Миссула наводняет
 Ледниковое озеро Колумбия (запад) и ледниковое озеро Миссула (восток) показаны к югу от ледникового щита Кордильер . Районы, затопленные во время наводнений Колумбия и Миссула, показаны красным. | |
| Причина | Ледяная плотина прорывается |
|---|---|
| Метеорологическая история | |
| Продолжительность | Между 15 000 и 13 000 лет назад. |
| Наводнение | |
| Общие эффекты | |
| Затронутые районы | Текущее состояние: Айдахо , Вашингтон и Орегон |
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( август 2024 г. ) |
( Наводнения в Миссуле также известные как наводнения в Спокане , или наводнения Бретца , или наводнения Бретца ) представляли собой катастрофические наводнения, вызванные прорывами ледниковых озер , которые периодически проносились по восточному Вашингтону и вниз по ущелью реки Колумбия в конце последнего ледникового периода . Эти наводнения были результатом периодических внезапных прорывов ледяной плотины на реке Кларк-Форк , создавшей ледниковое озеро Миссула . После каждого прорыва ледяной дамбы воды озера устремлялись вниз по Кларк-Форку и реке Колумбия , затопляя большую часть восточного Вашингтона и долину Уилламетт в западном Орегоне . После того, как озеро высохнет, лед снова восстановится, снова создав ледниковое озеро Миссула.
Эти наводнения исследуются с 1920-х годов. По оценкам геологов, во время последней дегляциации , последовавшей за окончанием последнего ледникового максимума , цикл наводнения и реформирования озера длился в среднем 55 лет и что наводнения происходили несколько раз в течение 2000-летнего периода между 15 000 и 13 000 годами. назад. Гидролог Геологической службы США Джим О'Коннор и Испании ученый из Национального музея естественных наук Херардо Бенито обнаружили свидетельства как минимум двадцати пяти масштабных наводнений, самый крупный из которых выбрасывает около 10 кубических километров в час (2,7 миллиона м³ / с, что в 13 раз больше, чем река Амазонка ). [1] [2] Альтернативные оценки пикового расхода крупнейшего паводка составляют до 17 кубических километров в час. [3] Максимальная скорость потока приблизилась к 36 метрам в секунду (130 км/ч или 80 миль в час). [3]
В водосборном бассейне реки Колумбия разлива Миссула детальное исследование флювиальных отложений , неофициально известных как формация Хэнфорд , задокументировало наличие отложений паводка Миссулы среднего и раннего плейстоцена в каналах Отелло, ущелье реки Колумбия, канализированной Скабленде , бассейне Куинси. , бассейн Паско и долина Уолла-Уолла . На основании присутствия множественных межледниковых кальцитов , прослоев паводковых отложений, магнитостратиграфии , датирования по оптически стимулированной люминесценции и несогласием усеченных обломочных даек было подсчитано, что самое старое из плейстоценовых наводнений Миссулы произошло до 1,5 миллионов лет назад. Из-за фрагментарного характера более древних гляциофлювиальных отложений, которые были в значительной степени удалены последующими наводнениями Миссулы в формации Хэнфорд, точное количество более старых наводнений Миссулы, известных как древние катастрофические наводнения , которые произошли в плейстоцене, не может быть оценено с помощью любая уверенность. [4] [5]
Предложенная гипотеза наводнения
[ редактировать ]
Геолог Дж. Харлен Бретц впервые обнаружил свидетельства катастрофических наводнений, которые он назвал Споканскими наводнениями , в 1920-х годах. Он исследовал Ченнелированные Скабленды в Восточном Вашингтоне , Колумбийском ущелье и долине Уилламетт в Орегоне . Летом 1922 года и в течение следующих семи лет Бретц проводил полевые исследования плато реки Колумбия . Он интересовался необычными особенностями эрозии в этом районе с 1910 года, после того как увидел недавно опубликованную топографическую карту Потока Выбоин . Бретц ввел термин Channeled Scablands в 1923 году для обозначения территории возле Гранд-Кули , где массивная эрозия прорезала базальтовые отложения. Бретц опубликовал статью в 1923 году, в которой утверждал, что Ченнед-Скаблендс в Восточном Вашингтоне были вызваны сильным наводнением в далеком прошлом.
Точка зрения Бретца, которая рассматривалась как аргумент в пользу катастрофического объяснения геологии, противоречила преобладающему взгляду на униформизм , и взгляды Бреца изначально игнорировались. Геологическое общество Вашингтона, округ Колумбия , пригласило молодого Бреца представить свои ранее опубликованные исследования на встрече 12 января 1927 года, на которой несколько других геологов представили конкурирующие теории. Другой геолог, присутствовавший на встрече, Дж. Т. Парди , работал с Брецем и имел доказательства существования древнего ледникового озера , которые подтвердили теории Бреца. Бретц защищал 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 определить озеро Миссула как источник наводнения в Спокане и создателя канализированных чешуек. [6] [7]
После того, как Парди изучил каньон реки Флэтхед , он подсчитал, что паводковые воды со скоростью более 45 миль в час (72 км/ч) потребуются, чтобы перекатить самый большой из валунов, перемещенных наводнением. По его оценкам, поток воды составлял 9 кубических миль в час (38 км). 3 /ч), больше, чем суммарный сток всех рек мира. [8] По более поздним оценкам, скорость стока в десять раз превышает сток всех нынешних рек вместе взятых. [3]
Наводнения в Миссуле также называют наводнениями Бретца в честь Бреца. [9]
Начало наводнения
[ редактировать ]
По мере увеличения глубины воды в озере Миссула давление на дне ледяной плотины увеличивалось настолько, что температура замерзания воды опускалась ниже температуры льда, образующего плотину. Это позволило жидкой воде просочиться в мельчайшие трещины ледяной плотины. [ нужна ссылка ] В течение определенного периода времени трение воды, протекающей через эти трещины, выделяло достаточно тепла, чтобы растопить ледяные стены и расширить трещины. Это позволило большему количеству воды течь через трещины, выделяя больше тепла, позволяя еще большему количеству воды течь через трещины. [ нужна ссылка ] Этот цикл обратной связи в конечном итоге настолько ослабил ледяную плотину, что она больше не могла выдерживать давление воды за ней, и она катастрофически разрушилась. [10] Этот процесс известен как прорыв ледникового озера , и есть свидетельства того, что многие подобные события происходили в далеком прошлом.
Наводнения
[ редактировать ]Когда вода вышла из ущелья реки Колумбия, она снова собралась в узком ущелье шириной 1 милю (1,6 км) возле Каламы, штат Вашингтон . Некоторые временные озера поднялись на высоту более 400 футов (120 м), затопив долину Уилламетт до Юджина, штат Орегон , и за его пределами. и эрозионные явления, вызванные айсбергами ледниковые неровности Об этих событиях свидетельствуют на дне озера, . Отложения отложившиеся в результате наводнений, способствовали сельскохозяйственному богатству долин Уилламетт и Колумбия. Ледниковые отложения, перекрытые веками переносимых ветром отложений ( лёсса ), разбросали крутые, наклоненные к югу дюны по всей долине Колумбия, создавая идеальные условия для развития садов и виноградников в более высоких широтах.
После анализа и разногласий геологи теперь полагают, что было 40 или более отдельных наводнений, хотя точный источник воды все еще обсуждается. Пиковый поток наводнения оценивается в 27 кубических километров в час (6,5 кубических миль в час). [2] Максимальная скорость потока приблизилась к 36 метрам в секунду (130 км/ч или 80 миль в час). [3] До 1,9×10 19 Каждое наводнение высвобождало джоули потенциальной энергии (эквивалент 4500 мегатонн в тротиловом эквиваленте ). Для сравнения, это в 90 раз мощнее, чем самое мощное ядерное оружие, когда-либо взорвавшееся, — 50-мегатонная « Царь-бомба ». [11] [9] Совокупный эффект наводнения заключался в том, что было выкопано 210 кубических километров (50 кубических миль) лёсса, отложений и базальта из Каналных Скаблендов на востоке Вашингтона и транспортировано вниз по течению. [9] [ нужно обновить ]
Гипотеза множественных наводнений
[ редактировать ]
Гипотеза множественных наводнений была впервые предложена Р.Б. Уэйтом-младшим в 1980 году. Уэйт приводил доводы в пользу последовательности из 40 или более наводнений. [13] [14] [15] Предложение Уэйта было основано главным образом на анализе отложений на дне ледникового озера в Найнмайл-Крик и отложений паводка в каньоне Берлингейм. Его самым убедительным аргументом в пользу отдельных наводнений было то, что отложения ложа Туше от двух последовательных наводнений оказались разделенными двумя слоями вулканического пепла ( тефры ), причем пепел разделен тонким слоем отложений переносимой ветром пыли, расположенными тонким слоем между слои отложений на десять ритмитов ниже кровли слоев Туше. Два слоя вулканического пепла разделены переносимым по воздуху невулканическим илом толщиной 1–10 см (0,4–3,9 дюйма). Тефра — это пепел горы Сент-Хеленс, выпавший в Восточном Вашингтоне. По аналогии, поскольку в каньоне Берлингейм было 40 слоев с сопоставимыми характеристиками, Уэйтт утверждал, что все они имеют одинаковое разделение по времени отложения. [15]
Споры по поводу количества и источников наводнений
[ редактировать ]Споры о том, были ли формы рельефа Канал-Скабленд сформированы в основном в результате многочисленных периодических наводнений или в результате одного крупномасштабного катастрофического наводнения из позднеплейстоценового ледникового озера Миссула или из неопознанного канадского источника, продолжались до 1999 года. [16] Группа геологов Шоу изучила осадочные толщи пластов Туше и пришла к выводу, что эти последовательности не подразумевают автоматически множественные наводнения, разделенные десятилетиями или столетиями. Скорее, они предположили, что отложение осадков в бассейне ледникового озера Миссула было результатом стекания йёкульлаупов в озеро Миссула из Британской Колумбии на север. Кроме того, команда Шоу предположила, что наводнение скалэнда могло частично возникнуть из-за огромного подледного резервуара, который простирался на большую часть центральной части Британской Колумбии, в частности, включая желоб Скалистых гор , который мог разгружаться несколькими путями, в том числе через озеро Миссула. Этот сброс, если бы он произошел одновременно с прорывом ледяной плотины озера Миссула, обеспечил бы значительно большие объемы воды. Кроме того, Шоу и его команда предположили, что ритмичные пласты Туше являются результатом нескольких импульсов или волн в рамках одного более крупного наводнения. [16]
В 2000 году группа под руководством компании Komatsu численно смоделировала наводнения с помощью трехмерной гидравлической модели. Они основывали скорость стока ледникового озера Миссула на скорости, прогнозируемой для долины Спокан – прерий Ратдрам непосредственно ниже по течению от ледникового озера Миссула, для которой в ряде предыдущих оценок максимальный расход составлял 17 × 10. 6 м 3 /с, а общий объем сбрасываемой воды равен максимальному расчетному объему озера Миссула (2184 км2). 3 ). Если не учитывать эффекты эрозии, их моделирование потока воды было основано на современной топографии. Их основные выводы заключались в том, что расчетная глубина воды в каждом затопленном месте, за исключением долины Спокан и прерий Ратдрам, была меньше, чем показали полевые данные. Например, их расчетная глубина воды в переходной зоне бассейна Паско – ущелья Валлула составляет около 190 м, что значительно меньше глубины паводка 280–300 м, на которую указывают отметки паводка. Они пришли к выводу, что наводнение ~10 6 м 3 /s не мог достичь наблюдаемых высоких отметок. [17]
Комментируя анализ Komatsu, Брайан Этуотер и его коллеги отметили, что существуют существенные доказательства существования многочисленных крупных наводнений, включая свидетельства наличия трещин в грязи и нор животных в нижних слоях, которые были заполнены отложениями от более поздних наводнений. Кроме того, были обнаружены свидетельства многочисленных паводковых потоков вверх по рукавам ледникового озера Колумбия, распространявшихся на протяжении многих столетий. Они также отметили, что точка сброса из озера Колумбия менялась со временем: первоначально она текла через плато Уотервиль в Мозес-Кули, но позже, когда лопасть Оканагона заблокировала этот путь, размыв Гранд-Кули и превратив его в существенно более низкий выход. Анализ Komatsu не оценивает влияние значительной эрозии, наблюдаемой в этом бассейне во время паводка или наводнений, хотя предположение о том, что гидравлику паводка можно смоделировать с использованием современной топографии, является областью, которая требует дальнейшего рассмотрения. ранее более узкие сужения в таких местах, как ущелье Валлула и через ущелье Колумбия, приведут к более высокому сопротивлению потоку и, соответственно, к более сильным наводнениям. Ожидается, что [18]
Текущее понимание
[ редактировать ]Датировка предложенного Уэйтом разделения слоев на последовательные наводнения была подтверждена последующими исследованиями палеомагнетизма , которые подтверждают 30–40-летний интервал между отложениями пепла горы Сент-Хеленс и, следовательно, наводнениями, но не исключают вероятность до 60 лет. годовой интервал. [10] Морские отложения на дне Тихого океана в устье реки Колумбия включают 120 метров материала, отложенного за период в несколько тысяч лет, что соответствует периоду множественных наводнений скалэнда, наблюдаемых в пластах Туше. Основываясь на идентификации Уэйтом 40 наводнений, это дает средний интервал между наводнениями в 50 лет. [19]
См. также
[ редактировать ]- Гигантские ряби течений – Осадочные формы в русловых скалах
- Прорывное наводнение ледникового озера - тип прорывного наводнения, которое происходит при разрушении плотины, содержащей ледниковое озеро.
- Наводнение в Бонневиле - катастрофическое наводнение в последний ледниковый период.
- Национальная геологическая тропа наводнений ледникового периода - сеть маршрутов, соединяющих природные объекты.
- Йёкульхлауп - Тип ледникового прорыва наводнения
- Озеро Миссула – доисторическое прогляциальное озеро в Западной Монтане.
- Прорывное наводнение - крупномасштабное, низкочастотное катастрофическое наводнение, сопровождающееся внезапным выбросом воды.
- Подвесная планка - речная форма рельефа, образовавшаяся на нижней стороне устойчивого к атмосферным воздействиям выступа.
- Ритмит - Слои отложений или осадочных пород, отложенных с периодичностью и регулярностью.
- Варве - Годовой слой отложений или осадочных пород.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Научный писатель Ричард Хилл дает краткую геологическую историю ущелья реки Колумбия» . Орегонец . Архивировано из оригинала 4 августа 2008 г. Проверено 15 июня 2008 г.
- ^ Jump up to: а б Ленигк, Кентукки; Ларсен, Эй Джей (2022). «Разлив мегапаводка плейстоцена в Гранд-Кули, Ченнед-Скабленд, США» . Журнал геофизических исследований: Поверхность Земли . 127 (1): e2021JF006135. Бибкод : 2022JGRF..12706135L . дои : 10.1029/2021JF006135 . S2CID 245545657 .
- ^ Jump up to: а б с д Бьорнстад, Брюс Н. (ок. 2006 г.). По следам наводнений ледникового периода: геологический путеводитель по бассейну Средней Колумбии / Брюс Бьёрнстад . Сэндпойнт, Айдахо: Keokee Books. п. 2. ISBN 978-1-879628-27-4 .
- ^ Медли, Э. (2012) Древние катастрофические наводнения на северо-западе Тихого океана: предки наводнений в Миссуле. Неопубликованная магистерская диссертация, Портлендский государственный университет, Портленд, Орегон. 174 стр.
- ^ Спенсер, П.К. и М.А. Джаффи (2002) Наводнения, предшествовавшие позднему висконсинанскому ледниковому прорыву, в юго-восточном Вашингтоне - косвенные данные. Вашингтонская геология. том. 30, нет. 1/2, стр. 9–16.
- ^ Бретц, Дж. Харлен (1923). «Направленная Скабленд плато Колумбия». Журнал геологии . 31 (8): 617–649. Бибкод : 1923JG.....31..617B . дои : 10.1086/623053 . S2CID 129657556 .
- ^ Бретц, Дж. Харлен (1925). «Наводнение в Спокане за пределами Направленных Скаблендов». Журнал геологии . 33 (2): 97–115, 236–259. Бибкод : 1925JG.....33...97B . дои : 10.1086/623179 . S2CID 140554172 .
- ^ Альт, Дэвид ; Хундман, Дональд В. (1995). Обнажения северо-запада: геологическая история Северо-Запада . Горная пресса. стр. 381–390. ISBN 978-0-87842-323-1 .
- ^ Jump up to: а б с Аллен, Джон Элиот; Марджори Бернс ; Скотт Бернс (2009). Катаклизмы на реке Колумбия: Великое наводнение в Миссуле (2-е изд. Ред.). Портленд, штат Орегон: Ooligan Press. ISBN 978-1-932010-31-2 .
- ^ Jump up to: а б Клэг, Джон Дж.; Барендрегт, Рене; Энкин, Рэндольф Дж.; Фойт, Франклин Ф. младший (март 2003 г.). «Палеомагнитные и тефровые свидетельства десятков наводнений в Миссуле на юге Вашингтона». Геология . 31 (3). Геологическое общество Америки: 247–250. Бибкод : 2003Geo....31..247C . doi : 10.1130/0091-7613(2003)031<0247:PATEFT>2.0.CO;2 .
- ^ «30 октября 1961 года — Царь-бомба: Подготовительная комиссия ОДВЗЯИ» .
- ^ «Исследование альтернативных вариантов наводнений ледникового периода» . НПС. Архивировано из оригинала 11 июня 2015 г.
- ^ Уэйт, РБ младший (1980). «Около 40 йокульхлаупов последнего ледникового озера Миссула через южный Вашингтон». Журнал геологии . 88 (6): 653–679. Бибкод : 1980JG.....88..653W . дои : 10.1086/628553 . S2CID 129144773 .
- ^ Уэйт, РБ младший (1984). «Периодические йокульхлаупы из плейстоценового ледникового озера Миссула - новые свидетельства из ленточных отложений в северном Айдахо и Вашингтоне». Четвертичные исследования . 22 (1): 46–58. Бибкод : 1984QuRes..22...46W . дои : 10.1016/0033-5894(84)90005-X . S2CID 128700879 .
- ^ Jump up to: а б Уэйт, РБ младший (1985). «Дело о периодических колоссальных йёкульхлаупах из плейстоценового ледникового озера Миссула». Бюллетень Геологического общества Америки . 96 (10): 1271–1286. Бибкод : 1985GSAB...96.1271W . doi : 10.1130/0016-7606(1985)96<1271:CFPCJF>2.0.CO;2 .
- ^ Jump up to: а б Шоу, Дж; Мунро-Стасюк, М; Сойер, Б; Бини, К; Леземанн, Ж.-Э.; Мусаккио, А.; Рейнс, Б.; Янг, Р.Р. (1999). «Направленная Скабленд: Назад в Бретц?». Геология . 27 (7): 605–608. Бибкод : 1999Geo....27..605S . doi : 10.1130/0091-7613(1999)027<0605:TCSBTB>2.3.CO;2 .
- ^ Комацу, Г; Миямото, Х; Ито, К; Тосака, Х; Токунага, Т. (июнь 2000 г.). «Направленная Скабленд: Назад к Бретцу?: Комментарий и ответ». Геология . 28 (6): 573–574. Бибкод : 2000Geo....28..573K . doi : 10.1130/0091-7613(2000)28<573:TCSBTB>2.0.CO;2 .
- ^ Этуотер, Брайан Ф.; Смит, Гэри А.; Уэйт, Ричард Б. (июнь 2000 г.). «The Channeled Scabland: Назад к Бретцу?: Комментарий и ответ: КОММЕНТАРИЙ». Геология . 28 (6): 574. Бибкод : 2000Geo....28..574A . doi : 10.1130/0091-7613(2000)28<576:TCSBTB>2.0.CO;2 .
- ^ Бруннер, Шарлотта А.; Нормарк, Уильям Р.; Зуффа, Джан Г.; Серра, Франческа (1999). «Глубоководные осадочные записи катастрофических наводнений позднего Висконсина из реки Колумбия». Геология . 27 (5): 463–466. Бибкод : 1999Geo....27..463B . doi : 10.1130/0091-7613(1999)027<0463:DSSROT>2.3.CO;2 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Сеннихсен, Джон (2008). Потоп Бреца: замечательная история геолога-мятежника и величайшего потопа в мире . Сиэтл, Вашингтон: Книги Сасквотча. ISBN 978-1-57061-505-4 .
- Альт, Дэвид (2001) Ледниковое озеро Миссула и его огромные наводнения (Mountain Press, 2001. ISBN 978-0878424153 ).
- 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 TW Swanson (ред.). Западные Кордильеры и прилегающие территории . Полевой справочник Геологического общества Америки. Том. 4.
Идеи Бреца о столь масштабных наводнениях рассматривались как вызов униформистским принципам, господствовавшим тогда в геологической науке (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 . Сэндпойнт, штат Айдахо: Keokee Books. ISBN 978-1-879628-32-8 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Циркуляр Геологической службы США 1254 Крупнейшие в мире наводнения в прошлом и настоящем: их причины и масштабы
- PBS НОВА канала (сериал) : Тайна мегапотопа
- Институт наводнений ледникового периода (IAFI)
- Фостер, Том. «Откройте для себя наводнения ледникового периода» . HUGEfloods.com .
- Центер, Ник (5 января 2023 г.). «Датировка наводнений ледникового периода» . Центральный Вашингтонский университет, Вашингтон .
- Рохас-Берк, Джо (20 февраля 2010 г.). «Геологи нашли способ смоделировать великие наводнения в Миссуле» . Орегонец .
- Направленные скалы : руководство по геоморфологии бассейна Колумбии, Вашингтон: подготовлено для полевой конференции по сравнительной планетарной геологии, состоявшейся в бассейне Колумбии , 5–8 июня 1978 г. / спонсируется Программой планетарной геологии Управления космических наук Национальной аэронавтики. и космическое управление; под редакцией Виктора Р. Бейкера и Дага Нуммедала.
- Служба национальных парков: наводнения ледникового периода
- Созданные наводнениями: наследие ледникового периода Северо-Запада (документальные фильмы KSPS) \
