Duluth komplex - Duluth Complex
The Duluth komplex, související Komplex Beaver Bay,[1] a související Sopečná skupina na severním pobřeží jsou skalní útvary, které tvoří většinu suterén skalní podloží z severovýchodní část z Stát USA z Minnesota ve střední Severní Americe.[2][3] Komplexy Duluth a Beaver Bay jsou rušivé horniny vytvořené asi před 1,1 miliardami let během Midcontinent Rift; tyto sousedí a jsou rozptýleny vytlačovací skály severního pobřeží Sopečná skupina vyrobené během stejné geologické události. Tyto formace jsou součástí Superior Upland fyziografická oblast Spojených států, která je spojena s Laurentian Upland z Kanadský štít,[4] jádro Severoamerický Craton.
Umístění
Komplex Duluth zahrnuje většinu Minnesoty Arrowhead Region severně od Lake Superior. Ze západu blízko Duluth, Minnesota, je obloukový na sever a severovýchod až k asi 48 ° severní šířky na jih od Jezero s noži, postupuje na východ v této zeměpisné šířce asi pět až dvacet kilometrů od a na jih od Hranice mezi Kanadou a USA asi 90 ° západní délky, kde se spojuje s hranicí na Pigeon River a odtud vede na východ poblíž a podél hranice k jezeru Superior.[5] Komplexy Duluth a Beaver Bay leží jižně od této linie.
V blízkosti jezera Superior se tyto rušivé útvary prolíná ve složité mozaice se skalami přidružených vulkánů North Shore, které jsou také pozůstatky středomořské riftingové akce.[6] Komplexy Duluth a Beaver Bay se rozprostírají kousek pod horním jezerem jižně od současného břehu jezera, ale na většině míst podél a v blízkosti tohoto pobřeží jsou jejich jižní úseky překryty vulkanickou skupinou North Shore.[7]
Formace
Asi před 1100 miliony let (mya ) Severoamerický craton se začaly rozdělovat v Midcontinent Rift.[8] Po dobu přibližně 15 až 22 milionů let magma vstal skrz zemskou kůru, oddělil starší formace a ochladil se na novou skálu v oblasti trhliny.[9] Takto vytvořené skalní sekvence jsou známé jako Keweenawanská superskupina.[10] Skály této skupiny severně od jezera Superior jsou vrstvy vulkanické skupiny North Shore a přilehlé formace komplexů Duluth a Beaver Bay.
The North Shore Volcanics vznikl c. 1109-1096 mya[11] od stovek jednotlivců láva toky, tvořící šest odlišných nakloněných a částečně naskládaných plošin, jejichž celková tloušťka je více než 8 000 metrů. Tyto se nakloní směrem k syncline pod horním jezerem, jak je znázorněno na vedlejším obrázku Sawtooth Mountains, jejichž svahy odrážejí svahy břehových skal. Zatímco v zásadě čedičový, tyto toky také zahrnují ryolity a další typy.[12] Jako součást sekvence středního proterozoika v Keweenawanu jsou tyto vulkanické vrstvy součástí jedné z nejstarších, největších a nejlépe zachovaných lávových provincií na světě.[13]
Tyto vulkanity vytvořily „střešní kameny“, do kterých byly umístěny mafic formace komplexu Duluth. Primárně vytvořený po 1102 mya,[14] nejstarší formace jsou poblíž Duluth a nejmladší na severovýchod poblíž Tofte.[15] Izolované překrývající se střešní horninou se pomalu zvedající magma ochlazovalo a mafická hornina, do které se ochlazovala, je proto hrubozrnná. Tyto vniknutí tvořily a práh asi 16 km tlustý,[16] primárně z gabbro, ale s významným množstvím anortosit a další související žulové horniny.[17] Duluthův komplex je jedním z největších průniků gabra na Zemi,[18] a jeden z největších vrstvené mafiánské průniky známý. Rozkládá se na ploše 4715 km2.[19] Horní diferencované části vniknutí zahrnují ilmenit -ložisko labradorit anortosity.[19] Spodní část podél severozápadního okraje se skládá z ultramafický kumuluje se souvisejícími segregacemi niklu, mědi a mědi prvky platinové skupiny. Tyto kovové rudy přitahovaly zájem společností poskytujících zdroje a jejich pokusy těžit jsou v rozporu s ochranáři.[20][21][22]
Podél severního okraje sousedí Duluthův komplex se staršími stavbami, s Archaen Ely Greenstones (kdysi považován za nejstarší exponovanou skálu na Zemi),[23] a rudy Mesabi a Gunflint rozsahy železa uložené jako součást Animikie Group z Penokeanská vrásnění, událost budování hor z Paleoproterozoikum krát.[24] Předpokládá se, že tyto dvě střední předkambrijské oblasti byly kdysi spojeny, ale rušivé magma komplexu Duluth zapálilo a pohltilo střed pohoří a rozdělilo ho na dva dnes přítomné rozsahy,[25] jak je znázorněno na obrázku v horní části této stránky.
Na východ komplex přiléhá a vniká do Rove formace, starší struktura sedimentárních hornin. Gabbro a diabasové struktury trendu Duluth Complex obecně od jihozápadu k severovýchodu a diferenciální eroze zanechala řadu vyvýšenin obsahujících tyto tvrdší mafické horniny stoupající z měkčích sedimentárních hornin formace Rove. V mnoha těchto depresích leží podlouhlá jezera.
Na jih poblíž jezera Superior jsou skalní vrstvy komplexů Duluth a Beaver Bay rozptýleny a tvoří podklad extrudivní horniny vulkanické skupiny North Shore.[26] Komplex Beaver Bay zabírá střed vulkanitů North Shore a je o něco mladší než ostatní mafické horniny komplexu Duluth z roku c. 1096 mya.[27] Vulkanity a novější sedimentární horniny byly kdysi považovány za podloží komplexu Duluth přes Lake Superior do Wisconsinu, kde také existují gabrové útvary.[28] Duluthův komplex byl považován za obra lopolit, struktura ve tvaru čočky stlačená uprostřed, spojující expozice gabra na opačných stranách jezera,[29] nyní je však známo, že se rozprostírá jen několik kilometrů jižně od Severního pobřeží Superior.[30]
Současná krajina
Prekambrijské podloží komplexu Duluth a vulkány North Shore nejsou pohřbeny pod vrstvami pozdější sedimentární horniny, jak je to běžné jižněji; velká část tohoto skalního podloží je blízko nebo na povrchu. Ledovce prohledaly dřívější půdy a jak je pro Kanadský štít typické, nové ornice jsou tenké a chudé, jsou odvozeny spíše ze skály pod nebo v blízkosti než z hlubokých vrstev ledová do, který je přerušovaný a po většinu regionu relativně mělký.[32] V důsledku toho je vystavena velká část skalního podloží, s výjimkou sedimentů a ledovců až do povodí řeky Saint Louis a Cloquet Rivers do vnitrozemí na západě.[33]
Výběžky Gabbro ukotvují oba konce komplexu. Dominují městu, které dalo Duluthskému komplexu jeho jméno,[34] a také součástí Pigeon Point, nejvýchodnější bod Minnesoty. Mezi, Pobřeží Superior z Duluthu k mezinárodní hranici se přirovnává k jednomu dlouhému sopečnému výběžku,[35] byť přerušeny částmi komplexu Beaver Bay, jako je anortosit útesy na Split Rock Lighthouse sousedící s čedičovými toky.[36] Mezi významné památky vulkanismu patří rhyolitic útesy na Palisádová hlava, čedičová láva proudí v Angreštové vodopády a Sawtooth Mountains dále na východ. Podél břehu jezera lze nalézt křemen -pásem thomsonit a achát drahokamy vytvořené minerálními výplněmi plynových dutin, které vznikly ochlazováním lávových proudů.[37]
Mezi vnitřní vysočiny patří Orlí hora a Misquah Hills.[27] Většina z východní části Superior National Forest a jeho Divočina v oblasti kánoí hraničních vod (BWCA) se nachází v komplexu Duluth a jeho exponované formace pozdního prekambrijského podloží jsou charakteristickými rysy regionu. Vnitrozemská jezera leží v dutinách vytvořených diferenciální erozí průniků gabra. Tyto deprese dostaly svou konečnou podobu ledovcovým praním během nedávných dob ledových, které vytvářelo nepravidelně tvarovaná a skalnatá jezera, která jsou charakteristickými znaky divočiny.[38]
Viz také
Reference
- ^ Zelený, Sopečné a sedimentární horniny (2004), str. 47.
- ^ Jirsa & Southwick, Minerální potenciál (2000)
- ^ Jirsa, Boerboom et al., Geologická mapa Minnesoty: Geologie podloží mapa, přístupná přes Webová stránka Minnesota Geology Topics a výběr karty „+ Geologie podloží“ a tam výběr „Geologická mapa geologie geologie podloží Minnesoty ve formátu PDF“.
- ^ Tapiserie času a terénu Archivováno 15. května 2006, v Wayback Machine (2003).
- ^ Jirsa & Southwick, Minerální potenciál Archivováno 2008-07-23 na Wayback Machine (2000); Heinselman (1996), deska 1.
- ^ Miller, Green, Severson, Chandler a Peterson, Geologická mapa komplexu Duluth Archivováno 2009-02-26 na Wayback Machine, (2001).
- ^ Ojakangas & Matsch (1982), s. 52, 55–56.
- ^ Ojakangas & Matsch (1982), str. 49–50, 55–57; Tapiserie času a terénu Archivováno 15. května 2006, v Wayback Machine (2003).
- ^ Schneider, Holm & Chandler, Superior Swath: Proterozoic Geology of the North American Midcontinent (2006) (abstrakt); Ojakangas, Morey & Green, Mezoproterozoický střední kontinent Rift System (2001), Abstract. doi:10.1016 / S0037-0738 (01) 00085-9
- ^ Ojakangas a Dickas, Riftový systém 1,1-Ga Midcontinent, střední Severní Amerika (2002), Abstract. doi:10.1016 / S0037-0738 (01) 00185-3
- ^ Naldrett (2004), str. 244 (obr. 4.49).
- ^ Ojakangas & Matsch (1982), s. 50–54.
- ^ Schmidt, Regionální a místní vzorce metamorfózy nízkého stupně (2008), Abstract; Zelený, Sopečné a sedimentární horniny (2004), str. 52.
- ^ Zelený, Sopečné a sedimentární horniny (2004), str. 52; Naldrett (2004), s. 244 (obr. 4.49), 246.
- ^ Frey & Robinson (1999), str. 157–58.
- ^ Ojakangas & Matsch (1982), s. 55–57.
- ^ Jirsa & Southwick, Minerální potenciál Archivováno 2008-07-23 na Wayback Machine (2000); Topinka, Americká sopečná minulost Archivováno 10. 1. 2009 na Wayback Machine (2003); Miller, Green, Severson, Chandler a Peterson, Geologická mapa komplexu Duluth Archivováno 2009-02-26 na Wayback Machine (2001).
- ^ Schwartz & Thiel (1963), str. 114.
- ^ A b Guilbert, John M. a Charles F. Park, Jr., Geologie rudných ložisek, Freeman, 1986, str. 314-346, ISBN 0-7167-1456-6.
- ^ Kraker, Dan, „Důl na měď a nikl společnosti PolyMet oživuje desítky let starou debatu o životním prostředí“, Minnesota Public Radio News, 5. prosince 2013.
- ^ Kraker, Dan, „Federálové znovuotevřeli lesy poblíž hraničních vod k těžbě“, Veřejné rádio v Minnesotě, 7. září 2018.
- ^ Tabuchi, Hiroko; Eder, Steve (25. června 2019). „Plán těžby divočiny v Minnesotě zasáhl slepou uličku. Trump se stal prezidentem“. The New York Times. ISSN 0362-4331. Citováno 25. června 2019.
- ^ Chandler (2005), Geofyzikální průzkum pásu Ely Greenstone, str. 4-5. Od té doby byly v Minnesotě nalezeny starší kameny Morton Gneiss jihozápadní Minnesoty), Grónsko a Labrador, Ojakangas & Matsch (1982), s. 24 a v Quebecu. Nejstarší skály na světě nalezené v Quebecu Archivováno 2008-09-26 na Wayback Machine, Noviny, CanWest MediaWorks Publications Inc., 25. září 2008.
- ^ LaBerge (1994), str. 157; Ojakangas & Matsch (1982), s. 56–57.
- ^ Ojakangas & Matsch (1982), str. 35–36, 39, 55–57.
- ^ Ojakangas & Matsch (1982), str. 52, 56.
- ^ A b Miller, Green, Severson, Chandler a Peterson, Geologická mapa komplexu Duluth (2001).
- ^ LaBerge (1994), s. 159–160.
- ^ Schwartz & Thiel (1963), s. 114–15. Duluthův komplex byl považován za archetyp lopolitu.
- ^ Ojakangas & Matsch (1982), s. 55–56.
- ^ Sansome (1983), s. 20–23.
- ^ Heinselman (1996), s. 13–14.
- ^ Zobecněná hustota výchozů výchozů Archivováno 2011-07-20 na Wayback Machine (mapa) (2001).
- ^ Sansome (1983), s. 24–25; Ojakangas & Matsch (1982), s. 167–68.
- ^ Ojakangas & Matsch (1982), str. 50.
- ^ Státní park Split Rock Lighthouse Info Archivováno 11. 2. 2009 na Wayback Machine (2013).
- ^ Ojakangas & Matsch (1982), s. 53–54.
- ^ Ojakangas & Matsch (1982), str. 161; Heinselman (1996), s. 12–13, 200.
Zdroje
- Chandler (2005), Geofyzikální průzkum pásu Ely Greenstone v oblasti Soudan. Citováno 2013-11-23.
- Frey, Martin; Robinson, Doug (1999). Metamorfóza nízkého stupně. Oxford: Blackwell Science. ISBN 978-0-632-04756-7.
- Zobecněná hustota výchozů výchozů a vrtných otvorů v severovýchodní Minnesotě (mapa), University of Minnesota (2001). Citováno 2013-11-23.
- Green, John (2004): Sopečné a sedimentární horniny jihozápadní sekvence vulkanické skupiny North Shore, Průvodce Field Field, Řízení 50, Sv. 2. Institute on Lake Superior Geology, 2004. Citováno 2013-11-23.
- Guilbert, John M. a Charles F. Park, Jr., Geologie rudných ložisek, Freeman, 1986, ISBN 0-7167-1456-6.
- Heinselman, Miron (1996). Ekosystém divočiny hraničních vod kánoí. Minneapolis: University of Minnesota Press. ISBN 0-8166-2804-1.
- Jirsa, Mark; David Southwick (2000-10-12). „Minerální potenciál a geologie komplexu Duluth“. Minerální potenciál a geologie Minnesoty. Minnesota Geological Survey, University of Minnesota. Citováno 2013-11-23.
- LaBerge, Gene L. (1994). Geologie horního jezera. Tucson, AZ: Geoscience Press. ISBN 0-945005-15-6.
- Miller, J.D .; Green, J.C .; Severson, M. J.; Chandler, V.W .; a Peterson, D.M .; Geologická mapa komplexu Duluth a souvisejících skal, severovýchodní Minnesota, University of Minnesota (2001). Citováno 2013-11-23.
- Miller, Jim (2011). Geologická a minerální ložiska komplexu Duluth v Minnesotě a proč se bude někdy těžit. USGS.
- Naldrett, Anthony J. (2004). Magmatic Sulfide Deposits: Geology, Geochemistry and Exploration. Berlín: Springer Verlag. ISBN 3-540-22317-7.
- Ojakangas, Richard W .; Dickas, Albert B. (01.03.2002). „1.1-Ga Midcontinent Rift System, střední Severní Amerika: sedimentologie dvou hlubokých vrtů, Lake Superior Region“. Sedimentární geologie. Elsevier Science B.V. 147 (1–2): 13–36. Bibcode:2002SedG..147 ... 13O. doi:10.1016 / S0037-0738 (01) 00185-3.
- Ojakangas, Richard W .; Matsch, Charles L. (1982). Minnesotská geologie. Minneapolis: University of Minnesota Press. ISBN 0-8166-0953-5.
- Ojakangas, R. W .; G. B. Morey; J. C. Green (01.06.2001). "Mesoproterozoic Midcontinent Rift System, Lake Superior Region, USA". Sedimentární geologie. 141–142: 421–442. Bibcode:2001SedG..141..421O. doi:10.1016 / S0037-0738 (01) 00085-9.
- Sansome, Constance Jefferson (1983). Minnesota Underfoot: Polní průvodce výjimečnými geologickými rysy státu. Stillwater, MN: Voyageur Press. ISBN 0-89658-036-9.
- Schmidt, S. Th. (Květen 1993). „Regionální a místní vzorce metamorfózy nízké kvality ve skupině North Shore Volcanic Group, Minnesota, USA“. Journal of Metamorphic Geology. Blackwell Synergy. 11 (3): 401–14. Bibcode:1993JMetG..11..401S. doi:10.1111 / j.1525-1314.1993.tb00157.x.
- Schneider, D. A .; D. K. Holm; V. Chandler (podzim 2006). Superior Swath: Proterozoic Geology of the North American Midcontinent. Americká geofyzikální unie. Bibcode:2006AGUFM.T42A..06S.
- Schwartz, George M .; Thiel, George A. (1963). Minnesotské skály a vody. Minneapolis: University of Minnesota Press. LOC 54-6370.
- "Informace o státním parku Split Rock Lighthouse". Státní parky. Minnesota ministerstvo přírodních zdrojů. 2013. Archivovány od originál dne 11. 2. 2009. Citováno 2013-11-23.
- „Tapiserie času a terénu“. Fyziografické oblasti. Geologický průzkum Spojených států. 17. 4. 2003. Archivovány od originál dne 2006-05-15. Citováno 2013-11-23.
- Topinka, Lynn (26.01.2003). „Minnesota“. Americká sopečná minulost. Geologický průzkum Spojených států. Archivovány od originál dne 10.01.2009. Citováno 2013-11-23.
- Vervoort, J; Wirth, Karl; Kennedy, Bryan; Sandland, Travis; Harpp, Karen S. (2007). „Magmatický vývoj trhliny na Středním kontinentu: Nové geochronologické a geochemické důkazy felsického magmatismu“ (PDF). Prekambrický výzkum. 157 (1–4): 235–268. Bibcode:2007 PreR..157..235V. doi:10.1016 / j.precamres.2007.02.019. Archivovány od originál (PDF) dne 10. 8. 2017. Citováno 2013-11-23.