Геология штата Мэн - Geology of Maine

В геология штата Мэн является частью более широкого геология Новой Англии и восточная часть Северной Америки.

Геологическая история

Геологическое прошлое штата Мэн неизвестно до 650 миллионов лет назад, хотя некоторые геологи предположили, что горные породы возрастом более миллиарда лет могут присутствовать в частях Чейн-Лейкс на северо-западе штата Мэн. Штат состоит из трех отдельных террейнов, включая Лаурентия, Япет Океан террейнов и бывшего микроконтинента Авалония.

С распадом суперконтинента Паннотия 600 миллионов лет назад новый континент Лаврентия - Прото-Северная Америка - начал сбрасывать эродированный материал во вновь образованный Океан Япетус. В регионе произошло отложение известняка и морских отложений в связи с эрозией соседнего микроконтинента. В регионе, который сейчас находится на севере залива Пенобскот, который тогда принадлежал микроконтиненту Авалония, произошел эпизод пегматит вторжение и метаморфизм около 650 миллионов лет назад.

На протяжении первых Палеозой, от Кембрийский в начале Ордовик, Лаврентия испытала отложения известняка и сланца на своей континентальной окраине с позиции около экватора. На террейнах Япета в течение раннего кембрия произошло сочетание отложений отложений и вулканизма, после чего предполагаемое столкновение микроплит привело к горообразованию Пенобскотта. Этот период метаморфизма и деформации сохранился в породах северо-запада и северо-центральной части штата Мэн. Ранний ордовик ознаменовал возврат к седиментации и вулканизму на террейнах Япета. В то же время, хотя Авалония находилась в Южном полушарии, в ней образовывалось гораздо меньше известняка, хотя она также испытала седиментацию и вулканизм на протяжении всего кембрия, который сейчас сохраняется в породах около Penobscot Bay.

Начиная со среднего ордовика, прибрежные террейны Япета столкнулись с Лаврентией, запустив Таконический орогенез событие горообразования, которое включало поднятие, деформацию и вулканическую деятельность. Части островных дуг террейнов Япета сохранились в Пограничных горах. Авалония продолжала подвергаться седиментации и вулканизму, а также вторжению гранитных тел в Силурийский, теперь найденный вдоль центрального побережья штата Мэн. Авалония и Лаурентия столкнулись в раннем девоне. Столкновение начало Акадская орогенез, крупное горное мероприятие. В результате столкновения отложения на территории современного северного штата Мэн были погребены на глубине 9 миль и претерпели метаморфизм. Столкновение также привело к образованию северных Аппалачей, многочисленным разломам и повсеместной вулканической активности. В то время новый составной континент располагался к югу от экватора.

Вовремя Каменноугольный произошло вторжение гранита Себаго. Незначительные остатки песчаника и других осадочных пород, отложившихся в этот период, остаются вдоль побережья штата Мэн. Карбон ознаменовал конец региональной деформации и метаморфизма. В пермский период Северная Америка сместилась к северу от экватора. Белый штат Мэн испытал поднятие и эрозию, обнажая более глубокие породы. Распад Пангеи в раннем мезозое был отмечен новым разломом коренных пород в штате Мэн и вторжением базальтовых даек на юго-западное побережье штата Мэн. Ограниченная магматическая деятельность продолжалась до позднего мезозоя. В течение кайнозоя в северных Аппалачах продолжались подъемы и эрозия. В плейстоцене штат Мэн стал сильно покрытым льдом. Обширная эрозия изменила большую часть поверхности региона, в то время как лед утяжелил континентальную кору. Снятие напряжения и медленный отскок земной поверхности с конца плейстоцена породили новые поднятия, трещины и эрозию. Люди прибыли в Мэн в начале голоцена, и человеческая деятельность играла все более важную роль в поверхностной геологии региона с начала европейской колонизации и государственности.

Физическая география

Северо-восточное побережье штата Мэн относится к Прибрежный вулканический пояс, который распространяется на Нью-Брансуик, в то время как большая часть штата находится в Центральном бассейне Мэна до Граничных гор в северо-центральной части штата Мэн. К северу от гор бассейн долины Коннектикут простирается от Вермонта до Квебека.

Геология коренных пород

Полоса ордовикско-силурийских пород простирается от Киттери к северо-востоку от Бангора, с песчаником и сланцем на востоке и гнейсом и сланцем на юго-западе. С юго-запада Августы и чуть южнее Хоултона, простираясь до канадской границы, находятся силурийские скалы, которые также встречаются на небольшой территории недалеко от Макиаса вдоль побережья и в небольших районах дальше к северу. Силурийские породы простираются от морских сланцев на севере до гнейсов и сланцев на юго-западе. На большой территории штата, в узком поясе от линии Нью-Гэмпшира, расширяющейся вокруг Гринвилля и Миллинокета и простирающейся через большую часть северного Мэна до Форта Кент, находится девонская порода, включая сланцы и песчаники на севере и гнейсы и сланцы на юго-западе.

Графство Северо-Западный Йорк представляет собой силурийско-девонскую коренную породу с морскими сланцевыми песчаниками и сланцами на востоке, переходящими в сланцевую форму ближе к Нью-Гэмпширу. Небольшая область интрузий магматических сиенитов также обнаружена в графстве Йорк на побережье к северо-востоку от Киттери. В некоторых частях Оксфорда, Пенобскота, Хэнкока, Пискатаки и других графств есть габбро, сланец, гранит и гранодиорит девонского возраста. Очень маленькие карманы неметаморфизованных конгломератов и песчаников, датируемых девоном и каменноугольным периодом, находятся немного к западу от острова Преск и к северо-западу от Истпорта. Франклин и западное графство Сомерсет содержат докембрийский и ордовикский гнейсы, брекчию, известняк, мрамор, песчаник, сланец, сиенит и диорит. Mt. Остров Пустыни, Кале и части Дауниста Мэна и Среднего побережья сложены силурийским гранитом и габбро.

Среди метаморфизованных горных пород центральный и северный Мэн демонстрируют снижение уровня метаморфизма дальше на север. Полоса сильно метаморфизованных пород простирается к северу от залива Каско через округа Андроскоггин и Оксфорд.

Поверхностная геология и почвы

Почвы являются частью поверхностной геологии штата Мэн, но часто рассматриваются и изучаются отдельно из-за их роли в строительстве и сельском хозяйстве. Почвы штата Мэн сформировались с момента отступления последнего ледникового покрова от региона за 12500 лет до настоящего времени. Большая часть округа Оксфорд и некоторые части Камберленда, Йорка и округа Андроскоггин имеют суглинистые почвы, полученные из гранита, гнейса и сланца, со средней глубиной до коренных пород 5 футов, подстилаемые песчаными почвами с грунтовыми водами на 30 дюймов ниже поверхности зимой. Русла рек в центральном и северо-восточном штате Мэн выстланы песчаными ледниковыми водами, состоящими из гнейса, известняка, филлита, сланца и гранита. Большая часть прибрежного штата Мэн имеет глинистые почвы из морских и озерных отложений, с уровнем грунтовых вод на поверхности или на 12 дюймов ниже его и плохим дренажем в течение года.

Большая часть северного штата Мэн имеет плохо дренированные суглинистые почвы, базальные тиллы, с материалом, полученным из сланцев, филлитовых сланцев и метастонов. Подобные почвы встречаются еще на 23% территории штата Мэн. Камни и валуны на поверхности обычны на большей части штата Мэн. Большая часть Большого Портленда, Большая Огаста, а также прибрежные и речные каналы юго-запада Мэна имеют глинистые или песчаные почвы с очень небольшим количеством валунов и поверхностных камней.

Гидрогеология и водные ресурсы

Гидрогеология и водные ресурсы Мэна тесно связаны с поверхностной геологией штата, почвами, климатом, землепользованием и окружающей средой. Геологическая служба штата Мэн начала непрерывный процесс картирования песчаных и гравийных водоносных горизонтов, начиная с 1978 года. По всему штату Мэн получает годовое количество осадков 42 дюйма или 24 триллиона галлонов. До 50% осадков стекает с ландшафта в реки и ручьи, а еще 30–40% испаряется или уносится через растительность. От 10% до 20% осадков (включая дождь и таяние снега) пополняют подземные воды. Из-за государственной структуры поселений в сельской местности и малых городах 40% жителей используют частные колодцы подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

В штате Мэн есть обширные песчано-гравийные водоносные горизонты, образовавшиеся в отложениях, оставшихся после последнего оледенения. Северо-западный штат Мэн в настоящее время не нанесен на карту этих водоносных горизонтов. Также присутствуют более глубокие водоносные горизонты коренных пород, образованные в трещинах в магматических и метаморфических породах фундамента штата. Для пробуренных скважин средняя глубина ствола составляет 250 футов. Подземные воды пополняются весной за счет таяния дождя и снега, но летом их количество падает. Вторжение соленой воды - растущая проблема в густонаселенных прибрежных районах.

Горное дело в штате Мэн

В 21 веке гранитные карьеры и гравийные карьеры продолжают вносить свой вклад в экономику штата Мэн. Однако горное дело в штате имеет долгую историю, уходящую корнями в начало 19 века. Свинцовый рудник Любец был первым рудником, работавшим в 1830-х годах. Первый государственный геолог штата Мэн, Чарльз Т. Джексон, во время своего визита в 1837 году сделал набросок известняка, зеленокаменной породы-ловушки и жил галенита. Это место все еще открыто для любительского сбора минералов, хотя штат Мэн рекомендует проявлять крайнюю осторожность в связи с потенциальным наводнением из-за приливов.

На поверхностных, удических почвах в штате Мэн в 1800-х годах была развита промышленность по добыче болотного железа, в том числе плавильные заводы, такие как Katahdin Iron Works, работавшая в 1840-х годах. Одна из шестнадцати кирпичных печей для производства древесного угля для плавки железа остается на месте. В период с 1879 по 1882 год в штате Мэн наблюдался бум добычи металлов, сосредоточенный в Любеке, Актоне, Блю-Хилле и Салливане. Специальная публикация, Maine Mining Journal, публиковалась начиная с 1880 года. Хотя бум был частично экономическим пузырем, некоторые шахты, такие как медный рудник Дуглас в Блу-Хилле, производили жизнеспособное количество меди и продолжали это делать до 1918 года под контролем Американская металлургическая и горнодобывающая компания. Высокие цены на серебро привели к короткому периоду добычи серебра в Черрифилде между 1905 и 1907 годами, но после 1890 года здесь не было значительных объемов добычи металлов. Марганцевая руда, обнаруженная в 1840-х годах, была добыта во время Второй мировой войны в округе Арустук для военных нужд США.

Медный рудник Харборсайд в Бруксвилле впервые открылся в 1880-х годах, но был приобретен и вновь открыт Callahan Mining Corporation из Нью-Йорка в 1965 году. Компания получила разрешение от штата на осушение приливного входа в Гусь-Понд и открыла медный рудник открытым способом, который работал до запасы были исчерпаны в 1972 году. Рудник был оборудован флотационной мельницей и отправлял цинк в Пенсильванию, а медь - в Квебек для плавки. Более крупный рудник по добыче цинка, меди и свинца находился в ведении Kerramerican рядом со Вторым прудом в Блу-Хилл. Государственный геолог Джон С. Каммингс в сентябре 1977 года обнаружил массивное месторождение сульфида меди и цинка в 35 миллионов тонн в округе Арустук, которое, по оценкам, является третьей по величине находкой в США, но это месторождение не было разработано. Месторождение простирается на 130 миль, от 50 до 60 миль в северной части штата Мэн. Исторически сложилось так, что Rockport поддерживал большие печи для обжига известняка для снабжения цементной промышленности Восточного побережья, а в Северном Париже до 1988 года был завод по производству полевого шпата. Центральный сланцевый пояс штата Мэн от Уотервилля до Браунвилля был местом широко распространенной добычи сланца до начала 20 века.

Мелкомасштабная добыча сланца продолжается в Монсоне, а небольшой глиняный карьер снабжает компанию Morin Brick Company в Оберне. Между 1940-ми и 1980-ми годами в штате Мэн также была небольшая торфяная промышленность в Пенобскоте, Салливане, Деблуа, Франклине, Френдшипе и Сентервилле. Значительные количества щебня добываются из таких мест, как гравийные карьеры Уайтфилд и Топшем, карьер Блю Рок, а также большой цементный завод Dragon в Томастоне. Гранит Deer Isle до сих пор добывают в Стонингтоне, спустя 80 лет после Великой депрессии, и широкое распространение бетона затруднило производство гранита в штате Мэн.