Геология Новой Англии
Новая Англия — регион на северо-востоке США, состоящий из штатов Род-Айленд , Коннектикут , Массачусетс , Нью-Гемпшир , Вермонт и Мэн . Большая часть Новой Англии геологически состоит из вулканических островных дуг , которые образовались на восточной окраине Лаврентийского кратона в доисторические времена . Большая часть коренных пород , обнаруженных в Новой Англии, сильно метаморфизована из-за многочисленных событий горообразования, произошедших в этом регионе. Эти события завершились образованием Пангеи ; Береговая линия в том виде, в каком она существует сегодня, была создана в результате рифтогенеза в юрский и меловой периоды. Самые поздние слои горных пород представляют собой ледниковые конгломераты .
Хронология [ править ]
Обзор [ править ]
На геологию коренных пород Новой Англии сильное влияние оказали различные тектонические события , произошедшие после палеозойской эры, включая прирост суши, которые сформировали различные континентальные террейны, до мезозойского рифтогенеза Хартфордского бассейна .
Архейский и протерозойский эоны [ править ]
В архейском эоне Западный Массачусетс и Вермонт были восточной окраиной Лаврентии (ныне Канадский щит ). Считается, что Лаврентия возникла в конце Гадейского периода , что делает ее одним из старейших регионов с континентальной корой , о чем свидетельствует открытие Акаста Гнейс в Канаде . В конце Гадейского периода массивные извержения кислой лавы стали достаточно прохладными, чтобы образовать постоянную корку. Кисльная природа Лаврентии позволяла ей плавать над более плотными океанскими бассейнами, которые ее окружали, поэтому она не была погружена в формировавшиеся тогда океаны. В течение архейского эона поверхность Новой Англии представляла собой прибрежную пустыню, покрытую богатыми кремнеземом отложениями с обнажениями гранитной коренной породы .
Палеозойская эра [ править ]
Начиная с палеозойской эры суперконтинент Паннотия начал распадаться, образуя более мелкие континенты , включая Лаврентию ( Северная Америка и Гренландия ), Гондвану , Балтику и Сибирь . В то же время уровень моря повышался, что привело к затоплению большинства континентов мелководными эпиконтинентальными морями . За этим последовали три периода обширной складчатости . [1] Большая часть геологии Новой Англии основана на формировании Аппалачей в результате серии эпизодов палеозойской аккреции до окончательного столкновения между Лаврентией (прото-Северная Америка) и Гондваной (прото-Африка-Южная Америка) примерно в 2000 году. 300 млн лет. [2]
Кембрийский период [ править ]
![[икона]](/wiki/File:Wiki_letter_w_cropped.svg){kind=small} | Этот раздел пуст. Вы можете помочь, дополнив это . ( октябрь 2017 г. ) |
Ордовикский период [ править ]
В течение среднеордовикского периода таконической складчатости вулканические островные дуги столкнулись с восточным побережьем Северной Америки, вызвав обширный метаморфизм , разломы и поднятие . Результатом этих процессов стали горы Таконик , расположенные вдоль границы Нью-Йорка и Новой Англии. [3] После Таконикской складчатости фарватер Хамбера приближался к закрытию; в то же время микроконтинент Дэшвудс прирос к Лаврентии . Затем это привело к аккреции океанических террейнов, включая Залив Островов в Ньюфаундленде и Тетфорд-Майнс офиолиты в Квебеке . Кроме того, позднеордовикско - раннесилурийский меланж присутствовал , состоящий из голубых сланцев и глубоководных отложений. Эти голубые сланцы и глубоководные отложения указывают на то, что субдукция продолжалась в этот период времени.
Силурийский период [ править ]
Закрытие задней дуги Тетагуш-Эксплоит в раннем силуре (430 млн лет назад) привело к аккреции основной части Гандерии к Лаврентии. Это событие известно как Салиническая складчатость, и оно послужило причиной образования большей части коренных пород, обнаруженных в Нью-Брансуике, Ньюфаундленде и Мэне. [4] Примеры включают последовательность Рэнджли, обнаруженную в Президентском хребте, которая состоит из силурийских и девонских турбидитовых последовательностей, раннесилурийскую формацию Рэнджли, гору Перри среднего и позднего силура, водопад Смоллс и Мадридскую формацию.
Девонский период [ править ]
Акадская складчатость произошла в период от среднего до позднего девона . После субдукции дна океана Япет микроконтинент врезался в Авалония восточную часть Северной Америки, что вызвало новый период метаморфизма, разломов и горообразования. Свидетельства этих событий можно найти в формации Литтлтон на вершинах Президентского хребта на севере Нью-Гэмпшира и юге штата Мэн. Формация Литтлтон отложилась в раннем девоне, примерно 409 миллионов лет назад, с источником на террейне Гандер и/или Авалон. [5] Нижняя часть этой формации находится проксимальнее островной дуги Бронсон-Хилл и состоит из базальтовых и риолитовых вулканических пород, а также низкосортных метаморфических сланцев, в то время как верхняя часть этой формации состоит из самых молодых пород Президентского хребта . Эта территория испытала обширные деформации, которые выражаются в дометаморфических разломах, различных складках, надвигах и куполообразных нарушениях. Свидетельства магматической деятельности включают диориты раннего девона (408 млн лет), граниты раннего и среднего девона (390–400 млн лет) и граниты каменноугольного периода (360–350 млн лет). [5]
Каменноугольный и пермский периоды [ править ]
Аллегенская складчатость произошла в позднем палеозое и явилась результатом столкновения Африки с Северной Америкой во время образования Пангеи . События столкновения привели к появлению огромных надвигов, складок и метаморфизма. В результате этого столкновения образовался огромный горный пояс, который протянулся вверх по восточному побережью Северной Америки до Канады и Балтики, который столкнулся с Гренландией и северной частью Северной Америки. [1] Скалы были недавно деформированы и сложены от побережья до плато Аллегейни и гор Адирондак в Нью-Йорке. [6] Хотя современные Аппалачи со временем подверглись сильному выветриванию, считалось, что когда-то они могли соперничать с Гималаями . по размерам [7]
Мезозойская эра [ править ]
Триасовый период [ править ]
| Этот раздел пуст. Вы можете помочь, дополнив это . ( октябрь 2017 г. ) |
Юрский период [ править ]
В Новой Англии, как и в остальной части восточной части Соединенных Штатов, в настоящее время нет действующих вулканов. Однако регион Белых гор в Нью-Гэмпшире содержит убедительные доказательства вулканической активности примерно 145 миллионов лет назад. [8] По оценкам, вулканическое образование в Белых горах произошло между поздним юрским и ранним меловым периодами и совпало с отделением Пангеи . [8] Когда Пангея распалась и массы суши сместились, образовались крупные образования, такие как Белые горы; в то же время, когда возникло это множество трещин, магма поднялась и заполнила многие из этих пустот. [8] Таким образом, кальдеры по мере отступления магмы по всей территории Белых гор образовывались ; впоследствии эти кальдеры извергались в масштабах, затмевающих извержение горы Сент-Хеленс в 1980 году . [8] Результаты этих массивных извержений можно найти в таких местах, как горы Оссипи , которые расположены ближе к Белым горам. Горы Оссипи содержат значительное количество вулканических пород, а многочисленные кольцевые дамбы по всему региону указывают на то, что когда-то на этом месте находился действующий вулкан. [9] [10] Вулканические породы также можно найти по всей территории Белых гор за пределами региона Оссипи, что еще раз подтверждает, что извержения происходили в этом районе миллионы лет назад.
Меловой период [ править ]
| Этот раздел пуст. Вы можете помочь, дополнив это . ( октябрь 2017 г. ) |
Кайнозойская эра [ править ]
Палеогеновый период [ править ]
| Этот раздел пуст. Вы можете помочь, дополнив это . ( октябрь 2017 г. ) |
Неогеновый период [ править ]
| Этот раздел пуст. Вы можете помочь, дополнив это . ( октябрь 2017 г. ) |
Четвертичный период [ править ]
Большая часть геоморфологии и поверхностных отложений Новой Англии является результатом оледенения четвертичного периода. Обшаренный ландшафт Новой Англии обнаруживает свидетельства ледникового периода Висконсина .
Поверхностные отложения [ править ]
Континентальный ледниковый щит над Новой Англией в некоторых местах имел толщину более мили. [11] Измельчение и выщипывание ландшафта привело к разрушению топографии и образованию от плохо отсортированных до хорошо отсортированных поверхностных отложений. Вдоль побережья встречаются крупные конечные морены, сложенные плохо сортированным тиллом, которые можно отличить по тонкой, пятнистой и каменистой текстуре. [11] Мэн граничит с моренами, которые обозначают конечные границы ледяных тел прошлого. Конечная морена Уолдоборо расположена на юго-восточном побережье, а передняя морена Хайленда параллельна северо-западной границе. Большие континентальные ледниковые щиты (см. Лаврентийский ледниковый щит ), скорее всего, создали большие морены, поскольку для формирования длинных комковатых хребтов в огромных масштабах требуется время. [12]
Новая Англия наиболее известна своей высокой плотностью неровностей , которые представляют собой смещенные породы, которые отличаются от непосредственного состава коренных пород региона и варьируются от размера гальки до валунов. Их поверхности обычно закруглены и отполированы за счет шлифования. [13] В то время как коренная порода этого района в основном состоит из магматического гранита, обломки представляют собой песчаник и сланцевые блоки. [12] Осадочные образования видны на самой высокой вершине штата Мэн, горе Катадин .
Ледниковый смыв , который хорошо отсортирован и стратифицирован благодаря систематическому характеру закона Стокса, виден в гравийных карьерах в государственном парке Графтон-Нотч в штате Мэн . Равнины смыва состоят из чередующихся слоев песка и гравия, отложившихся в дельтах ледниковых озер и аллювиальных конусах. .
Эрозионные процессы [ править ]
Медленное и резкое движение континентальных ледяных щитов и альпийских ледников по ландшафту создает эрозионные формы рельефа. Истирание, выщипывание и замораживание-оттаивание создают U-образную долину, уникальную для ледниковой эрозии.
Сильное давление льда вызывает истирание . Этот процесс вырезает полосы или бороздки в скале по мере того, как ледник движется вниз по склону. Ледниковые полосы помогают определить направление ледника; видимые обнажения пород в Белых горах, например, указывают на движение льда на юго-юго-восток. [14] В результате абразии также образуется каменная мука, которую можно увидеть на ледниковых равнинах Новой Англии.
В штате Мэн одни из самых длинных эскеров в мире. [12] Когда климат начал теплеть, ледники начали таять, и стоки талой воды под ледником образовали огромные потоки отложений, которые при уплотнении образовывали длинный и извилистый хребет или каме . Предполагается, что Лосиная пещера в Графтон-Нотче частично образовалась подледниковой рекой. [15] Эскер Абол в государственном парке Бакстер — примечательный змеевидный каме.
Топография Каме и чайника является обычным явлением в штате Мэн. Торосистая морфология включает котловые пруды и котловые озера, которые представляют собой «чашеобразные впадины с крутыми стенками в ледниковых отложениях». [12] где большие глыбы льда растаяли, когда ледник отступил.
Другие примечательные ледниковые особенности включают цирки , которые видны в таких горах, как гора Катадин и гора Крокер , что свидетельствует о ледниковой эрозии.
Плейстоценовая эпоха [ править ]
Лаврентидский ледниковый щит , покрывавший Канаду и нынешнюю территорию Новой Англии , был массивным ледяным покровом и основной особенностью эпохи плейстоцена в Северной Америке. В настоящее время геологи работают над расчетом утончения Лаврентидского ледникового щита, что может повысить точность моделей дегляциального палеоклимата и ледяных окраин. [16] Геологические данные на северо-востоке США могут помочь восстановить историю объема ледникового покрова, а также вклад Лаврентидского ледникового щита в повышение уровня моря .
Космогенные нуклиды — это радиоактивные изотопы , образующиеся при взаимодействии частиц высокой энергии (то есть космических лучей ) с ядрами атомов Солнечной системы. Расчет содержания этих нуклидов — это способ определить возраст обнажения поверхностных пород, также известный как датирование воздействия на поверхность . [17]
Группа геологов из Новой Англии использовала метод определения возраста, называемый «методом щупа», который может определить скорость истончения ледникового покрова и возраст ледниковой эрозии валунов и коренных пород. Этот подход использовался на различных горах Новой Англии, включая горы Грейлок , Мэнсфилд , Вашингтон и т. д. Их исследования подтверждают быстрое исчезновение ледников вокруг Новой Англии, что еще больше ограничивает предыдущие оценки скорости истончения ледникового щита Лаврентида. [16]
Пульс талой воды 1а [ править ]
Утончение ЛИС было вызвано быстрым потеплением Северного полушария, вызванным внезапным сдвигом в сторону интерстадиального АМОЦ от 14,6–14,3 тыс. лет назад, периода, также известного как потепление Бёллинга. [18] Это изменение климата привело к повышению уровня моря на 9–15 м из-за таяния ледниковых щитов Северного полушария. [19]
Неизвестно, какие именно ледниковые щиты больше всего способствовали значительному повышению уровня моря, но данные, собранные с помощью космогенного нуклеотидного датирования, указывают на быстрое истончение Лаврентидского ледникового щита во время Импульса талой воды 1a (MWP-1A), что может означать, что LIS был основным источник талой ледниковой воды в это время.
голоцена и начало дриас Младший
После MWP-1A, около 12,9 тыс. лет назад, в Северном полушарии произошло внезапное падение температуры, вызванное снижением АМОС до стадиального режима, что, как предполагается, вызвано притоком талой ледниковой воды из ЛИС и представляет собой период, известный как как Младший Дриас . [20] АМОК вернулся к интерстадиальному режиму к 11,7 тыс. лет назад, что ознаменовало начало эпохи голоцена. [18]
Голоценовая эпоха [ править ]
После таяния ледников Лаврентийского ледникового щита новая растительность и более теплый климат привели к тому, что новая Новая Англия стала пригодной для проживания первыми поселенцами. Этот новый климат в сочетании с обильными запасами твердых вулканических пород и другими природными особенностями создал идеальную территорию для поселения людей. Эти поселенцы изготавливали инструменты, такие как наконечники стрел , из поверхностных отложений риолита , которые они нашли недалеко от того, что могло быть их поселениями в речных долинах .
Таяние Лаврентидского ледникового щита (начавшееся 18 000 кал. лет назад) вызвало значительные экологические и климатические изменения в регионе. [21] За исключением ряда резких изменений климата, наиболее экстремальным из которых был похолодание позднего дриаса , в климате региона в целом наблюдалось повышение температуры (до 2°С) в раннем голоцене . [22] Находки ископаемой пыльцы показывают, что повышение температуры в регионе сопровождалось появлением новых моделей растительности, таких как появление болиголова и белой сосны в Нью-Гэмпшире и Белых горах . [22] Эти изменения растительности создали экологическую среду в регионе, где стало возможным обитание мигрирующих карибу , на которых охотились первые поселенцы. [23] Эти поселенцы могли переселиться на недавно образовавшиеся дюнные поля , образовавшиеся в результате ветровой эрозии ледниковых отложений, таких как те, что обнаружены в долине Огайо , в долинах рек Гудзон и Коннектикут , а также в долине реки Израиль . [23] Ранние человеческие поселенцы могли заселить эти речные долины, чтобы наблюдать за карибу, мигрирующими на северо-восток вдоль недавно образовавшихся рек. [24]
Ссылки [ править ]
- ^ Перейти обратно: а б Маршанк, Стивен, 2009, Основы геологии , третье издание, Нортон, стр. 306-308.
- ^ Хэтчер, Р.Д., 2010, Аппалачский ороген: Краткое описание: Мемуары Геологического общества Америки, т. 206, стр. 2010. 1-19.
- ^ Раймо, Чет и Раймо, Морин Э. (1989). Написано в камне: геологическая история северо-востока Соединенных Штатов . Честер, Коннектикут: Globe Pequot.
- ^ Ван Стаал, К., 2005, Северные Аппалачи: Геологическая энциклопедия, т. 4, с. 81-91.
- ^ Перейти обратно: а б Юсден Дж.Д. младший, Гузофски К.А., Робинсон А.С. и Такер Р.Д., 2000, Сроки акадской складчатости в северном Нью-Гемпшире, Журнал геологии, т. 108. стр. 219-232.
- ^ Ван Дайвер, Брэдфорд (1987). Придорожная геология Вермонта и Нью-Гэмпшира . Монтана: Издательская компания Mountain Press. стр. 29–31. ISBN 978-0878422036 .
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 22 июля 2011 г. Проверено 10 декабря 2010 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б с д «Геология Белых гор. Часть 2: События в области горостроения — AMC Outdoors» . АМС на открытом воздухе . 03.02.2009. Архивировано из оригинала 29 октября 2016 г. Проверено 20 октября 2017 г.
- ^ «Туристы отправляются внутрь вулкана в Нью-Гэмпшире» . Новости АВС . 07.01.2006. Архивировано из оригинала 21 октября 2017 г. Проверено 20 октября 2017 г.
- ^ «Горы Оссипи среди вулканов в Нью-Гэмпшире — портфолио Плимута» . www.plymouth.edu . Архивировано из оригинала 21 октября 2017 г. Проверено 20 октября 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б Б., ВанДайвер, Брэдфорд (1987). Придорожная геология Вермонта и Нью-Гэмпшира . Миссула: Паб Mountain Press. компании ISBN 9780878422036 . OCLC 15315645 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б с д Колдуэлл, Дэбни (1998). Колдуэлл, Д.В., 1998, «Придорожная геология штата Мэн», Издательская компания Mountain Press, Миссула, штат Монтана . Издательская компания Mountain Press.
- ^ Маршак, Стивен (21 июля 2015 г.). Земля: Портрет планеты (5-е изд.). WW Нортон и компания. ISBN 9780393281491 .
- ^ Министерство сельского хозяйства, охраны природы и лесного хозяйства, 2002 г., Основные моменты ледниковой и постледниковой геологии в национальном лесу Уайт-Маунтин, Западный Мэн: http://digitalmaine.com/cgi/viewcontent.cgi?article=1359&context=mgs_publications . Архивировано 12 декабря 2017 г. 02 в Wayback Machine
- ^ Даути, А.М., Томпсон, В.Б., Государственный парк Графтон-Нотч: ледниковые ущелья и ручьи под давлением в хребте Махузик, штат Мэн.
- ^ Перейти обратно: а б Холстед, Коннектикут, Шакун, Дж.Д., Дэвис, П.Т., Бирман, П.Р., Корбетт, Л.Б., Кестер, А.Дж., 2018, Гора Грейлок как измерительный щуп для космогенных нуклидов для определения времени и скорости истончения ледникового покрова на юго-востоке Лаврентиды в Гроуве, Тим и Манго, Хелен (редакторы), Путеводитель для экскурсий в Нью-Йорке и Вермонте: Межвузовская геологическая конференция Новой Англии, 110-е ежегодное собрание и Геологическая ассоциация штата Нью-Йорк, 90-е ежегодное собрание, 12–14 октября 2018 г., Лейк-Джордж, штат Нью-Йорк, 301 п, цвет.
- ^ Айви-Окс, С., Кершнер, Х., Ройтер, А., Майш, М., Зайлер, Р., Шефер, Дж., Кубик, П.В., Synal, HA и Шлюхтер, CH. (2006): Время наступления ледников в северных Альпах основано на датировании воздействия на поверхность космогенных 10 Будь,26Ал, 36 кл и 21 Не. – в: Сиам, Л.Л., Бурлес, Д.Л. и Браун, И.Т. (ред.): Космогенные нуклиды, произведенные на месте, и количественная оценка геологических процессов: Специальный доклад Геологического общества Америки, 415: 43–60.
- ^ Перейти обратно: а б Макманус, Дж. Ф., Франсуа, Р., Герарди, Дж. М., Кейгван, Л. Д., Браун-Легер, С., 2004. Коллапс и быстрое возобновление атлантической меридиональной циркуляции, связанной с дегляциальными изменениями климата. Природа 428, 834–837.
- ^ Дешам, П., Дюран, Н., Бард, Э., Хамелен, Б., Камоин, Г., Томас, А.Л., Хендерсон, Г.М., Окуно, Дж.И., Ёкояма, Ю., 2012. Обрушение ледникового покрова и повышение уровня моря во время потепления Бёллинга 14 600 лет назад. Природа 483, 559–564. дои: 10.1038/nature10902
- ^ Макманус, Дж. Ф., Франсуа, Р., Герарди, Дж. М., Кейгвин, Л. Д., Браун-Леже, С., 2004. Коллапс и быстрое возобновление атлантической меридиональной циркуляции, связанной с дегляциальными изменениями климата. Природа 428, 834–837.
- ^ Дайк, Артур С.; Прест, Виктор К. (1987). «Поздний Висконсинан и голоценовая история ледникового щита Лаврентида». Géographie Physique et Quaternaire . 41 (2): 237. дои : 10.7202/032681ар . ISSN 0705-7199 .
- ^ Перейти обратно: а б Дэвис, Маргарет Б.; Спир, Рэй В.; Шейн, Линда К.К. (1980). «Голоценовый климат Новой Англии». Четвертичные исследования . 14 (2): 240–250. Бибкод : 1980QuRes..14..240D . дои : 10.1016/0033-5894(80)90051-4 . ISSN 0033-5894 . S2CID 129511219 .
- ^ Перейти обратно: а б Лотроп, Джонатан К.; Лоури, Дэррин Л.; Списс, Артур Э.; Эллис, Кристофер Дж. (2 июля 2016 г.). «Раннее человеческое поселение северо-востока Северной Америки» . ПалеоАмерика . 2 (3): 192–251. дои : 10.1080/20555563.2016.1212178 . ISSN 2055-5563 .
- ^ Бейкер, Сара; Исследование, Геологическая служба Нью-Гэмпшира; Ричард, Буасверт; Юсден, Дж. Дикстра; Гамильтон, Натан; Поллок, Стивен; Ресурсы, Исторический отдел Нью-Гэмпшира; Колледж Бейтс; Мэн, Южный университет (2017). «Сферолитовые риолиты Нью-Гэмпшира: камни, имеющие значение для доисторических коренных американцев» . Межвузовская геологическая конференция Новой Англии 2017 : 305. doi : 10.26780/2017.001.0017 .