第37章克拉克湖國家公園及保護區(qū)(美國國家公園簡介)

1、第37章 克拉克湖國家公園及保護區(qū)阿拉斯加中南部面積：4,044,132英畝，6,319平方英里宣布國家遺跡成立的時間：1978年12月1日建立國家公園和保護區(qū)的時間：1980年12月2日地址：4230 University Drive, Suite 311, Anchorage, Alaska 99508. 907-781-2218兩座高達1萬英尺以上的復(fù)式活火山，在Alaska山脈南部崎嶇不平的Chigmit 山脈上延伸著；還有兩個火山錐隆起于公園北部和南部。這些火山都位于一個條帶上，該條帶穿過阿留申群島（Aleutians）向西南部擴張。地震和火山爆發(fā)顯示構(gòu)造活動正在進行中?？死撕挥?/p>

2、一個深冰川槽谷中，長42英里，在一條斷層帶上侵蝕而成。許多活動冰川和上百個瀑布沿主要河谷的堤岸展布。Flords流入海岸地帶的Cook 灣。公園內(nèi)三條小溪都處在國家天然風(fēng)景河流體系（National Wild and Scenic Rivers System）的保護中。圖37.1 從克拉克湖北部向東北的空中鳥瞰圖?？死撕煨炝魅牍珗@南部的Ilimana湖，最終流入阿拉斯加半島西側(cè)的Bristol海灣。M. W. Williams拍攝，國家公園服務(wù)中心供圖。圖37.2 克拉克湖國家公園及保護區(qū)，阿拉斯加地理背景克拉克湖國家公園及保護區(qū)，從Cook灣的西岸延伸到內(nèi)陸，其間穿越Anchorage西

3、南崎嶇的多山地區(qū)。公園的主要特征就是寬廣。阿拉斯加半島（Alaska Peninsula）的前緣，Chigmit 山脈的花崗巖連接著Alaska 山脈，伴隨著西南走向的Aleution 山脈向北部和東部延伸。從東到西，四個不同的地形區(qū)域，為公園生態(tài)系統(tǒng)、自然景物和氣候帶來了多樣性：1）Cook灣沿岸景觀；2）被llimana和Redoubt火山覆蓋，陡峭上升的Chigmit 山脈；3）Chigmit山脈西側(cè)的丘陵地帶，沿湖泊和天然河流下降到4）北方針葉林和苔原平原。海洋因素影響著海岸氣候，但是大陸性氣候遍及公園內(nèi)部的絕大部分地區(qū)。六月到八月海岸平均氣溫在50º65ºF之間。

4、每年有60英寸的降雨落到東部斜坡上。公園內(nèi)部，夏季溫暖而干燥，溫度偶爾可達80ºF，但冬季卻是漫長而嚴(yán)寒，溫度可跌到40ºF，沿岸冬季比較溫和一些。公園內(nèi)強風(fēng)（尤其在山口處），驟雨以及冰點以下的溫度任何時間都可能發(fā)生。動植物的多樣性和豐富性反映著本區(qū)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)不同自然條件的廣泛性總體而言是有利的。大型哺乳動物，像棕熊、黑熊、北美馴鹿、駝鹿和野大白羊（Dall sheep）與狼、狐貍、山貓等小型生物在高山和低地共同覓食。湖泊和小溪流向西然后向南流入Bristol海灣，它們是一些鮭魚類物種的繁殖基地。山脈東側(cè)，河流呈瀑布狀流入海洋，海岸懸崖為成千上萬的海鸚、鸕鶿和其他的海鳥提供

5、了棲居地。淺海水中魚類豐富，近海岸處常可以看到海豹和巨鯨。盡管氣候嚴(yán)酷，環(huán)境艱難，但人類已經(jīng)在克拉克湖地區(qū)生存了10,000年之久。遷移部落（Migrating Clans）發(fā)現(xiàn)了可以避難的野營場所以及大量的魚和游戲。在Tuxedni Bay頂部的巖石壁上發(fā)現(xiàn)了遠古的壁畫，壁畫由紅色赤鐵礦和動物的脂肪混合制成。這些壁畫與Siberia發(fā)現(xiàn)的相似。在老的露營地發(fā)現(xiàn)的歐洲起源遺跡顯示出18世紀(jì)俄國毛皮商和傳教牧師已經(jīng)與阿拉斯加本土人有過聯(lián)系。俄羅斯人一直控制著毛皮交易直到19世紀(jì)70年代，Alaska Purchase后，美國人取而代之。1897年，Bristol Bay上阿拉斯加商業(yè)公司的一位代

6、理商John W. Clark，領(lǐng)導(dǎo)了一場深入內(nèi)部的探險活動。他沿著河流體系到達了一個大的內(nèi)陸湖，后來為了紀(jì)念他將湖命名為克拉克湖。有愛斯基摩和印第安血統(tǒng)的本土阿拉斯加人仍然住在克拉克湖地區(qū)。本世紀(jì)初，鮭魚工業(yè)吸引了大量的移居者到此地區(qū)。勘探者和礦工在Chigmit 山脈上尋找金礦和其他礦物，但是都沒有成功，盡管一些專利申請權(quán)限（patented claims）還仍然有效。20世紀(jì)20年代，Stephen R. Capps帶領(lǐng)的美國地質(zhì)調(diào)察探險到此地區(qū)，之后第一次有組織的地質(zhì)調(diào)研開始著手開展。Stephen R. Capps曾這樣描述克拉克湖，“世界上最美麗的水景之一”，因為上百個瀑布從克拉克

7、湖邊緣山脈上傾瀉而下，景象極為壯觀。公園還沒有公路相通。天氣條件允許的話，游客可以在Anchorage乘坐小型飛機觀賞克拉克湖地區(qū)。有時克拉克山口和Merrill山口的狂風(fēng)使得小型飛機無法進入公園內(nèi)部。除了設(shè)在克拉克湖Alsworth港口的田野公園總部（Field headquarters）外，公園內(nèi)沒有其它服務(wù)設(shè)施。一些經(jīng)營者授權(quán)提供小屋，導(dǎo)游及旅行用品等服務(wù)；在特定區(qū)域，也允許簡單地野營。有些河流允許釣魚和短程漂流，如流向Twin湖的Chilikadrotna Wild河；從Turquoise湖流出的Mulchatna Wild河以及從Summit湖（靠近克拉克湖山口）流出，流入克拉克湖北

8、部的Tlikakila Wild河。地質(zhì)特征從過去到現(xiàn)在，冰川一直在塑造著公園的地形，四個活火山是公園的主要景觀。Augustine(4131英尺)是從Cook灣的山腳開始隆升的，除了它之外，其他的火山都要比Chigmit山高幾千英尺。這些火山包括公園邊界東北部的Spurr山(11,070英尺)；Tuxedni海灣北邊的Redoubt火山（10,197英尺）；和Chinitna海灣北邊的Iliamna火山（10,016英尺）。Augustine火山地處Augustine島，位于公園的西邊。這四個火山都曾有過強烈噴發(fā)，并且最近都曾噴發(fā)過：u Spurr山：由山頂穹隆，爆炸形成的冰圍谷和寄生的火山

9、錐組成的復(fù)式火山。歷史上，Spurr山的噴發(fā)主要為火成碎屑流噴發(fā)。1992年，它噴發(fā)了三次，同時伴有頻繁的地震，泥石流和滑坡。因為它極具危險性，科學(xué)家無法近距離觀察。1994年夏，NASA研究者們設(shè)計制造的八腿機器人被飛機帶進來，放在了山腳。通過遠程控制，機器人向下行進了650多英尺到達了火山口，它在里面環(huán)繞了一圈，拍攝錄象和靜止照片，記錄溫度并取了噴氣孔噴出氣體的樣品。任務(wù)成功完成了，但是在返程時，機器人跌倒，無法站起來。借助飛機的幫助，機器人才被從火山口帶回并安全的放在了山腳下。u Redoubt是一個復(fù)式火山，在它的側(cè)翼和不穩(wěn)定的斜坡上有很多全新世的火山泥流。1989年12月它咆哮著，開

10、始了新的噴發(fā)；1990年，火山熔巖和火山灰噴發(fā)了25多次。噴發(fā)之前山頂上就已經(jīng)形成了很多穹丘。u Iliamna是一個堅固的安山巖復(fù)式火山。曾發(fā)生過頻繁的山崩，已經(jīng)被嚴(yán)重侵蝕。最后一次噴發(fā)是在1947年，在頂峰附近有大片噴氣孔區(qū)域存在。u Augustine有巢狀的山頂穹丘，被火成碎屑巖屑，火山泥流和崩落的巖屑包圍著。1986年8月爆發(fā)，從山頂穹丘的噴火口噴出了熔融的安山巖。為什么火山會在這兒？克拉克湖地區(qū)的火山是阿拉斯加火山帶的主要連接點，阿拉斯加火山帶從Spurr山向東延伸到Wrangell-St.Elias國家公園和保護區(qū)（第30章），向西南延伸到阿留申島西部的Buldir 島?；鹕芥溕?/p>

11、最密切相關(guān)的一部分是距克拉克湖5075英里（空間距離）的卡特邁（Katmai）國家公園及保護區(qū)。這條火山帶剛好位于深部已經(jīng)活躍了上百萬年的俯沖帶上。最近發(fā)生的噴發(fā)只是地質(zhì)史上中生代末期和新生代的構(gòu)造碰撞和火山作用最近一段時期的表現(xiàn)。平行于火山弧并在它前方1600英里的阿留申海溝（Aleutian trench）處，洋殼正以平均每年2.6英寸的速度向北美板塊下方俯沖。阿留申海溝俯沖帶位于Kenai Peninsula（第31章）地表下方30英里處，但是在Cook 入口的西邊突然變陡，深度也達到65英里。在 Redoubt 和 Iiamna火山下方，俯沖板塊的深度大于100英里。陡峭急劇的下降導(dǎo)致

12、了頻繁、強烈的地震活動。自1972年開始，已經(jīng)發(fā)生了13次里氏5-6級的地震。俯沖過程產(chǎn)生的強烈熱流熔化了深部的巖石，形成了巖漿，巖漿逐漸上升，噴發(fā)，最終形成火山。Clark-Cook 海灣地區(qū)的火山危害克拉克湖區(qū)的火山噴發(fā)大多數(shù)都是爆炸性，主要是火山碎屑物的噴發(fā)，包括火山灰流，火山灰雨，火山熔巖流和火山泥流（泥石流）。美國地質(zhì)研究所的火山研究者通過對過去10,000年火山灰沉積物的研究得到如下結(jié)論：Cook海灣地區(qū)平均每30年都要經(jīng)歷一次火山灰流。最近幾年，火山熔巖流和火山灰流爆發(fā)發(fā)生的更加頻繁了?；鹕交矣甑臐撛谖：θQ于當(dāng)時的風(fēng)和上空的空氣狀況。不過海岸邊山脈的存在使風(fēng)把火山灰吹到Cook

13、海灣和Kenai半島的東部上空。1986年Augustine噴發(fā)和最近的Redoubt 和Spurr噴發(fā)時，由于風(fēng)吹來的火山灰的影響，一段時間內(nèi)，去往Anchorage的航班都被取消或是轉(zhuǎn)移了?？諝庵械幕鹕交疫€引起了雷達短期內(nèi)失效，并且減少了渦輪發(fā)電的容量。由海底運動或山崩（高或低于水平線）產(chǎn)生的海嘯是海岸地區(qū)的主要危害。1883年，Augustine歷史上最強烈的一次噴發(fā)產(chǎn)生了海嘯，這次噴發(fā)主要是由山崩引起，海嘯穿過Cook 海灣并淹沒了Kenai半島頂部的Graham 港口。所幸的是沒有人員傷亡，不過好多漁船和房子都被破壞了?；罨鹕叫逼律媳ǖ拇嬖谑切枰紤]的重要因素。由于高度和地形地勢的

14、原因（來自阿拉斯加港灣的潮濕空氣經(jīng)過的地方），Spurr，Iliamna 和Redoubt山都有一定規(guī)模的冰川。史前時期，火山泥流（火山泥石流：由雪，冰，火山碎屑物，巖石和植物等形成的粘稠混合物）曾經(jīng)呼嘯著流下Redoubt和Iliamna河谷，有的流到了Cook海灣?；鹕侥嗔髋c噴發(fā)密切相關(guān)。另一方面，火山活動也有可能導(dǎo)致冰融洪水。突發(fā)洪水是冰川融水突然的，毀滅性的爆發(fā)，它可能由匯水海峽的融水引發(fā)，或融水?dāng)y帶的浮冰引發(fā)，或是火山內(nèi)部熱量引起的冰下溫度的上升引發(fā)。排氣口蒸汽的突然釋放也會引起冰融洪水。1965年到1968年Redoubt的噴發(fā)引起了幾次洪水。爆發(fā)的火山灰流的熱量破壞并融化了冰川。

15、巨大的冰塊和連根拔起的樹被沖到Drift河峽谷。與Redoubt Bay相連的河流入口有6英尺的水倒退到冰后。一組研究地震的加拿大工作人員（探測石油）不得不匆忙撤離。1990年Redoubt爆發(fā)期間，冰塊和沉積物堵塞了Drift河。這引起Drift河油港處洪水的爆發(fā)，這個油港在公園/保護區(qū)外的海岸處剛建立不久。油港的經(jīng)營被嚴(yán)重擾亂。冰川特性Iliamna的冰川比Redoubt的規(guī)模大并且數(shù)量多。Tuxedni冰川是克拉克國家公園及保護區(qū)內(nèi)最長的冰川，它從Iliamna火山錐滑動了16英里直到離Tuxedni海灣數(shù)英里的地方才停下來。Chigmit和 Neacola山脊上無數(shù)的冰川依然在塑造著公

16、園的山脈景觀。這些冰川中的大多數(shù)都經(jīng)歷了好幾百年的退縮?；鹕缴系拇蟊ㄓ捎谒幒０屋^高，能夠獲得更多的降雨，所以到現(xiàn)在還沒有后退。夏天數(shù)月連綿不斷的云使得海岸處的冰川免除了被融化的危險。過去大范圍的冰川遺跡形成了今天壯麗的風(fēng)景?？死俗湓诰薮蟮谋g槽谷內(nèi)。湖長42英里，寬14英里，總面積110平方英里，最大深度為860英尺?？死撕鄬游恢蔑@示了構(gòu)造控制。冰川冰，拔蝕營力，沿著最小阻力路徑滑動，因為這里巖石已經(jīng)被斷層破壞了（圖37.1）。公園及其周圍的其它幾個湖坐落在斷層槽上，過去斷層槽曾將冰川冰攜帶到Bristol海岸。后退冰川堆積形成的冰磧壩將湖與湖，湖與海洋之間分開。冰磧鍋穴處形成了一

17、些小型湖泊。鍋穴是被埋藏的冰塊融化后的地方形成的凹陷區(qū)域。Chigmit山脈西部的丘陵區(qū)域，串珠狀湖泊充填了冰川融化后留下的沖刷盆地。湖水的綠松石色來自于從冰川上沖刷而來的細微的冰川粉末（巖石粉末）。這些湖泊包括（從北到南）Two Lakes、Telaquana、Turquoise、Twin Lakes、Portage、Lachbund、Kontrashibuna和Tazimina。公園/保護區(qū)沿岸的峽灣、陡崖、海洋階地和其它特征顯示了更新世和全新世海平面變化（上升和沉降）的影響。該區(qū)近期的冰川作用和活動構(gòu)造中，冰川作用和海底的構(gòu)造活動是引起海面上升和下降的重要因素?；录奥涫w坡移過程不斷

18、改變著公園的地貌。大部分火山巖很不牢固，形成了不穩(wěn)定的陡坡。由于冰川的拔蝕作用，谷壁和谷崖變的非常陡峭，易于倒塌或沿坡向下滑動，尤其是當(dāng)松軟的巖石和土壤被水浸透以后。有時地震也能引起滑坡?；露逊e物中新鮮的、穩(wěn)定的、被樹掩蓋的物質(zhì)不計其數(shù)。在被苔原覆蓋的斜坡上，泥流舌是顯著的特征（泥流是凍融作用形成的潮濕的細粒沉積物的緩慢爬行）。巖石及其特征一個公園博物學(xué)家將Chigmit 山脈描述為“山體碰撞波所擲出的凌亂山峰”。侵入到老沉積巖中的花崗巖被抬升并產(chǎn)生斷層，然后被熔巖和碎屑巖巖屑覆蓋，最后頂部被削平。侵入巖、變質(zhì)巖、火山巖和沉積巖的組合被構(gòu)造運動打亂，形成一種更復(fù)雜的混合巖石。與沿著阿拉斯加海

19、灣分布的其他國家公園一樣，構(gòu)造地層帶的概念幫助我們解釋了這種離散的并列，似乎并不相關(guān)的地殼巖石被主斷層（縫合）聯(lián)合在一起。在克拉克湖地區(qū)，半島巖層是主導(dǎo)的巖層，在Katmai國家公園及其保護區(qū)的南側(cè)也存在同樣情況（第36章）。圖37.3 Aleutian 山脈西部的Twin Lakes是Chilikadrotna河的源頭，包含在國家天然風(fēng)景河流體系之中。該湖坐落在冰川沖蝕盆地上。M.W.Williams拍攝。國家公園服務(wù)中心供圖。Castle 山脈斷層和Bruin Bay斷層是主斷層（圖37.4）。兩個斷層傾向均為NENW，但是Bruin Bay斷層分割了Peninsular階地的兩部分，分支

20、從Castle 山脈斷層向南，環(huán)繞在Redoubt和Iliamna火山東部的海岸線處。Castle 山脈斷層從火山西側(cè)穿過克拉克湖所在的槽谷。Bruin Bay斷層發(fā)生了高角的反回運動，這使得斷層范圍擴大到Katmai國家公園及保護區(qū)。Castle 山脈斷層的水平位移有8英里而且最近還曾發(fā)生過。這可以通過以下事實證明：從古生代一直到第三紀(jì)穿過巖層的位移一直保持不變。貫穿整個公園/保護區(qū)的Castle 山脈斷層的一部分（通常被稱為克拉克湖斷層），沿著冰川U形谷延伸，U形谷在克拉克湖東北方延續(xù)數(shù)英里，在地形上非常突出，斷層穿過克拉克湖山口后離開公園/保護區(qū)?；◢弾r和變質(zhì)巖基巖中的剪切帶和葉理（fo

21、liation）沿斷層形成了一條寬60英尺到725英尺的巖石帶。Tlikakila Wild 河匯入克拉克湖北端之前沿斷層帶流動，河流側(cè)面是垂直陡崖和高山冰川，高山冰川從10,000英尺高，積雪覆蓋的高山上延伸而下。斷層構(gòu)造控制了公園/保護區(qū)相當(dāng)數(shù)量的河流和冰川。圖37.4 示意圖顯示了主斷層和克拉克湖國家公園/保護區(qū)及附近區(qū)域火山的關(guān)系。地質(zhì)歷史1. 侏羅紀(jì)的侵入作用。一系列小型涌動（18到16億年以前）導(dǎo)致花崗巖巖漿形成了火山鏈下的巨大巖基體。巖基長800英里，寬10到20英里。三疊紀(jì)時期或更古老的圍巖變質(zhì)為大理巖、石英、片巖和泥巖。安山巖熔巖爆發(fā)形成復(fù)式火山。侏羅紀(jì)的花崗巖類形成了今天C

22、higmit山的主體。2. 隆升和侵蝕作用。當(dāng)牢固的巖基抬升時，成千上萬英尺厚的火山巖屑和被覆蓋的花崗巖被剝落，后被流水搬運、再沉積下來，很多沉積到海洋中。Tuxedni灣北部的化石點發(fā)現(xiàn)了侏羅紀(jì)時期的海洋化石，主要是菊石（ammonites）和軟體動物（pelecypods）。Tuxedni 灣和Iniskin 灣之間（公園南部）的區(qū)域是美國侏羅紀(jì)巖石沉積最完整的地區(qū)之一。Bruin 灣斷層?xùn)|部的這些巖石是火山巖屑、凝灰?guī)r、粉砂巖和硬砂巖的混合體。3. 晚白堊紀(jì)和早第三紀(jì)侵入作用及火山作用。6000到8000萬年之前，Iliamna湖北部和侏羅紀(jì)巖基西部生成了大量粗?；鸪蓭r。Iliamna湖

23、區(qū)形成了大片火山群。公園/保護區(qū)西部的火山巖產(chǎn)生于早第三紀(jì)（5,000到6,000萬年）。火山的強烈噴發(fā)形成了上千英尺厚的火山灰和熔結(jié)凝灰?guī)r。4. 巖層堆積中生代末期及第三紀(jì)早期，從南部侵入的巖體或小板塊與北美克拉通板塊邊緣穩(wěn)定的阿拉斯加板塊發(fā)生碰撞。許多物質(zhì)發(fā)生了消減但大多數(shù)板塊與阿拉斯加板塊連到了一起，主斷層標(biāo)記了板塊邊界。半島階地是KatmaiLake區(qū)域最顯著的板塊。5. 第三紀(jì)中期火山活動；第四紀(jì)火山的形成。早第三紀(jì)火山活動后有一段靜止期。火山活動在第三紀(jì)中期（大約3,500萬年）重新開始作用并一直持續(xù)到現(xiàn)在。火山帶也就是板塊邊界漸漸移動到現(xiàn)在的位置。表37.1 克拉克湖國家公園和保

24、護區(qū)地質(zhì)柱狀圖時代單位巖石單位地質(zhì)事件代紀(jì)世新生代第四紀(jì)全新世更新世沖積物、火山灰、冰磧、滑坡碎屑、巖屑堆等冰川沉積安山巖、角礫巖、火成碎屑物冰川推進及后退、河流侵蝕、物質(zhì)坡移正在進行的火山作用、地震、俯沖作用幾段強烈冰川作用時期復(fù)式火山錐形成第三紀(jì)晚期早期火山巖、主要是安山巖流冰蝕作用的開始火山巖和火山碎屑巖的堆積俯沖作用、隆升、傾斜礫巖、砂巖、粉砂巖玄武巖和安山巖流深成侵入體區(qū)域不整合Naknek 組Chitnitna組Tuxedni組海相和陸相沉積物堆積隆升、廣泛的火作用俯沖作用構(gòu)造地層單元的波至（arrival of tectonostratigraphic terranes）厚數(shù)千英

25、尺的含化石的海相沉積物堆積、粗粒，分選性好、主要為碎屑物質(zhì)抬升中生代白堊紀(jì)侏羅紀(jì)晚中早石英閃長巖（Quartz diorites）、石英二長巖（quartz monzonites）、花崗閃長巖和其它花崗巖Talkeetna組構(gòu)造Aleution 山脈巖基侵位（emplacement）安山凝灰?guī)r、熔巖流、角礫巖與碎屑沉積物的混合三疊紀(jì)未分組的變質(zhì)巖復(fù)雜褶皺的大理石、石英等資料來源：Detterman和Hartsock，1966；Detterman和Reed，1973，1980；Pewe，1975，Reed et al，1983?？死斯珗@內(nèi)的四座火山：Mt.Spurr, Redoubt, Ili

26、amna,和Augustine,都是在老的花崗巖上噴發(fā)的，相對較新。急劇爆發(fā)的硅質(zhì)火山灰和熔巖預(yù)示著在新的歷史時期，這些火山有可能繼續(xù)噴發(fā)?；鹕角鸬男纬桑绕涫荝edoubt和Augustine是典型的噴發(fā)模型。6. 更新世冰川。本區(qū)廣泛的Wisconsinan冰川推進，使得早期冰川運動的痕跡遭到破壞。由于Wisconsinan時期的冰川作用，許多封閉、分離湖泊的冰磧被保存了下來。達到最大范圍的山谷冰川結(jié)合形成了大的冰川舌和山麓冰川。冰川冰堵塞了Cook 海灣并延伸到Kenai半島。7. 全新世的新冰川作用的推進。公園內(nèi)冰川在4500到4800年前開始再次推進，并且持續(xù)到大約200年前。在過去

27、的25年里，一些冰川后退了約0.25英里。20世紀(jì)30年代后期，克拉克湖山口被一個約5英里寬的冰川占據(jù)，現(xiàn)在，只有部分原來的冰川被保存了下來。參考文獻de Laguna, F. 1974. Magical cave paintings from prehistoric Alaska. In M. Sherwood, editor. The Cook Inlet collection. Anchorage, Alaska: Alaska. Northwest Publishing Company. p. 1-7.Detterman, R.F., and Hartsock, J.K. 1966. Geology of the Iniskin-Tuxedni region, Alaska U.S. Geological Survey Professional Paper 512. p. 1-78.Detterman, R.F., and Reed, B.L. 1973.Surficial deposits of the Iliamna quadrangle,