Происхождение морены Дубовых хребтов - Origin of the Oak Ridges Moraine

В Oak Ridges Moraine это геологическая форма рельефа, которая проходит с востока на запад через юг и центральную часть Онтарио, Канада. Он возник около 12000 лет назад, во время Висконсинское оледенение в Северная Америка. Комплекс гребень из осадочный материал, морена как известно, частично развился под водой. В Ниагарский откос сыграла ключевую роль в формировании морены, так как служила плотиной для ледниковых талая вода между ним и двумя ледяными лопастями.

Чтобы понять процесс, в результате которого образовалась морена, необходимо понять физическую географию, в которой она существует в настоящее время (то есть ее физиография ), так и найденные в нем слои отложений ( стратиграфия морены).

Региональная физиография

Морена Оук-Риджес состоит из четырех приподнятых клиновидных структур; с запада на восток это:

Клин холмов Альбиона,
клин Аксбриджа,
клин Понтипула и
клин Райс-Лейк.

Эти клинья разделены узкими гребнями с востока на запад и образованы осадконакоплением. В бугристый местность, небольшая возвышенность равнины и узкие гребни предполагают, что его образование ледниковый источник.

На востоке морена почти раздваивается; то Райс Лейк клин изолирован от трех западных клиньев, поскольку морена отсутствует непосредственно к югу от озера Райс.

Четыре основных геофизических структуры тесно связаны с процессами формирования морены Ок-Риджес:

Ниагарский откос на западе
барабанный возвышенности на севере, с расширениями к югу от Морены Оук-Риджес
широкие долины с плоским дном, в основном на севере
низменные равнины на юге.

Ниагарский откос

Западный край морены обозначен выступом. Ниагарский откос, видный Cuesta это было основополагающим для разработки морены. Откос каналы проложена трасса для отвода талой воды на окраинах льда; система каналов была размыта в куэсту и вдоль ее открытой восточной стены. Талая вода стекала на юго-запад и северо-восток по этим коридорам во время формирования морены Ок-Риджес. Ниагарский откос, вероятно, контролировал региональные уровни воды на протяжении всего формирования морены.

Питерборо драмлин поле

В Питерборо драмлин поле является крупным физико-географическим объектом к северу от Морены Оук-Ридж. Он ориентирован с северо-востока на юго-запад и прорезан сетью глубоких долин с широким плоским дном. Долины крутые и ветвистые. В днище долины также есть вставка эскеры. Объект также простирается к югу от морены.

Стратиграфия

Морена Ок-Риджес состоит из многочисленных слоев осадочного материала, происхождение некоторых из которых неизвестно. Основание морены касается коренная порода; «неясно, была ли сама долина коренных пород образована подледниковым таянием воды, или имела доледниковое речное происхождение, или, возможно, была комбинацией того и другого». (Дэвис и Холыш, 2004 г., стр. 27-5) Над коренной породой находятся Нижние отложения (в стиле Геологическая служба Канады ), состоящий из диамикт и мелкозернистый ледниково-озерные отложения у его основания и верхний песчаный водоносный горизонт слой. (Дэвис и Холыш, 2004, стр. 27-5). Наложение этого слоя представляет собой толстую последовательность Ньюмаркет Тилль, широко распространенный в этом районе супесчаный осадочный слой.

Каждый клин демонстрирует разные характеристики и структуру отложений, что демонстрирует множество несоответствий и отложений. несоответствия. Клин Райс-Лейк, например, достигает пика 180 м над уровнем моря с 20-метровым слоем неглубоких поверхностных отложений морены Дубового хребта, под которыми Ньюмаркет Тилль. Другие клинья, высота которых достигает 335 м, имеют более толстые и более разнообразные поверхностные отложения, и Ньюмаркет Тилль лежит глубже под поверхностью. Кроме того, осадочные отложения подстилаются Халтон Тилль на этих клиньях, которых нет в клине Райс-Лейк.

Таким образом, стратиграфия морены сверху вниз выглядит так:

Oak Ridges Моренные отложения
Халтон Тилль (отсутствует в Райс Лейк)
Канальные отложения
Ньюмаркет Тилль
Нижние отложения (песчаный водоносный горизонт вверху, диамиктовый и ледниково-озерные образования внизу)
Коренная порода

Формирование морены

Наиболее общепринятая теория развития Морены Ок-Риджес была предложена Барнеттом и др. (1998). «Развитие морены выделено в четыре этапа и быстро эволюционировало от керна с преобладанием ледниково-флювиальных отложений до фланкирующих клиновых отложений с преобладанием ледниково-озерного происхождения». (Barnett et al., 1998, стр. 1160)

Четыре отдельных этапа модели:

подледниковая седиментация,
подводное веерное осаждение,
веером для дельта-седиментации, и
ледяная седиментация.

Однако процесс, в котором происходила каждая из этих стадий, не был полностью исследован и полностью не изучен.

Предварительная история

В поздний Висконсинский период центральная часть Онтарио находилась под толстым льдом. Трещина восточно-западная расколола ледяной щит на западной периферии морены Оук-Риджес, создав ледяную лопасть Симко на севере и ленту Онтарио на юге.

Более того, постоянное отступление ледникового щита создавало трещины в местах схождения и размывало коренную породу. Эти разломы позволили развитию подледниковых рек (прил. ледниково-флювиальный) и озера (прил. ледниковый).

При постоянном пребывании на солнце поверхность ледяного покрова продолжала таять; талая вода текла с возвышенностей на север и юго-восток и с Ниагарского откоса на запад в полость, образованную трещиной. Быстро текущая талая вода быстро размыла поверхность полости и образовала каналы под поверхностью льда.

Подледниковая седиментация

Талая вода в конечном итоге создала сеть подледниковых каналов; Многие подледные впадины также образовались по всему льду в этом регионе. Талая вода с отложениями перемещалась по этим каналам, увеличивая осаждение материала в полостях и в каналах по мере ослабления потока.

Заполнение канала вдоль ядра Oak Ridges Морены в основном от крупнозернистых до мелких, хотя в основании каналов обнаруживается мощная толща крупных отложений.

Более того, анализ эскеров в глубоких долинах к северу от морены показывает, что они имеют тенденцию расширяться с образованием гравийных пластов. Соответственно, «седиментологические данные подтверждают интерпретацию, что недоразвитые долины представляют собой туннельные каналы, размытые и заполненные высокоскоростной, возможно, подледной талой водой». (Barnett et al., 1998, стр. 1161)

Вентилятор дельта-седиментации

Осадочные отложения, характерные для этого этапа, располагались латеральнее отложений предыдущего этапа и перекрывали их. Более того, «[веерное] осаждение на этой стадии удалено от первичных источников поступления наносов и происходит в большом озере, контролируемом льдом». (Barnett et al., 1998, стр. 1162) Наиболее заметным процессом на этом этапе является переход от веерной дельты к веерной и, следовательно, к дельтовым моделям седиментации с обширным отложением мелкого песка и ритмитов ила.

Из-за продолжающегося эрозионного воздействия быстро текущей талой воды на Ниагарском откосе открылся проход, создавая канал для Campbellville Outlet. Открытие выходного отверстия позволило осуществить значительный сброс воды из района, вызвав переход от ледниково-озерно-веерного осаждения (от ледникового озера, заполняющего первоначальную впадину) к дельтовому осаждению. Кроме того, наблюдения показывают, что клин Аксбриджа, который находится на высоте 335 м, образовался в результате замороженной льдом седиментации в озере, уровень воды в котором контролировался выходом Кэмпбеллвилля.

Ледяная седиментация

в Река Хамбер В верхних слоях отложений встречается «переслаивание ледниково-озерно-слоистых отложений и массивно-слоистый диамиктон» (Barnett et al., 1998, стр. 1162). Некоторые из них были отложены под ледяной покров. На востоке отложения преимущественно сосредоточены вдоль границы ледника, например, на Palgrave Moraine.