Мононгахила (озеро)

Местонахождение бывшего озера

Мононгахила (англ. Lake Monongahela) — бывшее пресноводное приледниковое озеро, располагавшееся на территории современных штатов Западная Виргиния, Огайо и западной части Пенсильвании. Озеро сформировалось в течение пре-иллинойскую ледниковую эпоху, когда при наступлении ледника с севера был перекрыт сток речных долин на данной территории. Уровень образовавшегося при этом озера поднимался до тех пор, пока его воды не смогли преодолеть водораздел в районе современного города Нью-Мартинсвилл, Западная Виргиния. Заполнение озера Мононгахила дало начало формированию современной речной долины Огайо. Своё название озеро впервые получило в работе И. К. Уайта, первого директора Геологической службы Западной Виргинии.

Геологическая история

Доледниковая эпоха

Река Мононгахила до наступления ледника текла на север с территории округа Льюис в направлении современного Питтсбурга, где сливалась с Нижней Аллегейни и продолжала течь на запад к реке Огайо до боро Бивер. В Бивере Мононгахила сливалась с предшественником верховий Огайо и продолжала течение на северо-запад вверх по современной долине реки Бивер. Пересекая водораздел озера Эри, эта река впадала в древнюю реку Святого Лаврентия на территории современной Канады, эта река впадала в древнюю реку Святого Лаврентия на территории современной Канады. Верхняя Аллегейни брала своё начало в округе Маккин, к югу от Брэдфорда, и текла на север в Нью-Йорк. Возможно, по ручью Конаванго в бассейне озера Эри осуществлялся сток в древнюю реку Святого Лаврентия. Нижняя Аллегейни брала своё начало в современной долине реки Кларион на территории округов Элк, Форест и Джефферсон и текла на юг, где сливалась с Мононгахилой в районе Питтсбурга. Древняя река Огайон была притоком Мононгахилы и сливалась с ней на территории округа Бивер. Таким образом, бассейн доледниковой Мононгахилы охватывал три четверти современных бассейнов Огайо, Мононгахилы и Аллегейни.

Формирование озера

Приблизительно за 900 000 лет до настоящего времени Лаврентийский ледниковый щит достиг южным краем западной Пенсильвании, блокировав существовавший ранее сток, осуществлявшийся на север в долину древней реки Святого Лаврентия. Лёд перекрыл долины рек, образуя значительные по размерам озёра и вынуждая водные потоки формировать новую речную систему, которая сохранилась и в наши дни. В верховьях Огайо, долинах Мононгахилы и Аллегейни образовалось приледниковое озеро Мононгахила. Своё название озеро получило по одноимённой реке, которая также известна как река Питтсбург и протекавшая на север из Западной Виргинии через Питтсбург в бассейн озера Эри, откуда через реку Святого Лаврентия осуществлялся сток в Мировой океан. Когда массы льда перекрыли сток в районе Питтсбурга, сформировалось озеро. Его размеры изменялись по мере движения ледника и изменения объёма воды. Максимальные отметки достигали 340 метров над уровнем моря. В конце-концов озёрные воды размыли низкий водораздел в районе современного города Нью-Мартинсвилл, Западная Виргиния, сформировав сток в юго-западном направлении через древнюю реку Тейс. В результате образования озера Мононгахила произошло формирование современной речной сети верховий Огайо.

Осадконакопление

При образовании озера вода затопила существовавший на тот период времени рельеф не разрушая его при этом. Фактически она просто накрывала собой те формы рельефа, которые существовали до её прихода: водоразделы, отдельные холмы, долины рек с их террасами и руслами. В процессе осадконакопления в пределах озера происходило активное накопление озёрных отложений, которые плащом ложились на затопленный рельеф. Таким образом, отложения находимые на разных гипсометрических уровнях (например, на водоразделах и в днищах долин) оказывались одновозрастными. В 1997 году исследователь Марин на данной территории обнаружил пять террас и сделал выводы, что перекрывающие их отложений сформировались в результате двух эпизодов возникновение озера в результате подпруживания ледником стока рек. Отложения четвёртой и пятой террас он отнёс к пре-иллинойскому оледенению, а второй и третьей к иллинойскому. Отложения первой пойменной террасы были определены как висконсинские флювиогляциальные и аллювиальные голоценовые отложения, заполняющие размытые до коренных пород к концу иллинойского времени речных долинах.

Исчезновение озера

В результате образования озера, его воды начали движение по передней части ледника и постепенно формировали долину реки Огайо. В конце-концов они размыли низкий водораздел в районе Нью-Мартинсвилла, Западная Виргиния и озеро Мононгахила прекратило своё существование. В результате сформировалась близкая к современной речная сеть, в которой три вышеописанные реки Аллегейни объединились в одну, которая теперь сливается с рекой Мононгахила в районе Питтсбурга. Река Огайо сменила Моногахилу в качестве главной реки.

Геология озера

Возраст озера определяется по непосредственно озёрным отложениям, а также по отложениям его террас. Изучение осадочных пород показало, что происходило изменение магнитной полярности во время существования озера. Возраст самых древних пород определён в интервале между 730 000 и 900 000 лет. Отложения террас отображают более поздние следы размыва. Палинологические исследования показали, что в древнейших отложениях преобладает пыльца сосен и елей, что наглядно демонстрирует влияние ледника на климат территории. Более молодые отложения содержат пыльцу тсуг и лиственных деревьев, что отражает изменение климата в сторону более тёплого умеренного при отступлении ледника на север.

Исследователи озера Мононгахила Уайт (1896) и Марин (1997) описали пять террас, которые прослеживаются в долинах рек Огайо, Мононгахила и Аллегейни и их основных притоков в Пенсильвании и Западной Виргинии. Эти относительно плоские формы рельефа сложены почвами, которые перекрывают глинистые и песчано-гравийные отложения, генезис которых определён как озёрный. Кэмпбелл (1902), выделил формацию Кармайклс, которая представляет собой озёрные отложения, обнаженные в Кармайклсе в округе Грин, Пенсильвания. Эти отложения встречаются на всей территории юго-западной Пенсильвании и северной части Западной Виргинии. Они обычно представлены красновато-оранжевыми или коричневыми глинами и песками. В этих отложениях встречаются включения булыжников и валунов из местных коренных пород (Донахью и Киршнер, 1998). Глины характеризуются высоким качеством и были источником сырья для гончарной промышленности в районе Питтсбурга. Формация Кармайклс распространена на верхних двух уровнях террас во всех речных долинах территории, на нижних террасах в долине Мононгахилы и в долинах восточных притоков реки Аллегейни. Другие флювиогляциальные отложения террас Аллегейни, Огайо и Бивера не имеют собственных названий. Эти отложения, как правило, представляют собой глубоко выветренный гравий красного цвета, состоящий из мелких округлых камешков, обычно диаметром менее 1 дюйма (2,5 см). До 10% гальки составляют граниты и другие кристаллические породы. Часть пород сцементирована и представляет собой песчаники и конгломераты.

Источники

• Campbell (1902) named the Carmichaels Formation for lacustrine sediments exposed at Carmichaels in Greene County, Pa. Carmichaels Formation terrace deposits occur throughout southwestern
• Hickock, W. O., IV, and Moyer, F. T., 1940, Geology and mineral resources of Fayette County, Pennsylvania: Pennsylvania Geological Survey, 4th ser., County Report 26, 530 p.
• Jacobson, R. B., Elston, D. P., and Heaton, J. W., 1988, Stratigraphy and magnetic polarity of the high terrace remnants in the upper Ohio and Monongahela Rivers in West Virginia, Pennsylvania, and Ohio: Quaternary Research, v. 29, p. 216–232.
• Lessig, H. D., 1961, Soils of the high terrace remnants in the upper Ohio Valley: Ohio Journal of Science, v. 61, p. 286–294.
• Leverett, Frank, 1934, Glacial deposits outside the Wisconsin terminal moraine in Pennsylvania: Pennsylvania Geological Survey, 4th ser., General Geology Report 7, 123 p.
• Marine, J. T., 1997, Terrace deposits associated with ancient Lake Monongahela in the lower Allegheny drainage, western Pennsylvania: University of Pittsburgh, M.S. thesis, 182 p.
• Wagner, W. R., Craft, J. L., Heyman, Louis, and Harper, J. A., comps., 1975, Greater Pittsburgh region geologic map and cross sections: Pennsylvania Geological Survey, 4th ser., Map 42, scale 1:250,000, 4 sheets.
• Wagner, W. R., Heyman, Louis, Gray, R. E., and others, 1970, Geology of the Pittsburgh area: Pennsylvania Geological Survey, 4th ser., General Geology Report 59, p. 90.
• White, G. W., Totten, S. M., and Gross, D. L., 1969, Pleistocene stratigraphy of northwestern Pennsylvania: Pennsylvania Geological Survey, 4th ser., General Geology Report 55, 88 p.
• White, I. C., 1896, Origin of the high terrace deposits of the Monongahela River: American Geologist, v. 18, p. 368–379.