El Complejo Duluth , el Complejo Beaver Bay relacionado , [1] y el Grupo Volcánico North Shore asociado son formaciones rocosas que comprenden gran parte del lecho rocoso del sótano de la parte noreste del estado de Minnesota en el centro de América del Norte. [2] [3] Los complejos de Duluth y Beaver Bay son rocas intrusivas formadas hace unos 1.100 millones de años durante el Rift Midcontinent ; estos colindan y se intercalan con las rocas extrusivas del Grupo Volcánico North Shoreproducido durante el mismo evento geológico. Estas formaciones son parte de la región fisiográfica Superior Upland de los Estados Unidos, que está asociada con la Laurentian Upland del Escudo Canadiense , [4] el núcleo del Cratón de América del Norte .
Localización
El complejo de Duluth incluye gran parte de la región Arrowhead de Minnesota al norte del lago Superior . Desde el oeste cerca de Duluth, Minnesota , forma un arco hacia el norte y el noreste hasta aproximadamente 48 ° de latitud norte al sur de Knife Lake , avanza hacia el este en esa latitud a unos cinco a veinte kilómetros de distancia y al sur de la frontera entre Canadá y EE. UU. Hasta aproximadamente 90 ° de longitud oeste. donde se une a la frontera en el río Pigeon , y desde allí corre hacia el este cerca ya lo largo de la frontera hasta el lago Superior. [5] Los complejos de Duluth y Beaver Bay se encuentran al sur de esta línea.
Cerca del Lago Superior, estas formaciones intrusivas se entremezclan en un mosaico complejo con las rocas de los Volcánicos de North Shore asociados, que también son reliquias del evento de ruptura del Midcontinent. [6] Los complejos de Duluth y Beaver Bay se extienden una corta distancia bajo el lago Superior al sur de la actual orilla del lago, pero en la mayoría de los lugares a lo largo y cerca de esa costa, sus tramos sur están cubiertos por el Grupo Volcánico de la Costa Norte. [7]
Formación
Hace unos 1.100 millones de años ( millones de años ), el cratón norteamericano comenzó a dividirse en la Grieta del Mediocontinente. [8] Durante un período de unos 15 a 22 millones de años, el magma se elevó a través de la corteza terrestre, separando las formaciones más antiguas y enfriándose en nueva roca en el área de la grieta. [9] Las secuencias de rocas así creadas se conocen como el Supergrupo Keweenawan . [10] Las rocas de este grupo al norte del lago Superior son las capas del grupo volcánico North Shore y las formaciones adyacentes de los complejos de Duluth y Beaver Bay.
Los Volcánicos de North Shore se originaron c. 1109-1096 millones de años [11] de cientos de flujos de lava individuales , formando seis mesetas distintas inclinadas y parcialmente apiladas que suman más de 8.000 metros de espesor. Estos se inclinan hacia el sinclinal debajo del lago Superior, como se muestra en la imagen adyacente de las montañas Sawtooth , cuyas pendientes reflejan las de las rocas de la costa. Aunque principalmente basálticos , estos flujos también incluyen riolitas y otros tipos. [12] Como parte de la secuencia Keweenawan del Proterozoico Medio, estas capas volcánicas son parte de una de las provincias de lava de meseta más antiguas, más grandes y mejor conservadas del mundo. [13]
Estos volcánicos crearon las "rocas del techo" en las que se emplazaron las formaciones máficas del Complejo Duluth. Formado principalmente después de 1102 mya , [14] las formaciones más antiguas están cerca de Duluth, y las más jóvenes al noreste cerca de Tofte . [15] Aislado por la roca del techo suprayacente, el magma ascendente se enfrió lentamente y, por lo tanto, la roca máfica en la que se enfrió es de grano grueso. Estas intrusiones formaron un umbral de unos 16 km de espesor, [16] principalmente de gabro , pero con cantidades significativas de anortosita y otras rocas graníticas relacionadas. [17] El Complejo de Duluth es una de las mayores intrusiones de gabro en la tierra, [18] y una de las mayores intrusiones máficas en capas conocidas. Cubre un área de 4715 km 2 . [19] Las porciones diferenciadas superiores de la intrusión incluyen anortositas de labradorita portadoras de ilmenita . [19] La porción inferior a lo largo del margen noroeste consiste en acumulaciones ultramáficas con segregaciones asociadas de elementos del grupo del níquel, cobre y platino . Esos minerales metálicos han atraído el interés de las empresas de recursos y los conservacionistas se oponen a sus intentos de extraerlos. [20] [21] [22]
A lo largo de su margen norte, las estructuras de los colinda complejas Duluth mayores, el Archaen Ely piedras verdes (una vez cree que la roca más antigua expuesta en la tierra), [23] y el mineral de soporte de Mesabi y Gunflint rangos de hierro depositado como parte del Grupo Animikie de la orogenia penokeana , un evento de formación de montañas de la época del Paleoproterozoico . [24] Se cree que esas dos cordilleras del Precámbrico Medio alguna vez estuvieron unidas, pero el magma intruso del Complejo de Duluth horneó y envolvió el centro de la cadena montañosa, separándolo en las dos cordilleras presentes en la actualidad, [25] como se muestra en la imagen. en la parte superior de esta página.
Al este, el complejo colinda y se entromete en la Formación Rove , una estructura más antigua de rocas sedimentarias. Las estructuras de gabro y diabasas del Complejo de Duluth tienden generalmente de suroeste a noreste, y la erosión diferencial ha dejado una serie de crestas que comprenden estas rocas máficas más duras que se elevan de las rocas sedimentarias más blandas de la Formación Rove. Lagos alargados se encuentran en muchas de estas depresiones.
Al sur, cerca del lago Superior, los estratos rocosos de los complejos de Duluth y Beaver Bay se intercalan con la roca extrusiva del Grupo Volcánico North Shore y subyacen a ella. [26] El Complejo de Beaver Bay ocupa el centro de los Volcánicos de North Shore, y es un poco más joven en edad que las otras rocas máficas del Complejo de Duluth, que datan de c. 1096 mya . [27] Alguna vez se pensó que las rocas volcánicas y las rocas sedimentarias más recientes estaban sustentadas por el Complejo de Duluth a través del Lago Superior hasta Wisconsin, donde también existen formaciones de gabro. [28] El Complejo de Duluth se consideraba un lopolito gigante , una estructura en forma de lente deprimida en el centro, que conectaba exposiciones de gabro en lados opuestos del lago, [29] pero ahora se reconoce que se extiende solo unos pocos kilómetros al sur de Superior's Costa norte. [30]
Accidentes geográficos contemporáneos
El lecho rocoso Precámbrico del Complejo Duluth y los Volcanes de la Costa Norte no están enterrados debajo de capas de roca sedimentaria posterior, como es común más al sur; gran parte de este lecho rocoso está cerca o en la superficie. Los glaciares arrasaron los suelos anteriores y, como es típico del Escudo Canadiense, las nuevas capas superficiales del suelo son delgadas y pobres, y se derivan de la roca debajo o cerca en lugar de las capas profundas de la labranza glacial , que es intermitente y relativamente poco profunda en la mayor parte del territorio. región. [32] En consecuencia, gran parte del lecho rocoso está expuesto, a excepción de los sedimentos y la labranza glacial en la cuenca de los ríos Saint Louis y Cloquet hacia el interior en el oeste. [33]
Los afloramientos de Gabro anclan ambos extremos del complejo. Dominan la ciudad que dio nombre al Complejo de Duluth, [34] y también forman parte de Pigeon Point , el punto más al este de Minnesota. En el medio, la costa de Superior desde Duluth hasta la frontera internacional se ha comparado con un largo afloramiento volcánico, [35] aunque interrumpido por partes del Complejo de Beaver Bay, como los acantilados de anortosita en Split Rock Lighthouse adyacentes a los flujos de basalto. [36] Las reliquias prominentes del vulcanismo incluyen acantilados riolíticos en Palisade Head , flujos de lava basáltica en Gooseberry Falls y las montañas Sawtooth más al este. A lo largo de la orilla del lago se pueden encontrar piedras preciosas de ágata y thomsonita con bandas de cuarzo creadas por el relleno mineral de las cavidades de gas que se forman cuando los flujos de lava se enfrían. [37]
Las tierras altas interiores incluyen Eagle Mountain y Misquah Hills . [27] La mayor parte de la parte oriental del Bosque Nacional Superior y su Área Silvestre de Canoa de Aguas Limítrofes (BWCA) se encuentra en el Complejo de Duluth, y sus formaciones de lecho de roca del Precámbrico Tardío expuestas son rasgos característicos de la región. Los lagos interiores se encuentran en huecos formados por la erosión diferencial de las intrusiones del gabro. Estas depresiones recibieron su forma final por la erosión de los glaciares durante las últimas edades de hielo, creando los lagos de forma irregular y orillas rocosas que son características de la naturaleza salvaje. [38]
Ver también
- Geología de Minnesota
- Complejo Coldwell
Referencias
- ^ Rocas verdes, volcánicas y sedimentarias (2004), p. 47.
- ^ Jirsa y Southwick, Potencial mineral (2000)
- ^ Jirsa, Boerboom et al., Mapa geológico de Minnesota: mapa de geología de lecho rocoso , al que se accede a través de la página web Temas de geología de Minnesota y seleccionando la pestaña "+ Geología del lecho rocoso", y allí seleccionando "Mapa geológico del PDF de geología de lecho rocoso de Minnesota".
- ^ Tapestry of Time and Terrain Archivado el 15 de mayo de 2006 en la Wayback Machine (2003).
- ^ Jirsa & Southwick, Potencial mineral. Archivado el 23 de julio de 2008en la Wayback Machine (2000); Heinselman (1996), lámina 1.
- ^ Miller, Green, Severson, Chandler y Peterson, Mapa geológico del complejo de Duluth Archivado el 26 de febrero de 2009en la Wayback Machine , (2001).
- ^ Ojakangas y Matsch (1982), págs. 52, 55–56.
- ^ Ojakangas y Matsch (1982), págs. 49-50, 55-57; Tapestry of Time and Terrain Archivado el 15 de mayo de 2006 en la Wayback Machine (2003).
- ^ Schneider, Holm & Chandler, Una franja superior: Geología proterozoica del Midcontinent norteamericano (2006) (Resumen); Ojakangas, Morey & Green, Sistema de ruptura mesoproterozoico del mediocontinente (2001), Resumen. doi : 10.1016 / S0037-0738 (01) 00085-9
- ^ Ojakangas y Dickas, 1.1-Ga Midcontinent Rift System, Centro de América del Norte (2002), Resumen. doi : 10.1016 / S0037-0738 (01) 00185-3
- ^ Naldrett (2004), p. 244 (figura 4.49).
- ^ Ojakangas y Matsch (1982), págs. 50–54.
- ^ Schmidt, Patrones regionales y locales de metamorfismo de bajo grado (2008), Resumen; Rocas verdes, volcánicas y sedimentarias (2004), pág. 52.
- ^ Rocas verdes, volcánicas y sedimentarias (2004), p. 52; Naldrett (2004), págs. 244 (figura 4.49), 246.
- ^ Frey y Robinson (1999), págs. 157–58.
- ^ Ojakangas y Matsch (1982), págs. 55–57.
- ^ Jirsa & Southwick, Potencial mineral. Archivado el 23 de julio de 2008en la Wayback Machine (2000); Topinka, America's Volcanic Past Archivado el 10 de enero de 2009en la Wayback Machine (2003); Miller, Green, Severson, Chandler y Peterson, Mapa geológico del complejo de Duluth Archivado el 26 de febrero de 2009en la Wayback Machine (2001).
- ^ Schwartz y Thiel (1963), p. 114.
- ^ a b Guilbert, John M. y Charles F. Park, Jr., The Geology of Ore Deposits , Freeman, 1986, págs. 314-346, ISBN 0-7167-1456-6 .
- ^ Kraker, Dan, "La mina de cobre y níquel de PolyMet reaviva el debate ambiental de décadas" , Minnesota Public Radio News, 5 de diciembre de 2013.
- ^ Kraker, Dan, "Los federales reabren los bosques cerca de Boundary Waters a la minería" , Minnesota Public Radio, 7 de septiembre de 2018.
- ^ Tabuchi, Hiroko; Eder, Steve (25 de junio de 2019). "Un plan para minar el desierto de Minnesota llegó a un callejón sin salida. Entonces Trump se convirtió en presidente" . The New York Times . ISSN 0362-4331 . Consultado el 25 de junio de 2019 .
- ^ Chandler (2005), Investigación geofísica del cinturón de Ely Greenstone , págs. 4-5. Desde entonces se han encontrado rocas más antiguas en Minnesota (el Morton Gneis del suroeste de Minnesota), Groenlandia y Labrador, Ojakangas & Matsch (1982), p. 24, y en Quebec. Rocas más antiguas del mundo encontradas en Quebec Archivado 2008-09-26 en Wayback Machine , The Gazette , CanWest MediaWorks Publications Inc., 25 de septiembre de 2008.
- ^ LaBerge (1994), p. 157; Ojakangas y Matsch (1982), págs. 56–57.
- ^ Ojakangas y Matsch (1982), págs. 35-36, 39, 55-57.
- ^ Ojakangas y Matsch (1982), págs.52, 56.
- ^ a b Miller, Green, Severson, Chandler y Peterson, Mapa geológico del complejo de Duluth (2001).
- ^ LaBerge (1994), págs. 159-160.
- ^ Schwartz y Thiel (1963), págs. 114-15. El complejo de Duluth se consideró el arquetipo de un lopolito.
- ^ Ojakangas y Matsch (1982), págs. 55–56.
- ^ Sansome (1983), págs. 20-23.
- ^ Heinselman (1996), págs. 13-14.
- ^ Densidad generalizada de afloramientos rocosos Archivado el 20 de julio de 2011 en la Wayback Machine (mapa) (2001).
- ^ Sansome (1983), págs. 24-25; Ojakangas y Matsch (1982), págs. 167–68.
- ^ Ojakangas y Matsch (1982), p. 50.
- ^ Información del parque estatal del faro de Split Rock Archivado el 11 de febrero de 2009en la Wayback Machine (2013).
- ^ Ojakangas y Matsch (1982), págs. 53–54.
- ^ Ojakangas y Matsch (1982), p. 161; Heinselman (1996), págs. 12-13, 200.
Fuentes
- Chandler (2005), Una investigación geofísica del cinturón de Ely Greenstone en el área de Sudán . Consultado el 23 de noviembre de 2013.
- Frey, Martin; Robinson, Doug (1999). Metamorfismo de bajo grado . Oxford: Blackwell Science. ISBN 978-0-632-04756-7.
- Densidad generalizada de afloramientos rocosos y perforaciones en el noreste de Minnesota (mapa), Universidad de Minnesota (2001). Consultado el 23 de noviembre de 2013.
- Green, John (2004): Rocas volcánicas y sedimentarias de la secuencia suroeste del grupo volcánico de la costa norte, Guía de viaje de campo , Actas 50 , Vol. 2. Institute on Lake Superior Geology, 2004. Consultado el 23 de noviembre de 2013.
- Guilbert, John M. y Charles F. Park, Jr., The Geology of Ore Deposits , Freeman, 1986, ISBN 0-7167-1456-6 .
- Heinselman, Miron (1996). El ecosistema salvaje del área de la canoa de Boundary Waters . Minneapolis: Prensa de la Universidad de Minnesota. ISBN 0-8166-2804-1.
- Jirsa, Mark; David Southwick (12 de octubre de 2000). "Potencial mineral y geología del Complejo de Duluth" . Potencial mineral y geología de Minnesota . Servicio geológico de Minnesota, Universidad de Minnesota . Consultado el 23 de noviembre de 2013 .
- LaBerge, Gene L. (1994). Geología de la Región del Lago Superior . Tucson, AZ: Geoscience Press. ISBN 0-945005-15-6.
- Miller, JD; Green, JC; Severson, MJ; Chandler, VW; y Peterson, DM; Mapa geológico del complejo de Duluth y rocas relacionadas, noreste de Minnesota , Universidad de Minnesota (2001). Consultado el 23 de noviembre de 2013.
- Miller, Jim (2011). Geología y depósitos minerales del complejo de Duluth, Minnesota y por qué se extraerá algún día . USGS.
- Naldrett, Anthony J. (2004). Yacimientos de Sulfuros Magmáticos: Geología, Geoquímica y Exploración . Berlín: Springer Verlag . ISBN 3-540-22317-7.
- Ojakangas, Richard W .; Dickas, Albert B. (1 de marzo de 2002). "El Sistema de Rift del Mediocontinente de 1.1 Ga, América del Norte central: sedimentología de dos pozos profundos, Región del Lago Superior". Geología sedimentaria . Elsevier Science BV 147 (1–2): 13–36. Código Bibliográfico : 2002SedG..147 ... 13O . doi : 10.1016 / S0037-0738 (01) 00185-3 .
- Ojakangas, Richard W .; Matsch, Charles L. (1982). Geología de Minnesota . Minneapolis: Prensa de la Universidad de Minnesota. ISBN 0-8166-0953-5.
- Ojakangas, RW; GB Morey; JC Green (1 de junio de 2001). "El sistema de Rift del Mediocontinente Mesoproterozoico, Región del Lago Superior, Estados Unidos". Geología sedimentaria . 141-142: 421-442. Código Bibliográfico : 2001SedG..141..421O . doi : 10.1016 / S0037-0738 (01) 00085-9 .
- Sansome, Constance Jefferson (1983). Minnesota Underfoot: Una guía de campo de las características geológicas más destacadas del estado . Stillwater, MN: Voyageur Press. ISBN 0-89658-036-9.
- Schmidt, S. Th. (Mayo de 1993). "Patrones regionales y locales de metamorfismo de bajo grado en el grupo volcánico North Shore, Minnesota, Estados Unidos". Revista de geología metamórfica . Sinergia Blackwell. 11 (3): 401-14. Código Bibliográfico : 1993JMetG..11..401S . doi : 10.1111 / j.1525-1314.1993.tb00157.x .
- Schneider, DA; DK Holm; V. Chandler (otoño de 2006). Una franja superior: geología proterozoica del mediocontinente norteamericano . Unión Geofísica Americana. Código bibliográfico : 2006AGUFM.T42A..06S .
- Schwartz, George M .; Thiel, George A. (1963). Rocas y aguas de Minnesota . Minneapolis: Prensa de la Universidad de Minnesota. LOC 54-6370.
- "Información del parque de estado del faro de Split Rock" . Parques estatales . Departamento de Recursos Naturales de Minnesota . 2013. Archivado desde el original el 11 de febrero de 2009 . Consultado el 23 de noviembre de 2013 .
- "Un tapiz de tiempo y terreno" . Regiones fisiográficas . Servicio geológico de Estados Unidos . 2003-04-17. Archivado desde el original el 15 de mayo de 2006 . Consultado el 23 de noviembre de 2013 .
- Topinka, Lynn (26 de enero de 2003). "Minnesota" . Pasado volcánico de Estados Unidos . Encuesta geológica de los Estados Unidos. Archivado desde el original el 10 de enero de 2009 . Consultado el 23 de noviembre de 2013 .
- Vervoort, J; Wirth, Karl; Kennedy, Bryan; Sandland, Travis; Harpp, Karen S. (2007). "La evolución magmática de la grieta del Mediocontinente: nueva evidencia geocronológica y geoquímica del magmatismo félsico" (PDF) . Investigación Precámbrica . 157 (1–4): 235–268. Código bibliográfico : 2007PreR..157..235V . doi : 10.1016 / j.precamres.2007.02.019 . Archivado desde el original (PDF) el 10 de agosto de 2017 . Consultado el 23 de noviembre de 2013 .
enlaces externos
- Mapa geológico del complejo de Duluth