Kaskadni vulkani (znani tudi kot Kaskadni vulkanski lok ali Kaskadni lok, oz. Cascade (Volcanic) Arc) so skupina vulkanov v celinskem vulkanskem loku v zahodni Severni Ameriki, ki se razteza od jugozahodne Britanske Kolumbije prek Washingtona in Oregona do severne Kalifornije, na razdalji več kot 1100 km. Lok je nastal zaradi subdukcije vzdolž subdukcijske cone Cascadia. Čeprav je ime dobil po Kaskadnem gorovju, je ta izraz geološka in ne geografska skupina, Kaskadni vulkani pa se raztezajo proti severu v Kanadsko obalno gorovje, mimo reke Fraser, ki je severna meja samega Kaskadnega gorovja.

Med večjimi mesti vzdolž loka so Portland, Seattle in Vancouver, prebivalstvo v regiji pa presega 10 milijonov. V vseh teh mestih bi lahko potencialno vplivala vulkanska aktivnost in veliki potresi v subdukcijski coni vzdolž loka. Ker prebivalstvo pacifiškega severozahoda hitro narašča, so Kaskadni vulkani med najnevarnejšimi zaradi svoje eruptivne zgodovine in potenciala za prihodnje izbruhe ter ker ležijo na šibkih, hidrotermalno spremenjenih vulkanskih kamninah, ki so dovzetne za izbruh. Posledično je Mount Rainier eden od desetletnih vulkanov, ki jih je Mednarodno združenje za vulkanologijo in kemijo notranjosti Zemlje (IAVCEI) opredelilo kot vredne posebnega preučevanja zaradi nevarnosti, ki jo predstavlja za Seattle in Tacomo. Številni veliki, dolgotrajni zemeljski plazovi, ki izvirajo iz Kaskadnih vulkanov, so zajeli doline več deset kilometrov od svojih virov, nekatera prizadeta območja pa zdaj podpirajo veliko prebivalstvo.

Kaskadni vulkani so del Pacifiškega ognjenega obroča, obroča vulkanov in z njimi povezanih gora okoli Tihega oceana. Kaskadni vulkani so v zgodovini izbruhnili večkrat. Dva najnovejša sta bila Lassen Peak med letoma 1914 in 1921 ter velik izbruh vulkana Mount St. Helens leta 1980. To je tudi mesto zadnjega večjega izbruha v Kanadi, leta 410 pr. n. št. na masivu Mount Meager.Meager

Geologija Kaskadni lok vključuje skoraj 20 večjih vulkanov, med skupno več kot 4000 ločenimi vulkanskimi odprtinami, vključno s številnimi stratovulkani, ščitastimi vulkani, lavnimi kupolami in pepelnatimi stožci, skupaj z nekaj osamljenimi primeri redkejših vulkanskih oblik, kot so tuje (vulkan z ravnim vrhom in strmimi pobočji). Vulkanizem v loku se je začel pred približno 37 milijoni let; vendar je večina današnjih kaskadnih vulkanov starih manj kot 2.000.000 let, najvišji vrhovi pa so stari manj kot 100.000 let. Dvanajst vulkanov v loku je višjih od 3000 m, dva najvišja, Mount Rainier in Mount Shasta, pa presegata 4300 m. Po prostornini sta dva največja vulkana v Kaskadah široka ščitasta vulkana Medicine Lake in vulkan Newberry, ki merita približno 600 oziroma 450 km3. Glacier Peak je edini vulkan v Kaskadah, ki je sestavljen izključno iz dacita. Zgodovino Kaskadnih vulkanov lahko razdelimo na tri glavna poglavja, ki so obravnavana v nadaljevanju.

Obdobje Zahodnih Kaskad Obdobje med 37 in 17 milijoni let je znano kot obdobje Zahodnih Kaskad. To obdobje je značilno za izjemno aktivno vulkansko območje v tej regiji. V tem času je bil lok nekoliko bolj zahodno kot danes. En vulkan, ki je bil aktiven v tem času, je bil vulkanski kompleks Mount Aix, ki je v samo treh izbruhih izbruhnil več kot 100 km3 tefre in piroklastičnih ostankov.King, John (1994-05-24). "Magmatic Evolution and Eruptive History of the Granitic Bumping Lake Pluton, Washington: Source of the Bumping River and Cash Prairie Tuffs". Dissertations and Theses. doi:10.15760/etd.6649. Lave, ki predstavljajo najzgodnejšo fazo v razvoju vulkanskega loka Kaskada, večinoma izvirajo južno od samega severnega Kaskadnega gorovja, kjer je dvigovanje Kaskadnega gorovja manjše in se je ohranila debelejša odeja vulkanskih kamnin Kaskadnega loka. V severnem Kaskadnem gorovju geologi še niso z gotovostjo identificirali nobenih vulkanskih kamnin, starih več kot 35 milijonov let, vendar ostanki notranjega sistema starodavnega loka ostajajo v obliki plutonitov, ki so kristalizirane magmatske komore, ki so nekoč napajale zgodnje Kaskadne vulkane. Največja masa izpostavljenega sistema Kaskadnega loka je batolit Chilliwack, ki sestavlja velik del severnega dela narodnega parka Severno Kaskadno gorovje in sosednje dele Britanske Kolumbije. Posamezni plutoniti so stari od približno 35 milijonov let do 2,5 milijona let. Starejše kamnine, ki jih je predrla vsa ta magma, so bile prizadete zaradi vročine. Okoli plutonitov batolita so se starejše kamnine rekristalizirale. Ta kontaktna metamorfoza je v starih kamninah ustvarila fino mrežo prepletenih kristalov, ki so jih na splošno okrepili in jih naredili odpornejše na erozijo. Kjer je bila rekristalizacija intenzivna, so kamnine dobile nov videz – temne, goste in trde. Številni razgibani vrhovi v Severnih Kaskadah dolgujejo svojo pomembnost prav temu pečenju. Kamnine, ki držijo številne velikane Severnih Kaskad, kot so Mount Shuksan, Mount Redoubt, Mount Challenger in Mount Hozomeen, so delno rekristalizirane s plutoniti bližnjega in spodaj ležečega batolita Chilliwack.

Razširjeno obdobje mirovanja Obdobje Zahodnih Kaskad se je končalo pred 17 milijoni let, ko so v vzhodnem Washingtonu in Oregonu začeli bruhati bazalti reke Columbia. Iz razloga, ki ga znanstveniki ne poznajo, je začetek bazaltnih plošč očitno povzročil znatno zmanjšanje vulkanske aktivnosti v kaskadni verigi, ki je trajalo več kot 8 milijonov let. V tem času so bili vulkani zaradi preperevanja in erozije oropani do svojih jeder, ker niso bili dovolj aktivni, da bi se obnovili. Ta najnižja točka je trajala od 17 do 9 milijonov let v preteklosti in se končala, ko so se bazaltne plošče Clumbie zmanjšali.

Obdobje visokih Kaskad Ko se je pred 9 milijoni let proizvodnja bazaltov v Columbii upočasnila, so vulkani v Kaskadah ponovno postali aktivni. Vulkanski lok se je prav tako premaknil dlje proti vzhodu na svojo sedanjo lokacijo. Ko so se bazalti pred 6 milijoni let popolnoma ustavili, so se Kaskade v osrednjem Oregonu spektakularno razplamtele. Ta izbruh je trajal med 6,25 in 5,45 milijona let in je znan kot formacija Deschutes. V tem 800.000-letnem obdobju je bilo v 78 različnih izbruhih izbruhanih približno 400 do 675 km3 piroklastičnega materiala. Obstaja hipoteza, da se je povečan tok bazalta, ki ga je verjetno povzročilo tektonsko pomikanje plošč, osredotočil pod vulkanski lok in v plitvo skorjo zaradi manjših količin raztezanja skorje. Ta raztezek je omogočil shranjevanje velikega toka bazalta v plitvih ravneh pod novim lokom znotraj rodovitne skorje, kar je povzročilo vulkanizem, bogat s silicijevim dioksidom, ki ga vidimo v formaciji Deschutes. Po tem impulzu aktivnosti so se Kaskade umaknile na raven aktivnosti, ki jo poznamo danes.

V preostalih približno 5 milijonih let so nastajali predniki mnogih sodobnih Kaskadnih vulkanov. Pred približno pol milijona let je umrla generacija starejših vulkanov in mnogi stratovulkani, ki jih vidimo danes, so začeli rasti, kot so Glacier Peak in Mt. Shasta (pred 600.000 leti),Hildreth, Wes, 2007, Quaternary magmatism in the Cascades; geologic perspectives: U.S. Geological Survey Professional Paper 1744, 125 p. [https://pubs.usgs.gov/pp/pp1744/]. Mt. Rainier in Mt. Hood (pred 500.000 leti), Mt. Adams (pred 450.000 leti) in Mt. Mazama (pred 420.000 leti).

Sodobni lok

Vulkani Kaskadnega loka imajo nekaj skupnih značilnosti, vendar ima vsak svoje edinstvene geološke značilnosti in zgodovino. Vrh Lassen v Kaliforniji, ki je nazadnje izbruhnil leta 1917, je najjužnejši zgodovinsko aktivni vulkan v loku, medtem ko masiv Mount Meager v Britanski Kolumbiji, ki je izbruhnil pred približno 2350 leti, na splošno velja za najsevernejšega člana loka. Nekaj ​​izoliranih vulkanskih središč severozahodno od masiva Mount Meager, kot je kaldera Silverthrone, ki je krožen, 20 km širok, globoko razčlenjen kompleks kalder, je lahko tudi produkt subdukcije Cascadia, ker so magmatske kamnine andezit, bazaltni andezit, dacit in riolit tudi pri teh vulkanih, tako kot drugje vzdolž cone subdukcije. Sporne so trenutne ocene konfiguracije plošč in hitrosti subdukcije, vendar so glede na kemijo teh vulkanov tudi oni povezani s subdukcijo in so zato del Kaskadnega vulkanskega loka. Kaskadni vulkanski lok je videti segmentiran; osrednji del loka je najbolj aktiven, severni konec pa najmanj aktiven.

Garibaldijev vulkanski pas je severni podaljšek Kaskadnega loka. Vulkani znotraj vulkanskega pasu so večinoma stratovulkani, skupaj s preostalim delom loka, vključujejo pa tudi kaldere, pepelnate stožce in majhne izolirane mase lave. Slogi izbruhov znotraj pasu segajo od efuzivnih do eksplozivnih, s sestavami od bazalta do riolita. Zaradi ponavljajočih se celinskih in alpskih poledenitev številni vulkanski nanosi v pasu odražajo kompleksne interakcije med sestavo magme, topografijo in spreminjajočimi se konfiguracijami ledu. Štirje vulkani znotraj pasu so od leta 1975 povezani s seizmično aktivnostjo, vključno z: masivom Mount Meager, Mount Garibaldi in Mount Cayley.

Pembertonski vulkanski pas je erodiran vulkanski pas severno od Garibaldijevega vulkanskega pasu, ki je očitno nastal v miocenu pred razpokom severnega konca plošče Juan de Fuca. Kaldera Silverthrone je edini vulkan v pasu, ki je od leta 1975 očitno povezan s seizmično aktivnostjo.

Masiv Mount Meager je najbolj nestabilen vulkanski masiv v Kanadi. V zadnjih 7300 letih je vsaj trikrat izbruhnil glino in kamnino nekaj metrov globoko v dolino Pemberton. Nedavno vrtanje v dno doline Pemberton je naletelo na ostanke drobirskega toka, ki je potoval 50 km od vulkana tik preden je nazadnje izbruhnil pred 2350 leti. Približno 1.000.000.000 m3 kamnin in peska se je raztezalo po širini doline. Dva prejšnja drobirska toka, pred približno 4450 in 7300 leti, sta od vulkana odnesla drobir vsaj 32 km. V zadnjem času vulkan povzroča manjše zemeljske plazove približno vsakih deset let, vključno z enim leta 1975, ki je v bližini Meager Creeka ubil štiri geologe. Možnost, da bi masiv Mount Meager v drobirskem toku pokril stabilne dele doline Pemberton, je ocenjena na eno na 2400 let. Pri teh dogodkih ni znakov vulkanske aktivnosti. Vendar pa znanstveniki opozarjajo, da bi lahko vulkan kadar koli brez opozorila sprostil še en ogromen drobirski tok nad naseljena območja.

V preteklosti je Mount Rainier doživel velike drobirske plazove in zaradi velike količine ledeniškega ledu ustvaril ogromne laharje. Njegovi laharji so segli vse do Puget Sounda. Pred približno 5000 leti se je velik del vulkana oddrsel in ta plaz je prispeval k nastanku ogromnega blatnega toka Osceola, ki je segal vse do mesta današnje Tacome in južnega Seattla. Ta ogromen plaz kamenja in ledu je odnesel zgornjih 490 m vulkana Rainier, zaradi česar se je njegova višina znižala na približno 4300 m. Pred približno 530 do 550 leti se je zgodil elektronski blatni tok, čeprav ni bil tako obsežen kot blatni tok Osceola.

Medtem ko Kaskadni vulkanski lok (geološki izraz) vključuje vulkane, kot sta masiv Mount Meager in Mount Garibaldi, ki ležita severno od reke Fraser, velja, da ima Kaskadno gorovje (geografski izraz) svojo severno mejo pri reki Fraser.

Najvešju izbruhi

Spodnja tabela navaja nekatere največje izbruhe, ki so se zgodili v Kaskadnem gorovju.