本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
地球上很少有地方像俯衝帶那樣充滿地質混亂。在大陸內部的生活方式絕不會讓你為海底俯衝到大陸之下時遇到的混亂做好準備。在我成長的科羅拉多高原，地質結構就像一個可愛的分層蛋糕：一層又一層整齊地堆疊著片岩、砂岩和古代海洋沉積物的水平薄片，頂部還有一個火山。華盛頓州也像一個分層蛋糕：一個夾雜著提拉米蘇，並在桌子上最後一個空位塞入一些神秘甜點的蛋糕，然後整張桌子捲入了一場蒸汽壓路機和推土機之間的爭論，留下了一堆只有勉強能辨認出是烘焙產品的雜亂物——頂部還有一個火山。
美國地質調查局的地質學家將奇利瓦克地體的岩石描述為“高度褶皺且通常上下顛倒”。請注意，這還是表現較好的部分。北部喀斯喀特山脈的一些岩石非常混亂，地質學家只能將它們描述為混雜巖——一種混合物。
這真是太瘋狂了。在不到一百英里的距離內，我將向您展示您見過的最狂野的地殼扭曲現象。我們將從一個海灘出發，那裡堆積著深海海底，到達海拔 2,000 英尺的地方，那裡愜意結晶的岩漿深成岩體經歷了二次烘烤的馬鈴薯體驗。在路上，我們將穿過大約 八個不同的地體，這些地體在移民到美洲之前屬於其他地方。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
準備好開始一場狂野之旅了嗎？
羅薩里奧角，菲達爾戈島
我們直奔主題，來到了這個田園詩般的島嶼海灘。在西邊，胡安·德富卡板塊正忙著堆積奧林匹克山脈。胡安·德富卡板塊是一個殘餘物的殘餘物：在此之前，另外兩個板塊在太平洋西北地區走向滅亡。其中一個板塊撞擊並俯衝到北美板塊之下，將我們所站立的陸地貼在了大陸邊緣。那個板塊，庫拉板塊，是我們即將看到的大部分現象的罪魁禍首。
沿著菲達爾戈島這個小小海灘散步，您將穿過各個地體。當我拍攝上面這張照片時，我正站在迪凱特地體上。海角是洛佩茲地體的一個小山丘。就在羅薩里奧角之外，步行不遠，您又回到了迪凱特地體。斷層和褶皺將這些岩石切割、切塊和扭曲成一個非凡的雜亂物。當您觀看羅薩里奧角時，實際上是在觀看一個背斜。把它想象成陸地波浪的波峰：向斜是波谷。太平洋西北地區周圍的陸地比海洋更波濤洶湧。
我們去站在背斜上，好嗎？
如果您想了解板塊邊界處的力量有多大，請注意這些岩石的扭曲程度。它們是條帶狀燧石，由放射蟲的二氧化矽骨骼在深海環境中形成。在漫長的歲月中，它們生生死死，靜靜地漂流到海底，時間和壓力將它們變成了石頭。您會在這裡到處找到條帶狀燧石，石英層與板岩交錯。這些層曾經是快樂的水平的。現在，它們豎立起來，被褶皺和扭曲。
這是美麗的岩石。
地質學家可以在那裡迷失幾個小時，而我就是這樣做的。如果您要去參觀，不要害怕帶上一位生物學家：海角底部的條帶狀燧石中有潮汐池，它們會讓生物學家高興得尖叫。
如果您能從條帶狀燧石中抽身出來，您可以在幾百碼範圍內研究枕狀玄武岩、雜砂岩和一層漂亮的冰川漂礫。您正在行走在一個火山島弧的遺蹟上，如果按一天算，這個島弧已有 1.6 億年的歷史，被北美大陸獲得，然後被冰蓋刨平，留下了僅有一萬多年曆史的碎片堆積物。
如果您一直想參觀蛇綠岩，恭喜您！您已經做到了。
從條帶狀燧石和潮汐池中抽身出來。沿著 20 號州道，穿過斯卡吉特盆地，進入山區，我們將參觀另一個島嶼。
石灰石採石場，康克里特，華盛頓州
我們回到了過去。在這裡，一個珊瑚礁在石炭紀的某個時候繁榮生長，大約在 3.3 億年前。我們身處另一個島弧，那裡火山爆發，形成了帶有珊瑚礁的島嶼，儘管這個島嶼比我們剛剛參觀的島嶼要古老得多。而且它實際上並不在這裡：這些岩石是在一個板塊上漂浮進來的，並沿著斷層滑動到它們現在的位置，大約在白堊紀的某個時候到達。這就是奇利瓦克地體，那個異域地塊，它激發了“高度褶皺且通常上下顛倒”的說法。
那些可憐的海百合和珊瑚在死後經歷了一段艱難的時期。它們富含鈣質的骨骼被徹底地壓碎成石灰石，以至於在這裡很難找到好的化石，然後被擠壓成褶皺，這在採石場的牆壁上很容易看到。更糟糕的是，它們的命運是變成混凝土。因此，得名小鎮。這些小石灰石透鏡體散落在奇利瓦克地體中，在一片火山岩和變質火山岩的土地上，頂部還有更多的火山岩，它們是一個令人愉快的插曲。
您可以在這裡找到許多穿過岩石的方解石脈，水從石灰石中溶解出方解石並重新沉積。其中一些變成了相當壯觀的橙色和紅色，這表明周圍存在富含鐵的物質來源。但是，儘管其中一些樣本非常漂亮，但很難專注於它們。您看，這裡有這樣的景色
我告訴過您頂部有一座火山。從這裡，您可以看到它。貝克山是胡安·德富卡板塊俯衝的結果。在它的右邊，您可以看到舒克桑山。年輕的山脈和古老的山脈，火山和隆起，盡收眼底。貝克山只有大約 10 萬年的歷史，儘管外觀平靜，但卻是華盛頓州第二活躍的火山。如果海洋胡安·德富卡板塊俯衝到北美之下的角度沒有變陡，它本應更靠東。
舒克桑山比它古老一百多倍。它是在大約 1.2 億年前的白堊紀，當另一個地體撞擊北美時形成的，由變質的海洋玄武岩組成。這就是當俯衝抓住它們時，安靜的海底會發生的事情：它們最終可能會被塞到地球表面以下數英里處，在那裡它們被煮熟，然後又被彈出到近 10,000 英尺的高度，高而乾燥。
我們即將看到岩石被深埋然後隆起成高峰會發生什麼，儘管我們個人不會再遇到任何海底。
迪亞布羅湖和羅斯湖
20 號州道將您帶到越來越高的地方，從我們在西部稱之為小山的地方（儘管在某些地區，它們本身就是山脈）進入一個由陡峭、高聳的山峰組成的仙境，以及看起來不像是由簡單的人類建造的大壩堵塞斯卡吉特河而形成的湖泊鏈。
我們現在身處變質核域，站在切蘭山脈地體上。這個地區不止一次成為山脈。當庫拉板塊與北美洲碰撞，一個又一個地體被貼到大陸上時，巨大的岩石板被向上推起。岩漿將所有東西縫合在一起，不止一次形成深成岩體，然後這些深成岩體被深埋並變質。結果就在我們周圍。殖民地峰和金字塔峰由美麗的斯卡吉特片麻岩構成。如果您是條帶狀和正片麻岩的愛好者，這裡就是您的天堂。
照片無法捕捉到這些 6000 萬至 9000 萬年前的岩石有多麼美麗。雪白的長石和石英襯托出閃閃發光的角閃石和黑雲母晶體，效果極佳。一切都在閃閃發光。
這些岩石證明了大量岩漿的存在，這些岩漿在地下冷卻並將新吸積的地體縫合到原生岩石上。可能是這些物質的重量將所有東西驅動到地下 20-30 公里（12-18 英里）處，在那裡，這些花崗岩岩石變質成了正片麻岩。但這並不是故事的結局。大約 4500 萬年前，另一次岩漿活動將花崗偉晶岩岩脈穿過正片麻岩。您可以在馬路對面看到這一查里斯事件活動的壯麗例子
俯衝帶的情況變得相當熱。
就在路邊，您還可以看到當板塊相互碰撞時，事物是如何破碎的證據。在所有這些碰撞中，地殼都被褶皺、斷裂和破裂。當地體相互推擠和俯衝時，碎片脫落並隨波逐流。事物被徹底粉碎和變質，以至於地質學家發現很難弄清楚事物過去是什麼樣子。這些地區的某些片麻岩和片岩可能起源於沉積岩，但它們已經發生了如此大的轉變，以至於很難確定。但有一件事是肯定的：有富含方解石的生物生活在淺海中，可能在火山島弧周圍，它們的遺骸可以在羅斯湖附近找到，變成了大理石。
您可能需要弄溼雙腳才能好好看看它，但這冰冷的浸泡非常值得。當地產的稀有大理石有一種不可抗拒的魅力。這不是米開朗基羅的大理石：它不是那種發光的乳白色，而且充滿了褶皺和裂縫以及非常粗糙的生命的證據。但它是我們的，我們愛它。
沿著小路走到湖邊，您經過了正片麻岩和片岩的構造，上面佈滿了斷層。我們身處羅斯湖斷層帶，它標誌著高度變質的變質核域與東部輕微觸動的梅索盆地岩石之間的邊界。由於斷層持續運動，岩石沿著該斷層帶滑動了數千萬年。站在大壩中央，向東北方向望向傑克山，您會看到一堆像袋子裡的百吉餅一樣堆積起來的地體。
頂部薄薄的一片，從左向右上升，是梅索域霍扎門地體的一部分。在它下面是小杰克地體，然後我們又回到了變質核域。一眼就能看到三個地體。一個巨大的斷層帶。一些真正傑出的地質構造，我們甚至還沒有講到現代喀斯喀特山脈的故事。
庫拉板塊，隨後是它的兄弟法拉隆板塊，在數百萬年前消失了，被北美洲吞噬。法拉隆板塊仍然與我們同在，只是變成了碎片：胡安·德富卡板塊是它的最後一口氣。隨著法拉隆板塊分裂，俯衝板塊的角度發生變化，大陸邊緣發生彎曲。隨著這種彎曲，山脈誕生了。它們僅僅在五百萬年前誕生，並且仍在生長。
在短短一百英里的距離內，我們跨越了數億年，至少五個地體，並且幾乎沒有看到一塊本土的北美岩石。我們經過了活火山，走在死火山島弧上。我們跋涉過海盆、珊瑚礁和深成岩體。這裡的風景引人入勝：地質構造更是如此。我們才剛剛開始解開構成地球上最偉大 geological stories 之一的混雜巖的錯綜複雜的歷史。
這是一次相當不錯的旅行，不是嗎？
圖片來源： 區域實地考察地圖由 Cujo359 使用 OpenCycleMap 的資料彙編。所有照片均由達娜·亨特拍攝。
參考文獻
Brown, E.H. 等人 (2005)。“華盛頓州聖胡安群島藍片岩變質作用和最年輕的推覆前岩石的修訂年齡。” 加拿大地球科學雜誌，第 42 卷，第 1389-1400 頁。
Brown, E.H. 等人 (2007)。“華盛頓州聖胡安群島推覆構造系統的構造演化。” 美國地質學會實地考察指南 9。
Carson, Bob 和 Babcock, Scott (2000)。華盛頓地質徒步指南。桑德波特，愛達荷州：Keokee Books。
Figge, John (2009)。太平洋西北地區的演化。西雅圖：西北地質研究所。
Haugerud, R.A. 和 Tabor, R.W. (2009)。“華盛頓州北部喀斯喀特山脈地質圖。”
Joseph, N. L. 等人 (1989)。“華盛頓州及鄰近地區地質指南：華盛頓地質與地球資源部資訊通報 86。”
Tabor, Rowland 和 Haugerud, Ralph (1999)。北部喀斯喀特山脈地質：山脈鑲嵌畫。西雅圖：登山者出版社。
Tucker, Dave (2010)：“貝克河石灰石和華盛頓州康克里特鎮。” 西北地質實地考察。
美國地質調查局：北部喀斯喀特國家公園地質：虛擬實地考察。
華盛頓州自然資源部：華盛頓州地質。