Провинция бассейнов и хребтов — обширный физико-географический регион , охватывающий большую часть внутренних западных Соединенных Штатов и северо-западную Мексику . Он определяется уникальным рельефом бассейнов и хребтов , характеризующимся резкими изменениями высот, чередующимися между узкими разломными горными цепями и плоскими засушливыми долинами или бассейнами. Физиография провинции является результатом тектонического расширения , которое началось около 17 миллионов лет назад в эпоху раннего миоцена .
Многочисленные хребты в пределах провинции в Соединенных Штатах в совокупности именуются «хребтами Большого Бассейна», хотя многие из них на самом деле не находятся в Большом Бассейне . Основные хребты включают хребет Снейк , хребет Панаминт , Белые горы и горы Сандия . Самая высокая точка полностью в пределах провинции — пик Уайт-Маунтин в Калифорнии , а самая низкая точка — бассейн Бэдуотер в Долине Смерти на высоте −282 фута (−86 м). [1] Климат провинции засушливый, с многочисленными экорегионами . Большинство североамериканских пустынь расположены в ее пределах.
Провинцию Бассейна и Хребта не следует путать с Большим Бассейном , регионом, определяемым его уникальными гидрологическими характеристиками (внутренним дренажем), который перекрывает большую часть более крупного физико-географического региона Бассейна и Хребта. Также не следует путать его с Национальным памятником Бассейна и Хребта , расположенным в Южной Неваде, который является небольшой частью гораздо более крупной провинции.
Провинция Бассейна и Хребта включает в себя большую часть западной части Северной Америки . В Соединенных Штатах она граничит на западе с восточным разломом Сьерра -Невады и простирается более чем на 500 миль (800 км) до своей восточной границы, обозначенной разломом Уосатч , плато Колорадо и рифтом Рио-Гранде . Провинция простирается на север до плато Колумбия и на юг до Трансмексиканского вулканического пояса в Мексике , хотя южные границы провинции Бассейна и Хребта являются спорными. [2] В Мексике провинция Бассейна и Хребта доминирует и в значительной степени синонимична Мексиканскому плато .
Факты свидетельствуют о том, что менее известная южная часть провинции ограничена на востоке фронтом надвига Ларамид Восточной Сьерра-Мадре , а на западе — Калифорнийским заливом и полуостровом Баха , при этом в Западной Сьерра-Мадре в центре самой южной провинции Бассейна и Хребта заметно меньше разломов . [3]
Общие географические особенности включают многочисленные бессточные бассейны , эфемерные озера, плато и долины Больсона , чередующиеся с горами (как описано ниже). Район в основном засушливый и малонаселенный, хотя есть несколько крупных мегаполисов, таких как Рино , Лас-Вегас , Солт-Лейк-Сити , Финикс , Тусон , Эль-Пасо — Сьюдад-Хуарес , Мехикали и Эрмосильо .
Общепринято, что топография бассейнов и хребтов является результатом расширения и утончения литосферы , которая состоит из коры и верхней мантии . Такие среды расширения, как Бассейн и Хребет, характеризуются листрическими нормальными сбросами или сбросами, которые выравниваются с глубиной. Противоположные нормальные сбросы соединяются на глубине, создавая геометрию горста и грабена , где горст относится к поднятому блоку сброса, а грабен — к опущенному блоку сброса.
Средняя толщина земной коры в Провинции Бассейна и Хребта составляет приблизительно 30–35 км и сопоставима с протяженной континентальной корой по всему миру. [4] Кора в сочетании с верхней мантией составляет литосферу . Основание литосферы под Бассейном и Хребтом оценивается примерно в 60–70 км. [5] Мнения относительно общего расширения региона различаются; однако медианная оценка составляет около 100% общего бокового расширения. [6] Общее боковое смещение в Бассейне и Хребте варьируется от 60 до 300 км с начала расширения в раннем миоцене, при этом южная часть провинции представляет большую степень смещения, чем северная. Существуют доказательства, позволяющие предположить, что расширение изначально началось в южной части Бассейна и Хребта и распространялось на север с течением времени. [7]
Кларенс Даттон сравнил многочисленные узкие параллельные горные хребты, которые отличают уникальный рельеф бассейна и хребта, с «армией гусениц, ползущих на север». [8]
Тектонические механизмы, ответственные за расширение литосферы в провинции Бассейна и Хребта, являются спорными, и несколько конкурирующих гипотез пытаются объяснить их. Ключевые события, предшествовавшие расширению Бассейна и Хребта на западе Соединенных Штатов, включают длительный период сжатия из-за субдукции плиты Фараллон под западное побережье североамериканской континентальной плиты, что стимулировало утолщение коры. Большая часть соответствующего движения тектонических плит, связанного с провинцией, произошла в неогеновый период (23,03–2,58 млн лет назад) и продолжается до настоящего времени. К субэпохе раннего миоцена (23,03–15,97 млн лет назад) большая часть плиты Фараллон была поглощена, и хребет спрединга морского дна , который отделял плиту Фараллон от Тихоокеанской плиты ( Тихоокеанско-Фараллонский хребет ), приблизился к Северной Америке. [9] В среднем миоцене (15,97-11,63 миллионов лет назад) хребет Тихоокеанский-Фараллон был погружен под Северную Америку, что привело к завершению субдукции вдоль этой части окраины Тихого океана; однако плита Фараллон продолжала погружаться в мантию . [9] Движение на этой границе разделило хребет Тихоокеанский-Фараллон и породило трансформный разлом Сан-Андреас , создав косой сдвиговый компонент. [10] Сегодня Тихоокеанская плита движется на северо-запад относительно Северной Америки, что привело к увеличению сдвига вдоль окраины континента . [9]
Тектоническая активность, ответственная за расширение в Бассейне и Хребте, является сложным и спорным вопросом среди геонаучного сообщества. Наиболее принятая гипотеза предполагает, что сдвиг земной коры , связанный с разломом Сан-Андреас, вызвал спонтанное расширение разломов, подобное тому, что наблюдается в Большом Бассейне. [11] Однако одно только движение плит не объясняет высокую высоту региона Бассейна и Хребта. [11] Западная часть Соединенных Штатов является регионом высокого теплового потока , который снижает плотность литосферы и, как следствие, стимулирует изостатический подъем . [12] Литосферные регионы, характеризующиеся повышенным тепловым потоком, слабы, и деформация растяжения может происходить в широком регионе. Поэтому расширение Бассейна и Хребта считается не связанным с типом расширения, вызванного подъемом мантии , который может вызывать узкие рифтовые зоны, такие как зоны Афарского тройного сочленения . [13] Геологические процессы, которые повышают тепловой поток, разнообразны, однако некоторые исследователи предполагают, что тепло, вырабатываемое в зоне субдукции, передается на перекрывающую плиту по мере продолжения субдукции. Жидкости вдоль зон разломов затем переносят тепло вертикально через земную кору. [14] Эта модель привела к повышению интереса к геотермальным системам в Бассейне и Хребте и требует рассмотрения продолжающегося влияния полностью погруженной плиты Фараллон на расширение, ответственное за Провинцию Бассейна и Хребта.
В некоторых местах в Бассейне и Хребте метаморфический фундамент виден на поверхности. Некоторые из них являются комплексами метаморфического ядра (MCC), идея, которая впервые была разработана на основе исследований в этой провинции. Комплекс метаморфического ядра возникает, когда нижняя кора выносится на поверхность в результате расширения. MCC в Бассейне и Хребте не интерпретировались как связанные с расширением земной коры до 1960-х годов. С тех пор в MCC в Бассейне и Хребте были выявлены похожие деформационные модели, что побудило геологов рассматривать их как группу связанных геологических особенностей, образованных расширением земной коры в кайнозойскую эру (66,0 миллионов лет назад по настоящее время). Изучение комплексов метаморфического ядра дало ценную информацию о процессах расширения, управляющих формированием Бассейна и Хребта. [15]
До эпохи эоцена (55,8 ± 0,2 до 33,9 ± 0,1 млн лет) скорость сближения плит Фараллон и Североамериканской плиты была быстрой, угол субдукции был небольшим, а ширина плиты огромной. В течение эоцена силы сжатия , связанные с субдукцией плиты Фараллон в орогенезах Ларамид , Севьер и Невада , прекратились, взаимодействие плит изменилось с ортогонального сжатия на косой сдвиг , и вспыхнул вулканизм в провинции Бассейна и Хребта ( вспышка игнимбритов в середине третичного периода ). Предполагается, что эта плита продолжала находиться под надвигом примерно до 19 млн лет, после чего она была полностью поглощена, а вулканическая активность частично прекратилась. Оливиновый базальт из океанического хребта извергся около 17 млн лет назад, и началось растяжение . [16] [17] [18] [19]
Помимо небольших объемов нефти Невады , провинция Бассейн и Хребет поставляет почти всю медь и большую часть золота , серебра и барита , добываемых в Соединенных Штатах. [ необходима ссылка ]
Медиа, связанные с провинцией Басин и Хребет на Wikimedia Commons
.svg/1280px-North_America_(orthographic_projection).svg.png){kind=small}