Миссула наводнения - Missoula floods

Миссула наводнения
Wpdms nasa topo missoula floods.jpg
Ледниковое озеро Колумбия (мы встали Ледниковое озеро Миссула (восток) показаны к югу от Кордильерский ледяной покров. Красным цветом показаны районы, затопленные наводнениями в Колумбии и Миссуле.
ДатаМежду 15000 и 13000 лет назад
Место расположенияТекущее состояние:
Айдахо, Вашингтон, и Орегон

В Миссула наводнения (также известный как Спокан наводнения или Бретц наводнения или же Бретц наводнения) были катастрофическими разлив ледникового озера которые периодически прокатывались по восточным Вашингтон и вниз по Ущелье реки Колумбия в конце последнего Ледниковый период. Эти события исследуются с 1920-х годов. Это было результатом периодических внезапных разрывов ледяной плотины на Река Кларк Форк это создало Ледниковое озеро Миссула. После каждого прорыва ледяной дамбы воды озера устремлялись вниз по Кларк-Форк и Река Колумбия, затопив большую часть восточного Вашингтона и Willamette Valley на западе Орегон. После разрыва лед вновь образует ледниковое озеро Миссула.

В течение последних дегляциация что последовало за концом Последний ледниковый максимум, по оценкам геологов, цикл затопления и реформирования озера длился в среднем 55 лет и что наводнения происходили несколько раз за 2000-летний период между 15000 и 13000 лет назад. Геологическая служба США гидролог Джим О'Коннор и ученый из Испанского центра экологических исследований Жерар Бенито обнаружили свидетельства, по крайней мере, двадцати пяти массивных наводнений, из которых расход воды составляет около 10 кубических километров в час (2,7 миллиона м³ / с, что в 13 раз больше река Амазонка ).[1] Альтернативные оценки максимальной скорости потока во время самого большого наводнения включают 17 кубических километров в час.[2] и диапазон до 60 кубических километров в час.[3] Максимальная скорость потока приближалась к 36 м / сек (130 км / ч или 80 миль / ч).[2]

В рамках Бассейн реки Колумбия, подробное расследование наводнения в Миссуле » ледниково-флювиальный депозиты, неофициально известные как Хэнфорд формация, задокументировал наличие Середина и Ранний плейстоцен Отложения паводка Миссулы в каналах Отелло, ущелье реки Колумбия, Channeled Scabland, Бассейн Куинси, Бассейн Паско и Валла Валла Валли. На основании наличия нескольких межледниковый калькреты с прослоями паводковых отложений, магнитостратиграфия, оптически стимулированная люминесценция свидания и несоответствие усеченный обломочные дайки, было подсчитано, что самый старый из Плейстоцен Наводнение в Миссуле произошло 1,5 миллиона лет назад. Из-за фрагментарной природы более старых ледниково-флювиальных отложений, которые были в значительной степени удалены в результате последующих наводнений в Миссуле, внутри формации Хэнфорд, точное количество более старых наводнений в Миссуле, известных как древние катастрофические наводнения, произошедшее в плейстоцене, нельзя с уверенностью оценить.[4][5]

Предложена гипотеза потопа

Канализированные Скабленды восточного Вашингтона

Геолог Дж. Харлен Бретц первым признанным свидетельством катастрофических наводнений, которые он назвал Спокан наводнения, в 1920-е гг. Он исследовал Channeled Scablands в Восточный Вашингтон, то Колумбийское ущелье, а Willamette Valley из Орегон. Летом 1922 года и в течение следующих семи лет Бретц проводил полевые исследования Плато реки Колумбия. Он интересовался необычным эрозия особенности в этом районе с 1910 года после просмотра недавно опубликованного топографический карта Выбоины Катаракта. Бретц ввел термин Channeled Scablands в 1923 году для обозначения области возле Гранд Кули, где массивная эрозия прорвала базальт депозиты. Бретц опубликовал статью в 1923 году, в которой утверждал, что Ченнелинговые Скабленды в Восточном Вашингтоне были вызваны масштабными наводнениями в далеком прошлом.

Точка зрения Бретца, которая рассматривалась как аргумент в пользу катастрофический объяснение геологии, противоречило преобладающему мнению униформизм, и взгляды Бретца изначально не были приняты во внимание. В Геологическое общество Вашингтона, округ Колумбия, пригласил молодого Бретца представить свои ранее опубликованные исследования на встрече 12 января 1927 года, на которой несколько других геологов представили конкурирующие теории. Другой геолог на встрече, J.T. Парди, работал с Бретцем и имел доказательства древнего ледниковое озеро это подтвердило теории Бретца. Бретц отстаивал свои теории, и это положило начало ожесточенным 40-летним дебатам о происхождении Скаблендов. И Парди, и Бретц продолжали свои исследования в течение следующих 30 лет, собирая и анализируя доказательства, которые позволили им идентифицировать Озеро Миссула как источник Споканского наводнения и создатель каналированных струп.[6][7]

После того, как Парди изучил каньон Река Флэтхед, он подсчитал, что паводковые воды со скоростью более 45 миль в час (72 км / ч) потребуются, чтобы катить самый большой из валунов, перемещенных наводнением. По его оценке, расход воды составлял 9 кубических миль в час (38 км.3/ ч), больше, чем совокупный сток каждой реки в мире.[8] По оценкам, скорость потока составляет десять раз течение всех текущих рек вместе взятых.[2]

Наводнения в Миссуле также называют Бретц наводнения в честь Бретца.[3]

Инициирование наводнения

  Кордильерский ледяной покров
  максимальная протяженность ледникового озера Миссула (восток) и ледникового озера Колумбия (запад)
  области, захваченные наводнениями в Миссуле и Колумбии

По мере того, как глубина воды в озере Миссула увеличивалась, давление на дне ледяной плотины увеличивалось достаточно, чтобы снизить температуру замерзания воды ниже температуры льда, образующего плотину. Это позволяло жидкой воде просачиваться в крохотные трещины в ледяной дамбе. Со временем трение воды, протекающей через эти трещины, генерировало достаточно тепла, чтобы растопить ледяные стенки и увеличить трещины. Это позволило большему количеству воды проходить через трещины, выделяя больше тепла, позволяя еще большему количеству воды проходить через трещины. Этот цикл обратной связи в конечном итоге настолько ослабил ледяную плотину, что она больше не могла выдерживать давление воды за ней, и она разрушилась катастрофически.[9] Этот процесс известен как прорыв ледникового озера наводнение, и много таких событий произошло в зарегистрированной истории.

События наводнения

Когда вода вышла из ущелья реки Колумбия, она снова отступила на ширину 1,6 км. сужается возле Калама, Вашингтон. Некоторые временные озера поднялись на высоту более 400 футов (120 м), затопив долину Уилламетт до Юджин, Орегон и дальше. Сплав айсберга ледниковые образования и признаки эрозии свидетельствуют об этих событиях. Дно озера отложения нанесенные наводнениями, способствовали сельскохозяйственному богатству долин Уилламетт и Колумбия. Ледниковые отложения, перекрытые столетиями выносимых ветром отложений (лесс ) имеют разбросанные крутые дюны с южным уклоном по всей долине Колумбия, идеальные условия для развития фруктовых садов и виноградников в более высоких широтах.

После анализа и разногласий геологи теперь считают, что было 40 или более отдельных наводнений, хотя точный источник воды все еще обсуждается. Пиковый поток наводнений оценивается в 40-60 кубических километров в час (от 9,5 до 15 кубических миль в час).[2][3] Максимальная скорость потока приближалась к 36 м / сек (130 км / ч или 80 миль / ч).[2] До 1,9 × 1019 джоулей потенциальной энергии выделялось при каждом наводнении (что эквивалентно 4500 мегатонны тротила ).[3] Совокупный эффект наводнения заключался в выемке 210 кубических километров (50 кубических миль) лёсса, отложений и базальта из Канальных Скаблендов на востоке Вашингтона и их транспортировке вниз по течению.[3]

Гипотеза множественных наводнений

Во время наводнений ледникового периода, Сухой водопад находился ниже 300 футов (91 м) воды и приближался со скоростью 65 миль в час (105 км / ч).[10]

Гипотеза множественных наводнений была впервые предложена Р. Б. Уэйттом-младшим в 1980 году. Уайтт приводил доводы в пользу последовательности из 40 или более наводнений.[11][12][13] Предложение Вайтта было основано, главным образом, на анализе отложений на дне ледниковых озер в ручье Найнемил и паводковых отложений в каньоне Бурлингем. Его наиболее убедительным аргументом в пользу отдельных наводнений было то, что Кровать туше Было установлено, что отложения двух последовательных наводнений разделены двумя слоями вулканического пепла (тефра ) с золой, отделенной тонким слоем переносимых ветром пылевых отложений, расположенных тонким слоем между слоями отложений десятью ритмы под верхом кроватей Touchet. Два слоя вулканического пепла разделены 1–10 сантиметрами (0,4–3,9 дюйма) невулканического ила, переносимого по воздуху. Тефра Mount St. Helens пепел, упавший в Восточном Вашингтоне. По аналогии, поскольку в каньоне Бурлингем было 40 слоев со сравнимыми характеристиками, Вайтт утверждал, что все они могут иметь одинаковое разделение по времени осаждения.[13]

Споры по поводу количества и источника наводнений

Споры о том, образовались ли формы рельефа Ченнелед Скабленд в основном в результате многократных периодических наводнений, или в результате одного масштабного катастрофического наводнения из ледникового озера Миссула позднего плейстоцена или из неустановленного канадского источника, продолжались до 1999 года.[14] Группа геологов Шоу изучила осадочные последовательности пластов Туше и пришла к выводу, что последовательности не подразумевают автоматически множественные наводнения, разделенные десятилетиями или столетиями. Скорее, они предположили, что седиментация в бассейне ледникового озера Миссула была результатом Jökulhlaups впадает в озеро Миссула из Британской Колумбии на север. Кроме того, команда Шоу предположила, что наводнение струпьев могло частично возникнуть из-за огромного подледникового резервуара, который простирался на большую часть центральной части Британской Колумбии, в частности, в Желоб Скалистых гор, который мог выходить несколькими путями, в том числе через озеро Миссула. Этот сброс, если он произошел одновременно с прорывом ледяной дамбы озера Миссула, обеспечил бы значительно большие объемы воды. Кроме того, Шоу и его команда предположили, что ритмичные пласты Туше являются результатом нескольких импульсов или скачков в одном большом наводнении.[14]

Высшая точка ледникового озера Миссула, 4200 футов (1280 м), недалеко от Миссулы, штат Монтана

В 2000 году группа под руководством Komatsu смоделировала наводнения численно с помощью трехмерной гидравлической модели. Они основали скорость разгрузки ледникового озера Миссула на скорости, предсказанной для Spokane Valley –Rathdrum Prairie непосредственно ниже по течению от ледникового озера Миссула, для которого по ряду предыдущих оценок максимальный расход составлял 17 × 106м3/ с, а общий объем сбрасываемой воды равен максимальному расчетному объему озера Миссула (2184 км3). Пренебрегая эффектами эрозии, их моделирование потока воды было основано на современной топографии. Их основные выводы заключались в том, что расчетная глубина воды в каждом месте затопления, за исключением долины Спокан - прерии Ратдрам, была меньше, чем показали полевые данные. Например, их расчетная глубина воды в переходной зоне бассейна Паско – ущелье Валлула составляет около 190 м, что значительно меньше глубины затопления 280–300 м, обозначенной отметками паводка. Они пришли к выводу, что наводнение ~ 106м3/ s не мог оставить наблюдаемых высотных отметок.[15]

Комментируя анализ Komatsu, команда Этуотера заметила, что есть существенные доказательства множественных крупных наводнений, включая свидетельства грязевых трещин и нор животных в нижних слоях, которые были заполнены отложениями от более поздних наводнений. Кроме того, были обнаружены свидетельства того, что на протяжении многих столетий происходили многочисленные наводнения по боковым берегам ледникового озера Колумбия. Они также указали, что точка сброса из озера Колумбия менялась со временем, первоначально протекая через плато Уотервиль в Мозес-Кули, но позже, когда выступ Оканагона перекрыл этот путь, размыв Гранд-Кули, чтобы разгрузить его как значительно более низкий выход. Анализ Komatsu не оценивает влияние значительной эрозии, наблюдаемой в этом бассейне во время наводнения или наводнения, хотя предположение о том, что гидравлика паводка может быть смоделирована с использованием современной топографии, является областью, которая требует дальнейшего рассмотрения. Ранее более узкие сужения в таких местах, как Wallula Gap и через ущелье Колумбия ожидается более высокое сопротивление потоку и, соответственно, более высокие паводки.[16]

Текущее понимание

Датировка предложенного Уайттом разделения слоев на последовательные наводнения была подтверждена последующими палеомагнетизм исследования, которые подтверждают 30-40-летний интервал между отложениями пепла на горе Сент-Хеленс и, следовательно, наводнениями, но не исключают интервал до 60 лет.[9] Морские отложения на дне Тихого океана в устье реки Колумбия включают 120 метров материала, отложившегося за несколько тысячелетий, что соответствует периоду множественных наводнений скабландов, наблюдаемых в пластах Туше. Основываясь на определении Уайттом 40 наводнений, это дает средний интервал между наводнениями 50 лет.[17]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Научный писатель Ричард Хилл дает краткую геологическую историю ущелья реки Колумбия». Орегонский. Архивировано из оригинал на 2008-08-04. Получено 2008-06-15.
  2. ^ а б c d е Бьорнстад, Брюс Н. (ок. 2006 г.). По следам наводнений ледникового периода: полевой геологический гид по бассейну средней части Колумбии / Брюс Бьорнстад. Сэндпойнт, Айдахо: Книги Коки. п. 2. ISBN  978-1-879628-27-4.
  3. ^ а б c d е Аллен, Джон Элиот; Бернс, Марджори; Сарджент, Сэм К. (ок. 1986). Катаклизмы в Колумбии: руководство для неспециалистов по особенностям катастрофических наводнений Бретца на северо-западе Тихого океана. Портленд, Орегон: Timber Press. п. 104. ISBN  978-0-88192-067-3.
  4. ^ Медли, Э. (2012) Древние катаклизмические наводнения на северо-западе Тихого океана: предки наводнений в Миссуле. Неопубликованная магистерская диссертация, Портлендский государственный университет, Портленд, Орегон. 174 с.
  5. ^ Спенсер, П. К. и М. А. Джаффи (2002) Наводнения, вызванные прорывом ледников перед поздним Висконсинском в юго-восточном Вашингтоне - косвенные данные. Вашингтонская геология. т. 30, нет. 1/2, стр. 9–16.
  6. ^ Бретц, Дж. Харлен (1923). "Канализированная Скабландия плато Колумбия". Журнал геологии. 31 (8): 617–649. Bibcode:1923JG ..... 31..617B. Дои:10.1086/623053.
  7. ^ Бретц, Дж. Харлен (1925). «Поток Спокана за Ченнелингом Скаблендс». Журнал геологии. 33 (2): 97–115, 236–259. Bibcode:1925JG ..... 33 ... 97B. Дои:10.1086/623179.
  8. ^ Альт, Дэвид; Хандман, Дональд В. (1995). Северо-западные экспозиции: геологическая история северо-запада. Mountain Press. С. 381–390. ISBN  978-0-87842-323-1.
  9. ^ а б Clague, Джон Дж .; Барендрегт, Рене; Энкин, Рэндольф Дж .; Фойт, Франклин Ф., младший (март 2003 г.). «Палеомагнитные и тефровые свидетельства десятков наводнений штата Миссула на юге Вашингтона». Геология. Геологическое общество Америки. 31 (3): 247–250. Bibcode:2003Гео .... 31..247С. Дои:10.1130 / 0091-7613 (2003) 031 <0247: PATEFT> 2.0.CO; 2.
  10. ^ «Предпосылки изучения альтернативных наводнений ледникового периода». NPS. В архиве из оригинала от 11.06.2015.
  11. ^ Уайтт, Р. Б., младший (1980). «Около 40 ледникового озера Миссула йёкулхлауп через южный Вашингтон». Журнал геологии. 88 (6): 653–679. Bibcode:1980JG ..... 88..653 Вт. Дои:10.1086/628553.
  12. ^ Уайтт, Р. Б., младший (1984). «Периодические jökulhlaups из плейстоценового ледникового озера Миссула - новые свидетельства из пластинчатых отложений в северном Айдахо и Вашингтоне». Четвертичное исследование. 22: 46–58. Bibcode:1984QuRes..22 ... 46Вт. Дои:10.1016 / 0033-5894 (84) 90005-X.
  13. ^ а б Уайтт, Р. Б., младший (1985). "Случай для периодических, колоссальных jökulhlaups из плейстоценового ледникового озера Миссула". Бюллетень Геологического общества Америки. 96 (10): 1271–1286. Bibcode:1985GSAB ... 96.1271W. Дои:10.1130 / 0016-7606 (1985) 96 <1271: CFPCJF> 2.0.CO; 2.
  14. ^ а б Шоу, Дж; Мунро-Стасюк, М; Сойер, Б; Бини, C; Lesemann, J.-E .; Musacchio, A .; Rains, B .; Янг, Р.Р. (1999). «Ченнелинговая Скабландия: назад на Бретц?». Геология. 27 (7): 605–608. Bibcode:1999Гео .... 27..605С. Дои:10.1130 / 0091-7613 (1999) 027 <0605: TCSBTB> 2.3.CO; 2.
  15. ^ Komatsu, G; Миямото, H; Ито, К; Тосака, H; Токунага, Т. (июнь 2000 г.). «Ченнелинговая Скабландия: Назад к Бретцу ?: Комментарий и ответ». Геология. 28 (6): 573–574. Bibcode:2000Гео .... 28..573K. Дои:10.1130 / 0091-7613 (2000) 28 <573: TCSBTB> 2.0.CO; 2.
  16. ^ Этуотер, Брайан Ф .; Смит, Гэри А .; Уайтт, Ричард Б. (июнь 2000 г.). "Ченнелинг Скабланд: Назад к Бретцу ?: Комментарий и ответ: КОММЕНТАРИЙ". Геология. 28 (6): 574. Bibcode:2000Гео .... 28..574А. Дои:10.1130 / 0091-7613 (2000) 28 <576: TCSBTB> 2.0.CO; 2.
  17. ^ Бруннер, Шарлотта А .; Normark, William R .; Zuffa, Gian G .; Серра, Франческа (1999). «Глубоководные осадочные данные о поздних катастрофических наводнениях в Висконсине из реки Колумбия». Геология. 27 (5): 463–466. Bibcode:1999Гео .... 27..463Б. Дои:10.1130 / 0091-7613 (1999) 027 <0463: DSSROT> 2.3.CO; 2.

дальнейшее чтение

  • Аллен, Джон Элиот; Марджори Бернс; Скотт Бернс (2009). Катаклизмы в Колумбии: Великие наводнения в Миссуле (Ред. 2-е изд.). Портленд, штат Орегон: Ooligan Press. ISBN  978-1-932010-31-2.
  • Бьорнстад, Брюс: и Юджин Кивер. (2012) «По следам наводнений ледникового периода: северные просторы», издательство Keokee Co. Publishing, Inc., Сэндпойнт, Айдахо, ISBN  978-1-879628-39-7.
  • Соенничсен, Джон (2008). Потоп Бретца: замечательная история геолога-повстанца и величайшее в мире наводнение. Сиэтл, Ва: Sasquatch Books. ISBN  978-1-57061-505-4.
  • Норман Б. Смайерс и Рой М. Брекенридж (2003). «Ледниковое озеро Миссула, ледяная плотина Кларк-Форк и зона прорыва наводнения: Северный Айдахо и западная Монтана». В T. W. Swanson (ed.). Западные Кордильеры и прилегающие районы. Путеводитель Геологического общества Америки. 4. Идеи Бретца о таком крупномасштабном наводнении рассматривались как вызов униформистским принципам, господствовавшим тогда в геологии (стр. 2).
  • Карсон, Роберт Дж .; Майкл Э. Денни; Кэтрин Э. Диксон; Лоуренс Л. Додд; Дж. Томас Эдвардс (2008). Где изгибается Великая река: естественная и человеческая история Колумбии в Валлуле. Sandpoint, Id .: Keokee Books. ISBN  978-1-879628-32-8.

внешняя ссылка