Nordamerikas geologi

USGS Geologisk karta över Nordamerika (Högupplösning, klicka för att zooma)
Reliefkarta som visar berggrundens varierande ålder i Nordamerika . (Klicka för att zooma) Se förklaring nedan
Detta är legenden för den nordamerikanska geologiska kartan ovan.
Geologisk karta över Nordamerika

Nordamerikas geologi är ett ämne för regional geologi och täcker den nordamerikanska kontinenten, den tredje största i världen. Geologiska enheter och processer undersöks i stor skala för att nå en syntetiserad bild av kontinentens geologiska utveckling.

Indelningen av regional geologi är ritad på olika sätt, men är vanligtvis skisserade av en gemensam geologisk historia, geografisk närhet eller politiska gränser. Den regionala geologin i Nordamerika omfattar vanligtvis de geografiska regionerna Alaska , Kanada , Grönland , det kontinentala USA , Mexiko , Centralamerika och Karibien . De delar av den nordamerikanska plattan som inte är ockuperade av nordamerikanska länder diskuteras vanligtvis inte som en del av den regionala geologin. De regioner som inte är geografiskt nordamerikanska utan bor på den nordamerikanska plattan inkluderar delar av Sibirien (se Rysslands geologi ) och Island och Bermuda . En diskussion om nordamerikansk geologi kan också inkludera andra kontinentala plattor inklusive Cocos- och Juan de Fuca-plattorna som subduceras under västra Nordamerika. En del av Stillahavsplattan ligger bakom Baja California och en del av Kalifornien väster om San Andreas-förkastningen .

Nordamerikansk Craton

Den stabila kärnan av kontinenten är den nordamerikanska kratonen . Mycket av det var också kärnan i en tidigare superkontinent, Laurentia . Den del av kratonen där källarstenen är exponerad kallas Canadian Shield . Runt denna finns en stabil plattform där källaren är täckt av sediment; och omgivande som är en serie orogena zoner.

Kanadensisk sköld

På en karta som endast visar metamorfa stenar bildar den kanadensiska skölden ett cirkulärt mönster norr om de stora sjöarna runt Hudson Bay .

Den kanadensiska skölden är ett stort område av arkeiska genom Proterozoiska magmatiska och metamorfa bergarter i östra Kanada och norra centrala och nordöstra USA.

Den tidigaste delen av skölden är metamorfoserade arkeiska bergarter, ursprungligen vulkaniskt ursprung. Många terraner anlades denna arkeiska kärna under proterozoiken för att bilda den kanadensiska skölden. Den södra arkeiska provinsen är Superior Craton , den bildas av kombinationen av en grönsten -granit och en gnejs-terran. Kanadensiska sköldens marginaler har täckts av sedimentära stenar, som i Michigan där en serie sediment har fyllts i Michigan Basin . De exponerade sektionerna är ofta där glaciärer har tagit bort denna överliggande regolit för att avslöja det underliggande glacialt ärrade kristallina berget.

Stabil plattform

Stallplattformen är ett område där den nordamerikanska kratonen bildar en källare och är täckt av sediment. Detta område utgör nu mycket av de inre slätterna och lutningen av Appalacherna under själva bergen. Detta område har täckts av ett grunt innanhav , som blev platsen för deponering för det mesta av den överliggande sedimentära bergarten. sjön Havet när drog sig tillbaka kontinenten steg och blev täckt av bäcken , och vindavlagringar . Orogener i de omgivande provinserna har haft liten effekt på kratonen, vilket gör den till en epirogen region , och som sådan är den stabila plattformen mestadels en kristallin källare, täckt av sedimentära bergarter, avbruten endast av enstaka kupoler , såsom Cincinnati Arch , Wisconsin Dome och Ozark Dome .

Mellankontinent spricksystem

För en miljard år sedan började Midcontinent Rift System att sträcka sig längs en 2 000 kilometer (1 200 mi) väg, över både den kanadensiska skölden och den stabila plattformen. Sprickan misslyckades, sedan vände jordskorpans rörelse. En räckvidd bildades sedan eroderades och bildade bassänger på båda sidor om en horst . Dessa stenar har begravts under sediment i många områden, men är exponerade i vissa områden, särskilt runt Lake Superior .

Grenville Orogen

Grenville Orogen utvecklades under Proterozoikum längs den östra och södra kanten av den nordamerikanska kratonen. Den största hällen av Grenville ålderstenar är ett cirka 400 kilometer (250 mi) brett band sydost om Grenville Front som sträcker sig från centrala Labrador kusten sydväst över södra Quebec och sydöstra Ontario till Georgian Bay vid Lake Huron . Den sydöstra gränsen för detta område är ungefär St. Lawrence River . Klipporna i Grenville-utsprånget i Adirondack-bergen i norra New York och i hela Appalacherna. Llano -höjningen i centrala Texas och Franklin- och Hueco-bergen i västra Texas har korrelerats med Grenville liksom händelser i Mexiko.

Appalachian Orogen

Karta över Appalachernas geologiska provinser

Appalachernas vik- och tryckbälte exponeras kontinuerligt under 2 000 kilometer (1 200 mi ) från Pennsylvania till Alabama . I söder sträcker den sig under kustslätten , men täcks av mesozoiska sediment. Norr om detta veck- och tryckbälte är den akadiska orogenen i mitten av devon ett område där deformation har exponerat granitplutoner . Mitten av området är ett par provinser som löper norr och söder parallellt med varandra, den östra Blue Ridge-provinsen och de västra provinserna Valley och Ridge . Dessa är omgivna av Appalachian Plateau i väster och Piemonteprovinsen i öster. Förkastning sträcker sig över hela regionen och orsakas av många rumsligt och tidsmässigt varierande källor.

Inliers av sen Mesoproterozoic ålder finns på västra delen av kärnan av Appalacherna, och dessa inliers är associerade med Grenville orogeny . Under proterozoikum anlades terraner till provinsen. Under Taconic orogeny för 445 till 435 miljoner år sedan fortsatte ackretionen, en öbåge kolliderade med den nordamerikanska kontinenten och berg höjdes. Dessa berg eroderade långsamt och avsatte sediment i Catskilldeltat , som sträckte sig från New York till Pennsylvania.

Piemonte

Den östliga delen av orogenen består av Piemonte-platån , ett 150 till 300 meter högt område som består av paleozoiska marina och vulkaniska sediment som deformerats till kristallina metamorfa stenar och inträngt av granitkupoler.

Under Proterozoikum anlades en serie terraner på den nordamerikanska kratonen, som bildade Piemonte i centrala Appalacherna. Efter Grenville orogeny eroderade berg och sedimenten från denna erosion avsattes under bergen. Berggrunden på platån bildades för cirka 470 miljoner år sedan under Taconic orogeny , när en vulkanisk öbåge kolliderade med den förfäders nordamerikanska kontinenten .

Passiv marginal

När Atlanten öppnade sig förvandlades Atlantkusten från en aktiv marginal till en passiv. Terraner ansamlades inte längre på marginalen, istället började sediment som eroderades från Appalacherna avsättas på kusten och bildade en kustslätt och kontinentalsockel . Under jura och trias avsattes marina och andra sediment för att bilda Atlantkusten. Sedimentet har bildat en klastisk kil som utgör större delen av kustslätten och kontinentalsockeln.

Den passiva marginalen av Mexikanska golfen är en serie sedimentära avlagringar från höglandsområden som omger marginalen. Deponeringsmiljön för dessa sediment har förändrats, varierande rumsligt och temporärt. När havsnivån var hög uppstod grunda marina avlagringar; när de var låga fluviala och deltaiska avlagringar utgör majoriteten av massan. Från trias till tidig jura, förkastningar lokaliserade som förlängningsförkastningar och skiftnyckelförkastningar. När källaren sjönk, ackumulerades sediment, under Mesozoic och Cenozoic , och bildade den moderna kilen, innehållande saltbassänger .

Den passiva marginalen i östra Mexiko består av en serie bassänger. Dessa bassänger är mestadels magmatiska eller metamorfa bergarter täckta av sediment, förutom i Burgosbassängen, där kenozoisk vulkanism har inträffat. Mycket av sedimentet kommer från erosion av axialbälten väster om kanten.

Yucatan -plattformen är en krita till oligocen karbonatplattform . Upplyftningen började i oligocen och varade till Pleistocen . Idag är plattformen exponerad och påverkad av karstifiering .

Nordamerikansk Cordillera

På en karta som endast visar vulkaniska stenar visar Nordamerikas västkust en slående sammanhängande nord–sydlig struktur, den amerikanska Cordilleran.

Den nordamerikanska Cordilleran sträcker sig upp och ner längs kusten av Nordamerika och ungefär från Great Plains västerut till Stilla havet och smalnar av något från norr till söder. Det inkluderar Cascades , Sierra Nevada och Basin and Range-provinsen ; Klippiga bergen är ibland uteslutna från den egentliga cordilleran, trots sin tektoniska historia. Alaskas geologi är typisk för cordilleran.

Ett brott i Rodinia för 750 miljoner år sedan bildade en passiv marginal i östra Stilla havets nordvästra. Upplösningen av Pangea för 200 miljoner år sedan började den nordamerikanska plattans rörelse västerut, vilket skapade en aktiv marginal på den västra kontinenten. När kontinenten drev västerut uppstod en ökning av olika terräng på västkusten. När dessa ansamlingar inträffade, följde förkortning av skorporna dem under Sevier-orogenin och under Mesozoikum till tidig kenozoikum, och åtföljdes av förkastningar. Under kenozoikum jordskorpans utvidgning åtföljd av magmatism som kom att prägla mycket av området.

Klippiga bergen

Klippiga bergen bildades av en serie händelser, varav den sista är Laramide Orogeny . En av de enastående egenskaperna hos Klippiga bergen är avståndet mellan räckvidden från en subduktionsplatta ; detta har lett till teorin att Laramide Orogeny ägde rum när Farallon-plattan subducerade i en låg vinkel, vilket orsakade upplyftning långt från marginalen under vilken plattan subducerades.

Klippiga bergens litologi i västra Kanada inkluderar ett tunnhudat veck- och tryckbälte som involverar Neoproterozoic genom Mississippian serie av karbonater , skiffer , argilliter och sandstenar .

Coloradoplatån är en stabil region som går tillbaka minst 600 miljoner år tillbaka i tiden . Som ett relativt lågland hade det varit en plats för deponering för sediment som eroderats från omgivande bergsregioner. Sedan, under Laramide Orogeny, höjdes hela platån tills för ungefär sex miljoner år sedan. Erosion under och efter höjningen avlägsnade sediment från platån. Denna lastborttagning resulterade i isostatisk höjning och en andra passiv stigning för platån.

Intermontane-provinsen

Cedar Breaks National Monument, Utah .

Mellan Klippiga bergen och kustområdena finns ett område som domineras av förlängningskrafter. Utvidgningen av denna region har skett både regionalt och lokalt i händelser som börjar i Jurassic; dock var mest förlängning lokaliserad till mitten av Miocene . Dessa lokala händelser inträffade i jura, sen krita och en som sträcker sig från eocen till oligocen. Regional utvidgning skedde under mitten av miocen från cirka 20 miljoner år sedan till 10 miljoner år sedan.

Basin and Range Province är en serie linjära blockförkastningsberg med intilliggande sedimentfyllda nedfallsdalar, som orsakats av jordskorpans utbredning för cirka 17 miljoner år sedan. Dalbottnen består av tjocka sedimentavlagringar som har eroderat från bergen och fyllt dalarna, så att regionen är en regelbunden serie åsar åtskilda av platta sedimentdalar.

Kust

På västkusten av Nordamerika bildar kustområdena och kustslätten marginalen, som delvis begränsas av San Andreas-förkastningen , en omvandlingsgräns för Stillahavsplattan . Det mesta av marken är gjord av terräng som har anlagts på marginalen. I norr är öbältet en ackreterad terräng som bildar marginalen. Detta bälte sträcker sig från Wrangellia Terrane i Alaska till Chilliwack-gruppen i Kanada.

Tidpunkten för ansamlingen av öbältet är osäker, även om stängningen inte inträffade förrän för minst 115 miljoner år sedan. Andra mesozoiska terräng som växte upp på kontinenten inkluderar Klamath-bergen , Sierra Nevada och Guerrero super-terrane i västra Mexiko. För 80 till 90 miljoner år sedan splittrades den subducerande Farallon-plattan och bildade Kula-plattan i norr. Många av de stora batholiterna härstammar från den sena kritatiden. När Laramide Orogeny upphörde för cirka 48 miljoner år sedan började anhopningen av Siletzia-terranen i Stilla havets nordväst. Detta började den vulkaniska aktiviteten i Cascadia-subduktionszonen , som bildade den moderna Cascade Range , och varade in i Miocen . När förlängningen i Basin and Range Province saktades av av en förändring i den nordamerikanska plattans rörelse för cirka 7 till 8 miljoner år sedan, började sprickor i Kaliforniens golf .

Södra Cordillera

Sierra Madre-bergskedjorna i Mexiko separeras av den mexikanska platån och genomskärs av det trans-mexikanska vulkaniska bältet . Den södra delen av den amerikanska Cordilleran utgör västra Mexiko och norra Centralamerika. Detta inkluderar Sierra Madre Occidental , Sierra Madre del Sur och det transmexikanska vulkanbältet .

Cordilleran slutar i söder i ett bälte av miogeokliner , inklusive Sierra Madre Oriental fold and thrust belt , Mesa Central , och delar av Sierra Madre del Sur . Detta bälte sträcker sig också in i Guatemala och Honduras i Centralamerika .

Se även

Vidare läsning