加国头条 i4cc.ca ｜走近华盛顿州·地质篇（一）

我们的大致科考路线

图源：https://sites.uw.edu/nanjingu/（我们自己的网站！）

认识了解所考察地区的地质情况是我们本次科考之行的一个重要组成部分。我们希望通过这一系列推文从考察地区的地质概况讲起，从岩石、构造。地史等多个方面进行介绍。我们会在过程中穿插介绍许多地质学基础知识，并且每期推文都会简洁易懂，涉及到的一些专业词汇也会专门介绍，为我们科考过程中的交流打下基础，希望大家多多支持。值得特意说明的是，今后推文中的许多内容都将来自Roadside Geology of Washington, Marli B. Miller and Darrel S. Cowan 一书，直接引用的部分会在最后用[1]标出，其他的参考文献见文末。

作为本系列的第一期推送，我们将对美国华盛顿州的地质概况进行简介，先让我们从[1]书中对华盛顿州的地质分区讲起：

图源：https://geologictimepics.com/

尽管华盛顿州是美国西部面积最小的州，但它的丰富多彩的地质现象随处可见。州内各种主要类型岩石均可见到，反映了超过10亿年的活跃地质历史。根据地质学将华盛顿划分为六个不同的区域：North Cascade 、Coast Range、Puget Lowland 、South Cascades、Okanogan Highlands 、Columbia Basin [1]。

我们这次的考察地区主要涉及Coast Range、Puget Lowland以及South Cascades地区，这些地区都会在后续的推文中结合我们的行程单独介绍。（为了给大家留下图多话少的好印象(^0^)并避免不被续订）我们接下来对上面提到的华盛顿州的分区先来一次地质云旅游。

首先，我们来看一张地质学“导游图”：

图源：https://geologictimepics.com/

这是一张华盛顿州内的地质剖面概念图，上面大致标出了区域内的各个地层，并且在上方标出了对应的分区。我们也可以从图中大致看到该地区太平洋板块向北美板块俯冲的整体构造背景。我们先不用关注这张图上其他的细节，具体的内容我们会在后续推文中介绍。

Coast Range（海岸山脉）

Coast Range包括北部的Olympic Mountains（奥林匹克山脉）和南部的Willapa Hills（威拉帕山脉），它们主要由年轻的海洋玄武岩和沉积岩组成。

在该区域我们主要可以看到的是一系列与俯冲带相关的地层。正如上图所示，在俯冲带区域主要有三组地层[2]：黄色的Hoh Accretion Assemblage（因板块俯冲刮削下来的物质集合层，增生楔）、紫色的Siletzia / Crescent Formation（西雅图组或新月组）、浅棕色的Post-Accretion Sed（西雅图组上方沉积层）。其中Siletzia最为古老，但是它的一部分逆冲到了Hoh Accretion Assemblage之上，我们会在Olympic Peninsula（奥林匹克半岛）上看到相关地质现象。

Siletzia形成时的形态是海底高原，因此我们在整个Coast Range里都可以观察到大量的pillow basalt（枕状玄武岩）。

地质学小知识：枕状熔岩

枕状熔岩（Pillow Lava）指具有枕状构造并认为是在水下环境中枕状熔岩形成的那些熔岩的总称。它由稍不规则的椭圆体或多数球体聚集而成,在每个椭圆体上发育有从中心向外放射的裂隙,看上去就像枕头似的。当熔岩从水下流出时，由于快速的冷却使熔岩流表面形成韧性的固体外壳。随着熔岩流内部压力增大，外壳破裂，就会象挤牙膏一样，挤出新的熔岩，随后再次形成外壳，如此循环往复，便形成了枕状熔岩[3]。

Olympic Peninsula ——PILLOW BASALT IN DUNGENESS WATERSHED

图源：https://pbase.com/cokesmith/image/121184951

Pillow basalt of Siletzia near campground at Cape Disappointment, Washington.

图源：https://geologictimepics.com/

沿着奥林匹克半岛的海岸线， Hoh Accretion Assemblage地层形成了大量的海岸地貌，比如众多的sea stacks（海蚀柱）。这些海岸边的岩石种类复杂，包括海底泥石流形成的角砾岩、浊积岩和混杂岩。

Formed in an Accretionary Wedge, the Hoh Assemblage contains these breccias that formed as submarine landslides. They now erode into sea stacks.（风化成海蚀柱的增生楔物质）

图源：https://geologictimepics.com/

Brecciated Hoh Assemblage（角砾状的增生楔物质）

图源：https://geologictimepics.com/

Puget Lowland（普吉特低地）

Puget Lowland包括Puget Sound（普吉特湾）和San Juan Islands（圣胡安群岛）的所有地区，还有华盛顿州南部边界的1-5号走廊。该地区在更新世时期基本上全部被冰川所覆盖[1]。这里最近的一次冰期（狭义）“Vashon Stade”极大程度上的塑造了这里的地形。那些留下的因冰川侵蚀作用而形成的低谷，现在多数都成为了河道或者湖泊，比如华盛顿湖。我们的目的地之一华盛顿州首府西雅图也坐落在该区域内。

Map showing the Vashon Glaciation at its maximum extent.（Vashon冰期最盛时期示意图）

图源：https://en.wikipedia.org/wiki/Vashon_Glaciation

An artist~q~s conception of what it may have looked like standing near the glacier during the Vashon Glaciation.（冰川艺术概念图）

图源：https://en.wikipedia.org/wiki/Vashon_Glaciation

Aerial view across Harbor Island and mouth of Duwamish river to West Seattle, a glacial drumlin.（Duwamish河口——冰川鼓丘）

图源：https://geologictimepics.com/

地质学小知识：冰川鼓丘

在冰川底部形成的流线形岗丘，其高度小于冰厚，基底轮廓一般为椭圆形，也称“蛋丘”。一般迎冰面陡，背冰面缓，主要由富于粘土的冰碛物构成，有时有基岩核心。它分布在大陆冰川或山麓冰川的终碛带内侧，鼓丘可能是孤立的山丘，更多的是成群出现，成带状分布，称鼓丘带。分布于谷底的鼓丘，向下游伸展，并大致平行于冰流的方向。一般情况下，鼓丘的长轴方向指示了冰流的方向，但鼓丘中砾石的长轴方向并不总与流向一致，还需详细研究[3]。