ハワイアン

ティンバー ヒルの玄武岩は、モンタナ州南西部の様子が大きく異なり、活発な火山噴火が起こっていた昔の物語を物語っています。

イエローストーン カルデラ クロニクルは、イエローストーン火山天文台の科学者と協力者によって毎週書かれるコラムです。 今週の寄稿は、モンタナ州鉱山地質局の地質学者、ジェシー・モゾルフ氏によるものです。

毎年夏になると、地質学の学生がモンタナ州ディロン南東のスウィートウォーター ヒルズに集まり、大学のキャップストーン コースの一環としてティンバー ヒル玄武岩の研究と地図作成を行っています。 ティンバー ヒル玄武岩は古代の溶岩流で、現在この地域で顕著なメサを形成しており、スウィートウォーター キャニオンの上にそびえ立ち、スプリングブルック クリーク ジャンクション近くの暗い玄武岩のそびえ立つ崖の下を道路が通っています。 ここでは、学生たちにティンバーヒル玄武岩の火山学を調査し、その起源について深く考える機会が与えられます。 結局のところ、モンタナ州南西部は必ずしも火山で知られているわけではありません。

地質学者はティンバーヒル玄武岩が古代の溶岩流から生まれたことをどのようにして知るのでしょうか? 小胞は最初の手がかりであり、岩石に多孔質の質感を与えます。 マグマはガス (主に二酸化炭素と水) で満たされており、地表に到達して溶岩流として噴出すると、膨大な圧力降下が発生し、溶存ガスが「溶解」して気泡が形成されます。 閉じ込められた気泡は、溶岩が冷えるにつれて溶岩内で「凍結」します。 玄武岩には、熱い岩石が冷えて収縮したことを示す柱状節理（冷却亀裂）も含まれています。 玄武岩をハンマーで割って開くと、新鮮な表面から、暗いきめの細かいマトリックスに組み込まれたカンラン石、輝石、斜長石の鉱物の小さな結晶が現れます。 この結晶の集合体は玄武岩では一般的であり、研究室からの地球化学データは、シリカが比較的少なくマグネシウムと鉄が多い組成を確認しており、これも玄武岩であることを示しています。 まとめると、これらの特徴は、ティンバー ヒル玄武岩が噴出して丘の下に流れ出た溶岩であることを示唆しています。 この溶岩は、イエローストーンのカルデラ内で見られる厚いペースト状の流紋岩の溶岩流よりもはるかに薄かったが、イエローストーン系の古いカルデラ内で見られる玄武岩質の溶岩流とそれほど変わらなかった。

しかし、もし溶岩が丘を下って流れたとしたら、なぜ現在スウィートウォーター・クリークの上空500フィートに存在しているのでしょうか? 地質学者らは最新の放射年代測定法を用いて、ティンバーヒル玄武岩が600万年前に噴火したことを突き止めた。 当時のモンタナ州南西部の風景は大きく異なっており、溶岩は地質学者の言葉で古谷と呼ばれる古代の川の谷を流れ落ちたと考えられる。 溶岩は、古谷の底に蓄積したシックスマイルクリーク層の緩い流れの堆積物の上を流れ、それ自体が基盤の岩に食い込んだ。 玄武岩は、下にある堆積物や基盤岩に比べてはるかに耐性があり、そのため玄武岩は下にある岩石ユニットを浸食から保護しました。 最終的に、地形は逆転し、現在では現代の河川排水路の上に高くそびえるメサを形成しました。

この古谷は正確にどのくらいの長さでしたか? そして、ティンバーヒル玄武岩はどの火山から噴出したのでしょうか? 地質学者の中には、この玄武岩は近くの火山から来たものであり、その地殻はずっと前に浸食されてしまったのではないかと推測する人もいる。 また、玄武岩溶岩はハイセ火山地帯から噴出したと考える人もいます。ハイセ火山地帯は、モンタナ州とアイダホ州の境界の南にあるスネーク川平原に沿って北東に進むイエローストーンのホットスポットとして形成された多くの大きな火山の中心地の 1 つです。 ティンバーヒル玄武岩はハイゼから 130 マイル以上離れており、その間にいくつかの印象的な山脈があり、玄武岩の流れがそこまで移動することは可能だったのでしょうか? ティンバー ヒル玄武岩の残骸は、スウィートウォーター ヒルズからモンタナ州リマまで約 30 マイルの距離にあります。 リマからスネーク川平原までの溶岩流の経路を特定するのは難しいですが、溶岩はさらに30〜50マイル移動した可能性があります。 これは信じられないように思える人もいるかもしれませんが、地質学者は実際に長い玄武岩流の例をいくつか挙げることができます。 コロンビア川玄武岩層群の溶岩流の長さは数十から数百マイルで、比較的休止期間が続いた後にイエローストーンのホットスポットが出現したことを記録している可能性があります。 もう 1 つの有名なホットスポットは、現代の類似点として機能します。マウナ ロアからの玄武岩の流れは、その源の噴出孔から海に至る旅の途中で、ハワイ島を 30 マイル以上移動してきました。