Геология Иллинойса - Geology of Illinois

Геологическая карта коренных пород Иллинойса

В геология Иллинойса включает обширные отложения морских осадочных пород палеозоя, а также относительно небольшие вклады мезозоя и кайнозоя. Ледниковый период оледенения оставил множество ледниковых топографических особенностей по всему штату.

Докембрийская геология

Докембрийский Скалы Иллинойса глубоко погребены на высоте 2000-13000 футов (610-3960 м) более поздних отложений. Бурение показало, что эти породы в первую очередь интрузивные кислые магматические породы, хотя некоторые экструзивные кислые породы также были извлечены из скважин.[1]

Докембрийские породы Иллинойса сильно нарушены; тектоническое расширение и связанное с ним термическое опускание привели к образованию двух основных осадочных бассейнов. Эти бассейны, получившие название Бассейн Иллинойса и Мичиганский бассейн, допустило обширное отложение осадочных пород во время Палеозойский Эра. [2] В Бассейн Иллинойса асимметричный северо-запад-юго-восток структурный бассейн который заполнен более чем 4000 метров Палеозой осадочные породы. Бассейн покрывает большую часть штата Иллинойс и простирается до западной Индианы и западного Кентукки. Бассейн ограниченный к северу от Река Миссисипи и Канкаки Арка, к востоку от Цинциннати Арка, а к югу от Озарк поднять и Паскола Арка.[3]

Палеозойская геология

На протяжении большей части палеозоя Иллинойс располагался намного южнее, чем сегодня, а не ближе к экватору; большую часть этого времени он также находился под водой, образуя неглубокое континентальное море.[4][5]

Кембрийский

Самые старые палеозойские породы в Иллинойсе - это породы верхнего Кембрийский Mt. Саймон Сэндстоун, наиболее базальные из которых интерпретируются как плетеные речные отложения, тогда как остальная часть формации, по-видимому, представляет морскую приливную среду. Эти приливные среды включали как приливные каналы, так и приливные отмели; трещины высыхания и следы ряби сохранить особенности поверхности времени. Выше горы. Саймон Сэндстоун - это Формирование Eau Claire, Ironton -Galesville Песчаник, Формация Франкония, Потоси и Преосвященство доломиты и Иорданский песчаник; из них только Потоси обнажается на поверхности, в Ogle и Ли Графства. Эти породы предполагают постепенное повышение местного уровня моря во время кембрия; они также предполагают, что большая часть наносов переносилась в этот район с севера. Окаменелости необычны в кембрии Иллинойса, но трилобиты, брахиоподы, брюхоногие моллюски, и следы окаменелостей червей.[6]

Ордовик

Скалы Ордовик возраст лучше всего обнажены в северо-западной части штата, в основном в районе без дрифта (см. ниже). Ордовикские породы в штате отделены от кембрийских и силурийских отложений. несоответствия. Большая часть ордовика видела продолжающееся отложение в открытом море на всей территории штата; однако в южных частях штата наблюдались отложения мелководных карбонатов и эвапоритов, что указывает на то, что некоторые районы штата были значительно мельче, чем другие, и иногда даже находились над водой.

Ордовикские породы в Иллинойсе делятся на три серии, каждая из которых разделена несогласием; от самого старшего к младшему - это канадская, чампленская и цинциннатская серии.

Ордовикские особенности в Иллинойсе включают ныне захороненные Структура Гласфорда в Округ Пеория кратер, образовавшийся в результате падения метеорита примерно 455 миллионов лет назад. Это и похожий погребенный кратер в округе Кук были связаны с Ордовикское метеоритное событие.[7][8]

Силурийский

Палеогеографический реконструкция, показывающая район бассейна Иллинойса во время Средний девон период.[9]

Почти все Силурийский скалы в Иллинойсе глубоководные известняк и долестон депозиты; среды обитания на рифах были обычным явлением, и окаменелости рифовых организмов локально очень многочисленны, включая кораллы, брахиоподы, морские лилии, строматопороиды, и мшанки.[6]

Девонский

Несогласие разделяет Девонский скалы Иллинойса из силурийского периода; поэтому самые старые девонские породы в штате относятся к средней части этого периода. Эти породы также в основном представляют собой морские известняки и сланцы, при этом породы верхнего девона в штате представляют собой богатые углеродом черные сланцы; также присутствуют некоторые отложения эвапоритов. Имеются свидетельства значительных интервалов гиперсоленой воды в среднем девоне в Иллинойсе. Окаменелости включают брахиопод, трилобиты, кораллы, мшанки, водоросли и конодонты.[6]

Художественная реконструкция Туллимонструм, Окаменелость штата Иллинойс.

Каменноугольный

Раннее Каменноугольный скалы сидят соответственно на вершине самого молодого девона в Иллинойсе; Каменноугольные породы в штате обширны, в некоторых регионах очень хорошо обнажены и составляют значительную часть коренных пород штата. Иллинойс оставался морским на протяжении большей части каменноугольного периода с известняками, составляющими большую часть отложенных пород; однако присутствуют песчаники, сланцы, кремни, алевролиты и угли; они указывают на морские условия, но также и на состояние наземных болот. Окаменелости каменноугольного периода включают всемирно известные Фауна Мазон-Крик, где находятся ископаемые останки штата Иллинойс, Туллимонструм грегариум. Значительное несоответствие разделяет Миссисипец из Пенсильванский страты.[10][6]

Мезозойская геология

Мезозойский скалы в Иллинойсе в целом плохо обнажены; присутствующие Меловой по возрасту и встречается только в крайних южных частях штата. Это в основном песчаные и гравийные породы земного происхождения, хотя одна морская единица, формация Сов-Крик, указывает на то, что Западный внутренний морской путь покрывали части государства в один момент времени.[6]

Кайнозойская геология

Палеоген

Палеоценовые породы присутствуют только на крайнем юге Иллинойса, в Александр и Пуласки графства. Эти камни составляют Формация Клейтон и Формация Портерс Крик; оба агрегата морские. В формации Портерс Крик сохранились окаменелости моллюски, акулы, и костлявые рыбы.[6]

Единственный эоцен скалы в штате, обнаженные только в округе Пуласки, принадлежат к Формация Уилкокс. Они были депонированы в древнем дельта реки.[6]

Неоген

Плиоцен Отложения в Иллинойсе состоят из отложений речного гравия. В Насыпи гравий находится в южной части штата, а Grover Gravel встречается как россыпь отложений по всей северной части штата.[6]

Четвертичный

Вовремя последний ледниковый период ледники покрыли более 90% территории штата Иллинойс, оставив разнообразные особенности ледникового ландшафта.

Река Миссисипи, питаемая таянием ледникового покрова и водой из ледниковых озер, прорезала глубокую долину, протекая через регион. Формирование этой долины ограничено тем, что произошло от 2,5 до 0,8 миллиона лет назад.[11]

Среди старейших ледниковых образований Buffalo Hart Moraine, находится в Округ Логан. Это конечная ледниковая морена; однако, в отличие от большинства других морен в штате, это не Висконсинан по возрасту, а скорее Иллинойсан, и поэтому ему примерно 125000 лет.

Государственный парк Канкаки-Ривер, находится в Kankakee County, содержит свидетельства катастрофического Канкаки Торрент это произошло примерно 19 000 лет назад. Это событие произошло, когда плотина ледникового озера, расположенного на территории нынешнего Нижнего полуострова Мичиган катастрофически провалились, что привело к массовому притоку воды в русло современного Река Канкаки. Свидетельство этого наводнения можно увидеть в высоких валунах, идущих параллельно современной реке. Поток также прорезал скальные породы Доломитовых Альп Джолиет; это вызвало образование водопадов в притоках Канкаки, ​​когда их воды текли по твердой породе и падали в каньон, прорезанный потоком. Каньон Рок-Крик является домом для одного такого водопада, который размывается вверх по течению со скоростью 3 дюйма (7,5 см) в год.[12][13]

Самая очевидная ледниковая особенность Иллинойса - это озеро Мичиган, который образовался около 13000 лет назад, когда отступающая Лоба озера Мичиган образовала бассейн.[6] Когда ледники отступили, они оставили большое количество отступающих морен; среди наиболее заметных морен в штате Bloomington Moraine, конечная морена Висконсины, которую можно увидеть в Округа Бюро. С этой мореной также связано большое количество эскеры и значительный ледниковый зыбкая равнина; с этой конечной мореной также связан ряд песчаные дюны создается из песка, образующегося в результате ледникового смыва. В первую очередь это параболические и продольные дюны. Блумингтонская морена, расположенная к юго-западу, представляет собой большую, очень плоскую равнину; этот район на самом деле является дном Ледниковое озеро Понтиак, который осушил около 17000 лет назад[12]

Ледниковый парк в округе МакГенри сохраняет множество особенностей ледникового ландшафта, в том числе дельту Каме Камелбэк Каме, а также водно-болотные угодья в трех ледниковых котлах - одном болото, один болото, и один болото.

Самый северо-западный угол штата находится в Бесплотная область, названный так потому, что никогда не был покрыт ледниками. Этот район отмечен гораздо более драматичным рельефом, чем на остальной части штата, из-за врезания реки Миссисипи и последующей переработки речных систем во время четвертичного оледенения. В этой области отвесные скалы были врезаны реками в устойчивый доломит ордовикской формации Дунлейт. Государственный парк Apple River Canyon показывает часть этой драматической топографии одноименного каньона; притоки Apple River войдите в основной канал, направленный вверх по течению, что указывает на изменение направления потока из-за продвижения иллинойского ледника.[12]

Рекомендации

  1. ^ Брэдбери, Дж. К. (2017). «Докембрийский фундамент штата Иллинойс». неопределенный. Получено 2020-11-26.
  2. ^ Heidlauf, D.T .; Hsui, A. T .; Кляйн, Г. дев. (1986-11-01). "Анализ тектонического погружения в бассейне Иллинойса". Журнал геологии. 94 (6): 779–794. Дои:10.1086/629087. ISSN  0022-1376.
  3. ^ Макдауэлл, Р.К., (редактор), 2001, Геология Кентукки - Текст, сопровождающий геологическую карту Кентукки: USGS Professional Paper 1151-H, 68 p.
  4. ^ Парк, Джон К. (октябрь 1994 г.). «Палеомагнитные ограничения на положение Лаврентии от среднего неопротерозоя до раннего кембрия». Докембрийские исследования. 69 (1–4): 95–112. Дои:10.1016/0301-9268(94)90081-7.
  5. ^ Стивен Дж. Дриз, Чарльз У. Байерс, (1981). «Приливно-отливные отложения в базальной формации горы Саймон в верхнем кембрии в Висконсине». Журнал исследований осадочных пород SEPM. Vol. 51. Дои:10.1306 / 212f7c84-2b24-11d7-8648000102c1865d. ISSN  1527-1404.CS1 maint: лишняя пунктуация (связь) CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  6. ^ а б c d е ж грамм час я Уиллман, Гарольд Боуэн; Атертон, Элвуд; Buschbach, T. C .; Коллинсон, Чарльз Уильям; Фрай, Джон Чепмен; Hopkins, M.E .; Полузащитник, Джерри Элвин; Саймон, Джек А. (1975). "Справочник стратиграфии Иллинойса". Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  7. ^ Monson, Charles C .; Сладкий, Дастин; Сегвич, Бранимир; Занони, Джованни; Баллинг, Кайл; Wittmer, Jacalyn M .; Ганис, Дж. Роберт; Чэн, Го (2019). «Позднеордовикская (сандбская) структура Гласфорда: ударный кратер от морской цели, который, возможно, связан с ордовикским метеоритным событием». Метеоритика и планетология. 54 (12): 2927–2950. Дои:10.1111 / maps.13401. ISSN  1945-5100.
  8. ^ Фламини, Энрико; Колетта, Алессандро; Баттаглиер, Мария Либера; Вирелли, Мария (2019), Фламини, Энрико; Ди Мартино, Марио; Колетта, Алессандро (ред.), «Дес-Плейнс, США», Энциклопедический атлас земных ударных кратеров, Cham: Springer International Publishing, стр. 501–502, Дои:10.1007/978-3-030-05451-9_138, ISBN  978-3-030-05451-9, получено 2020-11-26
  9. ^ Блейки, Рон. «Палеогеография и геологическая эволюция Северной Америки». Глобальная тектоника плит и палеогеография. Университет Северной Аризоны. Архивировано из оригинал на 2008-06-21. Получено 2008-07-04.
  10. ^ Baird, G.C .; Sroka, S.D .; Shabica, C.W .; Кучер, Г. Дж. (Июнь 1986 г.). «Тафономия окаменелостей Среднего Пенсильвании в районе Мазон-Крик, северо-восток Иллинойса: значение исключительной сохранности окаменелостей в сингенетических конкрециях». ПАЛАИ. 1 (3): 271. Дои:10.2307/3514690. ISSN  0883-1351.
  11. ^ Wickert, Эндрю Д .; Андерсон, Роберт С .; Митровица, Джерри Икс .; Нейлор, Шон; Карсон, Эрик К. (01.01.2019). «Река Миссисипи фиксирует ледниково-изостатическую деформацию Северной Америки». Достижения науки. 5 (1): eaav2366. Дои:10.1126 / sciadv.aav2366. ISSN  2375-2548.
  12. ^ а б c Виггерс, Рэй (1997). Геология под ногами в Иллинойсе. Издательство Mountain Press. ISBN  978-0-87842-346-0.
  13. ^ Карри, Бен Б.; Hajic, Edwin R .; Кларк, Джеймс А .; Бефус, Кевин М .; Каррелл, Дженнифер Э .; Браун, Стивен Э. (2014-04-15). «Поток Канкаки и другие крупные паводки талой водой во время последней дегляциации, Иллинойс, США». Четвертичные научные обзоры. 90: 22–36. Дои:10.1016 / j.quascirev.2014.02.006. ISSN  0277-3791.