Геология Аляски

This article relies largely or entirely on a single source. Relevant discussion may be found on the talk page. Please help improve this article by introducing citations to additional sources. Find sources: "Geology of Alaska" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (April 2023)

Геология Аляски включает докембрийские магматические и метаморфические породы , образовавшиеся в прибрежных террейнах и добавленные к западной окраине Северной Америки с палеозоя до наших дней. Регион был затоплен большую часть палеозоя и мезозоя и сформировал обширные запасы нефти и газа из-за тектонической активности в Северном Ледовитом океане. Аляска была в значительной степени свободна ото льда во время плейстоцена , что позволило людям мигрировать в Америку. ^[1]

По сравнению с другими областями североамериканского континента, Аляска образовалась в недавнем геологическом прошлом. До 200 миллионов лет назад западная часть Северной Америки заканчивалась Скалистыми горами, на 120 миль дальше вглубь суши, чем современная береговая линия, пока не появился Юкон-Танана Террейн.

Сланец Birch Creek является старейшей породой в глубине Аляски и образует ядро ​​террейна Юкон-Танана с мусковит - кварцевым сланцем , слюдяным кварцитом и графитовым сланцем. Этот сильно сложенный и скальный блок простирается от Фэрбанкса до территории Юкон в Канаде и образовался между 800 и 600 миллионами лет назад в протерозое из -за метаморфизма сланца , песчаника и аргиллита вдоль западной окраины континента.

Другой сланцевый пояс может подстилать хребет Брукса и известен из глубоких скважин в районе залива Прадхо, достигая зеленого сланца и голубого сланца в последовательности метаморфических фаций . Докембрийские метаосадочные гнейсы обнаружены в горах Киглуаик на полуострове Сьюард, в то время как на юго-востоке Аляски дополнительные докембрийские породы подстилают остров Принца Уэльского . ^[2]

На протяжении палеозоя морская шельфовая среда доминировала на западном краю прото-североамериканского континента Лаврентия , становясь со временем глубже и испытывая широко распространенный вулканизм на площади более 5000 квадратных километров, а также отложение карбонатов, аргиллита и песчаника. Вулканические породы сохранились в формации Keevy Peak в хребте Северная Аляска и метаморфизовались в сланцы Тотатланика во внутренних районах, а также в террейне Александра на юго-востоке. ^[3]

В мезозое Северная Америка отделилась от суперконтинента Пангея , который образовался в конце палеозоя. Океанические плиты в Тихом океане погружались в прибрежные желоба, перенося с собой летучие вещества, такие как вода и углекислый газ, что приводило к плавлению горных пород и вулканической активности. Интенсивный вулканизм формировал горы Аляски до замедления извержений в конце мелового периода около 80 миллионов лет назад.

В среднем триасе три крупных террейна — Врангелия, Александр и Стикин — оставались в открытом море как отдельные островные дуги, еще не присоединенные к континенту. Террейны Врангелия и Александр объединились в открытом море к средней юре и испытали складчатость и разломы во время столкновения с Аляской в ​​меловом периоде. Добавление террейнов вызвало метаморфизм и привело к внедрению огромных объемов гранита в Прибрежные хребты. К концу мелового периода четвертый массив суши — террейн Чугач — состыковался с Аляской. Геологи интерпретировали террейн Александра как цепь вулканических островов, окруженную коралловыми атоллами, учитывая вулканические породы, кремни и известняк палеозоя. Скалы в заливе Глейшер и островах Хесета-Туксекан к западу от острова Принца Уэльского сохраняют раковины моллюсков и рифовую жизнь. Во многих местах известняк террейна Александра лежит поверх конгломерата , состоящего из пляжных валунов. Вулканические породы, карбонаты и филлит залегают над этими нижними скальными образованиями, прорванными юрскими магматическими породами. Многие участки террейна сильно метаморфизованы и разбиты на более мелкие блоки разломами, такими как разлом пролива Чатем, который смещает породы на расстояние до 120 миль. Террейн Стикин включает палеозойские вулканические породы, перемежающиеся с морским сланцем, известняком и песчаником, перекрытыми юрскими и меловыми осадочными и магматическими породами. Надвиговые сбросы и разлом пролива Чатем отделяют небольшой террейн Таку от соседних террейнов. Он отмечен метаморфизованным андезитом , риолитом и базальтом с небольшим количеством известняка, мрамора и конгломерата. На вершине батолита Берегового хребта находятся остаточные метаморфические породы из преобладающего террейна Трейси-Арм, состоящего из гнейса, сланца и мрамора.

Террейн Врангелия, как один из крупнейших на Аляске, образовался 300 миллионов лет назад в Пенсильвании и был образован базальтом, карбонатом и филлитом в триасовый период (эти породы обнажены от Аляскинского хребта до гор Врангеля). Возникнув как вулканическая островная дуга, Врангелия исчерпала свой запас магмы и начала погружаться, хотя возобновленный вулканизм наращивал базальт и зеленокаменные породы Николая над уровнем воды, пока новая земля снова не затонула, покрытая известняком и глубоководными осадками. Террейн Чугач, напротив, состоит из турбидитовых отложений мезозоя, а также конгломератов, сланцев и вулканических пород. Данные термохронологии апатита и циркона показывают, что магматические дуги начали остывать с поздней юры до раннего мела, за которыми последовала длительная фаза медленного охлаждения и небольшого подъема. ^[4]

В меловой период тектоническая активность в Северном Ледовитом океане создала ряд заполненных осадками бассейнов, в которых сейчас находятся месторождения нефти и газа, подстилающие континентальный шельф северной Аляски. Богатый органикой сланец залегает на крупном несогласии в этом районе, выступая в качестве исходной породы для углеводородов. Вращение плит привело к образованию хребта Брукс, столкновение плит которого видно на поверхности в реке Кобук. Палеозойские и мезозойские породы отделились от нисходящей плиты, оставив минеральные отложения в хребте Брук, связанные с более древними скальными образованиями. ^[5]

Горы Талкитна к северу от Анкориджа сохраняют гранит, образовавшийся в результате магматической активности во время кайнозойской аккреции террейна Чугач. В эоцене террейн Принс-Уильям был присоединен к Аляске. Эоцен принес изменение в движении Тихоокеанской плиты, отмеченное изгибом линейной цепи вулканов Императорская гора – Гавайские острова. Небольшая плита Кула, которая была перекрыта Евразийской и Североамериканской плитами в мезозое, была «зажата» на месте, создав шельф Берингова моря. Расширенные бассейны Св. Георгия и Наварин образовались в Беринговом проливе и заполнились осадками.

Данные термохронологии помогают ограничить время аккреции террейна, охлаждения магматических тел и эксгумации континентальной коры. После постепенного охлаждения позднемезозойских вулканических тел сложного рельефа Врангелия, вторичная фаза охлаждения в преддуге началась в позднем палеоцене и раннем эоцене, совпадая с субдукцией спредингового хребта. Это инициировало значительную реорганизацию границ плит и движения, что привело к региональному прекращению магматизма, быстрому подъему и обнажению кровли к северу от зоны разлома Денали, образованию трансформных трансгрессивных разломов и субдукции тихоокеанской и якутатской микроплит под североамериканскую окраину. Столкновение микроплиты, начавшееся в эоцене, привело к деформации и эксгумации вулканических и метаморфических пород с глубин не менее 10 км. Скорость, с которой происходил этот подъем, оценивается примерно в 5 км за миллион лет, что намного быстрее средних региональных показателей. ^[4]

На протяжении большей части кайнозоя Аляска переживала очень холодные условия, сохранившиеся в окаменелостях в 5000-футовых наземных отложениях формации Чикалун в заливе Кука. 10–13 миллионов лет назад сформировались горные ледники. Постоянный приток влаги из Тихого океана поддерживал прибрежные ледники, начавшиеся пять миллионов лет назад, что зафиксировано ледниковым аргиллитом формации Якатага вдоль залива Аляска.

В плейстоцене внутренняя часть Аляски оставалась свободной ото льда, за исключением возвышенности Юкон-Танана к западу от Фэрбанкса, которая пережила шесть фаз оледенения (западный хребет Аляски пережил столько же, а хребет Брукса — четыре). К северу от хребта Брукса образовалась полярная пустыня с продуваемыми ветром песчаными дюнами. Мамонтовая степь позволила людям проникнуть в Северную Америку из Сибири.

Возвращение холодных условий 3000 лет назад в голоцене привело к значительному наступлению ледников в Глейшер-Бей и Айси-Стрейт, которые достигли новых максимумов к 1750 году, а затем начали отступать.

В настоящее время на Аляске происходит столкновение террейнов, сопровождающееся поднятием гор Святого Ильи блоком Якутат , вулканизмом и глубоким гранитообразованием. ^[6]