stringtranslate.com

Геология Северной Америки

Геологическая карта Северной Америки USGS (высокое разрешение, нажмите для увеличения)
Рельефная карта, показывающая разный возраст коренных пород, лежащих в основе Северной Америки . (Нажмите для увеличения) См. легенду ниже
Это легенда к геологической карте Северной Америки, представленной выше.
Геологическая карта Северной Америки

Геология Северной Америки является предметом региональной геологии и охватывает североамериканский континент, третий по величине в мире. Геологические единицы и процессы изучаются в больших масштабах для достижения синтезированной картины геологического развития континента.

Разделы региональной геологии проводятся по-разному, но обычно определяются общей геологической историей, географической близостью или политическими границами. Региональная геология Северной Америки обычно охватывает географические регионы Аляски , Канады , Гренландии , континентальной части США , Мексики , Центральной Америки и Карибского бассейна . [1] Части Североамериканской плиты , которые не заняты североамериканскими странами, обычно не обсуждаются как часть региональной геологии. Регионы, которые географически не являются североамериканскими, но находятся на Североамериканской плите, включают части Сибири (см. Геология России ), [2] и Исландии , и Бермудских островов . Обсуждение североамериканской геологии может также включать другие континентальные плиты, включая Кокосовые плиты и плиту Хуан-де-Фука, погружающиеся под западную часть Северной Америки. Часть Тихоокеанской плиты лежит под Нижней Калифорнией и частью Калифорнии к западу от разлома Сан-Андреас .

Североамериканский кратон

Стабильное ядро ​​континента — Североамериканский кратон . Большая его часть также была ядром более раннего суперконтинента, Лаврентии . [3] Часть кратона , где обнажается фундаментная порода, называется Канадским щитом . Вокруг него находится стабильная платформа, где фундамент покрыт осадками; а вокруг — ряд орогенических зон.

Канадский щит

На карте, на которой показаны только метаморфические породы, Канадский щит образует кольцевую структуру к северу от Великих озер вокруг Гудзонова залива .

Канадский щит — крупная область магматических и метаморфических пород архейского-протерозойского возраста на востоке Канады, а также на севере центральной и северо-востоке США.

Самая ранняя часть щита представляет собой метаморфизованные архейские породы, изначально вулканического происхождения. Многочисленные террейны были аккрецированы на этом архейском ядре в протерозое , образовав Канадский щит. [4] Южная архейская провинция - это Верхний кратон , он образован комбинацией зеленокаменного гранита и гнейсового террейна. [5] Края Канадского щита покрыты осадочными породами, например, в Мичигане, где серия осадков заполнила Мичиганский бассейн . [4] Выведенные наружу участки часто находятся там, где ледники удалили этот покрывающий реголит , чтобы обнажить лежащую под ним ледниково-шрамовую кристаллическую породу. [6]

Стабильная платформа

Североамериканский кратон

Стабильная платформа — это область, в которой Североамериканский кратон образует фундамент и покрыт осадками. Эта область в настоящее время образует большую часть Внутренних равнин и склон Аппалачей под собственно горами. [7] Эта область была покрыта неглубоким внутренним морем , которое стало местом отложения большей части вышележащих осадочных пород. [ требуется ссылка ] Море отступило по мере того, как континент поднялся, став покрытым речными , озерными и ветровыми отложениями. [8] Орогении в окружающих провинциях оказали незначительное влияние на кратон, сделав его эпейрогеническим регионом , [9] и, как таковая, стабильная платформа в основном представляет собой кристаллический фундамент, покрытый осадочными породами, прерываемый лишь случайными куполами , такими как арка Цинциннати , купол Висконсина и купол Озарк . [7]

Система рифтов Мидконтинента

Миллиард лет назад система рифтов Мидконтинента начала распространяться на 2000 километров (1200 миль) [10] через Канадский щит и Стабильную платформу. Разлом провалился, затем движение земной коры пошло вспять. Образовался хребет, затем размытый, образовав бассейны по обе стороны от горста . Эти породы были погребены под осадочными породами во многих областях, но обнажаются в некоторых областях, особенно вокруг озера Верхнее [11] .

Гренвиль Ороген

Ороген Гренвилл развивался в протерозое вдоль восточной и южной окраины Североамериканского кратона. [12] [13] Крупнейшее обнажение пород возраста Гренвилл представляет собой полосу шириной приблизительно 400 километров (250 миль) к юго-востоку от фронта Гренвилл , которая тянется от центрального побережья Лабрадора на юго-запад через южный Квебек и юго-восточный Онтарио до залива Джорджиан-Бей на озере Гурон . Юго-восточная граница этой области проходит примерно по реке Св. Лаврентия . Породы обнажения Гренвилла находятся в горах Адирондак на севере Нью-Йорка и по всему Аппалачам. [13] Поднятие Льяно в центральном Техасе и горы Франклин и Уэко на западе Техаса были соотнесены с Гренвиллом, как и их проявления в Мексике. [13]

Аппалачский ороген

Карта геологических провинций Аппалачей

Складчатый и надвиговый пояс Аппалачей непрерывно обнажен на протяжении 2000 километров (1200 миль) от Пенсильвании до Алабамы . [7] На юге он простирается под прибрежной равниной , но покрыт мезозойскими отложениями. [14] К северу от этого складчатого и надвигового пояса Акадийский ороген среднего девона является областью, где деформация обнажила гранитные плутоны . [15] Центр хребта представляет собой пару провинций, идущих на север и юг параллельно друг другу, восточная провинция Голубого хребта и западные провинции Долины и хребта . Они окружены Аппалачским плато на западе и провинцией Пьемонт на востоке. [16] Разломы распространяются по всему региону и вызваны многочисленными пространственно и временно различными источниками. [17]

Выступы позднего мезопротерозоя присутствуют на западе ядра Аппалачей, и эти выступы связаны с орогенезом Гренвилла . [18] Во время протерозоя террейны были аккрецированы на провинцию. [19] Во время таконического орогенеза 445–435 миллионов лет назад аккреция продолжалась, островная дуга столкнулась с североамериканским континентом, и горы были подняты. Эти горы медленно размывались и откладывали осадок в дельте Катскилла , простирающейся от Нью-Йорка до Пенсильвании. [20]

Пьемонт

Восточная часть орогена образована плато Пьемонт , возвышенностью от 150 до 300 метров (от 490 до 980 футов), состоящей из палеозойских морских и вулканических отложений, деформированных в кристаллические метаморфические породы и прорванных гранитными куполами. [21]

В протерозое ряд террейнов был аккрецирован на североамериканском кратоне, образовав предгорье центральных Аппалачей. [22] После гренвильской орогении горы подверглись эрозии, и осадки, образовавшиеся в результате этой эрозии, отложились под горами. [23] Коренная порода плато образовалась около 470 миллионов лет назад во время таконской орогении , когда вулканическая островная дуга столкнулась с исконной североамериканской континентальной частью. [24]

Пассивная маржа

Когда Атлантический океан открылся, Атлантическое побережье превратилось из активной окраины в пассивную. Террейны больше не нарастали на окраину; вместо этого осадок, размытый с Аппалачей, начал откладываться на побережье, образуя прибрежную равнину и континентальный шельф . [23] В юрский и триасовый периоды морские и другие осадки откладывались, образуя Атлантическое побережье. [25] Осадок образовал обломочный клин, составляющий большую часть прибрежной равнины и континентального шельфа. [23]

Пассивная окраина Мексиканского залива представляет собой ряд осадочных отложений из возвышенных районов, окружающих окраину. Окружающая среда для этих осадков изменилась, варьируясь в пространстве и времени. Когда уровень океана был высоким, появлялись мелководные морские отложения; когда он был низким, большую часть массы составляли речные и дельтовые отложения. [26] С триасового периода до ранней юры разломы локализовались как разрывы растяжения и разрывы сдвига. По мере того, как фундамент опускался, осадок накапливался в течение мезозоя и кайнозоя , образуя современный клин, содержащий соляные бассейны . [27]

Пассивная окраина в восточной Мексике состоит из серии бассейнов. Эти бассейны в основном состоят из магматических или метаморфических пород, покрытых осадками, [28] за исключением бассейна Бургос, где произошел кайнозойский вулканизм. [29] Большая часть осадков образовалась в результате эрозии надвиговых поясов к западу от окраины. [30]

Платформа Юкатана — это карбонатная платформа мелового и олигоценового возраста . Подъем начался в олигоцене и продолжался до плейстоцена . Сегодня платформа обнажена и находится под влиянием карстификации . [31]

Североамериканские Кордильеры

На карте, на которой показаны только вулканические породы, западное побережье Северной Америки демонстрирует поразительную непрерывную структуру, протянувшуюся с севера на юг, — Американские Кордильеры.

Североамериканские Кордильеры простираются вверх и вниз по побережью Северной Америки и примерно от Великих равнин на запад до Тихого океана , несколько сужаясь с севера на юг. Они включают Каскадные горы , Сьерра-Неваду и провинцию Бассейнов и Хребтов ; Скалистые горы иногда исключаются из собственно Кордильер, несмотря на их тектоническую историю. Геология Аляски типична для Кордильер.

Разрыв в Родинии 750 миллионов лет назад образовал пассивную окраину в восточной части северо-запада Тихого океана. Распад Пангеи 200 миллионов лет назад положил начало движению Североамериканской плиты на запад, создав активную окраину на западном континенте. По мере того, как континент дрейфовал на запад, происходило наращивание различных террейнов на западном побережье. [32] По мере того, как происходили эти наращивания, сокращение земной коры сопровождало их во время орогенеза Севьер и в течение мезозоя в ранний кайнозой и сопровождалось сбросообразованием. [33] Во время кайнозоя началось расширение земной коры , сопровождавшееся магматизмом , который стал характеризовать большую часть этой области. [34]

Скалистые горы

Скалистые горы были образованы серией событий, последним из которых является Ларамидская орогенезис . [35] Одной из выдающихся особенностей Скалистых гор является удаленность хребта от погружающейся плиты; это привело к теории о том, что Ларамидская орогенезис имел место, когда плита Фараллон погружалась под небольшим углом, вызывая подъем далеко от края, под который погружалась плита. [36]

Литология Скалистых гор в западной Канаде включает в себя тонкослойный складчатый и надвиговый пояс, включающий неопротерозойские и миссисипские серии карбонатов , сланцев , аргиллитов и песчаников . [37]

Плато Колорадо — это стабильный регион, возраст которого составляет не менее 600 миллионов лет. Будучи относительно низменной местностью, оно было местом отложения осадков , выветренных из окружающих горных регионов. [38] Затем, во время Ларамидской орогении, все плато было поднято примерно до шести миллионов лет назад. Эрозия во время и после поднятия удалила осадок с плато. Это удаление нагрузки привело к изостатическому поднятию и второму пассивному подъему плато. [39]

Межгорная провинция

Национальный памятник Сидар-Брейкс, штат Юта .

Между Скалистыми горами и прибрежными хребтами находится область, в которой доминируют силы растяжения. Расширение этого региона происходило как регионально, так и локально в событиях, начинающихся в юрском периоде; однако, большая часть расширения была локализована до середины миоцена . Эти локальные события произошли в юрском периоде, позднем меловом периоде и одно охватывало период с эоцена до олигоцена. Региональное расширение происходило в середине миоцена примерно с 20 миллионов лет назад до 10 миллионов лет назад. [40]

Провинция Бассейна и Хребта представляет собой ряд гор с линейными блоковыми сбросами и прилегающими к ним заполненными осадками долинами, образовавшимися в результате растяжения земной коры около 17 миллионов лет назад. Дно долин состоит из толстых осадочных отложений, которые были смыты с гор и заполнили долины, так что регион представляет собой регулярную серию хребтов, разделенных плоскими осадочными долинами. [41]

Побережье

На западном побережье Северной Америки прибрежные хребты и прибрежная равнина образуют окраину, которая частично ограничена разломом Сан-Андреас , трансформной границей Тихоокеанской плиты . Большая часть суши состоит из террейнов, которые были аккрецированы на окраину. На севере островной пояс представляет собой аккрецированный террейн, образующий окраину. Этот пояс простирается от террейна Врангелия на Аляске до группы Чилливак в Канаде. [32]

Время аккреции островного пояса не определено, хотя закрытие произошло не ранее, чем 115 миллионов лет назад. [32] Другие мезозойские террейны, которые аккрецировали на континент, включают горы Кламат , Сьерра-Невада и супертеррейн Герреро на западе Мексики. [42] 80-90 миллионов лет назад субдуцирующая плита Фараллон раскололась и образовала плиту Кула на севере. [32] Многие из основных батолитов датируются поздним меловым периодом. [42] Когда около 48 миллионов лет назад закончилась Ларамидская орогения, на северо-западе Тихого океана началась аккреция террейна Силетция . Это положило начало вулканической активности в зоне субдукции Каскадия , образовав современный Каскадный хребет , и продолжалось в миоцене . Поскольку расширение Провинции Бассейна и Хребта замедлилось из-за изменения движения Североамериканской плиты примерно 7–8 миллионов лет назад, в Калифорнийском заливе начался рифтинг . [43]

Южные Кордильеры

Горные хребты Сьерра-Мадре в Мексике разделены Мексиканским плато и пересечены Трансмексиканским вулканическим поясом . Южная часть Американских Кордильер охватывает Западную Мексику и северную часть Центральной Америки. [44] Сюда входят Западная Сьерра-Мадре , Южная Сьерра-Мадре и Трансмексиканский вулканический пояс .

Кордильеры заканчиваются на юге поясом миогеоклиней , включая пояс складок и надвигов Сьерра-Мадре-Ориентал , Меса-Сентрал и части Сьерра -Мадре-дель-Сур . Этот пояс также простирается до Гватемалы и Гондураса в Центральной Америке . [44]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Денго, Габриэль; Кейс, Джеймс Э., ред. (1990). Карибский регион . Десятилетие североамериканской геологии, том H (2-е изд.). Боулдер: Геологическое общество Америки. ISBN 9780813752129.
  2. ^ Хаин, Виктор Э. (1985). Геология СССР . Берлин: Gebr. Борнтрегер. ISBN 978-3-443-11017-8.
  3. ^ Стэнли, Стивен М. (2005). История системы Земли (2-е изд.). Нью-Йорк: Freeman. С. 290–292. ISBN 9780716739074.
  4. ^ ab "The Precambrian Era". Университет штата Мичиган . Получено 10 марта 2013 г.
  5. ^ Докембрийская геология Южного Канадского щита и Восточно-Балтийского щита (PDF) . Совместный семинар США-СССР-Канады. Геологическая служба Миннесоты. 21–23 августа 1990 г. Архивировано из оригинала (PDF) 2013-12-03 . Получено 10 марта 2013 г.
  6. ^ Ларсон, Филлип (2008). Количественная оценка эрозии ледниковых отложений, вовлечения и процессов переноса и их влияние на динамическую историю Лаврентийского ледникового щита (PDF) (Ph.D.). Университет Миннесоты. Архивировано из оригинала (PDF) 2013-12-03.
  7. ^ abc Hamblin, W. Kenneth; Christiansen, Eric (2009). "23". Earth's Dynamic Systems (Web Edition 1.0 ed.) . Получено 1 марта 2013 г.
  8. ^ Trimble, Donald (1980). «Геологическая история Великих равнин». Бюллетень Геологической службы 1493. Архивировано из оригинала 20.03.2013 . Получено 11 марта 2013 .
  9. ^ ДиПьетро, ​​Джозеф (2012). Эволюция ландшафта в Соединенных Штатах. Elsevier. ISBN 9780123978066. Получено 15 марта 2013 г.
  10. ^ Борнхорст; Вудрафф; Николсон. «Стратиграфия, структура и рудные месторождения южного крыла рифтовой системы Мидконтинента» . Получено 14 апреля 2013 г.
  11. ^ Андерсон, Рэймонд (1997). «Среднеконтинентальный разлом: почти океан Айовы». Департамент природных ресурсов Айовы. Архивировано из оригинала 17-04-1999 . Получено 5 марта 2013 .
  12. ^ «Гренвилль».
  13. ^ abc Толло, Ричард П. и др., Протерозойская тектоническая эволюция Гренвильского орогена в Северной Америке, Геологическое общество Америки, 2004 ISBN 0813711975 
  14. ^ Томас, Уильям (1973). «Юго-западная Аппалачская структурная система под прибрежной равниной залива» (PDF) . American Journal of Science . 273 : 372–390 . Получено 5 марта 2013 г. .
  15. ^ Дьюи; Кидд (ноябрь 1974 г.), «Континентальные столкновения в Аппалачско-Каледонском орогенном поясе» (PDF) , Geology , 2 (11): 543–546, doi :10.1130/0091-7613(1974)2<543:ccitao>2.0.co;2 , получено 5 марта 2013 г.
  16. ↑ Роберт Д. Лейти (31 августа 2001 г.), «5.1.2 Valley and Ridge Physiographic Province», Автоматизированная система анализа рельефа местности IFSAR (окончательный отчет) , Командование авиации и ракетного вооружения армии США, архивировано из оригинала 26 июня 2013 г. , извлечено 9 мая 2013 г.
  17. ^ Хэтчер, Роберт; Одом; Энгельдер, Терри; Данн; Уайз; Гейзер; Шамель, Стивен; Киш (февраль 1988 г.). «Характеристика Аппалачских разломов» (PDF) . Геология . 16 (2): 178–181. doi :10.1130/0091-7613(1988)016<0178:coaf>2.3.co;2 . Получено 14 апреля 2013 г. .
  18. ^ Толло, Ричард; Корриво, Луиза; Маклелланд, Джеймс; Бартоломью, Мервин (2004), Протерозойская тектоническая эволюция орогена Гренвилл в Северной Америке, ISBN 9780813711973, получено 8 марта 2013 г.
  19. ^ Левин, Вадим; Парк, Джеффри; Брэндон, Марк; Менке, Уильям (2000). «Истончение верхней мантии во время позднепалеозойского орогенеза Аппалачей». Геология . 28 (3): 239–242. doi :10.1130/0091-7613(2000)28<239:totumd>2.0.co;2 . Получено 8 марта 2013 г.
  20. ^ Тагг, Джон П. «Строительство Аппалачей». Архивировано из оригинала 19 сентября 2014 года . Получено 5 мая 2013 года .
  21. ^ Абер, Джеймс (2001). "Аппалачи". Архивировано из оригинала 18 мая 2013 года . Получено 5 марта 2013 года .
  22. ^ Дрейк, Эвери; Брезинский, Дэвид; Винч, Роберт; Кунк, Майкл; Алейнкофф, Джон; Нейсер (2006). "Центральный Аппалачский предгорье и тектонический разрез Голубого хребта, коридор реки Потомак" (PDF) . Геологическое общество Америки. Архивировано из оригинала (PDF) 2013-02-18 . Получено 10 марта 2013 .
  23. ^ abc Stoffer, Phil; Messina, Paula (1996). "The Atlantic Coastal Plain" . Получено 10 марта 2013 г. .
  24. ^ Геология Южных Аппалачей (карта). USGS . Получено 5 марта 2013 г.
  25. ^ Ханнер, Чарли; Дэвис, Сьюзан; Брюэр, Джеймс (2006). "Центральный Аппалачский предгорный и Голубой хребет тектонический трансект, коридор реки Потомак" (PDF) . Служба охраны ресурсов Министерства сельского хозяйства США. Архивировано из оригинала (PDF) 21 октября 2012 г. . Получено 10 марта 2013 г.
  26. ^ Грабб, Хейс; Карилло, Дж. Джоэл. (1988). «Глава 26: Регион 23, Прибрежная равнина Мексиканского залива». В Back, Уильям; Розеншейн, Джозеф; Сибер, Пол (ред.). Геология Северной Америки. Геологическое общество Америки. стр. 219–228 . Получено 28 февраля 2013 г.
  27. ^ Манчини, Эрнест; Обид, Джамал; Бадали, Марчелло; Лю, Кайю; Парселл, Уильям (декабрь 2008 г.). «Стратиграфический анализ последовательностей юрских и меловых пластов и разведка месторождений нефти на центральной и восточной прибрежной равнине залива, США». Бюллетень AAPG . 92 (12): 1655–1686. doi :10.1306/08130808046. Архивировано из оригинала 21 апреля 2014 г. Получено 28 февраля 2013 г.
  28. ^ Humapa. 2012. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года . Получено 27 января 2013 года .
  29. ^ Круз, Гильермо (1993). Геологическая эволюция бассейна Бургос, северо-восточная Мексика (диссертация). hdl :1911/16657.
  30. ^ Хикман, Роберт; Куэрво, Артуро; Вальдивьесо, Виктор; Каравео, Карлос; Ривера, Серхио; Эспиноза, Мигель; Куевас, Мари; Гош, Сантош; Кренер, Роберт; Марулье, Карл (октябрь 2002 г.). «Геология и разведочный потенциал бассейна Веракрус». Бюллетень геологического общества Хьюстона . 45 (2): 15, 17.
  31. ^ "Краткая геологическая хроника платформы Юкатан" . Получено 17 января 2013 г.
  32. ^ abcd Таунсенд, Кэтрин; Фигге, Джон (2002). «Происхождение Северо-Запада». Музей Берка.
  33. ^ Бендик, Ребекка; Болдуин, Джулия (2009). "Динамические модели формирования и масштабирования метаморфического ядра" (PDF) . Тектонофизика . 477 (1–2): 93–101. doi :10.1016/j.tecto.2009.03.017. Архивировано из оригинала (PDF) 26 ноября 2013 г. . Получено 19 апреля 2013 г. .
  34. ^ Лю, Миан (2001). «Кайнозойское расширение и магматизм в североамериканских Кордильерах» (PDF) . Тектонофизика . 342 (3–4): 407–433. doi :10.1016/s0040-1951(01)00173-1. Архивировано из оригинала (PDF) 3 марта 2016 года . Получено 19 апреля 2013 года .
  35. ^ Инглиш, Джозеф; Джонстон, Стивен; Ванг, Келин. "Термическое моделирование орогенеза Ларамида" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2013-12-03 . Получено 2013-03-01 . {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  36. ^ Бунге, Ханс-Питер; Гранд, Стивен (18 мая 2000 г.). «История движения мезозойских плит под Тихим океаном по сейсмическим изображениям субдуцированной плиты Фараллон». Nature . 405 (6784): 337–340. doi :10.1038/35012586. PMID  10830960. S2CID  4405770.
  37. ^ МакМечан, Марго; Мейси, Элизабет. Геология Скалистых гор к западу от Калгари, Альберта в районе западной половины карты Кананаскиса (PDF) . GeoConvention 2012:Vision. Архивировано из оригинала (PDF) 6 июня 2014 г. Получено 15 мая 2013 г.
  38. ^ Фус, Аннабель. "Геология плато Колорадо" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 8 сентября 2015 г. . Получено 5 марта 2013 г. .
  39. ^ Хансон, Эрик (2009). "Большой каньон". Каньоны . Infobase Publishing. ISBN 978-0816064359.
  40. ^ Ганс, Филлип; Миллер, Элизабет (1993). "Расширение провинции бассейна и хребта" . Получено 15 марта 2013 г.
  41. ^ "Геологические провинции Соединенных Штатов:Провинция бассейнов и хребтов". Министерство внутренних дел США. 13 января 2004 г. Архивировано из оригинала 25 января 2009 г. Получено 15 марта 2013 г.
  42. ^ ab Dickinson, William (2004). "Evolution of the North American Cordillera" (PDF) . Annual Review of Earth and Planetary Sciences . 32 (1): 13–45. doi :10.1146/annurev.earth.32.101802.120257. Архивировано из оригинала (PDF) 4 января 2014 года . Получено 9 апреля 2013 года .
  43. ^ Хамфрис, Юджин (2009). «Связь плоской субдукции с магматизмом и деформацией на западе Соединенных Штатов». GSA. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  44. ^ ab King, Philip (1969). Тектоника Северной Америки (PDF) . USGS Professional Paper 628. стр. 49.

Дальнейшее чтение