Геология Кентукки

Геология Кентукки в сформировалась более одного миллиарда лет назад, протерозойском периоде докембрия . Самая старая магматическая и метаморфическая кристаллическая порода фундамента является частью провинции Гренвилл, небольшого континента, который столкнулся с ранним североамериканским континентом. Начало палеозоя плохо засвидетельствовано, а самые старые породы в Кентукки, выступающие на поверхность, относятся к ордовику . На протяжении всего палеозоя эту территорию покрывали мелководные моря, отлагавшие морские осадочные породы, такие как известняк, доломит и сланец, а также большое количество окаменелостей. Рядом с Миссисипи и Пенсильванией огромные угольные болота сформировали и породили два крупных месторождения угля, а также нефти и газа, которые сыграли важную роль в экономике штата. С перерывами в наземных условиях мелководные морские условия сохранялись на протяжении всего мезозоя и вплоть до кайнозоя . В отличие от соседних штатов, Кентукки не подвергся значительному воздействию плейстоценовых оледенений. Штат обладает обширными природными ресурсами, включая уголь, нефть и газ, песок, глину, плавиковый шпат, известняк, доломит и гравий. Кентукки уникален как первый штат, полностью нанесённый на карту геологически.

Стратиграфия, тектоника и геологическая история

Самый старый докембрийский магматический и метаморфический кристаллический фундамент в Кентукки известен только по данным гравитационных исследований и скважин и не выходит на поверхность. Самые ранние породы образовались в протерозое , к востоку от Гренвиллского фронта , как часть континентальной коры провинции Гренвилл , которая столкнулась с прото-Северной Америкой, положив начало Гренвиллской складчатости . В северном Кентукки основные , кислые и метаосадочные породы имеют одинаковое содержание. Исследование, проведенное в 1985 году в 42 скважинах, охватывающих центральный Огайо, выявило 14 процентов габбро , 8 процентов метагаббро, 12 процентов амфиболита , 12 процентов роговообманковых гнейсов и сланцев и 2 процента кварцевого диорита . Кроме того, здесь содержится 33 процента гранита , два процента гранодиоритовых гнейсов, семь процентов метаосадочных пород и 10 процентов гранитогнейсов.

Метаморфизм достиг амфиболитовой степени в последовательности метаморфических фаций . На северо-востоке концентрация гранита и анортозита несколько выше .

Палеозой (539-251 млн лет назад)

На протяжении ордовика Кентукки был покрыт мелкими тропическими морями, отлагавшими известняк , доломит и сланец . Этот регион представлял собой затопленный континентальный шельф Лаврентии , расположенный в южном полушарии как часть океана Япет , на основе реконструированной палеогеографии. Известняк Кэмп -Нельсон вдоль ущелья реки Кентукки между Франкфортом и Бунсборо датируется средним ордовиком и является самой старой горной породой, обнаженной на поверхности в штате. Дополнительные образования аргиллитов и сланцев в позднем ордовике указывают на сдвиг в сторону более мелкого моря, которое поддерживало обширную морскую жизнь. Окаменелости брахиопод , мшанок , кораллов, губок, криноидей , трилобитов , конодонтов , остракод и наутилоидов очень распространены в руслах ручьев и на выемках дорог в регионе Блуграсс .

Силурийские породы не обнажены в регионе Блюграсс, но обычны в окружающем регионе Нобс . Сначала в мелководном тропическом море преобладали высокие нагрузки наносов, образуя дополнительные сланцы. Ил и глина, сформировавшие сланцы, по-видимому, пришли с востока, образуя чередующиеся образования между карбонатными слоями. Раковинные беспозвоночные и кораллы составляют основную часть известняка и доломита того периода. Арка Цинциннати образовалась в силурийском периоде из-за пологой складчатости и поднятия частей региона над уровнем воды, разделив Кентукки на два геологических бассейна.

Поднятие арки продолжалось и в девонском периоде , что подтверждается отсутствием пород раннего девона в центральном Кентукки, где образовалась арка. Девонские породы обнажены только на поверхности в регионе Нобс и отсутствуют в регионе Блюграсс, хотя они известны из недр на всей остальной территории штата. По большей части преобладали мелководные морские условия, а на участках наблюдались условия суши. К концу девона уровень моря повысился, что привело к плохому насыщению кислородом глубоких вод. Образовались черные сланцы, богатые органическими веществами, из которых в конечном итоге были получены нефть и газ, которые сейчас добываются. Черные сланцы содержат во многом схожие с силурийскими и ордовикскими отложениями комплексы окаменелостей, но особенно хорошо сохранились известковые окаменелости строматопороидных губок, которые обнаружены у водопадов Огайо недалеко от Луисвилля.

У Миссисипи Кентукки оставался в значительной степени затопленным и все еще находился к югу от экватора, но был связан с слившейся континентальной массой Еврамерики . Закрытие океана Япет привело к созданию более узкого океана Реика , поскольку суперконтинент Гондвана переместился в сторону Еврамерики. В регионе Пеннироял обнажены скалы Миссисипи. Отложение черных сланцев продолжалось в раннем Миссисипи , но реки и ручьи перенесли нагрузку наносов на наземный материал с возвышенностей Аппалачей дальше на восток, доставляя песок, грязь и ил.

уровень моря упал Когда в среднем девоне ландшафта штата , сформировались массивные известняковые образования, которые сейчас составляют большую часть карстового и содержат самую большую в мире пещеру — Мамонтовую пещеру . Прибрежные равнины и приливные дельты периодически вытесняли море. К девонскому периоду распространение рыб и наземной жизни увеличило разнообразие окаменелостей. Рыбьи зубы стали обычным явлением наряду с беспозвоночными и чешуйчатыми папоротниками, древовидными папоротниками, каламитами и крупными земноводными, обитавшими на суше в устьях рек и старицах. В 1995 году единственная окаменелость эмболомерной амфибии длиной пять футов была найдена в песчанике, недалеко от окраины угольного месторождения Западного Кентукки.

В Пенсильвании периодически существовали мелководные моря, но ландшафт представлял собой в основном болотистую местность. Когда сформировался суперконтинент Пангея , Кентукки располагался на экваторе. Травы и кордаитовые деревья присоединились к летописи окаменелостей, а мертвая растительность была заключена в иле и песках, покрытых дельтовыми глинами, предотвращающими окисление. Этот материал сформировал два основных угольных месторождения Кентукки.

Мезозой (251-66 миллионов лет назад)

Поздняя пермь , триас и ранняя часть мела — период в 200 миллионов лет — отсутствуют в стратиграфических данных. Раскол Пангеи образовал Атлантический океан, когда Северная Америка переместилась в Северное полушарие. Небольшие обнажения мелового периода конца мезозоя обнаружены на юго-западе Кентукки, недалеко от границы штата с Теннесси, в регионе Джексон-Перкс и некоторых частях плато Миссисипи. Эти пески, глины и гравий отложились на затопленной восточной окраине Западного внутреннего морского пути и так и не слились в скальную породу.

Кайнозой (66 миллионов лет назад-настоящее время)

В палеогене и неогене , в кайнозойских солоноватых, пресноводных и морских отложениях, отложившихся в районе Джексон-Перкс, северной границе залива Миссисипи. Тонкие пласты бурого угля и углеродистых глин распространены в восьми округах региона.

В отличие от соседних штатов, ландшафты которых сильно изменились в результате оледенения во время плейстоцена , ледяные щиты достигли только Ковингтона, Кентукки . Оледенение изменило течение реки Огайо в окрестностях Луисвилля и Цинциннати, где талые ледниковые воды заполнили долину песком и гравием. Донные отложения озер отложились локально там, где реки Кентукки, Грин, Ликинг и Соле были временно затоплены ледниковыми обломками.

Геология природных ресурсов

Кентукки обладает обширными природными ресурсами. Добыча угля в Кентукки ориентирована на битуминозный уголь , который на протяжении десятилетий играл важную роль в экономике штата. Помимо угля и углеводородов, важными ресурсами являются песок, гравий, доломит и известняк. В отличие от многих регионов, большая часть песка добывалась с помощью плавучих земснарядов на реке Огайо, а не исключительно из карьеров на суше. В 1982 году Кентукки занимал четвертое место среди штатов США по производству глины. До 1979 года три четверти плавикового шпата, производимого в США, добывалось в районе плавикового шпата Иллинойс-Кентукки. Законодательное собрание штата сформировало Департамент природных ресурсов и окружающей среды в 1972 году.

На протяжении 1970-х и 1980-х годов Кентукки лидировал в США по добыче угля.

Скважина, пробуренная в 1819 году в соленой воде в южной развилке реки Камберленд, выявила первые признаки нефти в Кентукки. Стремление производить парафин из нефти в 1850-х годах привело к открытиям в округах Клинтон, Камберленд, Аллен, Баррен, Мид, Уэйн и Рассел. Всего в 1883 году было добыто 4755 баррелей. Основные открытия были сделаны после 1900 года, в том числе газовое месторождение Биг-Сэнди в округе Флойд, газовое месторождение Уорфилд-Форк, большое тонущее месторождение, месторождение Кэмптон, месторождение Саннибрук и месторождение Рэгланд. Округ Хендерсон вырос как источник, став ведущим государственным производством к 1930-м годам и Второй мировой войне. Месторождение Гринсбург в округе Грин было основным источником, обнаруженным в конце 1950-х годов, что помогло увеличить общий объем добычи до 27,27 миллиона баррелей к 1959 году.

В 1960 году законодательный орган штата принял постановление о бурении, требующее получения разрешений на строительство скважин и создающее Комиссию по контролю за загрязнением воды. Из-за плохого ведения учета точное количество скважин неизвестно. Тем не менее, по оценкам Геологической службы Кентукки, в 1992 году в общей сложности было 200 000 скважин, из них 23 000 нефтяных скважин и 11 000 газовых скважин производили добычу в 1989 году. Восточные угольные месторождения и Западные угольные месторождения были местами добычи, разведка в Джексоне была незначительной. Покупка и регионы Блуграсс.

См. также

• Палеонтология в Кентукки