Arizona: Область Платo Колорадо

Source - http://southwest.library.arizona.edu/azso/body.1_div.2.html

Плато Колорадо имеет толстую страту плоских и слегка понижающихся осадочных отложений, разрушенных и рассеченный негативными формами рельефа - глубокими каньонами. В отличие от Бассейнов и Хребтов рельеф Плато Колорадо - результат этой каньонной эрозии. Вулканические горы существуют в пределах области, но блоково-разломные структурные горные цепи - нет. Hunt, 1967, описал эту топографию как падающую к северо-востоку в Юту и Колорадо, где плато состыкуется со Скалистыми горами. Более молодые третичные породы накопились в бассейнах на северных и восточных сторонах, а старшие палеозойские слои обнажились по южному контуру области Хребтов и Бассейнов.

Область Плато Колорадо имеет шесть секций (Fenneman, 1931), четыре из них в Аризоне. Юго-западное плато - секция Большого Каньона, самая высокая часть области. Самые древние, сильно деформированные экспозированные породы докембрийских формирований находятся в Большом Каньоне. Докембрианские породы также обнажены по крайнему юго-западному краю плато. Пермские породы преобладают на поверхности кроме мест, где они перекрыты вулканическими породами. Примерно одна треть секции Большого Каньона закрыта лавами нескольких вулканических полей, наибольшее существенно поле San Francisco около Флагштока (Flagstaff). Большой Каньон - доминирующая топографическая особенность. К северу от Большого Каньона - несколько высоких плато, ограниченных эскарпами (уступами) линии разломов или fault-line scarps.

Секция Datil находится в юго-восточном Плато Колорадо в Аризоне и северо-западной части Нью-Мексико. Большая часть секции Datil в Аризоне – вулканическое поле Белой Горы White Mountain volcanic field.

К северу от Большого Каньона и секции Datil находится секция Наваха (Navajo Section), структурная депрессия Аризоны и Нью-Мексики. Эта секция - область широких плато и долин. Долины имеют тенденцию быть открытыми, а не уподобляться каньону. Вулканические жерла и связанные потоки и пирокластические материалы также обычны здесь.

Секция Canyon Land находится к северу от секции Наваха главным образом в Юте и западном Колорадо и только маленькая область в Аризоне. Как говорит название, каньоны являются доминирующей особенностью этой секции. Часть секции, которая простирается в Аризону, включает Мраморный Каньон к северо-востоку от Большого Каньона.

2.3.2. Развитие Структурных Особенностей
Плато Колорадо структурно уникально в западных Соединенных Штатах, потому что оно лишь слегка деформировано по сравнению с более сильно деформированными окружающими районами. Моноклинальное строение - наиболее отличительная структурная особенность плато; большинство деформации произошло по ней (Kelley, 1955). Моноклиналь плато Колорадо и связанные структуры развитые преимущественно от позднего мела до раннего третичного (Laramide) времени. Хотя Плато Колорадо имеет ограниченную деформацию, все же есть параллелизм между структурными особенностями плато и смежной провинции Бассейнов и Хребтов, потому что оба района, как отметил Lucchitta,1974, были подчинены тому же самому полю напряжения. Lucchitta предложил, что низкая степень деформации на Плато Колорадо происходит из-за более развитой коры (more competent crust). Связующий фактор - то, что кора сиаль (sialic) под Плато Колорадо намного толще чем под Бассейнами и Хребтами. Ослабленные зоны, некоторые из них очень старые в породах фундамента Плато Колорадо, как полагают, ограничили деформацию. Многие из зон были активны неоднократно, но обычно с реверсным движением (reverse movement). Таким образом, поле компрессионального стресса, связанное с горообразованием Laramide orogeny на западе закончилась на плото Колорадо реверсными разломами в фундаменте и связанной с этим складчатостью в осадочных толщах плато. Более поздний экстенсиональный стресс, связанный с деформациями в Бассейнах и закончился формированием нормальных разломов по многим из этих же самых разломам. Thompson и Zoback, 1979, обеспечили геофизическое свидетельство того, что современное поле напряжения в средине Плато Колорадо является отличным от области Бассейнов и Хребтов.

Между поздним мелом и средним эоценом, примерно 40 Ма, Плато Колорадо и смежная провинция Бассейнов и Хребтов испытали региональный подъем (Huntoon, 1974b). Этот подъем следовал с запада Северной Америки, отвергающей восточному флангу Восточного Тихоокеанского Поднятия. Подъем этой большой области остановился в среднем эоцене, оставляя за собой область гор высотой 1.6 км (Damon, 1971). Плато было увеличено в поздне каинозойское время (плиоцен и поздний миоцен), когда его тектоника обособилась от Basin and Range на юго-западе Юты и в Аризоне (Rowley и др., 1978). В центральной и западной Аризоне южная граница плато, представленная зоной откоса (Peirce, Damon and Shafiqullahб 1979), известной как Mogollon Rim, является прежде всего олигоценовым эрозионным образованием, а не главной тектонической границей, связанной с поздне каинозойским подъемом плато как предложено McKee и McKee,1972.

2.3.3. Поздне каинозойский Вулканизм
Каинозойские вулканические породы - важная особенность Плато Колорадо и встречаются они главным образом по его краю. Эти вулканиты, такие как San Francisco Peaks около Флагштока созданы вулканами центрального типа, и обширными слоями лав и пирокластических пород, включая многочисленные вулканические поля.

Вулканическая область Сан-Франциско около Flagstaff охватывает более чем 5 200 кв. км южного Плато Колорадо.Она возникла в поздне третичное и четвертичное время и содержит сотни базальтовых потоков лавы, пепловых конусов и малое количество от средних к кремниевым вулканическим породам.

Геохронология вулканической области Сан-Франциско включает три периода извержения:
- базальтовый вулканизм позднего плиоцена,
- риолитовый вулканизм раннего плейстоцена,
- базальтовый вулканизм поздне четвертичного времени
-
Colton (1937, 1967) разделил базальты поля на пять стадий, основанных на величине склоне и эрозии пепловых конусов и потоков лав. Cooley. 1962, расширил эту классификацию, связывая базальтовые стадии с эрозионными поверхностями и аллювиальными депозитами в дренажном бассейне Little Colorado. Позже Moore, Ulrich и Wolfe, 1974, и Moore, Wolfe и Ulrich, 1976, определили пять эпизодов базальтового вулканизма, основанного прежде всего на стратиграфическом и физиографическом отношении, величине склона и эрозии, кальциево-аргоновом методе и кольчатости древесины, и химических и петрографических данных.
Различные подразделения Сан-Франциской вулканической области приведены в таблице 1.

Вулканическая область горы Мормонов является южным продлением поля San Francisco и охватывает примерно 2 600 кв. км. Beus, Rush и Smouse, 1966, признали четыре, стадии вулканической деятельности в области поля Beaver Creek. Самая старая стадия – подстилающие туфы и туфо-брекчии, в то время как две более молодые стадии - базальт и пепел. Scholtz, 1969, предложил, что базальтовая стадия относится к поздне плиоценовому и плейстоценовому возрасту.

Вулканическая область Mount Floyd - западное расширение поля San Francisco, охватывает примерно 2 600 кв. Км и покрыта слоями лавы и пепла. Это поле отделено от поля San Francisco перерывом, географически расположенным между городами Williams и Ashfork. Эти проды третично-плейстоценового возраста.


Вулканическое поле Uinkaret расположено к северу от Большого Каньона. Оно включает базальтовые потоки лавы, которые пролились в Большой Каньон и али запруды на реке Колорадо раз (Hamblin, 1974). Величина поля меньше чем 2 600 кв. км. Koons, 1945, классифицировал потоки плато Uinkaret методами, предложенными господином Колтон (1937) на поле Сан-Франциско. Позже Hamblin и Best, 1970, изменили классификацию Кунса. Они Основали новую классификацию нетсолько на степени наклона и эрозии, но и на природе поверхности, на которую лавы были депонированы. Согласно этой классификации выделены уже четыре периода вулканической деятельности в области Uinkaret.


Вулканическая область Белой Горы в секции Datil похожа на вулканическую область Сан-Франциско. Горы Mount Baldy и Mount Ord, остатки вулкана Mount Baldy поздне третичного возраста, находятся в вулканическом поле Белой Горы и составлены из latite и кварцевого latite (Merrill, 1977). Конусы пепла и потоки лавы базальтового состава окружают Mount Baldy и Mount Ord и составляют большую часть области Белой Горы. Эти базальтовые породы имеют широкий возрастной диапазон, отмеченный разнообразием поверхностных особенностей, таких как степень сохранности первоначальных особенностей потока, наклона и формирования почв. Эти базальты прорвались в раннем плиоцене- позднем миоцене в течение плейстоцена и возможно голоцина. Эти потоки коррелируются с базальтовыми потоками лавы в Белой Горе с Cedar Ranch, Woodhouse и Tappan в вулканическом поле San Francisco.
Вулканическая область Hopi Buttes находится в южной части бассейна Black Mesa. Вулканические породы Hopi Buttes представлены как дайки, силлы , пирокластический материал,, потоки и купола лав. Это 200 вулканов плиоценового возраста (Sutton, 1974). В зависимости от материалов, которые заполнили жерла вулкана после извержения, развились три топографических формы в Hopi Buttes:
- некки (neck) и plug, возвышающиеся над равниной как узкие штыри,
- лавовые месы (mesas), которые возникли от эрозии куполов лавы на ее потоках и перекрывают maar craters, и
- кратеры maar craters, которые не имеют защитного покрова лавы, массивной брекчии или агломератов.
2.3.4. Геоморфология и Почвы
Секция Большого Каньона. Ford et al, 1974, описал несколько процессов транспортировки материала со стен каньона, включая slab-failure (внезапное обрушение утеса), rock avalanche (каменные лавины), камнепад rock fall (падение единичных маленьких блоков пород), talus slides (внезапное нисходящее движение пород), granular disintegration разложение на мелкие части (упавшие камни разваливаются в песок при выветривании) и глиняные потоки mudflows (смеси частиц пород, сортируемая водой, которая способна двигаться как вязкие массы). В дополнение к этим оползням маленького масштаба (быстрое сползание, эрозия) имеется еще растворение карбоната кальция от формирований известняка (Lange, 1956). Ветер также играет свою роль. Cole и Mayer, 1982, оценили норму отступления утеса в миссиссиппианских известняках Redwall в восточной части Большого Каньона составляет 0.45 м за 1 000 лет. Они базировали их вычисления на расстояниях between dated packrat middens и the cliff faces.

Почвы Большого Каньона главным образом мелки или умеренно глубоки и площадь обнаженных скал весьма обширна из-за относительно быстрого удаления материала с поверхностей каньона. Большой Каньон классифицируется как Camborthids-Rock Ассоциация и содержит также talus deposits так же как области развития аллювия по реке Колорадо, которые состоят из недавней поймы и материалов древних террас. Howard иDolan, 1981, описали речные отложения по р.Колорадо по трем видам компонент:
- валунные отложения от приточных конусов выноса,
- бары гравия и гальки
- мелкозернистые (песчаные) террасы



Секция Наваха (Navajo) . Формы рельефа секции Наваха Плато Колорадо характеризуются чередованием стойких и слабых к выветриванию пород. Стойкие породы формируют выступы, утесы, месы и ступени (benches), которые отделены склонами, долинами и бесплодными землями badlands, вырезанными в слабых shaley подстилающих породах. Три типа каньонов обычны здесь в зависимости от сопротивления пород, в которых они формируются. Вертикальные стены типичны в каньонах со стойкими породами типа песчаников Наваха и De Chelly. Коробка или измененная коробка (box) вырезаны, если подстилающие каньон породы стойкие к разрушению и имеют слабое падение и слой мягких отложений. Если каньон прорезает умеренно стойкие породы, развивается V-образный профиль с круто наклонными формами стен. Все широкие долины и многие склоны сформировались преимущественно в более мягких отложениях типа Chinle, Fruitland, Kirkland и Bidahochi формаций и в Mancos Shale. Чередование то стойких то мягких формаций влияют на геоморфологию каньона. Scarp recession (рецессия уступа), кажется, важна в развитии форм ландшафта. Schumm и Chorley, 1966, отметили, что быстрое выветривание и удаление talus от подножья утесов вызывают относительно быстрое отступление этих уступов.

Система каньонов реки Колорадо сопровождалась развитием системы дренажа реки Колорадо на Плато Колорадо. Остатки старых поверхностей и террас по реке Небольшое Колорадо в северо-восточной Аризоне приписаны четырем главным эрозионным циклам, введенным тектоническими событиями, сопровождаемыми небольшими волнениями, связанными с плейстоценовыми климатическими колебаниями (Childs, 1948; Cooley и Akers, 1961; Cooley и др., Rice, 1976). Террасы голоцина также имеются на реке Little Colorado (Небольшое Колорадо), и ее притоковых дренажных долинах (tributary washes).

Несмотря на большой интервал времени для формирования почвы, нет никакой хронологии в этом процессе из-за ветровой эрозии и смещения продуктов выветривания. Результаты деятельности ветра особенно очевидны в этой области по крайней мере в миоценовое время, как описано у Cooley и др., 1969. Осадочные образования, такие как старые закрепленные дюны (arrested dunes), лежат над отложениями террасы плиоцена- плейстоцена. . Stokes ( 1973) also, допустил возможность того, что количество материала, удаленного ветром, сопоставимо с удаленным водным путем.

Большинство почв секции Наваха были сформированы в аллювии в притоках и включают переделанный ветром материал, полученный из песчаника и песчаного сланца в осадочных формированиях. Эти почвы испытывают недостаток в развитии профиля почвы. Поверхности скал, испытывающие недостаток в материале для почв и имеющий мелкие почвы также очень обычны.

Окрашенная Пустыня Painted Desert находится к западу и к югу от секции Наваха. Литология - в основном разноцветная формация Chinle и Moenkopi триасового возраста. Отложения относительно мягкие и нестойкие к эрозии. Кроме того, присутствуют красные песчаники нижней Glen Canyon группы. Из-за небольшого количества осадков и редкой растительности область выражена бесплодной землей. Эрозия чрезвычайно быстра на мягких отложениях. Colbert, 1956, измеряя эрозию в формации Chinle к северу от Cameron и в Petrified Forest с июля 1951 до июня 1955 сообщил, что целых 5 см материала были удалены. Крип (Creep) был доминирующим эрозийным процессом. Почва описана как почва Badlands-Torriorthents-Torrifluvents и состоит из голых онажений сланца формации Chinle и нескольких обнажений Moenkopi и других формаций. Почвы от мелких к глубоким, развитие горизонтов недостаточно и формируется в материале разрушения скал.

next
Arizona
Riparian Areas Versus Other Areas
Grand Canyon
Kаньоны Плато Kолорадо