Appalachians geologi - Geology of the Appalachians
Den geologi Appalachene dateres tilbake til mer enn 480 millioner år siden. En titt på bergarter som er eksponert i dagens Appalachian Mountains, avslører langstrakte belter av brettet og skyvet forkastet marine sedimentære bergarter , vulkanske bergarter og fliser av eldgammel havbunn - sterkt bevis for at disse bergartene ble deformert under platekollisjon . Fødselen til Appalachian-områdene markerer den første av flere kollisjoner på fjellplateplater som kulminerte i byggingen av superkontinentet Pangea med Appalachians og det nærliggende Lille Atlas (nå i Marokko) nær sentrum. Disse fjellkjedene nådde sannsynligvis en gang høyder som ligner på Alpene og Rocky Mountains før de ble erodert.
Geologisk historie
Paleozoisk æra
I løpet av den tidligste delen av den paleozoiske æra strøk kontinentet som senere skulle bli Nord-Amerika over ekvator . Appalachian-regionen var en passiv platemargin , ikke ulik dagens Atlantic Coastal Plain Province. I løpet av dette intervallet ble regionen periodisk nedsenket under grunt hav. Tykke lag med sediment og karbonatbergart ble avsatt på den grunne havbunnen da regionen ble nedsenket. Når sjøen falt tilbake, dominerte terrestriske sedimentære forekomster og erosjon.
I løpet av middelordoviceperioden (for rundt 458-470 millioner år siden) satte en endring i platebevegelsene scenen for den første paleozoiske fjellbygningsbegivenheten ( Taconic orogeny ) i Nord-Amerika. Den en gang så stille passalmargen fra Appalachia endret seg til en veldig aktiv plategrense da en nærliggende havplate , Iapetus , kolliderte med og begynte å synke under den nordamerikanske kraton . Med opprettelsen av denne nye subduksjonssonen ble de tidlige appalacherne født.
Vulkaner vokste langs den kontinentale marginen , sammenfallende med igangsetting av subduksjon. Skyvfeil oppløftet og vridd eldre sedimentær stein lagt på passiv margin. Da fjell steg, begynte erosjonen å slite dem. Bekker førte nedfall av steinrester for å bli avsatt i nærliggende lavland .
Dette var bare den første av en serie kollisjoner av fjellbygningsplater som bidro til dannelsen av appalacherne. Fjellbyggingen fortsatte med jevne mellomrom i løpet av de neste 250 millioner årene ( Caledonian , Acadian , Ouachita , Hercynian og Alleghenian orogenies). Kontinent etter kontinent ble presset og suturert på det nordamerikanske kratonet da det pangiske superkontinentet begynte å ta form. Mikroplater , mindre biter av skorpe, for små til å kunne kalles kontinenter, ble feid inn, en etter en, for å bli sveiset til den voksende massen.
For rundt 300 millioner år siden (den pennsylvanske perioden) nærmet Afrika seg den nordamerikanske kraton. Kollisjonsbeltet spredte seg i Ozark - Ouachita- regionen og gjennom Marathon Mountains- området i Texas. Kontinentet kontra kontinentet kollisjon hevet Appalachian-Ouachita kjeden til et høyt fjellkjede på skalaen til dagens Himalaya . Den store delen av pangeaen ble fullført nær slutten av den paleozoiske æraen ( permperioden ) da Afrika ( Gondwana ) brøytet inn i den kontinentale tettstedet, med Appalachian-Ouachita-fjellene nær kjernen.
Mesozoic Era og senere
Pangea begynte å bryte opp for omlag 220 millioner år siden, i den tidlige mesozoiske perioden (sen triasperiode ). Da Pangea splittet fra hverandre, ble en ny passiv tektonisk margin født og kreftene som skapte Appalachian, Ouachita og Marathon Mountains ble stille. Forvitring og erosjon hersket, og fjellene begynte å slites ut.
Ved slutten av den mesozoiske perioden var Appalachian Mountains blitt erodert til en nesten flat slette. Det var ikke før regionen ble løftet under Cenozoic Era at den særegne topografien til nåtiden dannet. Oppløft forynget bekkene, som raskt reagerte ved å skjære nedover i den gamle berggrunnen. Noen strømmer strømmet langs svake lag som definerer foldene og feilene som ble opprettet mange millioner år tidligere. Andre bekker nedskåret så raskt at de skjærer rett over de motstandsdyktige brettede fjellene i fjellkjernen, og skjærer kløfter over berglag og geologiske strukturer. Ryggene til Appalachian Mountain-kjernen representerer erosjonsbestandig stein som ble igjen etter fjellet over og ved siden av den ble erodert bort.
Geologiske provinser
Appalachian Mountains spenner over fem geologiske provinser (som definert av USGS ): Appalachian Basin, Blue Ridge Mountains, Piedmont Province, Adirondack Province og New England Province.
Appalachian Basin
Appalachian Basin er et forlandbasseng som inneholder paleozoiske sedimentære bergarter fra tidlig kambrium gjennom tidlig permtid . Fra nord til sør krysser Appalachian Basin Province New York , Pennsylvania , østlige Ohio , West Virginia , vestlige Maryland , østlige Kentucky , vestlige Virginia , østlige Tennessee , nordvestlige Georgia og nordøstlige Alabama . Den nordlige enden av Appalachian Basin strekker seg offshore inn i innsjøene Erie og Ontario så langt som grensen mellom USA og Canada. Appalachian Basin-provinsen dekker et område på 480.000 km 2 . Provinsen er 1730 km lang fra nordøst til sørvest og mellom 30 til 500 kilometer bred fra nordvest til sørøst.
Den nordvestlige flanken til bassenget er en bred homoklin som faller forsiktig sørøst for Cincinnati Arch . Et komplekst stikkfeil og brettet terran (Appalachian Fold og Thrust Belt eller Eastern Overthrust Belt), dannet på slutten av Paleozoic av den Allegheniske orogenien , karakteriserer den østlige flanken til bassenget. Metamorfe og magmatiske bergarter i Blue Ridge Thrust Belt som grenser til den østlige delen av Appalachian Basin-provinsen, ble stengt vestover mer enn 240 km over lavere paleozoiske sedimentære bergarter.
Kull, olje og gassproduksjon
Appalachian Basin er en av de viktigste kullproduserende regionene i USA og en av de største i verden. Appalachian Basin bituminøst kull har blitt utvunnet gjennom de siste tre århundrene. For tiden brukes kullet hovedsakelig i det østlige USA eller eksporteres for elektrisk kraftproduksjon , men noe av det er egnet for metallurgisk bruk. Økonomisk viktige kullsenger ble først og fremst deponert under Pennsylvanian- tid i et sørøstfortykende forlandbasseng . Kull og tilhørende bergarter danner en klastisk kil som tykner fra nord til sør, fra Pennsylvania til sørøst West Virginia og sørvest Virginia.
Appalachian Basin har hatt en lang historie med olje- og gassproduksjon. Oppdagelsen av olje i 1859 i Drake Well , Venango County, Pennsylvania , markerte begynnelsen på olje- og gassindustrien i Appalachian Basin. Funnbrønnen åpnet en frodig trend av olje- og gassfelt, produsert fra Upper Devonian , Mississippian og Pennsylvanian sandsteinreservoarer , som strekker seg fra sørlige New York, over vestlige Pennsylvania, sentrale West Virginia og østlige Ohio, til østlige Kentucky.
En annen viktig trend med olje- og gassproduksjon i Appalachian Basin begynte med oppdagelsen i 1885 av olje og gass i sandstensreservoarer i Lower Silurian Clinton i Knox County, Ohio . På slutten av 1880-tallet og tidlig på 1900-tallet utvidet trenden seg både nord og sør over øst-sentrale Ohio og inkluderte flere fylker i det vestlige New York hvor gass ble oppdaget i sandsteiner fra Lower Silurian Medina Group. Omkring 1900 ble det oppdaget store oljereserver i siluriske og devoniske karbonatreservoarer i øst-sentrale Kentucky. Viktige gassfunn fra Lower Devonian Oriskany Sandstone i Cambridge County, Ohio, i 1924, Schuyler County, New York , i 1930, og Kanawha County, West Virginia , i 1936 åpnet en stor gassproduserende trend over deler av New York, Pennsylvania , Maryland, Ohio, West Virginia, Kentucky og Virginia.
En annen boreboom i Appalachian Basin skjedde på 1960-tallet i Morrow County, Ohio , hvor olje ble oppdaget i den øvre kambrium delen av Knox Dolomite .
Krystallinske appalachians
Blue Ridge, Piemonte, Adirondack og New England-provinsene er kollektivt kjent som Crystalline Appalachians, fordi de består av prekambriske og kambriske magefulle og metamorfe bergarter.
Blue Ridge Thrust Belt Province ligger til grunn for deler av åtte stater fra sentrale Alabama til sørlige Pennsylvania. Langs den vestlige kanten skyver Blue Ridge over den foldede og feilte marginen til Appalachian-bassenget, slik at et bredt segment av paleozoiske lag strekker seg østover i titalls miles, begravet under disse subhorizontale krystallinske skyveplatene. På overflaten består Blue Ridge av en fjellaktig til kupert region, hvor hovedkomponenten er Blue Ridge Mountains som strekker seg fra Georgia til Pennsylvania. Overflatesteiner består hovedsakelig av en kjerne av moderat til høyt rangert krystallinsk metamorf eller magmatisk bergart, som på grunn av sin overlegne motstand mot forvitring og erosjon ofte stiger over de tilstøtende områdene av lavgradig metamorf og sedimentær bergart. Provinsen er avgrenset i nord og vest av de paleozoiske lagene i Appalachian Basin Province og i sør av kritt og yngre sedimentære bergarter i Gulf Coastal Plain. Den er avgrenset mot øst av metamorfe og sedimentære bergarter i Piemonte-provinsen.
Provinsene Adirondack og New England inkluderer sedimentære, metasedimentære og plutoniske vulkanske bergarter, hovedsakelig av kambrium og ordovicisk alder, som ligner steiner i Blue Ridge og Piemonte provinsene i sør litologisk. De oppløftede, nesten sirkulære Adirondack-fjellene består av en kjerne av gamle prekambriske bergarter som er omgitt av omvendte kambrium og ordoviciske sedimentære bergarter.