Геология Скалистых гор
Геология Скалистых гор представляет собой прерывистую серию горных хребтов с различным геологическим происхождением. В совокупности они составляют Скалистые горы , горную систему, которая простирается от Северной Британской Колумбии до центрального Нью-Мексико и является частью великой горной системы, известной как Североамериканские Кордильеры .
Скалистые ядра горных хребтов в большинстве мест образованы кусками континентальной коры возрастом более одного миллиарда лет. На юге более древний горный массив образовался 300 миллионов лет назад, а затем разрушился. Скалы этого древнего хребта превратились в Скалистые горы.
Скалистые горы сформировались во время интенсивного периода тектонической активности плит , в результате которой образовалась большая часть сурового ландшафта западной части Северной Америки . Ларамидская складчатость , произошедшая около 80–55 миллионов лет назад, была последним из трех эпизодов и привела к поднятию Скалистых гор. [ 1 ] Последующая эрозия ледниками привела к нынешней форме гор.
Докембрий
[ редактировать ]
Скалы в Скалистых горах образовались до того, как горы были подняты тектоническими силами. Самая старая порода — докембрийский кратон Вайоминг , образующий ядро Североамериканского континента. Кратон Вайоминг возник как 100-тысячный кратон. 2 среднеархейский протерозойским кратон, который был модифицирован позднеархейским вулканическим магматизмом и движением плит, а также растяжением и рифтогенезом . [ 2 ] Кратон Вайоминг в основном состоит из двух горных пород: гранитоидных плутонов (2,8–2,55 млрд лет назад) и гнейсов и мигматитов . Гранитоидные породы представлены в основном калиевыми гранитами и образовались преимущественно из переработанных более древних (3,1–2,8 млрд лет) гнейсов. [ 3 ]
В течение палеопротерозоя островодужный террейн, связанный с орогенией Колорадо, прирос к кратону Вайоминг вдоль пояса Шайенн , пояса протерозойских пород шириной 500 км, названного в честь Шайенна, штат Вайоминг . В результате столкновения более древние архейские породы кратона Вайоминг были интенсивно деформированы и метаморфизованы на протяжении как минимум 75 км вглубь от шва, который сегодня отмечен горами Ларами . [ 3 ] Орогения Колорадо, вероятно, была частью более крупной Явапай , которая простиралась через Северную Америку и, вероятно, на другие континенты, которые были присоединены к Северной Америке как часть суперконтинента Колумбия складчатости . [ 4 ]
В палеопротерозое террейны также накапливались на западной стороне кратона Вайоминг, образуя террейн Селуэй в Айдахо. [ 5 ]
Мезопротерозойские (~1,4 млрд лет) анортозиты и сиениты анортозитового комплекса Ларами и граниты внедряются в породы орогена Колорадо в горах Ларами и прилегающих к ним горах Медисин-Боу . И анортозит, и гранит пересекают пояс Шайенн в горах Ларамид и прорывают кристаллические породы провинции Вайоминг. Эти интрузии составляют самый северный сегмент широкого пояса гранитных интрузий возрастом 1,4 млрд лет, которые встречаются по всему орогену Колорадо. [ 3 ]
Распад суперконтинента Родиния привел к возникновению разломов между 900 и 600 миллионами лет назад в неопротерозое . Эти глубокие разломы фундамента растяжения, заполненные осадками, такие как рифтовый бассейн Уинта, были реактивированы совсем недавно в истории Земли в результате складчатости. Формация Уинта и формация Ункомпагре являются примерами остаточных отложений докембрийского рифтового бассейна. [ нужна ссылка ] Конец неопротерозоя неизвестен по летописям горных пород, что указывает на период длительной земной эрозии, вызванной Великим несогласием , от 1,1 миллиарда до 510 миллионов лет назад. От двенадцати до 24 километров подземной породы было разрушено эрозией. [ 6 ]
Родовые Скалистые горы
[ редактировать ]В палеозое западная часть Северной Америки лежала под мелководным морем, отложившим многокилометровые отложения известняка и доломита . [ 7 ]
В южных районах Скалистых гор, недалеко от современных Колорадо и Нью-Мексико , докембрийские и палеозойские породы были нарушены горообразованием примерно 300 млн лет назад в Пенсильванском периоде . Это горное строение породило Родовые Скалистые горы . [ 8 ] : 1 Поднятие образовало два больших гористых острова, известных геологам как Фронтрангия и Ункомпагрия , расположенных примерно в нынешних местах Переднего хребта и гор Сан-Хуан . Они состояли в основном из докембрийских метаморфических пород , поднятых вверх сквозь слои известняка, отложенного на мелководье моря. [ 9 ] Горы подвергались эрозии на протяжении позднего палеозоя и раннего мезозоя , оставляя обширные отложения осадочных пород . [ 8 ] : 6
Мезозойские отложения в Скалистых горах происходили в морской, переходной и континентальной средах по мере изменения местного относительного уровня моря. К концу мезозоя от 10 000 до 15 000 футов (от 3 000 до 4 500 м) отложений накопилось в 15 признанных формациях . Наиболее обширные неморские образования отложились в меловой западная часть Западного внутреннего морского пути . период, когда регион покрывала [ 10 ]
Мезозойские террейны и субдукция
[ редактировать ]Террейны начали сталкиваться с западной окраиной Северной Америки в эпоху Миссисипи (приблизительно 350 миллионов лет назад), что привело к образованию роговых рогов . [ 11 ] Во второй половине мезозойской эры большая часть нынешних Калифорнии , Британской Колумбии , Орегона и Вашингтона присоединилась к Северной Америке . Западная часть Северной Америки пострадала от последствий неоднократных столкновений, когда плиты Кула и Фараллон опустились под край континента. Осколки континентальной коры, унесенные погружающимися океанскими плитами, были унесены в зону субдукции и выброшены на западный край Северной Америки. [ 12 ]
Эти террейны представляют собой разнообразные тектонические среды. Некоторые из них представляют собой древние островные дуги, подобные Японии, Индонезии и Алеутским островам; другие представляют собой фрагменты океанической коры, перенесенные на окраину континента , а другие представляют собой небольшие изолированные срединно-океанические острова. [ 13 ]
Магма, образовавшаяся над погружающейся плитой, поднялась в континентальную кору Северной Америки примерно на 200–300 миль (300–500 км) вглубь суши. Огромные дугообразные вулканические горные хребты, известные как Сьерра-Дуга , выросли, когда лава и пепел извергались из десятков отдельных вулканов . Под поверхностью были закачаны огромные массы расплавленной породы , которые затвердели на месте. [ 12 ]
В течение 270 миллионов лет последствия столкновений плит были сосредоточены очень близко к краю границы Северо-Американской плиты , далеко к западу от региона Скалистых гор. [ 11 ] Лишь в 80 году нашей эры эти эффекты начали достигать Скалистых гор. [ 1 ]
Поднятие Скалистых гор
[ редактировать ]Нынешние Скалистые горы были подняты в результате складчатости Ларамида между 80 и 55 млн лет назад. [ 1 ] Для канадских Скалистых гор горообразование аналогично ковру, который кладут на паркетный пол: [ 14 ] : 78 ковер сбивается в комки и образует морщины (горы). В Канаде субдукция плиты Кула и террейны, врезающиеся в континент, — это ноги, толкающие ковер, древние породы — это ковер, а Канадский щит в центре континента — это паркетный пол. [ 14 ] : 78
Дальше на юг рост Скалистых гор в Соединенных Штатах представляет собой геологическую загадку. [ 1 ] Горообразование обычно сосредоточено на расстоянии от 200 до 400 миль (300–600 км) вглубь суши от границы зоны субдукции . Геологи продолжают собирать доказательства, объясняющие подъем Скалистых гор гораздо дальше вглубь страны; ответ, скорее всего, кроется в необычной субдукции плиты Фараллон . [ 12 ] или, возможно, из-за субдукции океанического плато . [ 1 ] [ 15 ]
В типичной зоне субдукции океаническая плита обычно погружается под довольно крутым углом, а вулканическая дуга над погружающейся плитой растет . Во время роста Скалистых гор угол погружающейся плиты мог быть значительно сплющен , что переместило очаг таяния и горообразования гораздо дальше вглубь суши, чем обычно ожидается. [ 12 ] Предполагается, что небольшой угол погружающейся плиты значительно увеличивает трение и другие взаимодействия с толстой континентальной массой над ней. Мощные толчки наслаивали пласты коры друг на друга, образуя необычайно широкий и высокий хребет Скалистых гор. [ 12 ]
Нынешние южные Скалистые горы были вытеснены вверх через слои осадочных остатков Пенсильванского и Пермского периода предков Скалистых гор. Такие осадочные остатки часто были наклонены под крутыми углами вдоль склонов современного хребта; теперь они видны во многих местах Скалистых гор и хорошо заметны вдоль Дакота Хогбак , образования из песчаника раннего мелового периода, которое проходит вдоль восточного склона современных Скалистых гор.
Текущий ландшафт
[ редактировать ]Сразу после Ларамидского складчатого образования Скалистые горы напоминали Тибет : высокое плато, вероятно, на высоте 6000 метров (20 000 футов) над уровнем моря. За последние 60 миллионов лет эрозия стерла высокие скалы, обнажив древние породы внизу и сформировав нынешний ландшафт Скалистых гор. [ 14 ] : 80–81
произошло несколько периодов оледенения В эпоху плейстоцена (1,8–12 000 лет назад) , которые окончательно отступили в эпоху голоцена (менее 11 000 лет назад). Ледниковые периоды оставили свой след в Скалистых горах, сформировав обширные ледниковые формы рельефа, такие как U-образные долины и цирки . Недавние ледниковые эпизоды включали оледенение Булл-Лейк , которое началось около 150 000 лет назад, и оледенение Пайндейл , которое, вероятно, оставалось в состоянии полного оледенения до 15 000–20 000 лет назад. [ 16 ] [ 17 ] Девяносто процентов территории Йеллоустонского национального парка было покрыто льдом во время оледенения Пайндейл. [ 16 ] Малый ледниковый период был периодом наступления ледников, который длился несколько столетий примерно с 1550 по 1860 год. Например, ледники Агассис и Джексон в Национальном парке Глейшер достигли своего наиболее передового положения примерно в 1860 году во время Малого ледникового периода . [ 16 ]
Все геологические процессы, описанные выше, оставили на поверхности сложный комплекс горных пород. Например, в Скалистых горах Колорадо имеются обширные залежи гранита и гнейса, относящиеся к Скалистым горам предков. В центральных канадских Скалистых горах основные хребты сложены докембрийскими аргиллитами , а передние хребты — палеозойскими известняками и доломитами. [ 18 ] Вулканические породы кайнозойской эры ( 66–1,8 миллиона лет назад) встречаются в горах Сан-Хуан и в других районах. Тысячелетия сильной эрозии в бассейне Вайоминга превратили межгорные котловины в относительно равнинную местность. Тетон магматических и другие северо-центральные хребты содержат складчатые и разломные породы палеозойского и мезозойского возраста, драпированные над ядрами протерозойских и архейских и метаморфических пород возрастом от 1,2 миллиарда (например, Тетон) до более чем 3,3 миллиарда лет ( горы Медвежий Зуб ). . [ 16 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и Инглиш, Джозеф М.; Джонстон, Стивен Т. (2004). «Ларамидная орогения: каковы были движущие силы?» (PDF) . Международное геологическое обозрение . 46 (9): 833–838. Бибкод : 2004ИГРв...46..833Е . дои : 10.2747/0020-6814.46.9.833 . S2CID 129901811 .
- ^ Чемберлен, Кевин Р., Кэрол Д. Фрост и Б. Рональд Фрост (2003). «Эволюция провинции Вайоминг от раннего архея до мезопротерозоя: от архейского происхождения до современной литосферной архитектуры» . Канадский журнал наук о Земле . 40 (10): 1357–1374. Бибкод : 2003CaJES..40.1357C . дои : 10.1139/e03-054 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б с Симс, ПК; Финн, Калифорния; Ристром, В.Л. (2001). «Предварительная карта подвала докембрия, показывающая геолого-геофизические области, Вайоминг» . Отчет из открытого файла 01-199. Геологическая служба США.
- ^ Уитмейер, Стивен; Карлстрем, Карл Э. (2007). «Тектоническая модель протерозойского роста Северной Америки» . Геосфера . 3 (4): 220. дои : 10.1130/GES00055.1 .
- ^ Фостер, округ Колумбия; Мюллер, Пенсильвания; Могк, Д.В.; Вуден, Дж.Л.; Фогль, Джей-Джей (2006). «Протерозойская эволюция западной окраины кратона Вайоминг: последствия для тектонической и магматической эволюции северных Скалистых гор». Канадский журнал наук о Земле . 43 (10): 1601–1619. Бибкод : 2006CaJES..43.1601F . дои : 10.1139/e06-052 .
- ^ Уиллис, Грант (13 сентября 2021 г.). «Великое несоответствие Юты» . Примечания к опросу . Геологическая служба Юты.
- ^ Гэдд, Бен (1995). Справочник канадских Скалистых гор . Коракс Пресс. стр. 76–93. ISBN 9780969263111 .
- ^ Jump up to: а б Кирк Р. Джонсон; Роберт Г. Рейнольдс (2006). Древний Денверс: сцены из последних 300 миллионов лет переднего хребта Колорадо . Издательство Fulcrum для Денверского музея природы и науки. ISBN 1-55591-554-Х .
- ^ Хронический, Халка (1980). Придорожная геология Колорадо . Издательская компания Mountain Press. ISBN 978-0-87842-105-3 .
- ^ Харрис, Энн Г.; Таттл, Эстер; Таттл, Шервуд Д. (1997). Геология национальных парков (Пятое изд.). Айова: Кендалл/Хант Паблишинг. стр. 566–567. ISBN 978-0-7872-5353-0 .
- ^ Jump up to: а б Блейки, Рон. «Геологическая история западной части США» . Архивировано из оригинала 22 июня 2010 г.
- ^ Jump up to: а б с д и
В этой статье использованы общедоступные материалы из «Скалистые горы» . Геологические провинции США . Геологическая служба США . Архивировано из оригинала 22 сентября 2006 г. Проверено 10 декабря 2006 г.
- ^ Джонс, Д.Л. (1990). «Краткий обзор позднепалеозойской и мезозойской аккреции террейнов в Кордильерах западной части Северной Америки». Философские труды Лондонского королевского общества. Серия А, Математические и физические науки . 331 (1620): 479–486. Бибкод : 1990RSPTA.331..479J . дои : 10.1098/rsta.1990.0084 . S2CID 120813880 .
- ^ Jump up to: а б с Гэдд, Бен (2008). Геологические дорожные туры по канадским Скалистым горам . Коракс Пресс. ISBN 9780969263128 .
- ^ Ливаккари, РФ; Берк, К; Сенгор, AMC (1981). «Была ли складчатость Ларамида связана с субдукцией океанического плато?». Природа . 289 (5795): 276–278. Бибкод : 1981Natur.289..276L . дои : 10.1038/289276a0 . S2CID 27153755 .
- ^ Jump up to: а б с д В этой статье использованы общедоступные материалы из Столгрен, Т.Дж. «Скалистые горы» . Состояние и тенденции развития биологических ресурсов страны . Геологическая служба США . Архивировано из оригинала 27 сентября 2006 г.
- ^ Пирс, КЛ (1979). История и динамика оледенения на севере территории Йеллоустонского национального парка . Вашингтон, округ Колумбия: Геологическая служба США. стр. 1–90. Профессиональная бумага 729-F.
- ^ Гэдд, Бен (2008). «Геология Скалистых гор и Колумбии» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2 апреля 2012 г. Проверено 1 января 2010 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Геология Южных Скалистых гор - Дж. С. и С. В. Абер, Государственный университет Эмпории