Il massiccio del monte Cayley () è un gruppo montuoso nelle Montagne del Pacifico del sud-ovest della Columbia Britannica, in Canada. Situato a 45 km a nord di Squamish e 24 a ovest di Whistler, il massiccio si trova ai margini del campo di ghiaccio del monte Powder. Consiste in un stratovulcano eroso ma potenzialmente attivo che domina le valli fluviali del Cheakamus e dello Squamish. Tutte le cime principali hanno elevazioni maggiori di 2.000 m, con il monte Cayley che è la più alta con i suoi 2.385 m s.l.m. L'area circostante è stata abitata da nativi americani per più di 7.000 anni, mentre l'esplorazione geotermica ha avuto luogo lì negli ultimi quattro decenni.
In quanto parte della cintura vulcanica Garibaldi, il massiccio del monte Cayley si originò per via del vulcanesimo della zona di subduzione lungo il margine occidentale del Nord America. L'attività eruttiva cominciò circa 4.000.000 di anni fa e da allora sperimentò tre fasi di crescita, le prime due delle quali culminarono con la conformazione della maggioranza del massiccio. L'ultimo periodo eruttivo si verificò negli ultimi 400.000 anni con una minore attività che è proseguita fino ai giorni nostri.
È probabile che future eruzioni minaccino le comunità vicine per via dei flussi piroclastici e di lahar (ovvero un insieme di fango, frane e flussi di detriti). Per monitorare questa minaccia, il vulcano e i suoi dintorni sono monitorati dalla Commissione geologica canadese (Geological Survey of Canada o, in acronimo, GSC). L'impatto dell'eruzione sarebbe in gran parte il risultato della concentrazione di infrastrutture vulnerabili nelle valli vicine.
Geografia e geologia
Il massiccio giace nel mezzo di una zona di vulcanismo lungo un asse nord-sud chiamata campo vulcanico del monte Cayley. Questo consiste prevalentemente di vulcani che si formarono subglacialmente durante il Pleistocene superiore, come il Pali Dome, lo Slag Hill, il monte Ring e l'Ember Ridge, ma l'attività proseguì a Pali Dome e Slag Hill nell'Olocene. Il campo vulcanico del monte Cayley rientra nella cintura vulcanica Garibaldi, a sua volta inclusa a settentrione dell'arco vulcanico delle Cascate. Il vulcanismo dell'arco delle Cascate è in gran parte il risultato dello scivolamento della placca di Juan de Fuca sotto quella nordamericana nella zona di subduzione della Cascadia.
Tre cime principali comprendono il massiccio, di cui il maggiore e più settentrionale è il monte Cayley, con un'altezza di 2.385 m. Il suo fianco nord-orientale confina con l'estremità meridionale del campo di ghiaccio del monte Powder. Le dimensioni del ghiacciaio ammontano a 9x5 km e che questo tende leggermente a nord-ovest. A sud-ovest del monte Cayley si trova il Pyroclastic Peak, una cima alta 2.341 m, ovvero una cresta sommitale frastagliata di molti sottili pinnacoli rocciosi, il maggiore dei quali è noto come Vulcan's Thumb. Il Wizard Peak, con i suoi 2.240 m, è localizzato a est del Pyroclastic Peak ed è il minore delle tre cime principali.
Come ogni stratovulcano, il massiccio del monte Cayley è costituito da lava solidificata e cenere dovuta a passate eruzioni vulcaniche. Prevalentemente dacitico nella composizione, anche se non manca della riodacite, le percentuali dei minerali originali e odierne rimangono incerte. Il volume originario potrebbe essere pari a 13 km³, ma da allora l'erosione lo ha ridotto a falesie erose dai ghiacciai: il vulcano moderno si estende per circa 8 km³ ed è solo una modesta frazione della sua produzione totale di prodotti eruttivi silicici. Immediatamente sopra la valle del torrente Turbid si erge una parete rocciosa quasi verticale alta più di 500 m. Per quanto riguarda i corsi d'acqua, i torrenti Turbid, Dusty, Avalanche e Shovelnose scorrono dalle pendici del massiccio e sono stati talvolta responsabili di alcuni smottamenti.
Il profilo sismico profondo tra i 12,5 e i 13 km sotto il massiccio ha identificato un grande punto luminoso, un riflettore interpretato come una camera magmatica in parte compresa nella crosta o un corpo di roccia incandescente. Alcuni segnali luminosi simili sono stati identificati sotto i vulcani della zona di subduzione in Giappone.
Storia geologica
Il complesso montuoso sperimentò sporadicamente eruzioni vulcaniche negli ultimi 4.000.000 di anni, rendendolo uno dei centri eruttivi più attivi nella fascia vulcanica Garibaldi. Sono state identificate tre fasi eruttive primarie nella storia del massiccio. Gli avvenimenti principali che hanno riguardato il monte Cayley e il Vulcan's Thumb si verificarono tra 4.000.000 e 600.000 anni fa, con la costruzione dello stratovulcano e duomi di lava. Seguì un periodo di quiescenza di 300.000 anni, durante il quale l'erosione prolungata distrusse gran parte della struttura vulcanica originale. Questa fu seguita dalla terza e ultima fase Shovelnose circa 300.000-200.000 anni fa, con la formazione di duomi e flussi di lava secondari. Sebbene una delle cupole Shovelnose risalga secondo la datazione al potassio-argon a 310.000 anni fa, questa data potrebbe risultare fallace per via dell'eccesso di argon. Le rocce del ciclo Shovelnose potrebbero essere molto più giovani, con forse meno di 15.000 anni.
Le eruzioni durante i tre cicli generarono rocce vulcaniche di composizione felsica e intermedia, incluse andesite, dacite e riodacite. La mancanza di prove di glaciovulcanesimo nel massiccio del monte Cayley implica che tutte le fasi eruttive molto probabilmente ebbero luogo prima del periodo glaciale. Si tratta di una circostanza piuttosto insolita, se si considera che molti vulcani vicini ospitano abbondanti quantità di vetro vulcanico e fessurazioni colonnari dovute al contatto con il ghiaccio durante le eruzioni nei periodi più freddi.
L'attività vulcanica del massiccio di 4.000.000 anni fa avvenne a causa di spostamenti nella tettonica delle placche. Ciò comportò la separazione delle placche Explorer e Juan de Fuca al largo della costa della Columbia Britannica, evento non senza conseguenze nell'evoluzione geologica regionale. Dopo che questa fase cessò, il vulcanismo si spostò verso ovest dalla cintura vulcanica di Pemberton, dando vita al più giovane e attualmente attivo della cintura vulcanica Garibaldi. Lo spostamento verso ovest del vulcanismo potrebbe essere stato correlato all'inclinazione dello slab (porzioni di placca in subduzione) di Juan de Fuca dopo la formazione della placca Explorer.
Ciclo eruttivo del monte Cayley
Il primo ciclo del monte Cayley si caratterizzò per via di colate laviche felsiche e rocce piroclastiche su un basamento cristallino. Il vulcanismo iniziale formò un prisma sudoccidentale intrusivo di flussi di dacite e tefra tagliati da diversi dicchi e stratificazioni. Queste rocce sono state alterate idrotermicamente a vari livelli, presentandosi di colore giallo chiaro o rosso e risultando ben visibili sulle imponenti creste sud-occidentali del massiccio.
L'attività successiva ha depositato una serie di massicci flussi di dacite fino a 150 m di spessore, che formano la sommità e il pendio settentrionale del Wizard Peak. Il ciclo del monte Cayley culminò con la costituzione di una cupola centrale a spina che forma la stretta cresta frastagliata della sommità del monte Cayley. Questo edificio è costituito da dacite intrusiva.
Ciclo di Vulcan's Thumb
Il successivo periodo eruttivo, detto ciclo di Vulcan's Thumb, culminò con la costruzione un edificio sul versante sud-occidentale dello stratovulcano ancestrale del monte Cayley. Iniziato con l'eruzione di massicci flussi di dacite e blocchi di breccia agglutinati su basamenti e rocce vulcaniche più antiche del ciclo del monte Cayley, queste rocce appaiono oggi parzialmente su una cresta a sud di Wizard Peak e comprendono i prominenti pinnacoli della cresta sommitale del Pyroclastic Peak, incluso il Vulcan's Thumb.
L'attività successiva generò un blocco di tefra non o poco consolidata a sud-ovest largo 1 km e lungo 4. La tefra si componeva di frammenti di cenere e lapilli pesantemente erosi e responsabili della formazione di agglomerati rocciosi e creste verticali. Il vulcanismo ha altresì depositato una spessa sequenza di 130 m di blocchi di breccia dacitica e di tufo tra Wizard Peak e il monte Cayley.
Ciclo di Shovelnose
L'attività vulcanica del ciclo finale di Shovelnose vide l'eruzione di due duomi di lava ai margini est e sud-est del massiccio del monte Cayley, nell'alta valle del torrente Shovelnose. La cupola di dacite sudorientale ospita oggi 400 metri di alte scogliere di fessurazioni colonnari di piccolo diametro e fu la fonte di un flusso di dacite lungo 5 km che si estende lungo le valli dei torrenti Shovelnose e Turbid, fino al fiume Squamish. Il duomo di lava orientale sorge su blocchi di tefra sovrastanti rocce oggi non visibili sulla superficie esterna ed è costituito da una massa articolata colonnare dai fianchi ripidi di dacite.
Attività recente
Malgrado non siano note eruzioni del massiccio in epoca storica, un'attività vulcanica su bassa scala prosegue tuttora. Dal 1985 nelle vicinanze si sono registrati dei terremoti poco profondi e le valli dei torrenti Shovelnose e Turbid ospitano rispettivamente due e tre sorgenti calde. Pertanto, la Commissione geologica canadese considera il massiccio un vulcano potenzialmente attivo. Si registrano in loco temperature comprese tra 18 e 40 °C.
L'esistenza di sorgenti termali indica che il calore magmatico è ancora presente. Vasti depositi di tufo e sedimenti fluviali si rinvengono presso le principali sorgenti termali, mentre il rosso brillante ferruginoso ocra deriva da diverse infiltrazioni fredde nelle vicinanze. Le sorgenti si posizionano attorno alle cupole di dacite e agli argini generati durante il ciclo di Vulcan's Thumb.
Cronologia delle frane
Perché il massiccio del monte Cayley è ricco di depositi piroclastici prossimali grossolani, alcuni dei quali alterati idrotermicamente, esso appare particolarmente soggetto a cedimenti del pendio e valanghe di detriti. Almeno tre di queste ultime si verificarono dal versante occidentale negli ultimi 10.000 anni, che bloccarono il fiume Squamish e formarono laghi temporanei a monte. Il primo e più grande evento circa 4.800 anni fa originò un nubifragio di detriti tra i 200.000.000 e i 300.000.000 m³ riversatisi lungo il fiume Squamish. Una sequenza spessa tra i 0,5 e i 40 cm di limo, sabbie e ciottoli intercalati nel ventaglio di detriti suggerisce che potrebbe essere il prodotto di due grandi valanghe di detriti ravvicinate piuttosto che un singolo evento. Un'altra ingente valanga di detriti circa 1.100 anni fa depositò materiale immediatamente a monte della foce del torrente Turbid. Il terzo ciclo seguì circa 500 anni fa, quando piovve un miscuglio di ghiaia, sabbia e sedimenti fini, mal selezionato, senza riferimenti alla sua origine, lungo il Turbid Creek: si trattò della più piccola delle tre principali valanghe di detriti avvenute prima della scoperta dell'America. La mancanza di un orizzonte pedologico organico e del paleosuolo tra le due unità implica che molto probabilmente rappresentano ondate separate all'interno dello stesso evento valanghe di detriti.