Канадский щит ( фр . Bouclier canadien [buklje kanadjɛ̃] ), также называемый Лаврентийским щитом или Лаврентийским плато , представляет собой геологический щит , большую площадь обнаженных докембрийских магматических и метаморфических пород высокой степени . Он образует Североамериканский кратон (или Лаврентию) , древнее геологическое ядро североамериканского континента . Оледенение оставило на этой территории лишь тонкий слой почвы , через который часто видны выходы магматических коренных пород, образовавшихся в результате его долгой вулканической истории. [3] Как глубокая, распространенная, соединенная область коренных пород в восточной и центральной Канаде , щит простирается на север от Великих озер до Северного Ледовитого океана , покрывая более половины Канады и большую часть Гренландии ; он также простирается на юг в северные районы континентальной части Соединенных Штатов .
Канадский щит — это физико-географическое подразделение , включающее четыре меньшие физико-географические провинции: Лаврентийская возвышенность , Казанская область , Дэвис и Джеймс. [1] Щит простирается в Соединенные Штаты в виде гор Адирондак (соединенных осью Фронтенак ) и Верхней возвышенности . Канадский щит — это U-образная часть кратона Лаврентия , обозначающая область наибольшего воздействия ледника (соскребающего до голой скалы), создающего тонкие почвы. Возраст Канадского щита оценивается в 4,28 млрд лет . Канадский щит когда-то имел зубчатые пики, более высокие, чем любая из современных гор, но миллионы лет эрозии превратили эти горы в пологие холмы. [4]
Канадский щит представляет собой коллаж архейских плит и аккретированных ювенильных дуговых террейнов и осадочных бассейнов протерозоя , которые постепенно объединялись в течение интервала 2,45–1,24 млрд лет назад, причем наиболее существенный период роста пришелся на период Транс-Гудзонской орогении , между 1,90–1,80 млрд лет назад. [5] Канадский щит был первой частью Северной Америки, которая была постоянно поднята над уровнем моря и осталась почти полностью нетронутой последовательными вторжениями моря на континент. Это самая большая область на Земле обнаженных архейских пород. Метаморфические базовые породы в основном относятся к докембрию (между 4,5 млрд лет и 540 млн лет назад) и неоднократно поднимались и подвергались эрозии. Сегодня он в основном состоит из области низкого рельефа 300–610 м (980–2000 футов) над уровнем моря с несколькими монадноками и невысокими горными хребтами (включая Лаврентийские горы ), вероятно, размытыми с плато во время кайнозойской эры. В эпоху плейстоцена континентальные ледниковые щиты вдавили поверхность земли (создав Гудзонов залив ), но также наклонили ее северо-восточный «край» ( Торнгат ), вычерпали тысячи озерных бассейнов и унесли большую часть почвы региона. Северо-восточная часть, однако, стала наклоненной так, что в северном Лабрадоре и на Баффиновой Земле земля поднимается более чем на 1500 метров (5000 футов) над уровнем моря.
Если включить Гренландию , Канадский щит будет иметь приблизительно круглую форму, ограниченную на северо-востоке северо-восточной оконечностью Гренландии, с Гудзоновым заливом посередине. Он охватывает большую часть Гренландии, весь Лабрадор и Большой Северный полуостров Ньюфаундленд , большую часть Квебека к северу от реки Святого Лаврентия , большую часть Онтарио , включая северные части полуострова Онтарио , горы Адирондак [6] в Нью-Йорке , самую северную часть Нижнего Мичигана и весь Верхний Мичиган , северный Висконсин , северо-восточную Миннесоту , центральные и северные части Манитобы , северный Саскачеван , небольшую часть северо-восточной Альберты [7] , материковую часть Северо-Западных территорий к востоку от линии, простирающейся на север от границы Саскачевана и Альберты, большую часть материковой части Нунавута и его Арктического архипелага , Баффинову Землю и значительные полосы через острова Сомерсет , Саутгемптон , Девон и Элсмир . [2] В общей сложности открытая площадь щита составляет около 8 000 000 км 2 (3 100 000 кв. миль). Истинная протяженность щита еще больше и простирается от Западных Кордильер на западе до Аппалачей на востоке и на юге до Техаса , но эти регионы покрыты гораздо более молодыми породами и осадками.
Канадский щит является одной из старейших геологических областей на Земле, с областями, датируемыми от 2,5 до 4,2 миллиардов лет. [8] Множество рек и озер в регионе являются классическим примером нарушенной дренажной системы , вызванной нарушением водоразделов области оледенением и эффектом послеледникового подъема . [9] Щит изначально был областью очень больших, очень высоких гор (около 12 000 м или 39 000 футов) [10] с большой вулканической активностью, но эта область была размыта почти до ее нынешнего топографического вида относительно низкого рельефа более 500 млн лет назад. [11] [12] Эрозия обнажила корни гор, которые принимают форму зеленокаменных поясов , в которых пояса вулканических пород, измененных метаморфизмом, окружены гранитными породами. Возраст этих поясов колеблется от 3,6 до 2,7 млрд лет. [13] Большая часть гранитной породы принадлежит к отличительному семейству пород тоналит-трондьемит-гранодиорит , которые характерны для архейской континентальной коры . [14] Многие из основных рудных месторождений Канады связаны с зеленокаменными поясами. [15]
Кальдера озера Стерджен в округе Кенора , Онтарио, является одним из наиболее хорошо сохранившихся в мире минерализованных неоархейских кальдерных комплексов, возраст которого составляет 2,7 млрд лет. [16] Канадский щит также содержит рой даек Маккензи , который является крупнейшим роем даек, известным на Земле. [17] Североамериканский кратон является коренной породой, образующей сердце североамериканского континента, а Канадский щит является крупнейшей открытой частью коренной породы кратона. Канадский щит является частью древнего континента под названием Арктика , который был сформирован около 2,5 млрд лет в неоархейскую эру.
Горы имеют глубокие корни и плавают на более плотной мантии , как айсберг в море . По мере того, как горы разрушаются, их корни поднимаются и в свою очередь разрушаются. Породы, которые сейчас образуют поверхность щита, когда-то были намного ниже поверхности Земли. Высокое давление и температура на этих глубинах создавали идеальные условия для минерализации. Хотя эти горы сейчас сильно разрушены, многие крупные горы все еще существуют на крайнем севере Канады, называемом Арктическими Кордильерами . Это обширный, глубоко расчлененный горный хребет, простирающийся от самого северного острова Элсмир до самой северной оконечности Лабрадора. Самая высокая вершина хребта — пик Барбо в Нунавуте высотой 2616 метров (8583 фута) над уровнем моря. [18] Докембрийская порода является основным компонентом коренной породы.
Текущее поверхностное выражение щита представляет собой очень тонкую почву, лежащую поверх коренной породы, со множеством голых выходов . Такое расположение было вызвано сильным оледенением во время ледниковых периодов, которое покрыло щит и очистило скалу. Низменности Канадского щита имеют очень плотную почву, которая не подходит для лесонасаждения; там также много болот и торфяников ( торфяников ). Остальная часть региона имеет грубую почву, которая плохо удерживает влагу и промерзает вечной мерзлотой в течение всего года. Леса не такие густые на севере.
Щит частично покрыт обширными бореальными лесами на юге, которые поддерживают естественные экосистемы , а также крупную лесозаготовительную промышленность. Бореальная лесная зона уступает место тайге Восточно-Канадского щита , которая охватывает северный Квебек и большую часть Лабрадора. Леса Среднезападного Канадского щита , которые простираются на запад от северо-западного Онтарио, имеют бореальные леса, которые уступают место тайге в самых северных частях Манитобы и Саскачевана. Гидрологический дренаж, как правило, плохой, одной из многих причин является уплотнение почвы оледенением. Тундра, как правило, преобладает в северных регионах.
Здесь обитают многие млекопитающие, такие как бобры , карибу , белохвостые олени , лоси , волки , росомахи , ласки , норки , выдры , медведи гризли , белые медведи и черные медведи . [19] В случае белых медведей ( Ursus maritimus ) на территории щита находится множество мест их обитания , например, национальный парк Вапуск . [20] Во многих озерах и реках на щите обитает большое количество различных видов спортивной рыбы, включая судака , щуку, озерную форель , желтого окуня , сига , ручьевую форель , арктического хариуса и множество видов мелкой рыбы. [21] Водные поверхности также являются домом для многих водоплавающих птиц , в частности, канадских казарок , гагар и чаек . [22] В обширных лесах обитает множество других птиц, включая воронов , хищных птиц и множество певчих птиц .
Канадский щит является одним из самых богатых районов мира с точки зрения минеральных руд . Он заполнен значительными залежами никеля , золота , серебра и меди . Есть много шахтерских городов, добывающих эти минералы. Самый большой и один из самых известных — Садбери , Онтарио. Садбери является исключением из обычного процесса формирования минералов в щите, поскольку бассейн Садбери является древним метеоритным кратером . Выбросы от удара метеорита были обнаружены в формации Роув в мае 2007 года. Расположенная поблизости, но менее известная магнитная аномалия Темагами имеет поразительное сходство с бассейном Садбери. Это говорит о том, что это может быть второй богатый металлами ударный кратер. [23] На северо-востоке Квебека гигантское водохранилище Маникуаган является местом обширного гидроэнергетического проекта (Manic-cinq или Manic-5). Это один из крупнейших известных метеоритных кратеров на Земле , хотя и не такой большой, как кратер Садбери.
Зеленокаменный пояс Флин -Флон в центральной Манитобе и восточно-центральном Саскачеване «является одним из крупнейших палеопротерозойских вулканически размещенных массивных сульфидных ( VMS ) районов в мире, содержащих 27 месторождений меди , цинка ( золота ), из которых было добыто более 183 миллионов тонн сульфида». [24] Часть в Северо-Западных территориях недавно стала местом нескольких крупных открытий алмазов . Кимберлитовые трубки, в которых обнаружены алмазы, тесно связаны с кратонами, которые обеспечивают глубокую литосферную мантию , необходимую для стабилизации алмаза как минерала. Затем извержения кимберлита выносят алмазы с глубины более 150 километров (93 мили) на поверхность. На рудниках Экати и Даявик ведется активная добыча кимберлитовых алмазов.
более 3 миллиардов лет в результате таких процессов, как тектоника плит, эрозия и оледенение.