Il Broken Top è uno stratovulcano complesso eroso dai ghiacciai compreso nell'arco vulcanico delle Cascate e situato nello stato dell'Oregon, USA. Localizzato a sud-est delle Three Sisters, il cratere, il quale risiede all'interno della riserva naturale delle Three Sisters, si trova 32 km a ovest di Bend, nella contea di Deschutes. L'attività eruttiva si interruppe circa 100.000 anni fa e in seguito i ghiacciai causarono con la loro erosione una riduzione del cono vulcanico. I due principali ammassi di acqua ghiacciata sono il Bend e il Crook.
Diverse specie vegetali ed animali abitano l'area, tempestata da frequenti nevicate, piogge occasionali e forti escursioni termiche tra le stagioni. Il Broken Top e i dintorni costituiscono destinazioni popolari per escursioni, arrampicate e arrampicate.
Toponimo
In inglese, il Broken Top significa letteralmente "sommità frantumata", con riferimento alla marcata erosione presente sulla montagna. Il nome appare di epoca relativamente recente, dal momento che nel 1911 il vulcano è indicato ancora sotto il nome di St. Mary's Butte su una mappa della United States Forest Service (USFS). Ad oggi, Broken Top sopravvive come unica designazione presente dalla National Geodetic Survey degli Stati Uniti nei suoi censimenti dei siti geografici presenti in questa località.
Geografia
Il Broken Top si trova nell'arco vulcanico delle Cascate e nell'omonimo gruppo montuoso in Oregon, oltre che nella riserva naturale delle Three Sisters, che si trova nella contea di Deschutes... La montagna raggiunge un'altezza di 2.797 metri sul livello del mare.
Geologia
Il Broken Top è uno stratovulcano complesso: si trova a nord-ovest della Ball Butte e a sud-est della South Sister (una delle sommità delle Three Sisters). Il volume occupato dal cratere è pari a 10 km³. Alla stessa maniera di altri vulcani delle Cascate, il Broken Top era alimentato da camere magmatiche prodotte dalla subduzione della placca tettonica di Juan de Fuca sotto il bordo occidentale di quella nordamericana.. La montagna è stata inoltre modellata dal clima mutevole del Pleistocene, epoca durante la quale si verificarono più ere glaciali e l'erosione sulle sommità locali si fece sentire in modo più marcato..
Il Broken Top si unisce a diversi altri vulcani nel segmento orientale della Catena delle Cascate noto come High Cascades, che si sviluppa secondo un andamento nord-sud.. Tale sezione del gruppo montuoso include il complesso delle Three Sisters, il cratere Belknap, il monte Washington, il Black Butte, il Three Fingered Jack e il monte Bachelor.. Formatesi verso la fine del Pleistocene, tali vette sormontano vulcani più antichi che sprofondarono all'interno di faglie parallele con andamento nord-sud nella regione circostante.. Le Three Sisters costituiscono il fulcro di una regione di picchi vulcanici strettamente raggruppati, un'eccezione alla tipica spaziatura compresa tra i 64 e i 97 km tra i vulcani localizzati altrove nelle Cascate. Questa zona è tra le aree vulcaniche più attive delle Cascate e uno dei centri vulcanici più densamente popolati del mondo, nonché il secondo più grande complesso vulcanico di roccia silicica all'interno della catena nel Quaternario... L'area vasta 500 km² dalle Three Sisters a Broken Top e al Bachelor presenta almeno 50 bocche eruttive di lava riolitica e riodacitica.
Ad est di Broken Top, un complesso vulcanico noto come Tumalo fece la sua comparsa nella regione tra 700.000 e 600.000 anni fa e sperimentò eruzioni esplosive con materiale simile al Broken Top fino a 170.000 anni fa. Il vulcano Tumalo rilasciò ignimbriti e depositi pliniani nelle eruzioni al suolo in tutta l'area (in maniera simile al Vesuvio nel 79): i depositi si diffusero fino alla città di Bend..
Clima
Il tempo varia notevolmente nell'area a causa dell'ombra pluviometrica dovuta alla catena delle Cascate. L'aria proveniente dall'Oceano Pacifico sale sulle pendici occidentali raffreddandosi gradualmente e l'umidità si riversa sotto forma di pioggia (o neve in inverno). Le precipitazioni aumentano con l'elevazione, mentre sul lato orientale della cresta l'aria è più calda e secca. Sulle pendici occidentali, le precipitazioni variano da 200 a 320 cm all'anno, mentre sulle pendici orientali le precipitazioni variano da 100 a 200 cm nell'est. Le temperature estreme si attestano tra i 27 e i 32 °C in estate e i −29 e i −34 °C durante i mesi freddi..
Incendi
Prima dell'insediamento nell'area alla fine del XIX secolo, gli incendi avevano spesso devastato le foreste locali, in particolare le macchie di pini gialli (Pinus ponderosa) sulle pendici orientali. La maggiore attenzione prestata nel secolo scorso ha ridotto il numero dei roghi, ma le foreste sono cresciute in maniera eccessiva e, a quote più elevate, sono diventate ulteriormente esposte agli incendi estivi, le quali minacciano l'ecosistema e le proprietà private circostanti. Nel XXI secolo, i focolai sono stati più grandi e più comuni nella foresta nazionale di Deschutes. Nel settembre 2012, un fulmine causò un incendio che bruciò 110 km² nell'area del torrente Pole, all'interno della riserva naturale delle Three Sisters, lasciando l'area chiusa fino a maggio 2013. Nell'agosto 2017, i funzionari chiusero al pubblico 1.080 km² nella metà occidentale della zona protetta, inclusi 39 km della Pacific Crest Trail, a causa di 11 incendi causati da fulmini. Come risultato della crescente incidenza dei tragici avvenimenti sopraccitati, i funzionari pubblici hanno preso in considerazione il ruolo degli incendi boschivi nella gestione delle aree tutelate, optando alla fine per un progetto finalizzato a originare incendi prestabiliti allo scopo di proteggere gli habitat a rischio, riducendo al minimo gli effetti negativi sulla qualità dell'aria e sul bioma locale.
Attività vulcanica
Le eruzioni iniziali, accadute circa 300.000 anni fa durante la metà del Pleistocene e contemporanee a quelle del vulcano di North Sister, consistevano in lava chimicamente composta da andesite basaltica, responsabile della formazione di uno scudo di base.. Il centro di questo edificio era costituito da ossidato agglomerato invaso da dicchi intrusivi e filoni-strati. Le scorie, i dicchi e la lava che comprendevano questo cono avevano una composizione uniforme composta da fenocristalli con plagioclasio, olivina, due tipi di pirosseno e magnetite.. Eruzioni irregolari continuarono in seguito, rilasciando lava silicica fuori e dentro fino a 150.000 anni fa, comprese le andesiti di pirosseno prive di olivina, così come ossidiana, più rara tra i vulcani locali durante quel lasso temporale.. Gran parte del cono attuale è occupato da flussi da eruzioni di lava femica (ricca di magnesio e ferro) tra cui andesite, dacite, riodacite e flussi piroclastici. Questi depositi si estendono dal vulcano sotterraneo rispetto alla vetta e raggiungono il vulcano Todd, così come la lava riodacitica sul bordo di Tam MacArthur e le cascate del torrente Whychus. Un'altra serie di duomi di lava riodacitica si sviluppa per 10 km dal sud di Broken Top al lago Demaris a nord, ma tale scia andò parzialmente ricoperta da depositi andesitici dovuti alle eruzioni del vulcano South Sister. In totale, durante i suoi 150.000 anni di attività eruttiva, il Broken Top riversò tra i 7 e i 10 km³ di materiale. Sebbene la maggioranza di quanto componga il cono vulcanico abbia avuto origine dalla sua bocca principale, l'edificio ospitava altresì aperture secondarie sui suoi fianchi e coni di scorie che circondavano l'edificio principale. Le bocche laterali eruttarono formando fessure vulcaniche e producendo basalto e andesite, mentre i coni secondari riversarono nei dintorni delle scorie.
Il cratere vulcanico di Broken Top, oggi dal diametro di 0,8 km, è stato molto probabilmente creato attraverso la subsidenza, generando una depressione riempita con una spessa andesite basaltica con colate laviche sormontate da lave sottili. Una volta che il condotto centrale del vulcano si raffreddò, subendo nel tempo un'alterazione idrotermale, emersero diversi circhi.Le fonti dissentono sul numero di circhi localizzati sul Broken Top; Wood e Kienle (1990) ne indicano tre (), ma Williams (1944) ne indica cinque intorno al cuore del vulcano . Anche il cono sommitale patì un'estesa erosione glaciale, con pinnacoli isolati e un grande circo sul lato meridionale. Quello che un osservatore può individuare dalla valle è una sorta di anfiteatro a sud-est.. A causa di questa vasta erosione, il contenuto del cono di Broken Top appare esposto, circostanza che consente ai vulcanologi di classificare il Broken Top come uno stratovulcano complesso. L'erosione distrusse la sommità originale della montagna, insieme al suo versante sud-orientale e gran parte dell'interno del vulcano, rivelando strati di scorie di colore viola, rosse e nere che si alternano a pomici e tufi gialli, marroni e arancioni, insieme a pomice bianca circondata da frammenti di lava nera.
Glaciazioni e alluvioni
Durante il tardo Pleistocene, il Broken Top e i suoi dintorni erano quasi interamente coperti da ghiacciai. Gli unici punti nell'area non sommersi dai ghiacciai erano la vetta del monte Tumalo e quella del Broken Top, compresa la porzione apicale della cresta nord-ovest. Nessuna prova geologica suggerisce che abbia avuto luogo un'attività eruttiva subglaciale..
Attualmente, i ghiacciai Bend e Crook, situati rispettivamente a 2.366 e 2.502 m, continuano ad erodere la superficie della montagna. Entrambi i piccoli flussi di ghiaccio sono diminuiti significativamente di dimensioni negli ultimi decenni, con il ritiro che continua a un ritmo rapido..
Quando i ghiacciai della piccola era glaciale si ritirarono durante il XX secolo, l'acqua riempì gli spazi in passato non liquidi formando laghi morenici, che appaiono più comuni nella zona tutelata presso le Three Sisters rispetto a qualsiasi altra area negli Stati Uniti d'America continentali.. L'area locale ha una storia di alluvioni improvvise, inclusa la stessa Broken Top, dove ne accadde una il 7 ottobre 1966. L'analisi dell'evento da parte di una guardia forestale di nome David Rasmussen determinò che era stata innescata da un lago su Broken Top, situato ad un'altitudine di 2.400 m e con un'area di 0,045 km². Tale specchio d'acqua si trova ai piedi del ghiacciaio Crook ed è alimentato dal ghiacciaio Bend: l'evento andò probabilmente avviato dal ghiaccio glaciale che cadde nel lago, generando una grande onda che invase la morena e indirizzò con forza violenta circa 190.000.000 l.. L'inondazione risultante raggiunse profondità di 3-4,6 m, scendendo a cascata lungo i fianchi orientale e meridionale della montagna e raggiungere la Cascade Lakes Scenic Byway.. L'alluvione spostò tronchi, rocce e fango nel bacino dei prati del lago Sparks; in quell'occasione, si coprì tra il 35 e il 45% del bacino con limo e almeno 9.100–18.100 t di sedimenti nel lago e nel prato circostante.
Coni secondari
Il vulcano del lago Todd, che eruttò andesite porfiritica (andesite con percentuali distinte in termini di dimensione dei suoi cristalli) di un colore grigio pallido, si erge alle pendici meridionali del Broken Top. Le sue colate laviche appaiono ben visibili e sono ricoperte di scorie rosse generate da aperture separate. Questo cominciò a risvegliarsi quando il Broken Top si addormentò, come si comprende dal fatto che i due crateri hanno originato strati di lava sovrapposti..