Геология Иллинойса
Геология Иллинойса включает обширные отложения морских осадочных пород палеозоя, а также относительно небольшие отложения мезозоя и кайнозоя. Оледенение ледникового периода оставило множество ледниковых топографических особенностей по всему штату.
Докембрийская геология
[ редактировать ]Докембрийские породы Иллинойса глубоко погребены под более поздними отложениями на глубине 2000–13 000 футов (610–3960 м). Бурение показало, что эти породы представляют собой в основном интрузивные кислые магматические породы , хотя некоторые экструзивные кислые породы также были извлечены из скважин. [1]
Докембрийские породы Иллинойса сильно разломаны; Тектоническое расширение и связанное с ним термическое опускание привели к образованию двух основных осадочных бассейнов. Эти бассейны, названные бассейнами Иллинойса и Мичигана , способствовали обширному отложению осадочных пород в палеозойскую эру. [2] Бассейн Иллинойса представляет собой асимметричный структурный бассейн с северо-запада на юго-восток , заполненный более чем 4000 метрами палеозойских осадочных пород . Бассейн охватывает большую часть Иллинойса и простирается до западной Индианы и западного Кентукки. Бассейн ограничен на севере рекой Миссисипи и аркой Канкаки , на востоке — аркой Цинциннати , а на юге — Озарк поднятием и аркой Паскола . [3]
Палеозойская геология
[ редактировать ]На протяжении большей части палеозоя Иллинойс располагался намного южнее, чем сегодня, а не вблизи экватора; Большую часть этого времени он также находился под водой, образуя мелкое континентальное море. [4] [5]
Кембрий
[ редактировать ]Самыми старыми палеозойскими породами в Иллинойсе являются породы из верхнекембрийского песчаника горы Саймон , самые базальные из которых интерпретируются как плетеные речные отложения, а остальная часть формации, по-видимому, представляет собой морскую приливно-отливную среду. Эти приливные среды включали как приливные каналы, так и приливные отмели; трещины высыхания и следы ряби сохраняют особенности поверхности того времени. Песчаник горы Саймон перекрывает формацию О-Клер , песчаник Айронтон - Гейлсвилл , формацию Франкония , доломиты Потоси и Эминенс и иорданский песчаник ; из них только Потоси выходит на поверхность в округах Огл и Ли . Эти породы предполагают постепенное повышение местного уровня моря на протяжении кембрия; они также предполагают, что большая часть осадков переносилась в этот район с севера. Окаменелости в кембрии штата Иллинойс встречаются редко, но были обнаружены трилобиты , брахиоподы , брюхоногие моллюски и следы окаменелостей червей. [6]
ордовик
[ редактировать ]Породы ордовикского возраста лучше всего обнажены в северо-западной части штата, преимущественно в Бесприходной зоне (см. ниже). Ордовикские породы в штате отделены от кембрийских и силурийских пород несогласиями . На большей части ордовика продолжалось морское отложение на море по всей территории штата; однако в южных частях штата наблюдались некоторые отложения мелководных карбонатов и эвапоритов, что указывает на то, что некоторые районы штата были значительно мельче, чем другие, а иногда даже обнажены над водой.
Ордовикские породы в Иллинойсе разделены на три серии, каждая из которых разделена несогласием; от старшего к младшему это канадская, шампленская и цинциннатская серии.
Ордовикские особенности в Иллинойсе включают ныне погребенную структуру Гласфорд в округе Пеория , кратер, образовавшийся в результате падения метеорита примерно 455 миллионов лет назад. Этот и аналогичный погребенный кратер в округе Кук были связаны с Ордовикским метеоритным событием . [7] [8]
силурийский
[ редактировать ]
Почти все силурийские породы в Иллинойсе представляют собой глубоководные отложения известняка и доломита ; рифовые среды обитания были обычным явлением, а окаменелости рифовых организмов локально весьма многочисленны, включая кораллы , брахиоподы , криноидеи , строматопороиды и мшанки . [6]
девонский период
[ редактировать ]Несогласие отделяет девонские породы Иллинойса от силурийских; Таким образом, самые старые девонские породы в штате относятся к средней части периода. Эти породы также представляют собой в основном морские известняки и сланцы, причем верхние девонские породы штата представляют собой богатые углеродом черные сланцы; присутствуют также некоторые месторождения эвапоритов. Есть свидетельства наличия значительных интервалов гиперсоленой воды в среднем девоне в Иллинойсе. Окаменелости включают брахиопод, трилобитов , кораллов, мшанок, водорослей и конодонтов . [6]
каменноугольный период
[ редактировать ]Самые ранние породы каменноугольного периода расположены на вершине самого молодого девона в Иллинойсе; Каменноугольные породы в штате обширны по площади, очень хорошо обнажены на региональном уровне и составляют значительную часть коренных пород штата. Иллинойс оставался морским на протяжении большей части каменноугольного периода, при этом большую часть отложенной породы составляли известняки; однако присутствуют также песчаники, сланцы, кремни, алевролиты и угли; они указывают на морские условия, а также на условия наземных болот. Окаменелости каменноугольного периода включают всемирно известную фауну Мазон-Крик , где обитает окаменелость штата Иллинойс, Tullimonstrum gregarium . Значительное несогласие отделяет пласты Миссисипи от пластов Пенсильвании . [10] [6]
Мезозойская геология
[ редактировать ]Мезозойские породы в Иллинойсе в целом слабо обнажены; те, что присутствуют, имеют меловой возраст и встречаются только в крайних южных частях штата. В основном это наземные пески и гравий, хотя одна морская единица, формация Оул-Крик , указывает на то, что Западный внутренний морской путь в какой-то момент покрывал части штата. [6]
Кайнозойская геология
[ редактировать ]Палеоген
[ редактировать ]Палеоценовые породы присутствуют только на крайнем юге штата Иллинойс, в Александер и Пуласки округах . Эти породы составляют формацию Клейтон и формацию Портерс-Крик ; оба агрегата морские. В формации Портерс-Крик сохранились окаменелости моллюсков , акул и костистых рыб . [6]
Единственные эоценовые породы в штате, обнаженные только в округе Пуласки, относятся к формации Уилкокс . Они были отложены в древней дельте реки . [6]
Неоген
[ редактировать ]Плиоценовые отложения в Иллинойсе состоят из отложенных реками гравийных отложений. Гравий Курганов находится в южной части штата, а Гравий Гровера встречается в виде разбросанных отложений по всей северной части штата. [6]
Четвертичный период
[ редактировать ]В течение четвертичного периода Иллинойс подвергался множеству периодов оледенения ; более 90% территории Иллинойса раньше было покрыто ледниками, оставляя за собой множество особенностей ледникового ландшафта.
Река Миссисипи, питаемая талыми ледниковыми покровами и водой ледниковых озер, протекала по региону и прорезала глубокую долину. Предполагается, что образование этой долины произошло между 2,5 и 0,8 миллиона лет назад. [11]
Среди старейших ледниковых образований – морена Буффало-Харт , расположенная в округе Логан . Это конечная ледниковая морена ; однако, в отличие от большинства других морен в штате, по возрасту это не Висконсинан , а скорее Иллинойс , и поэтому ему примерно 125 000 лет.
Государственный парк реки Канкаки , расположенный в округе Канкаки , содержит свидетельства катастрофического потока Канкаки , произошедшего примерно 19 000 лет назад. Это событие произошло, когда плотина ледникового озера, расположенного на территории нынешнего Нижнего полуострова Мичигана , катастрофически разрушилась, что привело к массовому притоку воды в русло современной реки Канкаки . Свидетельства этого наводнения можно увидеть в высоких валах из щебня, идущих параллельно современной реке. Поток также прорезал скалу Доломитовых Альп Джолиет; это вызвало образование водопадов в притоках Канкаки, поскольку их воды текли по твердой скале и падали в каньон, прорезанный потоком. Каньон Рок-Крик является домом для одного такого водопада, который разрушается вверх по течению со скоростью 3 дюйма (7,5 см) в год. [12] [13]
Наиболее очевидным ледниковым объектом в Иллинойсе является озеро Мичиган , котловина которого образовалась ледниками. [6] По мере того как ледники отступали, они оставили после себя большое количество рецессионных морен; Среди наиболее заметных морен в штате — Блумингтонская морена , конечная морена Висконсинана , которую можно увидеть в округе Бюро . Эта морена также связана с большим количеством озов и значительной ледниковой равниной ; С этой конечной мореной также связана серия песчаных дюн, образовавшихся из песка, полученного в результате ледникового смыва. Это преимущественно параболические и продольные дюны. Блумингтонская морена, расположенная на юго-западе, представляет собой большую и очень плоскую равнину; на самом деле эта территория является дном ледникового озера Понтиак , которое высохло около 17 000 лет назад. [12]
Ледниковый парк в округе Мак-Генри сохраняет множество особенностей ледникового ландшафта, в том числе дельтовую каму под названием Кэмелбэк-Каме, а также водно-болотные угодья в трех ледниковых котлах — одном болоте , одном болоте и одном болоте .
Самый северо-западный угол штата находится в Зоне Дрифтлесс , названной так потому, что она никогда не была покрыта ледниками. Эта территория отличается гораздо более резкой топографией, чем остальная часть штата, из-за впадения реки Миссисипи и последующей переработки речных систем во время четвертичного оледенения. В этом районе вертикальные скалы врезаны реками в прочный доломит ордовикской формации Данлейт. Государственный парк Эппл-Ривер-Каньон демонстрирует некоторые из этих впечатляющих топографий одноименного каньона; притоки реки Эппл входят в основной канал, направленный вверх по течению, что указывает на изменение направления потока из-за наступления ледника Иллинойса. [12]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Брэдбери, Джей Си (2017). «Докембрийский подвал Иллинойса». S2CID 131371826 .
{{cite web}}: Отсутствует или пусто|url=( помощь ) - ^ Хайдлауф, DT; Сюй, АТ; Кляйн, Г. (1 ноября 1986 г.). «Анализ тектонического опускания бассейна Иллинойса» . Журнал геологии . 94 (6): 779–794. Бибкод : 1986JG.....94..779H . дои : 10.1086/629087 . ISSN 0022-1376 . S2CID 129301666 .
- ^ Макдауэлл, Р.К., (редактор), 2001, Геология Кентукки - Текст, сопровождающий геологическую карту Кентукки: Профессиональный документ USGS 1151-H, 68 стр.
- ^ Парк, Джон К. (октябрь 1994 г.). «Палеомагнитные ограничения положения Лаврентии от среднего неопротерозоя до раннего кембрия» . Докембрийские исследования . 69 (1–4): 95–112. Бибкод : 1994PreR...69...95P . дои : 10.1016/0301-9268(94)90081-7 .
- ^ Стивен Г. Дриз, Чарльз В. Байерс (1981). «Приливные отложения в основании формации горы Саймон в верхнем кембрии в Висконсине» . Журнал SEPM осадочных исследований . 51 . дои : 10.1306/212f7c84-2b24-11d7-8648000102c1865d . ISSN 1527-1404 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Уиллман, Гарольд Боуэн; Атертон, Элвуд; Бушбах, Техас; Коллинсон, Чарльз Уильям; Фрай, Джон Чепмен; Хопкинс, Мэн; Полузащитник Джерри Элвин; Саймон, Джек А. (1975). «Справочник по стратиграфии Иллинойса» . Бюллетень № 095 .
- ^ Монсон, Чарльз К.; Мило, Дастин; Сегвич, Бранимир; Занони, Джованни; Баллинг, Кайл; Виттмер, Жакалин М.; Ганис, Дж. Роберт; Ченг, Го (2019). «Позднеордовикская (сандбийская) структура Гласфорда: ударный кратер морской цели, возможно связанный с ордовикским метеоритным событием» . Метеоритика и планетология . 54 (12): 2927–2950. Бибкод : 2019M&PS...54.2927M . дои : 10.1111/maps.13401 . ISSN 1945-5100 . ОСТИ 1767765 . S2CID 210296191 .
- ^ Фламини, Энрико; Колетта, Алессандро; Баттальяре, Мария Либера; Вирелли, Мария (2019), Фламини, Энрико; Ди Мартино, Марио; Колетта, Алессандро (ред.), «Дес-Плейнс, США» , Энциклопедический атлас земных ударных кратеров , Cham: Springer International Publishing, стр. 501–502, doi : 10.1007/978-3-030-05451-9_138 , ISBN 978-3-030-05451-9 , S2CID 199894770 , получено 26 ноября 2020 г.
- ^ Блейки, Рон. «Палеогеография и геологическая эволюция Северной Америки» . Глобальная тектоника плит и палеогеография . Университет Северной Аризоны. Архивировано из оригинала 21 июня 2008 г. Проверено 4 июля 2008 г.
- ^ Бэрд, GC; Срок, СД; Шабица, CW; Кучер, GJ (июнь 1986 г.). «Тафономия местонахождений окаменелостей в районе Мазон-Крик в средней Пенсильвании, северо-восток Иллинойса: значение исключительной сохранности окаменелостей в сингенетических конкрециях» . ПАЛЕОС . 1 (3): 271. Бибкод : 1986Palai...1..271B . дои : 10.2307/3514690 . ISSN 0883-1351 . JSTOR 3514690 .
- ^ Викерт, Эндрю Д.; Андерсон, Роберт С.; Митровица, Джерри X.; Нейлор, Шон; Карсон, Эрик К. (01 января 2019 г.). «Река Миссисипи фиксирует ледниково-изостатическую деформацию Северной Америки» . Достижения науки . 5 (1): eaav2366. Бибкод : 2019SciA....5.2366W . дои : 10.1126/sciadv.aav2366 . ISSN 2375-2548 . ПМК 6353627 . ПМИД 30729164 .
- ^ Jump up to: а б с Виггерс, Рэй (1997). Геология под ногами в Иллинойсе . Издательство Mountain Press. ISBN 978-0-87842-346-0 .
- ^ Карри, Бен Б.; Хаджич, Эдвин Р.; Кларк, Джеймс А.; Бефус, Кевин М.; Каррелл, Дженнифер Э.; Браун, Стивен Э. (15 апреля 2014 г.). «Поток Канкаки и другие крупные наводнения талой водой во время последней дегляциации, Иллинойс, США» . Четвертичные научные обзоры . 90 : 22–36. Бибкод : 2014QSRv...90...22C . doi : 10.1016/j.quascirev.2014.02.006 . ISSN 0277-3791 .