Тектоническое строение территории и полезные ископаемые США
Одна из важнейших предпосылок быстрого экономического развития США, по крайней мере на протяжении двух последних столетий, – наличие богатых и разнообразных полезных ископаемых. По запасам многих из них страна занимает ведущее место в мире (табл. 51)
И хотя в последнее время самообеспеченность США некоторыми важными минеральными ресурсами заметно уменьшилась, их бассейны и месторождения продолжают оказывать большое влияние на географический рисунок хозяйства этой страны. В свою очередь, основные черты размещения полезных ископаемых в значительной мере предопределяются особенностями тектонического строения территории,которая состоит из нескольких крупных элементов.
Первым таким элементом можно считать Североамериканскую платформу, которая лежит в основании всей средней части страны – Центральных и Великих равнин. В северной части этой платформы находится кристаллический Канадский щит, представляющий собой выход на поверхность ее складчатого докембрийского фундамента. У его южной окраины сформировался один из крупнейших в мире железорудных бассейнов – бассейн Верхнего озера, охватывающий значительные территории штатов Мичиган и Миннесота.
Таблица 51
ЗАПАСЫ НЕКОТОРЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ США
* Разведанные запасы.
Рудные залежи здесь связаны с осадочными отложениями докембрия. Значительную их часть составляют высококачественные гематиты с содержанием железа 50–55 %. Однако с середины XIX в., когда началось освоение бассейна, они были главным объектом эксплуатации и уже в значительной мере подверглись истощению. В первую очередь это относится к группе месторождений Месаби, слагающих одноименный хребет, который протягивается на 145 км. Вот почему в 1950-х гг. здесь началась добыча низкосортных железистых кварцитов (таконитов) со средним содержанием железа 27 %. Ведется она преимущественно открытым способом.
К югу от Канадского щита кристаллический фундамент погружается на значительную глубину, и полезные ископаемые обязаны своим происхождением уже не ему, а осадочному чехлу платформы. Главные из этих ископаемых – уголь, нефть и природный газ.
Как показывает рисунок 171, два крупных угольных бассейна Иллинойский и Западный Внутренний сформировались в пределах Центральных равнин. Первый из них занимает площадь 120 тыс. км2, а общие его запасы достигают 330 млрд т. Второй бассейн еще больше по площади (200 тыс. км2), но запасы его несколько меньше (170 млрд т). Уголь карбонового возраста. Добыча его ведется и подземным, и открытым способами. Вторая группа угольных бассейнов сформировалась на стыке Великих равнин и Скалистых гор и протягивается цепочкой по территории штатов Монтана, Северная Дакота, Вайоминг, Колорадо, Юта и Нью-Мексико. Здесь залегает более молодой по возрасту (мезозойский) уголь, который также добывается и подземным, и открытым способами и к тому же содержит сравнительно мало серы. Однако каменноугольных бассейнов здесь уже меньше (крупнейший– Юнита), а преобладают бассейны таких углей, которые по американской классификации относятся к суббитуминозным. Здесь же находится крупнейший в стране буроугольный бассейн Форт-Юнион с геологическими запасами порядка 600 млрд т.
Как показывает рисунок 172, с осадочным чехлом Центральных и Великих равнин связаны и довольно многочисленные нефтегазоносные бассейны: Мичиганский, Иллинойский, Западный Внутренний, Пермский, а также бассейны, сформировавшиеся во впадинах Скалистых гор. В Мичиганском бассейне разведано 350 нефтяных и 200 газовых месторождений с запасами соответственно 170 млн т и 70 млрд м3. Однако преобладают мелкие месторождения с низким дебитом скважин. Иллинойский бассейн, расположенный на территории четырех штатов, крупнее: здесь открыто 1100 нефтяных и 300 газовых месторождений. Запасы нефти оцениваются в 550 млн т, а природного газа – в 70 млрд м3. Но крупных месторождений здесь также нет.
Западный Внутренний бассейн, находящийся на территории штатов Канзас и Оклахома, значительно богаче. Здесь известно 4350 нефтяных и 1250 газовых месторождений. Фактически он образует единое целое с Пермским бассейном в штатах Техас и Нью-Мексико. Число нефтяных месторождений в этом бассейне достигает 5000, а газовых – 600. Здесь также преобладают мелкие и средние месторождения. Однако на границе Техаса и Оклахомы располагается газонефтяное месторождение Панхендл-Хьюготон, относящееся к категории гигантских. Первоначальные запасы природного газа в этой залежи, протягивающейся на 200 км, оцениваются в 2 трлн м3, причем газовая залежь имеет нефтяную оторочку.
На юге древняя Северо-Американская платформа сменяется более молодыми платформенными образованиями, которые в рельефе соответствуют Миссисипской, Примексиканской и Приатлантической низменностям. В мощной толще мезокайнозойского чехла этих платформенных образований сформировались многочисленные месторождения нефти и природного газа, в совокупности образующие бассейн Мексиканского залива, или, как его обычно называют в США, – Галф (Залив). Этот бассейн протягивается вдоль северного побережья залива по территории штатов Техас, Луизиана, Миссисипи и Алабама. В его пределах разведано 4600 нефтяных и 3900 газовых месторождений, которые располагаются и на суше, и в зоне шельфа. Это один из крупнейших нефтегазоносных бассейнов земного шара, генетически связанный с обширной впадиной, внутренняя наиболее погруженная часть которой покрыта водами Мексиканского залива. Большая впадина, в свою очередь, подразделяется на более мелкие впадины и краевые прогибы, образующие отдельные зоны нефте-газонакопления. На многих месторождениях бассейна ловушками для скопления углеводородов послужили соляные купола.
Рис. 171. Угольные бассейны США
Рис. 172. Нефтяные и газовые бассейны США
Рис. 173. Геотермальные ресурсы США
Кроме нефти и газа, район Мексиканского залива выделяется очень крупными запасами фосфоритов на севере Флориды. Фосфоритоносный бассейн протягивается вдоль побережья залива почти на 250 км при ширине от 10 до 40 км.
С востока и запада Северо-Американская платформа окаймлена горноскладчатыми сооружениями различного возраста, причем каждое из них имеет свой набор полезных ископаемых.
На востоке это Аппалачская горная система, образовавшаяся на месте краевого прогиба герцинского возраста. Вдоль западного края этой системы на 1200 км (при ширине от 250 до 100 км) протягивается Аппалачский каменноугольный бассейн. Угленосные отложения этого бассейна имеют мощность от 600 до 1200 м и содержат до 30 рабочих пластов угля. Общие запасы бассейна оцениваются от 225 до 340 млрдт, причем преобладают угли коксующихся марок. Горно-геологические условия добычи в Аппалачском бассейне чрезвычайно благоприятные. Угольные пласты выдержаны на больших площадях, имеют мощность до 10–20 м, часто залегают близко к поверхности и пригодны для открытой разработки или разработки при помощи горизонтальных штолен. Поэтому себестоимость добычи здесь намного ниже, чем в бассейнах Европы.
На западе Северо-Американская платформа окаймлена широким поясом гор мезозойского и кайнозойского возраста. Это прежде всего Скалистые горы, образовавшиеся в конце мелового периода, и Кордильеры, где процессы горообразования происходили с конца юры до начала палеогена. Вместе они образуют обширнейший рудный (металлогенический) пояс, которому соответствует определенный комплекс полезных ископаемых. Особенно большие залежи руд меди, свинца, цинка, вольфрама генетически связаны с невадийскими гранитными интрузиями юрского и мелового возраста. Более поздние по времени ларамийские интрузии объясняют происхождение залежей молибдена, титана, урана, золота. А месторождения нефти и природного газа связаны с отложениями в предгорных и межгорных прогибах этой системы.
Что касается некоторых внутренних различий в ее пределах, то можно отметить, что пояс Скалистых гор особенно выделяется по запасам молибдена. Самый большой в мире район молибденового оруднения находится в штатах Колорадо, Юта и Нью-Мексико, причем он поднят на высоту более 3000 м. Крупнейшим месторождением этого района и всего мира считается Клаймакс, расположенное в штате Колорадо к западу от Денвера. Здесь же работает крупнейший в мире молибденовый рудник, на протяжении нескольких десятилетий обеспечивавший около 1/2 мировой добычи. В Скалистых горах есть также крупные месторождения урана, меди, других цветных металлов, вольфрама, золота. Плато Колорадо особенно выделяется по запасам и добыче медно-порфировых руд, золота, Большой бассейн – по запасам и добыче золота, Южная Калифорния – по запасам и добыче нефти и газа.
В последние десятилетия в число наиболее богатых полезными ископаемыми районов США вошла Аляска, находящаяся в зоне мезозойской, а на юге – кайнозойской складчатости. Здесь обнаружены бассейны и месторождения каменного и бурого угля, олова, никеля, сурьмы, асбеста, другого ископаемого сырья. Но среди минеральных богатств Аляски первое место, безусловно, принадлежит нефти.
В 50—60-е гг. XX в. на северном побережье Аляски, включая прибрежные акватории моря Бофорта, были выявлены первые месторождения нефти и газа, а в 1968 г. было открыто уникальное по размерам месторождение Прадхо-Бей, на котором первоначально извлекаемые запасы нефти оценивались в 3,2 млрд т. Это самое большое месторождение в США. Однако нельзя не учитывать, что оно находится в зоне вечной мерзлоты, в труднодоступном районе с экстремальными природными условиями (например, зимние температуры достигают здесь —45–50 °C).
В дополнение к сказанному можно упомянуть о богатстве США геотермальными ресурсами. Как показано на рисунке 173, они сосредоточены в основном в западной, горной, части страны, но встречаются также в ее восточной части и на Аляске.