Ледниковая история Миннесоты - Glacial history of Minnesota

Оледенение Северного полушария в последние ледниковые периоды. Создание ледяных щитов толщиной от 3 до 4 километров (от 1,9 до 2,5 миль) вызвало глобальное падение уровня моря примерно на 120 м (390 футов).
Схема ледник и истирание

В ледниковая история Миннесота наиболее определен с начала последний ледниковый период, который закончился около 10 000 лет назад. За последний миллион лет большая часть Средний Запад США и большая часть Канада были покрыты в то или иное время ледяной покров. Этот континентальный ледник оказал сильное влияние на поверхностные особенности местности, по которой он двигался. Огромное количество скальных пород и почвы было соскребено с ледниковых центров до их краев медленным движением льда и повторно отложено в виде дрейф или же до. Большая часть этого дрейфа была сброшена в долины старых доледниковых рек, а часть была завалена полосами холмов (конечные морены ) на краю ледника. Главный результат оледенения - изменение доледникового периода. топография отложением заноса над сельской местностью. Однако континентальные ледники обладают большой способностью к эрозии и могут фактически изменять доледниковую поверхность суши за счет размывания и абразивной обработки, а не за счет осаждения дрейфа.

Следы оледенения сильно изменили топографию Миннесоты. Вероятно, самое значительное изменение было в характере и масштабах дренаж. В доледниковые времена есть основания полагать, что большая часть дождевая вода или талая вода из снега быстро уносилась обратно в океан. Сегодня большая часть осадков временно удерживается на поверхности в озера. Потоки меандр от озера к озеру, причем реками уносится лишь часть общего количества осадков. Такая топография может быть описана как незрелая, потому что ручьи еще не смогли сформировать сеть, которая быстро и эффективно осушает землю. В Река Миссисипи прорезал глубокую долину внизу Сент-Энтони Фоллс, но даже воды этой большой реки не текут свободно в океан из-за Озеро Пепин, который действует как резервуар для некоторой части воды. Ручьи активно участвовали в своей эрозионной работе только в течение последних 10 000 лет, что, по оценкам, прошло с тех пор, как последний ледник начал свое окончательное отступление. Этот временной промежуток относительно невелик по сравнению с долгой историей земной шар.

Последовательность ледниковых событий

Канадский щит.

Миннесота была покрыта, по крайней мере частично, ледником много раз в течение Четвертичный ледниковый период. В порядке возрастания эти улучшения произошли во время Висконсин Эпизод и Иллинойский этапы; до этого континентальные ледяные щиты наступали и отступали от Миннесоты несколько раз в течение Дориллинойский этап.[1][2]

Лед перемещался в Миннесоту в разное время из трех ледниковых центров, лабрадорского центра на севере Квебек и Лабрадор; патрицианский центр, к юго-западу от Гудзонов залив; и центр Киватин, к северо-западу от Гудзонова залива.

Отложения, оставленные континентальной кусочки льда наступающие из этих трех центров отражают характеристики скал, над которыми они прошли. Лед Киватина натолкнулся на Меловой известняки и сланцы Манитоба и Долина Красной реки, в то время как лёд патрициев и лабрадоров двигался по богатой железом Докембрийский кристаллические породы Канадский щит.

Эпизод оледенения до Висконсина

Есть несколько областей, в которых более ранние выносы ледниковых отложений доилионского или иллинойского ярусов обнажены на поверхности.[1] Крайние юго-восточные и юго-западные части Миннесоты (Бесплотная область ) имеют обширные области дровисконсинских дрейфов, но они почти везде замаскированы поверхностным покрытием лесс (выносимый ветром ил). Кроме того, эти области более старого выноса являются зрелыми, потому что у ручьев было больше времени, чтобы превратиться в эффективную дренажную систему, по сравнению с ручьями, текущими в областях, покрытых более молодыми ледниковыми отложениями. Говард Хоббс предположил, что доиллиноские ледниковые отложения на юго-востоке Миннесоты на самом деле являются более молодыми ледниковыми отложениями Иллинойса.[3][4]

Изменения в течении континентальных рек

Когда ледяные щиты переместились в центральную часть Северная Америка, реки, которые раньше текли из скалистые горы на северо-восток в Арктический океан обнаружили, что их долины забиты льдом. Реки должны были огибать самые дальние выступы льда. Когда лед отступил, новые долины размыли ландшафт и не дали рекам вернуться на свои старые позиции.

Висконсин Эпизод Оледенения

Дальнейшая информация: Последний ледниковый период

В Эпизод ледников в Висконсине, Самый последний ледниковый период, был разделен на четыре подэтапы, каждая из которых представляет наступление и отступление льда. Подэтапами, названными от самого старшего к самому младшему, являются Айован, Тэзвелл, Кэри и Манкато. В Миннесоте известны только реки Айован, Кэри и Манкато, но исследования показывают, что дрейф Тейзвелла может присутствовать в юго-западной Миннесоте.

Айовский дрейф происходит в значительной степени на поверхности только в юго-западной и юго-восточной Миннесоте и содержит немного озер, если таковые имеются, из-за относительно зрелого поверхностного дренажа. Дрейф Тейзвелл на юго-западе Миннесоты лишен озер; Фактически, критерий дренажа был использован Робертом Рухом, чтобы отличить Тазвелл от штреков Кэри.

Почти все озера в Миннесоте находятся в границах штреков Кэри и Манкато. По этой причине необходимо детально рассмотреть природу и распределение этих двух дрейфовых листов.

Кэри подэтап

Ледники, вышедшие из северо-восточной части Канады, были достаточно толстыми, чтобы вызвать значительную эрозию в северо-восточной Миннесоте. Поскольку пораженная зона достигала несколько южнее Миннеаполис, его называют «долей Миннеаполиса». Доля Миннеаполиса обычно красная и песчаная из-за красного песчаник и сланцевые нефтематеринские породы на севере и северо-востоке; его также можно узнать по гальке базальт, габбро, красный сиенит, фельзит и утюг образование из северо-восточной Миннесоты.

Наземная морена с нехарактерными красноватыми железистыми отложениями простиралась от Сент-Клауд, Миннесота, обратно на северо-восток. Ледники образовали ряд конечных морен, которые простираются с северо-запада от Сент-Клауда в Города-побратимы и до центрального Висконсин. Они отложили красноватый песок и гравий на запад и юг в Залить равнины.

Подэтап Манкато

С отступлением льда патрициев была подготовлена ​​почва для заключительной фазы оледенения Висконсинского эпизода в Миннесоте. Последнее крупное продвижение континентального ледника в Миннесоте завершилось выступом, простиравшимся на юг до Де-Мойн, Айова. Движение ледников с северо-запада происходило из более отдаленного источника, чем лед с северо-запада. Последующий ледник, который переместился в Миннесоту, был довольно тонким и не мог вызвать сильную эрозию. В Лоб Де-Мойна создал проекцию, движущуюся на северо-восток, известную как Субдоля Гранцбурга. Кроме того, из главного ледникового покрова Киватина выступала Подлобус Сент-Луиса. Дрейф этих ледяных долей обычно приходится на поздний Висконсин. В переносимый осадок у ледника Манкато цвет желто-коричневого до желтовато-коричневого, богатый глиной и известняк из-за сланцевых и известняковых материнских пород на северо-западе. В Верхняя доля также развился во времена Манкато и продвинулся на запад до Айткин Каунти, Миннесота.

Субдоля Грантсбурга эффективно блокировала дренаж Река Миссисипи с севера от Сент-Клауда на юго-восток через города-побратимы. В смыть несущие большие количества песка были отведены по суше на восток вокруг подобласти. Долина истинного дренажа не создавалась; вместо этого на северо-восток текло несколько небольших ручьев, по пути оседая на скоплениях песка. Это образовало примерно треугольную песчаную зону размыва, названную Песчаной равниной Анока, простирающуюся от Сент-Клауда до городов-побратимов и на северо-востоке до Грантсбург, Висконсин.

Формирование озера

Чайники озера

Дальнейшая информация: Чайник (рельеф)
Пейзаж создан отступающим ледником.

По мере того, как ледники продвигались и отступали через Миннесоту, некоторую часть застывшего льда было труднее растопить, чем другие области. Ледники продолжали откладывать отложения вокруг, а иногда и поверх этих изолированных ледяных глыб. Когда ледяные глыбы таяли, они оставили после себя углубления в ландшафте. Впадины, заполненные талым снегом и дождевой водой, производят Чайные озера.

Котельные озера могут образовываться в пределах наземная морена регион за конечные морены. Они могут быть любого размера, а их береговые линии могут состоять из чего угодно, от глины до песка и валунов. В районе конечной морены котлы довольно маленькие, но глубокие, чтобы поместиться между крутыми и холмистыми гребнями морены. Если лед продвинулся наружу, а затем отступил, оставив после себя вымывание, возможно, образовались котлы. Озера Заливных котлов обычно мелкие, и их количество намного меньше, чем в других ледниковых регионах. Обильный песок быстро заполняет впадины и составляет большую часть пляжей этих озер.

Поскольку в Миннесоте ледники проникали в штат как с северо-востока, так и с северо-запада, ландшафт был изменен за счет перекрытия ледниковых регионов. Например, примывная равнина от ледника Кэри может иметь более новый покров из наземной морены от ледника Манкато, или наземная морена Кэри могла быть впоследствии покрыта выносом Манкато.[нужна цитата ].

Большинство озер в мире - это озера-котлы, образовавшиеся в результате ледниковой деятельности. В Миннесоте большинство котловинных озер расположено в областях наземной и конечной морены.

Озера эрозии коренных пород

На северо-востоке Миннесоты толщина ледников составляла тысячи футов. По мере того, как ледники перемещались по местности, они размывали большое количество камней. Сам по себе лед не очень абразивен, но, собирая и перемещая куски камня, он мог соскрести более мягкие лежащие под ним материалы. Вулканические породы лежат в основе этого района. Вдоль Ровный регион из Arrowhead область, есть несколько наклонных слоев вулканических пород, перемежаемых слоями сланца; Сланцы мягче вулканического базальта. Поскольку ледники размывали материалы, сланцы были удалены. Рельеф в районе Роува чередуется с холмами (состоящими из диабаза) и долинами (бывшие слои сланца); эти холмы и долины ориентированы с запада на восток. Многие из этих долин превратились в озера. Поскольку озера ориентированы с запада на восток, посетители региона Роув думают, что лед двигался с востока на запад. Ледниковые полосы (царапины) показывают, что лед перемещался с севера на юг, перпендикулярно направлению самого дна озера.

Рядом с районом Роув Озеро Верхнее Бассейн России находится в впадине возрастом в миллиард лет, возникшей в результате разлома Мидконтинента. До ледникового периода впадина была заполнена размытыми сланцами. Тысячи футов ледникового льда размыли большое количество сланца. Лед был настолько толстым, что очистил песчаник до глубины 700 футов (210 м) ниже уровня моря. Нынешнее озеро Верхнее является крупнейшим пресноводным озером в мире.

Ледниковые озера

Смотрите также: Ледниковое озеро

Около 18000 лет назад Ледяной щит Лаурентиды начали таять и отступать. По мере того как ледяной покров Манкато сокращался, талая вода в нескольких местах по краю ледника затоплялась. Некоторые из этих озер занимали несколько сотен тысяч квадратных миль и оставили определенный отпечаток на топография. С тех пор все они были осушены естественной силой или значительно уменьшились по сравнению с их первоначальным размером.

Ледниковое озеро Дулут

Дальнейшая информация: Ледниковое озеро Дулут
Ледниковое озеро Дулут

Ледниковое озеро Дулут представляет собой водоем, который образовался на юго-западном краю верхней лопасти и занимал гораздо большую площадь, чем нынешняя Озеро Верхнее. Его береговая линия возвышалась почти на 148 метров над уровнем современного преемника озера Верхнего. В течение своей ранней истории озеро Дулут впадало в реку Миссисипи по Река Санта-Крус Долина. Было два выхода, один по Чайник и Реки Немаджи в Миннесоте и еще один на восток вдоль Река Буа-Брюле в Висконсине. Однако позже, когда верхняя доля отступила дальше на северо-восток, воды озера Дулут слились с водами бассейнов Мичигана и Гурона, а южные выходы были заброшены в пользу более низкой на восточной оконечности озера Верхнее. Река Кеттл больше не истощает озеро Верхнее, а находится в большой долине, которая сама по себе не могла образоваться при нынешнем расходе. Реки Немаджи и Буа-Брюле фактически текут на север к озеру Верхнее через восточный прогляциальный выход. Несмотря на то, что через южный край Верхнего озера текло огромное количество воды, устье реки Буа-Брюль никогда не было достаточно глубоко промыто, чтобы удалить континентальный водораздел у реки Буа-Брюль верховья.

Прогляциальные озера

Основная статья: Прогляциальные озера Миннесоты
Дальнейшая информация: Прогляциальное озеро

Ледниковое озеро Агассис

Основная статья: Озеро Агассис
Ранняя карта протяженности озера Агассис (составленная геологом XIX века Уорреном Апхэмом). Сейчас считается, что эта карта недооценивает масштабы региона, когда-то перекрытого озером Агассис.

Самый большой из всех прогляциальные озера был Озеро Агассис, небольшая часть которых занимала нынешнюю Долина Красной реки Миннесоты и Северная Дакота. Ледники на севере блокировали естественный дренаж этих территорий на север. Когда лед таял, к югу от льда образовалось прогляциальное озеро. Вода вышла за пределы континентального водораздела в Браунс-Вэлли, Миннесота; истощен через Траверсный зазор и вырезать настоящее Река Миннесота Долина. Количество разряда было ошеломляющим. Это помогло прилегающей реке Миссисипи образовать очень большую долину на юго-востоке Миннесоты.

Река, вытекающая из озера Агассис, называется Ледяная река Уоррен. Он перетек через вершину рецессионная морена в Браунс-Вэлли. По мере того как вода размывала ледниковые отложения, уровень в озере упал. В конце концов, остались достаточно большие валуны, и образовалась валунная мостовая, которая препятствовала дальнейшему спилению. Таким образом, уровень озера на какое-то время стабилизировался. В течение нескольких десятилетий, когда уровень был постоянным, волны на озере образовывали заметные пляжи вдоль береговой линии. На дно озера откладывались и ледниковые смывы. В конце концов валуны на выходе из озера были размыты вниз по течению, и тогда река могла размыться вниз из-за смеси отложений разных размеров. Снова образовалась валунная мостовая, и, как и прежде, уровень озера стабилизировался на более низком уровне, снова образуя еще одну группу пляжей.

После дальнейшего отступления льда в Канада были открыты нижние выходы в Гудзонов залив, а выход в Миннесотскую долину был заброшен. Континентальный водораздел в Браунс-Вэлли стал истоком для северного потока Красная река севера и юго-восточный приток реки Миссисипи, Река Миннесота.

За время своего существования озеро Агассис могло быть самым большим пресноводным озером из когда-либо существовавших. Дно озера, состоящее из озерной грязи и ила, является одним из самых плоских регионов Земли и чрезвычайно плодородно. Здесь нет озер с эрозией коренных пород, потому что лед был слишком тонким, чтобы его можно было разрушить. На дне озера нет котловых озер, потому что отложения на дне озера заполнили бы их впадины.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Ричмонд, Г. и Д.С. Фуллертон, 1986, Суммирование четвертичных оледенений в Соединенных Штатах Америки, Обзоры четвертичной науки. т. 5. С. 183–196.
  2. ^ Гиббард, П.Л., С. Борехэм, К.М. Коэн и А. Москариелло, 2007 г., Глобальная хроностратиграфическая корреляционная таблица за последние 2,7 миллиона лет по сравнению с 2007b, jpg версия 844 КБ. Подкомиссия по четвертичной стратиграфии, географический факультет, Кембриджский университет, Кембридж, Англия
  3. ^ Хоббс, Х.С., 2006a, «До-Иллинойский» тилл на юго-востоке Миннесоты на самом деле может быть иллинойским. Рефераты Геологического общества Америки с программами. т. 38, нет. 4, стр. 3
  4. ^ Гоббс, Х.С., 2006b, «До-Иллинойский» тилл на юго-востоке Миннесоты на самом деле может быть иллинойским. Презентация Power Point для Хоббса (2006b). Геологическая служба Миннесоты, Миннесотский университет, Сент-Пол, Миннесота

внешняя ссылка