Истории формирования и особенности геологического строения Северной Америки

В Северной Америке отчетливо прослеживается концентричный характер расположения основных геологических структур. Центральные части материка более однородны и, вместе с тем более древние (они имеют платформенное строение), чем краевые, образованные геосинклинальными структурами. Это не является случайностью, а обусловлено спецификой истории развития материка.

Докембрийский этап развития

В отличие от Евразии в основе Северной Америки лежит одна древняя структура — Северо-Американская платформа, фундамент которой слагают архейские и протерозойские кристаллические породы - граниты, гнейсы и т.д., имеющие возраст свыше 3 млрд. лет и содержащие большое количество минералов, многие из которых имеют важное промышленное значение.

Границы платформы:

восточная граница: по долине р. Святого Лаврентия, включая массив Адирондак, по западным склонам г. Аппалачей;

южная граница: севернее г. Уошито к устью р. Пекос (правый приток р. Рио – Гранде);

западная граница: вдоль восточных склонов Скалистых гор и по долине р. Макензи к северному краю материка.

К платформе также относятся: плато Колорадо, большая часть о. Гренландия (без его северо-восточной части), большая часть о. Баффинова Земля, полуострова Бутия (без западной и восточной его частей) и восточные части островов Элсмир и Девон.

В северно-восточной части платформы ее фундамент выходит на дневную поверхность, образуя Канадский щит, который по литологическому составу близок к Балтийскому щиту. Породы щита, так называемый гранитно-гнейсовый комплекс, богаты разнообразными рудными полезными ископаемыми: железом, никелем, медью, радиоактивным сыреем и благородными металлами.

Щит, площадь которого 7 млн. кв. км, имеет чашеобразную форму: центральные части его опущены, а края приподняты, особенно на востоке. Вся материковая часть щита, за исключением покрытой осадочными породами полосы низменности к юго-западу от Гудзонова залива, представлена в рельефе Лаврентийским плоскогорьем.

Границы щита следующие: севернее долины р. Святого Лаврентия, далее через Великие озера (исключая озера Онтарио, Эри, Гурон, Мичиган) доходит до долины р. Миссисипи, направляется на север через такие озера: Веннипег, Атабаска, Невольничьи и Медвежье к заливу Амундсена.

На остальной части платформы фундамент опущен на значительную глубину (1-2 тыс. метров) и на нем лежат осадочные отложения, накопившиеся с палеозоя и до четвертичного времени, что предопределило распространение в этой части материка многих видов топливно-энергетического сырья, особенного каменного угля, которыми богаты восточные районы США и бурого угля (северо - запад США). В рельефе плите соответствуют Центральные и Великие равнины.

Палеозойский и мезозойский этапы развития Северной Америки

Северо-Американскую платформу окружали геосинклинальные области, находившиеся в стадии погружения: на севере материка - Гренландская (Франклина); на северо-востоке – Грампианская (Атлантическая); на востоке и юге - Аппалачская; на западе - _Кордильерская. Во внутренних их частях находились зоны интенсивной складчатости и вулканизма. В геосинклиналях наблюдается чередование зон кристаллических и метаморфических пород с зонами осадочных пород большой мощности.

В начале палеозоя на территорию Северной Америки с севера, юга и запада последовала морская трансгрессия, которая оставила после себя морские осадочные отложения большой мощности (до 2000 м). Эти отложения характеризуются обилием органогенных осадков, что обусловило богатство этих структур углем, нефтью, горючим газом.

Раньше всего складкообразовательные движения проявились в Гренландской и Аппалачской геосинклиналях. В последней геосинклинали, эти движения наблюдались уже в силурийское время и продолжились в девоне, т.е. здесь проявилась каледонская складчатость. Созданные складчатостью структуры, позднее были проработаны молодыми складкообразовательными движениями или оказались перекрыты осадочными отложениями. В настоящее время в Аппалачах каледонские структуры находят выражение к северу от долины реки Гудзон.

Под влиянием каледонской складчатости на платформе сформировался Предаппалачский прогиб и внутриматериковые синеклизы (Вилистон, Мичиган и др.).

В середине каменноугольного периода к югу и юго-востоку от Северо- Американской платформы проявилась герцинская складчатость. Каледониды Аппалачей были подняты, дислоцирована и надвинуты на запад. Мощные осадочные толщи (до 8500м) Предаппалачского прогиба были смяты в складки. На месте Аппалачской геосинклинали возник единый, но разновозрастный (гетерогенный) пояс Аппалачских гор.

Каледонские и герцинские структуры имеют следующие отличия между собой:

1)каледонские структуры характеризуются развитием сильно метаморфизованных пород;

2) герцинские - осадочных и сравнительно мало метамофизованных пород;

3) каледонские структуры рассматриваются как складки эвгеосинклинального типа (эвгеосинклиналь - геосинклиналь, сформировавшаяся на коре океанического типа);

4) герцинские структуры рассматриваются как складки миогеосинклинального типа, которые формируются на коре платформенного типа. Складчатость здесь была менее интенсивна и не сопровождалась магматическими процессами.

Герцинская складчатость проявилась также и к югу от Северо-Американской платформы, где были сформированы эпигерцинские плиты - основание Береговых равнин (Приатлантической и Примексиканской). Герцинские структуры выступают лишь в области г. Уошито, Эдуарда, Марафонских горах.

Сложно происходило развитие территорий расположенных к северу от Северо-Американской платформы, где проявилась и каледонская, и герцинская складчатости. Каледонские структуры на севере выделяются на северо-западе и северо-востоке Гренландии, на островах Элсмир, Девон, Баффинова Земля. Герцинские структуры характерны для западных островов Канадского арктического архипелага.

Таким образом, к концу палеозоя геосинклинальный тип развития на севере и востоке материка сменился платформенным.

В Кордильерской геосинклинали палеозойский орогенез не имел большого значения, и его структуры не сохранились. Основные деформации здесь происходят в мезозойское время, когда проявляются две складчатости: невадийская на западе геосинклинали (юра - мел) и лорамииская - на_востоке (мел - палеоген).

Невадийская складчатость сопровождалась исключительно сильным развитием интрузивных процессов. Интрузивные тела в настоящее время являются ядрами высоких горных цепей, которые протягиваются от Аляски до Мексики. После Невадийской складчатости в западной части геосинклинали образовался Калифорнийский прогиб. В это же время опускается западная часть Северо - Американской платформы и формируется громадный перикратонный прогиб, куда следует морская трансгрессия. (Перикратонный прогиб – обширный краевой участок древней платформы, расположенный на границе с соседней геосинклинальной складчатой областью. Перикратонный прогиб возникает на стадии погружения геосинклинальной области и сложен мощными – до 10 км – толщами осадочных пород, нередко смятыми в линейные складки. Внутренний край прогиба, обращенный к платформе - пологий, противоположный – крутой, осложненный сбросами). Этот пролив разделял два массива суши - невадийские структуры на западе и платформу на востоке.

В меловое время и, особенно на границе с палеогеном, проявляется Ларамийская складчатость. Она охватывает всю Кордильерскую геосинклиналь, но особенно она интенсивно проявляется в восточной ее части. В результате сформировались два пояса горных сооружений: невадийский и ларамийский.

В Невадийский пояс (юра – мел, структуры эвгеосинклинального типа) входят горные сооружения высотой более 4000 м:
1.Аляскинский;

2. Береговой хребет Канады;

3. Каскадные горы;

4.Сьерра-Невада;

5.Западная Сьерра Мадре;

6.Поперечная вулканическая Сьерра.

В Ларамийский пояс горных сооружений (мел-палеоген, структуры миогеосинклинального типа) входят следующие горные сооружения высотой менее 4000 м:

1. Брукса,

2. Макензи,

3. Скалистые горы,

4. Хребты Большого Бассейна,

5. Восточная Сьерра Мадре.

В пределах мезозойского пояса складчатости выделяют крупные срединные массивы – район Большого бассейна, район Мексиканского нагорья и Колумбийского плато.

Крайний запад Кордильер образуют структуры альпийского возраста: Алеутский хребет, г. Чугач, Святого Ильи, Береговые хребты США, горы Калифорнийского полуострова.

В пределах Канадского щита возникли преимущественно ледниково-экзарационные, а в прилегающих к нему частях платформы, особенно в районе Великих озер, ледниково-аккумулятивные формы рельефа. В период отступания последнего ледника у его краев образовались крупные озера — Альгонкское, Агассиц и другие (названия условные); реликтами их являются крупнейшие из современных озер материка.

В это же время океан, уровень которого повысился вследствие притока талых вод, во многих местах наступал на сушу. Наиболее значительными были трансгрессии по долине реки Святого Лаврентия, на юг от Гудзонова залива, по долине реки Макензи, на Береговых низменностях у; юго-восточного края материка.

Еще более существенные изменения произошли в органическом мире материка. О бласть ледникового покрова была почти совершенно безжизненна. Лишь на неподвергавшихся оледенению частях Аляски и на арктических островах в условиях континентального холодного климата развивалась скудная растительность тундры. Аналогичная растительность существовала и у южных краев ледника. Лесные массивы южной части Кордильер и Аппалачей сильно сократились. Тропические и субтропические виды в них постепенно вытеснялись бореальными. В Калифорнии появились ели, пихты; в Аппалачах-березы, тополи и многие виды хвойных. Ряд тропических родов такие, как фикусы, мирты и другие, вымерли, но некоторые, как, например, тюльпанное дерево, секвойя, лавры, сохранились в юго-восточной или в юго-западной частях материка.

О ба лесных района — Калифорнийский и Аппалачский — оказались разобщенными. Между ними находились территории, имевшие либо слишком холодный, либо слишком сухой климат, что воспрепятствовало смешению флор. В плейстоцене, впрочем, увлажнение было обильнее, чем ныне. Пустынные плоскогорья на юге Кордильер получали больше осадков, о чем свидетельствуют реликтовые озера, ископаемые остатки древесной растительности и красно-бурые коры выветривания. Судя по последним, можно полагать, что процессы латеритизации почвенного покрова, характерные теперь лишь для юго-восточной части, в прошлом были типичны и для юго-запада материка.

П осле отступания ледника растительный покров стал формироваться главным образом из видов бореальной флоры. При этом преимущественное распространение получили элементы флоры хвойных лесов и арктоальпийские виды, мигрировавшие с запада. Значительную территорию заняли ландшафты тундры, тайги, степей, смешанных и широколиственных; лесов.

В южной части изменения были менее значительны, и здесь лучше сохранились древние элементы растительности, имеющие сходство, благодаря существованию сухопутных связей, с растительностью Центральной и Южной Америки. Ледниковый покров уничтожил почвы в северных частях материка, поэтому здесь они стали формироваться по существу заново. В соответствии с характером ландшафтов на большей части территории основными процессами почвообразования стали тундрово-глеевый, подзолистый и дерновый.

В южных районах продолжается процесс латеритизации: Эволюция животного мира сходна с историей растительного царства. В этом отношении также важную роль играли связи с Азией, откуда на протяжении кайнозоя проникли многие виды животных. Более древние виды сохранились во влажных и теплых районах Кордильер и Аппалачей. В конце Плейстоцена из Азии в Северную Америку проник человек.