Дулут Комплекс
Комплекс Дулут , родственный комплекс Бивер Бэй , [ 1 ] и связанная с ней вулканическая группа Норт-Шор скальные образования, которые составляют большую часть фундамента представляют собой северо -восточной части американского штата Миннесота в центральной части Северной Америки. [ 2 ] [ 3 ] Комплексы Дулут и Бивер-Бей представляют собой интрузивные породы, образовавшиеся около 1,1 миллиарда лет назад во время Срединно-континентального рифта ; они примыкают и перемежаются с экструзивными Норт-Шор, породами вулканической группы образовавшимися во время того же геологического события. Эти образования являются частью физико-географической области Верхней возвышенности США, которая связана с Лаврентийской возвышенностью Канадского щита . [ 4 ] Ядро Северо-Американского кратона .
Расположение
[ редактировать ]Комплекс Дулут включает большую часть региона Эрроухед в Миннесоте к северу от озера Верхнее . С запада около Дулута, штат Миннесота , он изгибается на север и северо-восток примерно до 48 ° северной широты к югу от озера Найф и продолжается на восток на этой широте примерно в пяти-двадцати километрах от границы Канады и США к югу от границы Канады и США примерно до 90 ° западной долготы. где он соединяется с границей у реки Голубь , а затем течет на восток недалеко от границы и вдоль границы с озером Верхнее. [ 5 ] Комплексы Дулут и Бивер-Бэй лежат к югу от этой линии.
Около озера Верхнее эти интрузивные образования переплетаются в сложную мозаику с породами сопутствующих вулканических пород Норт-Шор, которые также являются реликтами рифтогенного процесса на Среднем континенте. [ 6 ] Комплексы Дулут и Бивер-Бей простираются на небольшое расстояние под озером Верхнее к югу от нынешнего берега озера, но в большинстве мест вдоль и вблизи этого берега их южные пределы перекрыты вулканической группой Северного берега. [ 7 ]
Формирование
[ редактировать ]Около 1100 миллионов лет назад ( млн лет назад ) Северо-Американский кратон начал раскалываться в Срединно-континентальном разломе. [ 8 ] В течение периода от 15 до 22 миллионов лет магма поднималась через земную кору , разделяя старые образования и охлаждаясь, превращаясь в новые породы в районе разлома. [ 9 ] Созданные таким образом рок-последовательности известны как Супергруппа Кевинавана . [ 10 ] Породы этой группы к северу от озера Верхнее представляют собой слои вулканической группы Норт-Шор и прилегающих к ним образований комплексов Дулут и Бивер-Бэй.
Вулканики Северного берега возникли ок. 1109-1096 млн лет назад [ 11 ] из сотен отдельных потоков лавы , образующих шесть отдельных наклонных и частично сложенных плато общей толщиной более 8000 метров. Они наклонены к синклинали под озером Верхнее, как показано на соседнем снимке Пилообразных гор , склоны которых повторяют склоны прибрежных скал. Хотя в основном эти потоки базальтовые , они также включают риолиты и другие типы. [ 12 ] Являясь частью среднепротерозойской последовательности Кевинаван, эти вулканические слои являются частью одной из старейших, крупнейших и лучше всего сохранившихся провинций плато лавы в мире. [ 13 ]
Эти вулканы создали «скалы крыши», в которые были внедрены основные образования комплекса Дулут. Первоначально образовался после 1102 млн лет назад . [ 14 ] самые старые образования находятся возле Дулута, а самые молодые — на северо-востоке возле Тофте . [ 15 ] Изолированная вышележащей породой кровли, поднимающаяся вверх магма медленно охлаждалась, и поэтому основная порода, в которую она остыла, является крупнозернистой. Эти интрузии образовали подоконник толщиной около 16 км. [ 16 ] в основном из габбро , но со значительными количествами анортозита и других родственных гранитных пород. [ 17 ] Комплекс Дулут — одно из крупнейших месторождений габбро на Земле. [ 18 ] и одно из крупнейших известных слоистых мафических интрузий . Он занимает площадь 4715 км2. 2 . [ 19 ] верхних дифференцированных частях интрузии представлены ильменитсодержащие В лабрадоритовые анортозиты . [ 19 ] Нижняя часть вдоль северо-западной окраины состоит из ультраосновных кумулатов с соответствующими выделениями элементов никелевой, медной и платиновой групп . Эти металлические руды привлекли интерес добывающих компаний, и их попыткам добывать их противостоят защитники природы. [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]
Вдоль своей северной окраины комплекс Дулут примыкает к более древним постройкам, Архаен Эли Зеленым камням (когда-то считавшимся самой старой обнаженной скалой на Земле). [ 23 ] и рудоносные железные хребты Месаби и Ганфлинт, отложенные в составе группы Анимики в результате пенокейского складчатого образования , события горообразования, произошедшего в палеопротерозойские времена. [ 24 ] Считается, что эти два хребта среднего докембрия представляли собой единое образование, но внедрившаяся магма Дулутского комплекса запеклась и поглотила центр горной цепи, разделив ее на два существующих сегодня хребта: [ 25 ] как показано на изображении вверху этой страницы.
На востоке комплекс примыкает и вторгается в формацию Роув , более древнюю структуру осадочных пород. Структуры габбро и диабаза комплекса Дулут обычно простираются с юго-запада на северо-восток, а дифференциальная эрозия оставила серию хребтов, состоящих из этих более твердых основных пород, возвышающихся над более мягкими осадочными породами формации Роув. Во многих из этих впадин лежат вытянутые озера.
К югу, возле озера Верхнее, пласты горных пород комплексов Дулут и Бивер-Бей перемежаются и подстилают экструзивные породы вулканической группы Норт-Шор. [ 26 ] Комплекс Бивер-Бей занимает центр вулканических пород Норт-Шор и немного моложе по возрасту, чем другие основные породы комплекса Дулут, датируемые ок. 1096 млн лет назад . [ 27 ] Когда-то считалось, что вулканические породы и более поздние осадочные породы лежат в основе комплекса Дулут от озера Верхнее до Висконсина, где также существуют образования габбро. [ 28 ] Дулутский комплекс считался гигантским лополитом — линзовидной структурой, вдавленной в центр, соединяющей обнажения габбро на противоположных сторонах озера. [ 29 ] но теперь признано, что он простирается всего на несколько километров к югу от северного берега Супериора. [ 30 ]
Современные формы рельефа
[ редактировать ]Докембрийская коренная порода Дулутского комплекса и вулканов Норт-Шор расположена близко к поверхности или на поверхности, а не погребена под слоями более поздних осадочных пород, как это часто бывает южнее. Ледники размыли более ранние почвы, и, как это типично для Канадского щита, новый верхний слой почвы тонкий и бедный, образовавшийся из породы под ним или поблизости, а не из глубоких слоев ледникового тилла , который прерывистый и относительно неглубокий на большей части территории. область. [ 32 ] Следовательно, большая часть коренных пород обнажена, за исключением отложений и ледниковых тиллов в водоразделе рек Сен-Луи и Клоке внутри страны на западе. [ 33 ]
Обнажения габбро закрепляют оба конца комплекса. Они доминируют в городе, давшем название комплексу Дулут. [ 34 ] а также являются частью Пиджен-Пойнт , самой восточной точки Миннесоты. Между тем береговую линию Супериора от Дулута до международной границы сравнивают с одним длинным вулканическим обнажением. [ 35 ] хотя и прерывается частями комплекса Бивер-Бей, такими как анортозитовые скалы на маяке Сплит-Рок, прилегающие к базальтовым потокам. [ 36 ] Выдающиеся реликвии вулканизма включают риолитовые скалы в Палисейд-Хед , потоки базальтовой лавы у водопада Крыжовник и горы Пилообразные дальше на восток. Вдоль берега озера можно найти кварца с полосками томсонит и агатовые драгоценные камни, образовавшиеся в результате минерального заполнения газовых полостей, образовавшихся при охлаждении потоков лавы. [ 37 ]
Внутренние высокогорья включают гору Игл и холмы Мискуа . [ 27 ] Большая часть восточной части Высшего национального леса и его дикой природы «Приграничные воды» (BWCAW) расположена на территории комплекса Дулут, и его обнаженные коренные породы позднего докембрия являются характерными особенностями региона. Внутренние озера залегают во впадинах, образованных дифференциальной эрозией интрузий габбро. Эти впадины приобрели свою окончательную форму в результате ледникового размыва во время недавних ледниковых периодов, в результате чего образовались озера неправильной формы со скалистыми берегами, которые являются отличительными чертами дикой природы. [ 38 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Бурбум, Терри; Миллер, Джим; и Грин, Джон, «Геологические особенности нового картирования юго-западной толщи вулканической группы Северного берега и комплекса Бивер-Бэй» в книге «Грин, вулканические и осадочные породы » (2004), стр. 47.
- ^ Джирса и Саутвик, Минеральный потенциал (2000)
- ^ Джирса, Бурбум и др., Геологическая карта Миннесоты: карта геологии коренных пород, доступ к которой можно получить через веб-страницу «Темы геологии Миннесоты », выбрав вкладку «+ Геология коренных пород» и выбрав там «Геологическую карту геологии коренных пород Миннесоты в формате PDF».
- ↑ Гобелен времени и местности. Архивировано 15 мая 2006 г. в Wayback Machine (2003).
- ^ Jirsa & Southwick, Минеральный потенциал. Архивировано 23 июля 2008 г. в Wayback Machine (2000); Хайнзельман (1996), фото 1.
- ^ Миллер, Грин, Северсон, Чендлер и Петерсон, Геологическая карта комплекса Дулут. Архивировано 26 февраля 2009 г. в Wayback Machine (2001).
- ^ Оджакангас и Матч (1982), стр. 101-1. 52, 55–56.
- ^ Оджакангас и Матч (1982), стр. 49–50, 55–57; Гобелен времени и местности. Архивировано 15 мая 2006 г. в Wayback Machine (2003).
- ^ Шнайдер, Холм и Чендлер, Превосходная полоса: протерозойская геология Среднего континента Северной Америки (2006) (Аннотация); Оджакангас, Мори и Грин, Мезопротерозойская рифтовая система Срединного континента (2001), Аннотация. два : 10.1016/S0037-0738(01)00085-9
- ^ Оджакангас и Диккас, Среднеконтинентальная рифтовая система возрастом 1,1 млрд лет, центральная Северная Америка (2002), Аннотация. два : 10.1016/S0037-0738(01)00185-3
- ^ Налдретт (2004), с. 244 (рис. 4.49).
- ^ Оджакангас и Матч (1982), стр. 101-1. 50–54.
- ^ Шмидт, Региональные и локальные закономерности низкого метаморфизма (2008), Аннотация; Грин, Вулканические и осадочные породы (2004), с. 52.
- ^ Грин, Вулканические и осадочные породы (2004), с. 52; Налдретт (2004), стр. 244 (рис. 4.49), 246.
- ^ Фрей и Робинсон (1999), стр. 157–58.
- ^ Оджакангас и Матч (1982), стр. 101-1. 55–57.
- ^ Jirsa & Southwick, Минеральный потенциал. Архивировано 23 июля 2008 г. в Wayback Machine (2000); Топинка, Вулканическое прошлое Америки , заархивировано 10 января 2009 г. в Wayback Machine (2003); Миллер, Грин, Северсон, Чендлер и Петерсон, Геологическая карта комплекса Дулут. Архивировано 26 февраля 2009 г. в Wayback Machine (2001).
- ^ Шварц и Тиль (1963), стр. 114.
- ^ Jump up to: а б Гильберт, Джон М. и Чарльз Ф. Парк-младший, Геология рудных месторождений , Фримен, 1986, стр. 314–346. ISBN 0-7167-1456-6 .
- ^ Кракер, Дэн, «Медно-никелевый рудник PolyMet возрождает десятилетние экологические дебаты» , Новости общественного радио Миннесоты, 5 декабря 2013 г.
- ↑ Кракер, Дэн, «Федералы вновь открывают леса возле Бундэри-Уотерс для добычи полезных ископаемых» , Общественное радио Миннесоты, 7 сентября 2018 г.
- ^ Табути, Хироко ; Эдер, Стив (25 июня 2019 г.). «План по минированию дикой природы Миннесоты зашел в тупик. Тогда президентом стал Трамп» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 25 июня 2019 г.
- ^ Чендлер (2005), Геофизические исследования Гринстоунского пояса Эли , стр. 4-5. Более древние породы с тех пор были обнаружены в Миннесоте ( Мортон-Гнейс на юго-западе Миннесоты), Гренландии и Лабрадоре, Ojakangas & Matsch (1982), с. 24, и в Квебеке. Самые старые камни в мире найдены в Квебеке. Архивировано 26 сентября 2008 г. в Wayback Machine , The Gazette , CanWest MediaWorks Publications Inc., 25 сентября 2008 г.
- ^ Лаберж (1994), с. 157; Оджакангас и Матч (1982), стр. 101–1. 56–57.
- ^ Оджакангас и Матч (1982), стр. 101-1. 35–36, 39, 55–5
- ^ Оджакангас и Матч (1982), стр. 101-1. 52, 56.
- ^ Jump up to: а б Миллер, Грин, Северсон, Чендлер и Петерсон, Геологическая карта комплекса Дулут (2001).
- ^ Лаберж (1994), стр. 159–160.
- ^ Шварц и Тиль (1963), стр. 114–15. Комплекс Дулут считался архетипом лополита.
- ^ Оджакангас и Матч (1982), стр. 101-1. 55–56.
- ^ Сансом (1983), стр. 20–23.
- ^ Хайнзельман (1996), стр. 13–14.
- ^ Обобщенная плотность обнажений коренных пород. Архивировано 20 июля 2011 г. в Wayback Machine (карта) (2001).
- ^ Сансом (1983), стр. 24–25; Оджакангас и Матч (1982), стр. 167–68.
- ^ Оджакангас и Матч (1982), стр. 50.
- ^ Информация о государственном парке Split Rock Lighthouse. Архивировано 11 февраля 2009 г. в Wayback Machine (2013).
- ^ Оджакангас и Матч (1982), стр. 101-1. 53–54.
- ^ Оджакангас и Матч (1982), стр. 161; Хайнзельман (1996), стр. 12–13, 200.
Источники
[ редактировать ]- Чендлер (2005), Геофизическое исследование Зеленокаменного пояса Эли в районе Судана . Проверено 23 ноября 2013 г.
- Фрей, Мартин; Робинсон, Дуг (1999). Низкостепенный метаморфизм . Оксфорд: Блэквелл Сайенс. ISBN 978-0-632-04756-7 .
- Обобщенная плотность обнажений коренных пород и буровых скважин на северо-востоке Миннесоты (карта), Университет Миннесоты (2001). Проверено 23 ноября 2013 г.
- Грин, Джон (2004): Вулканические и осадочные породы юго-западной толщи вулканической группы Северного берега, Путеводитель по экскурсии , Труды 50 , Том. 2. Институт геологии озера Верхнее, 2004 г. Проверено 23 ноября 2013 г.
- Гильберт, Джон М. и Чарльз Ф. Парк-младший, Геология рудных месторождений , Фримен, 1986 г., ISBN 0-7167-1456-6 .
- Хайнзельман, Мирон (1996). Экосистема дикой природы района каноэ пограничных вод . Миннеаполис: Издательство Университета Миннесоты. ISBN 0-8166-2804-1 .
- Джирса, Марк; Дэвид Саутвик (12 октября 2000 г.). «Минеральный потенциал и геология Дулутского комплекса» . Минеральный потенциал и геология Миннесоты . Геологическая служба Миннесоты, Университет Миннесоты . Проверено 23 ноября 2013 г.
- Лаберж, Джин Л. (1994). Геология региона озера Верхнее . Тусон, Аризона: Geoscience Press. ISBN 0-945005-15-6 .
- Миллер, доктор медицинских наук; Грин, Джей Си; Северсон, MJ; Чендлер, Фольксваген; и Петерсон, DM; Геологическая карта комплекса Дулут и связанных с ним пород, северо-восточная Миннесота , Университет Миннесоты (2001). Проверено 23 ноября 2013 г.
- Миллер, Джим (2011). Геология и месторождения полезных ископаемых комплекса Дулут, штат Миннесота, и почему когда-нибудь их будут разрабатывать . Геологическая служба США.
- Налдретт, Энтони Дж. (2004). Месторождения магматических сульфидов: геология, геохимия и разведка . Берлин: Springer Verlag . ISBN 3-540-22317-7 .
- Оджакангас, Ричард В.; Дикас, Альберт Б. (1 марта 2002 г.). «Рифтовая система Среднего континента возрастом 1,1 млрд лет, центральная часть Северной Америки: седиментология двух глубоких скважин, регион озера Верхнее». Осадочная геология . 147 (1–2). Elsevier Science BV: 13–36. Бибкод : 2002SedG..147...13O . дои : 10.1016/S0037-0738(01)00185-3 .
- Оджакангас, Ричард В.; Матч, Чарльз Л. (1982). Геология Миннесоты . Миннеаполис: Издательство Университета Миннесоты. ISBN 0-8166-0953-5 .
- Оджакангас, RW; ГБ Мори; Джей Си Грин (1 июня 2001 г.). «Мезопротерозойская рифтовая система Среднего континента, регион озера Верхнее, США». Осадочная геология . 141–142: 421–442. Бибкод : 2001SedG..141..421O . дои : 10.1016/S0037-0738(01)00085-9 .
- Сансом, Констанс Джефферсон (1983). Миннесота под ногами: Полевой путеводитель по выдающимся геологическим объектам штата . Стиллуотер, Миннесота: Voyageur Press. ISBN 0-89658-036-9 .
- Шмидт, С.Т. (май 1993 г.). «Региональные и местные закономерности слабого метаморфизма в вулканической группе Норт-Шор, Миннесота, США». Журнал метаморфической геологии . 11 (3). Блэквелл Синергия: 401–14. Бибкод : 1993JMetG..11..401S . дои : 10.1111/j.1525-1314.1993.tb00157.x .
- Шнайдер, Д.А.; Д.К. Хольм; В. Чендлер (осень 2006 г.). Превосходная полоса: протерозойская геология Среднего континента Северной Америки . Американский геофизический союз. Бибкод : 2006AGUFM.T42A..06S .
- Шварц, Джордж М.; Тиль, Джордж А. (1963). Скалы и воды Миннесоты . Миннеаполис: Издательство Университета Миннесоты. ЛОК 54-6370.
- «Информация о государственном парке Split Rock Lighthouse» . Государственные парки . Департамент природных ресурсов Миннесоты . 2013. Архивировано из оригинала 11 февраля 2009 г. Проверено 23 ноября 2013 г.
- «Гобелен времени и местности» . Физиографические регионы . Геологическая служба США . 17 апреля 2003 г. Архивировано из оригинала 15 мая 2006 г. Проверено 23 ноября 2013 г.
- Топинка, Линн (26 января 2003 г.). «Миннесота» . Вулканическое прошлое Америки . Геологическая служба США. Архивировано из оригинала 10 января 2009 г. Проверено 23 ноября 2013 г.
- Верворт, Дж; Вирт, Карл; Кеннеди, Брайан; Сэндленд, Трэвис; Харпп, Карен С. (2007). «Магматическая эволюция рифта Срединного континента: новые геохронологические и геохимические данные кислого магматизма» (PDF) . Докембрийские исследования . 157 (1–4): 235–268. Бибкод : 2007PreR..157..235В . doi : 10.1016/j.precamres.2007.02.019 . Архивировано из оригинала (PDF) 10 августа 2017 г. Проверено 23 ноября 2013 г.