Jak badać liczącą miliard lat wulkaniczną zagadkę znajdującą się przy Jeziorze Górnym

Ta dramatyczna scena była skutkiem jednej z największych erupcji wulkanicznych na Ziemi. 
„Około 1,1 miliarda lat temu kontynent znany teraz jako Ameryka Północna zaczął się rozrywać” – powiedziała Esther Stewart, geolog z Wisconsin Geological and Natural History Survey. Ta Wewnątrzkontynentalna Szczelina stworzyła ponad 2000-kilometrowe rozcięcie w kształcie podkowy, sięgające od Jeziora Górnego na zachód do współczesnego Kansas i na wschód w kierunku Ohio. Jadąc wzdłuż Jeziora Górnego, od Michigan przez Wisconsin i do Minnesoty, odwiedzający mogą prześledzić rezultaty tej liczącej miliard lat historii poprzez kaskadowe wodospady, jaskinie morskie z czerwonego piaskowca i wysokie urwiska. Dla większości podróżujących na Środkowy Zachód jest to ukryty krajobraz – chyba, że wiedzą, czego szukać.

Stopiona historia

Geolodzy zgadzają się, że Wewnątrzkontynentalna Szczelina powstała w wyniku pióropusza płaszcza – jest to komin bardzo gorącego kamienia, który wznosi się z głębi ziemi, rozciągając ją tak bardzo, dopóki nie pęknie – podobnie do tego, jak powstały Hawaje. (Wyobraź sobie woskowy pęcherzyk wewnątrz lampy lawowej, który wznosi się, a później rozdziera pęcherzyk powyżej). Szczelina w znacznym stopniu spowodowała wypływy bazaltu, płynnej lawy, która uformowała nizinne wulkany tarczowe. 

„Wszędzie obecne były wtedy rozpadliny, te duże długie pęknięcia” – mówi Stewart. „Mogły mieć wiele kilometrów długości z wypływającą z nich płynną lawą bazaltową”.

Jednakże, w przeciwieństwie do większości wypływów bazaltu, – takich jak bazalt z rzeki Kolumbia pokrywający stan Waszyngton – ta lawa nie dotarła daleko. „Obszar Jeziora Górnego to bardzo niezwykły przypadek” – powiedział Tyrone Rooney, profesor petrologii wulkanicznej i geochemii na Michigan State University. „W większości przypadków, lawa bazaltowa wybucha na płaskim obszarze i wtedy się rozprzestrzenia”.

Rooney opisuje, że zamiast tego, lawy wypełniły istniejący już basen i stworzyły góry bazaltu znacznie grubsze niż zazwyczaj. Sam przepływ lawy zieleńcowej osiągnął głębokość około pół kilometra. „Biło to tak ogromne, że różniło się wewnątrz szczeliny.
Można to dostrzec dzięki zielonym i czarnym kamieniom Półwyspu Keweenaw. To fascynujące miejsce”.

Niektórzy geolodzy, w tym Stewart, twierdzą, że górskie formacje na wschodzie zmieniły bieg szczeliny; inni, jak Rooney, uważają, że wpłynęło na to poruszanie się kontynentu z bardzo dużą prędkością – o wiele większą niż dzisiejsza. „Wykonanie takiego ruchu sprawia, że różne rzeczy dzieją się z płaszczem ziemi. To wciąż obszar aktywnych badań” – twierdzi Rooney. Niezależnie od powodów, w ciągu 30 milionów lat Wewnątrzkontynentalna Szczelina wytworzyła ponad milion kilometrów sześciennych skał wulkanicznych – 44 razy więcej niż objętość wszystkich Wielkich Jezior razem
wziętych.

A teraz wyobraź sobie co byśmy zobaczyli, gdyby nie było tam wody. „Pod Jeziorem Górnym dzieją się szalone rzeczy” – mówi George Hudak. Starszy geolog, z Instytutu Badań Zasobów Naturalnych znajdującego się na uniwersytecie w Minnesocie, opisuje, jak dziesiątki kilometrów skał osadowych wpadło do szczeliny, gdy ta się otworzyła, przykrywając stopione wulkaniczne morze. Dodaje on, że „było to jedno z największych wydarzeń magmowych, jakie kiedykolwiek miały miejsce na Ziemi”. Te utwory osadowe również stały się ważne – są odpowiedzialne za popularne miejsca, takie jak Apostle Islands i park Pictured Rocks National Lakeshore.

Na drodze wulkanów

Dziś, łowcy wulkanów w Michigan mogą udać się z bogatych w ryolit Gór Porcupine aż do czubka Półwyspu Keweenaw, przez M-41 do Copper Harbor, 
aby zobaczyć strumienie lawy widoczne w wycięciach dróg. Rooney dodaje, że na Górnym Półwyspie Michigan odwiedzający mogą odkryć stromatolity, najstarsze znane skamieniałości. „Jeśli spojrzeć na niektóre z tych zlepieńców, można dostrzec dziwne warstwy. Niektóre z tych warstw to w rzeczywistości wczesne formy bardzo małych form życia”. W Zatoce High Rock, znajdującej się na krańcu półwyspu, podróżujący mogą dostrzec, gdzie te warstwy zlepieńców zetknęły się z lawą – górne powierzchnie strumieni są miejscem, w którym należy szukać poszukiwanych w regionie agatów. Z Michigan, fani wulkanologii mogą udać się na zachód wzdłuż północnego wybrzeża Wisconsin do wodospadu Potato River i Copper Falls State Park, „gdzie z wulkanitów na skały osadowe można przejść pieszo” – mówi Stewart. Inne miejsca w Wisconsin to Saint Croix National Scenic Riverway; Park Stanowy Pattison, w którym znajduje się najwyższy wodospad w Wisconsin; i Park Stanowy Interstate, gdzie rzeka St. Croix przepływa przez głęboki bazaltowy wąwóz.

Później należy udać się do miasta Duluth i na Północne Wybrzeże Minnesoty, gdzie dzieją się naprawdę zwariowane rzeczy. „Sama jazda przez Duluth wystarczy, aby zobaczyć niektóre z najwcześniejszych intruzji związanych ze Szczeliną Wewnątrzkontynentalną i ułożonych jak skały osadowe” – twierdzi Hudak. Poleca on, aby odwiedzić Park Leifa Eriksona, gdzie „rzeczywiście można zobaczyć strumienie lawy pahoehoe, takie jak na Hawajach i Islandii”; wysokie, strome skały nadrzeczne Parku Stanowego Tettegouche, gdzie bardziej eksplozyjnie rosnący ryolit ukształtował kolumny idealne do wspinaczki skałkowej; i park Gooseberry Falls, gdzie seria strumieni lawy utworzyła pięć wodospadów i możliwych do przebycia pieszo miejsc, takich jak Picnic Flow. „Moje ulubione miejsce znajduje się ponad półtora kilometra na wschód od Spirit Mountain, w Duluth. Można naprawdę stanąć pod strumieniem lawy numer jeden – pierwszym związanym z tym zmieniającym świat wydarzeniem. To się nazywa spektakularność.” – dodaje Hudak.