Геология Новой Англии

редактировать

Новая Англия - это регион на северо-востоке США, состоящий из штатов Род-Айленд, Коннектикут, Массачусетс, Нью-Гэмпшир, Вермонт и Мэн. Большая часть Новой Англии геологически состоит из вулканических островных дуг, сросшихся на восточном краю Лаврентийского кратона в доисторические времена. Большая часть коренных пород, найденных в Новой Англии, сильно подверглась метаморфизму из-за многочисленных событий горообразования, которые произошли в этом регионе. Эти события завершились образованием Пангеи ; береговая линия в том виде, в котором она существует сегодня, была образована рифтингом в юрский и меловой периоды. Самые последние слои горных пород представляют собой ледниковые конгломераты.

Ссылка из Новой Англии 2001.jpg
Содержание
  • 1 Хронология
    • 1.1 Обзор
    • 1.2 Архейская и протерозойская эоны
    • 1.3 Палеозойская эра
      • 1.3.1 Кембрийский период
      • 1.3.2 Ордовикский период
      • 1.3.3 Силурийский период
      • 1.3.4 Девонский период
      • 1.3.5 Каменноугольный и пермский периоды
    • 1.4 Мезозойская эра
      • 1.4.1 Триасовый период
      • 1.4. 2 Юрский период
      • 1.4.3 Меловой период
    • 1.5 Кайнозойский период
      • 1.5.1 Палеогеновый период
      • 1.5.2 Неогеновый период
      • 1.5.3 Четвертичный период
      • 1.5.4 Поверхностные отложения
        • 1.5.4.1 Эрозионные процессы
        • 1.5.4.2 Эпоха плейстоцена
      • 1.5.5 Пульсация талой воды 1a
      • 1.5.6 Более молодой дриас и начало голоцена
        • 1.5.6.1 Эпоха голоцена
  • 2 Ссылки
Хронология

Обзор

На геологию коренных пород Новой Англии сильно повлияли различные тектонические события, которые произошли с Палеозойская эра включая аккрецию суши, которая сформировала различные tinental террейны до мезозоя рифтогенеза бассейна Хартфорд.

архейской и протерозойской эонов

в архейском Эон Западный Массачусетс и Вермонт были восточной окраиной Лаврентии (ныне Канадский щит ). Считается, что Лаврентия возникла в конце хадейского, что делает ее одним из старейших регионов с континентальной корой, о чем свидетельствует открытие Акаста-Гнейса в Канаде. В конце Хадейского массивного извержения фельзик лава стала достаточно холодной, чтобы образовалась постоянная кора. Фелзическая природа Лаврентии позволяла ей плавать над более плотными океанскими бассейнами, которые ее окружали, поэтому она не была погружена в формирующиеся тогда океаны. Во время архейского эона поверхность Новой Англии представляла собой прибрежную пустыню, покрытую кремнеземом отложениями с обнажениями гранита коренных пород.

палеозойской эры

Начиная с палеозойской эры суперконтинент Паннотия начал распадаться, образуя более мелкие континенты, включая Лаврентию (Северная Америка и Гренландия ), Гондвана, Балтика и Сибирь. В то же время уровень моря повышался, что привело к затоплению большей части континентов мелководными эпиконтинентальными морями. За этим последовали три периода обширного орогенеза. Большая часть геологии Новой Англии основана на образовании Аппалачских гор в результате серии палеозойских эпизодов аккреции до конечного столкновения между Лаврентией (прото-Северная Америка) и Гондваной (прото-Африка-Южная Америка) ок. 300 млн лет.

кембрийский период

ордовикский период

В течение среднего ордовика период таконического орогенеза, вулканического островные дуги столкнулись с восточным побережьем Северной Америки, вызвав обширный метаморфизм, разломы и поднятие. Результатом этих процессов стали горы Таконик, расположенные вдоль границы Нью-Йорка и Новой Англии. После Taconic orogeny морской путь Хамбера был на пути к закрытию; в то же время микроконтинент Дэшвудс прижился к Лаврентии. Затем это привело к аккреции океанических террейнов, включая Залив островов в Ньюфаундленде и Тетфорд Майнс Офиолиты в Квебеке. Кроме того, присутствовал поздний ордовик - ранний силурий меланж, который состоял из голубых сланцев и глубоководных отложений. Эти голубые сланцы и глубоководные отложения указывают на то, что субдукция продолжалась в этот период времени.

силурийский период

Закрытие задней дуги Тетагуш-Эксплойтов в раннем силуре (430 млн лет назад) увеличило основную часть Гандерии до Лаврентии. Это событие известно как салиновый орогенез и повлияло на большую часть коренных пород, обнаруженных в Нью-Брансуике, Ньюфаундленде и Мэне. Примеры включают толщу Рэнджли, обнаруженную в Президентском хребте, которая состоит из толщ силура и девона турбидита, формации раннесилурийского периода, гору Перри от среднего до позднего силура, свиты Смоллс-Фолс и мадридские образования.

Девонский период

акадский орогенез имел место в течение среднего и позднего девона. После субдукции дна океана Япета, микроконтинент Авалония врезался в восточную часть Северной Америки, что вызвало еще один период метаморфизма, вызвав разломы, и горообразование. Доказательства этих событий можно найти в формации Литтлтон на вершинах Президентского хребта на севере Нью-Гэмпшира и на юге штата Мэн. Формация Литтлтон была отложена в раннем девоне, примерно 409 миллионов лет назад, с террейнами Гандера и / или Авалон. Нижняя часть этой формации находится вблизи дуги острова Бронсон-Хилл и состоит из базальтовых и риолитовых вулканических пород, а также низкосортных метаморфических сланцев, а верхняя часть этой формации состоит из самых молодых пород Президентский полигон. Эта область испытала обширную деформацию, которая выражается в дометаморфических разломах, различных складках, надвигах и куполах. Свидетельства магматической активности включают диориты раннего девона (408 млн лет), граниты от раннего до среднего девона (390–400 млн лет) и граниты каменноугольного периода (360–350 млн лет).

Каменноугольный и пермский периоды

Аллегенский орогенез произошел в позднем палеозое и был результатом столкновения Африки с Северной Америкой во время образования Пангеи. События столкновения привели к огромным проявлениям надвигов, складчатости и метаморфизма. В результате этого столкновения образовался огромный горный пояс, который тянулся вверх по восточному побережью Северной Америки в Канаду и Балтику, которые столкнулись с Гренландией и северной частью Северной Америки. Скалы были недавно деформированы и смяты от побережья до плато Аллегейни и гор Адирондак в Нью-Йорке. Хотя современные Аппалачи со временем подверглись сильному выветриванию, считалось, что когда-то они могли соперничать с Гималаями по размеру.

Мезозойская эра

Триасовый период

Юрский период

Изображение процесса обрушения кальдеры, в данном случае горы Мазама, но репрезентативное для общего развития.

Новая Англия, как и остальные восточной части Соединенных Штатов, в настоящее время не содержит действующих вулканов. Однако область Белых гор в Нью-Гэмпшире содержит убедительные доказательства вулканической активности примерно 145 миллионов лет назад. Вулканическое образование в Белых горах, по оценкам, произошло между поздним юрским и ранним меловым периодами и совпало с разделением Пангеи. По мере того, как Пангея распадалась, и земельные массивы сдвигались, образовались большие объекты, такие как Белые горы; в то же время, когда возникло это множество трещин, магма поднялась и заполнила многие из этих пустот. Таким образом кальдеры образовались повсюду в Белых горах по мере отступления магмы; эти кальдеры впоследствии извергались в масштабе, превосходящем масштабы извержения горы Сент-Хеленс в 1980 году. Результаты этих массивных извержений можно найти в таких местах, как горы Оссипи, которые расположены недалеко от Белых гор. Горы Оссипи содержат значительное количество вулканических пород, а многочисленные кольцевые дайки по всему региону указывают на то, что когда-то на этом месте был действующий вулкан. Вулканические породы также можно найти повсюду в Белых горах за пределами региона Оссипи, что еще раз подтверждает, что извержения произошли в этом районе миллионы лет назад.

Меловой период

Кайнозойская эпоха

Палеогеновый период

Неогеновый период

Четвертичный период

Большая часть геоморфологии а поверхностные отложения Новой Англии - результат оледенения в четвертичный период. Очищенный ландшафт Новой Англии показывает свидетельства ледникового периода Висконсина.

Поверхностные отложения

Толщина континентального ледяного щита над Новой Англией в некоторых местах превышала милю. Шлифовка и выщипывание созданного ландшафта ухудшили топографию и создали плохо отсортированные до хорошо отсортированные поверхностные отложения. Крупные конечные морены, состоящие из плохо отсортированных тиллов, встречаются вдоль берегов и могут быть идентифицированы по их тонкой, пятнистой и каменистой структуре. Мэн окаймлен моренами, которые определяют крайние границы бывших ледяных тел. Конечная морена Уолдоборо расположена на юго-восточном побережье, а передняя морена Хайленда проходит параллельно северо-западной границе. Большие континентальные ледяные щиты (см. Ледниковый покров Лаурентида ), скорее всего, создали большие морены, так как для образования больших комковатых хребтов требуется время.

Новая Англия лучше всего подходит. известен своей высокой плотностью эрратов, которые представляют собой смещенные породы, которые отличаются от непосредственного состава коренных пород региона и варьируются от размеров гальки до валунов. Их поверхности обычно округлые и полируются за счет шероховатости. Хотя коренная порода в основном состоит из магматического гранита, неровностями являются песчаник и сланцевые блоки. Осадочные неровности видны на самом высоком пике в штате Мэн, Гора Катадин.

Ледниковый залив, который хорошо отсортирован и стратифицирован из-за систематического характера Закона Стокса, видимого в гравийных карьерах в Государственный парк Графтон Нотч в штате Мэн Равнины Аутуоша состоят из чередующихся слоев песка и гравия, отложившихся в дельтах ледниковых озер и конусов выноса.

Эрозионные процессы

Медленное и резкое движение континентальных ледниковых щитов и альпийских ледников по ландшафту создает эрозионные формы рельефа. Истирание, выщипывание и замораживание-оттаивание создают U-образную долину, уникальную для ледниковой эрозии.

Сильное давление льда вызывает истирание. Этот процесс вырезает бороздки или бороздки в коренных породах по мере того, как ледник спускается по склону. Ледниковые полосы помогают определить направление ледника; видимые обнажения в Белых горах, например, указывают на движение льда на юго-юго-восток. Абразия также производит каменную муку, которая видна на ледниковых равнинах Новой Англии.

В штате Мэн одни из самых длинных эскеров в мире. Когда климат стал теплее, ледники начали таять, и дренаж талой воды под ледником образовал огромные потоки наносов, которые при уплотнении оставляли длинный и извилистый гребень или каме. Предполагается, что пещера Лосей в Графтон-Нотче была частично образована подледной рекой. Abol esker в государственном парке Бакстера - известная змеиная каме.

Топография Каме и котла - обычное дело в штате Мэн. Бугристая морфология включает водоемы и котловины, которые представляют собой «крутые чашеобразные впадины в ледниковых отложениях», где большие глыбы льда тают по мере того, как ледник углублялся.

Другие примечательные ледниковые особенности включают цирки, которые видны в горах, таких как гора Катахдин и гора Крокер, что свидетельствует о ледниковой эрозии.

эпоха плейстоцена
Изображение Ледяной щит Лаурентид, покрывающий большую часть Канады и север Соединенных Штатов

Ледяной покров Лаурентид, который покрыл Канаду и то, что в настоящее время является ландшафтом Новой Англии, был массивный ледяной покров и главная особенность эпохи плейстоцена в Северной Америке. В настоящее время геологи работают над расчетом истончения ледникового покрова Лаурентид, который может повысить точность определения ледникового палеоклимата. модели и границы льда. Геологические записи на северо-востоке США могут помочь восстановить ледяной щит. объемная история, а также вклад ледникового покрова Лаурентид в повышение уровня моря.

Космогенные нуклиды - это радиоактивные изотопы, образующиеся при образовании частиц высокой энергии (т. е. космические лучи ) взаимодействуют с ядрами атомов Солнечной системы. Расчет численности этих нуклидов - это способ определить возраст воздействия на поверхность породы, также известный как датировка воздействия на поверхность.

Группа геологов в Новой Англии использовала метод воздействия возраста, называемый «мерной линейкой». 'Подход, который может определять скорость истончения ледникового покрова и возраст поверхности валунов и коренных пород, подвергшихся эрозии ледникового покрова. Этот подход использовался на различных горах Новой Англии, включая Mt. Грейлок, Mt. Мэнсфилд, Mt. Вашингтон и т. Д. Их исследования подтверждают быстрое уменьшение ледникового покрова вокруг Новой Англии, что еще больше ограничивает предыдущие оценки темпов истончения Лаурентидского ледникового щита.

Пульсация талая воды 1a

Истончение LIS было вызвано быстрым потеплением северного полушария, вызванным внезапным сдвигом в сторону интерстадиального AMOC с 14,6–14,3 тыс. лет назад, периода, также известного как потепление Беллинга. Это изменение климата привело к повышению уровня мирового океана на 9–15 м из-за дегляциации ледяных щитов Северного полушария.

Неизвестно, какие именно ледяные щиты больше всего способствовали значительному повышению уровня моря, но доказательства собраны из Космогенное датирование нуклеотидов указывает на быстрое истончение лаурентидного ледяного щита во время Пульсация талой воды 1a (MWP-1A), что может означать, что LIS был основным источником талой ледниковой воды в то время.

Более молодой дриас и начало голоцена

После MWP-1A, около 12,9 тыс. Лет назад, в северном полушарии произошло резкое падение температуры, вызванное снижением AMOC в сторону стадиального режима, который, как предполагается, был вызван притоком ледниковой талой воды из LIS и является периодом, известным как более молодой дриас. AMOC вернулся к интерстадиальному режиму к 11,7 тыс. Лет назад, что ознаменовало начало эпохи голоцена.

эпохи голоцена
Белая сосна выросла в Новой Англии вскоре после первой дегляциация.

После таяния ледников ледникового щита Лаурентида новая растительность и более теплый климат привели к тому, что новая Новая Англия стала заселена первыми поселенцами. Этот новый климат в сочетании с обилием твердых вулканических пород и другими природными особенностями создал идеальную территорию для поселения людей. Эти поселенцы вылепили инструменты, такие как наконечники стрел, из поверхностных риолитовых отложений, которые они нашли около того, что могло быть их поселениями в долине реки.

Таяние ледникового покрова Лаурентида (начавшееся 18 000 кал. Лет назад) вызвало значительные экологические и климатические изменения в регионе. За исключением ряда резких изменений климата, наиболее экстремальным из которых было изменение климата младшего дриаса, климат этого региона обычно испытывал повышение температуры (до 2˚ по Цельсию) в течение раннего периода. 23>Голоцен. Находки ископаемых пыльцы указывают на то, что повышение температуры в этом регионе сопровождалось появлением новых форм растительности, таких как рост болиголова и белой сосны в Нью-Гэмпшире и Белые горы. Эти изменения растительности создали экологическую среду в регионе, где было возможно обитание мигрирующих карибу, на которых охотились первые поселенцы-люди. Эти поселенцы могли перебраться в недавно образовавшиеся дюнные поля, образовавшиеся в результате ветровой эрозии ледниковых отложений, таких как те, что обнаружены в долине Огайо, в в долинах рек Гудзон и Коннектикут и в долине реки Израиль. Ранние поселенцы могли заселять эти речные долины, чтобы наблюдать за карибу, мигрирующим на северо-восток вдоль вновь образовавшихся рек.

Ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-21 03:41:31
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте