Канадский щит ( французский : Bouclier canadien [buklje kanadjɛ̃] ), также называемый Лаврентийским плато , представляет собой геологический щит , большую площадь обнаженных докембрийских магматических и высокометаморфических пород . Он образует Северо-Американский кратон (или Лаврентию) , древнее геологическое ядро Североамериканского континента . В результате оледенения на этой территории остался лишь тонкий слой почвы , сквозь который часто видны обнажения магматической породы, образовавшейся в результате его долгой вулканической истории. [3] Являясь глубоким, общим, объединенным регионом коренных пород в восточной и центральной Канаде , Щит простирается на север от Великих озер до Северного Ледовитого океана , охватывая более половины Канады и большую часть Гренландии ; он также простирается на юг до северных пределов Соединенных Штатов .
Канадский щит — физико-географическое подразделение , состоящее из четырёх более мелких физико-географических провинций: Лаврентийской возвышенности , Казанской области , Дэвисской и Джеймсской. [1] Щит простирается на территорию Соединенных Штатов как горы Адирондак (соединенные осью Фронтенак ) и Верхнее нагорье . Канадский щит представляет собой U-образную часть кратона Лаврентия, обозначающую область наибольшего ледникового воздействия (стирания до голых скал), создающего тонкие почвы. Возраст Канадского щита оценивается в 4,28 млрд лет . Когда-то Канадский щит имел зазубренные вершины, которые были выше любой из сегодняшних гор, но миллионы лет эрозии превратили эти горы в холмистую местность. [4]
Канадский щит представляет собой коллаж архейских плит и сросшихся ювенильных дуговых террейнов и осадочных бассейнов протерозойского периода , которые постепенно объединялись в интервале 2,45–1,24 млрд лет назад, при этом наиболее значительный период роста приходился на Транс-Гудзонскую орогению , между ок. 1,90–1,80 млрд лет назад [5] Канадский щит был первой частью Северной Америки, которая постоянно возвышалась над уровнем моря и осталась почти полностью нетронутой последовательными вторжениями моря на континент. Это самая большая на Земле территория обнаженных архейских пород. Метаморфические основные породы происходят в основном из докембрия (между 4,5 и 540 миллионами лет назад) и неоднократно подвергались поднятию и эрозии. Сегодня он состоит в основном из области низкого рельефа на высоте 300–610 м (980–2 000 футов) над уровнем моря с несколькими монадами и невысокими горными хребтами (включая Лаврентийские горы ), вероятно, размытыми плато во время кайнозойской эры. В эпоху плейстоцена континентальные ледниковые щиты вдавили поверхность суши (создав Гудзонов залив ), но также наклонили ее северо-восточный «край» (Торнгат ) , вычерпнули тысячи озерных бассейнов и унесли большую часть почвы региона. Однако северо-восточная часть стала наклоненной вверх, так что на севере Лабрадора и Баффинова острова земля поднимается более чем на 1500 метров (5000 футов) над уровнем моря.
Если включить часть Гренландии , Канадский щит имеет примерно круглую форму, ограниченную на северо-востоке северо-восточной окраиной Гренландии с Гудзоновом заливом посередине. Он охватывает большую часть Гренландии , весь Лабрадор и Большой Северный полуостров Ньюфаундленд , большую часть Квебека к северу от реки Св. Лаврентия , большую часть Онтарио , включая северные части полуострова Онтарио , горы Адирондак [6] в Нью-Йорке , самая северная часть Нижнего Мичигана и весь Верхний Мичиган , северный Висконсин , северо-восточная Миннесота , центральная и северная части Манитобы вдали от Гудзонова залива, северный Саскачеван , небольшая часть северо-восточной Альберты , [7] материковые Северо-Западные территории к востоку от Линия простиралась на север от границы Саскачевана и Альберты, большей части материковой части Нунавута и его Арктического архипелага , острова Баффина и значительных полос через острова Сомерсет, Саутгемптон, Девон и Элсмир. [2] В общей сложности открытая площадь Щита составляет около 8 000 000 км 2 (3 100 000 квадратных миль). Истинная протяженность Щита еще больше и простирается от Западных Кордильер на западе до Аппалачей на востоке и вплоть до юга, вплоть до Техаса , но эти регионы покрыты гораздо более молодыми породами и осадками.
Канадский щит является одним из старейших на Земле, возраст его регионов составляет от 2,5 до 4,2 миллиардов лет. [8] Множество рек и озер в регионе является классическим примером нарушенной дренажной системы , вызванной нарушением водоразделов региона в результате оледенения и эффекта послеледникового отскока . [9] Первоначально Щит представлял собой территорию очень больших и очень высоких гор (около 12 000 м или 39 000 футов) [10] с сильной вулканической активностью, но эта территория подверглась эрозии почти до своего нынешнего топографического вида с относительно низким рельефом на протяжении более 500 миллионов человек. много лет назад. [11] [12] Эрозия обнажила корни гор, которые принимают форму зеленокаменных поясов , в которых пояса вулканических пород, измененных метаморфизмом, окружены гранитной породой. Возраст этих поясов варьируется от 3600 до 2680 миллионов лет. [13] Большая часть гранитных пород принадлежит к характерному семейству пород тоналит-трондьемит-гранодиорит , которые характерны для архейской континентальной коры . [14] Многие из крупных рудных месторождений Канады связаны с зеленокаменными поясами. [15]
Кальдера Осетрового озера в округе Кенора, Онтарио , является одним из наиболее хорошо сохранившихся в мире минерализованных неоархейских кальдерных комплексов, возраст которого составляет 2,7 миллиарда лет. [16] Канадский щит также содержит рой даек Маккензи , который является крупнейшим рой даек, известных на Земле . [17]
Горы имеют глубокие корни и плавают на более плотной мантии , подобно айсбергу в море . По мере того как горы разрушаются, их корни поднимаются и, в свою очередь, подвергаются эрозии. Скалы, которые сейчас образуют поверхность Щита, когда -то находились далеко под поверхностью Земли.
Высокие давления и температуры на этих глубинах создавали идеальные условия для минерализации. Хотя эти горы сейчас сильно разрушены эрозией, на крайнем севере Канады, называемом Арктическими Кордильерами, все еще существует множество больших гор . Это обширный, глубоко расчлененный горный массив , простирающийся от самого северного острова Элсмир до самой северной оконечности Лабрадора. Самая высокая вершина хребта — пик Барбо в Нунавуте на высоте 2616 метров (8583 фута) над уровнем моря . [18] Докембрийская порода является основным компонентом коренной породы.
Северо-Американский кратон — это коренная порода, образующая сердце Североамериканского континента, а Канадский щит — самая большая обнаженная часть коренной породы кратона.
Канадский щит является частью древнего континента под названием Арктика , который образовался около 2,5 миллиардов лет назад в неоархейскую эпоху. Он [ нужны разъяснения ] был разделен [ когда? ] в Гренландию, Лаврентию, Шотландию и Сибирь и в настоящее время примерно расположен в Арктике вокруг нынешнего Северного полюса .
В настоящее время поверхность Щита представляет собой очень тонкую почву, лежащую на вершине коренной породы , со множеством обнаженных обнажений. Такое расположение было вызвано сильным оледенением во время ледникового периода , которое покрыло Щит и очистило скалу.
В низменностях Канадского щита очень плотная почва, непригодная для лесонасаждений; здесь также много болот и топей ( мускегов ). На остальной территории региона грубая почва, плохо удерживающая влагу и круглый год промерзшая вечной мерзлотой . На севере леса не такие густые.
Щит частично покрыт обширными бореальными лесами на юге, которые поддерживают естественные экосистемы , а также крупную лесозаготовительную промышленность. Область бореальных лесов уступает место тайге Восточно-Канадского щита , которая покрывает север Квебека и большую часть Лабрадора. В лесах Среднего Запада Канадского щита , простирающихся на запад от северо-запада Онтарио, есть бореальные леса, которые сменяются тайгой в самых северных частях Манитобы и Саскачевана. Гидрологический дренаж, как правило, плохой, одной из многих причин является уплотнение почвы в результате оледенения . Тундра обычно преобладает в северных регионах. Здесь обитают многие млекопитающие, такие как карибу , белохвостый олень , лось , волки , росомахи , ласки , норки , выдры , медведи гризли , белые медведи и черные медведи . [19] Что касается белых медведей ( Ursus maritimus ), то в районе Щита находится множество мест их логовищ , например, национальный парк Вапуск . [20] Во многих озерах и реках Щита водится большое количество различных видов спортивных рыб, в том числе судак , северная щука , озерная форель , желтый окунь , сиг , ручьевая форель , арктический хариус и многие виды наживки. [21] Водные поверхности также являются домом для многих водоплавающих птиц , в первую очередь канадских гусей , гагар и чаек . [22] В обширных лесах обитает множество популяций других птиц, в том числе вороны и вороны , хищные птицы и множество певчих птиц .
Канадский щит является одним из самых богатых в мире районов минеральными рудами . Он наполнен значительными месторождениями никеля , золота , серебра и меди . По всему Щиту расположено множество шахтерских городов, добывающих эти минералы. Самый крупный и один из самых известных — Садбери , Онтарио . Садбери является исключением из обычного процесса образования минералов на Щите, поскольку бассейн Садбери представляет собой древний кратер от удара метеорита . Выбросы от удара метеорита были обнаружены в формации Роув в мае 2007 года. Близлежащая, но менее известная магнитная аномалия Темагами имеет поразительное сходство с бассейном Садбери. Это предполагает, что это может быть второй ударный кратер, богатый металлами. [23]
На северо-востоке Квебека гигантское водохранилище Маникуаган является местом реализации обширного гидроэнергетического проекта (Маник-Синк или Маник-5). Это один из крупнейших известных метеоритных кратеров на Земле , хотя и не такой большой, как кратер Садбери; в настоящее время он занимает 5-е место, а Садбери - 3-е.
Зеленокаменный пояс Флин-Флон в центральной Манитобе и восточно-центральном Саскачеване «является одним из крупнейших палеопротерозойских вулканических массивных сульфидных ( VMS ) районов в мире, содержащий 27 месторождений меди , цинка и золота , из которых добывается более 183 миллионов тонн. сульфида было добыто». [24]
Канадский щит, особенно его часть в Северо-Западных территориях, недавно стал местом открытия нескольких крупных месторождений алмазов . Кимберлитовые трубки , в которых обнаруживаются алмазы, тесно связаны с кратонами, которые обеспечивают глубокую литосферную мантию , необходимую для стабилизации алмаза как минерала. Затем извержения кимберлитов выносят алмазы с глубины более 150 километров (93 миль) на поверхность. На рудниках Экати и Дьявик активно ведется добыча кимберлитовых алмазов.