Солтүстік Американың ішкі жазықтарының географиялық және геологиялық сипаттамасы
Interior Plains
АҚШ мен Канаданың географиясы мен геологиясы: Ішкі жазықтар – Солтүстік Американың орталық аймағы, геологиялық құрылымы, тарихы және географиялық ерекшеліктері.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Құрама Штаттар мен Канаданың физиографиялық және геологиялық аймағы.
Physiographic and geologic region of the United States and Canada
Ішкі жазықтар – Солтүстік Американың орталық бөлігіндегі Лорантия кратонында орналасқан, Перс шығанағы аймағынан Арктикалық Бофорт теңізіне дейін Роки тауларының шығыс беткейімен созылатын кең физиографиялық аймақ. Канадада ол Канадалық далаларды қамтиды, олар Канаданың Роки тауларын Канада қалқанынан бөліп тұрады, сондай-ақ Маккензи және Ричардсон тауларының шығысында орналасқан Бореалдық және Тайга жазықтарын да қамтиды. АҚШ-та бұл аймақ Батыс/Орта Батыстағы Ұлы жазықтарды және Ұлы көлдердің оңтүстігіндегі, Апалачи таулы аймағына дейін шығысқа қарай созылатын биік шөптік дала аймағын қамтиды.
The Interior Plains is a vast physiographic region that spreads across the Laurentian craton of central North America, extending along the east flank of the Rocky Mountains from the Gulf Coast region to the Arctic Beaufort Sea. In Canada, it encompasses the Canadian Prairies separating the Canadian Rockies from the Canadian Shield, as well as the Boreal Plains and Taiga Plains east of the Mackenzie and Richardson Mountains; while in the United States, it includes the Great Plains of the West/Midwest and the tallgrass prairie region to the south of the Great Lakes extending east to the Appalachian Plateau region.
Геологиялық тарихы
Солтүстік Америка құрлығының орталық бөлігін қалыптастырған жер қыртысындағы тектоникалық тақталардың бірнеше соқтығысы қазіргі ішкі жазықтардың негізін қалады. Жазықтар маңындағы тау құрылысы және эрозия, сондай-ақ ішкі теңіздердің тасқыны жазықтардың тау жыныстарынан құралған шөгінді қабаттарын жасады.
A series of tectonic plate collisions in the crust that formed the center of the North American continent laid the groundwork for the modern day interior plains. Mountain building and erosion around the plains as well as flooding from inland seas provided sediments that make up the rock strata of the interior plains.
Протерозой эоны (2500-539 млн жыл бұрын)
2,0 - 1,8 миллиард жыл бұрын Хёрн-Рэй, Супериор және Вайоминг кратондары Солтүстік Америка кратонын, Лорантияны, Транс-Гадсон оргенезиясы (ТХО) деп аталатын оқиғада біріктірілді. Бұл оқиға Үндістан тақтасының Еуразия тақтасымен соқтығысуы сияқты болды, нәтижесінде Гималай таулары қалыптасты. ТХО кезіндегі алғашқы соқтығыстардан кейін төрт негізгі кратонның шеттеріндегі тектоникалық белсенділік тау құрылысын тудырды. Лорантияның ішкі бөлігі салыстырмалы түрде жазық болып қалды және қазіргі уақыт кезеңінің басында, фанерозой эонында, таулардан эрозияға ұшыраған шөгінділердің жиналу орынына айналды. Бұл оқиғадан қалған жалғыз жерлер Оңтүстік Дакота штатындағы Блэк Хиллз аймағында табылады. Блэк Хиллзді құрайтын шөгінділер гранит пен түрлі магмалық тау жыныстарынан тұрады, олар Солтүстік Американың орталық бөлігіндегі тау жыныстарының негізін құрайды. Дегенмен, Блэк Хиллз шөгінділерінің көп бөлігі метаморфозға ұшырап, деформацияланған, сондықтан олардың қалыптасу кезіндегі жағдайлар әлі анық емес. Бұл шамамен 300 миллион жыл бұрын Пангея құрылымымен бірге, Аппалачи тауларының ең биік нүктесіне сай келді. Лорантияның орталық жазықтары осы таулардан эрозияға ұшыраған шөгінділердің жиналуына ұшырады. Бұл кезеңдегі ең көне шөгінділер – метаморфозға ұшыраған фелсикалық магмалық тау жыныстары мен гранит, ал жас шөгінділер құмтас, тақтатас, әк тас және көмірден тұрады. Бұл дәуірдегі ішкі жазықтарда жиналған шөгінділер қазіргі уақытта жер бетінің тереңдігінде орналасқан, оларды зерттеу қиын.
Between 2.0 and 1.8 billion years ago the Hearne Rae, Superior, and Wyoming cratons were sutured together to form the North American craton, Laurentia, in an event called the Trans Hudson Orogeny (THO). This event was like the Indian plate colliding with the Eurasian plate, which formed the Himalayas. After initial collisions during the THO, tectonic activity at the edges of the four main cratons sparked mountain building. The interior of Laurentia remained relatively flat and became a basin for eroded sediment from mountains at the beginning of the current time period, the Phanerozoic Eon. The only remaining outcrops from this orogeny in the interior plains are in the Black Hills of South Dakota. The sediments that formed the Black Hills were granite and different types of igneous rocks, which make up the basement of bedrock in central North America. However, much of the Black Hills sediment has been metamorphosed and deformed, so it is uncertain what the conditions were like at the time of their formation. This coincided with the formation of Pangea around 300 MYA, when the Appalachians were at their peak height. The central plains of Laurentia were subjected to deposition of eroded sediment from these mountains. The oldest sediments from this period are felsic igneous rocks and granite that have since been metamorphosed, while the younger sediments are made up of sandstone, shale, limestone, and coal. Sediments deposited in the interior plains from this era are currently buried deep beneath the surface where they are difficult to study.
Мезозой дәуірі (252-66 млн жыл бұрын)
Шамамен 220 миллион жыл бұрын Пангея суперконтиненті бөлініп, Солтүстік Америка материгі батысқа қарай жылжып, оқшаулана бастады. Бұл кезеңнің көп бөлігінде ішкі жазықтар ішкі теңіздермен жабылған болатын. Юра дәуірінде Санденс теңізі Солтүстік Америка құрлығының батыс жағалауында қалыптасып, Канаданың солтүстігінен ішкі жазықтарға дейін созылып, Вайоминг, Монтана, Солтүстік Дакота және Оңтүстік Дакотаның аймақтарын қамтыды. Теңіз шөгінділерінен пайда болған кокина және құмтас қабаттары Палеозой дәуірінің тау жыныстары қабаттарының үстіне жинақталды. Бор дәуірінде Батыс Ішкі Теңіз жолы деп аталатын тағы бір ішкі теңіз пайда болды. Бұл су алабы қазіргі Аляскадан Мексика шығанағына дейін созылып, Миссисипи өзенінің қазіргі шекарасынан батысқа қарайғы барлық ішкі жазықтарды жапқан. Шөгінділерде әдетте әктас пен тақтатас қабаттары, сондай-ақ карбонатты қабаттар кездеседі. Осы кезеңнің соңына қарай, Роки тауларының пайда болуынан көтерілуге байланысты ішкі теңіздер тартыла бастады.
Around 220 MYA, the supercontinent Pangea broke apart, and the North American continent began to move west and isolate itself. For much of this period the interior plains were covered by inland seas. During the Jurassic period, the Sundance Sea formed along the western coast of the North American continent and extended from northern Canada to the interior plains, covering parts of Wyoming, Montana, North Dakota, and South Dakota. Coquina and sandstone layers from marine deposition were deposited on top of rock layers from the Paleozoic Era. During the Cretaceous period, another inland sea called the Western Interior Seaway was formed. This body of water extended from present day Alaska to the Gulf of Mexico and covered almost all the interior plains west of the current boundary of the Mississippi River. Limestone shale couplets, as well as carbonate layers, are commonly found in sedimentary deposits from this inland sea. Towards the end of this period, the inland seas began to drain due to uplift from the formation of the Rocky Mountains.
Мұздық тарихы
2,6 миллион жыл бұрын Плейстоцен дәуірінің басында Лорентид мұздық қаптамасы Солтүстік Американы, Ішкі жазықтардың батыс жағындағы Солтүстік Ұлы жазықтарға дейін және Миннесота мен Висконсиннің көп бөлігіне дейін жаю үшін оңтүстікке қарай кеңейе бастады. Плейстоценнің соңында Лорентид мұздық қаптамасы Ішкі жазықтардың морфологиясына зор әсер етті. Шегіну кезінде Лорентид көптеген шөгінді қуыстарын ойып шығарды. Мұз еріген кезде, бұл қуыстар сумен толтырылып, қазандық көлдер пайда болды. Ұлы көлдер, сондай-ақ Канаданың Ұлы құл көлі мен Ұлы аю көлі Лорентид мұздығының әсерінен қалыптасты. Шегіну кезінде Лорентид Канаданың солтүстігіндегі Макконнелл мұздық көлін ойып, толтырды. Аймақ мұздық қаптамасының салмағынан изостатикалық түрде көтеріліп, қайтадан жаңа жағдайға келгенде, Макконнелл мұздық көлі Ұлы құл көлі мен Ұлы аю көліне бөлінді. Ұлы құл көлінің алабы 4 километрлік қалыңдықтағы Киватин күмбезінің астында пайда болды, ол бүгінде Солтүстік Америкадағы ең терең көл болып табылады. Одан да көптеген кішкентай көлдер пайда болды және олар айналасындағы аймақтардың рухани және мәдени өмірінің ажырамас бөлігін құрайды. Мысалы, Миннесота штаты көлдерінің көптігі мен оларды демалыс мақсатында кеңінен пайдалануына байланысты көбінесе "10 мың көлдің елі" деп аталады. Ішкі жазықтарда тараған лосс көптеген мұздықтардан пайда болған. Мұздық жағдайында, Роки тауларындағы альпілік мұздықтардан шыққан құм мен лайға толыған еріген су олардың түбінде аллювиалды шөгінділерді қалыптастырды. Бұл аллювиумды күшті желдер Ішкі жазықтарға таратты. Климаттың өзгеруіне байланысты Ішкі жазықтардың орташа температурасы көтерілуде және аймақ құрғақтап барады. Жаңбырдың қарқындылығының артуына байланысты, жаңбырдан болатын эрозия Ішкі жазықтарда топырақ эрозиясының маңызды факторына айналады.
2.6 million years ago at the start of the Pleistocene Epoch, the Laurentide Ice Sheet began to spread southwards to cover North America down to the northern Great Plains on the western side of the Interior Plains and down into most of Minnesota and Wisconsin. The Laurentide Ice Sheet had a large influence on the morphology of the Interior Plains during the end of the Pleistocene. During the retreat, the Laurentide scoured numerous pockets of sediment. Upon the plate’s melting, those pockets were filled, resulting in the kettle lakes. The Great Lakes and both Great Slave Lake and Great Bear Lake of Canada were formed by the Laurentide. During the retreat, the Laurentide gouged and filled the glacial paleolake McConnell in northern Canada. As the region uplifted and rebounded isostatically from the mass of the ice sheet, paleolake McConnell was split into Great Slave Lake and Great Bear Lake. Great Slave Lake's basin formed under the 4 kilometer thick Keewatin Dome that today is the deepest lake in North America. A vast amount of smaller lakes were formed as well and serve an integral part of ethos in the surrounding regions. For example, Minnesota is often referred to as “the Land of 10,000 Lakes” due to the number and widespread recreational use of the state’s lakes. Much of the loess distributed within the Interior Plains has its origin in glaciers. In glaciated conditions, sand and silt laden meltwater originating from alpine glaciers in the Rocky Mountains generated alluvial deposits at their base. This alluvium was then distributed throughout the Interior Plains by strong winds. Due to climate change, the average temperature of the Interior Plains is increasing and the region is becoming more arid. Because of the increase in rainstorm intensity, rain driven erosion will grow as a factor of soil erosion in the Interior Plains.
Өзендік процестер
Азаматтық инженерлік жобалар Ішкі жазықтардың сулы геоморфологиясын өзгертті. Өзендер мен арналар арқылы шөгінділерді тасымалдауды бөгеттер мен ағынды реттегіштер сияқты өзен бөгеулері тоқтатады. 1900 жылға дейін Миссисипи өзені Мексика шығанағына жыл сайын 400 миллион тонна тұнба тасымалдаған. Алайда, 20 ғасырдың басында Миссури өзенінде бөгеттер салынды, өзен арналары түзетілді, өзен бағыты өзгертілді, жағалаулар нығайтылды және топырақ эрозиясын бақылау шаралары қабылданды, бұл жылдық тасымалдау мөлшерін жылына 100-150 миллион тонна тұнбаға дейін төмендетті. Жасанды құрылымдар суға түскен шөгінділерді табиғи өзендегідей еркін қозғалмай ұстап тұрады. Жылы климат және булану жылдамдығы жауын-шашыннан басым түсуіне байланысты Небраска құмды төбелері – сол эпохадағы құм мен лосс үлгісі. Бұл құмды төбелер плейстоцен кезеңінде солтүстік-батыс желдері арқылы аллювиалды балшық пен құм шөгінділері қалыптасу нәтижесінде пайда болды. Ішкі жазықтарда лосс кең таралғандығы күшті эолиялық эрозияның белгісі, өйткені шөгінділер көбінесе желмен ұшқан шаңның жиналысы болып табылады. Бірінші дүниежүзілік соғыстан кейін Ішкі жазықтардың құнарлы лосс топырағында бидай егісі кеңейді. Егістік жерлердің ұлғаюы топырақты бекітетін шөптер өсетін көптеген далаларды жойды. Аймақта құрғақшылықтар жиі кездесетін.
Civil engineering projects have altered the fluvial geomorphology of the Interior Plains. Normal sediment transport by river and channel systems is interrupted by river blocking structures such as dams and flow regulators. Before 1900, the estimated annual sediment transport by the Mississippi River to the Gulf of Mexico was 400 million tons. However, in the early 20th century, engineering projects including dams were created on the Missouri River, meander cutoffs, river training, bank revetments, and soil erosion control have reduced the annual transport rate to between 100 150 million tons of sediment per year. The artificial structures trap suspended sediment from traveling as it would in an un engineered river. Due to a warm climate and evapotranspiration rates surpassing precipitation rates, The Nebraska Sand Dunes are an example of the sand and loess during the epoch. These dunes were formed during the Pleistocene by Northwesterly winds depositing alluvial silt and sand. That loess is so prevalent in the Interior Plains is evidence of significant aeolian erosion, as deposits are generally accumulations of wind blown dust. Following World War I, wheat farming in the fertile loess soil of the Interior Plains swelled. The expansion of farmland eliminated many prairies containing soil stabilizing grasses. While droughts in the region were common,
Қазіргі жер пайдалану
Құрама Штаттардағы ішкі жазықтардың ең үлкен бөлігін – 44,4 пайызын – шөптесіндер мен бұталы алқаптар құрайды. Мал жайылымына пайдаланылатын жерлер осы жіктемеге кіреді және ол АҚШ-тың барлық етті малдың шамамен 50 пайызын қамтамасыз етеді. Аймақтағы ауыл шаруашылығы өнімдерінің басым бөлігін бидай құрайды; ішкі жазықтардан шығарылатын бидай әлемдік экспорттың жартысынан астамын құрайды. Бұл өңірде арпа, жүгері, мақта, сорго, соя және канола да маңызды дақылдар болып есептеледі, соның ішінде канола Канада экспорты үшін ерекше маңызды.
Grassland and shrubland make up the largest portion of the Interior Plains within the United States, at 44.4 percent. Land used for cattle grazing is included under this classification, which sustains nearly 50 percent of all United States beef cattle. By far, wheat comprises the largest portion of the agricultural yield in region; combined, wheat exports from the Interior Plains make up more than half of the world’s exports. Other significant crops produced in the region include barley, corn, cotton, sorghum, soybeans, and canola, which is particularly important to Canadian exports.