La geología de Pensilvania consta de seis provincias fisiográficas distintas, tres de las cuales se subdividen en diferentes secciones. Cada provincia tiene sus propias ventajas económicas y riesgos geológicos y desempeña un papel importante en la configuración de la vida cotidiana en el estado. Desde el extremo sureste hasta el extremo noroeste del estado, incluyen: la provincia de la llanura atlántica , la provincia del Piamonte , la provincia de Nueva Inglaterra, la provincia de las crestas y los valles , la provincia de los Apalaches y la provincia de las tierras bajas centrales. [1]
La mayoría de las rocas de Pensilvania expuestas en la superficie son sedimentarias y se depositaron durante la Era Paleozoica . Casi todas las rocas metamórficas e ígneas están confinadas en la parte sureste del estado. Un total de cuatro orogenias han afectado a las rocas de la Commonwealth, incluidas la orogenia Grenville , la orogenia Taconic , la orogenia Acadian y la orogenia Appalachian . El evento Appalachian ha dejado la mayor evidencia y ha continuado dando forma al paisaje del estado. El terreno de Pensilvania también se ha visto afectado por el rifting continental durante la era Mesozoica . [2]
Los glaciares del Pleistoceno también han visitado repetidamente el estado durante los últimos 100.000 años. Estos glaciares han dejado algunas evidencias y han tallado gran parte del paisaje de la franja norte del estado. [2]
Una roca con un alto valor económico de Pensilvania es el carbón antracita . Antes de que comenzara la minería, se estima que había 22.800 millones de toneladas de antracita en Pensilvania. En 2001, todavía quedaban 12.000 millones de toneladas en el suelo, la mayoría de las cuales no era económicamente viable extraer. [3] Los geólogos estadounidenses reconocieron la importancia de la región carbonífera de Pensilvania y denominaron al Periodo Carbonífero Superior Periodo Pensilvánico debido a la abundancia de carbón en el estado. A pesar de esto, la celestina fue propuesta como mineral estatal en 2002. Sin embargo, la propuesta no fue aprobada por la legislatura estatal. [4] [5]
Pensilvania también alberga el famoso pozo petrolífero Drake en Titusville, que contribuyó al surgimiento de la industria petrolera moderna y de dos aceites de motor de marca, Quaker State (ahora propiedad de Royal Dutch Shell) y Pennzoil . Pensilvania también tiene reservas de gas natural provenientes de rocas madre enterradas profundamente y de áreas de yacimientos de carbón.
Una de las provincias fisiográficas más pequeñas del estado se limita a los condados de Filadelfia , Delaware y Bucks a lo largo del río Delaware . El relieve local es de menos de 200 pies (61 m) y gran parte del lecho rocoso está enterrado bajo depósitos aluviales recientes . En el mapa geológico, se utiliza "grava de Trenton" para describir la mayoría de estos sedimentos. Gran parte de los sedimentos aluviales que existen aquí son arena, limo y arcillas. [6] El límite tradicional de la llanura costera es la Fall Line . La llanura costera de Pensilvania alguna vez albergó miles de acres de marismas de agua dulce . Esto fue importante en el desarrollo temprano de Filadelfia y Chester . [7] Muchos de los pequeños afluentes del Delaware han cortado gargantas pequeñas pero impresionantes en el lecho rocoso, incluido el arroyo Ridley , el arroyo Chester y el arroyo Wissahickon . Las inundaciones repentinas se están convirtiendo en un problema local en la provincia. [2]
El Piedmont de Pensilvania se divide en tres secciones distintas: las tierras altas de Piedmont, las tierras bajas de Piedmont y las tierras bajas de Gettysburg-Newark. Gran parte del Piedmont se está urbanizando y desarrollando. Algunas de las mejores tierras agrícolas del estado se encuentran en esta región, específicamente en los condados de Lancaster y Chester .
Esta sección se caracteriza por las rocas metamórficas que proporcionan gran parte del lecho rocoso de esta área. Las rocas expuestas más antiguas de Pensilvania se encuentran aquí y consisten en el gneis de Baltimore . [8] Estas rocas tienen una historia compleja y una amplia gama de minerales diferentes. Son similares en muchos aspectos a sus primos en el norte y centro de Maryland , inmediatamente al sur. Gran parte de la roca se alteró durante la formación de Rodinia durante la orogenia de Grenville. Estas rocas eventualmente proporcionaron la plataforma para la deposición de sedimentos que se convertirían en la Formación Wissahickon durante un rifting de Rodinia. La expansión del fondo marino continuó hasta que se desarrolló un margen pasivo a lo largo del nuevo océano Iapetus y se desarrolló una línea de playa. Estos sedimentos finalmente se convirtieron en la Formación Chickies . [8]
La deposición de silicosis y carbonatos continuó durante el Cámbrico y el Ordovícico. Durante la orogenia Taconic, se produjeron más intrusiones ígneas y metamorfismo a medida que las ancestrales montañas Taconic se elevaban. Los sedimentos que se depositaron en un mar entre un arco de islas y el Jápeto acabaron por ser comprimidos y deformados a lo largo de una zona de subducción . Los sedimentos depositados en ese mar se encuentran ahora en la sección del Gran Valle (véase más abajo). Los sedimentos depositados a partir del rifting de Rodinia se convirtieron en las raíces de las ancestrales montañas Taconic y atravesaron su primera ola de metamorfismo durante la orogenia Taconic. Otras olas de metamorfismo continuaron hasta la orogenia Alleghaniana. [8]
Las tierras bajas están sustentadas principalmente por rocas que se erosionan con mayor facilidad, como la caliza , la dolomita y la filita . Estas rocas son relativamente más jóvenes que las tierras altas circundantes y probablemente sean el resultado de un tramo tranquilo de deposición marina poco profunda. Algunas de las rocas depositadas durante este tiempo también se encuentran en la sección del Gran Valle, pero han sido separadas por la sección de las tierras bajas de Gettysburg-Newark. El relieve es bajo y, por lo general, nunca supera los 700 pies (210 m). El terreno kárstico es problemático en esta sección. [2]
Esta sección es un poco engañosa ya que hay colinas de hasta 1200 pies (366 m) de altura en esta sección. Está separada del resto de las secciones de Piedmont debido a los tipos de rocas distintivos que se encuentran aquí. También llamada Cuenca Triásica , la mayor parte del lecho rocoso es arenisca roja , limolita y pizarra . Unas pocas formaciones son marrones y negras. El sedimento se acumuló durante el rifting de Pangea en la era Triásica . Además, una roca ígnea basáltica llamada diabasa formó diques y umbrales más tarde en el Jurásico cuando el Océano Atlántico comenzó a formarse. [9] Gran parte de las rocas de esta área se han erosionado, pero la diabasa más resistente a la erosión ha dejado colinas y pequeñas regiones elevadas en toda la sección. Los patrones de erosión de estas rocas jugaron un papel fundamental en la Batalla de Gettysburg . [10]
En el municipio de Buckingham existe una pequeña porción de rocas paleozoicas , principalmente carbonatos . Estas rocas se encuentran al norte de la falla Furlong, que es una ramificación de la falla Chalfont, de mayor tamaño. [11] La montaña Buckingham se eleva al sur del valle y está compuesta por cuarcita. La otra cresta es menos prominente y está sustentada por los conglomerados de la Formación Stockton . El karst es un problema localizado en esta zona.
Una provincia pequeña y fragmentada en el noreste de Pensilvania llamada Reading Prong es similar al lecho rocoso cristalino que se encuentra en gran parte de Nueva Inglaterra . Este es el extremo sur de las Tierras Altas del Hudson de Nueva York y Nueva Jersey (conocidas como las Montañas Ramapo en Nueva Jersey) y las Montañas Taconic de Nueva York. Las rocas graníticas y la cuarcita de esta área están altamente metamorfoseadas y son de edad precámbrica a cámbrica . Las colinas y crestas son localmente empinadas y redondeadas en la parte superior y forman las colinas alrededor de Reading y al sur del Valle Lehigh en South Mountain . [2]
Esta región de Pensilvania, famosa por las imágenes LANDSAT de la NASA , es la segunda más grande del estado y alberga los famosos campos de antracita . Las rocas aquí están severamente plegadas y contienen numerosos anticlinales y sinclinales que se hunden y se pliegan unos sobre otros. Hay numerosas fallas inversas que ayudan a crear un caos. La mayor parte de la deformación es resultado de la colisión de continentes durante la orogenia Alleghenian . Hay siete regiones distintas en la provincia, que se enumeran a continuación. Gran parte de los patrones de drenaje de la provincia son enrejados .
South Mountain es el extremo norte de las Blue Ridge Mountains . Esta región se caracteriza por sus amplias crestas planas con valles estrechos y profundos. Las rocas que se encuentran aquí son rocas ígneas y sedimentarias altamente metamorfoseadas con algo de dolomita ocasional . Estas rocas son de edad precámbrica. [2]
El Gran Valle de los Apalaches es un valle largo y ancho que se extiende desde Canadá hasta Alabama . En Pensilvania, el valle se conoce con tres nombres: (enumerados de norte a sur) el valle de Lehigh , el valle del Líbano y el valle de Cumberland . Las rocas que caracterizan esta región incluyen: piedra caliza, dolomita, pizarra , esquisto, arenisca, limolita y algo de basalto disperso. Casi todas las rocas del Gran Valle de Pensilvania son de edad Ordovícica y se depositaron durante un período tranquilo antes de la orogenia Taconic . Las calizas y dolomitas de esta área se extraen ampliamente en Pensilvania. Estas rocas carbonatadas se utilizan para una variedad de propósitos, incluidos piedra triturada, fabricación de cemento , fertilizantes y polvo de minas de carbón (reduce el drenaje ácido de las minas ) [12] Las características kársticas son problemáticas en el Gran Valle.
La región de Blue Mountain o Blue Ridge , al igual que las crestas al norte y al oeste, es una de una serie de crestas casi paralelas que se extienden por decenas de millas y es igualmente probable que se las llame Ridge o Mountain. Por lo tanto, Blue Mountain no debe confundirse con Blue Ridge Mountains, sino que representa la escarpa pronunciada , un paso en la elevación que separa los Montes Apalaches de la cuenca pastoral famosa por el paisaje asociado con los holandeses de Pensilvania en el sur de Pensilvania llamado Great Valley A, una provincia fisiográfica, como lo son estos títulos de sección. Muchas de las brechas de agua de Pensilvania atraviesan Blue Mountain, incluyendo Delaware Water Gap , Lehigh Gap , Schuylkill Gap , Susquehanna Gap y Swatara Gap . También a lo largo de la cresta, también existen muchas " brechas de viento ". Las rocas de la sección Blue Mountain incluyen principalmente arenisca de edad silúrica , conglomerado , limolita, pizarra y algo de piedra caliza. Blue Mountain también se conoce con los nombres de Kittatinny Mountain (especialmente en Nueva Jersey) y Hawk Mountain . Uno de los tipos de rocas más destacados de esta sección es la Formación Shawangunk , que debe su nombre a la cresta Shawangunk del estado de Nueva York.
Los sedimentos que componen Blue Mountain se depositaron como resultado de las tierras altas que se formaron después de la orogenia Taconic. La primera ola de sedimentos fue gruesa, gris y mal clasificada. (La Formación Shawngunk) Esta combinación de características deposicionales significa que el área de origen estaba relativamente cerca y se depositó en un clima húmedo. Estos sedimentos se degradan en arenas y limos rojizos más finos (Formación Bloomsburg) a medida que el área de origen se volvió más distante y/o menos productiva. El clima durante este tiempo era más seco. [2]
Se podría decir que es la sección más compleja y más estudiada de Pensilvania . La provincia Ridge and Valley del estado alberga uno de los yacimientos de carbón más rentables de la historia de Pensilvania, que contiene carbón antracita de alta calidad . Los sedimentos depositados durante el Período Misisipiano procedían de tierras altas ubicadas al sureste. Las oleadas de formación de montañas ocasionalmente trajeron sedimentos de grano más grueso a la llanura. A medida que las montañas se erosionaban, los sedimentos se volvían de grano más fino. A medida que las tierras altas se alejaban o se erosionaban, las arenas se degradaban hasta convertirse en limo o arcilla.
Como la placa norteamericana estaba cerca del ecuador, existía un clima tropical que permitía que florecieran bosques densos. A partir del período Misisipiense tardío , comenzaron a crecer bosques de licopodiófitas , artrófitas , pteridofitas y pteridospermatofitas en estas llanuras. [13] A medida que las condiciones se volvieron más favorables para que los bosques densos sobrevivieran durante cientos de miles de años, gran parte del material vegetal muerto se conservó en entornos con escasez de oxígeno . La acumulación de este material se preservó en los vastos depósitos de carbón. El ascenso y descenso de las montañas, junto con los cambios en el nivel del mar, ocurrieron numerosas veces (a menudo en conjunción). Estas secuencias de eventos estratigráficos cíclicos se conservan en el registro de rocas y a menudo se denominan ciclotemas . A finales del Pérmico , gran parte de la colisión de las placas continentales había disminuido; sin embargo, la formación de montañas aún continuaba. Todos los sedimentos depositados durante los 30 millones de años anteriores se plegaron y fallaron a medida que finalmente se formó el supercontinente Pangea .
Las montañas de esta zona tardarían 150 millones de años en adquirir la forma que hoy conocemos. Estas montañas tienen laderas escarpadas y los valles tienen forma de canoa, en gran medida debido a la compleja estructura plegada de la zona. La mayor parte del carbón que se extrae de esta sección procede de formaciones de la época de Pensilvania. Junto con el yacimiento de fósiles de Mazon Creek en Illinois , se ha estudiado una enorme cantidad de fósiles de plantas de esta zona. [13] Los deslizamientos de tierra y el drenaje ácido de las minas son dos de los principales peligros de la zona. En el pasado, los incendios de minas subterráneas también han sido una amenaza. El incendio de la mina Centralia se encuentra en esta sección de la provincia de Ridge and Valley.
.jpg/1280px-Luzerne_(Pennsylvania).jpg)
Este valle en forma de canoa, separado del resto de los yacimientos de antracita de Pensilvania, también se conoce como el valle de Wyoming y alberga las ciudades de Scranton y Wilkes-Barre . La ciudad más grande del valle de Wyoming es Scranton, con una población de 77.291 habitantes. Toda la estructura de la sección es un sinclinal de doble hundimiento con crestas montañosas afiladas a ambos lados del valle. Las crestas se encuentran justo al norte de Carbondale . El brazo norte del río Susquehanna y el río Lackawanna fluyen a través de este valle. La minería de carbón a gran escala y la industria y los ferrocarriles que la acompañan han sido abandonados hace mucho tiempo.
A diferencia de los yacimientos de antracita del sur y del centro, el valle de antracita ha sufrido recientemente una glaciación repetida. Esta acción ha dejado muchas laderas de talud en la base de las montañas Moosic y los suelos a menudo contienen grandes rocas que dificultan la excavación.
Esta región también ha visto su paisaje alterado por la glaciación y los procesos fluviales del río Susquehanna. La mayoría de las crestas de esta región son paralelas a los arroyos que drenan el área. El Susquehanna también corta a través de muchas de las crestas montañosas, lo que lleva a algunos a creer que el Susquehanna es un antiguo sistema fluvial que existía incluso antes de la reciente glaciación continental. (Algunos especulan que se remonta al Período Jurásico ) [14] Ninguna de las montañas de esta sección se eleva por encima de los 1.700 pies (518 m) y el valle del río tiene una profundidad de hasta 250 pies (76 m).
Las crestas estándar largas, estrechas y empinadas con valles angostos definen el estado en las fotos LANDSAT. Muchos de los valles tienen características kársticas debido a las rocas carbonatadas que residen en ellos. La construcción de carreteras generalmente sigue los valles y rara vez corta a través de las crestas. La autopista de peaje de Pensilvania utilizó túneles cortados a través de las crestas en lugar de escalar las cimas de las montañas. Mount Nittany , Tuscarora Mountain , Jacks Mountain , Wills Mountain y Sideling Hill son cinco montañas prominentes en esta sección. La sección contiene sedimentos de la era cámbrica a la pensilvaniana, todos depositados en la cuenca de los Apalaches . Durante la orogenia de los Apalaches, estos sedimentos se plegaron, fallaron y se movieron. Solo durante los últimos millones de años ha tomado forma el paisaje que vemos hoy. Las rocas relativamente más blandas o fácilmente erosionables se convirtieron en valles, mientras que las rocas más duras y resistentes a la erosión se convirtieron en crestas montañosas. El desarrollo de este paisaje continúa hasta el día de hoy. El levantamiento de la provincia ha provocado que los ríos abran brechas de agua a través de las cadenas montañosas y ha presentado continuamente nuevas rocas más blandas en los valles que deben ser erosionadas.
Esta es, con diferencia, la provincia más grande del estado, y la mayoría de las rocas de esta región no están plegadas ni falladas y se asientan relativamente planas. Sin embargo, partes de la meseta de los Apalaches parecen ser montañosas debido a la erosión causada por arroyos y glaciares. En el oeste de Pensilvania, existen grandes yacimientos de carbón bituminoso en rocas con una edad similar a las rocas de la región de antracita. Muchos de los pliegues de la provincia son de gran amplitud y se extienden durante kilómetros. En las secciones glaciares, se desarrollaron cañones empinados y gran parte del terreno tiene muchas características glaciares . El patrón de drenaje en esta zona es dendrítico .
La sección de las montañas Pocono de Pensilvania es geológicamente igual a las montañas Catskill de Nueva York. Las rocas sedimentarias de color rojo, verde y gris de la Formación Catskill son el tipo de lecho rocoso predominante en las Poconos. La elevación de la meseta es de entre 1200 pies (366 m) y 2300 pies (701 m) con solo unas pocas colinas empinadas como Camelback Mountain . Gran parte de la roca se asienta en lechos horizontales de suave inclinación, a diferencia de la sección vecina de los Apalaches. [2]
Considerada parte de la meseta de Pocono, esta zona se encuentra al norte de Poconos y contiene muchos de los mismos tipos de rocas. El relieve local es menor que el de la región de Pocono y está delimitado al sureste por el río Delaware. El arroyo Big Bushkill corta un desfiladero a través de esta sección y tiene muchas cascadas , especialmente alrededor del área de la reserva de exploradores Resica Falls . Las cataratas Dingmans y Bushkill son cascadas dentro del área de recreación nacional Delaware Water Gap , que también forma parte de la región Endless Mountains de Pensilvania.
Esta sección, que también es una extensión de las montañas Catskill de Nueva York, generalmente tiene elevaciones más altas que la sección de la meseta baja, así como valles más profundos. También afloran estratos más jóvenes en esta área con algunos yacimientos de carbón menores. Las tierras altas son redondeadas o planas a lo largo de colinas mayoritariamente anchas. Un excelente ejemplo del escarpe que divide esta sección son Ricketts y Ganoga Glen, ubicados dentro del parque estatal Ricketts Glen .
Esta sección alberga el Gran Cañón de Pensilvania y algunas de las áreas más remotas del estado. Como su nombre lo indica, los arroyos de esta zona han tallado valles profundos con pendientes pronunciadas en las crestas circundantes. Algunas de las gargantas tienen al menos 305 m (1000 pies) de profundidad. Gran parte de la zona estaba cubierta de bosques a finales del siglo XIX y gran parte de ella es propiedad de la Oficina Forestal de Pensilvania .
La sección del frente de Allegheny incluye la abrupta escarpa que divide la provincia de Ridge and Valley de la meseta de Allegheny. La región es una gran cresta ancha con un pronunciado ascenso de este a oeste y colinas onduladas que se alejan de la cresta. El frente de Allegheny alcanza su elevación más alta en Pensilvania en Blue Knob , 3136 pies (956 m), una protuberancia inusual a lo largo de esta cresta simétrica. Los arroyos que cortan la cresta suelen ser poco profundos y empinados.
Esta sección incluye el punto más alto de Pensilvania, el monte Davis , que se encuentra a 3213 pies (979 m) sobre el nivel del mar. Muchas de las montañas son largas y anchas con valles relativamente poco profundos y anchos. A diferencia de la sección de los Apalaches, los arroyos de esta zona no han cortado valles profundos y bien definidos en la tierra. Gran parte del patrón de drenaje es dendrítico con un pequeño enrejado donde las rocas resistentes a la erosión han creado crestas más altas y mejor definidas. Las elevaciones aumentan hacia el sur, y el monte Davis se encuentra a solo 4,5 millas (7 km) de la frontera con Maryland . Algunas de las cimas de las crestas contienen algunos campos de carbón bituminoso de baja volatilidad, incluido el campo Broad Top . [3] Esta región también es el hogar de dos historias nacionales: el rescate de la mina Quecreek y el accidente del vuelo 93 de United Airlines .
Ubicadas en el extremo sudoeste del estado, las colinas de Waynesburg son otra importante zona productora de carbón para el estado. Gran parte de los 64.4 mil millones de toneladas de carbón bituminoso que quedan en el estado se encuentran bajo estas colinas en lechos casi horizontales. Las colinas son estrechas y de laderas empinadas, con algunos valles más profundos. [3]
Otra sección que produce carbón de manera importante. Es similar a la sección de las colinas de Waynesburg, excepto por un relieve local más alto y valles más profundos. Los deslizamientos de tierra y el hundimiento de minas son peligros comunes. [3]
Esta sección consta de tierras altas, anchas y planas cortadas por valles fluviales profundos y abruptos. Gran parte de esta área no estaba cubierta por el glaciar Wisconsiniano tardío , pero hay evidencia de glaciares pre-Wisconsinianos en el área. Junto con las Endless Mountains, es uno de los lugares más remotos del este de los Estados Unidos.
Esta sección ha sido influenciada por los glaciares y muchos de los valles cortados en el lecho rocoso tienen una tendencia hacia el noroeste, en la dirección de los glaciares en retirada. Hay muchos signos de glaciares, incluidos kames , eskers , kettles y morrenas . Esta sección alberga el lago natural más grande de Pensilvania, el lago Conneaut , así como uno de los eskers más largos del estado, West Liberty Esker. [15] Algunos de los patrones de drenaje han cambiado y solo unos pocos de los arroyos desembocan en el lago Erie.
Junto con la Provincia de la Llanura Costera, la provincia más pequeña del estado, las tierras bajas centrales son parte del área de los Grandes Lagos y existen a lo largo de un escape glacial adyacente al lago Erie .
La siguiente es una lista de características geológicas de Pensilvania destacadas por su belleza y/o singularidad.
.jpg/1280px-Boulder_Field_(HRSP).jpg)
Pensilvania ha estado actualizando su mapa geológico base impreso por última vez en 1980. Nuevas investigaciones han cambiado los nombres de varias formaciones y han promovido o degradado muchas secuencias diferentes en el gráfico estratigráfico.
