女妖们踏上了改写弗吉尼亚地质历史的战场
就地质学家而言,北美地图上的大片可能会被标记为“未知之地”,甚至是“这里有龙”。
“这是因为这些地图是在板块构造革命和现代地质年代学出现之前绘制的,”查克·贝利说。贝利说的是地质调查局的地图,这些地图是由前洪积河期,或者至少是前构造时期的地质学家绘制的。
“地质图,”贝利解释说,“是一种地图,它说明了在某一特定地区的每一个地方脚下都有什么。它们揭示的模式告诉我们很多关于一个地区的地质历史。”
当对脚下环境的认识发生变化时,就需要修订地图。像20世纪60年代到70年代的板块构造革命这样的认识上的变化可能会导致绘制出一幅完全不同的地图。
贝利是地质学教授兼系主任,他指导了一群威廉与玛丽学院的学生地质学家,这些地质学家一直致力于改写弗吉尼亚中部部分地区的地质历史。他说,该小组的发现比现有的地质图更详细地揭示了该地区的地质情况。这是美国地质调查局(U.S. Geological Survey)一项更大努力的一部分,目的是培训本科生,并利用他们的数据来完善地质知识。
“美国是一个很大的地方,”贝利补充说,“这个国家的大部分地区都没有以任何详细的规模绘制地质地图。”
团队成员称自己为巴克马尔森女妖,这是一个由白金汉郡、阿尔伯马尔郡和纳尔逊郡组成的合成词,这三个县在他们感兴趣的领域相交。女妖们将在7月29日至30日弗吉尼亚州霍华德维尔附近的实地审查中提交他们的修订草案。这是出版过程中必要的一步。贝利预计会有十几名专业地质学家参加,其中一些人会毫不犹豫地向女妖们提出棘手的问题。
女鬼合唱团的核心成员是16届的文尼·坎宁安,还有两位2015届的威廉玛丽学院毕业生西亚拉·米尔斯和安娜·斯皮尔斯。米尔斯和斯皮尔斯为他们的高级荣誉论文做了巴克马尔森的分析,所以实地考察是一种顶点事件。
女妖们调查的对象在美国地质调查局的官方名称是霍华德维尔7.5 '四边形。美国地质勘探局资助了女妖的工作,美国地质勘探局教育测绘计划的项目主任道格·霍华德预计将在现场审查。
女妖们一直在建造一个四合院,这个四合院在地质学上非常有趣,因为它坐落在弗吉尼亚皮埃蒙特和蓝岭的地质边界上。
皮埃蒙特-蓝岭边界地区是北美东部的一个重要地区。女妖们认为,从地质学角度来说,这是数百万年前北美和非洲交汇的地方。他们说,证据是刻在石头上的。
斯皮尔斯说:“皮埃蒙特西部的岩石比蓝岭边界的岩石变形少。”“你会预料到这一点,但只有在你理解了构造板块运动的理论之后。”
米尔斯解释说,一个叫做罗迪尼亚的古老超大陆分裂了,在女妖的领土上沉积了一些岩石,这些岩石现在被称为林奇堡群和卡托克廷熔岩流。地球板块不断移动,创造并撕裂了地貌,并在岩石上留下了明显的迹象
米尔斯说:“我们认为,在这个四边形的断裂带中,有一个高度变形的岩石带,这是劳伦西亚和冈瓦纳一起形成泛大陆的断裂带。”
“劳伦西亚现在是北美板块;冈瓦纳是非洲板块,”斯皮尔斯补充道。
女妖们正把他们的案子建立在基岩上。米尔斯说:“我想说,在弗吉尼亚中部绘制地图有点像在丛林中工作。”由于树林里没有多少岩石,他们在水流和侵蚀作用下露出地表的河道中寻找岩石。
1968年,地质学家欧内斯特·厄恩(Ernest Ern)绘制了一张不太详细的地图,他们在其中的一部分工作。和厄恩一样,女妖们发现基岩主要是一种被称为千层岩的岩石。
一些地质学家称这个地区为千层岩的海洋。它是一种变质岩,介于板岩和片岩之间,”坎宁安说。厄恩的地图显示了巨大的棕色区域,表明千层岩基岩。女妖们仔细观察了一下,发现这个地区并不像厄恩1968年的地图所显示的那样铁板一块。首先,他们发现即使在千层岩样本中也有相当大的变化。
“皮埃蒙特,以及蓝岭和皮埃蒙特之间的过渡地带,是这些不同千层岩的所在地,”坎宁安说。“安娜写了一篇50页的论文,内容是皮埃蒙特西部不同种类的千层岩。”
“这些岩石严重变形。而且他们在某些地方更畸形。”斯皮尔斯说。“我们的问题是从这些板块是否相互移动到它们是如何相互移动的。从哪个方向?变形的程度如何?”
女妖们有另一种追踪板块构造的方法。通过仔细观察岩石中的矿物质,地质学家可以推断出形成岩石的力量。板块之间相互滑动会产生巨大的摩擦,从而产生热量和压力。
“当你达到一定的温度和压力时,不同的矿物质就会形成,”斯皮尔斯解释说。“实际上,你可以用这些矿物质作为一个指标,告诉你温度和压力是多少。”
这个四合院里有许多矿山和采石场,其中大部分都已经倒闭了。滑石,用于滑石粉和装饰品,是一种产品。女妖们穿过了许多内战时期的氧化锰采石场。
随着实地考察的临近,女妖们正在编制他们的数字地图,翻阅他们的实地记录,对从他们的四合院里拖出来的一公斤又一公斤的岩石样本进行分类和标记。他们在准备专业地质学家可能会问的问题的答案。斯皮尔斯说,他们希望讨论集中在一个主要问题上:皮埃蒙特/蓝岭边界的地质性质是什么?用外行的话来说:皮埃蒙特山和蓝岭的分界线在哪里?
米尔斯说:“这绝对是非常模糊的。“这不是一条线,而是一个5公里宽的断层带。”
一些地质学家认为皮埃蒙特含有非洲板块留下的“外来”岩石。
斯皮尔斯解释说:“如果是这样的话,那么我们就可以说,这里是奇异岩石停止的地方,也是劳伦森岩石开始的地方。”“我认为这可能是不可能的,因为岩石是相互折叠的。”
一旦皮埃蒙特-蓝岭(Piedmont-Blue Ridge)煤层被明确绘制出来,女妖们就会提出一个建议:巴克马尔森过渡区(BuckMarlSon Transition Zone)。
“那太棒了,”他们同意道。