Геология Западной Вирджинии
Геологическая история Западной Вирджинии уходит корнями в докембрий и включает в себя несколько периодов горообразования и эрозии. Временами большая часть того, что сейчас является Западной Вирджинией, была покрыта болотами, топями и мелководными морями, что объясняет большое разнообразие осадочных пород, обнаруженных в штате, а также богатство залежей угля и природного газа. В Западной Вирджинии не было активного вулканизма на протяжении сотен миллионов лет, и здесь не наблюдались крупные землетрясения, хотя меньшие толчки связаны с Римским желобом, который проходит через западную часть штата.
Докембрийское происхождение
[ редактировать ]
Основание Западной Вирджинии образовалось во время Гренвиллской складчатости , примерно от 1140 до 980 миллионов лет назад, когда массив суши, известный сегодня как Лаврентия , древний североамериканский кратон , столкнулся с другими массивами суши, образовав суперконтинент , известный как Родиния . [ 1 ] Жара и давление этого столкновения расплавили существующую породу, часть которой была вытолкнута в мантию , а на поверхности образовалась высокая цепь гор. По мере эрозии этих гор нижележащие слои гранита и гнейса были выдвинуты вверх более тяжелыми мантийными породами и обнажились на поверхности. Эта гренвильская порода фундамента лежит в основе практически всего региона Аппалачей , от долины Огайо до моря, и простирается на север и юг до восточной Канады и Мексики, а также части Шотландского нагорья. [ 2 ]
Сегодня кристаллические магматические породы гренвиллского фундамента образуют ядро гор Голубого хребта , также известных как формация Педлар, где они обнажены. На западе они скрыты под долиной, хребтом и Аппалачским плато , а на востоке они простираются под Пьемонтом , прибрежной равниной и континентальным шельфом . За сотни миллионов лет в результате эрозии образовался слой отложений, известный как формация Свифт-Ран, который распространился практически на всю Западную Вирджинию. [ 2 ] [ 3 ] Хотя Родиния начала распадаться между 850 и 750 миллионами лет назад, только примерно 600 миллионов лет назад океан Япета начал открываться между Лаврентией и ее соседями по региону, поднятому во время Гренвильской складчатости. В то время кратон был повернут примерно на 90° по часовой стрелке от своей нынешней ориентации и располагался южнее экватора. Процесс рифтогенеза истончил земную кору и привел к вулканической активности, в результате чего образовался слой базальта, сегодня известный как формация Катоктин, погребший существующие хребты и долины. [ 4 ] [ 5 ]
На поверхности мало что можно увидеть из древней истории Западной Вирджинии. Лишь на крайнем восточном склоне обнажается докембрийское ядро гор Голубого хребта. За исключением интрузивов, все породы, залегающие над формациями Катоктин и Свифт-Ран, имеют осадочное происхождение и большинство из них относятся к палеозойской эре. [ 3 ]
Палеозойская эра
[ редактировать ]К кембрийскому периоду, примерно 541–485 миллионов лет назад, мелкое море распространилось на запад по большей части территории, которая сейчас является Западной Вирджинией. Морские отложения происходили на протяжении большей части этого и последующего ордовикского периода . В течение этого общего интервала, составляющего около 370 миллионов лет, отложилось большинство горных пород, обнаженных сегодня в округах Джефферсон и восточном Беркли, а также в разбросанных районах к юго-западу вдоль границы. Камни одного возраста в изобилии встречаются в глубоких колодцах по всему штату. Таконическая складчатость ближе к концу ордовика сформировала высокогорную местность к востоку от Западной Вирджинии. Ближе к концу девона море быстро отступало на запад, и на большей части территории штата отлагались континентальные красные отложения формации Хэмпшир. Последним значительным периодом морского отложения была формация Гринбриер , преимущественно известняковая , примерно 330 миллионов лет назад. Около 310 миллионов лет назад территория Западной Вирджинии снова оказалась над уровнем моря, но была покрыта обширными болотами. Такое состояние преобладало более пятидесяти миллионов лет, что привело к отложению тысяч футов неморских песчаник и сланец , а также многие важные угольные пласты, которые мы знаем сегодня. Аппалачская складчатость началась примерно 270–225 миллионов лет назад, в результате чего образовались современные Аппалачи. Большая часть штата была поднята, значительное отложение отложений прекратилось, и начался постепенный процесс эрозии.
Подробности
[ редактировать ]Таконическая складчатость ближе к концу ордовика сформировала высокогорную местность к востоку от Западной Вирджинии. Эти высокогорья сформировали основной источник отложений в последующий силурийский период и часть девонского периода . Как обломочные породы, так и карбонаты отлагались в смешанной морской и неморской среде, причем обломочные породы преобладали в восточной части штата. Эвапориты отлагались на севере Западной Вирджинии в позднесилурийское время.
В течение среднего и позднего девона Акадская складчатость с основным поднятием на северо-восток привела к появлению еще одного источника преимущественно обломочных морских отложений этих эпох. Однако ближе к концу девона море быстро отступало на запад, и континентальные красные отложения формации Хэмпшир откладывались на большей части территории штата.
Море совершило еще одно важное вторжение в Западную Вирджинию во времена Средней Миссисипи , примерно 330 миллионов лет назад, что привело к отложению формации Гринбриер, преимущественно известняка , последнего значимого морского месторождения в штате.
В конце Миссисипи, около 310 миллионов лет назад, Западная Вирджиния представляла собой, по существу, территорию, подверженную эрозии . В начале следующего Пенсильванского периода эта территория опустилась почти до уровня моря и в течение более 50 миллионов лет продолжала погружаться примерно с той же скоростью, с которой происходило отложение. Лишь изредка и на очень короткие промежутки времени территория опускалась ниже уровня моря. Преобладали болотистые условия, что привело к отложению тысяч футов неморского песчаника и сланца, а также к множеству важных угольных пластов, которые мы знаем сегодня.
В пермский период , примерно 270–225 миллионов лет назад, началась Аппалачская складчатость. Западная Вирджиния была поднята, значительное отложение отложений прекратилось, и началась эрозия. Произошло множество складчатых и надвиговых разломов , особенно в восточной части штата. Эта складчатость сыграла важную роль в формировании Аппалачей, какими мы их знаем сегодня. Никогда больше море не вторгалось в Западную Вирджинию.
В Западной Вирджинии почти нет осадочных пород мезозойской эры . В других частях света породы этого возраста, возникшие от 225 до 66 миллионов лет назад, содержат останки бесчисленных видов динозавров и других рептилий ; такие окаменелости практически неизвестны в Западной Вирджинии. В начале эпохи значительная вулканическая активность происходила в соседних государствах на востоке. Несколько даек габбро основных и других пород юрского периода , от 210 до 145 миллионов лет назад, присутствуют в Пендлтоне и прилегающих округах.
В кайнозойскую эру , продолжавшуюся с 66 миллионов лет назад до наших дней, в восточной части штата возобновилась магматическая деятельность. Примерно 45 миллионов лет назад комплекс даек и силлов с составом от базальта до риолита был внедрен в палеозойские осадочные породы на территории округа Пендлтон и его окрестностях. Эти необычные магматические породы являются одними из самых молодых на востоке Северной Америки. В конце кайнозойской эры , фактически продолжавшейся менее 100 000 лет назад, ледники покрыли северную часть североамериканского континента, простираясь почти до Северной Панхандла Западной Вирджинии, но не до территории штата. До наступления этих ледяных щитов сток реки Мононгахела шел на север, в систему реки Святого Лаврентия . Ледяной покров вызвал запруду, и озеро простиралось на юг до Уэстона. важные озерные отложения, преимущественно глиняные Таким образом, в бассейне реки Мононгахела отложились . Дренаж был направлен на запад, в реку Огайо. система. Расхождение системы Нью-Ривер , которая раньше стекала на северо-запад, вызвало отложение аналогичных отложений в старом русле реки Тейс между Чарльстоном и Хантингтоном. За исключением новейших аллювиальных отложений, других кайнозойских пород не известно.
Самые старые свидетельства жизни, обнаруженные в Западной Вирджинии, встречаются в породах возрастом около 600 миллионов лет в формации Антиетам нижнего кембрия . Однако в этой формации они многочисленны и имеют формы, которые уже развились в ходе значительной части всей эволюции, имевшей место в истории Земли. Доказательства жизни в других частях Земли обнаружены в горных породах возрастом не менее 3 миллиардов лет. Окаменелости обнаруживаются во все возрастающем количестве и на возрастающих стадиях эволюционного развития в породах всех возрастов, начиная с раннего кембрия . [ 6 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ричард Т. Уильямс, Уильям М. Данн и Линн Гловер III, «Глобальный геолого-геофизический трансект 20 – Центральные Аппалачи: от кратона Северной Америки до атлантической абиссальной равнины», в International Geology Review , Vol. 41, № 8, стр. 711–738 (1999).
- ^ Перейти обратно: а б Томас М. Гатрайт, II, «Геология национального парка Шенандоа, Вирджиния», в Бюллетене Отдела минеральных ресурсов Вирджинии 86 , стр. 47 . (1976).
- ^ Перейти обратно: а б Геолого-экономическое исследование Западной Вирджинии, Обобщенная стратиграфическая карта Западной Вирджинии (2014 г.).
- ^ Ричард П. Толло, Джеймс МакЛелланд, Луиза Корриво, Мервин Дж. Бартоломью (ред.), «Протерозойская тектоническая эволюция Гренвиллского орогена в Северной Америке», в мемуарах Геологического общества Америки № 197, стр. 454 (2004).
- ^ Джон К. Рид-младший, «Древние лавы в национальном парке Шенандоа недалеко от Люрея, Вирджиния», Бюллетень геологической службы № 1265 (1969).
- ^ Статья предоставлена «Геологической и экономической службой Западной Вирджинии». (адаптировано из образовательного буклета Дадли Кардуэлла, 1975 г., с дополнениями Рона Макдауэлла, 2007 г.) Разрешение на воспроизведение этого материала предоставляется при условии получения подтверждения от Геологической и экономической службы Западной Вирджинии. Геолого-экономическая служба Западной Вирджинии. Адрес: Исследовательский центр Мон-Шато, 1 Mont Chateau Road, Моргантаун, Западная Вирджиния, 26508-8079 http://www.wvgs.wvnet.edu/www/geology/geolphyp.htm