Морена Оук-Риджес — экологически важный геологический рельеф в Смешанных лесных равнинах юго-центрального Онтарио , Канада . Морена охватывает географическую область площадью 1900 квадратных километров (730 квадратных миль) между Каледоном и озером Райс , недалеко от Питерборо . Одна из самых значительных форм рельефа в южном Онтарио , морена получила свое название от холмов и речных долин, простирающихся на 160 км (99 миль) к востоку от Ниагарского уступа до озера Райс, образованных 12 000 лет назад наступающими и отступающими ледниками (см. геологическое происхождение ниже) во время последнего периода оледенения. Под ледниковыми отложениями морены толщиной около 200 метров залегают толстые коренные последовательности докембрийских пород и до 200 метров ордовикских пород (см. геологию ниже), увенчанные региональным несогласием эрозии и неосаждения в четвертичный период. Реки и озера разбросаны по ландшафту и важны для создания среды обитания для богатого разнообразия видов животных, деревьев и кустарников (см. экологию ). Они также являются источником пресной воды для водоносных горизонтов в морене через сложные подземные соединения (см. гидрологию ). Строительное развитие поблизости и расширение сообществ вокруг морены, нуждающихся в питьевой воде, делают это спорным местом в Онтарио, поскольку оно находится на пути крупного городского развития (см. политические действия). Таким образом, сохранение морены является важным шагом для поддержания водоносных горизонтов в безопасном для питья состоянии, а также для защиты природных экосистем, окружающих и внутри морены (см. сохранение ). Этот регион был объектом многих десятилетий научных исследований по изучению истоков формирования и того, как ранние сообщества использовали землю. В настоящее время больше внимания уделяется тому, как получить питьевую воду, не удаляя водоносный горизонт полностью (см. раздел исследований ).
Морена Оук-Риджес представляет собой пару крупных хребтов, состоящих из четырех возвышенных клиньев. На западе она ограничена уступом Ниагара, куэстой, которая имела решающее значение для формирования морены, а на востоке — рекой Трент и озером Райс. Четыре клина ( Альбион , Аксбридж , Понтипул и озеро Райс с запада на восток) формировались поэтапно, хотя некоторое синхронное формирование также имело место в ранний период формирования. Морена достигает пика на клине Аксбридж, в целом поднимаясь с востока на запад, в результате формирования морены с запада на восток. [1] То есть западная часть морены получила более раннее и более частое осадочное отложение, чем восточная часть, поскольку ледяные лопасти, контролировавшие восточное формирование морены, медленно отступали. Клин озера Райс отделен от других клиньев там, где морена Оук-Риджес пересекает озеро Райс. Поскольку морена представляет собой местное топографическое возвышение, потоки, берущие начало в нижних отложениях морены Оук-Ридж, под действием движения грунтовых вод текут либо на юг в озеро Онтарио, либо на север в сторону озера Симко или залива Джорджиан-Бей через большие речные долины, образовавшиеся во время таяния ледников. [2]
На севере находятся друмлинизированные возвышенности, называемые друмлиновым полем Питерборо, которые могут продолжаться к югу от озера Райс и клина озера Райс . Возле клина озера Райс и друмлинового поля Питерборо есть несколько низменных равнин и небольших холмов на скальном основании. [3]
Морена Оук-Риджес, вероятно, образовалась в поздневисконсинский ледниковый период. Талый лед с Ниагарского эскарпмента вливался в западные границы морены, где каналы подо льдом расширялись, образуя проход с запада на восток между основным ледниковым щитом Лаврентид и массой льда в бассейне озера Онтарио .
Слоистые осадки быстро откладывались на высокорельефной эрозионной поверхности. До 150 метров (490 футов) в некоторых областях отложения встречались на поверхностях, определяемых сильно эродированными каналами и возвышенностями друмлин . [4] Тоннели каналов были в основном созданы эрозией ледниковых рек, типичным процессом до образования морены.
Характерным для этой морены является переход слоев от ледниково-водно-ледниковых к ледниково-озерным . Осадочные ледниково-водно-ледниковые области образуют ядро морены Оук-Риджес, хотя и ограничены подледниковыми полостями, заполняющими ограниченные подводные конусы выноса . Выше этого ядра находится ледниково-озерный осадочный слой, который моложе и топографически ниже, в основном в дельтовых и бассейновых областях морены.
На поздних стадиях своего развития, случайное нестратифицированное накопление (известное как диамиктон ) происходило вдоль границ льда. В то время как ледниковые речные отложения были более существенными по объему, диамиктоновые отложения представляют большую часть открытой поверхности морены. Исследования показывают, что седиментация происходила в последовательности с запада на восток вдоль четырех основных осадочных клиньев: Альбион , Аксбридж , Понтитул и Райс-Лейк . Клинья могли образоваться за относительно короткий период времени, возможно, не более чем за несколько сотен лет, на что указывают годовые циклы осадконакопления в ледниковых озерах (известных как варвы ) в моренных отложениях. Однако самые нижние слои в морене могли подвергнуться синхронному осадконакоплению.
В районе морены Оук-Риджес ледниковые отложения, в основном плейстоценового возраста, могут залегать на региональном несогласии и нижнем тилле Ньюмаркета, в некоторых местах толщиной до 200 метров. [5] Обширные исследования в районе морены указывают на то, что с начала оледенения может быть 6 различных периодов осадконакопления. Существуют нижние отложения песка, ила и глины, которые лежат непосредственно над региональным временным несогласием толщиной до 100 метров (330 футов) в некоторых областях. Эти нижние отложения, как полагают, произошли от прогляциального озера и содержат снизу вверх: Йорк-Тилл, Донские межледниковые слои, формацию Скарборо, Саннибрук-Тилл и формацию Торнклифф. Далее следует Ньюмаркет Тилл из каменистых, илистых песков и песчано-илового диамиктона толщиной от 5 до 50 метров (от 16 до 164 футов), который, как полагают, простирается на юг под озером Онтарио. Врезаясь в Ньюмаркет Тилл, вы увидите еще одно региональное несогласие, которое привело к образованию крупнозернистых отложений заполнения каналов . Некоторые заполнения каналов состоят из гравия толщиной от 10 до 25 метров или песка толщиной от 10 до 75 метров (от 33 до 246 футов), размер зерен которого уменьшается в ходе более позднего осаждения после периода замедления стока талых вод. Отложения заполнения каналов составляют основание отложений морены Оук-Ридж , расположенных на вершине несогласия. Нижние отложения стратиграфического пакета отложений морены Оук-Ридж начинаются с грубозернистых песков и гравия, тогда как верхние отложения представляют собой переслаивающиеся мелкие пески и ил с заполнением каналов . Также могут быть последовательности осадков, уменьшающиеся в размере от средних песков до илов и глин толщиной до десятков метров. Выше этих осадков лежат глинисто-илистые и иловые отложения Halton Till , толщиной до 20 метров (66 футов). Halton Till не присутствует на всем протяжении морены, выступая локально и вкрапленно. [6]
Осадки ледниковых озер покрывают всю последовательность стратиграфии осадочных пород морены Оук-Ридж в регионе, а именно из двух ледниковых озер, озера Алгонкин и озера Ирокез . Основным осадочным компонентом из этих озер является ил с некоторым содержанием глины, в виде слоев толщиной от 2 до 20 метров (от 6,6 до 65,6 футов) местами. Ледниковые осадки подвержены эрозионным силам и процессам разрезания долин, удаляя ранее отложенные осадки и размещая их дальше вдоль русла реки. [6]
В системе морен Оук-Риджес породы ордовикского периода залегают под постледниковыми отложениями и составляют большую часть геологии коренных пород, за исключением присутствия некоторых более старых пород фундамента под ними. [7] От пород фундамента до вышележащих стратиграфических последовательностей находится несогласие (пробел в геологической летописи), где многие миллионы лет осадочной или кристаллической летописи стерты (в основном силурийские и плейстоценовые породы) региональными процессами эрозии и фазами континентального строительства. [4] Большой временной разрыв важен в этом контексте для корреляции того, где и когда это событие произошло по отношению как к местной, так и к окружающей геологии литостратиграфической и географической летописи. Причиной этого стратиграфического разрыва могут быть несколько крупномасштабных событий таяния воды, более старые алгонкинские и более молодые онтарийские эрозионные наводнения от тающих ледников позднего висконсинского оледенения. [8] [9]
Фундаментные слои состоят из доломита раннего ордовика в качестве первой последовательности, которая была смыта эрозией в среднем ордовике. [4] [10] Трансгрессия моря во время реформирования континента в среднем ордовике принесла вторую последовательность отложений в виде обломочных и карбонатных осадков над этим новым несогласием. Третья последовательность отложений обнаружена в позднем ордовике, отделенная от среднего ордовика локальной эрозией и обломочными осадками, состоит из сланцевого основания, увенчанного большим количеством сланца с прослоями известняка и известковых алевритов . Выше находится еще одно несогласие, на этот раз из-за регрессии моря в позднем ордовике - раннем силуре . Большие перерывы в отложении от раннего силура до мезозоя позволили крупномасштабной эрозии произойти в этом географическом регионе, до начала четвертичного оледенения и последующего отложения осадков. [10] В отчете Геологической службы Канады за 1997 год оценивается толщина коренной породы в диапазоне от 50 до 500 метров (от 160 до 1640 футов), что ниже примерно 200 метров (660 футов) отложений плейстоценового возраста. [6] [11] Этот широкий диапазон толщины отражает неравномерное воздействие региональной эрозии, поднятия, осадочного отложения и континентальных процессов (тектоники, создания и разрушения континентов).
Породы из провинции Гренвилл докембрийского возраста залегают под известняками и сланцами ордовикского возраста в большей части области морены Оук-Риджес. [7] Они происходят из периода континентального масштаба орогенеза в восточной части Северной Америки около 1,2–1,3 миллиарда лет назад. [12] Эта область провинции Гренвилл в основном состоит из метаморфизованного гнейса и милонита , а также включает интрузии гранитного состава. [13] Как метаморфические, так и магматические породы способны лучше противостоять эрозионным силам от наступающих ледниковых щитов по сравнению с некоторыми более мягкими типами пород. Более мягкие метаморфические породы докембрийского фундамента включают мраморы или метатурбидиты , оба осадочного происхождения. [13]
Экологически разнообразная морена является источником воды для многих истоков ручьев, текущих на юг в реки, впадающие в озеро Онтарио , и на север в реки, впадающие в озера Скугог и Симко . Разнообразные формы рельефа на морене, такие как леса , водно-болотные угодья , водотоки , озера-котлы и болота , создали среду, подходящую для развития и процветания значительных сообществ флоры и фауны . Морена содержит один из последних крупных смежных лесных участков в южном Онтарио.
Некоторые из самых разнообразных видов растений и животных, обнаруженных в морене, являются видами, находящимися под угрозой исчезновения в Канаде и Онтарио, включая белую бабочку Западной Вирджинии , саламандру Джефферсона и красноплечего ястреба . Уникальные экосистемы в морене включают водно-болотные угодья, похожие на леса бореального происхождения в Северном Онтарио, и остатки высокотравных прерий и дубово-сосновой саванны , которые являются глобально угрожаемыми экосистемами. Представительная часть морены может быть найдена в лесах Happy Valley в регионе Йорк , к северу от Торонто .
Гидрологическую систему морены Оук-Риджес можно охарактеризовать следующими особенностями : [14]
Эта гидрологическая система переплетена с региональными системами стока, не ограниченными морфологическими пределами морены. [15] По этой причине экологи и исследователи продвигают агрессивную стратегию защиты, выходящую за пределы морены, тем самым обеспечивая непрерывную защищенную гидрологическую систему. Сохранение водоносных горизонтов под мореной особенно важно, поскольку они используются в качестве основного источника воды некоторыми муниципалитетами, расположенными на морене или вблизи нее. Эти водоносные горизонты также впадают в притоки, которые являются верховьями приблизительно 65 ручьев и рек, которые в конечном итоге впадают в озеро Симко, озеро Скугог и озеро Онтарио или залив Джорджиан. [16]
Закон о сохранении морен Оук-Риджес предусматривает , что любое развитие, направленное на морены или близлежащие районы, должно соответствовать нескольким условиям, наиболее важным из которых является то, что каждое развитие оставляет буферную зону шириной 30 метров (98 футов) между ним и любым гидрологическим объектом; для озера-котла эта мера измеряется от края водосборной площади озера.
Гидрологическая система морены Оук-Риджес является основным компонентом водораздела Хамбер , поэтому любые факторы, влияющие на морену, могут повлиять на связанные с ней системы. Особую озабоченность вызывает урбанизация, которая влияет на качество воды, увеличивая ее нагрузку металлами и органическими загрязнителями. [17] Исследование Кука и др. (1985) обнаружило увеличение среднегодового стока , мгновенного сброса и пикового расхода гидрографа в результате урбанизации: «...изменения в землепользовании совпали с изменениями в объемных и временных аспектах распределения гидрологического ответа».
В 1829 году Джон Бигсби провел первое исследование морены. [18] Он отметил возвышенность и назвал область Оук-Ридж , определив часть морены к северу от Торонто . Протяженность морены не была установлена до 1863 года, когда Уильям Логан провел Геологическую службу Канады .
Тейлор формально определил рельеф как морену Оук-Риджес в 1913 году. Он описал ее протяженность от Кинг и Мейпл на западе до реки Трент на востоке. Он также предположил, что ее происхождение было перекрывающимся, междольчатым отступлением ледника между лопастью озера Онтарио и более старой лопастью озера Симко. Это стало общепринятым объяснением развития морены, хотя исследования 1970-х годов показали, что морена может быть не междольчатой.
Исследования, проведенные в 1990-х годах, показали, что морена имеет множественное происхождение: ее восточная часть имеет подледниковые отложения (Gorrell и McCrae, 1993); ранние части морены отложились в озовом холме (Brennand и Shaw, 1994); и что морена не является сплошной, а состоит из нескольких сред осадконакопления : подледниковой, приледниковой и проледниковой озерной (Barnett et al., 1998).
Текущие исследования морены весьма обширны. Из-за политических последствий освоения морены и из-за того, что ее водоносные горизонты являются источником питьевой воды для многочисленных общин, как федеральное, так и провинциальное правительства инвестировали ресурсы в исследования морены. Геологическая служба Канады и Геологическая служба Онтарио изучают гидростратиграфию и гидрологию по всей морене.
Палеоиндейские охотники-собиратели жили в этой области между 11 000 и 9 500 годами до нашей эры. Самым древним артефактом, найденным в месте, которое сейчас называется Ричмонд-Хилл, Онтарио, принадлежащим этим людям, был каменный скребок длиной около 40 мм, на участке Мортсона, недалеко от Лесли-стрит и 19-й авеню. Другие артефакты были найдены в поселении на восточном берегу озера Уилкокс.
Поздние архаичные артефакты, датируемые примерно 3800 г. до н. э., также были найдены на стоянке Силвер-Стрим, недалеко от верховьев реки Руж на Лесли-стрит, к северу от Мейджор-Маккензи-Драйв, и на стоянке Эсокс, на восточном берегу озера Уилкокс.
Хотя сохранение морены впервые было предложено в 1940-х годах, только в 1991 году этот вопрос стал значимым в политическом дискурсе. [19] Частично причиной его появления в политическом дискурсе стало формирование в 1989 году Коалиции по спасению морены Оук-Риджес (STORM). [20]
Правительство Онтарио создало Технический рабочий комитет по морене Оук-Риджес в июне 1991 года с целью создания региональной стратегии планирования для морены. План был завершен в 1994 году, но впоследствии был отклонен в пользу местного управления пострадавшими землями. Это привело к интенсивному развитию некоторых участков морены.
В начале 1999 года застройщики нацелились на Ричмонд-Хилл для крупных участков на морене, где разместилось бы более 100 000 человек. 20 июля 1999 года министр муниципальных дел и жилищного строительства Стив Гилкрист объявил в «День парка Руж», что он вводит запрет на любую застройку на морене Оук-Риджес. Это объявление вызвало значительное сопротивление со стороны строительной отрасли, что, в свою очередь, привлекло значительное внимание СМИ и общественный интерес. Кампания в СМИ экологических групп была основана на общественном противодействии застройке, и в 2000 году вопрос был передан в Муниципальный совет Онтарио (OMB).
К маю 2001 года, когда проблема все еще не была решена, провинциальное консервативное правительство объявило о шестимесячном моратории на освоение морены. Была сформирована группа для создания плана землепользования, соответствующего текущей политике «умного роста». План был опубликован в октябре 2001 года и стал основой для законопроекта 122, Закона о сохранении морены Оук-Риджес 2001 года , который разделил морену на четыре зоны с более строгим контролем за освоением в каждой из них. Закон запрещал освоение более 92% земельного массива морены, и разрешалось завершить только те проекты освоения, которые уже получили одобрение зонирования и планирования.
Во время провинциальных выборов 2003 года Либеральная партия Онтарио пообещала прекратить застройку на морене в рамках своей предвыборной кампании. Правительство, пытаясь остановить застройку, предложило обмен землями в Северном Пикеринге. [21] Это включало обмен государственных общественных земель в Северном Пикеринге ( земли Ситона ) на частные земли на морене Оук-Риджес в Ричмонд-Хилле и Аксбридже . Обмен урегулировал нерешенные споры, рассматриваемые OMB, в отношении земель на морене в Ричмонд-Хилле и Аксбридже.
Несмотря на все эти усилия, включая создание правительством постоянно охраняемой зеленой зоны , политическая борьба вокруг морены продолжается.
Если только не было одобрено до вступления в силу Закона об охране морены Оук-Риджес в 2001 году или иного не предусмотрено распоряжениями Муниципального совета Онтарио, застройка на морене Оук-Риджес ограничивается районом поселения. Застройка меньшего масштаба, которая улучшает экологическую целостность морены, разрешена в других районах (например, лесная ферма), но в остальном ограничена. Учитывая, что процесс раздела земли длительный и что Маркем, Воган, Ричмонд-Хилл, Уитчерч-Стауффвилл и тауншип Кинг испытывают нехватку обслуживающих мощностей, то, что часто представляется как «новая» застройка в Маркеме, Вогане, Ричмонд-Хилле, Уитчерч-Стауффвилле и тауншипе Кинг на морене, в большинстве случаев является застройкой, которая была одобрена в течение многих лет.
Наибольшую угрозу для функции морены представляет собой освоение земель на ее поверхности и под ней, особенно в верховьях. По оценкам, нынешнее население на самой моренной земле составляет примерно 200 000 человек, но это число продолжает расти бешеными темпами, при этом крупные городские застройки происходят в Стауффвилле , Вогане , Ричмонд-Хилле и Авроре . Это быстрое развитие особенно заметно в Оук-Риджес, где земли, ранее отведенные для сохранения, с 2009 года были открыты городским советом Ричмонд-Хилла для застройки. Еще пять миллионов человек живут в непосредственной близости. Использование морены в настоящее время является предметом споров; экологические группы, такие как Sierra Club, утверждают, что хрупкие экосистемы этого района находятся под угрозой из-за давления застройки. Привлекательные леса и холмистый рельеф, характерный для морены, являются магнитом для застройщиков, ищущих возможности для строительства в густонаселенном районе Большого Торонто . Однако многие планировщики и жители считают необходимым защитить морену от негативных аспектов разрастания городов .
Более того, поскольку это богатый ресурс песка и гравия, он стал важным источником материалов для промышленности по производству заполнителей в районе Большого Торонто. [22]
Фишер и Александр в начале 1990-х годов описали «столичное» вторжение в морену Оук-Риджес, в ответ на которое были сформированы такие организации, как Save the Oak Ridges Moraine (STORM). [23] Коалиция по охране морены (CAMC) — это коалиция из девяти органов охраны природы с водоразделами на морене Оук-Риджес (ORM). Коалиция была сформирована в 2000 году за два года до Плана по охране ORM в ответ на необходимость комплексного подхода к политике, планированию и управлению, направленного на поддержание здоровья всего ORM. CAMC — это партнерская организация. Она сотрудничает с многочисленными группами и отдельными лицами для достижения общих целей по поддержке надежной и устойчивой среды на ландшафте ORM. Эти цели включают: проведение научных исследований; предоставление возможностей для отдыха; принятие мер по защите и восстановлению ORM и; предоставление экспертных консультаций по вопросам экологического планирования и политики. [24]
Местные жители в последние годы обеспокоены сохранением среды обитания диких животных на морене. В апреле 2000 года был создан Фонд земель морены Оук-Риджес . ORMLT — некоммерческая организация, которая собирает средства для защиты территорий на морене с помощью сервитутов и прямых покупок. Они защитили 6 квадратных километров (1500 акров). Nature Conservancy of Canada также ведет активную деятельность и собирает средства для защиты участка площадью 5,4 км 2 (1300 акров) под названием Happy Valley Forest.
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь ){{cite book}}: |website=проигнорировано ( помощь )
44°03′с.ш. 78°52′з.д. / 44,050°с.ш. 78,867°з.д. / 44,050; -78,867