Ledová historie Minnesoty - Glacial history of Minnesota

Zalednění na severní polokouli během posledních ledových dob. Vytvoření 3 až 4 kilometrů tlustých ledových příkrovů způsobilo globální pokles hladiny moře o 120 m (390 ft)
Schéma ledové škubání a oděru

The ledovcová historie Minnesota je nejvíce definována od počátku poslední ledové období, který skončil asi před 10 000 lety. Během posledních milionů let většina z Středozápad USA a hodně z Kanada byly zakryty v té či oné době štítkem ledový příkrov. Tento kontinentální ledovec měl hluboký vliv na povrchové prvky oblasti, přes kterou se pohybovala. Obrovské množství horniny a půdy bylo seškrábnuto z ledovcových středů na její okraje pomalým pohybem ledu a znovu uloženo jako drift nebo až do. Velká část tohoto driftu byla vysypána do starých preglaciálních říčních údolí, zatímco část z nich byla nahromaděna do pásů kopců (terminální morény ) na okraji ledovce. Hlavním výsledkem zalednění byla modifikace preglaciálu topografie ukládáním driftu nad krajinou. Kontinentální ledovce však mají velkou erozní sílu a mohou ve skutečnosti modifikovat preglaciální povrch země spíše drhnutím a obroušením než ukládáním driftu.

Známky zalednění výrazně změnily topografii Minnesoty. Pravděpodobně nejvýznamnější změnou byla povaha a rozsah odvodnění. V předglaciálních dobách je důvod se domnívat, že většina z dešťová voda nebo roztavená voda ze sněhu byla rychle přenesena zpět do oceánu. Dnes je většina srážek dočasně zadržována na povrchu v jezera. Proudy meandr od jezera k jezeru a řeky jen unášejí jen část celkových srážek. Takovou topografii lze popsat jako nezralou, protože toky se dosud nedokázaly usadit v síti, která rychle a efektivně odvodňuje pevninu. The řeka Mississippi rozřezal hluboké údolí níže St. Anthony Falls, ale ani vody této velké řeky kvůli tomu volně neteče do oceánu Jezero Pepin, která slouží jako záchytná nádrž pro část vody. Potoky se aktivně zapojily do své erozivní práce pouze posledních 10 000 let, což je odhadovaná doba od posledního ústupu posledního ledovce. Toto časové rozpětí je ve srovnání s dlouhou historií EU relativně zanedbatelné Země.

Posloupnost ledovcových událostí

Kanadský štít.

Minnesota byla během roku několikrát pokryta ledovcem Kvartérní doba ledová. S cílem zvyšovat věk došlo k těmto pokrokům během Wisconsinská epizoda a Illinoian etapy; před tímto kontinentální ledové příkrovy postupovaly do a stáhly se z Minnesoty několikrát během Pre-Illinoian fáze.[1][2]

Led se přesunul do Minnesoty v různých dobách ze tří středisek ledovce, labradoriánského centra na severu Quebec a Labrador; patricijské centrum, jihozápadně od Hudson Bay; a centrum Keewatin, severozápadně od Hudsonova zálivu.

Vklady zanechané kontinentem ledové příkrovy postupující z těchto tří center odráží vlastnosti hornin, přes které prošli. Keewatinský led narazil na Křídový vápence a břidlice Manitoba a Red River Valley zatímco patricijský a labradoriánský led se pohybovali po železu Předkambrijský krystalické horniny Kanadský štít.

Zalednění epizody před Wisconsinem

Existuje jen málo oblastí, ve kterých jsou na povrchu odkryty dřívější závěje z ledovcových usazenin předlionských nebo ilinoianských stádií.[1] Extrémní jihovýchodní a jihozápadní části Minnesoty (Driftless Area ) mají rozsáhlé oblasti před Wisconsinských driftů, ale téměř všude jsou maskovány povrchovým pokrytím spraše (větrem foukané bahno). Kromě toho jsou tyto oblasti staršího driftu zralé odvodňovány, protože toky měly delší dobu na to, aby se vyvinuly v efektivní odvodňovací systém ve srovnání s toky tekoucími v oblastech pokrytých mladšími ledovcovými usazeninami. Howard Hobbs navrhl, aby předlilinské ledovcové vklady v jihovýchodní Minnesotě byly ve skutečnosti mladšími ilinskými ledovcovými vklady.[3][4]

Změny v průběhu kontinentálních řek

Když se ledové příkrovy přesunuly do střední části Severní Amerika, řeky, které tečely z skalnaté hory na severovýchod do Severní ledový oceán zjistili, že se jejich údolí dusí ledem. Řeky se musely odklonit kolem nejvzdálenějších výběžků ledu. Když led ustoupil, nová údolí erodovaná do krajiny zabránila řekám v pohybu zpět do jejich starých poloh.

Zalednění epizody ve Wisconsinu

Další informace: Poslední ledové období

The Ledová epizoda ve Wisconsinu, nejčerstvější doba ledová, byl rozdělen na čtyři podstupně, z nichž každý představuje postup a ústup ledu. Podstupně, pojmenované od nejstarších po nejmladší, jsou Iowan, Tazewell, Cary a Mankato. V Minnesotě jsou uznávány pouze Iowan, Cary a Mankato, ale studie naznačují, že drift Tazewell může být přítomen v jihozápadní Minnesotě.

Iowanský drift se vyskytuje značně na povrchu pouze v jihozápadní a jihovýchodní Minnesotě a obsahuje málo jezer, pokud vůbec, kvůli relativně zralému povrchovému odtoku. Drift Tazewell v jihozápadní Minnesotě postrádá jezera; ve skutečnosti kritérium odvodnění použil Robert Ruhe k odlišení Tazewell od driftů Cary.

Téměř všechny jezera v Minnesotě se nacházejí uvnitř hranic driftů Cary a Mankato. Z tohoto důvodu je nutné do určité míry zvážit povahu a distribuci těchto dvou unášených plechů.

Cary substage

Ledovce, které postupovaly ze severovýchodní části Kanady, byly dostatečně silné, aby způsobily významnou erozi v severovýchodní Minnesotě. Protože zasažená oblast dosáhla poněkud na jih od Minneapolis, nazývá se „lalok Minneapolis“. Minneapolisský lalok je charakteristicky červený a písčitý kvůli červené barvě pískovec a břidlicové prameny na severu a severovýchodě; to lze rozpoznat také podle oblázků čedič, gabbro, Červené syenit, felsite a žehlička formace ze severovýchodní Minnesoty.

Mletá moréna s netypickými načervenalými sedimenty bohatými na železo se táhla od St. Cloud, Minnesota, zpět na severovýchod. Ledovce vyprodukovaly soubor terminálních morén, které sahají od severozápadu od St. Cloudu k Města dvojčete a nahoru do středu Wisconsin. Ukládali načervenalé písky a štěrky na západ a na jih dovnitř vymýt pláně.

Mankato podstavce

Po ústupu patricijského ledu byla připravena fáze pro závěrečnou fázi zalednění epizody Wisconsin Episode v Minnesotě. Poslední hlavní postup kontinentálního ledovce v Minnesotě vyvrcholil v laloku, který sahal až na jih Des Moines, Iowa. Ledový pohyb ze severozápadu byl ze vzdálenějšího zdroje než led ze severozápadu. Následující ledovec, který se přesunul do Minnesoty, byl docela tenký a nebyl schopen způsobit velkou erozi. The Des Moinesův lalok vytvořil severovýchodní pohyblivou projekci známou jako Grantsburgský sublobe. Z hlavního keewatinského ledového příkrovu vyčníval také St. Louis sublobe. Drift těchto ledových laloků je obvykle v pozdním Wisconsinském čase. The přepravovaný sediment ledovec Mankato je zbarven do žlutohnědého až žlutohnědého a je bohatý na jíl a vápenatý kvůli horninám z břidlic a vápenců na severozápadě. The Superior lalok také se vyvinul během Mankato času a postupoval jako daleký západ jako Aitkin County, Minnesota.

Grantsburgský sublobe účinně blokoval odtok řeky řeka Mississippi ze severu od St. Cloudu na jihovýchod přes Twin Cities. The vymyt nesoucí velké množství písku bylo odkloněno po souši na východ kolem sublobu. Nebylo vytvořeno žádné skutečné odvodňovací údolí; místo toho k severovýchodu teklo několik malých proudů, které během cesty ukládaly své přetížení pískem. Tak vznikl zhruba trojúhelníkový písčitý výtokový region zvaný Anoka Sand Plain, sahající od St. Cloud k Twin Cities až na severovýchod k Grantsburg, Wisconsin.

Vznik jezera

Rychlovarná jezera

Další informace: Konvice (landform)
Krajina vytvořená ustupujícím ledovcem.

Jak ledovce postupovaly a ustupovaly přes Minnesotu, bylo obtížnější roztát část ledu, který stagnoval, než jiné oblasti. Ledovce pokračovaly v ukládání sedimentů kolem a někdy i na vrchol těchto izolovaných ledových bloků. Když se ledové bloky roztavily, zanechaly v krajině prohlubně. Deprese plné tání sněhu a dešťové vody rychlovarná konvice.

Uvnitř mohou být vytvořena rychlovarná konvice pozemní moréna region za terminální morény. Mohou mít jakoukoli velikost a jejich břehy mohou být složeny z čehokoli od hlíny přes písek až po balvany. V koncové oblasti morény jsou konvice poměrně malé, ale hluboké, aby se vešly mezi strmé a kopcovité hřebeny morény. Pokud by led postupoval ven a pak ustoupil a zanechal po sobě výplach, mohly se vytvořit konvice. Vyplachovaná rychlovarná jezera jsou obvykle mělká a jejich počet je mnohem menší než v jiných zaledněných oblastech. Hojný písek může rychle vyplnit deprese a vytvořit většinu pláží těchto jezer.

Vzhledem k tomu, že Minnesota prošla ledovcovými pohyby do státu ze severovýchodu i severozápadu, byla krajina upravena překrývajícími se ledovcovými oblastmi. Například vymytá pláň z ledovce Cary může mít novější kryt přízemní morény z ledovce Mankato, nebo může být přízemní moréna Cary následně pokryta výplachem Mankato.[Citace je zapotřebí ].

Většina jezer na světě jsou rychlovarná jezera vyrobená ledovcovou činností. V Minnesotě se většina konvicních jezer nachází v oblastech přízemní morény a terminálních morén.

Jezera eroze podloží

V severovýchodní Minnesotě byly ledovce tlusté tisíce stop. Jak se ledovce pohybovaly oblastí, erodovaly velké množství hornin. Led sám o sobě není příliš drsný, ale sbíráním a pohybováním kusů horniny dokázal seškrábat měkčí podkladové materiály. Základem této oblasti jsou sopečné horniny. Podél Rove region z Arrowhead Region, existuje několik nakloněných vrstev vulkanických hornin rozptýlených vrstvami břidlice; šindeláři jsou měkčí než sopečný čedič. Jak ledovce erodovaly materiály, břidlice byly odstraněny. Topografie v oblasti Rove střídá kopce (složené z diabase) a údolí (bývalé břidlicové vrstvy); tyto kopce a údolí se orientují západním směrem. Mnoho z těchto údolí jsou nyní jezera. Vzhledem k tomu, že jezera jsou orientována na západ-východ, návštěvníci regionu Rove si myslí, že led se pohyboval ve směru východ-západ. Ledové pruhování (škrábance) ukazuje, že led se pohyboval od severu k jihu, kolmo k orientaci samotných jezerních lůžek.

Sousedí s oblastí Rove Lake Superior Povodí sídlí v miliardu let starém žlabu, který byl způsoben Midcontinent Rift. Preglaciálně byla deprese plná erodovaných břidlic. Tisíce stop ledovcového ledu rozrušily velké množství břidlice. Led byl tak silný, že prohledával pískovec až do hloubky 210 stop pod hladinou moře. Současné jezero Superior je jediné největší sladkovodní jezero v oblasti na světě.

Ledovcová jezera

Viz také: Ledovcové jezero

Asi před 18 000 lety Laurentide Ice Sheet začal tát a ustupovat. Jakmile se led Mankato zmenšil, na několika místech podél okraje ledovce začaly tát vody. Některá z těchto jezer pokrývala několik set tisíc kilometrů čtverečních a zanechala na nich určitý otisk topografie. Všechny byly od té doby vyčerpány přirozenou silou nebo se podstatně zmenšily z původní velikosti.

Ledové jezero Duluth

Další informace: Ledové jezero Duluth
Ledové jezero Duluth

Ledové jezero Duluth je vodní útvar, který se vytvořil na jihozápadním okraji laloku Superior a zabíral mnohem větší plochu než současnost Lake Superior. Jeho břehy stály téměř 148 metrů nad úrovní jeho moderního nástupce Lake Superior. Během své rané historie odtékalo jezero Duluth do řeky Mississippi po proudu řeky Řeka St. Croix Údolí. Byly tam dva vývody, jeden podél Konvice a Řeky Nemadji v Minnesotě a další na východ podél Řeka Bois Brule ve Wisconsinu. Později, když lalok Superior ustoupil dále na severovýchod, se vody jezera Duluth spojily s vodami v povodí Michiganu a Huronu a jižní vývody byly opuštěny ve prospěch nižšího na východním konci jezera Superior. Řeka Kettle již neodvádí Lake Superior, ale sídlí ve velkém údolí, které by samo o sobě při současném vypouštění nemohlo vzniknout. Řeky Nemadji a Bois Brule skutečně tečou na východ směrem k jezeru Superior východním proglaciálním vývodem. I když obrovské množství vody protékalo jižním okrajem jezera Superior, výstup na řece Bois Brule nebyl nikdy vyčištěn dostatečně hluboko, aby odstranil kontinentální propast u řeky Bois Brule prameny.

Proglacial jezera

Hlavní článek: Proglaciální jezera v Minnesotě
Další informace: Proglacial jezero

Ledové jezero Agassiz

Hlavní článek: Jezero Agassiz
Časná mapa rozsahu jezera Agassiz (geolog 19. století Warren Upham). Předpokládá se, že tato mapa podceňuje rozsah regionu, který kdysi překrývalo jezero Agassiz.

Největší ze všech proglacial jezera byl Jezero Agassiz, jehož malá část zabírala přítomnost Red River Valley Minnesoty a Severní Dakota. Ledovce na severu zabraňovaly přirozenému severnímu odtoku oblastí. Když se led roztál, na jih od ledu se vyvinulo proglaciální jezero. Voda přetekla kontinentálním předělem v Browns Valley, Minnesota; vyčerpaný přes Traverse Gap a rozřezat přítomnost Řeka Minnesota údolí. Množství výboje bylo ohromující. Pomohlo to přilehlé řece Mississippi k vytvoření velmi velkého údolí v jihovýchodní Minnesotě.

Řeka, která odtékala z jezera Agassiz, se nazývá Glacial River Warren. Tečelo to přes vrchol a recesní moréna v Browns Valley. Když voda erodovala ledovcové usazeniny, hladina v jezeře klesla. Nakonec po sobě zůstalo dost velkých balvanů, aby vznikl balvanitý chodník, který bránil dalšímu řezání dolů. Hladina jezera se tak na chvíli stabilizovala. Během několika desetiletí, kdy byla hladina konstantní, vytvářely vlny na jezeře podél pobřeží nápadné pláže. Ledové výplachy byly také ukládány na dno jezera. Nakonec byly balvany na výstupu z jezera erodovány po proudu a řeka pak mohla erodovat dolů směsí velikostí sedimentů. Opět se vytvořila balvanitá dlažba a stejně jako dříve se hladina jezera stabilizovala na nižší úrovni a znovu vytvořila další sadu pláží.

Po dalším ústupu ledu do Kanada, byly odkryty spodní odtoky do Hudsonova zálivu a výstup z údolí Minnesota Valley byl opuštěn. Kontinentální předěl v údolí Browns se stává horním tokem pro severní tok Rudá řeka severu a jihovýchodně tekoucí přítok řeky Mississippi, Řeka Minnesota.

Během své existence mohlo být jezero Agassiz největším sladkovodním jezerem, jaké kdy existovalo. Dno jezera složené z jezerních kalů a bahen je jednou z nejplošších oblastí Země a je extrémně úrodné. Neexistují zde žádná erozní jezera, protože led byl příliš tenký na to, aby erodoval. Na dně jezera se nenacházejí žádná jezera s rychlovarnou konvicí, protože vklady v dně jezera by naplnily jejich deprese.

Viz také

Reference

  1. ^ A b Richmond, G.M. a D.S. Fullerton, 1986, Souhrn kvartérních zalednění ve Spojených státech amerických, Quaternary Science Reviews. sv. 5, s. 183-196.
  2. ^ Gibbard, P.L., S. Boreham, K.M. Cohen a A. Moscariello, 2007, Globální chronostratigrafická korelační tabulka za posledních 2,7 milionu let v. 2007b, jpg verze 844 KB. Subkomise pro kvartérní stratigrafii, Katedra geografie, University of Cambridge, Cambridge, Anglie
  3. ^ Hobbs, H.C., 2006a, „Pre-Illinoian“ do jihovýchodní Minnesoty může být ve skutečnosti Illinoian. Geologická společnost Ameriky abstrakty s programy. sv. 38, č. 4, s. 3
  4. ^ Hobbes, H.C., 2006b, „Pre-Illinoian“ do jihovýchodní Minnesoty může být ve skutečnosti Illinoian. Prezentace Power Point pro Hobbs (2006b). Minnesota Geological Survey, University of Minnesota, St. Paul, MN

externí odkazy