stringtranslate.com

Система Срединноконтинентального рифта

Система Срединноконтинентального рифта

Система Среднеконтинентального рифта (MRS) или рифт Кевинаван — геологический разлом длиной 2000 км (1200 миль) в центре североамериканского континента и юго-центральной части североамериканской плиты . Он образовался, когда ядро ​​континента, североамериканский кратон , начало раскалываться в мезопротерозойскую эру докембрия , около 1,1 миллиарда лет назад. Разлом провалился , оставив после себя толстые слои магматических пород , которые обнажаются в его северных пределах, но погребены под более поздними осадочными образованиями вдоль большинства его западных и восточных рукавов. Эти рукава встречаются в озере Верхнее , которое находится в рифтовой долине . Северный берег озера в Онтарио и Миннесоте определяет северную дугу разлома. От озера восточный рукав разлома тянется на юг к центральному нижнему Мичигану и, возможно, в Индиану , Огайо , Кентукки , Теннесси и Алабаму . [1] Западный рукав тянется от озера Верхнее на юго-запад через части Висконсина , Миннесоты , Айовы и Небраски до северо-восточного Канзаса , [2] и, возможно, в Оклахому . [3]

Формирование и крах

Рифтовые породы обнажаются в темно-желтых областях вокруг озера Верхнее (черные). Темно-желтая область на северном краю — это область озера Нипигон .

Скальные образования, созданные рифтом, включали интрузивные породы габбро и гранита и базальтовые лавы . [4] В районе озера Верхнее подъём этой расплавленной породы мог быть результатом горячей точки , которая создала тройное соединение . [2] Горячая точка куполообразно накрыла скалы района озера Верхнее. Объёмные потоки базальтовой лавы извергались из центральной оси рифта, подобно современному рифтингу, происходящему в Афарской впадине Восточно- Африканской рифтовой системы.

Юго-западное и юго-восточное расширения представляют собой два рукава тройного соединения, в то время как третий несостоявшийся рукав простирается на север в Онтарио как залив Нипигон . [3] [5] Этот несостоявшийся рукав включает озеро Нипигон , Онтарио.

Система рифта могла быть результатом растягивающих сил, стоящих за континентальным столкновением Гренвильского орогения на востоке, которое частично перекрывает время развития рифта. [3] Более поздние сжимающие силы Гренвильского орогения, вероятно, сыграли главную роль в разрушении и закрытии рифта. [3] [6] Если бы процесс рифтообразования продолжался, конечным результатом был бы раскол североамериканского кратона и создание моря. Мидконтинентальный рифт, по-видимому, прогрессировал почти до точки, где вторгся океан. [7] Но примерно через 15–22 миллиона лет рифт разрушился. [6] [8] Мидконтинентальный рифт является самым глубоким закрытым или зажившим рифтом, который когда-либо был обнаружен; ни один известный более глубокий рифт никогда не не стал океаном. [7]

Сегодняшний раскол

Вулканические пласты выступают на острове Рояль и полуострове Кевино [9]

Озеро Верхнее занимает бассейн, созданный рифтом. [3] Рядом с нынешним озером, породы, образованные рифтом, можно увидеть на поверхности острова Ройял и полуострова Кивино Верхнего полуострова Мичигана, [9] на северо-западе Висконсина, [10] и на Северном берегу Верхнего в Миннесоте и Онтарио. [4] Похожие породы обнажаются на юге вплоть до Межгосударственного парка около Сент-Пола, Миннесота , [3] [11] [12] но в других местах рифт погребен под более поздними осадочными породами толщиной до 9 км (6 миль). [13] Там, где он погребен, рифт был нанесен на карту с помощью гравитационных аномалий (его плотная базальтовая порода локально увеличивает силу тяжести), [14] аэромагнитных исследований и сейсмических данных. [15]

Немного более древним, но, возможно, связанным геологическим объектом является Большая магматическая провинция Маккензи площадью 2 700 000 км 2 (1 000 000 кв. миль) в Канаде, которая простирается от Арктики в Нунавуте до Великих озер на северо-западе Онтарио . [16]

Природные ресурсы

Карта магнитной аномалии Айовы, показывающая изгиб рифта от северного центра к юго-западу штата. [17]

Протерозойская формация Nonesuch Shale в рифте Кивинаван содержит достаточно органического углерода (более 0,5%), чтобы считаться потенциальной материнской породой для нефти. Нефть, идентифицированная как докембрийская, была обнаружена просачивающейся из Nonesuch Shale в шахте White Pine в Мичигане. [18] Было пробурено несколько глубоких скважин для разведки нефти и газа в рифтовых породах вплоть до юго-запада Канзаса. Нефть и газ не были обнаружены, но в ходе разведки были получены некоторые образцы глубинных пород. [13] К ним относятся две «сухие скважины», пробуренные Amoco : скважина глубиной 7238 футов (2206 м) в округе Элджер, штат Мичиган, в 1987 и 1988 годах, и одна в округе Бейфилд, штат Висконсин, глубиной 4966 футов (1514 м) в 1992 году. [19] В 1987 году Amoco также пробурила сухую скважину глубиной 17851 фут (5441 м), которая проникла в рифтовые отложения в Айове. [20]

Медная страна Мичигана на Верхнем полуострове и острове Ройял содержит крупные месторождения самородной меди в породах эпохи Кивинаван, связанных с рифтом. Медная горнодобывающая промышленность была развита в доколумбовые времена, возобновлена ​​в 1840-х годах и продолжалась более столетия. Некоторые месторождения низкосортной меди и никеля, одни из крупнейших в мире, также существуют в комплексе Дулут к северу от озера. [21] Когда-то считавшиеся нерентабельными для добычи , [22] эти месторождения вновь привлекли интерес ресурсных компаний. [23]

Белый водород

Белый водород может быть найден или произведен в Среднеконтинентальной рифтовой системе в масштабах, необходимых для возобновляемой водородной экономики . Воду можно закачивать в горячую богатую железом породу для получения водорода , а водород можно извлекать. [24]

Галерея

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Стайн, Кэрол (май 2018 г.). «Действительно ли «Гренвильский фронт» в центральной части США является Срединноконтинентальным разломом?». GSA Today . 28 (5): 4–10. doi :10.1130/GSATG357A.1 . Получено 1 мая 2018 г.
  2. ^ ab "Middle Proterozoic and The Mid-continent Rift". Minnesota's Rocks and Waters . Winona State University . Получено 13 апреля 2008 г.(Презентация PowerPoint)
  3. ^ abcdef Van Schmus, WR; Hinze, WJ (май 1985). "The Midcontinent Rift System" (PDF) . Annual Review of Earth and Planetary Sciences . 13 (1): 345–383. Bibcode :1985AREPS..13..345V. doi :10.1146/annurev.ea.13.050185.002021. hdl : 1808/104 . Получено 10 июня 2007 г. .
  4. ^ аб Оджакангас, Ричард В.; Чарльз Л. Матч (1982). Геология Миннесоты . Илл. Дэн Бриди. Миннеаполис, Миннесота: Университет Миннесоты Press. ISBN 978-0-8166-0953-6.
  5. ^ Кин, Уильям Ф. (24 ноября 2000 г.). «Keweenawan Rift System». Полевые поездки, Северный Висконсин и Верхний Мичиган . Университет Висконсина-Милуоки. Архивировано из оригинала 6 июля 2008 г. . Получено 8 июня 2007 г.{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)
  6. ^ ab Ojakangas, RW; Morey, GB; Green, JC (1 июня 2001 г.). «Мезопротерозойская рифтовая система Среднего континента, регион озера Верхнее, США». Sedimentary Geology . 141–142: 421–442. Bibcode :2001SedG..141..421O. doi :10.1016/S0037-0738(01)00085-9.(Абстрактный)
  7. ^ ab Reeves, TK; Carroll, Herbert B. (апрель 1999 г.). "Геологический анализ приоритетных бассейнов для разведки и бурения" (PDF) . Министерство энергетики США, Управление научной и технической информации. doi :10.2172/6060 . Получено 10 июня 2007 г. . {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  8. ^ Шнайдер, ДА; Холм, ДК; Чандлер, В. (осень 2006 г.). A Superior Swath: Proterozoic Geology of the North American Midcontinent . Американский геофизический союз. Bibcode : 2006AGUFM.T42A..06S. Аннотация #T42A-06.
  9. ^ ab Huber, Norman King (1975). «История национального парка Айл-Ройал». Бюллетень 1309. Геологическая служба США.
  10. ^ Андерсон, Рэймонд Р. (25 ноября 2014 г.). «Введение в Срединноконтинентальный разлом». Геологическая служба Департамента природных ресурсов штата Айова. Архивировано из оригинала 4 января 2019 г. Получено 27 мая 2016 г.
  11. ^ Jol, Harry M. (2006). «Interstate State Park, A Brief Geologic History». Университет Висконсина в О-Клэре. Архивировано из оригинала 15 декабря 2012 года.
  12. ^ План управления межгосударственными парками, Департамент природных ресурсов Миннесоты, Отдел парков и маршрутов] (2009), стр. 26.
  13. ^ ab Palacas, James G. (1995). "Superior Province (051)" (PDF) . Национальная оценка нефти и газа . Геологическая служба США . Получено 10 июня 2007 г. .
  14. ^ Дэниелс, Дэвид Л.; Снайдер, Стивен Л. (1991). «Карта аномалии силы тяжести Буге в северо-центральной части США». Геологическая служба Миннесоты. hdl :11299/60081.
  15. ^ Хинце, В.; Келлог, Д.; Мерритт, Д. (1971). «Карты гравитационных и аэромагнитных аномалий южного полуострова Мичигана» (PDF) . Отчет об исследовании 14. Геологическая служба штата Мичиган.
  16. ^ Национальный исследовательский совет; Отделение инженерных и физических наук; Комиссия по физическим наукам, математике и приложениям; Исследовательский совет по геофизике, Ассамблея математических и физических наук, Комитет по изучению геофизики (1980). Континентальная тектоника. National Academies Press. стр. 180. ISBN 978-0-309-02928-5.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  17. ^ Кукс, Роберт П.; Хилл, Патрисия Л. (2005). «Магнитные и гравитационные карты и данные Айовы». Геологическая служба США . Получено 3 сентября 2009 г.
  18. ^ JA Seglund, «Срединный континентальный разлом продолжает демонстрировать перспективность нефтяных месторождений», Oil and Gas Journal , 15 мая 1989 г., стр. 55-58.
  19. ↑ Альберт Б. Дикас, Результаты исследования среднепротерозойского рифта Среднего континента вдоль южного берега озера Верхнее , Oil & Gas Journal, 18 сентября 1995 г., стр. 80–82.
  20. ^ «Исследование Срединноконтинентального разлома». Информационный бюллетень Геологической службы Айовы, 2006-2.
  21. ^ Kraker, Dan (2 декабря 2013 г.). "FAQ: Все, что вам нужно знать о PolyMet" . Получено 10 декабря 2013 г.
  22. ^ Джира, Марк; Дэвид Саутвик. «Потенциал полезных ископаемых и геология комплекса Дулут». Потенциал полезных ископаемых и геология Миннесоты . Геологическая служба Миннесоты, Университет Миннесоты . Получено 13 апреля 2008 г.
  23. ^ Kraker, Dan (5 декабря 2013 г.). «Медно-никелевый рудник PolyMet возрождает многолетние экологические дебаты». Minnesota Public Radio . Получено 10 декабря 2013 г.
  24. ^ «Потенциал геологического водорода для энергетики следующего поколения | Геологическая служба США».

Внешние ссылки