stringtranslate.com

Внутренние равнины

Внутренние равнины выделены красным цветом.

Внутренние равнины — это обширный физико-географический регион , который простирается через Лаврентийский кратон центральной части Северной Америки , простираясь вдоль восточного склона Скалистых гор от побережья Мексиканского залива до арктического моря Бофорта . В Канаде он охватывает канадские прерии, отделяющие канадские Скалистые горы от Канадского щита , а также бореальные равнины и равнины тайги к востоку от гор Маккензи и Ричардсон ; в то время как в Соединенных Штатах он включает Великие равнины Запада / Среднего Запада и регион высокотравных прерий к югу от Великих озер, простирающийся на восток до региона Аппалачского плато . [1]

Геологическая история

Серия столкновений тектонических плит в коре, сформировавших центр североамериканского континента, заложила основу для современных внутренних равнин. Горообразование и эрозия вокруг равнин, а также затопление из внутренних морей обеспечили отложения, которые составляют слои горных пород внутренних равнин.

Протерозойский эон (2500–539 миллионов лет назад)

Между 2,0 и 1,8 миллиардами лет назад кратоны Херн-Рей, Супериор и Вайоминг были соединены вместе, образовав Североамериканский кратон, Лаврентия , в ходе события, называемого Трансгудзонской орогенией (THO). [2] Это событие было похоже на столкновение Индийской плиты с Евразийской плитой , в результате которого образовались Гималаи . После первоначальных столкновений во время THO тектоническая активность на краях четырех основных кратонов спровоцировала горообразование . Внутренняя часть Лаврентии оставалась относительно плоской и стала бассейном для эродированных осадков с гор в начале текущего периода времени, фанерозойского эона . [3] Единственные оставшиеся выходы этой орогении на внутренних равнинах находятся в Черных Холмах Южной Дакоты . Осадки, которые сформировали Черные Холмы, были гранитом и различными типами магматических пород , которые составляют основание коренных пород в центральной части Северной Америки. Однако большая часть осадочных пород Блэк-Хиллз подверглась метаморфизму и деформированию, поэтому неизвестно, какими были условия во время их формирования. [2]

Палеозойская эра (539–252 млн лет назад)

Этот период имеет большое значение в истории Земли, поскольку он стал свидетелем кембрийского взрыва и пермского вымирания . Когда уровень мирового океана поднялся и континенты частично погрузились под воду, в океанах произошел взрыв сложной жизни, что стало первым случаем, когда подобное событие произошло на Земле. Однако центр Лаврентии оставался выше уровня моря, и по мере того, как континент двигался на восток к другим суперконтинентам, таким как Гондвана , около 400 млн лет назад начали формироваться Аппалачи . [4] Это совпало с образованием Пангеи около 300 млн лет назад, когда Аппалачи достигли своей пиковой высоты. Центральные равнины Лаврентии подверглись отложению эродированных осадков с этих гор. [5] Самые древние отложения этого периода представляют собой кислые магматические породы и гранит, которые с тех пор подверглись метаморфизму, в то время как более молодые отложения состоят из песчаника , сланца , известняка и угля . Отложения, образовавшиеся на внутренних равнинах в эту эпоху, в настоящее время захоронены глубоко под поверхностью, где их трудно изучать. [6]

Мезозойская эра (252–66 миллионов лет назад)

Около 220 млн лет назад суперконтинент Пангея распался, и североамериканский континент начал двигаться на запад и изолировать себя. Большую часть этого периода внутренние равнины были покрыты внутренними морями. [7] В юрский период вдоль западного побережья североамериканского континента образовалось море Сандэнс, которое простиралось от северной Канады до внутренних равнин, охватывая части Вайоминга , Монтаны , Северной Дакоты и Южной Дакоты . Слои ракушечника и песчаника из морских отложений отложились поверх слоев горных пород из палеозойской эры . [8] В меловой период образовалось еще одно внутреннее море, называемое Западным внутренним морем . Этот водоем простирался от современной Аляски до Мексиканского залива и покрывал почти все внутренние равнины к западу от нынешней границы реки Миссисипи . В осадочных отложениях этого внутреннего моря обычно встречаются известняково-сланцевые пары, а также карбонатные слои. [9] К концу этого периода внутренние моря начали высыхать из-за подъема уровня моря в результате образования Скалистых гор . [7]

Кайнозойская эра (66 миллионов лет назад до наших дней)

Событие орогенеза Ларамида произошло , когда западные Кордильеры были сформированы из-за субдукции плоской плиты Фараллон под Североамериканскую плиту. Это создало фронтальный хребет Скалистых гор от Монтаны до Нью-Мексико . Выступы, видимые на поверхности Скалистых гор, состоят из песчаника, гранита и известняка, а также метаморфических пород, поднятых из протерозойского периода. Внутренние равнины оставались относительно плоскими в течение этого периода, а недавнее осадконакопление произошло из-за эрозии недавно образованных Скалистых гор, а также продолжающейся эрозии Аппалачей. В целом, осадки Скалистых гор откладываются на равнинах к западу от реки Миссисипи, а осадки Аппалачей откладываются к востоку от реки Миссисипи. [10]

Ледниковая история

2,6 миллиона лет назад в начале эпохи плейстоцена ледниковый щит Лаврентид начал распространяться на юг, покрывая Северную Америку вплоть до северных Великих равнин на западной стороне Внутренних равнин и вниз в большую часть Миннесоты и Висконсина. [11] Ледовый щит Лаврентид оказал большое влияние на морфологию Внутренних равнин в конце плейстоцена. Во время отступления Лаврентид размыл многочисленные карманы осадка. После таяния плиты эти карманы были заполнены, что привело к образованию озер-котловин. Великие озера [12] и Большое Невольничье озеро и Большое Медвежье озеро [13] в Канаде были образованы Лаврентидом. Во время отступления Лаврентид вырыл и заполнил ледниковое палеоозеро Макконнелл на севере Канады. [14] Поскольку регион поднялся и изостатически отскочил от массы ледяного щита, палеоозеро Макконнелл разделилось на Большое Невольничье озеро и Большое Медвежье озеро. Бассейн Большого Невольничьего озера образовался под куполом Киватин толщиной 4 километра , который сегодня является самым глубоким озером в Северной Америке. [15] Также образовалось огромное количество более мелких озер, которые служат неотъемлемой частью этоса в окружающих регионах. Например, Миннесоту часто называют «Землей 10 000 озер» [16] из-за количества и широкого рекреационного использования озер штата.

Большая часть лёсса, распространенного в пределах Внутренних равнин, имеет ледниковое происхождение. В условиях оледенения песок и талая вода, содержащая ил, поступающие из альпийских ледников в Скалистых горах, образовывали аллювиальные отложения у их основания. Затем этот аллювий был распространен по Внутренним равнинам сильными ветрами. [11]

Транспортировка осадка

Перемещение осадков в пределах Внутренних равнин происходит в основном за счет эоловых и речных процессов . [17] Из-за изменения климата средняя температура Внутренних равнин повышается, и регион становится более засушливым. Из-за увеличения интенсивности ливней, вызванная дождями эрозия будет расти как фактор эрозии почвы во Внутренних равнинах. [18]

Речные процессы

Проекты гражданского строительства изменили речную геоморфологию Внутренних равнин. Нормальный перенос осадка по рекам и системам каналов прерывается речными блокирующими сооружениями, такими как плотины и регуляторы потока. До 1900 года предполагаемый годовой перенос осадка рекой Миссисипи в Мексиканский залив составлял 400 миллионов тонн. [19] Однако в начале 20-го века инженерные проекты, включая создание плотин на реке Миссури, меандровых отводов, речных регуляций, береговых откосов и контроля эрозии почвы, сократили годовую скорость переноса до 100-150 миллионов тонн осадка в год. Искусственные сооружения задерживают взвешенные осадки, не давая им перемещаться, как это было бы в необустроенной реке. [17]

Эоловые процессы

Хотя среднегодовые температуры значительно различаются между северными и южными частями Внутренних равнин, климат характеризуется подверженностью засухам из-за в целом низкого годового количества осадков. [20]

Из-за теплого климата и скорости эвапотранспирации , превышающей скорость осадков, [20] южные Внутренние равнины сильно подвержены засухам и эрозии почвы . Важной особенностью эоловой эрозии на Внутренних равнинах являются повсеместные отложения лёсса . Отложения были размещены ветрами в эпоху плейстоцена . [21] Песчаные дюны Небраски являются примером песка и лёсса в эпоху плейстоцена. [22] Эти дюны были образованы в плейстоцене северо-западными ветрами, отлагавшими аллювиальный ил и песок. То, что лёсс так распространен на Внутренних равнинах, свидетельствует о значительной эоловой эрозии, поскольку отложения, как правило, представляют собой скопления переносимой ветром пыли. [23]

Лессовые холмы на западе Айовы вдоль трассы I-80.

После Первой мировой войны выращивание пшеницы на плодородной лессовой почве Внутренних равнин увеличилось. Расширение сельскохозяйственных угодий уничтожило многие прерии, содержащие травы, стабилизирующие почву. [24] Хотя засухи в регионе были обычным явлением, [20] во время следующей засухи эоловая эрозия почвы усугубилась сокращением удерживающих почву прерийных трав. Пыльные бури размыли сотни миллионов тонн верхнего слоя почвы, вызвав пыльные бури в течение месяцев в историческом регионе, известном как Пыльная чаша . Только 12 мая 1934 года, по оценкам, 200 миллионов тонн выветренного верхнего слоя почвы были перенесены в Атлантический океан. [24]

В ответ на быструю эоловую эрозию были внедрены методы сохранения почвы. В годы после Пыльной бури Управлением по выполнению работ было посажено 18 500 миль (29 800 км) защитных полос для снижения интенсивности ветра. [25]

Текущее землепользование

Пастбища и кустарники составляют самую большую часть Внутренних равнин в пределах Соединенных Штатов, на 44,4 процента. [26] Западная окраина в основном представляет собой прерии с короткой травой, в которых преобладают голубая грамма и бизонья трава . Прерии на восточной стороне Внутренних равнин преобладают высокотравные разновидности, включая большой голубой стебель и просо . Два региона разделены смешанной прерией, которая содержит как короткие, так и длинные разновидности травы, а также маленький голубой стебель и западную пшеницу . [27] Земли, используемые для выпаса скота, включены в эту классификацию, на которой содержится почти 50 процентов всего мясного скота Соединенных Штатов. [28]

В Канаде провинции, расположенные в пределах Внутренних равнин, производят почти 60 процентов всего мясного скота. [28]

Большая часть земель Внутренних равнин используется в сельском хозяйстве . В 2000 году 43,8 процента территории Великих равнин Внутренних равнин использовались в сельском хозяйстве. [26] Пшеница , безусловно, составляет наибольшую часть сельскохозяйственного урожая в регионе; в совокупности экспорт пшеницы из Внутренних равнин составляет более половины мирового экспорта. [28] Другие значительные культуры, производимые в регионе, включают ячмень , кукурузу , хлопок , сорго , сою и рапс , что особенно важно для канадского экспорта. [28]

Другие источники составляют гораздо меньшие части земли. В убывающем процентном соотношении леса составляют 5,8%, водно-болотные угодья составляют 1,6%, освоенные земли составляют 1,5%, бесплодные земли составляют 0,6%, а земли, используемые для добычи полезных ископаемых, составляют 0,1%. [26]

Физиография

Внутренние равнины — физико-географические области, определяемые Соединенными Штатами и Канадой.

Физиографическая область Внутренние равнины простирается через Канаду и Соединенные Штаты, и оба правительства используют разные иерархические системы для классификации своих частей. В Канаде Внутренние равнины составляют одну из семи физиографических областей, включенных в высший уровень классификации - определяемую как "регион" в этой стране. В Соединенных Штатах это одна из восьми физиографических областей (из смежных 48 штатов), включенных в высший уровень классификации, определяемую как "подразделение" там. [29] [30]

Внутренние равнины Канады

Внутренние равнины Канады являются одной из семи физико-географических областей, включенных в высший уровень классификации в этой стране. Эта страна называет этот первичный уровень классификации «регионом». Для некоторых из семи регионов предоставляется схема субрегиона. Для других физико-географических регионов (таких как Внутренние равнины и Аппалачские возвышенности) субрегионы не разрабатываются, но третичный уровень (называемый «дивизионом» в Канаде) используется в данных картирования. [31]

Ниже приведен список 14 физико-географических подразделений Внутренних равнин Канады. Дополнительную информацию можно найти на сайте https://atlas.gc.ca/phys/en/index.html

Внутренние равнины в Соединенных Штатах

Ниже приводится разбивка вторичных (провинций) и третичных (секций) физико-географических областей части Внутренних равнин в Соединенных Штатах: [32]

Центральная низменность

Великие равнины

Внутреннее Низкое Плато

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Дональд Ф. Актон; Дж. М. Райдер; Хью Френч (14 марта 2015 г.). «Физиографические регионы». Канадская энциклопедия . Получено 2 июня 2019 г. Внутренние равнины
  2. ^ ab "Северная Америка". Britannica . Britannica . Получено 21 ноября 2020 г. .
  3. ^ Сент-Онж, Марк Р.; Сирл, Майкл П.; Вадикка, Наташа (18 июля 2016 г.). «Трансгудзонский ороген Северной Америки и Гималайско-Каракорумско-Тибетский ороген Азии: структурные и термические характеристики нижних и верхних плит». Тектоника . 25 (4): 2–6. doi : 10.1029/2005TC001907 . Получено 21 ноября 2020 г.
  4. ^ Робинсон, Ричард А.; Крик, Рекс Э. «Палеозойская эра». Britannica . Encyclopedia Britannica . Получено 23 ноября 2020 г. .
  5. ^ "Голубой хребет и Аппалачи – геологическая история". Мечта о Голубом хребте . Жизнь в мечте о Голубом хребте . Получено 23 ноября 2020 г.
  6. ^ Дайкман, Вильма. «Аппалачи». Britannica . Encyclopedia Britannica . Получено 23 ноября 2020 г.
  7. ^ ab Slattery, Joshua S.; Cobban, William A.; McKinney, Kevin C.; Harries, Peter J.; Sandness, Ashley L. «РАННЕМЕЛОВАЯ И ПАЛЕОЦЕНОВАЯ ПАЛЕОГЕОГРАФИЯ ЗАПАДНОГО ВНУТРЕННЕГО МОРСКОГО ПУТИ: ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭВСТАЗИИ И ТЕКТОНИЗМА». В Marron Bingle-Davis (ред.). 68-я ежегодная полевая конференция Геологической ассоциации Вайоминга. Том 68. Геологическая ассоциация Вайоминга . Получено 23 ноября 2020 г. – через ResearchGate.
  8. ^ Uhler, David M.; Akers, Aurthur; Vondra, Carl F. (октябрь 1988 г.). "Tidal inlet sequence, Sundance Formation (Upper Jurassic), north‐central Wyoming". Sedimentology . 35 (5): 739–752. Bibcode :1988Sedim..35..739U. doi :10.1111/j.1365-3091.1988.tb01248.x . Получено 23 ноября 2020 г. .
  9. ^ Элдер, Уильям П.; Густасон, Эдмунд Р.; Сейджман, Брэдли Б. (июль 1994 г.). «Корреляция бассейновых карбонатных циклов с прибрежными парасеквенциями в позднемеловом морском пути Гринхорн, Западная внутренняя часть США» Бюллетень GSA . 106 (7): 892–902. Bibcode : 1994GSAB..106..892E. doi : 10.1130/0016-7606(1994)106<0892:COBCCT>2.3.CO;2 . Получено 23 ноября 2020 г.
  10. ↑ Мэтьюз II, Винсент (1978). Складчатость Ларамида, связанная с разломами фундаментного блока на западе США. Геологическое общество Америки. С. 355, 357–360, 363–364. ISBN 0813711517. Получено 23 ноября 2020 г. .
  11. ^ ab Wayne, William J. «Оледенение». Энциклопедия Великих равнин .
  12. ^ "Экорегион Великих озер". Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Получено 15 ноября 2020 г.
  13. ^ Джонсон, Лайонел (1 ноября 1975 г.). «Физические и химические характеристики Большого Медвежьего озера, Северо-Западные территории». Журнал Совета по рыболовству Канады . 32 (11): 1971–1987. doi :10.1139/f75-234.
  14. ^ Смит, Деральд. Г. (1995). "Ледниковое озеро Макконнелл: палеогеография, возраст, продолжительность и связанные с ним речные дельты, бассейн реки Маккензи, западная Канада". Quaternary Science Reviews . 13 (9–10): 829–843. doi :10.1016/0277-3791(94)90004-3.
  15. ^ Кристофферсен, Пол; Тулачик, Славек; Ваттрус, Найджел Дж.; Петерсон, Джастин; Кинтана-Крупински, Надин; Кларк, Крис Д.; Сьюннеског, Шарлотта (1 июля 2008 г.). «Большое подледниковое озеро под ледниковым щитом Лаврентид, выведенное из осадочных последовательностей». Геология . 36 (7): 563–566. Bibcode : 2008Geo....36..563C. doi : 10.1130/G24628A.1.
  16. ^ "MNLakes". MNLakes . Получено 20 ноября 2020 г. .
  17. ^ ab Саймон, А.; Артита, К.; Саймон, К.; Дарби, С.; Лейланд, Дж. «Изменения в гидрологии и переносе взвешенных наносов в бассейне реки Миссисипи за последнее столетие». Инженерный корпус США . hdl : 11681/37073 .
  18. ^ Гарбрехт, Юрген Д.; Ниаринг, Марк А.; Штайнер, Джин Л.; Чжан, Сюнчан Дж.; Николс, Мэри Х. (декабрь 2015 г.). «Может ли сохранение превзойти воздействие изменения климата на эрозию почвы? Оценка на примере посевов озимой пшеницы на юге Великих равнин США». Weather and Climate Extremes . 10(A): 32–39. doi : 10.1016/j.wace.2015.06.002 .
  19. ^ Мид, Р. Х. (октябрь 2009 г.). «Причины снижения сброса взвешенных наносов в системе реки Миссисипи». Гидрологические процессы . 24 : 2267–2274. doi : 10.1002/hyp.7477.
  20. ^ abc Шафер, Марк; Одзима, Деннис. «Великие равнины». Национальная оценка климата . Получено 12 ноября 2020 г.
  21. ^ Muhs, DR; Bettis, EA (январь 2000 г.). «Геохимические изменения в Peoria Loess западной Айовы указывают на палеоветры срединно-континентальной части Северной Америки во время последнего оледенения». Quaternary Research . 53 (1): 49–61. Bibcode : 2000QuRes..53...49M. doi : 10.1006/qres.1999.2090.
  22. ^ "Sand Hills, Nebraska". NASA . Получено 18 ноября 2020 г.
  23. ^ Пай, К. (1996). «Природа, происхождение и накопление лёсса». Quaternary Science Reviews . 14 (7–8): 653–667. doi :10.1016/0277-3791(95)00047-X.
  24. ^ ab Hurt, R. Douglas. "Пыльная буря". Энциклопедия Великих равнин . Получено 3 ноября 2020 г.
  25. ^ Брэндл, Джеймс Р. "Шелтебелтс". Энциклопедия Великих равнин . Получено 3 ноября 2020 г.
  26. ^ abc Jewell, Sally; Kimball, Suzette M.; Taylor, Janis L.; Acevedo, William; Auch, Roger F.; Drummond, Mark A. (2015). "Состояние и тенденции изменения земель на Великих равнинах Соединенных Штатов - 1973-2000". В Taylor, Janis; Acevedo, William; Auch, Roger F; Drummond, Mark A (ред.). Состояние и тенденции изменения земель на Великих равнинах Соединенных Штатов - 1973-2000 . Профессиональная статья. doi :10.3133/pp1794B.
  27. ^ Винтон, Мэри Энн. «Травы». Энциклопедия Великих равнин .
  28. ^ abcd Хадсон, Джон К. "Сельское хозяйство". Энциклопедия Великих равнин . Получено 11 ноября 2020 г.
  29. ^ "Физиографические подразделения смежных США - ScienceBase-Catalog". www.sciencebase.gov . Получено 12 ноября 2023 г. .
  30. ^ Секретариат, Казначейский совет Канады. "Physiographic Regions of Canada - Open Government Portal". open.canada.ca . Получено 12 ноября 2023 г.
  31. ^ Секретариат, Казначейский совет Канады. "Physiographic Regions of Canada - Open Government Portal". open.canada.ca . Получено 16 ноября 2023 г.
  32. ^ "Каталог научных данных USGS". data.usgs.gov . Получено 16 ноября 2023 г. .

Внешние ссылки