Геология Канзаса
Геология Канзаса включает в себя геологическую историю и ныне обнаженные породы и почву . Порода, которая обнажается в американском штате Канзас, образовалась во время фанерозоя , который состоит из трех геологических эр : палеозоя , мезозоя и кайнозоя . Палеозойские породы на поверхности Канзаса относятся в основном к Миссисипскому , Пенсильванскому и Пермскому периодам.
Палеозойская эра
[ редактировать ]Самые старые породы на поверхности Канзаса — это породы Миссисипи, состоящие из известняков , сланцев , доломитов , кремней , песчаников и алевролитов . В Миссисипи среда была похожа на нынешнюю. Быстрые ручьи и реки врезаются в известняковую породу, а в некоторых местах образуют пещеры и воронки . [2] Пенсильванские породы состоят преимущественно из чередующихся морских и неморских сланцев и известняков с небольшим количеством песчаника, угля , кремня и конгломерата. Пенсильванский период был временем, когда регион, который сейчас является восточным Канзасом, оставался почти на уровне моря. Между трансгрессией и регрессией морей образовались болота и трясины, отложившие мертвую растительность, а затем, после захоронения под более молодыми отложениями, эта мертвая растительность превратилась в уголь. [2] Пермские породы состоят преимущественно из известняков, сланцев и эвапоритов . Пермский период в Канзасе начинался как среда, состоящая из теплых мелких морей. По мере развития пермского периода климат стал очень сухим, и моря начали опускаться, образуя водоемы, отрезанные от открытых морей, что, в свою очередь, создавало области для образования темных сланцев и эвапоритовых минералов, таких как галит и гипс , по мере испарения воды. . [2] Конец перми знаменует собой крупнейший период вымирания в истории Земли; исчезло более 90% всего живого.
Мезозойская эра
[ редактировать ]Мезозойские породы на поверхности Канзаса состоят преимущественно из пород мелового периода . Относительно небольшое обнажение юрских отложений обнажено в юго-западной части штата. Породы мелового возраста состоят из известняка , мела , сланца и песчаника. Меловой период в Канзасе представлял собой открытый океан или морскую среду, в которой преобладали микроскопические морские растения и животные, которые плавали или плавали вблизи поверхности этого древнего водоема. [2] Когда эти микроскопические существа умирали, они опускались на дно, образуя мягкую известковую илу и сохраняя любые более крупные существа, которые умерли и погрузились в нее.
Кайнозойская эра
[ редактировать ]Кайнозойские породы на поверхности формировались в палеогеновый , неогеновый и четвертичный периоды. Породы палеогенового и неогенового периода в Канзасе состоят из речного ила, песка, пресноводных известняков и некоторого количества вулканического пепла , образовавшегося в результате извержений на западе Соединенных Штатов. Ближе к началу палеогена Скалистые горы образовались , а также ручьи и реки, текущие на восток от гор в Канзас. За 60 миллионов лет эрозии Скалистые горы создали клин материала, простирающийся до Флинт-Хиллз в восточном Канзасе. [2] Четвертичные породы Канзаса состоят из следующих: ледникового наноса ; речной ил, песок и гравий; дюнный песок; и переносимый ветром ил. Четвертичный период в западном Канзасе был очень похож на неогеновый период: постоянная эрозия Скалистых гор привела к отложению дополнительных отложений. [2]
Физиографические регионы
[ редактировать ]
Канзас разделен на одиннадцать различных физико-географических регионов. [4]
Плато Озарк
[ редактировать ]Миссисипские известняки и кремни плато Озарк обнажены на крайнем юго-востоке Канзаса в округе Чероки . [5] Эта территория была частью округа трех штатов девятнадцатого и двадцатого веков. Галена была центром свинца и цинка добычи в этом районе. [6]
Низины чероки
[ редактировать ]Низменности чероки — это регион на юго-востоке Канзаса, расположенный непосредственно к северу и западу от плато Озарк в округах Чероки, Лабетт , Кроуфорд и Бурбон . Низменности развиты на участках пологих холмов, развитых на сланцах и песчаниках группы чероки пенсильванского возраста. Группа Чероки известна богатыми запасами угля в Канзасе и на Среднем Западе США. [7]
Осейдж Куэстас
[ редактировать ]Регион осейджей-куэста лежит в основе двадцати округов на юго-востоке Канзаса. Куэсты , представляют собой область откосов обращенных с востока на юго-восток (высотой от 50 до 200 футов [от 15 до 61 м]), образованных на устойчивых известняковых отложениях, которые плавно падают на запад и северо-запад. Участки между откосами подстилаются сланцами. В регионе Куэста есть уголь, черные сланцы и некоторые горючие сланцы . Лампроитовые силлы встречаются в пределах куэсты округов Вудсон и Уилсон . Эти необычные магматические породы появились в меловом периоде. [8] [9]
Чаутакуа Хиллз
[ редактировать ]Холмы Чаутокуа представляют собой узкую область на юго-востоке Канзаса, состоящую из хребтов, покрытых песчаником, и холмов. Песчаники пенсильванского возраста отлагались в долине большой реки. Песчаники представляют собой пачку песчаника Тонганокси формации Стрейнджер и пачку ирландского песчаника формации Лоуренс. Холмы встречаются в западных частях округов Монтгомери , Уилсон и Вудсон , а также на восточных окраинах округов Чаутокуа , Элк и Гринвуд . Песчаники продолжаются до северной Оклахомы. [10]
Флинт-Хиллз
[ редактировать ]Флинт-Хиллз образовался на обнажении пермских кремнистых известняков с севера на юг. Регион простирается от округа Маршалл на севере до округа Коули и далее до северной Оклахомы, где они известны как Осейдж-Хиллз . Пермские известняки содержат обильное количество кремня (или кремня), устойчивого к выветриванию , а остатки и почвы вершин холмов и русел рек региона содержат обильное количество кремнистого гравия. Обнажения редких магматических кимберлитов на поверхности встречаются в округах Райли и Маршалл . Кимберлитовые диатремы имеют меловой возраст. В кимберлитовых проявлениях Канзаса алмазы не обнаружены. Кристаллы граната из кимберлитов были обнаружены в гравии местных ручьев. [11] [12] [13]
Красные Холмы
[ редактировать ]Красные холмы занимают часть южного Канзаса в округах Кларк , Команч и Барбер вдоль границы с Оклахомой. Красные холмы названы в честь своего цвета, полученного из-за пермских красных отложений , которые выходят на поверхность и подстилают этот регион. Красный цвет обусловлен обилием оксидов железа в отложениях выветривания. Под регионом лежат красные сланцы, алевролиты и песчаники, а также прослои доломитов и гипсовых эвапоритов . Массивные месторождения гипса добываются недалеко от Сан-Сити на северо-западе округа Барбер. Холмы Джип возле Медисин-Лодж были названы в честь гипса формации Блейн. Растворимый гипс, ангидрит и доломит образуют множество пещер в этом районе. [14] [15] Большой бассейн округа Кларк представляет собой образование обрушения, образовавшееся в результате растворения соляных пластов в недрах, диаметром 1,2 мили (2 км) и глубиной 115 футов (35 м).
Смоки-Хиллз
[ редактировать ]Смоки-Хиллз составляют большую территорию на севере центральной части Канзаса. Подстилают территорию меловые отложения. Породы, обнаженные в этом районе, включают песчаники формации Дакота , известняк Гринхорн и густой мел Ниобрара . Стратиграфически Дакота перекрывается Гринхорн и Ниобрара. Обнажения Дакоты в восточной части региона представляют собой устойчивые хребты, плавно падающие на запад. Хотя песчаники являются наиболее стойкими и, следовательно, наиболее заметными, в Дакоте присутствуют сланцы и глины. В пласте содержится обильное количество коричневых оксидов железа, и множество конкрементов на этом участке обнаружено . В западных частях района коренная порода представляет собой ископаемый мел формации Ниобрара, в которую входит пачка Смоки-Хилл-Челк , известная обилием окаменелостей рыбы и морских рептилий . [16] [17]
Высокие равнины
[ редактировать ]Западная треть Канзаса находится в районе Высоких равнин. Самая высокая точка Канзаса, гора Подсолнух (4039 футов (1231 м)), расположена в физико-географическом регионе Высоких равнин. Тектоническое поднятие Скалистых гор в кайнозое привело к эрозии и отложению огромного количества неморских отложений на восток через Высокие равнины. Формация Огаллала состоит из большого клина рыхлых песков и ила, который представляет собой значительный водоносный горизонт под равнинами. Огаллала содержит слой песчаника, сцементированный опалом . В юго-западной части штата в округе Мортон обнажены породы юрского возраста вдоль реки Симаррон . Отложения лёсса покрывают большую часть Высоких равнин на севере и северо-западе Канзаса. [18] [19]
Ледниковый регион
[ редактировать ]Северо-восточный угол штата, к северу от реки Канзас и к востоку от реки Биг-Блю , покрыт ледниковыми обломками, отложившимися во время доиллойнского оледенения, которое произошло 600 000 лет назад в плейстоцене . Коренная порода пенсильванского и пермского периодов погребена под толстыми отложениями ледниковых обломков, в основном лёсса. разнообразные ледниковые образования Тающие ледники оставили после себя . Многие из них состоят из сиу-кварцита, привезенного на юг из Су-Фолс, Южная Дакота . [20]
Веллингтон-Макферсон Лоулендс
[ редактировать ]Низменности Веллингтон-Макферсон на юге и центральной части Канзаса в Самнер , Седжвик , Харви и округах Макферсон подстилаются речными отложениями, отложившимися в древней долине реки Арканзас в эпоху плейстоцена один-два миллиона лет назад. Отложения состоят в основном из песка, ила и гравия. К ним относятся отложения водоносного горизонта Equus Beds , названные в честь содержащихся в них окаменелостей современных лошадей плейстоцена . Также на этой территории находится пермский соляной пласт Хатчинсона , толщина которого достигает 400 футов (120 м). В этом районе также есть неактивные песчаные дюны. [21]
Лоуленды реки Арканзас
[ редактировать ]Низины реки Арканзас следуют по течению реки Арканзас через юго-запад и юг центральной части Канзаса. Широкая пойма содержит большое количество песка и ила, приносимого рекой со Скалистых гор. Значительная площадь песчаных дюн расположена на южной стороне равнины, образованной преобладающими ветрами с ледников на север в плейстоцене. [21]
Геология недр
[ редактировать ]
Недра Канзаса состоят из нескольких последовательностей осадочных толщ, отложенных на докембрийском фундаменте Северо - Американского кратона .
несколько региональных недр, включая пять осадочных бассейнов Под Канзасом существует . Эти структуры играют важную роль в контроле над огромными запасами нефти и природного газа в штате. Поднятие Центрального Канзаса представляет собой широкую арку в скалах западно-центрального Канзаса. Породные отложения в пределах этой арки были крупными производителями нефти. Бассейн Анадарко на юго-западе Канзаса содержит значительное количество природного газа. Бассейн Седжвик, бассейн Чероки и бассейн Форест-Сити на юге и востоке Канзаса также производят нефть и природный газ. [22]
Протерозойский фундамент
[ редактировать ]
представляет Поднятие Немаха собой зону глубокого разлома , которая проходит по диагонали через восточный Канзас и простирается от юга Омахи, штат Небраска, до Оклахома-Сити . Эта зона разлома непосредственно перекрывает гранитный «выступ» в докембрийском фундаменте и структурно активна как разлом Гумбольдта . Примерно в пятидесяти милях к западу самое южное продолжение протерозойской Среднеконтинентальной рифтовой системы простирается до северо-востока Канзаса. [23]
The northern two-thirds of Kansas is underlain by a Proterozoic sequence known as the Central Plains Orogen. The igneous and metamorphic rocks of this orogenic zone are considered to be an extension of the 1.7 Ga fold belt exposed in Colorado and Wyoming.[24] The southern approximately one-third of the state is underlain by the Southern granite-rhyolite province dating to 1.35 to 1.48 Ga.[24][25]
See also
[edit]- Wellington Formation, spanning Kansas to Oklahoma
References
[edit]- ^ Darton, Nelson Horatio. 1916. Guidebook of the Western United States: Part C - The Santa Fe Route, With a Side Trip to Grand Canyon of the Colorado. U.S. Geological Survey. Bulletin 613, 194 pp. (See Plate 3-A)
- ^ Jump up to: a b c d e f Buchanan, R., Kansas Geology: An Introduction to Landscapes, Rock, Minerals, and Fossils, University Press of Kansas, 1984, Ch 1, p. 10 ff ISBN 978-0700602407
- ^ Adams, George Irving. 1903. The physiographic divisions of Kansas. Transactions of the Kansas Academy of Science 18:109-123.
- ^ "Physiographic Regions". Kansas Geological Survey (KGS) at University of Kansas (KU). Archived from the original on October 6, 2021.
- ^ http://www.kgs.ku.edu/Extension/ozark/ozark.html Ozark Plateau, KGS
- ^ http://www.kgs.ku.edu/Extension/ozark/mining.html Archived July 6, 2008, at the Wayback Machine Lead and Zinc Mining, KGS
- ^ http://www.kgs.ku.edu/Extension/cherokee/cherokee.html Cherokee Lowlands KGS
- ^ http://www.kgs.ku.edu/Extension/cuestas/cuestas.html Archived 2009-02-24 at the Wayback Machine Osage Cuestas—Introduction, KGS
- ^ http://www.kgs.ku.edu/Extension/cuestas/rocks.html Osage Cuestas—Rocks and Minerals, KGS
- ^ "Chautauqua Hills". Kansas Geological Survey (KGS) at University of Kansas (KU). Archived from the original on October 6, 2021.
- ^ http://www.kgs.ku.edu/Extension/flinthills/flinthills.html Archived February 8, 2009, at the Wayback Machine Flint Hills KGS
- ^ http://www.kgs.ku.edu/Extension/flinthills/rocks.html Flint Hills—Rocks and Minerals KGS
- ^ http://www.kgs.ku.edu/General/News/99_releases/kimberlites.html Rex Buchanan, Survey Discovers Three New Volcanic Features in Northeast Kansas, Kansas Geological Survey, October 29, 1999
- ^ http://www.kgs.ku.edu/Extension/redhills/redhills.html Red Hills KGS
- ^ http://www.kgs.ku.edu/Extension/redhills/rocks.html Red Hills—Rocks and Minerals KGS
- ^ http://www.kgs.ku.edu/Extension/smoky/smoky.html Archived February 26, 2009, at the Wayback Machine Smoky Hills KGS
- ^ http://www.kgs.ku.edu/Extension/smoky/rocks.html Archived February 26, 2009, at the Wayback Machine Smoky Hills—Rocks and Minerals KGS
- ^ http://www.kgs.ku.edu/Extension/highplains/highplains.html High Plains KGS
- ^ http://www.kgs.ku.edu/Extension/highplains/rocks.html High Plains—Rocks and Minerals
- ^ http://www.kgs.ku.edu/Extension/glacier/glacier.html Archived 2010-06-30 at the Wayback Machine Glaciated Region KGS
- ^ Jump up to: a b http://www.kgs.ku.edu/Extension/lowlands/lowlands.html Archived June 7, 2011, at the Wayback Machine Arkansas River Lowlands and Wellington-McPherson Lowlands
- ^ http://www.kgs.ku.edu/Publications/Oil/primer09.html Petroleum geology of Kansas KGS
- ^ "Earthquakes in Kansas". Kansas Geological Survey. July 1996. Archived from the original on January 28, 2010. Retrieved April 17, 2022.
- ^ Jump up to: a b P. K. Sims and Z. E. Petermar, Early Proterozoic Central Plains orogen: A major buried structure in the north-central United States, Geology 1986;14;488-491
- ^ Ben A. Van der Pluijm, Paul A. Catacosinos, Basement and basins of eastern North America, Geological Society of America, Special Paper 308, 1996, p. 14 ISBN 978-0-8137-2308-2