Введение
Географический и геологический регион Северной Америки.
Географический охват
Канадский щит – физиографическое деление, включающее четыре более мелких физиографических провинции: Лоурентийское нагорье, Казанский регион, Дэвис и Джеймс. Щит простирается на территорию Соединенных Штатов в виде гор Адирондак (связанных с осью Фронтенак) и Верхнего нагорья. Канадский щит представляет собой U-образный участок кратона Лорентии, указывающий на область наибольшего воздействия оледенения (срез до обнажённой породы), что привело к образованию тонких почв. Возраст Канадского щита оценивается в 4,28 миллиарда лет. Когда-то на Канадском щите были острые пики, возвышавшиеся над современными горами, но миллионы лет эрозии превратили их в пологие холмы. Канадский щит – это коллаж архейских плит и аккретированных молодых островных дуг и осадочных бассейнов протерозоя, которые постепенно объединялись в интервале от 2,45 до 1,24 миллиарда лет, причём наиболее интенсивный период роста пришёлся на трансгудзоновский орогенез между примерно 1,90–1,80 миллиарда лет назад. Канадский щит был первой частью Северной Америки, которая постоянно поднялась над уровнем моря и остался почти нетронутым последующими наступлениями моря на континент. Это крупнейшая область на Земле, где обнажены архейские породы. Метаморфические породы основания в основном относятся к докембрийскому периоду (от 4,5 до 540 миллионов лет назад) и неоднократно поднимались и подвергались эрозии. В настоящее время он в основном состоит из территории с небольшим рельефом над уровнем моря, с несколькими монадноками и невысокими горными хребтами (включая Лоурентийские горы), вероятно, образовавшимися в результате разрушения плато в кайнозойскую эру. В плейстоценовую эпоху континентальные ледниковые щиты опустили земную поверхность (образовав Гудзонов залив), но также подняли его северо-восточный "край" (Торнгат), вырыли тысячи озёрных котловин и унесли большую часть почвы региона. Однако северо-восточная часть поднялась, так что на севере Лабрадора и острове Баффина земля возвышается более чем на 1500 метров над уровнем моря. Если учитывать Гренландский участок, Канадский щит имеет приблизительно круглую форму, ограниченную на северо-востоке северо-восточным краем Гренландии, а в центре – Гудзоновым заливом. Он охватывает большую часть Гренландии, весь Лабрадор и Большой Северный полуостров Ньюфаундленда, большую часть Квебека к северу от реки Святого Лаврентия, большую часть Онтарио, включая северные части полуострова Онтарио, Адирондакские горы в Нью-Йорке, самую северную часть Нижнего Мичигана и весь Верхний Мичиган, северный Висконсин, северо-восточную Миннесоту, центральную и северную части Манитобы, северную часть Саскачевана, небольшую часть северо-восточной Альберты, материковую часть Северо-Западных территорий к востоку от линии, идущей на север от границы Саскачевана и Альберты, большую часть материковой части Нунавута и его Арктического архипелага, остров Баффина, а также значительные полосы островов Сомерсет, Саутгемптон, Девон и Элсмир. Общая площадь обнажённого щита составляет приблизительно. Фактические размеры щита ещё больше и простираются от Западных Кордильер на западе до Аппалачей на востоке и до Техаса на юге, но эти регионы перекрыты более молодыми породами и отложениями.
Геология
Канадский щит – один из древнейших участков земной коры, возраст его областей составляет от 2,5 до 4,2 миллиардов лет. Обилие рек и озер в регионе представляет собой классический пример древовидной (или радиально-расходящейся) речной сети, возникшей из-за нарушения водоразделов в результате оледенения и последующего изостатического поднятия. Изначально щит представлял собой область очень высоких и крупных гор (высотой около ) с интенсивной вулканической деятельностью, но в течение более 500 миллионов лет он был разрушен до современного рельефа с относительно небольшими перепадами высот. Эрозия обнажила корни этих гор, которые проявляются в виде зеленокаменных поясов – зон вулканических пород, подвергшихся метаморфизму и окруженных гранитами. Возраст этих поясов варьируется от 3,6 до 2,7 миллиардов лет. Значительная часть гранитных пород относится к характерному семейству тоналитов–трондьемитов–гранодиоритов, типичных для архейской континентальной коры. Многие крупные месторождения полезных ископаемых Канады связаны с зеленокаменными поясами. Кальдера озера Стерджен в округе Кенора (Онтарио) – один из наиболее хорошо сохранившихся минерализованных неоархейских кальдерных комплексов в мире, возраст которой составляет 2,7 миллиарда лет. Канадский щит также включает в себя Маккензийский дайковый рой – крупнейший известный на Земле дайковый рой. Северная Америка кратон – это фундамент, образующий ядро Североамериканского континента, а Канадский щит – его крупнейшая обнаженная часть. Канадский щит является частью древнего континента Арктика, сформировавшегося около 2,5 миллиардов лет назад в неоархейскую эру. Горы имеют глубокие корни и «плавают» на более плотной мантии, подобно айсбергу. По мере разрушения гор их корни поднимаются и также подвергаются эрозии. Горные породы, составляющие современную поверхность щита, когда-то находились глубоко под земной корой. Высокое давление и температура на этих глубинах создавали идеальные условия для минерализации. Несмотря на сильную эрозию, в крайнем севере Канады сохранились крупные горные массивы – Арктический хребет. Это обширный, сильно расчлененный горный хребет, простирающийся от северной оконечности острова Элсмир до северной оконечности Лабрадора. Наивысшая точка хребта – пик Барбоу в Нунавуте, достигающий высоты над уровнем моря. Основным компонентом коренных пород является докембрийская порода.
Экология
Нынешнее поверхностное выражение щита характеризуется очень тонким слоем почвы, лежащим на коренной породе, с многочисленными обнажениями скальных пород. Такое состояние обусловлено сильным оледенением в период ледниковых эпох, которое покрыло щит и очистило горные породы. Низменности Канадского щита имеют очень плотную почву, непригодную для лесонасаждений; они также содержат множество болот и заболоченных участков (мускегов). В остальной части региона преобладает грубая почва, которая плохо удерживает влагу и промерзает с вечной мерзлотой в течение всего года. Леса на севере менее густые. Южная часть щита покрыта обширными бореальными лесами, которые поддерживают естественные экосистемы, а также крупную лесозаготовительную промышленность. Бореальная лесная зона переходит в тайгу Восточного канадского щита, охватывающую север Квебека и большую часть Лабрадора. Леса Среднезападного Канадского щита, простирающиеся на запад от Северо-Западного Онтарио, имеют бореальные леса, которые переходят в тайгу в самых северных частях Манитобы и Саскачевана. Гидрологический дренаж, как правило, затруднен, что связано, в частности, с уплотнением почвы в результате оледенения. В северных регионах обычно преобладает тундра. Здесь обитает множество млекопитающих, таких как бобр, карибу, белохвостый олень, лось, волк, росомаха, ласка, норка, выдра, гризли, белый медведь и черный медведь. В случае белых медведей (Ursus maritimus) территория щита содержит множество мест их лежбищ, таких как Национальный парк Вапуск. Многочисленные озера и реки на щите изобилуют различными видами спортивной рыбы, включая судака, северного палтуса, озерную форель, желтого окуня, сиг, ручьевую форель, арктического гольца и множество видов кормовой рыбы. На поверхности воды обитает множество водоплавающих птиц, в частности канадские гуси, гагары и чайки. Обширные леса населяют многочисленные другие птицы, включая воронов и грачей, хищных птиц и множество певчих птиц.
Горнодобывающая промышленность и экономика
Канадский щит – один из самых богатых в мире регионов по запасам минеральных руд. Он изобилует значительными месторождениями никеля, золота, серебра и меди. Здесь расположено множество городов-горняков, занимающихся добычей этих минералов. Самый крупный и один из наиболее известных – Садбери, провинция Онтарио. Садбери – исключение из обычного процесса образования минералов в щите, поскольку Судберийский бассейн является древним кратером, образовавшимся в результате удара метеорита. Материал, выброшенный при ударе метеорита, был обнаружен в формации Роув в мае 2007 года. Близлежащая, но менее известная Темагами магнитная аномалия имеет поразительное сходство с Судберийским бассейном, что позволяет предположить, что это может быть второй кратер, богатый металлами. В северо-восточном Квебеке, на гигантском водохранилище Маникуаган, расположен масштабный гидроэнергетический проект (Manic cinq, или Manic 5). Это один из крупнейших известных метеоритных кратеров на Земле, хотя и уступает по размеру кратеру Садбери. Зеленокаменный пояс Флин-Флон в центральной Манитобе и восточно-центральной Саскачеване «является одним из крупнейших в мире палеопротерозойских районов с вулканогенно-осадочными массивными сульфидными (ВМС) месторождениями, содержащим 27 месторождений меди, цинка (и золота), из которых добыто более 183 миллионов тонн сульфидов». Участок в Северо-Западных территориях недавно стал местом открытия нескольких крупных алмазных месторождений. Кимберлитовые трубки, в которых находят алмазы, тесно связаны с кратонами, обеспечивающими глубокую литосферную мантию, необходимую для стабилизации алмаза как минерала. Кимберлитовые извержения поднимают алмазы с большой глубины на поверхность. Шахты Экати и Диавик активно разрабатывают кимберлитовые алмазные месторождения.