地質(zhì)學(xué)生調(diào)查優(yōu)勝美地附近的古代火山系統(tǒng)

今年夏天，地質(zhì)專業(yè)的學(xué)生和他們的導(dǎo)師花了一個(gè)月的時(shí)間徒步到海拔9,500英尺的地方，進(jìn)入崎嶇而風(fēng)景如畫的安塞爾亞當(dāng)斯荒野，以調(diào)查一個(gè)不活躍的火山巖漿房。

巖漿房——曾經(jīng)充滿了被稱為巖漿的熔巖和晶體，曾經(jīng)位于地表以下約7英里處。這個(gè)巖漿房在大約98到9700萬(wàn)年前與恐龍生活的同時(shí)期為古代火山噴發(fā)提供了食物。

未噴發(fā)的巖漿留在這個(gè)巖漿房中，形成了侵入巖，即現(xiàn)在位于優(yōu)勝美地國(guó)家公園以南的塞拉國(guó)家森林北部的杰克斯湖巖體。

“我們的研究涉及繪制杰克斯湖巖體的一部分，以檢查巖漿隨時(shí)間推移的侵位方式和物理化學(xué)演化。我們的目標(biāo)是更好地了解火山下的巖漿系統(tǒng)，”一年級(jí)研究生薩曼莎·鄧恩說(shuō)。

鄧恩是參與暑期研究體驗(yàn)的六名加州州立大學(xué)富勒頓分校學(xué)生(兩名研究生和四名本科生)之一，由地質(zhì)科學(xué)副教授Valbone“Vali”Memeti領(lǐng)導(dǎo)。

Memeti研究火山與潛在巖漿管道系統(tǒng)之間的聯(lián)系。去年春天，她在休假期間組織了實(shí)地考察之旅，以進(jìn)行她的研究，以更好地了解火山噴發(fā)和潛在巖漿管道系統(tǒng)的演變。

研究巖漿管道系統(tǒng)

巖漿通過(guò)一個(gè)腔室系統(tǒng)向上移動(dòng)到火山，這些腔室共同形成一個(gè)巖漿管道系統(tǒng)。巖漿房一直保持巖漿，直到發(fā)生火山噴發(fā)，這可能是幾百年到幾百萬(wàn)年不等的任何時(shí)間。

自從人類有生以來(lái)，火山爆發(fā)就讓人們著迷，最值得注意的是，火山爆發(fā)已經(jīng)奪走了生命并摧毀了生計(jì)，但巖漿管道系統(tǒng)在過(guò)去和未來(lái)的火山活動(dòng)中發(fā)揮著重要作用。

“這就是為什么我們?cè)诘刭|(zhì)上重新繪制了JackassLakes巖體的地圖，并將進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析，以調(diào)查巖石告訴我們巖漿室大小和體積的規(guī)模，以及這里發(fā)生的巖漿過(guò)程的類型，”Memeti說(shuō)。

“我們希望這項(xiàng)研究能讓我們深入了解巖漿系統(tǒng)如何隨著時(shí)間的推移而成長(zhǎng)和成熟，它們所提供的特定噴發(fā)方式，以及可能發(fā)生了多少次噴發(fā)。”

本學(xué)年，鄧恩和同學(xué)們正在分析他們收集的巖石樣本，以進(jìn)行礦物類型和化學(xué)分析，以確定數(shù)百萬(wàn)年前發(fā)生的各種巖漿過(guò)程。鄧恩解釋說(shuō)，例如，火山巖和深成巖將被確定日期以確定確切的年齡，地球化學(xué)分析將用于了解噴發(fā)和侵入巖的巖漿如何相互關(guān)聯(lián)。

“礦物記錄了巖漿房中發(fā)生的事情的信息，”Memeti指出。“很多這類信息還沒有被解開，所以現(xiàn)在研究這類系統(tǒng)是一個(gè)非常激動(dòng)人心的時(shí)刻。”

培訓(xùn)下一代地質(zhì)繪圖員

學(xué)生們?cè)贘ackassLakespluton的實(shí)地考察得到了近60,000美元的美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局EDMAP贈(zèng)款的支持，Memeti用于培訓(xùn)學(xué)生進(jìn)行地質(zhì)實(shí)地測(cè)繪。

地質(zhì)圖顯示了不同巖石類型和結(jié)構(gòu)的分布，例如地形圖上的斷層。該地圖標(biāo)識(shí)了一個(gè)地區(qū)的地質(zhì)信息以及如何找到某種巖石類型或斷層。

從7月中旬到8月中旬，研究人員每天在荒野中徒步5到12英里，那里有壯觀的巖石露頭和花崗巖懸崖。他們?cè)谘谉岬南募咎鞖庵泄ぷ髁碎L(zhǎng)達(dá)10個(gè)小時(shí)，繪制了巖體圖并收集了巖石樣本。一周后，暴雨、雷電打斷了他們的田野工作，迫使他們蜷縮在帳篷里。

在現(xiàn)場(chǎng)，學(xué)生們繪制了紙質(zhì)地形圖。在實(shí)驗(yàn)室中，他們現(xiàn)在正在使用基于云的地圖繪制和分析軟件將地圖數(shù)字化。Memeti補(bǔ)充說(shuō)，具有地質(zhì)測(cè)繪和實(shí)地技能的畢業(yè)生受到雇用地質(zhì)學(xué)家的雇主的追捧。

“實(shí)地考察絕非易事。它包括漫長(zhǎng)而艱苦的日子。有時(shí)候，這會(huì)讓人身心俱疲，但這也是最令人振奮、最有價(jià)值和最美妙的體驗(yàn)，”鄧恩轉(zhuǎn)述道。

“地質(zhì)測(cè)繪是地球科學(xué)的一項(xiàng)重要技能，”Memeti說(shuō)。“我將它納入我的項(xiàng)目中，因?yàn)槲业难芯啃枰敿?xì)的地質(zhì)圖。這是將我的研究與教學(xué)相結(jié)合的絕佳方式。”

鄧恩于2020年從CalPolyHumboldt獲得地質(zhì)學(xué)學(xué)士學(xué)位，他計(jì)劃在大學(xué)攻讀博士學(xué)位以及從事教學(xué)和研究工作。她分享說(shuō)，實(shí)地考察增強(qiáng)了她對(duì)地質(zhì)學(xué)的熱情，并更多地了解了火山和火山系統(tǒng)。

“通過(guò)繪制和研究巖體來(lái)了解巖漿系統(tǒng)，讓我們得以一窺目前世界各地火山下可能發(fā)生的過(guò)程，”鄧恩說(shuō)。“我們的研究可以幫助科學(xué)家和人們?yōu)槲磥?lái)的火山爆發(fā)做好準(zhǔn)備。”