stringtranslate.com

Внутренние равнины

Внутренние равнины выделены красным.

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

Геологическая история

Серия столкновений тектонических плит в земной коре, сформировавшей центр Североамериканского континента, заложила основу для современных внутренних равнин. Горообразование и эрозия вокруг равнин, а также наводнения из внутренних морей привели к образованию отложений, которые составляют пласты горных пород внутренних равнин.

Протерозойский эон (2500–539 миллионов лет назад)

Между 2,0 и 1,8 миллиарда лет назад кратоны Хирн-Рэй, Супериор и Вайоминг были сращены вместе, образовав североамериканский кратон Лаврентия , в результате события, получившего название Транс-Гудзонская складчатость (ТГО). [2] Это событие было похоже на столкновение Индийской плиты с Евразийской плитой , которая образовала Гималаи . После первоначальных столкновений во время ТТО тектоническая активность на краях четырех основных кратонов спровоцировала горообразование . Внутренняя часть Лаврентии оставалась относительно плоской и стала бассейном для эродированных отложений гор в начале текущего периода времени, фанерозоя . [3] Единственные остающиеся обнажения от этого складчатого образования на внутренних равнинах находятся в Блэк-Хилс в Южной Дакоте . Отложения, образовавшие Блэк-Хиллз, представляли собой гранит и различные типы магматических пород , составляющих основу коренных пород в центральной части Северной Америки. Однако большая часть отложений Блэк-Хиллз подверглась метаморфизации и деформации, поэтому неизвестно, какими были условия во время их формирования. [2]

Палеозойская эра (539–252 миллиона лет назад)

Этот период имеет большое значение в истории Земли, поскольку он стал свидетелем кембрийского взрыва и пермского вымирания . Когда глобальный уровень моря поднялся и континенты частично оказались под водой, в океанах произошел взрыв сложной жизни, и это был первый раз, когда подобное событие произошло на Земле. Однако центр Лаврентии оставался над уровнем моря, и по мере продвижения континента на восток в сторону других суперконтинентов, таких как Гондвана , около 400 млн лет назад начали формироваться Аппалачи . [4] Это совпало с образованием Пангеи около 300 млн лет назад, когда Аппалачи были на пике своей высоты. Центральные равнины Лаврентии подверглись отложению эродированных отложений с этих гор. [5] Самые старые отложения этого периода представляют собой кислые магматические породы и гранит, которые с тех пор подверглись метаморфизации, а более молодые отложения состоят из песчаника , сланца , известняка и угля . Отложения, отложившиеся на внутренних равнинах этой эпохи, в настоящее время погребены глубоко под поверхностью, где их трудно изучить. [6]

Мезозойская эра (от 252 до 66 миллионов лет назад)

Около 220 млн лет назад суперконтинент Пангея распался, и Североамериканский континент начал двигаться на запад и изолироваться. Большую часть этого периода внутренние равнины были покрыты внутренними морями. [7] В юрский период море Сандэнс сформировалось вдоль западного побережья североамериканского континента и 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 палеозойской эры . [8] В меловой период образовалось еще одно внутреннее море, названное Западным внутренним морским путем . 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 истощаться из-за поднятия в результате образования Скалистых гор . [7]

Кайнозойская эра (66 миллионов лет назад до наших дней)

Событие Ларамидского складчатого образования произошло, когда западные Кордильеры образовались в результате субдукции плоских плит Фараллонской плиты под Северо-Американскую плиту. Это создало фронтальный диапазон Скалистых гор от Монтаны до Нью-Мексико . Обнажения, видимые на поверхности Скалистых гор, состоят из песчаника, гранита и известняка; а также метаморфические породы, поднятые из протерозойского периода. Внутренние равнины в этот период оставались относительно плоскими, и недавнее отложение осадков произошло в результате эрозии недавно образовавшихся Скалистых гор, а также продолжающейся эрозии со стороны Аппалачей. В целом отложения Скалистых гор откладываются на равнинах к западу от реки Миссисипи, а отложения Аппалачей откладываются к востоку от реки Миссисипи. [10]

Ледниковая история

2,6 миллиона лет назад, в начале эпохи плейстоцена , Лаврентийский ледниковый щит начал распространяться на юг, охватывая Северную Америку вплоть до северных Великих равнин на западной стороне Внутренних равнин и до большей части Миннесоты и Висконсина. [11] Лаврентидский ледниковый щит оказал большое влияние на морфологию Внутренних равнин в конце плейстоцена. Во время отступления «Лаурентида» очистила многочисленные карманы отложений. После плавления пластины эти карманы заполнились, в результате чего образовались озёра-котлы. Великие озера [12] , а также Большое Невольничье и Большое Медвежье озеро [13] в Канаде были образованы Лаврентидой. Во время отступления Лаврентида раздолбала и заполнила ледниковое палеоозеро МакКоннелл на севере Канады. [14] Поскольку регион поднялся и изостатически отскочил от массы ледникового щита, палеоозеро МакКоннелл было разделено на Большое Невольничье озеро и Большое Медвежье озеро. Бассейн Великого Невольничьего озера образовался под 4-километровым куполом Киватин , который сегодня является самым глубоким озером в Северной Америке. [15] Также образовалось огромное количество небольших озер, которые служат неотъемлемой частью образа жизни в прилегающих регионах. Например, Миннесоту часто называют «Страной 10 000 озер» [16] из-за количества и широкого рекреационного использования озер штата.

Большая часть лёсса, распространенного на Внутренних равнинах, имеет ледниковое происхождение. В ледниковых условиях песок и иловая талая вода, берущая свое начало из альпийских ледников Скалистых гор, образовывала аллювиальные отложения у их подножия. Затем этот аллювий сильными ветрами распространился по Внутренним равнинам. [11]

Транспортировка осадков

Перенос наносов на Внутренних равнинах происходит преимущественно за счет эоловых и речных процессов . [17] Из-за изменения климата средняя температура на Внутренних равнинах повышается, и регион становится более засушливым. Из-за увеличения интенсивности ливней дождевая эрозия будет увеличиваться как фактор эрозии почвы на Внутренних равнинах. [18]

Речные процессы

Проекты гражданского строительства изменили речную геоморфологию Внутренних равнин. Нормальный перенос наносов речными и русловыми системами прерывается блокирующими реки сооружениями, такими как плотины и регуляторы стока. До 1900 года ежегодный перенос наносов рекой Миссисипи в Мексиканский залив составлял 400 миллионов тонн. [19] Однако в начале 20-го века инженерные проекты, в том числе плотины, были созданы на реке Миссури, перекрытие меандров, обучение реке, береговые ограждения и борьба с эрозией почвы снизили годовую скорость транспортировки до 100-150 миллионов тонн наносов. в год. Искусственные конструкции удерживают взвешенные наносы, препятствуя их перемещению, как это происходит в неинженерной реке. [17]

Эоловые процессы

Хотя среднегодовые температуры значительно различаются между северной и южной частями Внутренних равнин, климат характеризуется подверженностью засухам из-за, как правило, низкого годового количества осадков. [20]

Из-за теплого климата и скорости испарения , превышающей количество осадков, [20] южные Внутренние равнины очень подвержены засухам и эрозии почвы . Важной особенностью эоловой эрозии Внутренних равнин является повсеместное распространение лёссовых отложений. Отложения были занесены ветрами в эпоху плейстоцена . [21] Песчаные дюны Небраски являются примером песка и лёсса той эпохи. [22] Эти дюны были сформированы во время плейстоцена северо-западными ветрами, откладывающими аллювиальный ил и песок. Столь широкое распространение лёсса на Внутренних равнинах свидетельствует о значительной эоловой эрозии, поскольку отложения обычно представляют собой скопления перенесенной ветром пыли. [23]

Лёсс-Хиллз в западной Айове вдоль шоссе I-80.

После Первой мировой войны выращивание пшеницы на плодородных лессовых почвах Внутренних равнин резко возросло. Расширение сельскохозяйственных угодий привело к уничтожению многих прерий, содержащих травы, стабилизирующие почву. [24] Хотя засухи в регионе были обычным явлением, [20] во время следующей засухи эоловая эрозия почвы усугубилась из-за сокращения почвоудерживающих трав прерий. Пылевые бури разрушили сотни миллионов тонн верхнего слоя почвы, вызывая пыльные бури в течение нескольких месяцев в историческом регионе, известном как Пыльный котел . Только 12 мая 1934 года около 200 миллионов тонн верхнего слоя почвы, эродированного ветром, было перенесено в Атлантический океан. [24]

В ответ на быструю эоловую эрозию были применены методы консервации почвы. В годы после «Пыльного котла» Управление прогресса работ заложило 18 500 миль (29 800 км) защитных полос , чтобы уменьшить интенсивность ветра. [25]

Текущее землепользование

Луга и кустарники составляют самую большую часть Внутренних равнин в Соединенных Штатах - 44,4 процента. [26] Западная окраина представляет собой в основном короткотравные прерии, в которых преобладают голубая грама и буйволиная трава . В прериях на восточной стороне Внутренних равнин преобладают разновидности высоких трав, включая большой синий стебель и просо прутьевидное . Эти два региона разделены прерией со смешанной травой, в которой встречаются как короткотравные, так и длиннотравные сорта, а также немного синестебельного и западного пырея . [27] Земли, используемые для выпаса скота, включены в эту классификацию, на которой содержится почти 50 процентов всего мясного скота в США. [28]

В Канаде провинции, расположенные на Внутренних равнинах, производят почти 60 процентов всего мясного скота. [28]

Большая часть земель на Внутренних равнинах используется для сельского хозяйства . В 2000 году 43,8 процента территории Великих равнин Внутренних равнин использовались для сельского хозяйства. [26] Безусловно, пшеница составляет наибольшую часть сельскохозяйственного урожая в регионе; В совокупности экспорт пшеницы с Внутренних равнин составляет более половины мирового экспорта. [28] Другие важные культуры, производимые в регионе, включают ячмень , кукурузу , хлопок , сорго , соевые бобы и рапс , что особенно важно для канадского экспорта. [28]

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

Физиография

Физико-географические зоны внутренних равнин, определенные Соединенными Штатами и Канадой.

Физико-географическая зона Внутренних равнин простирается через Канаду и Соединенные Штаты, и каждое из двух правительств использует разную иерархическую систему для классификации своих частей. В Канаде Внутренние равнины составляют одну из семи физико-географических территорий, включенных в высший уровень классификации, определяемых как «регион» в этой стране. В Соединенных Штатах это одна из восьми физико-географических территорий (из 48 смежных штатов), включенных в высшую классификацию, определяемую там как «подразделение». [29] [30]

Внутренние равнины в Канаде

Внутренние равнины Канады — одна из семи физико-географических территорий, включенных в классификацию самого высокого уровня в этой стране. Эта страна называет этот первичный уровень классификации «регионом». Для некоторых из семи регионов представлена ​​схема субрегионов. Для других физико-географических регионов (таких как Внутренние равнины и Аппалачские возвышенности) субрегионы не развиты, но в картографических данных используется третичный уровень (называемый «разделением» в Канаде). [31]

В следующем списке представлены 14 физико-географических подразделений Внутренних равнин Канады. Дополнительную информацию можно найти по адресу https://atlas.gc.ca/phys/en/index.html.

Внутренние равнины в США

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

Центральная низменность

Большие равнины

Внутреннее низкое плато

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Дональд Ф. Эктон; Дж. М. Райдер; Хью Френч (14 марта 2015 г.). «Физиографические регионы». Канадская энциклопедия . Проверено 2 июня 2019 г. Внутренние равнины
  2. ^ аб «Северная Америка». Британника . Британника . Проверено 21 ноября 2020 г.
  3. ^ Сен-Онж, Марк Р.; Сирл, Майкл П.; Вадицка, Наташа (18 июля 2016 г.). «Транс-Гудзонский ороген Северной Америки и Гималайско-Каракорум-Тибетский ороген Азии: структурные и термические характеристики нижних и верхних плит». Тектоника . 25 (4): 2–6. дои : 10.1029/2005TC001907 . Проверено 21 ноября 2020 г.
  4. ^ Робисон, Ричард А.; Крик, Рекс Э. «Палеозойская эра». Британника . Британская энциклопедия . Проверено 23 ноября 2020 г.
  5. ^ «Голубой хребет и Аппалачи - геологическая история». Мечта Голубого хребта . Жизнь мечты о Голубом хребте . Проверено 23 ноября 2020 г.
  6. ^ Дайкман, Вильма. «Аппалачи». Британника . Британская энциклопедия . Проверено 23 ноября 2020 г.
  7. ^ аб Слэттери, Джошуа С.; Коббан, Уильям А.; МакКинни, Кевин С.; Харрис, Питер Дж.; Сэнднесс, Эшли Л. «ПАЛЕОГЕОГРАФИЯ ЗАПАДНОГО ВНУТРЕННЕГО МОРСКОГО ПУТИ: ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭУСТАЗИИ И ТЕКТОНИЗМА». В Марроне Бингл-Дэвисе (ред.). 68-я ежегодная полевая конференция Геологической ассоциации Вайоминга. Том. 68. Геологическая ассоциация Вайоминга . Получено 23 ноября 2020 г. - через ResearchGate.
  8. ^ Улер, Дэвид М.; Акерс, Ауртур; Вондра, Карл Ф. (октябрь 1988 г.). «Последовательность приливных заливов, формация Сандэнс (верхняя юра), северо-центральный Вайоминг». Седиментология . 35 (5): 739–752. Бибкод : 1988Седим..35..739У. дои :10.1111/j.1365-3091.1988.tb01248.x . Проверено 23 ноября 2020 г.
  9. ^ Старейшина, Уильям П.; Густасон, Эдмунд Р.; Сейджман, Брэдли Б. (июль 1994 г.). «Корреляция бассейновых карбонатных циклов с прибрежными парасеквенциями в позднемеловом фарватере Гринхорна, западная внутренняя часть США» Бюллетень GSA . 106 (7): 892–902. Бибкод : 1994GSAB..106..892E. doi :10.1130/0016-7606(1994)106<0892:COBCCT>2.3.CO;2 . Проверено 23 ноября 2020 г.
  10. ^ Мэтьюз II, Винсент (1978). Ларамидная складчатость, связанная с разломом подвального блока на западе США. Геологическое общество Америки. стр. 355, 357–360, 363–364. ISBN 0813711517. Проверено 23 ноября 2020 г.
  11. ^ аб Уэйн, Уильям Дж. «Оледенение». Энциклопедия Великих равнин .
  12. ^ «Экорегион Великих озер». Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Проверено 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. дои : 10.1139/f75-234.
  14. ^ Смит, Деральд. Г. (1995). «Ледниковое озеро МакКоннелл: палеогеография, возраст, продолжительность и связанные с ними речные дельты, бассейн реки Маккензи, западная Канада». Четвертичные научные обзоры . 13 (9–10): 829–843. дои : 10.1016/0277-3791(94)90004-3.
  15. ^ Кристофферсен, Пол; Тулачик, Славек; Ваттрус, Найджел Дж.; Петерсон, Джастин; Кинтана-Крупински, Надин; Кларк, Крис Д.; Сюннеског, Шарлотта (1 июля 2008 г.). «Большое подледниковое озеро под ледниковым щитом Лаврентида, полученное на основе осадочных толщ». Геология . 36 (7): 563–566. Бибкод : 2008Geo....36..563C. дои : 10.1130/G24628A.1.
  16. ^ "МНЛейкс". М.Н.Лейкс . Проверено 20 ноября 2020 г.
  17. ^ Аб Саймон, А.; Артита, К.; Саймон, К.; Дарби, С.; Лейланд, Дж. «Изменения в гидрологии и переносе взвешенных отложений в бассейне реки Миссисипи за последнее столетие». Инженерный корпус США . hdl : 11681/37073 .
  18. ^ Гарбрехт, Юрген Д.; Близится, Марк А.; Штайнер, Жан Л.; Чжан, Сюньчан Дж.; Николс, Мэри Х. (декабрь 2015 г.). «Может ли сохранение природы превзойти воздействие изменения климата на эрозию почвы? Оценка пахотных земель озимой пшеницы на южных Великих равнинах Соединенных Штатов». Экстремальные погодные и климатические явления . 10 (А): 32–39. дои : 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. дои : 10.1002/hyp.7477.
  20. ^ abc Шафер, Марк; Одзима, Деннис. "Большие равнины". Национальная оценка климата . Проверено 12 ноября 2020 г.
  21. ^ Мухс, ДР; Беттис, Е.А. (январь 2000 г.). «Геохимические изменения в Лессе Пеории на западе Айовы указывают на палеоветры средней части континента Северной Америки во время последнего оледенения». Четвертичные исследования . 53 (1): 49–61. Бибкод : 2000QuRes..53...49M. doi : 10.1006/qres.1999.2090.
  22. ^ «Сэнд-Хиллз, Небраска». НАСА . Проверено 18 ноября 2020 г.
  23. ^ Пай, К. (1996). «Природа, происхождение и накопление лёсса». Четвертичные научные обзоры . 14 (7–8): 653–667. дои : 10.1016/0277-3791(95)00047-X.
  24. ^ ab Hurt, Р. Дуглас. «Пыльная чаша». Энциклопедия Великих равнин . Проверено 3 ноября 2020 г.
  25. ^ Брандл, Джеймс Р. «Шелтебелтс». Энциклопедия Великих равнин . Проверено 3 ноября 2020 г.
  26. ^ abc Джуэлл, Салли; Кимбалл, Сюзетт М.; Тейлор, Дженис Л.; Асеведо, Уильям; Ош, Роджер Ф.; Драммонд, Марк А. (2015). «Состояние и тенденции изменения земель на Великих равнинах Соединенных Штатов - с 1973 по 2000 год». В Тейлоре, Дженис; Асеведо, Уильям; Ош, Роджер Ф; Драммонд, Марк А. (ред.). Состояние и тенденции изменения земель на Великих равнинах Соединенных Штатов - с 1973 по 2000 годы . Профессиональная бумага. дои : 10.3133/pp1794B.
  27. ^ Винтон, Мэри Энн. «Травы». Энциклопедия Великих равнин .
  28. ^ abcd Хадсон, Джон К. «Сельское хозяйство». Энциклопедия Великих равнин . Проверено 11 ноября 2020 г.
  29. ^ "Физиографические подразделения сопредельных США - ScienceBase-Каталог" . www.sciencebase.gov . Проверено 12 ноября 2023 г.
  30. ^ Секретариат, Казначейство Канады. «Физиографические регионы Канады - Портал открытого правительства». open.canada.ca . Проверено 12 ноября 2023 г.
  31. ^ Секретариат, Казначейство Канады. «Физиографические регионы Канады - Портал открытого правительства». open.canada.ca . Проверено 16 ноября 2023 г.
  32. ^ "Каталог научных данных Геологической службы США" . data.usgs.gov . Проверено 16 ноября 2023 г.

Внешние ссылки