Геология штата Мэн

Геология штата Мэн является частью более широкой геологии Новой Англии и восточной части Северной Америки.

Геологическая история

Геологическое прошлое штата Мэн неизвестно до 650 миллионов лет назад, хотя некоторые геологи предполагают, что породы возрастом более миллиарда лет могут присутствовать в частях Чейн-Лейкс на северо-западе штата Мэн. Государство состоит из трех отдельных террейнов, включая Лаврентию , океанические террейны Япета и бывший микроконтинент Авалония .

С распадом суперконтинента Паннотия, начавшимся 600 миллионов лет назад, новый континент Лаврентия — Прото-Северная Америка — начал сбрасывать размытый материал во вновь образовавшийся океан Япет. В этом регионе произошло отложение известняка и морских отложений в связи с эрозией соседнего микроконтинента. Регион, который сейчас является северной частью залива Пенобскот, который тогда принадлежал микроконтиненту Авалония, пегматитов около 650 миллионов лет назад пережил эпизод внедрения и метаморфизма.

На протяжении всего раннего палеозоя , от кембрия до раннего ордовика , Лаврентия испытывала отложения известняка и сланца на своей континентальной окраине, вблизи экватора. На террейнах Япета в раннем кембрии происходило сочетание отложения отложений и вулканизма, после чего предполагаемое столкновение микроплит положило начало горообразованию в Пенобскотте. Этот период метаморфизма и деформации сохранился в породах северо-запада и северо-центральной части штата Мэн. Ранний ордовик ознаменовал возвращение к седиментации и вулканизму на террейнах Япета. В то же время, хотя Авалония была расположена в Южном полушарии, здесь наблюдалось гораздо меньше образования известняка, хотя на протяжении всего кембрия здесь также наблюдались осадконакопления и вулканизм, которые сейчас сохранились в скалах возле залива Пенобскот .

Начиная со среднего ордовика, прибрежные террейны Япета столкнулись с Лаврентией, положив начало Таконической орогении горообразующему событию , которое включало поднятие, деформацию и магматическую активность. В Пограничных горах сохранились части островных дуг Япетского террейна. Авалония продолжала испытывать осадконакопление и вулканизм, а также внедрение гранитных тел в силурийском периоде , которые теперь встречаются вдоль центрального побережья штата Мэн. Авалония и Лаврентия столкнулись в раннем девоне. Столкновение положило начало Акадской складчатости , крупному горообразовательному событию. В результате столкновения отложения на территории нынешнего северного штата Мэн были погребены на глубине девяти миль и подверглись метаморфизму. Столкновение также привело к образованию северных Аппалачей, многочисленным разломам и широко распространенной вулканической активности. В то время новый составной континент располагался к югу от экватора.

периоде В каменноугольном внедрение гранита Себаго произошло . Небольшие остатки песчаника и других осадочных пород, отложившихся в этот период, остаются вдоль побережья штата Мэн. Каменноугольный период ознаменовал конец региональных деформаций и метаморфизма. В пермский период Северная Америка сместилась к северу от экватора, в то время как штат Мэн испытал поднятие и эрозию, обнажив более глубокие породы.

Распад Пангеи в раннем мезозое ознаменовался новым разломом коренных пород в штате Мэн и внедрением базальтовых даек на юго-западное побережье штата Мэн. Ограниченная магматическая деятельность продолжалась и в позднем мезозое. В течение кайнозоя в северных Аппалачах продолжались поднятие и эрозия. В плейстоцене штат Мэн подвергся сильному оледенению. Обширная эрозия изменила большую часть поверхности региона, в то время как лед утяжелил континентальную кору. Снятие напряжения и медленное восстановление земной поверхности с конца плейстоцена привели к появлению новых поднятий, трещин и эрозии. Люди прибыли в Мэн в начале голоцена, и человеческая деятельность играла все большую роль в поверхностной геологии региона с момента начала европейской колонизации и государственности.

Физическая география

Северо-восточное побережье штата Мэн принадлежит Прибрежному вулканическому поясу , который простирается до Нью-Брансуика , в то время как большая часть штата расположена в центральном бассейне штата Мэн вплоть до Пограничных гор на северо-центральной части штата Мэн. К северу от гор бассейн долины Коннектикута простирается от Вермонта до Квебека.

Геология коренных пород

Пояс ордовикско-силурийских пород простирается от Киттери к северо-востоку от Бангора, с песчаником и сланцем на востоке и гнейсами и сланцами на юго-западе. От юго-запада Огасты до юга от Хоултона, до границы с Канадой, простираются силурийские породы, также обнаруженные на небольшом участке возле Макиаса вдоль побережья и на небольших участках дальше на север. Породы силурийского периода варьируются от морских сланцев на севере до гнейсов и сланцев на юго-западе. Большая территория штата, в узком поясе от линии Нью-Гэмпшира, расширяющемся вокруг Гринвилля и Миллинокета и простирающемся через большую часть северного штата Мэн до Форт-Кент, представляет собой девонские породы, включающие сланцы и песчаники на севере, а также гнейсы и сланцы на юго-западе.

Северо-западный округ Йорк представляет собой силурийско-девонскую коренную породу с морским сланцевым песчаником и сланцем на востоке, переходящим в сланец ближе к Нью-Гэмпширу. Небольшая область магматических сиенитовых интрузий также обнаружена в округе Йорк на побережье, к северо-востоку от Киттери. В некоторых округах Оксфорд, Пенобскот, Хэнкок, Пискатакис и других графства встречаются габбро, сланец, гранит и гранодиорит девонского возраста. Очень маленькие карманы неметаморфизованных конгломератов и песчаников, датируемые девоном и каменноугольным периодом, обнаружены немного к западу от Преск-Айла и к северо-западу от Истпорта. Франклин и западный округ Сомерсет содержат докембрийские и ордовикские гнейсы, брекчии, известняк, мрамор, песчаник, сланец, сиенит и диорит. Гора Необитаемый остров, Кале и некоторые районы Даун-Иста штата Мэн и Среднего побережья состоят из силурийского гранита и габбро.

Среди метаморфизованных пород центральный и северный штат Мэн демонстрирует снижение уровня метаморфизма дальше на север. Пояс сильно метаморфизованных пород простирается к северу от залива Каско через графства Андроскоггин и Оксфорд.

Поверхностная геология и почвы

Почвы являются частью поверхностной геологии штата Мэн, но их часто рассматривают и изучают отдельно из-за их роли в строительстве и сельском хозяйстве. Почвы штата Мэн образовались после отступления последнего ледникового покрова из региона за 12 500 лет до настоящего времени. На большей части округа Оксфорд, а также в некоторых частях округов Камберленд, Йорк и Андроскоггин имеются суглинистые почвы, состоящие из гранита, гнейса и сланца, со средней глубиной до коренной породы 5 футов, подстилаемые песчаным тиллом с грунтовыми водами на 30 дюймов ниже поверхности зимой. Русла рек в центральной и северо-восточной части штата Мэн выложены песчаными ледниковыми отмывами, состоящими из гнейса, известняка, филлита, сланца и гранита. Большая часть прибрежной части штата Мэн имеет глинисто-суглинистые почвы, образовавшиеся из морских и озерных отложений, с уровнем грунтовых вод на поверхности или на 12 дюймов ниже нее и плохим дренажем в течение всего года.

Большая часть северного штата Мэн имеет плохо дренированные суглинистые почвы, базальные тиллы с материалом, полученным из сланца, филлитового сланца и метакамня. Подобные почвы встречаются еще на 23% территории штата Мэн. Поверхностные камни и валуны распространены на большей части штата Мэн. Большая часть территории Большого Портленда, Большой Огасты, а также прибрежных и речных каналов юго-западного штата Мэн покрыта глинистыми или песчаными почвами с очень небольшим количеством валунов и поверхностных камней.

Гидрогеология и водные ресурсы

Гидрогеология и водные ресурсы штата Мэн тесно связаны с геологией поверхности, почвами, климатом, землепользованием и окружающей средой штата. Геологическая служба штата Мэн начала непрерывный процесс картирования водоносных горизонтов из песка и гравия, начиная с 1978 года. По всему штату Мэн ежегодно выпадает в общей сложности 42 дюйма или 24 триллиона галлонов осадков. До 50% осадков стекает с ландшафта в реки и ручьи, а еще 30–40% испаряется или передается через растительность. От 10% до 20% осадков (включая дождь и таяние снега) пополняют грунтовые воды. Из-за того, что в штате расселение происходит в сельской местности и в небольших городах, 40% жителей используют частные колодцы с грунтовыми водами для хозяйственно-бытового водоснабжения.

В штате Мэн есть обширные водоносные горизонты из песка и гравия, образовавшиеся в отложениях, оставшихся после последнего оледенения. Эти водоносные горизонты на северо-западе штата Мэн в настоящее время не нанесены на карту. штата более глубокие водоносные горизонты коренных пород, образовавшиеся в трещинах магматического и метаморфического фундамента Также присутствуют . Для пробуренных скважин средняя глубина скважины составляет 250 футов. Грунтовые воды пополняются весной за счет дождей и таяния снегов, но в течение лета их уровень снижается. Вторжение соленой воды является растущей проблемой в густонаселенных прибрежных районах.

Горное дело в штате Мэн

В 21 веке гранитные и гравийные карьеры продолжают вносить вклад в экономику штата Мэн. Однако горнодобывающая промышленность в штате имеет долгую историю, берущую начало еще в начале 19 века. Любецкая свинцовая шахта была одной из первых шахт, действовавших в 1830-х годах. Первый государственный геолог штата Мэн Чарльз Т. Джексон во время визита в 1837 году набросал схему известняка, зеленокаменных ловушек и жил галенита. Это место по-прежнему открыто для любительского сбора полезных ископаемых, хотя в штате Мэн рекомендуют соблюдать крайнюю осторожность из-за потенциального наводнения из-за приливов.

На поверхностных удических почвах в 1800-х годах в штате Мэн существовала обширная промышленность по добыче болотного железа, включая плавильные заводы, такие как Катадинский металлургический завод, который работал в 1840-х годах. На этом месте осталась одна из шестнадцати кирпичных печей для производства древесного угля для выплавки железа. В период с 1879 по 1882 год в штате Мэн произошел бум добычи металлов, сосредоточенный в Любеке, Актоне, Блю-Хилле и Салливане. Начиная с 1880 года выходил специализированный журнал Maine Mining Journal. Хотя бум частично был экономическим пузырем, некоторые рудники, такие как медный рудник Дугласа в Блю-Хилл, производили значительные количества меди и продолжали производить это до 1918 года под контролем Американская металлургическая и горнодобывающая компания. Высокие цены на серебро привели к короткому периоду добычи серебра в Черрифилде между 1905 и 1907 годами, но после 1890 года значительная добыча металла велась незначительно. Марганцевая руда, обнаруженная в 1840-х годах, была добыта во время Второй мировой войны в округе Арустук для военных нужд США.

Медный рудник Харборсайд в Бруксвилле впервые был открыт в 1880-х годах, но был приобретен и вновь открыт компанией Callahan Mining Corporation из Нью-Йорка в 1965 году. Компания получила разрешение штата на осушение приливного залива Гусиного пруда и открыла медный рудник открытым способом, который работал до запасы были исчерпаны в 1972 году. Шахта была оборудована флотационной мельницей и отправляла цинк в Пенсильванию, а медь - в Квебек для выплавки. Более крупный рудник по производству цинка, меди и свинца эксплуатировался компанией Kerramerican рядом со Вторым прудом в Блю-Хилл. Государственный геолог Джон С. Каммингс обнаружил в сентябре 1977 года массивное месторождение сульфида меди и цинка мощностью 35 миллионов тонн в округе Арустук, которое, по оценкам, является третьим по величине месторождением в США, но месторождение так и не было разработано. Месторождение простирается на 130 миль, от 50 до 60 миль на севере штата Мэн. Исторически сложилось так, что Рокпорт поддерживал большие печи для обжига известняка для снабжения цементной промышленности Восточного побережья, а в Северном Париже до 1988 года был завод полевого шпата. Сланцевый пояс Центрального штата Мэн от Уотервилля до Браунвилля был местом широко распространенной добычи сланца в начале 20 века.

В Монсоне продолжается мелкая добыча сланца, а небольшой глиняный карьер снабжает компанию Morin Brick Company в Оберне. Между 1940-ми и 1980-ми годами в штате Мэн также существовала небольшая торфяная промышленность в Пенобскоте, Салливане, Деблуа, Франклине, Френдшипе и Сентервилле. Значительные количества заполнителя добываются в таких местах, как гравийные карьеры Уайтфилд и Топшем, карьер Блю Рок, а также на большом заводе Dragon Cement в Томастоне. Гранит Дир-Айл все еще добывается в Стонингтоне, спустя 80 лет после Великой депрессии, и широкое распространение бетона затруднило гранитную промышленность штата Мэн.

См. также

Ссылки

Марвинни, Роберт (2002). Упрощенная геологическая карта коренных пород штата Мэн (Карта). Огаста, штат Мэн . Проверено 17 сентября 2017 г.
Ферверда, ЛаФламм, Каллох, Рурк, Джон, Кеннет, Норман, Роберт (1997). Почвы штата Мэн . Университет штата Мэн. {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
«Виртуальный тур по шахтам и карьерам штата Мэн» (PDF) . Проверено 17 сентября 2017 г.
«Водные ресурсы штата Мэн» . Проверено 18 сентября 2017 г.