Введение
Эллиптические депрессии, сосредоточенные вдоль Атлантического побережья Северной Америки, – это эллиптические или округлые впадины, сконцентрированные вдоль Восточного побережья Соединенных Штатов в прибрежных районах штатов Нью-Йорк, Нью-Джерси, Делавэр, Мэриленд, Вирджиния, Северная Каролина, Южная Каролина, Джорджия и северная Флорида. В Мэриленде их называют мэрилендскими бассейнами. Иногда название "Каролинские заливы" приписывают записям английского исследователя Джона Лоусона, который исследовал Северную Каролину, Южную Каролину и Джорджию в начале XVIII века. Однако это приписывание неверно. Лоусон описал посещение болота, в котором росли лавровые деревья, но нет никаких указаний на то, что он намеревался назвать болото словом "залив". Более того, Лоусон отметил, что у этого болота крутые берега и что из его окрестностей можно было видеть горы на западе. Таким образом, более вероятно, что это болото было междюнной депрессией среди Каролинских песчаных холмов, а не Каролинским заливом. Тем не менее, лавровые деревья встречаются в некоторых Каролинских заливах. Первое научное описание Каролинских заливов дал Гленн (1895), который использовал термин "залив" (описывая его как "пространства, подобные озерам") для обозначения этих образований вблизи города Дарлингтон, Южная Каролина. Гленн (1895) заключил слово "залив" в кавычки, но не использовал фразу "Каролинские заливы". В последующей публикации Мелтона и Шривера (1933) использовалась фраза: "Каролинские "заливы"" (со словом "заливы" в кавычках). Позже Маккарти (1937) опубликовал статью под названием "Каролинские заливы" и использовал эту фразу на протяжении всей публикации (без кавычек и с прописной буквы "З" в слове "Заливы").
Carolina bays are elliptical to circular depressions concentrated along the East Coast of the United States within coastal New York, New Jersey, Delaware, Maryland, Virginia, North Carolina, South Carolina, Georgia, and north Florida. In Maryland, they are called Maryland basins. The name "Carolina bay" is sometimes attributed to the writings of the English explorer John Lawson who explored North Carolina, South Carolina, and Georgia during the early 18th century. This attribution, however, is not correct. Lawson described visiting a swamp that contained bay trees, but there is no indication that he wanted to name the swamp with the word "bay". Furthermore, Lawson said that this swamp had steep margins and that he could see mountains to the west from the vicinity of the swamp. Thus, it seems more likely that this swamp was an inter dune depression among the Carolina Sandhills, rather than a Carolina bay. Nevertheless, bay trees are present in some Carolina bays. The earliest scientific description of Carolina bays is by Glenn (1895), who used the term 'bay' (which he described as "lake like expanses") to refer to these features near the town of Darlington, South Carolina. Glenn (1895) put quotation marks around the word "bay" but he did not use the phrase "Carolina bay." A subsequent publication by Melton and Schriever (1933) used the phrase: The Carolina "Bays" (with quotation marks around the word "Bays"). Later, MacCarthy (1937) published a paper entitled "The Carolina Bays" and he used this phrase throughout the publication (without quotation marks, and with a capital "B" for the word "Bays").
Географическая распространенность
Каролинские заливы встречаются на Атлантической прибрежной равнине США от Нью-Йорка до северной Флориды. В Мэриленде их называют Мэрилендскими котловинами. Средняя ориентация длинных осей Каролинских заливов варьируется от N16°W в восточно-центральной Джорджии до N22°W в южной Южной Каролине, N39°W в северной Южной Каролине, N49°W в Северной Каролине и N64°W в Вирджинии. В пределах этой части Атлантической прибрежной равнины ориентация длинных осей Каролинских заливов изменяется на 10–15 градусов, что представлено на рисунке 51 (Kacrovowski). Эти эолические дюны дали дату оптически стимулированной люминесценции (OSL) около 23 600 лет назад, следовательно, этот Каролинский залив должен быть моложе этой даты OSL. Другой пример – Беар-Суэмп, Каролинский залив, врезанный в эолические дюны в долине реки Грейт-Пи-Ди (округ Мэрион, Южная Каролина). Внутри этого залива обнаружен слой песка и илистого песка мощностью 0,3–1,2 м (лакустриновые отложения и палеопочвы), залегающий на несогласии над не нарушенным слоем серой глины и песчаной глины (с морскими раковинами и норами) плейстоценового возраста. В ядрах, взятых с прилегающих песчаных валов, выявлен слой ила, песчаного ила и илистого песка мощностью 2,6–2,9 м (интерпретируемый как палеопочвы, береговая линия, лёсс и эолические отложения), который залегает на несогласии над не нарушенным слоем серой глины и песчаной глины (с морскими раковинами и норами) плейстоценового возраста (такой же, как в ядрах изнутри Каролинского залива). Уголь и древесина с западного песчаного вала (ближе к заливу) дали радиоуглеродный возраст около 5760 и 1270 лет до настоящего времени (BP). Органические отложения и древесный уголь с восточного песчаного вала (дальше от залива) дали радиоуглеродный возраст в диапазоне от ~7750 до 2780 лет BP. Залив Уилсона (округ Джонстон, Северная Каролина): Бурение ядер в четырех различных песчаных грядах, связанных с этим Каролинским заливом, показало, что песчаные гряды состоят из накоплений мелкого и крупного песка мощностью 2,5–4,5 м, залегающих на несогласии над не нарушенным слоем черной грязи мелового возраста (формация Блэк-Крик). Образцы отложений с песчаных валов, связанных с этим Каролинским заливом, дали три даты оптически стимулированной люминесценции (OSL): ~36 700 лет назад; ~29 600 лет назад; и ~27 200 лет назад. Биг-Бей (Биг-Бей, округ Самтер, Южная Каролина): сообщалось, что образцы отложений с песчаных гряд, связанных с этим Каролинским заливом, дали пять дат OSL: ~15 000 лет назад; ~13 100 лет назад; ~11 500 лет назад; ~9 200 лет назад; и ~5 000 лет назад. Brooks et al. (2010). Исследования Frey, датирование песчаных валов ряда Каролинских заливов методами оптически стимулированной люминесценции (OSL) дало возраст от ~109 000 до ~2 000 лет назад, но большинство дат песчаных валов находятся в диапазоне от ~40 000 до ~11 000 лет назад. Радиоуглеродные даты были получены из органического вещества, собранного из не нарушенных отложений, заполняющих Каролинские заливы, Bliley и Burney, Mixon и Pilkey, Thom и Kaczorowski. В Каролинских заливах обитает несколько плотоядных растений, включая пузырчатку, пеготку, росянку и сарацению. Некоторые заливы значительно изменены в результате деятельности человека, включая сельское хозяйство, строительство шоссе, жилых комплексов и полей для гольфа. Например, Карверс-Бей, большой залив в округе Джорджтаун, Южная Каролина, использовался в качестве полигона для бомбометания во время Второй мировой войны. В настоящее время он в основном используется для выращивания деревьев. Другие используются для овощных или полевых культур с системой дренажа. Исследование заливов, расположенных на полуострове Дельмарва, показало, что 70% из них были частично или полностью преобразованы в сельскохозяйственные угодья. В Южной Каролине Вудс-Бей, на границе округов Самтер и Флоренс недалеко от Оланты, был объявлен государственным парком для сохранения его в максимально естественном состоянии. Кроме того, 66 Беннеттс-Бей, недалеко от Мэннинга, в округе Кларендон, Южная Каролина, является охраняемой территорией наследия. Другой залив в округе Бамберг, Южная Каролина, принадлежит Обществу коренных растений Южной Каролины, которое разрабатывает заповедник под названием Мемориальный залив Лизы Мэтьюс, стремясь сохранить и увеличить популяцию находящегося под федеральной угрозой исчезновения дикорастущего растения Oxypolis canbyi (Canby's Dropwort) в заливе. На возвышенностях, окружающих залив, восстанавливается участок из плантации лоблли-сосны в изначальный лес из сосны длиннолистной. Восстановление сосны длиннолистной включает восстановление проволочника (Aristida beyrichiana) в качестве ключевого растения подлеска. Его воспламеняемость способствует периодическим выжиганиям, которые необходимы для Canby's Dropwort и многих других видов, уникальных для этой среды.
The dating of the sand rims of a number of Carolina bays by optically stimulated luminescence (OSL) techniques has yielded ages ranging from ~109,000 to ~2,000 years ago, but most ages from the sand rims range from ~40,000 to ~11,000 years ago. Radiocarbon dates have been obtained from organic matter collected from the undisturbed sediments filling Carolina bays by Bliley and Burney, Mixon and Pilkey, Thom, and Kaczorowski. Several carnivorous plants inhabit Carolina bays, including bladderwort, butterwort, pitcher plant, and sundew. Some bays have been greatly modified by human activities including farming, highway building, and construction of housing developments and golf courses. For example, Carvers Bay, a large bay in Georgetown County, South Carolina, was used as a bombing practice range during World War II. It has been drained and is mostly used for tree farming today. Others are used for vegetable or field crops with drainage. A study of bays located on the Delmarva peninsula estimated that 70% had been partially or fully converted to agriculture. In South Carolina, Woods Bay, on the Sumter Florence county line near Olanta, was designated a state park to preserve it as much as possible in its natural state. Also, 66 Bennett's Bay, near Manning, in Clarendon County, South Carolina, is a designated Heritage Preserve. Another bay in Bamberg County, South Carolina is owned by the South Carolina Native Plant Society, which has been developing a preserve called the Lisa Matthews Memorial Bay, which is trying to preserve and increase the federally endangered wildflower Oxypolis canbyi (Canby's Dropwort) in the bay. The uplands area surrounding the bay is being restored from a loblolly pine plantation to the original longleaf pine. Included in the longleaf restoration is the restoration of wiregrass (Aristida beyrichiana) as a key understory plant. Its flammability aids in periodic burning, which is necessary for Canby's Dropwort and many of the other species unique to the environment.
Интерпретации (теории происхождения)
Большинство геологов сегодня интерпретируют Каролинские заливы как реликтовые геоморфологические образования, сформировавшиеся в результате различных эолических и лакустриальных процессов. Множество данных, таких как радиоуглеродное датирование, оптически стимулированная люминесценция и палинология, указывают на то, что Каролинские заливы образовались до начала голоцена. Ископаемая пыльца, извлеченная из кернов не нарушенных отложений, взятых из различных заливов Каролины в Северной Каролине Фреем, Уоттсом и Уайтхедом, подтверждает наличие полных ледниковых пыльцевых зон в отложениях, заполняющих некоторые заливы Каролины. Диапазон полученных дат позволяет предположить, что Каролинские заливы либо формировались эпизодически на протяжении последних десятков тысяч лет, либо были созданы более ста тысяч лет назад и впоследствии эпизодически изменялись.
Остатки термокарстовых озер
Недавние исследования Геологической службы США также выявили соответствие во времени между периодами активной модификации валов Каролинских заливов и периодами активности прилегающих песчаных дюн во время висконсинского оледенения – между 15 000 и 40 000 лет назад (поздний Висконсин) и 70 000–80 000 лет назад (ранний Висконсин). В пределах Атлантической прибрежной равнины ориентация длинных осей Каролинских заливов и предполагаемое направление движения прилегающих песчаных дюн, где таковые имеются, как правило, косые друг к другу. В южной Джорджии и северной Флориде эта ориентация совпадает с предполагаемым направлением движения плейстоценовых песчаных дюн с запада на восток. К северу от северной Джорджии до Вирджинии среднее предполагаемое направление движения плейстоценовых параболических песчаных дюн систематически смещается вместе со средней ориентацией длинных осей Каролинских заливов, располагаясь под углом к ним. На полуострове Дельмарва смещение среднего направления длинных осей на 112 градусов также соответствует смещению среднего предполагаемого направления движения плейстоценовых параболических песчаных дюн, так что их направление движения также косое к длинным осям, как и на остальной части Атлантической прибрежной равнины. Эти объекты также известны под различными названиями, такими как ямки, кратеры, круговые озера и естественные пруды. Эти образования в южной части Миссисипи и Алабамы имеют эллиптическую или приблизительно круглую форму. Измерение длинных осей 200 эллиптических прудов Грейди / Ситронелл в юго-западном округе Болдуин, штат Алабама, показало очень четкую ориентацию, плотно сгруппированную вокруг N25°W.