Geologi i Yosemite-området - Geology of the Yosemite area

Generaliserad geologisk karta över Yosemite-området. (Baserat på en USGS-bild)

Yosemite-områdets exponerade geologi innefattar främst granitiska bergarter med en del äldre metamorf berg . De första klipporna lades ned i prekambrianska tider, när området runt Yosemite National Park var i utkanten av en mycket ung nordamerikansk kontinent. Det sediment som bildade området först bosatte sig i vattnet i ett grunt hav och tryckkrafter från en subduktion zon i mitten Paleozoic smält havsbotten stenar och sediment, lägga dem till kontinenten. Värme från subduktionen skapade öbågar av vulkaner som också kastades in i parkens område. Med tiden blev de magiga och sedimentära stenarna i området senare kraftigt omformade .

Det mesta av berget som nu exponeras i parken är granitiskt och har bildats för 210 till 80 miljoner år sedan som magmatiska diapirer 6 mil (10 km) under ytan. Med tiden lyftes det mesta av den överliggande klippan tillsammans med resten av Sierra Nevada och avlägsnades från området genom erosion . Detta utsatte granitstenen för mycket lägre tryck, och den utsattes också för erosion i form av peeling och massavfall .

Med början för ungefär 3 miljoner år sedan modifierade en rad glacieringar området ytterligare genom att påskynda erosionen. Under den tiden fyllde stora glaciärer med jämna mellanrum dalarna och kanjonerna . Jordskred och river erosion har varit de främsta eroderande krafterna sedan slutet av förra istiden , som slutade på detta område cirka 12.000 år BP.

Bildande av exponerade stenar

Passiv till aktiv marginal

Området för parken var en passiv kontinentalmarginal (som liknar den nuvarande USA: s östkust) under prekambrium och tidig paleozoikum. Sediment härrörande från kontinentala källor deponerades i grunt vatten. De kalkstenar , sandstenar och skiffer som sålunda skapats har sedan omformerats till marmor , kvartsit och skiffer . Dessa stenar exponeras nu för isolerade hängen i de norra och centrala delarna av parken (Snow Lake Pendant i Emigrant Wilderness är ett bra exempel).

Med början i mitten av paleozoikumet och varade in i det tidiga Mesozoikummet transporterade en konvergerande plattgräns många av dessa havsbottenssediment in i parkens område (möjligen under hjorthornets orogeni ). Värme genererad från subduktionen ledde till skapandet av en öbåge av vulkaner på Laurentias västkust (proto-Nordamerika) mellan den sena Devon- och Permperioden . Dessa stenar införlivades i proto-Nordamerika i mitten av Trias , och några av dem hittade sig till parkens område. De flesta av dessa magiga och sedimentära bergarter har sedan dess blivit kraftigt metamorfaserade, upplyftade och eroderade. Utsprång från det resulterande Shoo Fly Complex (tillverkat av schists och gneiser ) och yngre Calaveras Complex (en melange av skiffer, siltsten och chert med mafiska inneslutningar) finns nu på västra sidan av parken.

Senare vulkanism i jura trängde in och täckte dessa stenar i vad som kan ha varit magmatisk aktivitet associerad med de tidiga stadierna av skapandet av Sierra Nevada Batholith . 95% av dessa stenar avlägsnades så småningom genom upplyft accelererad erosion. De flesta av de återstående stenarna exponeras som " takhängen " i den östra metamorfa zonen. Mount Dana och Mount Gibbs är gjorda av dessa metavolkaniska bergarter. Endast 5% av klipporna som exponeras i Yosemite National Park är metamorfa.

Plutonplacering

Ytterligare information: Sierran Arc

Den första fasen av regional plutonism började för 210 miljoner år sedan i slutet av Trias och fortsatte genom hela Jurassic till cirka 150 miljoner år BP. För 150 miljoner år sedan började också en ökning av den nordamerikanska plattans västliga drivhastighet . Den resulterande orogenesen ( berg -building händelse) kallas Nevadan orogenesen av geologer. Den resulterande bergskedjan Nevadan (även kallad Ancestral Sierra Nevada) var 4500 m hög och gjordes av delar av havsbotten och melange .

Dessa stenar senare förvandlats och idag kan ses i guld uthärda metamorf bälte av California 's Mother Lode land. I parkens område exponeras dessa stenar längs Merced River och State Route 140 . Detta var direkt en del av skapandet av Sierra Nevada Batholith, och de resulterande stenarna var mestadels granitiska i sammansättning och placerade ungefär 10 mil under ytan.

Den andra stora plutonplaceringsfasen varade från cirka 120 miljoner till 80 miljoner år sedan under krita . Detta var en del av Sevier-orogenin . Alla berättade att det har funnits mer än 50 plutoner i parken. Några mil (flera kilometer) material urholkades och lämnade Nevadan-bergen som en lång serie kullar som var några hundra meter höga för 25 miljoner år sedan.

Cenozoic aktivitet

Vulkanism

Med början för 20 miljoner år sedan och varade till 5 miljoner år sedan bröt en nu utdöd utvidgning av vulkanerna Cascade Range ut med stora mängder vulkaniskt material i området. Dessa magma avlagringar täckte regionen norr om Yosemite-området. Några lava i samband med denna aktivitet hälldes i Grand Canyon i Tuolumne och bildade Little Devils Postpile (en mindre men mycket äldre version av de kolumnerade basaltpalatserna i närliggande Devils Postpile National Monument ).

I slutet av Cenozoic inträffade omfattande vulkanism öster om parkområdet. Inom Yosemite-regionen flödade andesitiska lavaströmmar och laharer norr om Grand Canyon i Tuolumne och vulkaniska diker och pluggar utvecklades från fel på flankerna av Mount Dana. Det finns också bevis för att mycket rhyolitisk aska täckte den norra delen av Yosemite-regionen för 30 miljoner år sedan. Denna och senare askavlagringar har nästan helt urholkats (särskilt under istiderna).

Vulkanaktivitet kvarstod de senaste 5 miljoner åren BP öster om nuvarande parkgränser i områdena Mono Lake och Long Valley . Den mest betydelsefulla aktiviteten var skapandet av Long Valley Caldera för cirka 700 000 år sedan, där cirka 600 gånger så mycket material bröt ut än vid 1980-utbrottet av Mt. Saint Helens . Den senaste aktiviteten var utbrottet av Mono-Inyo-kratrarna för 40 000 till 600 år sedan.

Upplyftning och erosion

Half Dome reser sig mer än 1444 m över dalbotten.

För 10 miljoner år sedan började den vertikala rörelsen längs Sierra-felet höja Sierra Nevada. Efterföljande lutning av Sierra-blocket och den resulterande accelererade höjningen av Sierra Nevada ökade lutningen för västflödande strömmar. Strömmarna sprang följaktligen snabbare och klippte därmed sina dalar snabbare. Tillflödesströmmar sprang mer eller mindre i linje med Sierras och fick därför inte gradienterna ökade. Därför påverkades inte deras dalhastighet signifikant. Resultaten var hängande dalar och kaskade vattenfall där bifloderna mötte huvudströmmarna. Ytterligare höjning inträffade när stora fel utvecklades i öster, särskilt skapandet av Owens Valley från bassängen och Range- associerade utvidgningskrafter. Upplyftningen av Sierra accelererade igen för ungefär två miljoner år sedan under pleistocenen . Yosemite-dalen skapades dock inte av strömmar eller fellinjer (för att skapa en graben-dal ), sådant föreslogs av geolog Josiah Whitney. Glaciärer formade Yosemite Valley och kan lätt förväxlas med en graben dal. (Exempel på en graben dal är Death Valley i Kalifornien)

Upplyftande och ökad erosion exponerade granitiska bergarter i området för yttryck, vilket resulterade i peeling (ansvarig för den rundade formen på de många granitkupolerna i parken) och massavfall efter de många brottfogplanen (sprickor, särskilt vertikala) i de nu stelnade plutonerna. Pleistocenglaciärer påskyndade denna process ytterligare och de större transporterade den resulterande talusen och till från dalbotten.

Många vertikala fogplan styrde var och hur snabbt erosion ägde rum. De flesta av dessa långa, linjära och mycket djupa sprickor utvecklas nordost eller nordväst och bildar parallella, ofta regelbundet placerade uppsättningar. De skapades genom tryckupplösning och av lossning av överliggande berg via erosion. Den stora majoriteten av utvidgningen av Yosemite Valley berodde till exempel på gemensamt kontrollerat stenfall. Faktum är att endast 10% av dess utvidgning och 12% av dess utgrävning tros vara resultatet av isbildning. Stora, relativt icke sammanfogade volymer av granit bildar kupoler som Half Dome och monoliter som den 3 604 fot (1 098 m) höga El Capitan . Fogar med nära avstånd leder till skapandet av kolumner, pelare och toppar som Washington Column , Cathedral Spires och Split Pinnacle.

Glaciations

Dalen från ett flygplan

Från och med ungefär 2 till 3 miljoner år sedan modifierade en rad glacieringar området ytterligare genom att påskynda massavfall genom iskilning , glacialplockning , skurning / nötning och frisättning av tryck efter återgången av varje isbildning. Svåra glacieringar bildade mycket stora glaciärer som tenderade att ta bort och transportera toppjord och talushögar långt ner i glaciala dalar, medan mindre svåra glaciationer deponerade mycket glacialer längre upp i dalarna.

Minst fyra stora glacieringar har inträffat i Sierra Nevada; lokalt kallad Sherwin (även kallad pre-Tahoe), Tahoe, Tenaya och Tioga. Sherwin-glaciärerna var de största och fyllde Yosemite och andra dalar, medan senare etapper producerade mycket mindre glaciärer. Sherwin kan ha varit i nästan 300 tusen år och slutade för ungefär 1 miljon år sedan. En glaciär från Sherwin-åldern var nästan säkert ansvarig för den stora utgrävningen och utformningen av Yosemite Valley och andra kanjoner i området.

Tahoe-, Tenaya- och Tioga-etapper var en del av Wisconsinans isbildning . Tahoe glacialstadium tros ha nått sin maximala utsträckning för omkring 70 000 till 130 000 år sedan; lite är känt om den senare Tenaya. Bevis tyder också på att det senaste lokala isstadiet, Tioga, startade för ungefär 28 000 kal (kalibrerad Radiocarbon-datering ) år sedan, nådde sin maximala omfattning för 20 000 till 25 000 kal år sedan och slutade med ~ 15 000 kal år sedan. Glaciärer reformerades i de högsta cirques under en mindre sen-glacialvärdet, Recess Peak-händelsen, mellan ungefär 14 200 och 13 100 år sedan.

Efter det verkar glaciärer ha varit frånvarande från intervallet fram till cirka 3200 kal år sedan, då små glaciärer dök upp igen i de högsta cirquesna. Denna avläsning registrerar uppkomsten av neoglaciation i Sierra Nevada. Neoglaciation i intervallet kulminerade under " Little Ice Age ", en term som ursprungligen myntades av François E. Matthes i Sierra Nevada, men nu allmänt accepterad som hänvisar till en period av global isutvidgning mellan cirka AD 1250 till 1900. Moraines i Sierra Nevada relaterad till Little Ice Age-evenemanget kallas Matthes-insättningar. De är vanliga i norrläge cirques och under moderna glaciärer i High Sierra och är vanligtvis färska, instabila och ofta iskärnor. Bra exempel på Matthes moraines finns under Palisade-glaciären (den största glaciären i området), Lyell- och Maclure-glaciärerna i södra Yosemite NP och de mindre glaciärerna under Mount Dana , Kuna Peak , Mount Conness och Matterhorn Peak .

Animering: Tillbakadragande glaciärer matar Yosemite-sjön och öppnar dagens dal

Glacialsystem nådde djup på upp till 1200 meter och lämnade sina spår i Yosemite-området. Den längsta glaciären i Yosemite-området sprang ner Grand Canyon av floden Tuolumne i 95 km och passerade långt bortom Hetch Hetchy Valley . Merced-glaciären flödade ut ur Yosemite Valley och in i Merced River Gorge . Lee Vining-glaciären huggade Lee Vining Canyon och tömdes i Lake Russell (den mycket förstorade istidenversionen av Mono Lake ). Endast de högsta topparna, som Mount Dana och Mount Conness , täcktes inte av glaciärer. Retirerande glaciärer kvar ofta lågkonjunktursmorän som beslagtagna sjöar som sjön Yosemite (en grund sjö som regelbundet omfattas en stor del av golvet i Yosemite Valley).

Vissa kupoler i parken täcktes av glaciärer och modifierades till roche moutonnées , som kännetecknas av att de har en jämn, rundad sida och en brant ansikte. Den rundade sidan var där glaciären flödade över kupolen och den branta sidan var där glaciären rann bort från den. Brantheten orsakas av glacial plockning av sten längs sprickfogar. Bra exempel i parken är Liberty Cap , Lembert Dome och Mount Broderick . Half Dome skapades av en annan process, men erosion som verkar på fogplan var fortfarande den viktigaste faktorn.

Kontrovers

Ursprunget till parkens geologiska landskap har varit under debatt sedan 1865. Vid den tiden föreslog Josiah Whitney , dåvarande geolog i Kalifornien , att Yosemite Valley är en groben : ett nedbrutet block av land omgivet av fel. John Muir föreslog att Yosemite Valley och Hetch Hetchy Valley bildades enbart genom ishandling. 1930 föreslog François E. Matthes en hybridhypotes, där det mesta av dalens djup tappades av vattenerosion, resten av glaciala åtgärder. Den glaciala åtgärden hävdade också att den vidgade dalen.

Mer nyligen har debatten öppnats igen av Jeffrey Schaffer , som föreslår att glaciärernas och andra erosionsprocessers roll har dramatiskt överskattats. Schaffer säger att Yosemite Valley över 1700 m (1700 m) till exempel har förändrats relativt lite under de senaste 30 miljoner åren. Förutom att vara något större, om man kunde se tillbaka i tiden och se dem, skulle de viktigaste funktionerna vara igenkännliga för det moderna ögat. Schaffer anser att de många gemensamma planen har haft störst inverkan på geomorfologin i parkens viktigaste drag. Detta strider mot konsensusuppfattningen att enorma mycket slipande glaciärer som verkar på gemensamma plan kombinerat med en hel del upplyftning under de senaste par miljoner åren var den primära formkraften hos funktionerna (en sådan snabb upplyftning skulle kraftigt ha påskyndat alla typer av erosion).

Se även

Referenser

  • Harris, Ann G .; Tuttle, Esther; Tuttle, Sherwood D. (1997). Nationalparkens geologi (5: e upplagan). Iowa, Kendall: Hunt Publishing. ISBN   0-7872-5353-7 .
  • Schaffer, Jeffrey P. (1999). Yosemite National Park: En naturhistorisk guide till Yosemite och dess spår . Berkeley: Wilderness Press. ISBN   0-89997-244-6 .

externa länkar