Происхождение морены Ок-Риджес

Для общего контекста см. Ок-Риджес Морейн .

Морена Ок-Риджес — это геологическая форма рельефа, которая простирается с востока на запад через южную часть центральной части Онтарио , Канада . Он возник около 12 000 лет назад, во время Висконсинского оледенения в Северной Америке . представляет собой сложную гряду материала осадочного , морена Известно, что частично развитую под водой. Ниагарский откос сыграл ключевую роль в формировании морены, поскольку он служил плотиной для талой ледниковой воды, запертой между ним и двумя лепестками льда.

Чтобы понять процесс образования морены, необходимо понять физическую географию, в которой она существует в настоящее время (т. е. ее физикографию ), и слои обнаруженных в ней отложений ( стратиграфию морены).

Региональная физиология

Морена Ок-Риджес состоит из четырех приподнятых клиновидных структур; с запада на восток это:

• Клин Альбионских холмов,
• клин Аксбриджа,
• клин Понтипула и
• клин Райс-Лейк.

Эти клинья разделены узкими хребтами с востока на запад и образовались в результате осадконакопления. Бугристый узкие хребты позволяют предположить , рельеф, небольшие возвышенности и что его образование имеет ледниковое происхождение.

На востоке морена почти разделена пополам; клин Райс -Лейк изолирован от трех западных клиньев, поскольку морена отсутствует непосредственно к югу от Райс-Лейк.

Четыре основные геофизические структуры тесно связаны с процессами формирования морены Ок-Риджес:

• Ниагарский откос на западе
• барабанизованные возвышенности на севере, с расширениями к югу от морены Ок-Риджес
• широкие долины с плоским дном, преимущественно на севере
• равнины с низким рельефом на юге.

Ниагарский откос

Западный край морены очерчен Ниагарским откосом , выдающейся куэстой , которая сыграла фундаментальную роль в развитии морены. откоса Каналы служили маршрутом для отвода талой воды, прилежащей к леднику; Система каналов была разрушена до куэсты и вдоль ее обнаженной восточной стороны. Талая вода стекала на юго-запад и северо-восток по этим коридорам во время образования морены Ок-Риджес. Ниагарский откос, вероятно, контролировал уровень воды в регионе на протяжении всего формирования морены.

Питерборо Друмлин Филд

Поле друмлина Питерборо — крупный физико-географический объект к северу от морены Ок-Риджес. Он имеет ориентацию с северо-востока на юго-запад и прорезан сетью глубоких долин с широким плоским дном. Долины имеют крутые склоны и разветвленную структуру. На дне долины также имеются врезные озы . Этот объект также простирается к югу от морены.

Стратиграфия

Морена Ок-Риджес состоит из многочисленных слоев осадочного материала, происхождение некоторых из которых неизвестно. Основание морены касается коренных пород ; «Неясно, была ли сама долина коренных пород образована подледниковым талым потоком воды, или имела доледниковое речное происхождение, или, возможно, представляла собой комбинацию того и другого». (Дэвис и Холиш, 2004, стр. 27-5) Над коренной породой расположены нижние отложения (согласно определению Геологической службы Канады ), состоящие из диамиктовых и мелкозернистых ледниково-озёрных отложений в ее основании, а также верхний песчаный водоносный слой. (Дэвис и Холиш, 2004, стр. 27–5). Над ним находится толстая толща Ньюмаркет-Тилла , осадочного слоя супеси, распространенного в этом районе.

Каждый клин демонстрирует различные характеристики и структуру осадочных пород, тем самым демонстрируя множество несоответствий и несогласий осадконакопления . Клин Райс-Лейк, например, достигает пика 180 м над уровнем моря, с 20-метровым слоем неглубоких поверхностных отложений морены Ок-Риджес, подстилаемых Ньюмаркет-Тилл . Другие клинья, максимальная высота которых достигает 335 м, имеют более мощные и разнообразные поверхностные отложения, а Ньюмаркет-Тилль залегает глубже под поверхностью. Более того, на этих клиньях подстилаются осадочные отложения Халтона Тилла , которых нет в клине Райс-Лейк.

Таким образом, сверху вниз стратиграфия морены следующая:

• Моренные отложения Ок-Риджес
• Хэлтон Тилл (нет в Райс-Лейк)
• Русловые отложения
• Ньюмаркет То
• Нижние отложения (песчаный водоносный горизонт вверху, диамиктовые и озерно-ледниковые толщи внизу)
• Коренная порода

Формирование морены

Наиболее распространенная теория развития морены Ок-Риджес - это теория, предложенная Барнеттом и др. (1998). «Развитие морены разделено на четыре стадии и быстро эволюционировало от ядра, в котором преобладают флювиально-ледниковые породы, к фланкирующим клиновым отложениям, в которых преобладают ледниково-озёрные породы». (Барнетт и др., 1998, стр. 1160)

Четыре отдельных этапа модели:

1. подледниковая седиментация,
2. субаквальная веерная седиментация,
3. веер для дельта-седиментации и
4. ледниковая седиментация.

Однако процесс, посредством которого происходила каждая из этих стадий, до конца не исследован и не до конца понятен.

Предварительная история

В период позднего Висконсина центральная часть Онтарио находилась под толстым льдом. Трещина с востока на запад расколола ледяной щит на западной периферии морены Ок-Риджес, образовав ледяную долю Симко на севере и долю Онтарио на юге.

Более того, постоянное отступление ледяного щита привело к образованию трещин в местах его соприкосновения и разъедал коренную породу. Эти разломы позволили развиться подледниковым рекам (прил. ледниково-флювиальные ) и озерам (прил. ледниково-озёрным ).

При постоянном воздействии солнца поверхность ледникового покрова продолжала таять; Талая вода стекала с высоких точек на север и юго-восток, а также с Ниагарского откоса на запад, в полость, образованную трещиной. Быстро текущая талая вода быстро размыла поверхность впадины и создала каналы под поверхностью льда.

Подледная седиментация

Талая вода в конечном итоге создала сеть подледных каналов; Во льду региона также образовалось множество подледных полостей. Талая вода, насыщенная осадками, перемещалась по этим каналам, все больше откладывая материал в полостях и в каналах по мере того, как поток уменьшался.

Заполнение канала вдоль ядра морены Ок-Риджес в основном от крупного до мелкого, хотя в основании канала имеется толстая последовательность крупных отложений.

Более того, анализ озов в глубоких долинах к северу от морены показывает, что они имеют тенденцию расширяться, образуя гравийные пластины. Соответственно, «седиментологические данные подтверждают интерпретацию, согласно которой подходящие долины представляют собой туннельные каналы, размытые и заполненные высокоскоростной, возможно, подледной талой водой». (Барнетт и др., 1998, стр. 1161)

Веерно-дельта-седиментация

Осадочные отложения, характерные для этого этапа, располагались латеральнее и перекрывали отложения предыдущего этапа. Более того, «[веерное] седиментирование на этом этапе происходит дистальнее от первичных источников поступления отложений и происходит в большом озере, контролируемом льдом». (Барнетт и др., 1998, стр. 1162) Наиболее заметным процессом на этом этапе является переход от конусной к конусной дельте и, следовательно, к дельтовому типу осадконакопления с обширным отложением мелкого песка и алевритовых ритмитов .

Из-за продолжающегося эрозионного воздействия быстро текущей талой воды на Ниагарском откосе открылся проход, образовав канал к выходу из Кэмпбеллвилля . Открытие устья позволило осуществить значительный сброс воды с территории, что привело к переходу от озерно-ледникового конусного осадконакопления (из ледникового озера, заполнявшего первоначальную полость) к дельтовому осадконакоплению. Кроме того, наблюдения показывают, что клин Аксбриджа, расположенный на высоте 335 метров (1099 футов), образовался в результате седиментации, ограниченной льдом, в озере, уровень воды в котором контролировался выпускным отверстием Кэмпбеллвилля.

Приледная седиментация

В бассейне реки Хамбер в верхних слоях отложений встречаются «переслаивающиеся ледниково-озёрные стратифицированные отложения и массивный или слоистый диамиктон» (Barnett et al., 1998, стр. 1162). Некоторые из них отложились незначительно. На востоке отложения преимущественно сосредоточены вдоль ледниковой окраины, например, в Морене Пэлгрейв .

Ссылки

Барнетт П.Дж., Шарп Д.Р., Рассел Х.А.Дж., Бреннанд Т.А., Горрелл Г., Кенни Ф.М. и Пугин А. (1998). «О происхождении морены Ок-Риджес» (PDF) . Канадский журнал наук о Земле . 35 (10): 1152–1167. дои : 10.1139/cjes-35-10-1152 . Архивировано из оригинала (PDF) 28 ноября 2007 г. {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

Дэвис, SD; Холиш, С. (2004). Отчет об открытом файле 6145, блок проекта 03-020:27-1–27-8 . Канада: Геологическая служба Онтарио.