四、主要的构造地形区

北美大陆在各地质时期的发展,决定了现代大构造地形单元的基本格局,即三个纵列带。经过长期内、外营力的相互作用,它们各自表现了不同的地形特征,并进一步划分出若干地形区。

(一)东部阿巴拉契亚山地

北起纽芬兰岛,经加拿大东南沿海、美国东北部,延伸至亚拉巴马州中部,为一东北-西南走向的古生代褶皱山地。成山后经历了长期准平原化过程,上三迭纪曾发生南北向断层作用,第三纪山地复又上升,并开始了新的侵蚀过程。自东南向西北,分布着山麓台地、蓝山、岭谷区和阿巴拉契亚高原,体现了次一级地形单元组合的共同性。阿巴拉契亚山地大致以纽约为界,东北部和西南部在构造地形特征方面有一定差异。

西南部属海西褶皱带,四个次一级地形单元发育比较完整。山麓台地(也称皮德蒙山麓高原)海拔200—400m,起伏平缓,间或分布三迭纪断层谷地,东缘为一陡崖,与沿海平原相接,河流经此多具陡急的比降,构成一条瀑布线。山麓台地以西是以蓝山为主干的复背斜山地,东西两侧均有大规模冲断层,地形崎岖,海拔较高,阿巴拉契亚山最高峰密契尔山(2037m)即位于此。山麓台地和青岭主要由前寒武纪和下古生代变质岩、侵入岩组成,年代较老,故称老阿巴拉契亚区。青岭以西的岭谷区有一系列平行褶皱和冲断层,地形上表现岭谷相间的特征,发育了典型的格状水系。西北侧阿巴拉契亚高原构造上属山前拗陷,地层近乎平展,为一海拔300—600m的低高原,起伏不大,发育了树枝状水系。以俄亥俄河为界,北部称阿勒格尼高原,地面割切较深,并受第四纪冰川作用影响;南部称坎伯兰高原(Cumberland),割切程度不如前者。岭谷区和阿巴拉契亚高原主要由古生代沉积岩组成,年代较晚,故称新阿巴拉契亚区。

东北部属加里东褶皱带,四个次一级地形单元发育不完整,大部分地区为一波状起伏的高地——新英格兰高地,相当于西南部的山麓台地,海拔 300—500m。向东南低斜。新英格兰高地以西的格林山等山岭和哈得孙-善普冷谷地相当于西南部的蓝山和岭谷区,但所占范围不大。东北部因纬度较高,第四纪遭冰川侵袭,冰川地貌分布很广。

(二)中部低高原、平原带

这是以北美古陆台为基础的构造地形带,占据了落基山和阿巴拉契亚山之间的广大地区。根据构造地形特征、沉积盖层、高度等的差异,可分为如下几个地形区。

1.劳伦辛低高原 发育于加拿大地盾,广泛出露的前寒武纪结晶岩基底主要由受到强烈变质的太古代花岗岩、片麻岩和元古代石灰岩、页岩组成。海拔200—450m,地面起伏平缓具有峰顶齐一的特点,这标志长期均夷作用形成的准平原面。哈得孙湾一带地势最低,从下古生代以来一直处于拗陷之中,第四纪又受冰川重压而下沉,故形成浅水海湾。低高原边缘则地势高仰,特别是东和东南一带。外侧继续环绕着一条湖泊带。总的来说,劳伦辛低高原形如从边缘向哈得孙湾低斜的浅碟状盆地。第四纪冰期时,本区处于大陆冰川中心地带,冰期前的地形普遍受到冰川作用的改造,以冰川侵蚀地貌为主。基岩裸露,土层瘠薄,羊背石成群集聚,冰蚀湖星罗棋布,水系紊乱。此外,冰川后退、消除重压后,地面均衡回升,这反映在沿河、沿湖和沿海一带均有上升岩崖和阶地。

2.中部平原 南北介于劳伦辛低高原和墨西哥湾沿海平原之间,构造上属中部地台,主要包括内陆低平原和大平原两大地形单元。

内陆低平原位于东部,发育在近乎平展的古生代海相沉积层之上,海拔一般不足500m。密苏里-俄亥俄河以北,除威斯康星州西南部外,深受冰川侵蚀和堆积作用影响。这个地区包括以五大湖为中心的淡水湖群及其沿岸的湖成平原,五大湖西北的冰碛平原,五大湖以南的底碛平原,以及发育于冰碛和海相沉积之上的圣劳伦斯谷地。密苏里-俄亥俄河以南地形主要反映构造和河流作用的影响,主体部分是密西西比下游冲积平原,地势低平坦荡;它的东南部即田纳西河下游以东,地势较高,并深受河流切割;西南部受岩性制约和河流的差别侵蚀,表现为一单斜低丘与河谷低地相间的带状起伏平原。

大平原位于西部,落基山隆起时被带动上升,河流下切,海拔500—1800m,自西向东低斜,地面平展,但受一系列东西向深谷切割。大平原北部地表以白垩纪岩层为主,第三纪岩层大部分被侵蚀,局部残留处点缀着一些穹地或低丘,为一典型剥蚀平原,冰蚀和冰碛地貌分布很广。大平原南部中段广泛保存了第三纪硬岩层,故地势较高,海拔1500—1800m,为一残积高平原。

密西西比河下游以西和密苏里河下游以南的内部高地,包括欧扎克高原和瓦奇塔山。前者系中部地台南缘的穹地,经长期侵蚀形成一切割高原;后者属海西褶皱带,以一系列纬向山岭与谷地相间分布为特征。欧扎克高原和瓦奇塔山实际是阿巴拉契亚区的延续,它们分别相当于阿巴拉契亚高原和岭谷区。因后期沉降和为中、新生代沉积所覆,发育了密西西比河下游冲积平原,与阿巴拉契亚区的联系中断;加以本身高度不大,范围也较小,在空间上与中部平原相连,所以一般把它列入中部平原区内。

3.大西洋和墨西哥湾沿海平原 墨西哥湾沿海平原是北美中部纵列带的组成部分,而大西洋沿海平原延伸于阿巴拉契亚山脉以东。但两者均代表大陆边缘近期出露的海底,地表由半固结或未固结的白恶纪、第三纪和第四纪沉积组成。平原宽窄不等,一般为100—400Km,海拔多在120m以下,向海缓倾。墨西哥湾北岸(除密西西比河下游冲积平原和三角洲外),较老岩层出露较广,层次多,岩性不一,厚度也较大,通过河流差别侵蚀,形成单斜脊与低地相间分布的带状起伏平原。佛罗里达半岛和尤卡坦半岛均为上升的石灰岩台地,前者地势低平,多湖沼湿地,后者岩溶地貌较发育。大西洋沿海平原北窄南宽,北段因近期下沉,具有溺谷型海岸特征,多小型岛屿和半岛,滨外还常延伸着长长的沙洲;南段则具上升趋势,形成平直的沙岸,无滨外沙洲。

此外,大陆以北的北极岛群和格陵兰岛,除北岸和东岸属古生代褶皱带外,构造基础与北美古陆台一致,地形上也表现为久经侵蚀的低缓高原,在全洲地形结构中,可以看作是中部纵列带的组成部分。

(三)西部科迪勒拉山系

根据主要造山期和构造地形的差异,科迪勒拉山系分为三个纵列带,即东部山带、中部山间高原、盆地带和西部太平洋边缘山地带。

1.东部山带 落基山为东部山带的主体,向北延续为马更些山和阿拉斯加境内的普鲁克斯山,向南与东马德雷山相接。海拔约2000—3000m,许多高峰在4000m以上。这一山带主要形成于白垩纪末至第三纪初的拉拉米运动,以后又经抬升和旺盛的侵蚀,构造地形比较复杂。普鲁克斯山和马更些山为深受割切的块状-褶皱山脉,主要由古生代和中生代岩层构成。落基山呈北北西-南南东走向,延伸5000Km以上。黄石公园以北的北落基山,西部出露前寒武纪和古生代花岗岩,以高大的块状山体为主;东部在长列褶皱和冲断层构造基础上,条状山脉比较普遍,其间隔以断层谷地;冰蚀地貌很普遍,高山地段还存有现代冰川。黄石公园至怀俄明盆地的中落基山,西部也以条状山脉与断层谷地相间为特征,东部多为单一背斜隆起或块状山,山体短促,走向不一,间隔以宽广的向斜盆地。南落基山由东、西两组平行的背斜山脉组成,出露前寒武纪结晶岩,高度较大,其中埃尔伯特山海拔4399m,为落基山的最高峰。东马德雷山位于墨西哥高原东侧,以平行的褶皱断块山为特征。

2.中部山间高原、盆地带科迪勒拉山系宽广的中部,自北而南依次为育空高原、不列颠哥伦比亚高原、哥伦比亚高原、大盆地、科罗拉多高原和墨西哥高原。按构造地形特征,它们大致分属以下四种类型:1)剥蚀高原,以位于阿拉斯加中部的育空高原为代表,地表由中、古生代岩层组成,平展或波状起伏,间或隆起蚀余山块,并隔以宽广的堆积盆地。2)熔岩高原,包括不列颠哥伦比亚高原、哥伦比亚高原和墨西哥高原的南部,广泛覆盖第三纪喷发的熔岩层,近期的上升运动又导致河流深切,多峡谷。不列颠哥伦比亚高原还是第四纪科迪勒拉冰川中心所在,包括哥伦比亚高原北部在内,分布有各种冰蚀和冰碛地貌。3)半掩埋的山原,大盆地和墨西哥高原北部最为典型,其特征是深受剥蚀、大致平行的短窄断块山同被厚层冲积或坡积物充填的干盆地间错分布,故又有“盆地、山岭区”之称。在干旱的气候条件下,沙漠广布,多盐湖。4)桌状高地,以科罗拉多高原为代表,它是北美古陆台伸入科迪勒拉区的稳定地块,前寒武纪结晶岩基底之上覆有各地质时期深厚沉积,岩层近于平展,地面形态显示出桌状高地的特点。因新生代以来几度上升,高度较大,约介于2100—3300m,河流深切,形成一系列深邃峡谷,著名的科罗拉多大峡谷,全长350km,深达1830m,为世界上最长的峡谷。

3.太平洋边缘山地带 它由内外两列山带和介于其间的一条不连续的沉降带组成。地壳至今还处于不稳定状态,火山、地震活动比较强烈。内带北起阿留申、阿拉斯加山脉,经加拿大海岸山脉、喀斯喀特山、内华达山,直到西马德雷山,主要形成于侏罗纪末至白垩纪初的内华达运动,为一强烈褶皱、岩浆侵入和变质带。在长期侵蚀下,花岗岩广泛出露,经后期上升和断层作用,普遍表现为高大的花岗岩断块山。部分地段又因火山活动而被熔岩覆盖,如喀斯喀特山南段,这里还分布有密集火山锥。60°N以北的阿拉斯加山为背斜褶皱山脉,轴部也出露侵入岩体,山体高大,北美最高峰麦金利山(6193m)即位于此,现代冰川相当发达。外带北自阿拉斯加以南的科迪亚克岛起,向东经楚加池山脉(Chugach),折向东南与伸入加拿大境内的圣厄来厄斯山脉相接,然后以断续分布的岛山形式出现,再向南延伸为美国海岸山脉和加利福尼亚半岛山脉。除加利福尼亚半岛山脉等属内华达褶皱山带外,主要形成于新生代造山运动,为北美最年轻的褶皱山脉。介于内、外两列山带之间的沉降带,表现为一系列谷地或海湾,如库克湾、普杰特湾、威拉米特谷地、加利福尼亚谷地、加利福尼亚湾等。

科迪勒拉山系自20°N起转为东西方向,这里是墨西哥高原南缘的横断火山带,其南隔着巴尔萨斯谷地为南马德雷山。由此向东,从特万特佩克地峡至巴拿马地峡的中美地区,大部分为高地,主要造山期在中生代,经受了褶皱、抬升、断裂和岩浆侵入,新生代发生大规模火山活动,地面广泛为火山喷出物覆盖,太平洋沿岸火山锥林立。中美高地又通过加勒比海海底山岭与大安的列斯群岛相联系,两者构造方向一致,主要造山期也在中生代,东西向山脉构成古巴、牙买加、海地、波多黎各等各大岛的主脊,火山、地震活动也很频繁。