Войти
Коренная порода геологическая карта, иллюстрирующая основные геологические области Миннесоты. Магматические тела лежат в северной половине штата, с интрузиями на северо-западе, а также с базальтами и другими магматическими породами комплекса Дулут и комплекса Бивер-Бэй от Система разломов Мидконтинента граничит с Верхним озером на северо-востоке. На юго-востоке вдоль реки Миссисипи, до городов-побратимов, каньоны врезаются в кембрийский и ордовикский коренные породы, которые образовались в мелких тропических морях, покрывающих южные и южные районы. юг-центральная Миннесота в то время. Геология юго-запада включает старые породы, возраст которых составляет 3,6 миллиарда лет Мортон Гнейс и палеопротерозой кварцит сиу, перекрытый меловым осадочная последовательность, которая включает песчаник Дакота, формацию Ниобрара и сланец Пьера, и продолжается на большей части западного Среднего Запада до восточные склоны Скалистых гор. Центральная Миннесота содержит древнюю систему разломов из Пенокского орогенеза.геология Миннесоты включает породу, минералы, и почвы США штат из Миннесота, включая их формирование, развитие, распространение и состояние.
Геологическую историю государства можно разделить на три периода. Первый период был длительным периодом геологической нестабильности с момента возникновения планеты до примерно 1100 миллионов лет назад. За это время докембрийская коренная порода штата была сформирована вулканизмом и отложением осадочной породы, а затем модифицировалась такими процессами, как разломы, складывание и эрозия. Во второй период многие слои осадочной породы были сформированы отложением и литификацией последовательных слоев отложений от стока и повторных вторжений в море. В третий и последний период, начавшийся примерно 1,8 миллиона лет назад, оледенение разрушило предыдущие скальные образования и отложило глубокие слои ледников до на большей части штата, и создал русла и долины современных озер и рек.
Геологические ресурсы Миннесоты были исторической основой экономики штата. Докембрийская коренная порода была добыта для получения металлических полезных ископаемых, включая железную руду, на которой была построена экономика Северо-Восточной Миннесоты. Архаенские граниты и гнейсы, а позже известняки и песчаники добываются для получения строительного камня и памятников. Ледниковые отложения добываются для получения агрегатов, ледниковые тиллы и озерные отложения сформировали почву для сельскохозяйственных угодий штата, а ледниковые озера являются основой туристической индустрии Миннесоты. Эти экономические активы, в свою очередь, продиктовали историю штата и структуру его поселений, а торговые пути и маршруты снабжения вдоль водных путей, долин и равнин стали государственными транспортными коридорами.
Карта коренных пород Миннесоты с разбивкой по возрасту. 
Затененное изображение рельефа : Верхняя возвышенность на северо-востоке, плоская долина Ред-Ривер на северо-западе, необычный ландшафт Центральной Миннесоты, Кото-де-Прери и река Миннесота на юго-западе, а на юго-востоке - расчлененная зона без дрифта вдоль реки Миссисипи ниже ее впадения в Миннесота и Сент. Круа в Восточно-Центральной Миннесоте Миннесота содержит одни из самых старых горных пород на Земле, гранитные гнейсы, которые образовали около 3600 млн лет назад (миллион лет назад) - примерно 80% возраст планеты. Около 2700 млн лет назад первые вулканические породы, которые позже лежали в основе Миннесоты, начали подниматься из древнего океана, образуя Верхний кратон. Позднее этот кратон превратился в Канадский щит, который стал частью Североамериканского кратона. Большая часть лежащих в основе гнейсов горных пород современного государства уже сформировалась почти миллиард лет назад, но лежала под водой. За исключением области, где появились острова на территории нынешней северной части штата, большая часть региона оставалась под водой.
В среднедокембрийское время, около 2000 миллионов лет назад, земля возвышалась над водой. На берегах отступающего моря скопились тяжелые минеральные залежи, содержащие железо, и образовали Месаби, Куюна, Вермилион и Ганфлинт железо простирается от центра штата на север до северо-западного Онтарио, Канада. Эти регионы также показали первые признаки жизни, поскольку водоросли росли на мелководье.
Более 1100 млн лет назад образовался рифт и лава вышла из трещин по краям рифтовой долины. Эта рифтовая система Мидконтинента простиралась от нижнего полуострова Мичиган на север до нынешнего озера Верхнее, на юго-запад через озеро до области Дулут, и на юг через восточную Миннесоту вниз до того, что сейчас Канзас. Рифт прекратился прежде, чем земля превратилась в два отдельных континента. Примерно 100 миллионов лет спустя последний вулкан затих.
Горообразование и рифтогенез оставили участки с высоким рельефом над низкой впадиной рифта Мидконтинента. В течение следующих 1100 миллионов лет возвышенности были изношены, а трещина заполнилась отложениями, образуя скалу толщиной от нескольких сотен метров у озера Верхнее до тысяч метров южнее. В то время как тектонические плиты земной коры продолжали свой медленный дрейф по поверхности планеты, встречаясь и разделяясь в результате последовательного столкновения и рифтинга континентов, Североамериканский кратон оставался стабильным. Несмотря на отсутствие складчатости и разломов, вызванных тектоникой плит, этот регион продолжал постепенно опускаться и подниматься.
Пятьсот пятьдесят миллионов лет назад штат неоднократно затоплялся водой. мелкое море, которое росло и отступало в течение нескольких циклов. Территория современной Северной Америки проходила вдоль экватора, а в Миннесоте был тропический климат. В море обитали небольшие морские существа, такие как трилобиты, кораллы и улитки. Раковины крошечных животных опустились на дно и сохранились в известняках, песчаниках и сланцах той эпохи. Позже существа, похожие на крокодилов и акул, скользили по морям, а на возвышенностях хребта Месаби были найдены окаменелые зубы акулы. В течение мезозоя и кайнозоя за исчезновением динозавров последовали и другие наземные животные, но большая часть вещественных доказательств этой эпохи была стерта или похоронена в результате недавнего оледенения. Породы, оставшиеся в Миннесоте с этого периода времени, имеют кембрийский и ордовикский возраст, от песчаника Маунт-Саймон в нижней части толщи осадочных пород. в Maquoketa Group вверху.
Оледенение Северного полушария в последние ледниковые периоды. Создание ледяных щитов толщиной от 3 до 4 км привело к падению глобального уровня моря примерно на 120 м. В четвертичный период, начавшийся около двух миллионов лет назад, ледники расширялись и отступали по региону. Последний раз лед отступил около 12 500 лет назад. Тающие ледники образовали многие озера штата и покрыли его речные долины. Они также образовали ряд прогляциальных озер, которые внесли свой вклад в топографию штата и почвы. Основным среди этих озер было озеро Агассис, массивное озеро, по объему не уступающее всем нынешним Великим озерам вместе взятым. Огромный поток этого озера, перекрытый северным ледниковым покровом, нашел выход в ледниковой реке Уоррен, которая впадала на юг через Траверс-Гэп через долины, ныне занятые Миннесотой и реки Миссисипи. В конце концов ледяной щит растаял, и Красная река дала озеру Агассис северный выход к Гудзонову заливу. Когда озеро высохло, его дно превратилось в торфяники и плодородную равнину. Точно так же Ледниковое озеро Дулут в бассейне Верхнего озера было перекрыто ледником; он дренировал древнее течение Срединно-континентального разлома до Св. Река Круа и Миссисипи. Когда ледники отступили, озеро смогло стекать через Великие озера в реку Святого Лаврентия.
Гигантские животные бродили по этой местности. Бобры были размером медведей, а мамонты имели высоту 14 футов (4,3 м) в плече и весили 10 тонн. Даже буйвол были намного крупнее, чем сегодня. Ледники продолжали отступать, и в следующие несколько тысячелетий климат стал теплее; гигантские существа вымерли около 9000 лет назад.
Это оледенение радикально изменило большую часть Миннесоты, и все регионы штата, кроме двух, покрыты глубокими слоями ледникового тила. область без дрейфа юго-востока Миннесоты не была затронута последним оледенением. В отсутствие ледниковой размывы и дрейфа этот регион представляет собой широко распространенный сильно расчлененный аспект, отсутствующий в других частях штата. Северо-восточная Миннесота была подвержена оледенению и его последствиям, но его твердые архаенские и протерозойские породы были более устойчивы к ледниковой эрозии, чем осадочная коренная порода, впервые обнаруженная во многих других регионах, и ледниковый тилл. относительно редкая. Хотя эффекты ледниковой эрозии явно присутствуют и есть некоторые области ледникового тилла, более старые породы и формы рельефа остаются незахороненными и обнаженными на большей части региона.
Современная Миннесота намного спокойнее в геологическом отношении, чем в прошлом. Выходы на поверхность потоков лавы и интрузии магмы - единственные оставшиеся следы вулканизма, который закончился более 1100 млн лет назад. Не имеющий выхода к морю в пределах континента, штат находится на большом расстоянии от морей, которые когда-то покрывали его, а континентальный ледник полностью отступил от Северной Америки. Пейзаж Миннесоты - относительно плоский пенеплен ; его самая высокая и самая низкая точки разделены высотой всего 518 метров (1699 футов).
Хотя в штате больше нет настоящих горных хребтов или океанов, формы рельефа и геологической истории, которая, в свою очередь, повлияла на структуру поселений Миннесоты, историю человечества и экономическое развитие. Эти разнообразные геологические регионы можно классифицировать по-разному. Классификация, используемая ниже, в основном происходит от Sansome's Minnesota Underfoot - Полевого справочника по геологии Миннесоты, но также на нее повлияла геология Миннесоты Оджакангаса и Матча. Эти органы обычно соглашаются с границами ареалов, но регионы, определенные Оджакангасом и Матчем, являются более географическими в их приближении к областям схожей геологии, в то время как подразделения Сансоме имеют более неправильную форму, чтобы включать в регион все области схожей геологии. с особым упором на последствия недавнего оледенения. Поскольку оледенение и его остатки в значительной степени определяют геологию и топографию поверхности региона, подразделения Sansome часто совпадают с экологическими провинциями, разрезами и подразделами.
Северо-восточная Миннесота - это нерегулярный -образный регион, состоящий из самой северо-восточной части штата к северу от озера Верхнее, территории вокруг государственного парка Джей Кук и бассейна реки Немаджи к юго-западу от Дулута и большей части территории к востоку из США Шоссе 53, которое проходит между Дулутом и Международным водопадом. Исключены части пластов ледниковых озер Агассис и Упхам, последнее в настоящее время занято верхней долиной реки Сент-Луис и ее притоком Клоке. Эта территория совпадает с Лаврентийским смешанным лесом.
Месаби и Гунфлинт-хребты, которые когда-то были частью единого горного хребта, были разделены, когда центр был поглощен за счет взрыва магмы во время разлома Мидконтинента, создавшего комплекс Дулут. Лава из разлома сформировала плотные вулканические породы, которые затонули, образуя бассейн Верхнего озера, ограниченный вулканической группой Северного берега вдоль берега озера. Известный как наконечник стрелы из-за своей формы, этот регион показывает больше всего видимые свидетельства жестокого прошлого государства. Есть обнажения на поверхности горных пород, впервые образовавшихся в результате вулканической активности около 2700 млн лет назад во время строительства провинции Архаен-Супериор, включая Эли зеленый камень, метаморфизованные и сильно складчатые вулканиты, которые когда-то считались древнейшими обнаженными породами на земле; Протерозойские образования образовали около 1900 млн лет назад, что дало области большую часть ее минеральных богатств; и более поздние интрузивные габбро и экструзивные базальты и риолиты дулутского комплекса и вулканической группы Северного берега, созданный магмой и лавой, которые поднялись и затверделы примерно на 1100 миллионов лет назад во время Мидконтинентального разлома. Прекембрийская коренная порода, образованная в результате этой деятельности, была размыта, но остается на поверхности или близко к ней на большей части территории.
Вся территория представляет собой грубый южный край Канадского щита. Верхние слои почвы тонкие и бедные, а их материнские почвы образованы из скальных пород ниже или поблизости, а не из ледникового тила, который является редким. Многие из озер этого региона расположены во впадинах, образованных дифференциальной эрозией наклонных слоев слоистых пород Канадского щита; образовавшиеся при этом трещины заполнились водой, образовав многие из тысяч озер и болот Верхнего национального леса.
. В послеледниковые времена северо-восток Миннесоты был покрыт лесом, нарушенным только этими взаимосвязанными озерами и заболоченными территориями. Большая часть территории практически не изменилась в результате деятельности человека, так как здесь есть значительные леса и заповедники дикой природы, в первую очередь Район каноэ пограничных вод и Национальный парк Вояджерс. В остальной части региона озера обеспечивают отдых, леса обрабатываются для получения балансовой древесины, а нижележащие породы добываются для получения ценных руд, отложившихся в докембрийские времена. Хотя добываются медные и никелевые руды, основным металлическим минералом является железо. Три из четырех металлургических заводов Миннесоты находятся в этом регионе, в том числе Mesabi Range, который поставлял более 90% исторической добычи штата, включая большую часть природных руд, достаточно чистых для подачи непосредственно в печи. На железных рудниках штата было добыто более трех с половиной миллиардов тонн руды. В то время как богатые руды уже исчерпаны, таконит с более низким содержанием продолжает обеспечивать большую часть потребностей страны.
Северо-западная Миннесота - обширная равнина на дне ледникового озера Агассис. Эта равнина простирается на север и северо-запад от границы Миннесоты в Канаду и Северную Дакоту. На северо-востоке равнина Ледникового озера Агассис переходит в леса Стрелы. Этот регион включает низменные части водораздела Ред-Ривер и западную половину водораздела Рейни в пределах штата, примерно на уровне озера Агассис Херман-Бич. С экологической точки зрения сюда входят торфяники Северной Миннесоты в Лаврентийском смешанном лесу, Парки Таллграсс-Аспен и Долина Ред-Ривер в Прерии.
Коренные породы в этом регионе в основном архейские, с небольшими участками нижнего палеозоя и верхнего мезозоя осадочных пород вдоль западной границы. К концу Висконсинских времен эта коренная порода была покрыта глинистым ледником, вымытым и перенесенным из осадочных пород Манитобы. Долина нерасчлененная и в основном плоская, но незаметно спускается с примерно 400 метров на южных пляжах озера Агассис до 335 метров вдоль реки Рейни. Рельефа почти нет, за исключением скамеек или пляжей, где ледниковое озеро Агассис какое-то время стабилизировалось, прежде чем опустилось на более низкий уровень. В отличие от дна озера, эти пляжи возвышаются с юга на север и восток с градиентом примерно 1: 5000; это повышение произошло в результате изостатического отскока суши после отступления последнего ледникового щита. В западной части региона в долине Красной реки мелкозернистые отложения ледниковых озер и разложившиеся органические материалы на глубине до 50 метров образуют богатые, хорошо текстурированные и влагоудерживающие, но хорошо дренированные почвы (mollisols ), которые идеально подходят для сельского хозяйства. К северу и востоку большая часть земли представляет собой плохо осушенный торф, часто организованный в виде редких и характерных узоров, известных как узорчатый торфяник. На чуть более высоких отметках в пределах этих водно-болотных угодий есть районы черной ели, тамарака и других водостойких видов.
Рельефная карта Юго-Западной Миннесоты, пересеченная рекой в долине ледниковой реки Уоррен. На северо-западе слабая U-образная форма; треугольный клин на юго-западе - это Кот-де-Прери. Неуклюжие на вид районы на севере и востоке являются частью Центральной Миннесоты. Юго-Западная Миннесота находится в водоразделах реки Миннесота, реки Миссури и Река Де-Мойн. Река Миннесота находится в русле ледниковой реки Уоррен, гораздо более крупного потока, истощившего озеро Агассис, в то время как выходы на север были заблокированы ледниками. Кото-де-Прери разделяет долины рек Миннесота и Миссури и представляет собой поразительную форму рельефа, созданную раздвоением различных долей ледникового наступления. На стороне Миннесоты кото есть особенность, известная как Buffalo Ridge, где скорость ветра в среднем составляет 16 миль в час (26 км / ч). Это ветреное плато разрабатывается для коммерческой ветровой энергии, что способствует тому, что штат занимает третье место в стране по ветроэнергетике.
Между рекой и плато пролегают равнины прерии на разной глубине ледникового тила. В крайней юго-западной части штата обычно встречаются выходы коренных пород кварцита сиу, с менее распространенными переслаивающимися выходами связанного с ними метаморфизованного аргиллита, названного катлинитом. Пипестоун, Миннесота - это место исторических карьеров коренных американцев по добыче катлинита, более известного как «каменный камень». Еще одно примечательное обнажение в регионе - Петроглифы Джефферса, обнажение кварцитов Сиу с многочисленными петроглифами, возраст которых может достигать 7000–9000 лет.
Суше, чем на большей части остальной территории штата., регион является переходной зоной между прериями и Великими равнинами. Когда-то богатые водно-болотными угодьями, известными как выбоины прерий, 90%, или около трех миллионов акров (12 000 км²), были осушены для нужд сельского хозяйства в бассейне реки Миннесота. Большинство прерий - теперь фермерские поля. Из-за четвертичной геологии и геологии коренных пород региона, а также из-за уменьшения количества осадков в регионе ресурсы подземных вод не являются ни обильными, ни широко распределенными, в отличие от большинства других районов штата. Учитывая эти ограничения, в этой сельской местности проходит обширная сеть водопроводов, по которым грунтовые воды транспортируются из нескольких локализованных районов с продуктивными скважинами грунтовых вод к большей части населения региона.
Известняковые утесы, прорезанные Рут-Ривер в округе Олмстед 
Рельефная карта Юго-Восточной Миннесоты: Морена Оватонна на крайнем западе; слияние основных рек штата в Центральной Миннесоте на северо-западе; Висконсин граница вдоль реки Миссисипи на восток. Юго-восточная Миннесота отделена от юго-западной Миннесоты Мореной Оватонна, восточной ветвью конечной морены из последнего Висконсинского оледенения. Оджакангас и Матч простирают регион на запад мимо морены до линии, идущей на север от границы штата Айова между Манкато и Нью-Ульмом до широты городов-побратимов, затем охватывая последний мегаполис широкой дугой на восток до Св. Река Круа. Эта морена проходит к югу от городов-побратимов на территории шоссе штата Миннесота 13 и межштатной автомагистрали 35. Сансом связывает эту морену с описанием западно-центральной части Миннесоты, учитывая ее сходство по ледниковым характеристикам с этим регионом. Согласно классификации Сэнсома (см. Здесь), Юго-Восточная Миннесота обычно совпадает с участком палеозойского плато Восточной широколиственной лесной провинции.
Коренная порода здесь нижняя палеозойские осадочные породы с известняк и доломит особенно распространены у поверхности. Он сильно расчленен, и местные притоки Миссисипи врезались в глубокие долины в коренных породах. Это район карстового рельефа, с тонким верхним слоем почвы, лежащим на пористых известняках, что приводит к образованию пещер и воронок. Последнее оледенение не охватывало этот регион (остановка в конечной доле Де-Мойна, о которой говорилось выше), поэтому здесь нет ледникового дрейфа для образования недр, что дало региону название Бесплотная область. Поскольку верхний слой почвы мельче и беднее, чем на западе, молочное животноводство, а не товарные культуры, является основным видом сельскохозяйственной деятельности.
Карта почв и отложений, составляющих четвертичную геологию Миннесоты. Центральная Миннесота состоит из (1) водосборного бассейна реки Св..Река Круа (2) бассейн реки Миссисипи выше ее слияния с Миннесотой, (3) те части бассейнов Миннесоты и Ред-Ривер на ледниковых возвышенностях, образующих водораздел этих двух бассейнов с бассейном Миссисипи, (4)) морена Оватонна на вершине полосы земли, идущей от западного округа Хеннепин на юг до границы с Айовой, и (5) верхняя долина реки Сент-Луис и долина ее главного приток реки Клоке, которая когда-то впадала в Миссисипи, прежде чем они были захвачены пиратством, и их воды были перенаправлены через нижнюю часть реки Сент-Луис к озеру Верхнее. Ледниковые формы рельефа являются общими характеристиками этой джерримандер -подобной области.
Возраст коренных пород колеблется от архейских гранитов до верхнемезозойских меловых отложений, а под восточной частью региона (и южным продолжением до Айовы) находятся позднедокембрийские вулканиты Кевинавана Рифт Мидконтинента, перекрытый тысячами метров осадочных пород.
На поверхности весь регион представляет собой «моренный рельеф» с ледниковыми формами из морен, драмлины, эскеры, камес, равнины и равнины, все реликвии недавнего оледенения. Среди множества ледниковых депрессий находятся водно-болотные угодья и многие из «10 000 озер» штата, которые делают этот район идеальной территорией для отдыха. Ледниковые отложения являются источником агрегатов, а под ледниковым тиллом находятся высококачественные граниты, которые добывают для строительства зданий и памятников.
Карта рельефа восточной части Центральной Миннесоты: Река Миссисипи впадает с северо-запада и пересекает ее по диагонали на юго-восток; Река Миннесота в долине реки Уоррен впадает с юга; Св. Круа входит с северо-востока. Восточно-Центральная Миннесота состоит из восточной половины и всей территории на изображении к северу от Миссисипи. 
Известняк над песчаником в ущелье Миннехаха-Крик Субрегион Восточно-Центральной Миннесоты это та часть центральной Миннесоты, недалеко от слияния трех великих рек штата. Включены округ Дакота, восток округ Хеннепин и регион к северу от Миссисипи, но к югу от линии восток-запад от Сен-Клу до Санкт-Петербург Река Круа на границе Висконсина. Он включает большую часть городов-побратимов мегаполисов. Этот регион имеет те же типы ледникового рельефа, что и остальная часть Центральной Миннесоты, но отличается своими долинами коренных пород, как активными, так и погребенными.
В долинах сейчас сливаются три крупнейшие реки Миннесоты. Остров Санта-Крус присоединяется к Миссисипи в Прескотте, Висконсин. Выше по течению к Миссисипи присоединяется река Миннесота в историческом форте Снеллинг. Когда Река Уоррен-Фоллс отступила от слияния гораздо меньшей Верхней реки Миссисипи, новый водопад образовался там, где эта река вошла в гораздо более низкую реку Уоррен. Новый водопад отступил вверх по течению Миссисипи, пройдя восемь миль (13 км) за 9600 лет туда, где Луи Хеннепин впервые увидел его и назвал Св. Энтони Фоллс в 1680 году. Из-за своей ценности как источника энергии этот водопад определил местонахождение Миннеаполиса. Один приток реки, идущий с запада, Миннехаха-Крик, отступал всего в нескольких сотнях ярдов от одного из каналов Миссисипи. Водопад Миннехаха остается живописной и информативной реликвией водопада реки Уоррен, и в его небольшом ущелье хорошо видна конструкция из известняка и песчаника. У водопада Сент-Энтони река Миссисипи упала на 50 футов (15 м) над известняковым выступом; эти водопады использовались для работы мукомольных заводов, которые были основой роста города в 19 веке.
Другие коренные породы туннельные долины лежат глубоко под ними, пока не образовались ледниками, которые их создали, но во многих местах их можно проследить по Цепи озер в Миннеаполисе и озерам и сухие долины в Сент-Поле.
К северу от столичного региона находится Песчаная равнина Анока, плоская песчаная затопленная зона последнего ледникового периода. Вдоль восточной окраины региона находятся Даллес реки Санта-Крус, глубокое ущелье, прорезанное стоком ледникового озера Дулут в древнюю скалу. Межгосударственный парк здесь находится самая южная часть поверхности докембрийских лавовых потоков Мидконтинентального разлома, что дает представление о вулканическом прошлом Миннесоты.
