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Geología de Ontario

Ubicación del Cratón de Grenville y Superior

La geología de Ontario es el estudio de las formaciones rocosas de la provincia más poblada de Canadá, que alberga algunas de las rocas más antiguas de la Tierra. La geología de Ontario está formada por rocas ígneas y metamórficas precámbricas antiguas que se encuentran debajo de rocas y suelos sedimentarios más recientes.

Alrededor del 61% de Ontario está cubierto por el Escudo Canadiense . El escudo, en su conjunto, se puede dividir en tres secciones, conocidas como provincias. Las partes noroccidentales del escudo, ubicadas al norte y al oeste de Sudbury , se conocen como la provincia Superior . Esta es la más grande de las tres secciones, y cubre el 70% de la porción del Escudo Canadiense en Ontario. La provincia Sur es una región estrecha que va desde Sault Ste. Marie hasta el lago Kirkland . La parte central sur está dominada por la provincia de Grenville, pero flanqueada por dos cuencas de materiales fanerozoicos .

Aquí se encuentran abundantes yacimientos minerales y, como resultado, se explotan extensivamente.

Escudo canadiense

Alrededor del 61% de Ontario está cubierto por el Escudo Canadiense, en su mayoría con rocas precámbricas . [1] El Escudo Canadiense abarca gran parte del norte de Ontario y se subdivide en tres provincias geológicas principales: Superior, Southern y Grenville. [2]

Provincia Superior

El Cratón Superior o Provincia Superior es un cratón del Arcaico . Es una sección de corteza continental estable de 257 kilómetros de espesor formada a principios del siglo XX (hace 4.031 millones de años hasta la actualidad) que forma el núcleo del Escudo Canadiense que se encuentra al norte del Lago Superior , que le da nombre. Está ubicado aproximadamente al norte y al oeste de Sudbury [1]

El cratón se extiende desde el noroeste de Quebec a lo largo del lado este de la bahía de Hudson hacia el sur a través del norte de Ontario hasta las costas septentrionales del lago Hurón y el lago Superior. Se extiende por el noroeste de Ontario al sur de la bahía de Hudson y se encuentra debajo de la mayor parte del sureste de Manitoba . Se extiende hacia el sur a través del este de Dakota del Norte y del Sur y el oeste de Minnesota . [3]

La provincia Superior es la más grande de las tres secciones y cubre aproximadamente el 70% de la porción Shield en Ontario. [4]

La Provincia Superior tiene franjas de rocas volcánicas, sedimentarias y gneis que corren de este a oeste. [5] Las partes más septentrionales de la Provincia Superior están compuestas principalmente por rocas de granito y gneis. [4]

El cinturón de rocas verdes de Abitibi, de 2.677 millones de años de antigüedad, en Ontario y Quebec, es uno de los cinturones de rocas verdes arcaicos más grandes de la Tierra y una de las partes más jóvenes del cratón Superior , que secuencialmente forma parte del Escudo Canadiense. [6]

La riqueza mineral metálica de Ontario, como el oro, el cobre y el zinc, proviene de la subprovincia de Abitibi/Wawa. [5]

Provincia del Sur

La provincia del Sur es una región estrecha que se extiende desde Sault Ste. Marie hasta el lago Kirkland y está formada por rocas que datan de hace entre 1.800 y 2.400 millones de años. [1] Las tierras bajas de la bahía de Hudson, situadas al norte del Escudo Canadiense, están formadas principalmente por rocas sedimentarias del período Silúrico , aunque algunas partes datan de los períodos Ordovícico y Devónico . [1] Esta zona cubre el 25% de la provincia. La mayor parte del lecho rocoso de las tierras bajas de la bahía de Hudson está compuesto de piedra caliza y roca sedimentaria dominada por carbonatos. [7]

Además de Ontario, también forma parte del lecho rocoso de Michigan y Minnesota . El sistema de rift del mediocontinente se formó hace 1.100 millones de años cuando el cratón se abrió y formó la cuenca del lago Superior . En la región del lago Superior, el afloramiento de esta roca fundida puede haber sido el resultado de un punto caliente que produjo una unión triple . [8]

Provincia de Grenville

La provincia de Grenville constituye aproximadamente el 20 por ciento del escudo canadiense expuesto en Ontario y está ubicada al sur de Sudbury. Tiene entre 1.000 y 1.600 millones de años y está dominada por rocas sedimentarias que luego se metamorfizaron. [1] Estas rocas se metamorfosearon entre hace 990 millones de años y hace 1.080 millones de años.

Los geólogos subdividen la provincia de Grenville en Allochthon, a lo largo del propio río, y Parautochthon, más al norte. [9]

El Allochthon yuxtapuesto al Parautochthon durante el ciclo de orogenia de Grenville de hace 1.090 millones a 985 millones de años. El Allochthon está compuesto por rocas del Paleoproterozoico al Mesoproterozoico . En la parte occidental, se trata principalmente de niveles de plataforma de mármol , cuarcita y pelita y rocas de grado anfibolita del Mesoproterozoico . También hay intrusiones de charnoquita y anortosita que intersecan metasedimentos y ortogneis . En el centro predominan las migmatitas , los ortogneis cuarzo-feldespáticos y las mangeritas. En su parte oriental, se compone principalmente de rocas gneísicas de variada composición y origen, rocas metasedimentarias, intrusiones granitoides, gabro , gabronorita y anortosita . También hay varias intrusiones anortosíticas dispersas por todo el cinturón de Allochthon. [9]

El Parautochthon es una banda que corre paralela al Frente Grenville , que varía en ancho desde Labrador hasta el noreste de la Bahía Georgiana en el Lago Huron . Las rocas parautóctonas están formadas por antiguas rocas del Arcaico y Proterozoico que son rocas plutónicas y metamorfoseadas supracrustales (metasedimentarias y metavolcánicas) altamente deformadas que alcanzaron facies de esquisto verde a granulita en la secuencia de facies metamórficas durante la orogenia Grenville . Estas rocas se correlacionan con las rocas menos deformadas al norte del Frente Grenville en la Provincia Superior y muestran signos de extensión lateral este-oeste. [9]

Cuenca de Sudbury

Brecha de repliegue de Onaping, losa pulida, 15 x 23 cm (6 x 9 pulgadas)

La cuenca de Sudbury se formó como resultado del impacto en el supercontinente Nuna de un bólido de aproximadamente 10 a 15 km (6,2 a 9,3 mi) de diámetro que ocurrió hace 1.849 millones de años [10].

La cuenca de Sudbury es el tercer cráter más grande de la Tierra, después de la estructura de impacto Vredefort de 300 km (190 mi) en Sudáfrica y el cráter Chicxulub de 150 km (93 mi) bajo Yucatán , México . [10]

El complejo ígneo de Sudbury es un material fundido por impacto que se formó a partir de este impacto y las altas presiones y temperaturas derritieron la roca circundante. [11]

La NASA utilizó el sitio para entrenar geológicamente a los astronautas del Apolo en el reconocimiento de rocas formadas como resultado de un impacto muy grande, como las brechas . Entre los astronautas que usarían este entrenamiento en la Luna se encontraban David Scott y James Irwin del Apolo 15 , John Young y Charlie Duke del Apolo 16 , y Gene Cernan y Jack Schmitt del Apolo 17. Entre los instructores geólogos notables se encontraba William R. Muehlberger . [12]

Enjambres de diques

Mapa del enjambre de diques del Mackenzie

Ontario tiene muchos de los enjambres de diques más grandes del mundo . Un enjambre de diques es una gran estructura geológica que consiste en un grupo importante de diques paralelos, lineales o radialmente orientados que se introducen en la corteza continental . Consisten en varios a cientos de diques emplazados más o menos al mismo tiempo durante un único evento intrusivo. Los enjambres de diques a menudo muestran actividad de penachos del manto .

Los enjambres de diques pueden extenderse por más de 400 km (250 mi) de ancho y largo. El enjambre de diques más grande conocido en la Tierra es el enjambre de diques de Mackenzie en Ontario, que tiene 500 km (310 mi) de ancho y 3000 km (1900 mi) de largo. [13]

Los enjambres de diques en Ontario son,

Fanerozoico

Devónico medio
Paleoríver de Ontario en el Devónico.

En las cuencas del sur y norte de la provincia se pueden encontrar rocas y fósiles del Ordovícico, Silúrico y Devónico. [14]

Tierras bajas de la bahía de Hudson

Las tierras bajas de la bahía de Hudson

Las tierras bajas de la bahía de Hudson son un vasto humedal ubicado entre el Escudo Canadiense y las costas meridionales de la bahía de Hudson y la bahía de James . [15] Contienen un área llamada el Anillo de Fuego , que es un proyecto masivo planificado de desarrollo de minería y fundición de cromita . [16]

En el otoño de 2011, el Cinturón de Fuego se consideraba "una de las mayores reservas minerales potenciales de Ontario", con "más de 35 empresas mineras y de exploración, tanto pequeñas como medianas, que cubrían un área de aproximadamente 1,5 millones de hectáreas". [16]

Tierras bajas del San Lorenzo

Las tierras bajas del río San Lorenzo son una cuenca que se extiende desde Windsor hasta la ciudad de Quebec con un suelo muy rico.

Glaciación de Wisconsin

Lagos glaciares

La glaciación de Wisconsin se extendió desde hace aproximadamente 75.000 a 11.000 años. La extensión máxima del hielo se produjo hace aproximadamente entre 25.000 y 21.000 años, durante el último máximo glacial .

Cataratas del Niágara

Cataratas del Niágara

Las formaciones que dieron origen a las cataratas del Niágara fueron creadas por la glaciación de Wisconsin hace unos 10.000 años. Las mismas fuerzas también crearon los Grandes Lagos de América del Norte y el río Niágara. [14] Todos fueron excavados por una capa de hielo continental que atravesó la zona, profundizando algunos canales fluviales para formar lagos y represando otros con escombros. [17]

Cuando el hielo se derritió, los Grandes Lagos superiores desembocaron en el río Niágara, que siguió la topografía reorganizada a través de la escarpa del Niágara . Con el tiempo, el río cortó un desfiladero a través del acantilado orientado al norte, o cuesta . [14] Debido a las interacciones de tres formaciones rocosas principales, el lecho rocoso no se erosionó de manera uniforme. La formación rocosa superior estaba compuesta de piedra caliza resistente a la erosión y dolomita de la Formación Lockport . Esa capa dura de piedra se erosionó más lentamente que los materiales subyacentes. [14]

Inmediatamente debajo de la formación de roca dura, que comprende aproximadamente dos tercios del acantilado, se encuentra la Formación Rochester (Silúrico Inferior), más débil, blanda e inclinada. [14] Esta formación estaba compuesta principalmente de esquisto , aunque tiene algunas capas delgadas de piedra caliza. También contiene fósiles antiguos . [14] Con el tiempo, el río erosionó la capa blanda que sostenía las capas duras, socavando la roca de cubierta dura, que cedió en grandes trozos. Este proceso se repitió innumerables veces y, finalmente, excavó las cataratas.

Sumergida en el río en el valle inferior, oculta a la vista, se encuentra la Formación Queenston (Ordovícico Superior), que está compuesta de lutitas y areniscas finas . [14] Las tres formaciones se formaron en un mar antiguo y sus diferencias de carácter derivan de las condiciones cambiantes dentro de ese mar.

Hace unos 10.900 años, las cataratas del Niágara se encontraban entre la actual Queenston, Ontario , y Lewiston, Nueva York , pero la erosión de su cresta ha provocado que las cataratas retrocedan aproximadamente 6,8 millas (10,9 km) hacia el sur. [18] Las cataratas Horseshoe, que tienen unos 2.600 pies (790 m) de ancho, también han cambiado su forma a través del proceso de erosión; evolucionando de un pequeño arco a una curva de herradura, hasta la gigantesca V actual. [19] Justo aguas arriba de la ubicación actual de las cataratas, Goat Island divide el curso del río Niágara, lo que resulta en la separación de las cataratas Horseshoe, en su mayoría canadienses, al oeste de las cataratas americanas y Bridal Veil al este. [14] La ingeniería ha ralentizado la erosión y la recesión. [20]

La tasa actual de erosión es de aproximadamente 30 centímetros (1 pie) por año, por debajo del promedio histórico de 0,91 metros (3 pies) por año. Según la cronología del futuro lejano , en aproximadamente 50.000 años las cataratas del Niágara habrán erosionado los 32 kilómetros (20 millas) restantes hasta el lago Erie y habrán dejado de existir. [21]

Minería

La minería de roca dura se ha llevado a cabo en la provincia durante más de 130 años (hasta 2012). La industria minera en Ontario produce más de 30 productos minerales metálicos y no metálicos diferentes, y es responsable de un porcentaje importante de la producción de níquel , oro , cobre y metales del grupo del platino de Canadá. [22] La extracción de minerales metálicos se concentra en el norte de Ontario, mientras que la parte sur de la provincia produce sal, yeso, cal, sienita nefelina y materiales estructurales (arena, grava, piedra), junto con algo de petróleo. En 2014, la industria minera produjo minerales por un valor de aproximadamente $11 mil millones. [23] El gobierno cobra tarifas irrisorias por las licencias de prospección ($25,50) [24] y los permisos de exploración (ninguno), [25] de acuerdo con el deber de desarrollo económico de la provincia. El proceso de permiso de exploración está pensado como un medio para notificar a las partes interesadas, como los propietarios de tierras de superficie, sobre las actividades de los mineros. [25] El desarrollo de una mina avanza a través de la "exploración avanzada" hasta el estado de "producción", cuya legislación se detalla en la Ley de Minería de Ontario; esto cubre las minas de roca dura, áridos, diamantes y petróleo. [26]

Referencias

  1. ^ abcde Baldwin, David; Desloges, Joseph; Band, Lawrence. "Geografía física de Ontario" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 2007-12-17 . Consultado el 9 de febrero de 2013 .
  2. ^ "MERN - Panorama geológico". mern.gouv.qc.ca. Archivado desde el original el 28 de marzo de 2019. Consultado el 28 de marzo de 2019 .
  3. ^ Card, KD, 1986, Geología y tectónica de la provincia superior arqueana, Escudo Canadiense , Servicio Geológico de Canadá, págs. 27-29 Pdf
  4. ^ ab Percival, J.; Easton, R. "Geología del Escudo Canadiense en Ontario: una actualización" (PDF) . Servicio Geológico de Ontario . Servicio Geológico de Canadá . Consultado el 9 de febrero de 2013 .
  5. ^ ab "Geología | Asociación de Prospectores y Desarrolladores de Porcupine". Archivado desde el original el 11 de marzo de 2023. Consultado el 22 de junio de 2019 .
  6. ^ RA Sproule; CM Lesher; MG Houle; llaves RR; JA Ayer; PC Thurson. "Geoquímica, petrogénesis y metalogénesis de komatitas en el cinturón de piedras verdes de Abitibi, Canadá" (PDF) . Consultado el 11 de abril de 2009 .
  7. ^ "Tierras bajas de la bahía de Hudson". Ministerio de Recursos Naturales de Ontario. Archivado desde el original el 11 de abril de 2014. Consultado el 9 de febrero de 2013 .
  8. ^ "Proterozoico medio y la grieta central del continente". Minnesota's Rocks and Waters . Universidad Estatal de Winona . Archivado desde el original el 18 de julio de 2011 . Consultado el 13 de abril de 2008 .(Presentación en Powerpoint)
  9. ^ abc «Provincia de Grenville». Géologie Québec (en francés). 14 de agosto de 2018. Consultado el 28 de marzo de 2019 .
  10. ^ ab Davis, Donald W. (23 de enero de 2008). "Resolución de la edad de submillones de años de eventos ígneos precámbricos mediante datación de circón con espectrometría de masas de ionización térmica y extracción térmica: aplicación a la cristalización de la capa de fusión por impacto de Sudbury". Geología . 36 (5): 383–386. Bibcode :2008Geo....36..383D. doi :10.1130/G24502A.1.
  11. ^ Percival, John Allan; Easton, Robert Michael (2007). Geología del Escudo Canadiense en Ontario: una actualización (PDF) . Servicio Geológico de Ontario, División de Minas y Minerales. ISBN 978-1-4249-3434-8.
  12. ^ Phinney, William (2015). Historia de la formación científica de los astronautas del Apolo . NASA SP -2015-626. págs. 247, 252.
  13. ^ "Enjambre de diques de Mackenzie". Enciclopedia Británica en línea . característica geológica, Canadá.
  14. ^ abcdefgh Vandiver, Bradford B. (1985). Geología de carreteras de Nueva York . Mountain Press Publishing Company. págs. 41–55. ISBN 0878421807.
  15. ^ "Enciclopedia canadiense - Bahía de Hudson". Archivado desde el original el 14 de mayo de 2012. Consultado el 24 de junio de 2019 .
  16. ^ ab "Ring of Fire News: El gobierno no nos escucha y nos retira su apoyo". Thunder Bay, Ontario: Matawa First Nations. 21 de octubre de 2013. Archivado desde el original el 29 de junio de 2013 . Consultado el 29 de junio de 2013 .
  17. ^ "Historia geológica de las Cataratas del Niágara". InfoNiagara . Archivado desde el original el 6 de octubre de 2014. Consultado el 3 de marzo de 2007 .
  18. ^ Parker E. Calkin y Carlton E. Brett, "Drenaje ancestral del río Niágara: contexto estratigráfico y paleontológico", Boletín de la GSA , agosto de 1978, v. 89; n.º 8, págs. 1140-1154
  19. ^ "Pasado geológico de las cataratas del Niágara y la región del Niágara" . Consultado el 21 de diciembre de 2008 .
  20. ^ Irving H. Tesmer, Jerold C. Bastedo, Catarata colosal: La historia geológica de las cataratas del Niágara (SUNY Press, 1981, ISBN 0-87395-522-6 ), pág. 75. 
  21. ^ "Datos y cifras geológicos sobre las cataratas del Niágara". Parques del Niágara . Archivado desde el original el 19 de julio de 2011. Consultado el 29 de abril de 2011 .
  22. ^ "Estrategia de desarrollo minero de Ontario 2015" (PDF) . Imprenta de la Reina para Ontario 2015. Archivado desde el original (PDF) el 2018-10-20 . Consultado el 19 de octubre de 2018 .
  23. ^ "Recursos naturales de Ontario: minerales y minería" (PDF) . Imprenta de la Reina para Ontario . Archivado desde el original (PDF) el 20 de octubre de 2018 . Consultado el 19 de octubre de 2018 .
  24. ^ "ServiceOntario - Buscador de ubicaciones de servicios - Detalles del servicio - Solicitud de licencia de prospector". 2 de febrero de 2017. Archivado desde el original el 2 de febrero de 2017.
  25. ^ ab "Permisos de exploración | Ministerio de Desarrollo del Norte y Minas". 18 de septiembre de 2017. Archivado desde el original el 18 de septiembre de 2017.
  26. ^ Estatutos revisados ​​de Ontario: texto de la "Ley de minería"