Geología de Nueva Inglaterra - Geology of New England
Nueva Inglaterra es una región del noreste de los Estados Unidos que consta de los estados de Rhode Island , Connecticut , Massachusetts , New Hampshire , Vermont y Maine . La mayor parte de Nueva Inglaterra consiste geológicamente en arcos de islas volcánicas que se acumularon en el borde oriental del Cratón Laurentian en tiempos prehistóricos. Gran parte del lecho rocoso encontrado en Nueva Inglaterra está fuertemente metamorfoseado debido a los numerosos eventos de construcción de montañas que ocurrieron en la región. Estos eventos culminaron con la formación de Pangea ; la línea costera tal como existe hoy fue creada por grietas durante los períodos Jurásico y Cretácico . Las capas de roca más recientes son conglomerados glaciares .
Cronología
Visión general
La geología del lecho rocoso de Nueva Inglaterra estuvo fuertemente influenciada por varios eventos tectónicos que han ocurrido desde la Era Paleozoica, incluida la acumulación de masas de tierra que formaron varios terrenos continentales hasta la grieta mesozoica de la Cuenca de Hartford .
Eones Arcaicos y Proterozoicos
En el Arcaico Eon, Massachusetts occidental y Vermont eran el borde oriental de Laurentia (ahora el Escudo Canadiense ). Se cree que Laurentia se originó al final del Hadean , lo que la convierte en una de las regiones más antiguas con corteza continental , como lo demuestra el descubrimiento de Acasta Gneiss en Canadá . Al final del Hadeano, las erupciones masivas de lava félsica se enfriaron lo suficiente como para formar una corteza permanente. La naturaleza félsica de Laurentia le permitió flotar sobre las cuencas oceánicas más densas que la rodeaban, por lo que no se sumergió bajo los océanos que se formaban en ese momento. Durante el Eón Arcaico, la superficie de Nueva Inglaterra era un desierto costero cubierto por sedimentos ricos en sílice con afloramientos de lecho rocoso de granito .
Era Paleozoica
A partir de la Era Paleozoica, el supercontinente Pannotia comenzó a romperse, formando continentes más pequeños , incluidos Laurentia ( América del Norte y Groenlandia ), Gondwana , Baltica y Siberia . Al mismo tiempo, el nivel del mar estaba aumentando, lo que provocó la inundación de la mayoría de los continentes con mares epicontinentales poco profundos . A esto le siguieron tres períodos de orogenia extensa . Gran parte de la geología en Nueva Inglaterra se basa en la formación de los Apalaches a través de una serie de episodios de acreción paleozoica hasta la colisión terminal entre Laurentia (proto-Norteamérica) y Gondwana (proto-África-Sudamérica) en ca. 300 Ma.
Período Cámbrico
Período Ordovícico
Durante el período del Ordovícico Medio de la orogenia tacónica , los arcos de islas volcánicas chocaron con la costa oriental de América del Norte, causando un extenso metamorfismo , fallas y levantamiento . El resultado de estos procesos fueron las Montañas Taconic , ubicadas a lo largo de la frontera de Nueva York y Nueva Inglaterra. Después de la orogenia Taconic, la vía marítima de Humber estaba en camino de cerrarse; al mismo tiempo, el microcontinente Dashwoods se convirtió en Laurentia . Esto luego llevó a la acumulación de terrenos oceánicos, incluida la Bahía de las Islas en Terranova y Thetford Mines Ophiolites en Quebec . Además, estaba presente la mélange del Ordovícico Tardío - Silúrico Temprano , que consistía en esquistos azules y depósitos de aguas profundas. Estos depósitos de esquistos azules y aguas profundas indican que la subducción continuó durante este período de tiempo.
Período Silúrico
El cierre del arco posterior de Tetagouche-Exploits en el Silúrico Temprano (430 Ma) acreció la mayor parte de Ganderia a Laurentia. Este evento se conoce como la orogenia salina y fue responsable de la mayor parte del lecho de roca que se encuentra en New Brunswick, Newfoundland y Maine. Los ejemplos incluyen la secuencia de Rangeley que se encuentra en la Cordillera Presidencial que consta de secuencias de Turbiditas Silúrico y Devónico , Formación Rangeley Silúrico Temprano, la Montaña Perry Silúrico Medio a Tardío, Smalls Falls y Formaciones Madrid.
Período Devónico
La orogenia acadia tuvo lugar durante el Devónico medio a tardío . Tras la subducción del suelo oceánico de Jápeto , el microcontinente Avalonia se estrelló contra el este de América del Norte, lo que provocó otro período de metamorfismo, fallas y formación de montañas. La evidencia de estos eventos se puede encontrar dentro de la Formación Littleton en las cumbres de la Cordillera Presidencial en el norte de New Hampshire y el sur de Maine. La Formación Littleton se depositó en el Devónico temprano, hace aproximadamente 409 millones de años con una fuente Gander y / o Avalon Terrane. La parte inferior de esta formación se encuentra próxima al arco de la isla Bronson Hill y consta de rocas volcánicas basálticas y riolíticas junto con lutitas metamórficas de bajo grado, mientras que la parte superior de esta formación consta de las rocas más jóvenes de la Cordillera Presidencial . Esta área ha experimentado una extensa deformación que se expresa como fallas premetamórficas, varios pliegues, fallas de empuje y domos. La evidencia de actividad ígnea incluye las dioritas del Devónico temprano (408 Ma), los granitos del Devónico temprano a medio (390–400 Ma) y los granitos del Carbonífero (360–350 Ma).
Períodos carbonífero y pérmico
La orogenia alegheniana ocurrió durante el Paleozoico tardío y fue el resultado de la colisión de África con América del Norte durante la formación de Pangea . Los eventos de colisión produjeron tremendas ocurrencias de fallas de empuje, plegamiento y metamorfismo. Como resultado de este evento de colisión, se formó un enorme cinturón montañoso que recorría la costa este de América del Norte hacia Canadá y el Báltico, que había chocado con Groenlandia y el norte de América del Norte. Las rocas se deformaron y plegaron recientemente desde la costa hasta la meseta de Allegheny y las montañas Adirondack de Nueva York. Aunque las Montañas Apalaches de hoy en día han sido fuertemente erosionadas con el tiempo, se pensaba que alguna vez rivalizaron en tamaño con los Himalayas .
era Mesozoica
Período Triásico
Periodo Jurasico
Nueva Inglaterra, como el resto del este de Estados Unidos, no contiene volcanes activos en la era actual. Sin embargo, la región de las Montañas Blancas de New Hampshire contiene una fuerte evidencia de actividad volcánica hace aproximadamente 145 millones de años. Se ha estimado que la formación volcánica en las Montañas Blancas ocurrió entre el Jurásico tardío y el Cretácico temprano, y habría coincidido con la separación de Pangea . Cuando Pangea se separó y las masas de tierra se desplazaron, se formaron grandes rasgos como las Montañas Blancas; Al mismo tiempo, mientras ocurría esta multitud de grietas, el magma se elevó y llenó muchos de estos vacíos. De esta manera se formaron calderas a lo largo de las Montañas Blancas cuando el magma retrocedió; Posteriormente, estas calderas hicieron erupción en una escala que empequeñece la erupción de 1980 del Monte St. Helens . Los resultados de estas erupciones masivas se pueden encontrar en lugares como las Montañas Ossipee , que se encuentran próximas a las Montañas Blancas. Las montañas de Ossipee contienen cantidades sustanciales de roca volcánica, y los numerosos diques circulares en la región indican que alguna vez hubo un volcán activo en el sitio. Las rocas volcánicas también se pueden encontrar en las Montañas Blancas más allá de la región de Ossipee, lo que confirma aún más que las erupciones ocurrieron en el área hace millones de años.
Período cretáceo
Era Cenozoica
Período paleógeno
Período neógeno
Periodo cuaternario
Gran parte de la geomorfología y los depósitos superficiales de Nueva Inglaterra son el resultado de la glaciación en el período Cuaternario. El paisaje arrasado de Nueva Inglaterra revela evidencia del Período Glacial de Wisconsin .
Depósitos superficiales
La capa de hielo continental sobre Nueva Inglaterra tenía más de una milla de espesor en algunos lugares. El pulido y el raspado sobre el paisaje creado desgastaron la topografía y crearon depósitos superficiales mal clasificados a bien clasificados. A lo largo de las costas se encuentran grandes morrenas terminales compuestas de labranza pobremente clasificada y se pueden identificar por su textura fina, irregular y pedregosa. Maine está bordeada por morrenas que identifican los márgenes terminales de los últimos cuerpos de hielo. La morrena terminal de Waldoboro se encuentra en la costa sureste, mientras que la morrena frontal Highland es paralela a la frontera noroeste. Las grandes capas de hielo continentales (ver Capa de hielo Laurentide ) probablemente crearon las grandes morrenas, ya que lleva tiempo que las largas y abultadas crestas se formen a una escala masiva.
Nueva Inglaterra es mejor conocida por su alta densidad de rocas erráticas , que son rocas desplazadas que difieren de la composición del lecho rocoso inmediato de la región y varían desde el tamaño de guijarros hasta cantos rodados. Sus superficies son generalmente redondeadas y pulidas debido al raspado. Si bien el lecho rocoso del área es en gran parte granito ígneo, los irregulares son bloques de piedra arenisca y pizarra. Las erráticas sedimentarias son visibles en el pico más alto de Maine, el monte Katahdin .
Outwash glacial que está bien ordenadas y se estratificó debido a la naturaleza sistemática de la ley de Stoke es visible en graveras de Maine Grafton Notch State Park sandur se componen de capas alternas de arena y grava que se han depositado en los deltas de los lagos y los abanicos aluviales de origen glaciar .
Procesos erosionales
El movimiento lento y rechinante de las capas de hielo continentales y los glaciares alpinos a través del paisaje crea accidentes geográficos erosivos. La acción de abrasión, desplumado y congelación-descongelación crea el valle en forma de U exclusivo de la erosión glaciar.
La intensa presión del hielo provoca abrasión . Este proceso talla estrías, o surcos, en el lecho rocoso a medida que el glaciar desciende por una pendiente. Las estrías glaciales ayudan a determinar la dirección de un glaciar; los afloramientos visibles en las Montañas Blancas, por ejemplo, indican un flujo de hielo hacia el sur-sureste. La abrasión también produce harina de roca que es visible en las llanuras glaciares a lo largo de Nueva Inglaterra.
Maine tiene algunos de los eskers más largos del mundo. A medida que el clima comenzó a calentarse, los glaciares comenzaron a derretirse y el drenaje del agua de deshielo debajo del glaciar formó enormes torrentes de sedimentos que, cuando se compactaron, dejaron una cresta larga y sinuosa o kame . Se especula que Moose Cave en Grafton Notch se formó en parte por un río subglacial. Abol esker en Baxter State Park es un notable kame serpentino.
La topografía de Kame y Kettle es común en Maine. La morfología hummocky incluye estanques y lagos que son "depresiones empinadas en forma de cuenco en depósitos de deriva glacial" donde grandes bloques de hielo se derritieron a medida que el glaciar se hundía.
Otras características glaciares notables incluyen circos , que son visibles en montañas como el monte. Katahdin y Crocker Mountain , indicativos de erosión glaciar.
Época del pleistoceno
La capa de hielo Laurentide , que cubría Canadá y lo que actualmente es el paisaje de Nueva Inglaterra , era una capa masiva de hielo y la característica principal de la época del Pleistoceno en América del Norte. Los geólogos están trabajando actualmente en el cálculo del adelgazamiento de la capa de hielo Laurentide, que puede mejorar la precisión en los modelos paleoclimáticos de glaciares y los márgenes del hielo. Los registros geológicos en el noreste de los Estados Unidos pueden ayudar a reconstruir la historia del volumen de la capa de hielo, así como la contribución de la capa de hielo Laurentide al aumento del nivel del mar .
Los nucleidos cosmogénicos son isótopos radiactivos que se forman cuando las partículas de alta energía (es decir, los rayos cósmicos ) interactúan con los núcleos de los átomos del Sistema Solar. El cálculo de la abundancia de estos nucleidos es una forma de determinar la edad de exposición de la roca superficial, también conocida como Fecha de exposición superficial .
Un grupo de geólogos de Nueva Inglaterra ha estado utilizando un método de exposición a la edad llamado Enfoque de la 'varilla medidora', que puede determinar las tasas de adelgazamiento de la capa de hielo y la edad de las superficies de rocas y lecho rocoso erosionadas por los glaciares. Este enfoque se ha utilizado en varias montañas de Nueva Inglaterra, incluido el monte. Greylock , monte. Mansfield , monte. Washington , etc. Su investigación apoya la rápida desglaciación alrededor de Nueva Inglaterra, lo que limita aún más las estimaciones anteriores de las tasas de adelgazamiento de la capa de hielo Laurentide.
Pulso de agua de deshielo 1a
El adelgazamiento del LIS fue causado por el rápido calentamiento del hemisferio norte producido por un cambio repentino hacia un AMOC interestadial de 14,6 a 14,3 ka, un período también conocido como calentamiento de Bølling. Este cambio en el clima provocó que el nivel del mar global aumentara de 9 a 15 m debido a la desglaciación de las capas de hielo del hemisferio norte.
No se sabe qué capas de hielo en particular contribuyeron más al aumento significativo del nivel del mar, pero la evidencia recopilada de la datación de nucleótidos cosmogénicos indica un rápido adelgazamiento de la capa de hielo Laurentide durante el pulso de agua de deshielo 1a (MWP-1A), lo que podría significar que el LIS fue un factor principal. fuente de agua de deshielo glacial durante este tiempo.
El Dryas más joven y el inicio del Holoceno
Después de MWP-1A, alrededor de 12,9 ka, el hemisferio norte experimentó una caída repentina de las temperaturas causada por una reducción en el AMOC hacia un modo estándar, que está implicado que es causado por la afluencia de agua de deshielo glacial desde el LIS y es un período conocido. como el Dryas más joven . El AMOC se recuperó de nuevo a un modo interestadial por 11,7 ka que marcó el comienzo de la Época del Holoceno.
Época del Holoceno
Después del derretimiento glacial de la capa de hielo Laurentide , la nueva vegetación y el clima más cálido hicieron que Nueva Inglaterra se volviera habitable por los primeros colonos humanos. Este nuevo clima, combinado con un amplio suministro de roca volcánica dura y otras características naturales, creó un área ideal para el asentamiento humano. Estos colonos fabricaron herramientas, como puntas de flecha , a partir de depósitos superficiales de riolita que encontraron cerca de lo que podrían haber sido sus asentamientos en el valle del río .
El derretimiento de la capa de hielo Laurentide (a partir de 18.000 años cal. AP) provocó un cambio ecológico y climático significativo en la región. Excepto por una serie de cambios climáticos abruptos, el más extremo fue el cambio frío del Dryas más joven , el clima de la región experimentó generalmente un aumento de temperatura (de hasta 2˚ Celsius) durante el Holoceno temprano . Los hallazgos de polen fósil indican que el aumento de temperatura en la región fue paralelo a nuevos patrones de vegetación, como el aumento de la cicuta y el pino blanco en New Hampshire y las Montañas Blancas . Estos cambios de vegetación crearon entornos ecológicos en la región donde era posible la presencia de caribúes migratorios , que fueron cazados por los primeros colonos humanos. Estos colonos podrían haberse trasladado a campos de dunas formados recientemente , que fueron producidos por la erosión eólica de los depósitos glaciares, como los que se encuentran en el valle de Ohio , en los valles de los ríos Hudson y Connecticut y en el valle del río Israel . Los primeros pobladores humanos podrían haber poblado estos valles fluviales para observar la migración del caribú hacia el noreste a lo largo de los ríos recién formados.