Комплекс Дулут - Duluth Complex

Изображение с заштрихованным рельефом, показывающее комплекс Дулут, изгибающийся от Дулута до Мыса Пиджен, прерывающий и разделяющий Месаби и Ганфлинт Диапазоны

В Комплекс Дулутсоответствующие Комплекс Бивер-Бэй,[1] и связанные Группа вулканов Северного берега скальные образования, которые составляют большую часть подвал коренная порода из северо-восточная часть из Штат США из Миннесота в центральной части Северной Америки.[2][3] Комплексы Дулут и Бивер-Бэй являются навязчивый породы сформировались около 1,1 миллиарда лет назад во время Мидконтинент Рифт; они соседствуют и чередуются с экструзионный скалы северного берега Вулканическая группа произведены во время того же геологического события. Эти образования являются частью Superior Upland физико-географический регион США, связанный с Лаврентийская возвышенность из Канадский щит,[4] ядро Североамериканский кратон.

Место расположения

Комплекс Дулут включает большую часть Миннесоты. Arrowhead область к северу от Озеро Верхнее. С запада рядом Дулут, Миннесота, он изгибается на север и северо-восток примерно до 48 ° северной широты к югу от Knife Lake, продвигается на восток на этой широте примерно в пяти-двадцати километрах к югу от Граница между Канадой и США примерно до 90 ° западной долготы, где он соединяется с границей на Голубиная река, а оттуда тянется на восток около и вдоль границы с озером Верхнее.[5] Комплексы Дулут и Бивер-Бей лежат к югу от этой линии.

Около озера Верхнее эти интрузивные образования смешиваются в сложную мозаику с породами связанных вулканических образований Северного побережья, которые также являются реликтами рифтинга на Мидконтиненте.[6] Комплексы Дулут и Бивер-Бэй простираются на небольшое расстояние под озером Верхнее к югу от нынешнего берега озера, но в большинстве мест вдоль и вблизи этого берега их южные пределы перекрыты вулканической группой Северного берега.[7]

Формирование

В Пилообразные горы поднимаясь из Озеро Верхнее
Вулканические образования северного побережья: Палисадная голова (передний план) и Shovel Point (средний план), оба риолитовых выступа Мидконтинентального разлома; Пилообразные горы на горизонте
Многослойный габбро возле Дулута

Около 1100 миллионов лет назад (моя ) Североамериканский кратон начали раскалываться в Разломе Мидконтинента.[8] За период от 15 до 22 миллионов лет магма поднялся сквозь земную кору, разделяя более старые образования и охлаждаясь в новую породу в районе разлома.[9] Созданные таким образом последовательности горных пород известны как Кевинаван Супергруппа.[10] Скалы этой группы к северу от озера Верхнее являются слоями вулканической группы Северного берега и прилегающими образованиями комплексов Дулут и Бивер-Бэй.

Вулканические образования Северного побережья возникли ок. 1109-1096 моя[11] от сотен отдельных лава течет, образуя шесть отдельных наклонных и частично сложенных друг на друга плато общей толщиной более 8000 метров. Они склоняются к синклайн под озером Верхнее, как показано на соседнем снимке Пилообразные горы, склоны которых отражают склоны прибрежных скал. Хотя в основном базальтовый, эти потоки также включают риолиты и другие виды.[12] Эти вулканические слои, входящие в состав среднепротерозойской толщи Кевинавана, являются частью одной из старейших, крупнейших и лучше всего сохранившихся плато-лавовых провинций в мире.[13]

Эти вулканические образования создали «скалы кровли», в которые были заложены мафический образования Дулутского комплекса. Основано после 1102 г. моя,[14] самые старые образования находятся около Дулута, а самые молодые - на северо-востоке около Тофте.[15] Изоляция вышележащих пород кровли поднимающаяся вверх магма медленно охлаждалась, и поэтому основная порода, в которую она охлаждалась, была крупнозернистой. Эти вторжения сформировали подоконник толщиной около 16 км,[16] в первую очередь габбро, но со значительным количеством анортозит и другие родственные гранитные породы.[17] Комплекс Дулут - одно из крупнейших вторжений габбро на земле.[18] и один из крупнейших слоистые мафические вторжения известен. Его площадь составляет 4715 км2.2.[19] Верхние дифференцированные участки вторжения включают: ильменит -несущий лабрадорит анортозиты.[19] Нижняя часть по северо-западной окраине состоит из ультраосновной накапливает с ассоциированными выделениями никеля, меди и элементы платиновой группы. Эти металлические руды вызвали интерес ресурсных компаний, и их попытки добывать руды противостоят защитникам окружающей среды.[20][21][22]

Вдоль своей северной окраины комплекс Дулут примыкает к более старым постройкам, Архаен Эли Зеленые камни (когда-то считался самым старым обнаженным камнем на земле),[23] и рудоносный Месаби и Gunflint Сплавы железа, депонированные как часть Animikie Group от Пенокэная орогенез, горное мероприятие от Палеопротерозой раз.[24] Считается, что эти два среднедокембрийских хребта когда-то были соединены, но вторгшаяся магма комплекса Дулут спекла и поглотила центр горной цепи, разделив ее на два хребта, существующие сегодня.[25] как показано на изображении вверху этой страницы.

На востоке комплекс примыкает и вторгается в Формирование Роува, более древнее строение осадочных пород. Структуры габбро и диабаза комплекса Дулут в основном тянутся с юго-запада на северо-восток, а дифференциальная эрозия оставила серию хребтов, состоящих из этих более твердых основных пород, поднимающихся из более мягких осадочных пород формации Роув. Во многих из этих котловин лежат удлиненные озера.

К югу, недалеко от озера Верхнее, пласты горных пород комплексов Дулут и Бивер-Бей перемежаются с экструзивными породами вулканической группы Северного берега и лежат в их основе.[26] Комплекс Бивер-Бей занимает центр вулканических отложений Северного побережья и немного моложе других основных пород комплекса Дулут, датируемых ок. 1096 моя.[27] Когда-то считалось, что вулканиты и более поздние осадочные породы лежат в основе комплекса Дулут через озеро Верхнее до Висконсина, где также существуют образования габбро.[28] Комплекс Дулут считался гигантским лополит, линзовидная структура, вдавленная в центре, соединяющая обнажения габбро на противоположных сторонах озера,[29] но теперь считается, что он простирается всего на несколько километров к югу от северного берега Верхнего.[30]

Современные формы рельефа

Дулут Enger Tower, построенный из местных пород Кевинаван, на выступе из габбро (на переднем плане)[31]
Большой анортозит ксенолит в офитовых ильменитовых габбро в Дулуте

Докембрийская коренная порода Дулутского комплекса и вулканитов Северного берега не погребена под слоями более поздних осадочных пород, как это обычно бывает на юге; большая часть этой коренной породы находится близко к поверхности или на поверхности. Ледники размывали более ранние почвы, и, как это типично для Канадского щита, новые верхние слои почвы тонкие и бедные, происходящие из скальных пород ниже или поблизости, а не из глубоких слоев почвы. ледниковый до, который является прерывистым и относительно неглубоким на большей части региона.[32] Следовательно, большая часть коренных пород обнажена, за исключением отложений и ледникового тила на водоразделе Сент-Луис и Cloquet Rivers внутри страны на западе.[33]

Обнажения габбро закрепляют оба конца комплекса. Они доминируют над городом, давшим название комплексу Дулут,[34] а также являются частью Пиджен-Пойнт, самая восточная точка Миннесоты. Между, Береговая линия Superior от Дулута до международной границы можно сравнить с одним длинным вулканическим обнажением,[35] хотя и прерваны частями комплекса Бивер-Бэй, такими как анортозит скалы на Маяк Сплит-Рок примыкает к базальтовым потокам.[36] Выдающиеся реликвии вулканизма включают: риолитовый скалы на Палисадная голова, потоки базальтовой лавы на Крыжовник Falls, а Пилообразные горы дальше на восток. Вдоль берега озера можно найти кварц полосатый томсонит и агат драгоценные камни, созданные минералами, заполняющими газовые полости, образовавшиеся при охлаждении потоков лавы.[37]

Прочный Misquah Hills

Внутреннее нагорье включает Орлиная гора и Misquah Hills.[27] Большая часть восточной части Superior National Forest и это Пограничные воды Каноэ Дикие местности (BWCA) расположен на Дулутском комплексе, и его обнаженные позднедокембрийские коренные образования являются характерной чертой региона. Внутренние озера залегают во впадинах, образованных дифференциальным размывом интрузий габбро. Этим впадинам была придана окончательная форма в результате ледниковой очистки во время недавних ледниковых периодов, в результате чего образовались озера неправильной формы со скалистыми берегами, которые являются визитной карточкой дикой природы.[38]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Зеленый, Вулканические и осадочные породы (2004), стр. 47.
  2. ^ Джирса и Саутвик, Минеральный потенциал (2000)
  3. ^ Jirsa, Boerboom et al., Геологическая карта Миннесоты: геология коренных пород карта, доступ к которой осуществляется через Веб-страница Minnesota Geology Topics и выбрав вкладку «+ Геология коренных пород» и выбрав там «Геологическая карта PDF-файла с геологией коренных пород Миннесоты».
  4. ^ Гобелен времени и местности В архиве 15 мая 2006 г. Wayback Machine (2003).
  5. ^ Джирса и Саутвик, Минеральный потенциал В архиве 2008-07-23 на Wayback Machine (2000); Хейнсельман (1996), пластина 1.
  6. ^ Миллер, Грин, Северсон, Чендлер и Петерсон, Геологическая карта комплекса Дулут В архиве 2009-02-26 в Wayback Machine, (2001).
  7. ^ Оджакангас и Матч (1982), стр. 52, 55–56.
  8. ^ Оджакангас и Матч (1982), стр. 49–50, 55–57; Гобелен времени и местности В архиве 15 мая 2006 г. Wayback Machine (2003).
  9. ^ Шнайдер, Холм и Чендлер, Превосходная полоса обзора: протерозойская геология Срединного континента Северной Америки (2006) (Аннотация); Оджакангас, Мори и Грин, Мезопротерозойская рифтовая система Мидконтинента (2001), Аннотация. Дои:10.1016 / S0037-0738 (01) 00085-9
  10. ^ Оджакангас и Дикас, Рифтовая система Мидконтинента, 1,1 млрд лет, Центральная Северная Америка (2002), Аннотация. Дои:10.1016 / S0037-0738 (01) 00185-3
  11. ^ Налдретт (2004), стр. 244 (рис. 4.49).
  12. ^ Оджакангас и Матч (1982), стр. 50–54.
  13. ^ Шмидт, Региональные и локальные закономерности низкоуровневого метаморфизма (2008), Аннотация; Зеленый, Вулканические и осадочные породы (2004), стр. 52.
  14. ^ Зеленый, Вулканические и осадочные породы (2004), стр. 52; Налдретт (2004), стр. 244 (рис. 4.49), 246.
  15. ^ Фрей и Робинсон (1999), стр. 157–58.
  16. ^ Оджакангас и Матч (1982), стр. 55–57.
  17. ^ Джирса и Саутвик, Минеральный потенциал В архиве 2008-07-23 на Wayback Machine (2000); Топинка, Вулканическое прошлое Америки В архиве 2009-01-10 на Wayback Machine (2003); Миллер, Грин, Северсон, Чендлер и Петерсон, Геологическая карта комплекса Дулут В архиве 2009-02-26 в Wayback Machine (2001).
  18. ^ Шварц и Тиль (1963), стр. 114.
  19. ^ а б Гилберт, Джон М. и Чарльз Ф. Парк-младший, Геология рудных месторождений, Freeman, 1986, стр. 314-346, ISBN  0-7167-1456-6.
  20. ^ Кракер, Дэн, «Медно-никелевый рудник PolyMet возрождает многолетние экологические дебаты», Новости общественного радио Миннесоты, 5 декабря 2013 г.
  21. ^ Кракер, Дэн, «Федералы вновь открывают леса возле пограничных вод для добычи полезных ископаемых», Общественное радио Миннесоты, 7 сентября 2018 г.
  22. ^ Табучи, Хироко; Эдер, Стив (25 июня 2019 г.). «План добычи полезных ископаемых в пустыне Миннесоты зашел в тупик. Затем Трамп стал президентом». Нью-Йорк Таймс. ISSN  0362-4331. Получено 25 июня, 2019.
  23. ^ Чендлер (2005), Геофизические исследования зеленокаменного пояса Эли, стр. 4-5. С тех пор более старые породы были найдены в Миннесоте ( Мортон Гнейс юго-западной Миннесоты), Гренландия и Лабрадор, Ojakangas & Matsch (1982), стр. 24 и в Квебеке. В Квебеке найдены самые старые камни в мире В архиве 2008-09-26 на Wayback Machine, Газета, CanWest MediaWorks Publications Inc., 25 сентября 2008 г.
  24. ^ Лаберж (1994), стр. 157; Оджакангас и Матч (1982), стр. 56–57.
  25. ^ Оджакангас и Матч (1982), стр. 35–36, 39, 55–57.
  26. ^ Оджакангас и Матч (1982), стр. 52, 56.
  27. ^ а б Миллер, Грин, Северсон, Чендлер и Петерсон, Геологическая карта комплекса Дулут (2001).
  28. ^ Лаберж (1994), стр. 159–160.
  29. ^ Schwartz & Thiel (1963), стр. 114–15. Комплекс Дулут считался архетипом лополита.
  30. ^ Оджакангас и Матч (1982), стр. 55–56.
  31. ^ Sansome (1983), стр. 20–23.
  32. ^ Хейнсельман (1996), стр. 13–14.
  33. ^ Обобщенная плотность выходов коренных пород В архиве 2011-07-20 на Wayback Machine (карта) (2001).
  34. ^ Sansome (1983), стр. 24–25; Оджакангас и Матч (1982), стр. 167–68.
  35. ^ Оджакангас и Матч (1982), стр. 50.
  36. ^ Информация о государственном парке Маяк Сплит-Рок В архиве 2009-02-11 в Wayback Machine (2013).
  37. ^ Оджакангас и Матч (1982), стр. 53–54.
  38. ^ Оджакангас и Матч (1982), стр. 161; Хейнсельман (1996), стр. 12–13, 200.

Источники

  • Лаберж, Джин Л. (1994). Геология Верхнего озера. Тусон, Аризона: Geoscience Press. ISBN  0-945005-15-6.
  • Оджакангас, Ричард В .; Дикас, Альберт Б. (2002-03-01). «Рифтовая система Мидконтинента на 1,1 млрд лет, центральная часть Северной Америки: седиментология двух глубоких скважин, регион Верхнего озера». Осадочная геология. Elsevier Science B.V. 147 (1–2): 13–36. Bibcode:2002SedG..147 ... 13O. Дои:10.1016 / S0037-0738 (01) 00185-3.
  • Оджакангас, Ричард В .; Матч, Чарльз Л. (1982). Геология Миннесоты. Миннеаполис: Университет Миннесоты Press. ISBN  0-8166-0953-5.
  • Ojakangas, R.W .; Г. Б. Морей; Дж. К. Грин (01.06.2001). «Мезопротерозойская рифтовая система Срединного континента, регион Верхнего озера, США». Осадочная геология. 141–142: 421–442. Bibcode:2001SedG..141..421O. Дои:10.1016 / S0037-0738 (01) 00085-9.
  • Сансом, Констанс Джефферсон (1983). Миннесота Андерфут: Полевое руководство по выдающимся геологическим особенностям штата. Стиллуотер, Миннесота: Voyageur Press. ISBN  0-89658-036-9.
  • Schmidt, S. Th. (Май 1993 г.). «Региональные и местные закономерности низкоуровневого метаморфизма в вулканической группе Северного берега, Миннесота, США». Журнал метаморфической геологии. Blackwell Synergy. 11 (3): 401–14. Bibcode:1993JMetG..11..401S. Дои:10.1111 / j.1525-1314.1993.tb00157.x.
  • Schneider, D. A .; Д. К. Холм; В. Чендлер (осень 2006 г.). Превосходная полоса обзора: протерозойская геология Срединного континента Северной Америки. Американский геофизический союз. Bibcode:2006AGUFM.T42A..06S.
  • Шварц, Джордж М .; Тиль, Джордж А. (1963). Скалы и воды Миннесоты. Миннеаполис: Университет Миннесоты Press. LOC 54-6370.

внешняя ссылка