La geología de Maine es parte de la geología más amplia de Nueva Inglaterra y el este de América del Norte.
Se desconoce el pasado geológico de Maine anterior a 650 millones de años, aunque algunos geólogos han sugerido que puede haber rocas de más de mil millones de años en unidades de Chain Lakes en el noroeste de Maine. El estado está formado por tres terrenos distintos, incluidos Laurentia , los terrenos del océano Iapetus y el antiguo microcontinente de Avalonia .
Con la desintegración del supercontinente Pannotia hace 600 millones de años, el nuevo continente de Laurentia (Proto-Norteamérica) comenzó a desprenderse de material erosionado en el recién formado océano Jápeto. La región experimentó la deposición de caliza y sedimentos marinos, en conexión con la erosión de un microcontinente vecino. La región que hoy es el norte de la bahía de Penobscot, que entonces pertenecía al microcontinente Avalonia, experimentó un episodio de intrusión y metamorfismo de pegmatitas hace unos 650 millones de años.
A lo largo del Paleozoico temprano , desde el Cámbrico hasta el Ordovícico temprano , Laurentia experimentó deposición de piedra caliza y pizarra en su margen continental desde una posición cercana al ecuador. En los terrenos de Iapetus, se produjo una mezcla de deposición de sedimentos y vulcanismo durante el Cámbrico temprano, después de lo cual una colisión de microplacas propuesta inició el evento de formación de montañas Penobscottian. Este período de metamorfismo y deformación se conserva en rocas en el noroeste y centro-norte de Maine. El Ordovícico temprano marcó un regreso a la sedimentación y el vulcanismo en los terrenos de Iapetus. Simultáneamente, aunque Avalonia estaba situada en el hemisferio sur, experimentó mucha menos formación de piedra caliza, aunque también experimentó sedimentación y vulcanismo a lo largo del Cámbrico que ahora se conserva en rocas cerca de la bahía de Penobscot .
A principios del Ordovícico medio, los terranes de Iapetus chocaron con Laurentia, lo que dio inicio al evento de formación de montañas de la orogenia tacónica , que incluyó elevación, deformación y actividad ígnea. Partes de los arcos de islas de los terranes de Iapetus se conservan en las montañas Boundary. Avalonia continuó experimentando sedimentación y vulcanismo y la intrusión de cuerpos de granito en el Silúrico , que ahora se encuentran a lo largo de la costa central de Maine. Avalonia y Laurentia chocaron a principios del Devónico. La colisión inició la orogenia acadiense , un importante evento de formación de montañas. Como resultado de la colisión, los sedimentos en lo que hoy es el norte de Maine quedaron enterrados a una profundidad de nueve millas y sufrieron metamorfismo. La colisión también provocó la formación de los montes Apalaches del norte, numerosas fallas y una actividad ígnea generalizada. En ese momento, el nuevo continente compuesto estaba posicionado al sur del ecuador.
Durante el Carbonífero se produjo la intrusión del granito de Sebago . A lo largo de la costa de Maine aún quedan restos de arenisca y otras rocas sedimentarias depositadas durante este período. El Carbonífero marcó el fin de la deformación y el metamorfismo regional. Durante el Pérmico, América del Norte se desplazó hacia el norte del ecuador mientras que Maine experimentó un levantamiento y erosión, lo que dejó expuestas rocas más profundas.
La ruptura de Pangea durante el Mesozoico temprano estuvo marcada por nuevas fallas del lecho rocoso en Maine y la intrusión de diques de basalto en la costa suroeste de Maine. La actividad ígnea limitada continuó hasta finales del Mesozoico. Durante el Cenozoico, el levantamiento y la erosión continuaron en los Apalaches del norte. Maine sufrió una gran glaciación durante el Pleistoceno. La erosión extensa alteró gran parte de la superficie de la región mientras el hielo presionaba la corteza continental. La liberación de tensión y la recuperación lenta de la superficie terrestre desde el final del Pleistoceno han generado nuevos levantamientos, fracturas y erosión. Los humanos llegaron a Maine a principios del Holoceno y la actividad humana ha desempeñado un papel cada vez mayor en la geología superficial de la región desde el comienzo de la colonización y la condición de estado europeas.
La costa noreste de Maine pertenece al Cinturón Volcánico Costero , que se extiende hasta Nuevo Brunswick , mientras que la mayor parte del estado se encuentra en la Cuenca Central de Maine hasta las Montañas Boundary en el centro-norte de Maine. Al norte de las montañas, la Cuenca del Valle de Connecticut se extiende desde Vermont hasta Quebec.
Un cinturón de rocas ordovícico-silúricas se extiende desde Kittery hasta el noreste de Bangor, con arenisca y pizarra en el este y gneis y esquisto en el suroeste. Desde el suroeste de Augusta hasta el sur de Houlton, extendiéndose hasta la frontera canadiense, se encuentran rocas silúricas, que también se encuentran en una pequeña área cerca de Machias a lo largo de la costa y en áreas más pequeñas más al norte. Las rocas silúricas tienden a ser de esquisto marino en el norte a gneis y esquisto en el suroeste. Una gran área del estado, en un cinturón estrecho desde la línea de New Hampshire que se ensancha alrededor de Greenville y Millinocket y se extiende a través de gran parte del norte de Maine hasta Fort Kent, es roca devónica, que incluye esquisto y arenisca en el norte y gneis y esquisto en el suroeste.
El noroeste del condado de York es un lecho rocoso silúrico-devónico, con arenisca y pizarra marina en el este, que se gradúa hasta esquisto más cerca de New Hampshire. También se encuentra una pequeña área de intrusiones de sienita ígnea en el condado de York en la costa, al noreste de Kittery. Partes de Oxford, Penobscot, Hancock, Piscataquis y otros condados tienen gabro, pizarra, granito y granodiorita de la era devónica. Se encuentran bolsas muy pequeñas de conglomerado y arenisca no metamorfoseados que datan del Devónico y el Carbonífero ligeramente al oeste de Presque Isle y al noroeste de Eastport. Franklin y el oeste del condado de Somerset contienen gneis, brechas, piedra caliza, mármol, arenisca, pizarra, sienita y diorita del Precámbrico y Ordovícico. Mt. Desert Island, Calais y partes de Downeast Maine y Mid-Coast son granito y gabro silúricos.
Entre las rocas metamorfoseadas, el centro y el norte de Maine muestran niveles decrecientes de metamorfismo a medida que se van acercando al norte. Un cinturón de rocas altamente metamorfoseadas se extiende desde el norte de la bahía de Casco hasta los condados de Androscoggin y Oxford.
Los suelos son parte de la geología superficial de Maine, pero a menudo se los considera y estudia por separado debido a su papel en la construcción y la agricultura. Los suelos de Maine se han formado desde el retiro de la última capa de hielo de la región, 12.500 años antes del presente. Gran parte del condado de Oxford y partes de Cumberland, York y el condado de Androscoggin tienen suelos francos, derivados del granito, gneis y esquisto con una profundidad promedio hasta el lecho rocoso de 5 pies, sustentados por till arenoso con un agua subterránea a 30 pulgadas por debajo de la superficie en invierno. Los lechos de los ríos en el centro y noreste de Maine están revestidos con afloramientos glaciares arenosos compuestos de gneis, piedra caliza, filita, pizarra y granito. Gran parte de la costa de Maine tiene suelos franco arcillosos de sedimentos marinos y lacustres, con un nivel freático en la superficie o 12 pulgadas por debajo de ella y un drenaje deficiente durante todo el año.
Gran parte del norte de Maine tiene suelos arcillosos mal drenados, till basal, con material derivado de esquisto, pizarra filítica y metastone. Se encuentran suelos similares en un 23% adicional de Maine. Las piedras y los cantos rodados superficiales son comunes en la mayor parte de Maine. Gran parte del área metropolitana de Portland, la zona metropolitana de Augusta y los canales costeros y fluviales del suroeste de Maine presentan suelos arcillosos o arenosos, con muy pocos cantos rodados y rocas superficiales.
La hidrogeología y los recursos hídricos de Maine están estrechamente relacionados con la geología superficial, los suelos, el clima, el uso de la tierra y el medio ambiente del estado. El Servicio Geológico de Maine comenzó un proceso continuo de mapeo de los acuíferos de arena y grava a partir de 1978. En todo el estado, Maine recibe un total anual de precipitaciones de 42 pulgadas o 24 billones de galones. Hasta el 50% de las precipitaciones se escurren por el paisaje en ríos y arroyos, mientras que un 30-40% adicional se evapora o se transpira a través de la vegetación. Entre el 10% y el 20% de las precipitaciones (incluida la lluvia y la nieve derretida) recargan las aguas subterráneas. Debido al patrón de asentamiento rural y de pequeñas ciudades del estado, el 40% de los residentes utilizan pozos de agua subterránea privados para el agua de los hogares.
Maine cuenta con extensos acuíferos de arena y grava formados en sedimentos que quedaron después de la última glaciación. Actualmente, no se han cartografiado estos acuíferos en el noroeste de Maine. También hay acuíferos de lecho rocoso más profundos formados dentro de grietas en la roca ígnea y metamórfica del basamento del estado . En el caso de los pozos perforados, la profundidad media de los mismos es de 250 pies. El agua subterránea se recarga en primavera con la lluvia y el deshielo, pero disminuye durante todo el verano. La intrusión de agua salada es un problema creciente en las zonas costeras densamente pobladas.
En el siglo XXI, las canteras de granito y las graveras siguen contribuyendo a la economía de Maine. Sin embargo, la minería tiene una larga historia en el estado, que se remonta a principios del siglo XIX. La mina de plomo de Lubec fue una de las primeras minas que funcionó en la década de 1830. El primer geólogo estatal de Maine, Charles T. Jackson, dibujó un diagrama de la piedra caliza, la roca trampa de piedra verde y las vetas de galena del sitio durante una visita en 1837. El sitio todavía está abierto para la recolección de minerales por parte de aficionados, aunque el estado de Maine recomienda extremar las precauciones debido a las posibles inundaciones por las mareas altas.
En suelos superficiales y údicos, Maine tenía una extensa industria de extracción de hierro de pantano en el siglo XIX, incluidas fundiciones como Katahdin Iron Works, que funcionó en la década de 1840. Uno de los dieciséis hornos de ladrillos para producir carbón para fundir el hierro permanece en el sitio. Maine experimentó un auge en la minería de metales entre 1879 y 1882, centrado en Lubec, Acton, Blue Hill y Sullivan. Una publicación dedicada, el Maine Mining Journal, se publicó a partir de 1880. Aunque el auge fue en parte una burbuja económica, algunas minas como la mina de cobre Douglass en Blue Hill produjeron cantidades viables de cobre y continuaron haciéndolo hasta 1918 bajo el control de la American Smelting and Mining Company. Los altos precios de la plata impulsaron un corto período de minería de plata en Cherryfield entre 1905 y 1907, pero después de 1890 se produjo poca minería de metales significativa. El mineral de manganeso, descubierto en la década de 1840, se extrajo durante la Segunda Guerra Mundial en el condado de Aroostook para el esfuerzo bélico de EE. UU.
La mina de cobre Harborside en Brooksville abrió por primera vez en la década de 1880, pero fue adquirida y reabierta por Callahan Mining Corporation de Nueva York en 1965. La compañía obtuvo permiso del estado para drenar la entrada de marea de Goose Pond y abrió una mina de cobre a cielo abierto que funcionó hasta que se agotaron las reservas en 1972. La mina estaba equipada con un molino de flotación y enviaba zinc a Pensilvania y cobre a Quebec para su fundición. Kerramerican operaba una mina más grande de zinc, cobre y plomo junto a Second Pond en Blue Hill. El geólogo estatal John S. Cummings descubrió un depósito masivo de sulfuro de cobre y zinc de 35 millones de toneladas en el condado de Aroostook, que se estima que es el tercer hallazgo más grande en los EE. UU., en septiembre de 1977, pero el depósito no se ha desarrollado. El depósito se extiende a lo largo de 130 millas, entre 50 y 60 millas en el norte de Maine. Históricamente, Rockport albergaba grandes hornos de piedra caliza para abastecer a la industria cementera de la Costa Este y North Paris contaba con una planta de feldespato hasta 1988. El cinturón de pizarra del centro de Maine, desde Waterville hasta Brownville, fue un sitio de extracción generalizada de pizarra hasta principios del siglo XX.
En Monson se sigue extrayendo pizarra a pequeña escala y una pequeña mina de arcilla abastece a la Morin Brick Company en Auburn. Entre los años 1940 y 1980, Maine también contaba con una pequeña industria de turba en Penobscot, Sullivan, Deblois, Franklin, Friendship y Centerville. Se extraen cantidades significativas de agregados de lugares como las canteras de grava de Whitefield y Topsham, la cantera de Blue Rock y la gran planta de cemento Dragon en Thomaston. El granito de Deer Isle todavía se extrae en Stonington, 80 años después de que la Gran Depresión y la adopción generalizada del hormigón obstaculizaran la industria del granito de Maine.
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