает, что некоторые лавовые потоки имели форму потоков, относительно узких, а не широких покровов. Такая особенность согласуется с распределением типов пород. Так, вдоль хребта Птармиган в широких вертикальных и горизонтальных пределах порода демонстрирует лишь незначительные вариации. Распределение типов пород будет более подробно рассмотрено в дальнейшем.
Какая доля лавовых потоков имела своей точкой происхождения все еще сохраняющийся кратер — это вопрос, на который можно ответить только после проведения более детальных наблюдений. Лучшим разрезом для изучения последовательности потоков и выбросов является амфитеатр у истока ледника Карбон. 4000 футов породы в этой отвесной стене предоставили бы прекрасную возможность для этого, если бы не частые лавины, исключающие возможность геологического изучения иначе как с большого расстояния.
МЕГАСКОПИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Вулканические породы Ренье отличаются по цвету и текстуре. Плотные черные породы с обилием вкрапленников стекловатых полевых шпатов, шероховатые и грубые лавы различных оттенков розового, красного и пурпурного, а также компактные светло-серые породы — таковы некоторые типы, представленные на склонах этого вулканического конуса. По цвету большинство пород можно сгруппировать как светло-серые и темно-серые. Черные и красные лавы встречаются реже. По текстуре лавы Ренье по большей части компактны. Шлаковатые и пористые фазы обычны, но составляют лишь малую часть различных потоков. Вблизи Гардиан-Рокс обнаружены крупные массы веревочной лавы, которые наводят на мысль о выброшенных бомбах. Агломератовые и туфовые породы встречаются довольно часто, хотя и менее важны, чем лавы. Везикулярные лавы имеют место в нескольких точках, а обломки светло-оливковой пемзы, многие размером до фута в диаметре, полностью покрывают некоторые из длинных пологих склонов к юго-востоку от Малого Тахома и в Морейн-Парке.
Часто наблюдается сократительное растрескивание или отдельность, которая особенно характерна для базальтовых типов. Плитчатая отдельность более распространена, но столбчатая или призматическая отдельность хорошо представлена в нескольких пунктах. Черная базальтовая лава к востоку от ледника Ковлиц демонстрирует последнюю структуру поразительным образом. Блоки напоминают чушки железа по размеру и форме, и там, где они обнажены в вертикальном утесе, они кажутся сложенными в различных положениях.
Породы на более высоких склонах Маунц-Ренье в целом имеют очень свежий вид. Исключение можно отметить в случае пород у основания Малого Тахома, где заметны некоторые изменения. Яркая окраска поверхностей лавовых блоков и общий вид поверхности утеса могут указывать на фумарольную активность в этой точке. Имеется также некоторая декомпозиция вдоль внутреннего края края кратера, вблизи паровых выходов. На нижних склонах, на некотором расстоянии ниже снеговой линии, свежесть породы не является заметной чертой, и видно, что здесь выветривание носит характер как химического разложения, так и механического разрушения.
МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Микроскопически эти лавы демонстрируют большую однородность, чем это очевидно мегаскопически. Породы, которые по цвету и текстуре кажутся весьма разнообразными, оказываются минералогическими эквивалентами. Большинство этих пород составляют андезиты, среди которых преобладают гиперстеновые андезиты, как показали Хагей и Иддингс; но на больших пространствах андезиты решительно базальтовые, и действительно, многие лавы являются базальтами. Мегаскопические различия в основном относятся к свойствам основной массы, причем цвет породы зависит от цвета и пропорции присутствующего стекловатого основания. Следовательно, степень кристаллизации компонентов основной массы имеет большее значение для определения мегаскопического вида, чем минералогический состав, и базальтовые лавы по большей части имеют светло-серый цвет, в то время как более кислые гиперстеновые андезиты часто черные или красные.
По петрографическому характеру лавы варьируются от гиперстенового андезита до базальта. Эта вариация зависит от ферромагнезиальных силикатов, и представлены четыре типа пород — гиперстеновый андезит, пироксеновый андезит, авгитовый андезит и базальт — любой из которых может содержать небольшие количества роговой обманки. Однако строгое разделение этих типов пород невозможно, поскольку незаметные переходы связывают самые кислые с самыми основными. В одном и том же потоке гиперстеновый андезит может встречаться в одной части, в то время как в непосредственной близости лава представляет собой авгитовый андезит.
Эти лавы обладают текстурами основной массы, которые варьируются от почти голокристаллических до стекловатых. Волокнистая или гиалопилитовая текстура является наиболее распространенной, и плагиоклаз служит основным компонентом основной массы. Полевые шпаты имеют форму планок, часто с зубчатыми окончаниями. В более основных фазах появляются ангедры авгита и оливина, обычно присутствуют зерна магнетита. Течение часто прекрасно выражено расположением тонких планок полевого шпата.
Среди вкрапленников полевой шпат является наиболее заметным. Он обладает обычным двойникованием, характерным для плагиоклаза, и принадлежит к ряду андезин-лабрадор, причем углы угасания доказывают, что основным андезитом и кислым лабрадором являются наиболее распространенные. Зональная структура является характерной, будучи заметной даже без использования поляризованного света. Зональное расположение стекловатых включений свидетельствует о превратностях кристаллизации, и часто видно, что ядро вкрапленника полевого шпата подверглось коррозии магмой и впоследствии было восстановлено зоной полевого шпата, более кислого по составу.
Среди более темных вкрапленников пироксены более многочисленны, чем оливин или роговая обманка. Гиперстен и авгит встречаются по отдельности или вместе и легко различаются по своим различным кристаллографическим габитусам, а также по оптическим свойствам. Гиперстен обычно более отчетливо идиоморфен и встречается в длинных призмах с наиболее развитыми пинакоидными плоскостями, в то время как авгит находится в толстых призмах, обычно сдвоенных. Оба имеют светлую окраску, а плеохроизм гиперстена иногда весьма слаб. В зависимости от относительной важности этих двух пироксенов лавы принадлежат к различным типам: гиперстеновому андезиту, пироксеновому андезиту или авгитовому андезиту.
Оливин встречается в некоторых лавах Маунц-Ренье в виде уплощенных призменных кристаллов, несколько скругленных и часто с покрасневшими краями. Отмечается обычная ассоциация с кристаллами апатита и магнетита. Оливин сильно варьирует по относительной распространенности, поэтому его можно считать то акцессорным, то основным компонентом; в последнем случае горная порода представляет собой базальт.
Хорнбленд не обилен ни в одной из изученных пород, хотя типичный хорнбленд-андезит был описан среди образцов, собранных профессором Циттелем. Там, где он присутствует, он представлен коричневыми кристаллами, которые обычно подверглись магматическим изменениям. В одном случае, где это изменение выражено менее отчетливо, идиоморфный хорнбленд заключает в себе кристалл лабрадора, и, следовательно, должен был быть одним из последних вкристаллизовавшихся вкрапленников. В этой же породе он также окружает оливин, представляющий собой гиперстен-андезит, причем хорнбленд и оливин являются лишь акцессорными минералами.
Различные текстуры этих лав, несомненно, отражают прежде всего различия в физических условиях консолидации, но отчасти и вариации химического состава. Вариации минералогического состава также связаны с этими двумя факторами, однако здесь второй фактор является более важным. Гиперстен-авгит-оливиновая вариация, о которой уже говорилось, несомненно, хорошо отражает химический состав магмы и заслуживает того, чтобы ее рассматривали как главный критерий в классификации лав. Как отмечали Хейг и Иддингс, гиперстен и оливин играют аналогичную роль, причем первый встречается при несколько более высокой процентной доле кремнезема, чем в базальте. Обнаружить их оба в одном и том же образце — исключение: один отсутствует всегда, когда присутствует другой. Следующий анализ типичного гиперстенового андезита с Кратер-Пик показывает, что эта лава является сравнительно кислым андезитом: