Провинция бассейна и хребта

Провинция Бассейнов и хребтов — обширный физико-географический регион, охватывающий большую часть внутреннего запада США и северо-запада Мексики . Он определяется уникальной топографией бассейнов и хребтов , характеризующихся резкими изменениями высот, чередующимися между узкими горными цепями с разломами и плоскими засушливыми долинами или бассейнами. Физиография , которое началось около 17 миллионов лет назад , провинции является результатом тектонического расширения в эпоху раннего миоцена .

Многочисленные хребты в пределах провинции в Соединенных Штатах вместе называются «хребтами Большого бассейна», хотя многие из них на самом деле не находятся в Большом бассейне . Основные хребты включают Змеиный хребет , Панаминтовый хребет , Белые горы и Сандия . Самая высокая точка провинции — пик Уайт-Маунтин в Калифорнии , а самая низкая точка — бассейн Бэдуотер в Долине Смерти на высоте −282 футов (−86 м). ^[1] Климат провинции засушливый, с многочисленными экорегионами . большинство пустынь Северной Америки На его территории расположено .

Провинцию Бассейна и Хребта не следует путать с Большим Бассейном , регионом, определяемым своими уникальными гидрологическими характеристиками (внутренний дренаж), который перекрывает большую часть физико-географического региона Большого Бассейна и Хребта. Его также не следует путать с Национальным памятником «Бассейн и хребет» , расположенным в Южной Неваде, который является небольшой частью гораздо более крупной провинции.

География

Провинция Бассейнов и хребтов включает большую часть западной части Северной Америки . В Соединенных Штатах он граничит на западе с восточным уступом разлома Сьерра -Невада и простирается на более чем 500 миль (800 км) до восточной границы, отмеченной разломом Уосатч , плато Колорадо и рифтом Рио-Гранде . Провинция простирается на север до плато Колумбия и на юг до Трансмексиканского вулканического пояса в Мексике , хотя южные границы бассейна и хребта обсуждаются. ^[2] В Мексике в провинции Бассейнов и хребтов доминирует Мексиканское плато и оно во многом является его синонимом .

Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что менее изученная южная часть провинции ограничена на востоке Ларамидским надвигом Восточной Сьерра-Мадре , а на западе - Калифорнийским заливом и полуостровом Нижняя, заметно меньше разломов. Сьерра-Мадре при этом в Западной центр самой южной провинции бассейнов и хребтов. ^[3]

Общие географические особенности включают многочисленные бессточные бассейны , эфемерные озера, плато и долины , чередующиеся с горами (как описано ниже). Район в основном засушливый и малонаселенный, хотя здесь есть несколько крупных мегаполисов, таких как Рино , Лас-Вегас , Солт-Лейк-Сити , Феникс , Тусон , Эль-Пасо — Сьюдад-Хуарес , Мехикали и Эрмосильо .

Геология

Принято считать, что рельеф бассейна и хребта является результатом растяжения и утонения литосферы , сложенной корой и верхней мантией . Среды растяжения, такие как Бассейн и Хребет, характеризуются листрическими нормальными разломами или разломами, которые выравниваются с глубиной. Противоположные сбросы соединяются на глубине, образуя геометрию горста и грабена , где горст относится к поднятому блоку разломов, а грабен - к опущенному блоку разломов.

Средняя толщина земной коры провинции Бассейнов и хребтов составляет примерно 30–35 км и сравнима с протяженной континентальной корой по всему миру. ^[4] Кора вместе с верхней мантией образует литосферу . Основание литосферы под Бассейном и хребтом оценивается примерно в 60–70 км. ^[5] Мнения относительно общего расширения региона различаются; однако медианная оценка составляет около 100% общего латерального разгибания. ^[6] Общее латеральное смещение в бассейне и хребте варьируется от 60 до 300 км с момента начала расширения в раннем миоцене, при этом южная часть провинции представляет большую степень смещения, чем северная. Существуют данные, позволяющие предположить, что расширение первоначально началось в южном бассейне и хребте и со временем распространилось на север. ^[7]

Кларенс Даттон , как известно, сравнил множество узких параллельных горных хребтов, которые отличают уникальную топографию бассейна и хребта, с «армией гусениц, ползущих на север». ^[8]

Тектоника

Тектонические механизмы, ответственные за расширение литосферы в провинции Бассейн и Хребет, противоречивы, и несколько конкурирующих гипотез пытаются их объяснить. Ключевые события, предшествующие расширению бассейна и хребта на западе Соединенных Штатов, включают длительный период сжатия из-за субдукции плиты Фараллон под западное побережье Северо-Американской континентальной плиты, что стимулировало утолщение земной коры. Большая часть соответствующих движений тектонических плит, связанных с провинцией, произошла в неогеновый период (23,03–2,58 миллиона лет назад) и продолжается по настоящее время. К субэпохе раннего миоцена (23,03–15,97 миллиона лет назад) большая часть плиты Фараллон была поглощена, и спрединговый хребет морского дна , отделявший плиту Фараллон от Тихоокеанской плиты ( Хребет Тихоокеанский-Фараллон ), приблизился к Северной Америке. ^[9] В среднем миоцене (15,97-11,63 миллиона лет назад) Тихоокеанско-Фараллонский хребет был погружен под Северную Америку, закончив субдукцию вдоль этой части окраины Тихого океана; однако плита Фараллон продолжала погружаться в мантию . ^[9] Движение на этой границе разделило хребет Пасифик-Фараллон и породило Сан-Андреас трансформный разлом , создав косой сдвиговый компонент. ^[10] Сегодня Тихоокеанская плита движется на северо-запад относительно Северной Америки, и такая конфигурация привела к усилению сдвига вдоль континентальной окраины . ^[9]

Тектоническая активность, ответственная за расширение бассейна и хребта, представляет собой сложный и противоречивый вопрос среди геонаучного сообщества. Наиболее распространенная гипотеза предполагает, что сдвиг земной коры , связанный с разломом Сан-Андреас, вызвал спонтанные разломы растяжения, подобные тем, которые наблюдаются в Большом бассейне. ^[11] Однако само по себе движение плит не объясняет высокую высоту региона Бассейна и Хребта. ^[11] Запад США представляет собой регион с высоким тепловым потоком , который снижает плотность литосферы и, стимулирует изостатическое поднятие . как следствие, ^[12] Области литосферы, характеризующиеся повышенным тепловым потоком, слабы, и деформации растяжения могут возникать на обширной территории. Поэтому считается, что расширение бассейна и хребта не связано с расширением, вызванным мантийным апвеллингом , который может вызвать узкие рифтовые зоны, такие как зоны тройного соединения Афар . ^[13] Геологические процессы, которые увеличивают тепловой поток, разнообразны, однако некоторые исследователи предполагают, что тепло, выделяемое в зоне субдукции, передается на доминирующую плиту по мере продолжения субдукции. Жидкости вдоль зон разломов затем передают тепло вертикально через земную кору. ^[14] Эта модель привела к увеличению интереса к геотермальным системам в бассейне и хребте и требует рассмотрения продолжающегося влияния полностью погруженной плиты Фараллон в расширении, ответственном за провинцию бассейна и хребта.

Метаморфические ядровые комплексы

В некоторых местах Котловины и Хребта на поверхности виден метаморфический фундамент. Некоторые из них представляют собой метаморфические центральные комплексы (МКК), идея, впервые разработанная на основе исследований в этой провинции. Метаморфический комплекс ядра возникает, когда нижняя кора выносится на поверхность в результате растяжения. МКК в бассейне и хребте не интерпретировались как связанные с расширением земной коры вплоть до 1960-х годов. С тех пор аналогичные модели деформации были выявлены в МКК в бассейне и хребте, что побудило геологов изучить их как группу связанных геологических особенностей, образовавшихся в результате расширения земной коры в кайнозойскую эпоху (от 66,0 миллионов лет назад до настоящего времени). Изучение метаморфических комплексов ядра дало ценную информацию о процессах растяжения, способствующих формированию бассейна и хребта. ^[15]

Вулканизм

До эпохи эоцена (от 55,8 ± 0,2 до 33,9 ± 0,1 млн лет назад) скорость сближения плит Фараллон и Северо-Американской плиты была быстрой, угол субдукции был небольшим, а ширина плиты была огромной. В эоцене , плиты Фараллон пород, связанные с субдукцией силы сжатия Ларамидской , Севьерской и Невадской складчатых прекратились, взаимодействие плит изменилось с ортогонального сжатия на косой сдвиг , а в провинции Бассейн и Хребет вспыхнул вулканизм ( среднетретичная вспышка игнимбритов). вверх ). Предполагается, что эта плита продолжала надвигаться примерно до 19 млн лет назад, когда она была полностью уничтожена и вулканическая активность частично прекратилась. Оливиновый базальт океанического хребта извергся около 17 млн лет назад, и началось расширение . ^[16]^[17]^[18]^[19]

Вулканические районы

Минеральные ресурсы

В дополнение к небольшим количествам в Неваде нефти , провинция Бассейнов и Диапазонов поставляет почти всю медь и большую часть золота , серебра и барита, добываемых в Соединенных Штатах. ^{[ нужна ссылка ]}

См. также

Ссылки

^ «Национальный набор данных высот Геологической службы США (NED) на расстоянии 1 метра, загружаемый из Национальной программы высотных карт 3D (3DEP) - Национальный набор геопространственных данных (NGDA), Национальный набор данных высот (NED)» . Геологическая служба США . 21 сентября 2015 года. Архивировано из оригинала 25 марта 2019 года . Проверено 22 сентября 2015 г.
^ Генри, К; Аранда-Гомез, Дж (1992). «Настоящий южный бассейн и хребет: расширение среднего и позднего кайнозоя в Мексике». Геология . 20 (8): 20701–04. Бибкод : 1992Geo....20..701H . doi : 10.1130/0091-7613(1992)020<0701:TRSBAR>2.3.CO;2 .
^ Дикинсон, Уильям Р. (2002). «Провинция бассейна и хребта как составная область расширения». Международное геологическое обозрение . 22 (1): 1–38. Бибкод : 2002ИГРв...44....1Д . дои : 10.2747/0020-6814.44.1.1 . S2CID 73617479 .
^ Муни, Уолтер Д.; Брэйл, Лоуренс В. (1989). «Сейсмическое строение континентальной коры и верхней мантии Северной Америки». Геология Северной Америки – обзор . Геологическое общество Америки. п. 42.
^ Зандт, Г; Майерс, С; Уоллес, Т. (1995). «Структура коры и мантии на границе бассейна и хребта-плато Колорадо на 37 ° северной широты и последствия кайнозойского механизма растяжения». Дж. Геофиз. Рез . 100 (Б6): 10529–10548. Бибкод : 1995JGR...10010529Z . дои : 10.1029/94JB03063 .
^ «Геологические провинции Соединенных Штатов: провинция бассейнов и хребтов» . Геологическая служба США. Архивировано из оригинала 25 января 2009 г.
^ Сальярдс, Стивен Л ; Шумейкер, Юджин М (1987). «Отложения оползней и селей в отложениях большого пальца миоценовой формации Хорс-Спринг на восточной стороне горы Френчмен, штат Невада: мера расширения бассейна». В Хилле, Мейсон Л. (ред.). Столетний полевой путеводитель . Том. 1. Кордильерская секция Геологического общества Америки. дои : 10.1130/0-8137-5401-1.49 .
^ Даттон, Кларенс (1885). «Гора Тейлор и плато Зуни» . Шестой ежегодный отчет Геологической службы США министру внутренних дел, 1884–1885 гг . Геологическая служба США: 113–198. дои : 10.3133/ar6 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Райни, Брэд (2000). «Тектоника плит» . Полевой путеводитель по Ocean Oasis . Музей естественной истории Сан-Диего. Архивировано из оригинала 2 января 2011 г. Проверено 5 декабря 2010 г.
^ «Провинция бассейна и хребта - третичное расширение» . Цифровая геология Айдахо . Архивировано из оригинала 11 сентября 2019 года . Проверено 5 декабря 2010 г.
^ Jump up to: ^а ^б Стэнли, С.М. (2005). История системы Земли . Нью-Йорк: Фриман.
^ Сенгадж, Гейл (2003). Лернер, Ли; Лернер, Бренда Уилмот (ред.). «Топография бассейна и хребта» . Мир наук о Земле . eNotes.com. Архивировано из оригинала 31 октября 2010 г. Проверено 5 декабря 2010 г.
^ Стерн, Роберт Дж. (01 сентября 2010 г.), «Разломы», Физика и химия твердой Земли (заметки для занятий), Даллас, Техас: Техасский университет в Далласе
^ Ямано, Макото; Киносита, Масатака; Гото, Сюсаку (2008). «Аномалии сильного теплового потока на старой океанической плите, наблюдаемые к морю от Японского желоба». Международный журнал наук о Земле . 97 (2): 345–352. Бибкод : 2008IJEaS..97..345Y . дои : 10.1007/s00531-007-0280-1 . S2CID 129417881 .
^ Ристром, В.Л. (2000). «Метаморфические центральные комплексы» . Архивировано из оригинала 3 ноября 2010 г. Проверено 5 декабря 2010 г.
^ Макки, Э.Х. (1971). «Третичная магматическая хронология Большого бассейна на западе США - значение для тектонических моделей». Бюллетень Геологического общества Америки . 82 (12): 3497–3502. Бибкод : 1971GSAB...82.3497M . doi : 10.1130/0016-7606(1971)82[3497:ticotg]2.0.co;2 .
^ «Происхождение северо-запада, введение в геологическую историю штата Вашингтон, Кэтрин Л. Таунсенд и Джон Т. Фигге» . Музей естественной истории и культуры Бёрка Вашингтонского университета . Проверено 10 апреля 2010 г.
^ «Орегон: геологическая история» . Департамент геологии и горнодобывающей промышленности штата Орегон. Архивировано из оригинала 28 января 2010 г. Проверено 26 марта 2010 г.
^ «Цифровая геология Айдахо, Лаура ДеГрей и Пол Линк» . Государственный университет Айдахо. Архивировано из оригинала 21 июля 2018 г. Проверено 10 апреля 2010 г.
^ Вуд, Чарльз А.; Юрген Кинле (1993). Вулканы Северной Америки . Издательство Кембриджского университета . стр. 284–86. ISBN 978-0521438117 .

Дальнейшее чтение

Болдридж, В. Скотт (13 мая 2004 г.). Геология юго-запада Америки: путешествие через два миллиарда лет истории тектоники плит . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0521016667 .
Фиеро, Билл (2009). Геология Большого Бассейна . Университет Невады Пресс. ISBN 978-0874177909 .
Пламмер; Макгири; Карлсон (1999). Физическая геология (Восьмое изд.). Бостон: МакГроу-Хилл. стр. 321, 513, 514 . ISBN 978-0697374042 .
Макфи, Джон (1982). Бассейн и хребет . Нью-Йорк: Фаррар Штраус и Жиру. ISBN 978-0374516901 .
Шелларт, В.П.; Стегман, доктор медицинских наук; Фаррингтон, Р.Дж.; Фриман, Дж.; Морези, Л. (16 июля 2010 г.). «Кайнозойская тектоника западной части Северной Америки, контролируемая увеличением ширины Фараллонской плиты». Наука . 329 (5989): 316–19. Бибкод : 2010Sci...329..316S . дои : 10.1126/science.1190366 . ПМИД 20647465 . S2CID 12044269 .
Дикинсон, Уильям Р. (декабрь 2006 г.). «Геотектоническая эволюция Большого бассейна» . Геосфера . 2 (7): 353–68. Бибкод : 2006Geosp...2..353D . дои : 10.1130/GES00054.1 .

Внешние ссылки

СМИ, связанные с провинцией Бассейнов и Диапазонов, на Викискладе?

[NED-1] «Национальный набор данных высот Геологической службы США (NED) на расстоянии 1 метра, загружаемый из Национальной программы высотных карт 3D (3DEP) - Национальный набор геопространственных данных (NGDA), Национальный набор данных высот (NED)» . Геологическая служба США . 21 сентября 2015 года. Архивировано из оригинала 25 марта 2019 года . Проверено 22 сентября 2015 г.

[2] Генри, К; Аранда-Гомез, Дж (1992). «Настоящий южный бассейн и хребет: расширение среднего и позднего кайнозоя в Мексике». Геология . 20 (8): 20701–04. Бибкод : 1992Geo....20..701H . doi : 10.1130/0091-7613(1992)020<0701:TRSBAR>2.3.CO;2 .

[3] Дикинсон, Уильям Р. (2002). «Провинция бассейна и хребта как составная область расширения». Международное геологическое обозрение . 22 (1): 1–38. Бибкод : 2002ИГРв...44....1Д . дои : 10.2747/0020-6814.44.1.1 . S2CID 73617479 .

[4] Муни, Уолтер Д.; Брэйл, Лоуренс В. (1989). «Сейсмическое строение континентальной коры и верхней мантии Северной Америки». Геология Северной Америки – обзор . Геологическое общество Америки. п. 42.

[5] Зандт, Г; Майерс, С; Уоллес, Т. (1995). «Структура коры и мантии на границе бассейна и хребта-плато Колорадо на 37 ° северной широты и последствия кайнозойского механизма растяжения». Дж. Геофиз. Рез . 100 (Б6): 10529–10548. Бибкод : 1995JGR...10010529Z . дои : 10.1029/94JB03063 .

[6] «Геологические провинции Соединенных Штатов: провинция бассейнов и хребтов» . Геологическая служба США. Архивировано из оригинала 25 января 2009 г.

[7] Сальярдс, Стивен Л ; Шумейкер, Юджин М (1987). «Отложения оползней и селей в отложениях большого пальца миоценовой формации Хорс-Спринг на восточной стороне горы Френчмен, штат Невада: мера расширения бассейна». В Хилле, Мейсон Л. (ред.). Столетний полевой путеводитель . Том. 1. Кордильерская секция Геологического общества Америки. дои : 10.1130/0-8137-5401-1.49 .

[8] Даттон, Кларенс (1885). «Гора Тейлор и плато Зуни» . Шестой ежегодный отчет Геологической службы США министру внутренних дел, 1884–1885 гг . Геологическая служба США: 113–198. дои : 10.3133/ar6 .

[Riney-9] Jump up to: ^а ^б ^с Райни, Брэд (2000). «Тектоника плит» . Полевой путеводитель по Ocean Oasis . Музей естественной истории Сан-Диего. Архивировано из оригинала 2 января 2011 г. Проверено 5 декабря 2010 г.

[10] «Провинция бассейна и хребта - третичное расширение» . Цифровая геология Айдахо . Архивировано из оригинала 11 сентября 2019 года . Проверено 5 декабря 2010 г.

[Stanley-11] Jump up to: ^а ^б Стэнли, С.М. (2005). История системы Земли . Нью-Йорк: Фриман.

[12] Сенгадж, Гейл (2003). Лернер, Ли; Лернер, Бренда Уилмот (ред.). «Топография бассейна и хребта» . Мир наук о Земле . eNotes.com. Архивировано из оригинала 31 октября 2010 г. Проверено 5 декабря 2010 г.

[13] Стерн, Роберт Дж. (01 сентября 2010 г.), «Разломы», Физика и химия твердой Земли (заметки для занятий), Даллас, Техас: Техасский университет в Далласе

[14] Ямано, Макото; Киносита, Масатака; Гото, Сюсаку (2008). «Аномалии сильного теплового потока на старой океанической плите, наблюдаемые к морю от Японского желоба». Международный журнал наук о Земле . 97 (2): 345–352. Бибкод : 2008IJEaS..97..345Y . дои : 10.1007/s00531-007-0280-1 . S2CID 129417881 .

[15] Ристром, В.Л. (2000). «Метаморфические центральные комплексы» . Архивировано из оригинала 3 ноября 2010 г. Проверено 5 декабря 2010 г.

[16] Макки, Э.Х. (1971). «Третичная магматическая хронология Большого бассейна на западе США - значение для тектонических моделей». Бюллетень Геологического общества Америки . 82 (12): 3497–3502. Бибкод : 1971GSAB...82.3497M . doi : 10.1130/0016-7606(1971)82[3497:ticotg]2.0.co;2 .

[17] «Происхождение северо-запада, введение в геологическую историю штата Вашингтон, Кэтрин Л. Таунсенд и Джон Т. Фигге» . Музей естественной истории и культуры Бёрка Вашингтонского университета . Проверено 10 апреля 2010 г.

[18] «Орегон: геологическая история» . Департамент геологии и горнодобывающей промышленности штата Орегон. Архивировано из оригинала 28 января 2010 г. Проверено 26 марта 2010 г.

[19] «Цифровая геология Айдахо, Лаура ДеГрей и Пол Линк» . Государственный университет Айдахо. Архивировано из оригинала 21 июля 2018 г. Проверено 10 апреля 2010 г.

[20] Вуд, Чарльз А.; Юрген Кинле (1993). Вулканы Северной Америки . Издательство Кембриджского университета . стр. 284–86. ISBN 978-0521438117 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]