Geologi

Mount Rainier: En av våra nationers farligaste vulkaner

Posted on
Författare: Laura McKinney
Skapelsedatum: 8 April 2021
Uppdatera Datum: 14 Maj 2024
Anonim
Mount Rainier: En av våra nationers farligaste vulkaner - Geologi
Mount Rainier: En av våra nationers farligaste vulkaner - Geologi

Innehåll


Mount Rainier: Det plana golvet i Puyallupfloddalen nära Orting, Washington, bildas av avlagringar av den 500 år gamla Electron lahar, som sjönk ner från Mount Rainier (i bakgrunden). Lahars, eller vulkaniska lerflöden, är snabbt flödande slamar av lera och stenblock som förstör eller begraver de flesta konstgjorda strukturer på sina banor. Lahars från Mount Rainier kan resa i tiotals mil längs floddalarna och nå Puget Sound. (USGS-fotografi av D.E. Wieprecht.)




En aktiv vulkan i vila
Mellan utbrott

Mount Rainier, en aktiv vulkan som för närvarande vilar mellan utbrott, är den högsta toppen i Cascade Range. Dess byggnad, täckt av snö och 25 glaciärer, har byggts upp av otaliga utbrott under de senaste 500 000 åren. Det bröt ut senast 1894-95, då små toppexplosioner rapporterades av observatörer i Seattle och Tacoma. Mount Rainiers nästa utbrott kan vara av liknande eller större storlek och kan producera vulkanisk aska, lavaflöden och laviner av intensivt het berg och vulkaniska gaser, kallade "pyroklastiska flöden."


Vissa av dessa händelser smälter snabbt snö och is och skulle kunna producera strömmar av smältvatten som tar upp lös sten och blir snabbt flödande slamar med lera och stenblock, kända som "lahars". Till skillnad från lavaflöden och pyroklastiska flöden som osannolikt kommer att sträcka sig längre än 10 mil från vulkanstoppet och förbli i Mount Rainier National Park, kan de största lahararna resa i tiotals miles och nå Puget Sound.

Vulkansk aska kommer att distribueras motvind, oftast mot öster, bort från Puget Sounds stora befolkningscentra. Luftburna volymer av vulkanisk aska kan i hög grad äventyra flygplan under flygning och allvarligt stör luftfarten. Även om det sällan är livshotande kan nedfall av vulkanisk aska på marken vara en olägenhet för invånarna, påverka nyttosystemet och transportsystemen och medföra betydande saneringskostnader.


Armero, Colombia, slogs 1985 av lahars genererade av ett utbrott av glaciärklädda vulkan Nevado del Ruiz. Mer än 20 000 människor dog i staden. Observera tomma gatukvarter där strukturer sopades bort. Tragiskt nog låg säkerheten i närheten i områden med högre mark. (USGS-fotografi av R.J. Janda.)

Lahars utgör den största risken

Vid Mount Rainier är risken från lahars större än för lavaflöden, vulkanisk askfall eller andra vulkaniska fenomen eftersom vissa vägar för framtida lahars är tätbefolkade och innehåller viktig infrastruktur som motorvägar, broar, hamnar och rörledningar. Lahars ser ut och uppför sig som flytande betong, och de förstör eller begraver de mest konstgjorda strukturerna på sina banor. Tidigare lahars reste antagligen 45 till 50 miles per timme och var så mycket som 100 fot eller mer tjocka där de var begränsade i dalar nära vulkanen. De tunnade ut och spriddes ut i de breda dalarna nedströms, och avtog till 15 till 25 mil per timme. Insättningar av tidigare lahars finns i alla dalarna som börjar på Mount Rainiers flanker.



Mount Rainier riskzoner: Denna karta visar områden som kan påverkas av skräpflöden, lahars, lavaflöden och pyroklastiska flöden från Mount Rainier om händelser som liknar storlek i storleken som tidigare händelser inträffade idag. Eftersom små lahars är vanligare än stora, skulle de flesta lahars vara mindre omfattande än riskzonen som visas på kartan och några få skulle vara mer omfattande. Lahar-faran är inte lika i alla dalar. Till exempel är den största faran från skräp som genereras av jordskred på västsidan av vulkanen eftersom den innehåller den största mängden hydrotermiskt försvagat berg. Forskare fortsätter att utvärdera riskzonerna när de lär sig mer om vulkanen. Dammar och reservoarer på flera floder kan minska omfattningen av framtida lahars genom att fånga hela eller mycket av flödet, men de kan också öka graden av lahars om en lahar förträngde reservoarvattnet och orsakade att dammar misslyckades. En översvämningszon och sedimentation efter lahar visas endast i dalen Green och Duwamish River (se Lahars långsiktiga effekter), eftersom det i andra dalar ingår i riskzonen lahar. Mörkgrå skuggning indikerar urbaniserade områden. (Karta förenklad från U.S. Geological Survey Open-File Report 98-428.) Större karta.

Hur farligt är Mount Rainier?

Mount Rainier har utbrott mindre ofta och mindre explosivt under de senaste årtusendena än dess välkända granne, Mount St. Helens. Närheten till stora befolkningscentra i dalar som är mottagliga för lahars från Mount Rainier gör det dock till ett mycket större hot mot liv och egendom än Mount St. Helens av följande skäl:

Befolkning och utveckling i riskzonen: Cirka 80 000 människor och deras hem är i riskzoner i Mount Rainiers lahar-riskzoner. Nyckelinfrastruktur som stora motorvägar och verktyg passerar genom dessa zoner, som också innehåller ekonomiskt viktiga företag, vattenkraftsdammar och stora hamnar.

Storlek och frekvens på lahars: Under de senaste tusentals åren har stora lahars nådd Puget Sound låglandet i genomsnitt minst en gång varje 500 till 1 000 år. Mindre flöden sträcker sig inte så långt som låglandet inträffade oftare. Om framtida stora lahars inträffar i hastigheter liknande de tidigare, finns det ungefär en 1 till 10 chans att en lahar når Puget Sound låglandet under en genomsnittlig mänsklig livslängd.

Det kan finnas lite eller ingen förvarning: Studier av U.S. Geological Survey (USGS) forskare visar att åtminstone en av Mount Rainiers senaste stora skred-genererade lahars kan ha inträffat när vulkanen var tyst och inte gav varningstecken typiska för en rastlös och utbrott vulkan. I ett sådant sällsynt fall kan den enda varningen vara en rapport om att en lahar redan pågår.

Två typer av lahar

Mount Rainier kan generera två typer av lahars som kan hota omgivande dalar:

Smältvatten-genererade lahars: Mount Rainier stöder mer än en kubik mil glacial is - lika mycket som alla andra Cascade Range-vulkaner tillsammans. Under tidigare erptiva avsnitt orsakade snabb smältning av snö och is av pyroklastiska flöden och andra händelser många lahars. Sådana lahars skulle föregås av händelser som varnar för ett kommande utbrott.

Skräp-genererade lahars: Jordskred kan utlösas när smält sten (magma) tränger in i en vulkan och destabiliserar den, som hände vid Mount St. Helens 1980, eller de kan utlöses av stora jordbävningar. De kan också vara ett resultat av eventuellt misslyckande av stenar som försvagades av effekten av sura vätskor. Magma frigör gaser och värme som skapar varmt, surt grundvatten som med tiden kan omvandla hårt vulkaniskt berg till svag, lerik berg med en process som kallas hydrotermisk förändring. När massor av vattenmättad lerik berg glider bort, förvandlas de snabbt till en lahar. Även om de flesta stora skred vid Mount Rainier inträffade under erptiva perioder och troligen utlöstes av magmainträngning eller av explosiva utbrott som gungade vulkanen, är källan till minst en, den 500 år gamla Electron lahar, inte relaterad till utbrott. Denna lahar lämnade avlagringar så mycket som 20 fot tjock och begravde en gammal tillväxt skog i närheten av dagens Orting.

Vulkanutrymningsskyltar direkt trafik till säkerhet på högre mark i Pierce County, Washington (USGS-fotografi av C.L. Driedger).

Är alla delar av vulkanen mottagliga för skred?

Den västra flanken av Mount Rainier, inklusive huvudet av Puyallup-floden, har den största potentialen för att lossa stora jordskred som blir långa resor, eftersom den har den största mängden försvagad lerik berg på hög höjd. Därför riskerar Puyallupfloddalen och i mindre utsträckning Nisquallyfloddalen, vars bassäng inkluderar en del av det försvagade berget, sådana händelser.

Little Tahoma Peak på den östra sidan av vulkanen och många andra klippor och branta sluttningar kan misslyckas i skred, till exempel en i december 1963 som reste flera miles, men sådana händelser är för små för att generera lahars. I motsats till jordskred, lahars som genererats av utbrott kan komma ner någon av dalarna med ursprung på Mount Rainier.


Långvariga effekter av Lahars

Lahars fyller strömkanaler och begraver dalgolv med avlagringar av stenblock, sand och lera några meter till tiotals fot tjocka. Dessa avsättningar eroderar lätt när floder och bäckar återupprättar sina kanaler och slänger rikligt sediment nedströms över år till decennier. På grund av detta kan nedströms dalgolv som ursprungligen inte påverkades av en lahar senare drabbas av ökade översvämningar och gradvis begravning av remobiliserat sediment. Nya studier har avslöjat omfattande lager av sandigt sediment från Mount Rainier som sträcker sig till hamnen i Seattle längs de gröna och Duwamish floddalen. Detta sediment eroderades snabbt från deponeringen av lahars orsakade av utbrott för ungefär 1000 år sedan, även om laharserna inte sträckte sig mycket förbi dagens Auburn, som ligger cirka 20 mil söder om centrala Seattle.

Avfall flyter hotade områden i Mount Rainier National Park


Nästan årligen innehåller vatten som frigörs från glaciärer eller avrinning från intensivt nederbörd stenar och sediment för att bilda "skräpflöden" som påverkar dalar på flänsarna av Mount Rainier. Sådana skräpflöden uppför sig som lahars, men är vanligtvis av så liten storlek att de sällan reser bortom vulkanens bas och endast påverkar utsatta områden inom gränserna för Mount Rainier National Park. Sommar och höst är de säsonger under vilka skräpflödet är vanligast när glaciärer producerar stora mängder smältvatten och intensivt regn kan falla på lite vegeterade, snöfria områden med rikligt med lös skräp. Eftersom skräpflöden utgör risker för parkbesökare och infrastruktur, särskilt stigar, vägar och broar, utbildar Mount Rainier National Park personal och besökare om faror från skräpflöden och hur man undviker dem genom att flytta bort från dalgolv.

Studera gamla lahar-insättningar: Geologer studerar avlagringar av tidigare lahars för att bedöma potentiella framtida faror. Här samlar en amerikansk geologisk undersökningsgeolog en logg som ligger begravd i en stenhårdavlagring öster om Enumclaw, Washington. Denna 5 600 år gamla insättning, kallad Osceola Mudflow, bildades när ett massivt skred på östra sidan av Mount Rainier reste norr och väster längs White River Valley. (USGS-fotografi av A. Durant.)

Tidigare Lahars ger ledtrådar om framtida faror

Lahars lämnar tjocka lager av stenblock, lera och stockar på dalbotten. Geologer använder detta och annat bevis för att bedöma framtida farpotential och för att kartlägga zoner i floddalar på väg mot Mount Rainier som kan översvämmas av framtida lahars. Inte alla dalar skulle nödvändigtvis påverkas under ett visst utbrott eller stort skred, inte heller skulle alla lahars i en dal vara tillräckligt stora för att sträcka sig till gränserna till farozonen. Lahar-farzoner som kartläggs av USGS används för att vägleda utvecklingen av bestämmelser om riskområden i omfattande markanvändningsplaner av län och städer som ligger vid foten av Mount Rainier.

Lahar varningssystem minskar risken

Eftersom det finns högre risknivå från lahars genererade av jordskred på den västra flanken av Mount Rainier, har USGS, Pierce County Department of Emergency Management och Washington State Emergency Management Division inrättat ett varningssystem för lahar. En detekteringskomponent består av matriser av skärmar som registrerar markvibrationerna hos en lahar. Datoriserad utvärdering av data utvärderar förekomsten av en strömmande lahar och ger en automatisk varning till akutstyrningsorgan. Nödledare kan sedan initiera lämpliga åtgärder. Stad, län och statliga myndigheter utformar och underhåller anmälningsförfaranden, evakueringsvägar och offentliga utbildningsprogram.

Om en stor lahar genererades i den övre Puyallupfloddalen utan föregångarna som vanligtvis berättar om vulkanisk oro och utbrott, skulle det kunna komma till Orting City så lite som 40 minuter efter att den första varningen ljuds ut. Tiden kan vara kort, och en framgångsrik mildring beror på effektiv anmälan av människor i riskzonen, allmänhetens förståelse för faran och snabba svar från medborgarna. Detta system för automatisk upptäckt och avisering av en lahar reducerar men eliminerar inte risken i lahar-banorna.

Övervakning och akutplanering pågår

USGS, i samarbete med Pacific Northwest Seismic Network vid University of Washington, övervakar kontinuerligt Mount Rainier och bedömer potentiella faror som härrör från vulkanisk aktivitet. Vulkaner visar ofta tecken på oroligheter, som ökad seismicitet (jordbävningar) och utsläpp av vulkaniska gaser och svullnad av vulkan, dagar till månader före ett utbrott. När oro upptäcks kommer forskare att underrätta tjänstemännen om nödsituationer och öka övervakningsinsatserna.

Mount Rainier Volcanic Hazards Response Plan, som skapades av samarbetande lokala, län, statliga och federala byråer, finns på webben. Planen beskriver byråernas ansvar och hur de kommer att kommunicera med varandra och allmänheten under en vulkanisk kris.

Vad man ska göra om hotas av en Lahar eller skräpflöde

Känn tecken på skräpflöden och lahars. Erfarenheter från hela världen visar att flytta till hög mark utanför dalbotten är det enda sättet att säkerställa säkerhet under en lahar. När du vandrar i dalar i sluttningarna av berget Rainier under sensommaren eller under intensiv nederbörd, var uppmärksam på tecken på ett närmande skräp flödesmark skakar och brusande ljud - och flytta upp dalväggen till högre mark. Detsamma gäller för lahars, men eftersom de påverkar mycket större områden måste människor flytta ut från hotade områden innan lahars kommer nära. Lahars föregås nästan alltid av vulkanisk oro, så i de flesta fall kommer det att finnas tid att varna människor när det finns en ökad risk. Skaffa en NOAA-väderradio för att ta emot varningar om eventuella lahars samt andra naturliga faror (för mer information på webben, gå till https://www.nws.noaa.gov/nwr/).