Zemepis.com> Regionální geografie> Amerika> Fyzická geografie Ameriky> Geologický vývoj Severní Ameriky

GEOLOGICKÝ VÝVOJ SEVERNÍ AMERIKY

Jádro kontinentu představuje starý krystalický štít (kanadský štít), který je podkladem pro vodorovně uložená souvrství, představující nízký střed kontinentu (Vnitřní roviny). Okraje byly už od prvohor postupně vrásněny, až vznikl kolem středu nesouvislý věnec hor.

Kanadský (laurentinský) štít

Je základní, nejstarší a relativně stabilní částí Severní Ameriky. Je budován prekambrickými horninami - hlavně granity a krystalickými břidlicemi. Plocha štítu je cca 4,8 milionu km², přičemž tvoří jádro jak severoamerického kontinentu, tak i Grónska. Povrch štítu pokrývá slabá vrstva zvětralin a sedimentů a místy je zcela odhalený.

Nejjižnější výběžky štítu zasahují do amerických států Wisconsin a Minnesota. Severně od Hořejšího jezera se štít obloukovitě vyklenuje k severovýchodu a severozápadu a obepíná Hudsonův záliv, jenž vznikl prolomením vrcholu štítové klenby a poklesem centrální části štítu. Díky tomu má štít tvar dvou větví se společným základem, z nichž jedna vychází k východu na Labrador a je kratší a druhá sahá vysoko k severu a objevuje se i v podloží Kanadského arktického souostroví.

Prekambrický vývoj štítu byl charakterizován čtyřmi orogenními fázemi a od té doby zůstává oblast štítu stabilní; projevují se na ní pouze epeirogenetické pohyby. Dlouhé klidové období proměnilo štít v rozsáhlou parovinu, nad níž se ojediněle zvedaly svědecké vrchy, vulkanické suky či denudací odhalené kořeny prekambrických hor. Díky celkově malé nadmořské výšce postihovaly štít časté mořské transgrese, které po sobě zanechaly souvrství mořských sedimentů.

Platforma

Kanadský štít, ačkoli je velice rozsáhlý, je součástí severoamerické platformy, která se ve svém profilu dělí na spodní prekambrický fundament, jež je základem kontinentu a oblast, kde se vynořuje nad obalovou sérii, se nazývá štít, a na vrchní obalovou sérii horizontálně uložených sedimentů.

Ponořený fundament se táhne pod značnou částí Kanadského arktického souostroví až do Grónska, na západě proniká do jaderných pohoří Kordiller, na jihu sahá až k pobřežním nížinám Mexického zálivu a na východě je na jeho okraj nasunuto paleozoické Appalačské pohoří.

Obalová série platformy vznikala na fundamentu od proterozoika, kdy se štít stabilizoval, a až po současnost došlo k vytvoření 5 000 m mocné a téměř horizontální vrstvy sedimentů, která zarovnala téměř všechny nerovnosti fundamentu a projevuje se jako rovinné vnitrozemní kontinentu označované jako Vnitřní roviny a Velké roviny. I přesto jsou však největší prohyby ve fundamentu patrny, a to ve formě rozsáhlých mělkých pánví (syneklíz) a plochých, okrouhlých nebo protáhlých kleneb (anteklíz). Díky obrovské mocnosti sedimentů dochází k poklesávání Vnitřních rovin.

Na nížinných ostrovech Kanadského arktického souostroví vystupuje nad vody Severního ledového oceánu nesouvislá arktická platforma.

Na místě středu kanadského štítu se nachází platforma Hudsonova zálivu, která vznikla v prvohorách při appalačském vrásnění, kdy došlo k vyklenování středu štítu a následně jeho zborcení. Na místě jeho trosky se pak od ordoviku ukládají vrstvy sedimentů.

Platforma Koloradské plošiny se díky vrásnění Kordiller stala izolovaným a navíc vyzdviženým a mírně vyklenutým fragmentem mezi pásmy Skalnatých hor a Sierrou Nevadou.

Paleozoické vrásné systémy

Během paleozoika (prvohor) došlo na jižním (Wichita a Ouachita Mountains), východním (Appalačské pohoří) a severním okraji kontinentu (Innuitians) k orogenezi. Orogenních fází bylo devět, přičemž nejvýraznější byly 

·        takonská, která vrcholila ve svrchním ordoviku a vytvořila pásmo táhnoucí se od Newfoundlandu přes Pennsylvánii do Alabamy,

·        kaledonská, která proběhla v závěru siluru a zasáhla území na sever od Newfoundlandu, včetně východního Grónska a Kanadského arktického souostroví,

·        akadská, která probíhala během devonu na severovýchodě dnešních Spojených států a přilehlé části Kanady, je charakterizována rozsáhlým plutonismem a metamorfismem; při akadské orogenezi se vyvrásnilo i pohoří Innuitians (Parryho ostrovy, Ellesmerův ostrov, severní pobřeží Grónska),

·        pensylvánská, která se konala v mladším paleozoiku a zvedly se při ní pásmo Západních Appalačů a menší orogenní pásma na jihu (např. Ouachita Mountains). Od ukončení pensylvánského vrásnění zůstává celá východní polovina Severní Ameriky v tektonickém klidu.

Appalačské pohoří se táhne podél východního pobřeží Severní Ameriky a skládá se ze tří geneticky rozdílných horských pásem:

·        Východní Appalače jsou nejstarší (vznikly při takonské orogenezi) a jsou tvořeny dvěma celky, a to

1)     Blue Ridge, který je osou celých Appalačů a je tvořen horninami středního proterozoika; charakteristické jsou příkré vrásy a vysoké zdvihy, silný metamorfismus a velké rozšíření granitických plutonů; na jihu přesahují výšky hřbetů 2 000 m, zatímco na severu se snižují i na méně než 500 m,

2)     Piedmont (předhůří) se nachází na východ od Blue Ridge, je tvořen pozdně proterozoickými a paleozoickými horninami a vyznačuje se silně zarovnaným (zdenudovaným) povrchem v nadmořské výšce od 200 do 300 m, ve kterém se projevují výchozy plutonů a sopečných suků.

Takonský orogén vytváří na východě tektonický stupeň Fall-line, který prudce klesá pod křídové a kenozoické vrstvy budující pobřežní nížiny.

?         Severní Appalače vznikly při akadské orogenezi a jejich horniny (starší paleozoikum) se vyznačují silným provrásněním; dominují dlouhé zarovnané ploché hřbety oddělené mírně poklesávajícími širokými údolími, nejvyšší vrcholy dosahují kolem 1 000 m.

·        Západní Appalače byly vyvrásněny při pensylvánské orogenezi a od Východních Appalačí jsou odděleny zlomem, podél něhož vzniklo údolí Great Valley of Appalachian. Na severu Západní Appalače sahají k údolí řeky svatého Vavřince a na jihu k pobřežním nížinám Mexického zálivu; šírka pásma se pohybuje od 30 do 1 200 km, délka je asi 2 000 km. Západní Appalače vznikly silným provrásněním starších paleozoických hornin. Centrum pohoří tvoří oblast Ridge and Valley s ostrými, v dlouhých řadách paralelně seřazenými antiklinálami a synklinálami, které jsou navíc prostoupeny sériemi paralelních zlomů. Na západě sousedí Ridge and Valley s Appalačskými plošinami, jejichž nejvýraznějšími celky jsou plošiny Allegheny a Cumberland mající téměř vodorovné a nepatrně zvrásněné vrstvy. Appalačské plošiny jsou od Ridge and Valley odděleny vysokým, téměř souvislým terénním stupněm.

Jižní paleozoická horstva

Jedná se o převážně osamocené masivy z nichž nejvýraznější jsou Wichita a Ouachita Mountains. Horniny jsou silně zvrásněny a prostoupeny mnoha poruchami a velkými plutony. Zdenudované hřbety jsou při úpatí pohřbeny pod mladšími sedimenty okolních rovin. Jižní paleozoická horstva dosahují maximálních výšek kolem 500 m.

Innuitians

Jedná se o severní paleozoický orogén, jehož podstatná část je zaplavena mělkým mořem, které proměnilo původní pohoří v ostrovy ležící v nejsevernější části Kanadského arktického souostroví. Innuitians jsou 1 300 km dlouhé a silně zdenudované; výrazněji se projevují na Parryho ostrovech a ostrovech královny Alžběty. Stavba pohoří je tvořena sériemi zpeneplenizovaných antiklinál a synklinál jevících se jako hřbety a údolí (maximální výška kolem 700 m) a na Ellesmerově ostrově také plutony (maximální výška 2 000 m).

Mezozoická a kenozoická vrásná zóna

Nachází se na západní polovině kontinentu, kde vrásnění začalo v závěru mezozoika a trvalo až do terciéru, přičemž jedná se o tři paralelní orogenní zóny s odlišnou genezí a strukturou. Příčinou vrásnění byl pohyb litosférických desek, neboť v mezozoiku a terciéru se rozevíral Atlantský oceán a odtlačovaná kontinentální deska Severní Ameriky byla nasouvána litosférickou desku Tichého oceánu. V oblasti styku obou desek vznikla hlubokomořská deprese, z níž vycházejí impulsy k vrásnění a vulkanismu; na zlomech dochází k posunům menších zemských ker.

1)     Na počátku vývoje západního území byla nevadská orogeneze, která vrcholila v juře a křídě, kdy vytvořila nejstarší horský systém Kordiller a rozdělila původní širokou sedimentační pánev na dvě části - vnitřní (kontinentální) mělkou geosynklinálu ležící na východě a vnější (pacifickou) hlubokou geosynklinálu ležící na západ od nevadského pásma. Nevadský orogén se vyznačuje mohutnými zlomy, kernými posuny, vznikem granitických plutonů a silnou vulkanickou činností.

Nevadský orogén se skládá ze dvou odlišných pásem:

·        západní pásmo je tvořeno vysokými horstvy (Kaskádové hory, Sierra Nevada, Pobřežní hory Britské Kolumbie), jejichž vznik byl vázán na rozsáhlé poruchy. Po hlavní orogenezi se na zlomech vytvořily obrovské plutony, které sice utuhly v nitru horských systémů, ale denudace odhalila jejich nejsvrchnější části. V západním pásmu se projevil i povrchový vulkanismus, a to v Kaskádových horách.

·        východní pásmo představuje oblast pánví a hřbetů, neboť směrem k východu intenzita nevadské orogeneze slábla a vzniklé hory rychle podléhaly denudaci.

Při vrásnění Skalnatých hor (při laramické orogenezi) byl nevadský orogén postižen zlomy a mocnými výlevy láv, při nichž vznikly velmi rozsáhlé lávové příkrovy.

2)     Po nevadské orogenezi následovala orogeneze laramická, která vycházela z vnitřní (kontinentální) geosynklinály, do které se předtím ukládaly sedimenty snášené z nevadského orogénu a východních rovin. V jádrech laramického orogénu se objevují archaické horniny, zatímco obalové série jsou převážně křídového stáří. Orogenezí vznikly dlouhé paralelní vrásy nebo rozsáhlé jednoduché klenby.

Do laramického orogénu patří aljašské Brooksovo pohoří, kanadské Mackenzieovo pohoří a Skalnaté hory. Maximálních výšek je dosaženo na území Spojených států (skoro 4 400 m). V centrálních a jižních Skalnatých horách se nacházejí vulkanická pohoří, na území Spojených států jsou velké plutony, např. pluton v Idahu. Na jih od tohoto plutonu se Skalnaté hory větví, neboť mezi těmito větvemi leží odlomený fragment severoamerické platformy, a to Koloradská plošina:

·        východní větev je širší a projevuje se pestřejšími strukturami jako např. asymetrickými klenbami, pánvemi, zlomy, flexurami či krystalickými jádry některých pohoří.

·        západní větev je užší a má jednodušší stavbu (zdvihy), neboť byla tísněna nevadským orogénem na západě a pevnou Koloradskou plošinou na východě.

Na jižním okraji Koloradské plošiny se větve znovu spojují a vstupují do Mexika.

3)     Jako poslední bylo vyvrásněno pacifické orogenní pásmo, což je tichooceánský horský okraj. Během jury a křídy probíhala intenzivní sedimentace a již během druhohor docházelo k výzdvihu vrstev nad mořskou úroven, avšak hlavní fáze orogeneze nastala v miocénu a vývoj pacifického orogénu trvá dodnes, což se projevuje častými zemětřeseními, silnou vulkanickou činností, aktivizací zlomů a pohyby ker. Vrásnění probíhá na mnoha místech pod mořskou hladinou a občasné zdvihy vytvořily podél západního pobřeží pásmo poloostrovů, ostrovů a k pevnině připojených pásemných pohoří.

Pacifický orogén je budován druhohorními a třetihorními sedimenty prostoupenými vulkanickými hmotami. Charakteristická je série velkých hlubinných zlomů, podél nichž dochází ke kerným posunům a zemětřesením. Na západě je pacifický orogén prudce ukončen - není lemován pobřežními nížinami a horské systémy Pobřežních hor a severnějších souostroví prudce klesají pod hladinu a přecházejí v kontinentální svah. Na východě je pacifický orogén lemován pásmem tektonických depresí táhnoucích se od Aljašky do Mexika, přičemž na mnoha místech jsou tyto pánve zaplaveny mořem; nejvýznamnějšími depresemi jsou oregonská Willamette Valley a kalifornské Great Valley a pánev jezera Salton, která zvolna přechází do Kalifornského zálivu.

Pobřežní nížiny

Jsou geologicky nejmladší částí severoamerického kontinentu. Vznikly na sedimentech ukládaných na kontinentálním šelfu východního a jihovýchodního pobřeží. Táhnou se od mysu Cod v Massachusetts po Floridu a odtud kolem Mexického zálivu; celková délka pobřežních nížin je 5 000 km. Nejmocnější vrstvy sedimentů přesahují 9 000 m a jsou uloženy v oblastech Mississippské delty. Uložení sedimentů je horizontální a jejich původ je jak mořský, tak suchozemský. Na povrchu jsou sedimenty zformovány do tří pásem, a to nejmladšího čtvrtohorního, což je úzký vnější pás v bezprostředním sousedství moře, třetihorního, což je široké střední pásmo, a druhohorního, což je úzký vnitřní pás, který se objevuje pouze epizodicky. Charakter pobřežních nížin se mění podle jejich geografické polohy, podle typu pobřeží, na němž leží, podle typu moře, s nímž sousedí, a podle sousedství kontinentálních struktur (nížiny navazující na appalačský Piedmont mají jiné litologické složení než nížiny jižní, naplavované řekou Mississippi).

Atlantské pobřežní nížiny

Lemují téměř celé atlantské pobřeží od Floridy na jihu po massachusettský mys Cod na severovýchodě. Na sever od Massachusettského zálivu nížiny zanikají, neboť zdejší souš poklesla pod mořskou hladinu a vytváří široký a mělký kontinentální šelf, avšak místy se vrstvy sedimentů vynořují jako ostrovy (Nové Skotsko) nebo vytváří podmořské prahy (banks).

Vznik pobřežních nížin byl započat poklesem Appalačů a jejich denudací, kdy byly z hor snášeny sedimenty a ukládaly se na mořském dně. Nejstarší sedimenty pocházejí ze spodní křídy a jsou kontinentálního původu (arkózy, písky). Na nich leží paleogenní vrstvy, které jsou většinou mořského původu (vápence), a vrstvy neogenní, které jsou jak kontinentálního původu (šterky, písky), tak původu mořského (vápence, mořské jíly). Nejmladší (pleistocénní) sedimenty jsou glaciálního původu a nachází se na severu. Řeky směřující k moři rozčlenily nížinu mnoha údolími a na odolných horninách vznikly kuesty.

Čtvrtohorní mořská transgrese, která postihla celé pobřeží, způsobila zaplavení mnoha říčních údolí a tak se rozsáhlá estuária změnila v zátoky (např. Chesapeake Bay, Delaware Bay, Albemarle Sound). Navíc jsou tyto zátoky díky současným atlantským proudům uzavírány písečnými lavicemi a písečnými kosami, v zátokách se usazují písečné valy a místy vznikají laguny.

Díky opakujícím se transgresím a regresím mořské hladiny se podél východního pobřeží vytvořilo několik stupňů abrazních teras.

Nížiny Floridy vznikly z mořských sedimentů usazených na pevninském šelfu a reliéf se tvořil na převládajících vápencích. Zvláštními pobřežními tvary jsou korálové útesy, které vyrůstají na kontinentálním šelfu a tvoří řetěz malých ostrovů.

Pobřežní nížiny Mexického zálivu

Oproti Atlantským pobřežním nížinám jsou pobřežní nížiny Mexického zálivu mnohem rozsáhlejší. Sedimenty Mexického zálivu se začaly ukládat v juře do geosynklinály, která vznikla po vyvrásnění jižních paleozoických hor, a díky pozdějšímu zdvihu byly tyto sedimenty přičleněny k pevnině. Od druhohor se tedy sedimenty ukládaly na kontinentální šelf a postupně zmenšovaly záliv. Nížiny podél Mexického zálivu jsou naplavovány mnoha velkými řekami, z nichž dominuje Mississippi, jehož delta rozděluje tyto nížiny na dvě části. Mississippi vytváří v nížinách terasy, meandry a jeho široká delta roste stále na úkor Mexického zálivu.

Nížiny jsou prostoupeny tektonickými poruchami v podobě příkopů. Celé pobřeží je hojně lemováno podmořskými lavicemi, písečnými valy a útesy, na rozsáhlých nížinných březích (zejména v deltě Mississippi) vznikají četné bažiny. V západní části nížin se setkáme s mnoha solnými dómy, které pronikají nadložím.