Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Новая Англия - это регион на северо-востоке Соединенных Штатов, состоящий из штатов Род-Айленд , Коннектикут , Массачусетс , Нью-Гэмпшир , Вермонт и Мэн . Большая часть Новой Англии в геологическом отношении состоит из вулканических островных дуг, которые в доисторические времена срослись с восточной окраиной Лаврентийского кратона . Большая часть коренных пород, обнаруженных в Новой Англии, сильно метаморфизируется из-за многочисленных событий горообразования, которые произошли в этом регионе. Эти события завершились формированиемПангея ; Береговая линия в том виде, в котором она существует сегодня, была образована рифтингом в юрский и меловой периоды. Самые последние слои горных пород представляют собой ледниковые конгломераты .

New England ref 2001.jpg

Хронология [ править ]

Обзор [ править ]

Основа геология Новой Англии была в значительной степени под влияние различных тектонических событий , которые произошли с палеозойской эры , включая аккреции земельных масс , которые образуются различными континентальными террейны к мезозойскому рифтогенезу в Хартфорде бассейне .

Архейская и протерозойская эоны [ править ]

В архейском Эоне Западный Массачусетс и Вермонт были восточной окраиной Лаврентии (ныне Канадский щит ). Считается, что Лаурентия возникла в конце Хадея , что делает ее одним из старейших регионов с континентальной корой , о чем свидетельствует открытие Акаста-Гнейса в Канаде . В конце катархей массивных извержений фельзитовой лавыстал достаточно холодным, чтобы образовалась прочная корка. Фельзическая природа Лаврентии позволяла ей плавать над более плотными океанскими бассейнами, которые ее окружали, поэтому она не была погружена в формирующиеся тогда океаны. Во время архейского эона поверхность Новой Англии представляла собой прибрежную пустыню, покрытую осадками, богатыми кремнеземом, с выходами на поверхность 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 большей части континентов мелководными эпиконтинентальными морями . За этим последовали три периода обширного орогенеза . [1]Большая часть геологии Новой Англии основана на формировании Аппалачских гор в результате серии палеозойских эпизодов аккреции до конечного столкновения между Лаврентией (прото-Северная Америка) и Гондваной (прото-Африка-Южная Америка) примерно в год. 300 млн лет. [2]

Кембрийский период [ править ]

Ордовикский период [ править ]

В течение среднего ордовика периода таконического орогенеза 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 Taconic orogeny морской путь Хамбера был на пути к закрытию; в то же время микроконтинент Дэшвудс прирос к Лаврентии . Затем это привело к увеличению океанических террейнов, включая Залив Островов в Ньюфаундленде.и Thetford Mines Офиолиты в Квебеке . Кроме того, присутствовал поздний ордовик - ранний силурийский меланж , который состоял 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-Эксплоитс в раннем силуре (430 млн лет) приросло основную часть Гандерии к Лаврентии. Это событие, известное как салиновый орогенез, повлияло на большую часть коренных пород, обнаруженных в Нью-Брансуике, Ньюфаундленде и Мэне. [4] Примеры включают толщу Рэнджли, обнаруженную в Президентском хребте, которая состоит из силурских и девонских турбидитовых толщ, раннесилурийской формации Рейнджли, средне- и позднесилурийской горы Перри, водопадов Смоллс и Мадридских формаций.

Девонский период [ править ]

Акадиан орогения состоялась в середине и конце девона . После субдукции на Япетус этаже, микроконтинент Avalonia врезались в восточной части Северной Америки, что привело к еще один период метаморфизма, разрывных нарушений и горообразования. Доказательства этих событий можно найти в формации Литтлтон на вершинах Президентского хребта в северной части Нью-Гэмпшира и южной части штата Мэн. Формация Литтлтон была отложена в раннем девоне, примерно 409 миллионов лет назад, с террейнами Гандера и / или Авалон. [5] Нижняя часть этой формации находится рядом с аркой острова Бронсон-Хилл.и состоит из базальтовых и риолитовых вулканических пород вместе с метаморфическими сланцами низкого содержания, а верхняя часть этой формации состоит из самых молодых пород Президентского хребта . Эта область испытала обширную деформацию, которая выражается в дометаморфических разломах, различных складках, надвигах и куполах. Свидетельства магматической активности включают диориты раннего девона (408 млн лет), граниты от раннего до среднего девона (390–400 млн лет) и граниты каменноугольного периода (360–350 млн лет). [5]

Каменноугольный и пермский периоды [ править ]

Alleghenian горообразование происходило в конце палеозоя и был результатом столкновения Африки с Северной Америкой в процессе формирования Пангеи . События столкновения привели к огромным проявлениям надвигов, складчатости и метаморфизма. В результате этого столкновения образовался огромный горный пояс, который тянулся вверх по восточному побережью Северной Америки в Канаду и Балтику, которые столкнулись с Гренландией и северной частью Северной Америки. [1] Скалы были недавно деформированы и сморщены 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 составляли конкуренциюГималаи по размеру. [7]

Мезозойская эра [ править ]

Триасовый период [ править ]

Юрский период [ править ]

Изображение процесса обрушения кальдеры, в данном случае горы Мазама, но репрезентативное для общего развития.

В Новой Англии, как и в остальной части восточной части Соединенных Штатов, в настоящее время нет действующих вулканов. Тем не менее, регион Белых гор в Нью-Гэмпшире содержит убедительные доказательства вулканической активности примерно 145 миллионов лет назад. [8] Вулканическое образование в Белых горах, по оценкам, произошло между поздним юрским и ранним меловым периодами и должно было совпасть с разделением Пангеи . [8] По мере того как Пангея распадалась, и суша сдвигалась, образовывались большие объекты, 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 образовались повсюду в Белых горах по мере отступления магмы; Эти кальдеры впоследствии извергались в масштабе, превосходящем извержение вулкана Сент-Хеленс в 1980 году . [8] Результаты этих массивных извержений можно найти в таких местах, как горы Оссипи , которые расположены недалеко от Белых гор. Горы Оссипи содержат значительное количество вулканических пород, а множество кольцевых дамб по всему региону указывают на то, что когда-то на этом месте был действующий вулкан. [9] [10] Вулканические породы также можно найти повсюду в Белых горах за пределами региона Оссипи, что еще раз подтверждает, что извержения произошли в этом районе миллионы лет назад.

Меловой период [ править ]

Кайнозойская эра [ править ]

Период палеогена [ править ]

Неогеновый период [ править ]

Четвертичный период [ править ]

Большая часть геоморфологии и поверхностных отложений Новой Англии является результатом оледенения четвертичного периода. Очищенный пейзаж Новой Англии свидетельствует о ледниковом периоде Висконсина .

Поверхностные отложения [ править ]

Континентальный ледяной щит над Новой Англией был в некоторых местах более мили толщиной. [11] Шлифовка и выщипывание созданного ландшафта истощили топографию и создали плохо отсортированные до хорошо отсортированные поверхностные отложения. Крупные конечные морены, состоящие из плохо отсортированных тиллов, встречаются вдоль берегов и могут быть идентифицированы по их тонкой, пятнистой и каменистой структуре. [11] Мэн граничит с моренами, которые определяют крайние границы бывших ледяных тел. Конечная морена Уолдоборо расположена на юго-восточном побережье, а передняя морена Хайленда проходит параллельно северо-западной границе. Большие континентальные ледяные щиты (см. Ледниковый щит Лаурентида ), скорее всего, создали большие морены, так как для образования больших комковатых хребтов 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 размеров гальки до валунов. Их поверхности обычно округлые и полируются за счет шероховатости. [13] В то время как коренная порода района в основном состоит из магматического гранита, неровностями являются песчаник и сланцевые блоки. [12] Осадочные неровности видны на самой высокой вершине штата Мэн, горе Катадин .

Ледниковый вымыв, который хорошо отсортирован и стратифицирован благодаря систематическому характеру закона Стокса, виден в гравийных карьерах в государственном парке Графтон-Нотч в штате Мэн. Равнины Outwash состоят из чередующихся слоев песка и гравия, отложившихся в дельтах ледниковых озер и конусов выноса. .

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 бороздки или бороздки в коренных породах по мере того, как ледник движется вниз по склону. Ледниковые полосы помогают определить направление ледника; например, видимые обнажения в Белых горах указывают на движение льда на юго-юго-восток. [14] Абразия также производит каменную муку, которая видна на ледниковых равнинах Новой Англии.

В штате Мэн одни из самых длинных эскеров в мире. [12] Когда климат стал теплее, ледники начали таять, и дренаж талой воды под ледником образовал огромные потоки наносов, которые при уплотнении оставляли длинный и извилистый гребень или каме . Предполагается, что пещера Лосей в Графтон-Нотче была частично образована подледной рекой. [15] Abol esker в государственном парке Бакстера - известная змеиная каме.

Топография каме и котла - обычное дело в штате Мэн. Бугристая морфология включает водоемы-котлы и озера-котлы, которые представляют собой «крутые чашеобразные впадины в ледниковых отложениях» [12], где большие глыбы льда тают по мере того, как ледник углубляется.

Другие примечательные ледниковые особенности включают цирки , которые видны в горах, таких как Mt. Катахдин и гора Крокер , свидетельствующие о ледниковой эрозии.

Эпоха плейстоцена [ править ]
Изображение ледникового покрова Лаурентиды, покрывающего большую часть Канады и северных штатов США.

Ice Sheet Laurentide , который охватывает Канаду и что в настоящее время в Новой Англии пейзаж, была массивный слой льда и основная особенность плейстоцена эпохи в Северной Америке. В настоящее время геологи работают над расчетом истончения ледникового покрова Лаурентид, который может повысить точность моделей палеоклимата и ледникового покрова. [16] Геологические данные на северо-востоке Соединенных Штатов могут помочь восстановить объемную историю ледникового покрова, а также влияние Лаурентидского ледникового щита на повышение уровня моря .

Космогенные нуклиды - это радиоактивные изотопы, образующиеся при взаимодействии высокоэнергетических частиц (например, космических лучей ) с ядрами атомов Солнечной системы. Вычисление количества этих нуклидов - это способ определить возраст воздействия на поверхность породы, также известный как датирование воздействия на поверхность . [17]

Группа геологов из Новой Англии использовала метод воздействия возраста, называемый «Dipstick», который может определять скорость истончения ледяного покрова и возраст поверхности валунов и коренных пород, подвергшихся эрозии ледникового покрова. Этот подход использовался на различных горах Новой Англии, включая Mt. Грейлок , Mt. Мэнсфилд , Mt. Вашингтон и др. Их исследования подтверждают быстрое уменьшение ледникового покрова в районе Новой Англии, что еще больше ограничивает предыдущие оценки темпов истончения Лаурентидского ледникового щита. [16]

Пульс талой воды 1a [ править ]

Истончение LIS было вызвано быстрым потеплением в северном полушарии, вызванным внезапным сдвигом в сторону межстадиального AMOC с 14,6–14,3 тыс. Лет назад, период, также известный как потепление Беллинга. [18] Это изменение климата привело к повышению уровня мирового океана на 9–15 м из-за дегляциации ледяных щитов Северного полушария. [19]

Неизвестно, какие именно ледяные щиты больше всего способствовали значительному повышению уровня моря, но данные, собранные с помощью космогенного нуклеотидного датирования, указывают на быстрое истончение лаурентидного ледяного щита во время импульса талой воды 1a (MWP-1A), что может означать, что LIS был основным источник ледниковой талой воды в это время.

Поздний дриас и начало голоцена [ править ]

После MWP-1A, около 12,9 тыс. Лет назад, в Северном полушарии произошло внезапное падение температуры, вызванное снижением AMOC в сторону стационарного режима, что, как предполагается, было вызвано притоком талой ледниковой воды из LIS и является периодом, который известен. как младший дриас . [20] AMOC вернулась к интерстадиальному режиму к 11,7 тыс. Лет назад, что ознаменовало начало эпохи голоцена. [18]

Эпоха голоцена [ править ]
White Pine вырос в Новой Англии вскоре после первого оледенения .

После таяния ледников на Лаурентидском ледяном щите новая растительность и более теплый климат сделали новую Англию заселенной первыми поселенцами. Этот новый климат в сочетании с обилием твердых вулканических пород и другими природными особенностями создал идеальную территорию для поселения людей. Эти поселенцы вылепили инструменты, такие как наконечники стрел , из поверхностных отложений риолита, которые они нашли около того, что могло быть их поселениями в долине реки .

Таяние Лаурентидского ледникового щита (начало к 18 000 кал. Назад) вызвало значительные экологические и климатические изменения в регионе. [21] За исключением ряда резких изменений климата, наиболее экстремальным из которых было изменение климата в период позднего дриаса , климат региона обычно испытывал повышение температуры (до 2˚ по Цельсию) в течение раннего голоцена . [22] Находки ископаемой пыльцы указывают на то, что повышение температуры в регионе происходило параллельно с появлением новой растительности, такой как рост болиголова и белой сосны в Нью-Гэмпшире и Белых горах .[22] Эти изменения растительности создали экологическую среду в регионе, где было возможно обитание мигрирующих карибу , на которых охотились первые поселенцы. [23] Эти поселенцы могли перебраться на недавно образовавшиеся поля дюн , образовавшиеся в результате ветровой эрозии ледниковых отложений, таких как те, что обнаружены в долине Огайо , вдолинах рек Гудзон и Коннектикут , а также вдолине реки Израиль . [23] Ранние поселенцы, возможно, заселили эти речные долины, чтобы наблюдать за карибу, мигрирующим на северо-восток вдоль вновь образованных рек. [24]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Маршанк, Стивен, 2009 г., Основы геологии , третье издание, Нортон, стр. 306-308.
  2. ↑ Hatcher, RD, 2010, Аппалачский ороген: краткое содержание: Мемуары Геологического общества Америки, т. 206, стр. 1-19.
  3. ^ Raymo, Чет и Raymo, Морин E. (1989). Написано в камне: геологическая история северо-востока Соединенных Штатов . Честер, Коннектикут: Globe Pequot.
  4. Перейти ↑ Van Staal, C., 2005, The Northern Appalachians: Encyclopedia of geology, v. 4, p. 81-91.
  5. ^ Б Eusden JD - младший, Guzofski, Калифорния, Робинсон, AC, и Такер, RD, 2000 Сроки акадского горообразования в Северном Нью - Гемпшир, журнал геологии, v. 108 р. 219-232.
  6. ^ Ван Дайвер, Брэдфорд (1987). Придорожная геология Вермонта и Нью-Гэмпшира . Монтана: издательская компания Mountain Press. С. 29–31. ISBN 978-0878422036.
  7. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 22 июля 2011 года . Проверено 10 декабря 2010 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  8. ^ a b c d «Геология Белых гор, часть 2: события строительства гор - AMC Outdoors» . AMC Outdoors . 2009-02-03 . Проверено 20 октября 2017 .
  9. ^ "Туристы Венчурные Внутри Вулкана в Нью-Гэмпшире" . ABC News . 2006-01-07 . Проверено 20 октября 2017 .
  10. ^ "Горы Оссипи в вулканах в Нью-Гэмпшире - Портфолио Плимута" . www.plymouth.edu . Проверено 20 октября 2017 .
  11. ^ а б Б., VanDiver, Брэдфорд (1987). Придорожная геология Вермонта и Нью-Гэмпшира . Миссула: паб Mountain Press. Co. ISBN 9780878422036. OCLC  15315645 .
  12. ^ а б в г Колдуэлл, Дабни (1998). Колдуэлл, Д.В., 1998, "Придорожная геология штата Мэн", издательство Mountain Press Publishing Company, Missoula MT . Издательская компания Mountain Press.
  13. ↑ Маршак, Стивен (21 июля 2015 г.). Земля: Портрет планеты (5 -е изд.). WW Norton & Company. ISBN 9780393281491.
  14. ^ Министерство сельского хозяйства, охраны природы и лесного хозяйства, 2002, Основные моменты ледниковой и постледниковой геологии в Национальном лесу Уайт-Маунтин, Западный Мэн: http://digitalmaine.com/cgi/viewcontent.cgi?article=1359&context=mgs_publications
  15. ^ Даути, AM, Томпсон, WB, Государственный парк Графтон Нотч: ледниковые ущелья и ручьи под давлением в хребте Махусик, штат Мэн.
  16. ^ a b Холстед, CT, Шакун, JD, Davis, PT, Bierman, PR, Corbett, LB, Koester, AJ, 2018, Mount Greylock в качестве щупа космогенного нуклида для определения времени и скорости истончения юго-восточного ледяного покрова Лаурентида в Гроуве , Тим и Манго, Хелен (редакторы), Путеводитель для поездок в Нью-Йорк и Вермонт: 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, Н-Й, 301 п, цвет.
  17. ^ Плющ Ochs, С., KERSCHNER, Х., Reuther, А., Maisch, М., Sailer, Р., ШЕФЕРЫ J., КУБИК, PW, SYNAL, HA & SCHLÜCHTER, СНЫ. (2006): Время наступления ледников в северных Альпах основано на датировке воздействия на поверхность космогенных 10Be, 26Al, 36Cl и 21Ne. - В: SIAME, LL, BOURLÈS, DL & BROWN, ET (ред.): Космогенные нуклиды, производимые на месте, и количественная оценка геологических процессов: Специальная статья Геологического общества Америки, 415: 43–60.
  18. ^ a b Макманус, Дж. Ф., Франсуа, Р., Герарди, Дж. М., Кейгван, Л. Д., Браун-Леджер, С., 2004. Коллапс и быстрое возобновление атлантической меридиональной циркуляции, связанные с дегляциальными изменениями климата. Nature 428, 834–837.
  19. ^ Дешан П., Дюран, Н., Бард, Е., Хамелин, Б., Camoin, Г. Томас, Л., Хендерсон, ГМ, Okuno, СО, Ёкояма Y., 2012. Распад льда листов и повышение уровня моря во время потепления Беллинга 14 600 лет назад. Nature 483, 559–564. DOI: 10.1038 / nature10902
  20. ^ Макманус, Дж. Ф., Франсуа, Р., Герарди, Дж. М., Кейгвин, Л. Д., Браун-Леже, С., 2004. Обрушение и быстрое возобновление атлантической меридиональной циркуляции, связанные с дегляциальными изменениями климата. Nature 428, 834–837.
  21. ^ Дайк, Артур С .; Perst, Виктор К. (1987). «Поздняя Висконсинская и голоценовая история Лаврентидного ледникового щита» . Géographie Physique et Quaternaire . 41 (2): 237. DOI : 10,7202 / 032681ar . ISSN 0705-7199 . 
  22. ^ а б Дэвис, Маргарет Б.; Копье, Рэй В .; Шейн, Линда СК (1980). «Голоценовый климат Новой Англии». Четвертичное исследование . 14 (2): 240–250. Bibcode : 1980QuRes..14..240D . DOI : 10.1016 / 0033-5894 (80) 90051-4 . ISSN 0033-5894 . 
  23. ^ a b Лотроп, Джонатан С .; Лоури, Даррин Л .; Spiess, Arthur E .; Эллис, Кристофер Дж. (02.07.2016). «Раннее человеческое поселение на северо-востоке Северной Америки» . ПалеоАмерика . 2 (3): 192–251. DOI : 10.1080 / 20555563.2016.1212178 . ISSN 2055-5563 . 
  24. ↑ Бейкер, Сара; Survey, New Hampshire Geological; Ричард, Бойсверт; Юсден, Дж. Дикстра; Гамильтон, Натан; Поллок, Стивен; Ресурсы, Отдел истории Нью-Гэмпшира; Колледж, Бейтс; Мэн, Южный университет (2017). «Сферолитовые риолиты Нью-Гэмпшира: камни, имеющие значение для доисторических коренных американцев» . Новая Англия Межвузовский геологическая конференция 2017 : 305. DOI : 10,26780 / 2017.001.0017 .