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アイオワ州の地理には、米国アイオワ州の岩盤、地形、河川、地質、古生物学、都市化の研究が含まれます。州の面積は 56,272.81 平方マイル (145,746 km 2 ) です。
基盤の特徴
アイオワ州の基盤岩の地質は、一般的に西から東に向かうにつれて年代が増しています。アイオワ州北西部の白亜紀基盤岩は約7400万年前のもので、アイオワ州東部のカンブリア紀基盤岩は約5億年前のものです。[1]
隕石衝突構造
マンソンの衝撃構造
7400万年前、現在のポカホンタス郡南東部に巨大な小惑星が衝突し、マンソンクレーターができた。直径約22マイル[2]のこのクレーターは、およそ現在のデンバーからデトロイトまでの650マイル圏内のほとんどの動物を死滅させた。これは当初、恐竜絶滅の原因の1つと考えられていたが、衝突の年代を再計算すると、大量絶滅の約1200万年前に起こったことがわかった。氷河作用により衝突の痕跡はすべて地表から消えてしまったが、この衝突に関連する岩盤はアイオワ州では他に類を見ないものである[3] 。
デコーラクレーター
デコーラ・クレーターは、4億7000万年前の中期オルドビス紀に起きた、はるかに古い隕石衝突によって形成された。クレーターの直径は3.5マイル（5.6 km）と推定され、ウィネシーク頁岩で覆われている。 [4] [5] [6]ウィネシーク頁岩はアッパーアイオワ川の底から50フィート以上下にあるため、衝突の証拠は地表に残っていない。この衝突はTNT火薬1,000メガトンに相当し、[5]地球のマントルを貫通したようには見えないが、その下にあるオルドビス紀とカンブリア紀の岩盤を数百フィート押し下げた。[7]これは、4億6900万年前にほぼ同時に落下した中期オルドビス紀の隕石の1つであり、提案されているオルドビス紀の隕石イベントの一部である可能性がある。
大陸中部の亀裂
アイオワ州の岩盤の奥深くに埋もれている大陸間地溝帯は、アイオワ州の磁気異常地図ではっきりと見ることができます。これは、カンザス州からスペリオル湖まで広がる、10億年前のプレートの裂け目です。この地溝帯は地震活動は活発ではありません。[9]
地震活動
アイオワ州には大きな活断層は存在せず、アイオワ州は米国で最も地震が安定している州の 1 つです。1968年にイリノイ州で発生した地震でラインビルの給水塔が漏水した場合を除き、[10]アイオワ州では地震による負傷者や大きな被害は発生していません。南西部のフリーモント郡付近では時折小規模の地震が発生し、スーシティ地域も近くの地震で揺れることがあります。イリノイ州南部とミズーリ州のニューマドリッド断層に関連する大地震は、アイオワ州東部で時折感じられます。 [11] [12]オクラホマ州を震源とする最近の地震もアイオワ州で感じられましたが、被害はありませんでした。[13]
化石燃料
歴史的にアイオワ州は重要な石炭産地であり、特にコールビルから南のデモイン川流域がそうであった。デモイン市周辺の大部分が採掘された。 ブーンとワット・チアーは19世紀後半に重要であった。20世紀には、最も重要な鉱山はアルビア、センタービル、ルーカス、オスカルーサ周辺のさらに南にあった。アイオワ州の石炭は現代の用途には硫黄分が多すぎる傾向があり、最後の商業鉱山は1994年に閉鎖された。[14]
アイオワ州では天然ガスと石油の生産量は非常に限られている。[15]
スー族珪岩
アイオワ州の岩盤は、州西部では一般的に比較的新しいが、例外として、北西部のごく一部では、先カンブリア時代の スー族の珪岩岩盤がリヨン郡北西部で発見されている。スー族の珪岩は、赤みがかったピンク色の非常に硬い岩で、この地域では道路や鉄道の路盤として広く使用されている。[16]スー族の珪岩 は、16億4千万年前から17億6千万年前に堆積したと推定されている。[17]
ジオード
ジオードはアイオワ州南東部で発見され、公式に州の岩石となっています。石灰岩の中に灰色からピンク色の玉石が混ざっており、切り開いたり砕いたりすると中が空洞で結晶が詰まった状態になります。ジオードはヘンリー郡のジオード州立公園周辺でよく見られます。[18]
地形と地勢
一般的な認識とは異なり、アイオワ州は一般的に平坦ではなく、州の大部分は起伏のある丘陵で構成されています。プライア[19]は、氷河作用、土壌、地形、河川の排水に基づいてアイオワ州を8つの地形に分類しています。
古生代台地
ドリフトレスエリアとしても知られるこの風光明媚な高起伏の地形には、頑丈で断崖を形成する岩盤の露頭、深いV字型の谷、洞窟、泉、陥没穴などの地形が含まれます。この地域のほとんどの部分では、 氷河堆積物と黄土は薄いか、まったく存在しません。
デモインローブ
デモイン・ローブはプレーリー・ポットホール地域とも呼ばれ、12,000年前のウィスコンシン氷河期まで氷河に覆われていた。この地域は起伏のある地形と尾根が特徴である。[20]歴史的に、この地域には小さな相互接続された沼地が点在し、そのほとんどは農地として排水された。アイオワ五大湖はデモイン・ローブの西端に沿って存在する。
アイオワ州南部の漂流平原
アイオワ州南部の漂砂平原は、アイオワ州の南半分の大部分を占めています。アイオワ州の州間高速道路 80 号線のほとんどが SIDP を通っているため、旅行者にとっておそらく最も馴染みのある風景です。典型的なアイオワの風景は、イリノイ紀 (またはそれ以前) のティルトの上に広がるウィスコンシン紀の黄土の丘陵で構成されています。SIDP は、米国で最も生産性の高い農地の 1 つです。
ミシシッピ沖積平野
広いミシシッピ川流域には、一般的に平坦な河川段丘、古水路、背水の沼地、三日月湖などが見られます。
黄土丘陵
黄土丘陵は、ウィスコンシン時代とイリノイ時代にアイオワ州西部に堆積した非常に厚い黄土の堆積物で構成されています。侵食が激しく、荒涼とした美しい「黄金の丘」が残っています。
アイオワンの表面
アイオワ州北東部は、パハ山脈、川の谷近くの急峻な丘陵を除いて穏やかな起伏、およびより深い谷の形をとる、中程度の黄土層を伴う、侵食された先イリノイ期の堆積物で覆われています。これらの絵のように美しい丘陵は、グラントウッドの風景の多くに描かれています。
アイオワ州北西部の平原
アイオワ表面と同様に、アイオワ北西部平原はウィスコンシン氷河期以前から形成された侵食された土壌で構成された起伏のある丘陵ですが、かなりの量の黄土が含まれています。
ミズーリ州沖積平野
おそらくアイオワ州で唯一、本当に平坦な地域であるミズーリ沖積平野には、台地、沼地、三日月谷の地域があります。その谷溝はミシシッピ川水系ほど深くなく、ミズーリ川ははるかに狭い水路に流れています。アイオワ州では、ミズーリ平野の東の境界は黄土丘陵で、急峻な丸い断崖を形成しています。
気候
アイオワ州は州全体が湿潤大陸性気候（ケッペンの気候区分 Dfa）で、暑さも寒さも極端です。デモインの年間平均気温は50°F（10°C）ですが、メイソンシティなど北部の一部地域では約45°F（7°C）で、ミシシッピ川沿いのキオカックでは平均52°F（11°C）です。[21]降雪は一般的で、デモインでは年間約26日雪が降り、シェナンドーなど他の地域では年間約11日雪が降ります。[22]
春は厳しい天候の季節の始まりを告げる。アイオワ州では、年間平均約50日間雷雨が発生する。 [23]アイオワ州での過去30年間の竜巻発生数は平均47回である。[24] 2008年には、アイオワ州で12人が竜巻で死亡し、 1968年以降で最も死者数の多い年となった。また、年間竜巻発生数は105回で、2001年の合計数に並び、2番目に多い年となった。[25]
アイオワ州の夏は暑さと湿気で知られ、日中の気温は90 °F (32 °C) 近くになることもあれば、100 °F (38 °C) を超えることもあります。同州の平均的な冬は氷点下を大きく下回り、-18 °F (-28 °C) を下回ることもあります。アイオワ州の最高気温118 °F (48 °C) は、1934年7月20日に全国的な熱波のさなか、キオカックで記録されました。[26]最低気温-47 °F (-44 °C) は、1912年1月12日にウォシュタで記録されました。 [27]
アイオワ州は州全体で降水量の変動が比較的緩やかで、州南東部の地域では年間平均 38 インチ (97 cm) 以上の雨が降り、州北西部では 28 インチ (71 cm) 未満です。[28]アイオワ州の降水パターンは季節性があり、夏季に雨が多くなります。州全体では、最も乾燥した月は 1 月か 2 月、最も雨の多い月は 6 月です。これは、にわか雨や雷雨が頻繁に発生し、その一部が雹、強風、竜巻を引き起こすためです。州のほぼ中央にあるデモインでは、34.72 インチ (88.2 cm) の雨の 3 分の 2 以上が 4 月から 9 月に降り、平均年間降水量の約半分が 5 月から 8 月に降り、6 月にピークを迎えます。[29]
気候データ
水
米国のほとんどの地域と同様に、アイオワ州の表層水は未処理のままでは決して飲用には適しておらず、硝酸塩、除草剤、殺虫剤、動物の排泄物を含む農業用排水による汚染は一般的であるが、水質浄化法が役立っている。市営水道は通常、大量に塩素処理されており、この塩素と高濃度の硝酸塩が組み合わさって市営水道に強い臭いを与えることが多く、州の大部分を占める石灰岩の岩盤は硬水の原因となっている。[40]アイオワシティなどの一部の地域では、水を飲みやすくするために、追加の炭素ろ過と石灰軟化凝固沈殿法に頼っている。 [41]水処理は驚くほど効果的であり、デモインの高度なろ過システムにより、水質は国内で最も優れたレベルにランクされています。[42]
ヨルダン帯水層
ジョーダン帯水層はアイオワ州北東部から南中央部まで広がる最大の地下水源で、アイオワ州の農業用水と工業用水の大部分を供給しています。汚染の脅威に加え、帯水層は井戸水灌漑、エタノール生産、大規模な耕作による補給量の減少などの過剰使用によって脅かされています。帯水層は19世紀以来300フィートも低下しており、その結果、井戸は枯渇し、天然の地表水は消失し、水質は低下しています。[43] [44]
土壌
NRCSはアイオワ州を23の土壌地域に分けます。一般的に、アイオワ州南部、東部、西部の土壌は黄土由来で、アイオワ州北部と中央部の土壌は耕作地由来です。アイオワ州のほとんどの平地は農業に非常に適した土壌で、アイオワ州は世界で最も生産性の高い農業地域の一つとなっています。[45]
ラドン
中西部北部や平原地帯のほとんどの州と同様に、アイオワ州でもラドンは一般的な問題であり、特に粘土質の土壌の地域では顕著です。[46] ラドン濃度はアイオワ州の南部と西部で最も高くなっています。
古生物学
デボン紀化石渓谷
1993年の洪水で、ジョンソン郡のコーラルビル湖ダムの放水路沿いの土壌と未固結の岩盤がすべて流され、デボン紀の化石の豊富なコレクションが露出しました。この地域はビジターセンターに改装され、ハイカーが岩盤を見学することができます。残念ながら、略奪者が多くの良質の化石を違法に持ち去っています。[47] 2008年6月の洪水で化石の床が広がり、風化した表土の一部が除去されました。[48]
恐竜
アイオワ州西部のジュラ紀と白亜紀の岩盤には恐竜の化石が含まれている可能性があり、ネブラスカ州の近隣地域では、アイオワ州に似た白亜紀の岩盤からハドロサウルス科（「アヒルの嘴」）鳥脚類恐竜の化石が発見されています。アイオワ州西部の大部分を覆う深い黄土は、通常、岩盤を隠しているため、恐竜を発見できる機会は採鉱や採石作業に限られています。[49]
古生物
アイオワ州の考古学および古生物学の遺跡からは、更新世と完新世の動物の膨大なコレクションが発見されており、これらは中西部の過去の環境条件を再構築するために使用されてきた。[50]中部大陸の最も初期の古気候の再構築のいくつかは、チェロキー下水道遺跡などのアイオワ州のコレクションから行われた。[51]
アイオワ州シェナンドー近郊のウェスト・ターキオ・クリーク沿いで、更新世の巨大ナマケモノの発掘が行われている。これまでに、ジェファーソン地上ナマケモノ（Megalonyx jeffersonii）の個体3体が確認されており、うち1体は成体、2体は異なる年齢の幼体である。[52] [53]
アイオワ州の著名な地質学者
サミュエル・カルビン（1840–1911）はアイオワ州初の体系的地質学者で、アイオワ州初の岩盤と地形の地図の作成に貢献したほか、州全体の地質学的研究を主導した。[54]アイオワ大学のカルビン・ホールは彼にちなんで名付けられている。クレア・キャメロン・パターソン（1922–1995）は鉛-鉛年代測定法を開発し、地球の年齢を45億5000万年と算出した。この数字は当時存在していたものよりはるかに正確で、50年以上変わっていない。チャールズ・ローリン・キーズもアイオワ州の初期の地質学者で、アイオワ州南東部の土壌と岩盤の地図作成に貢献した。彼とカルビンはアイオワ地質調査所の創設者の一人である。
注記
- ^ 1991年から2020年までの当該場所のデータに基づいて計算された月ごとの平均最高気温と最低気温（つまり、年間または特定の月中の任意の時点での予想される最高気温と最低気温の測定値）。
- ^ デモインの公式記録は、1878年8月から1939年8月までダウンタウンで、1939年9月からはデモイン国際空港で保管されています。詳細については、Threadexを参照してください。
参考文献
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外部リンク
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- 米国地質調査所アイオワ州概要、http://www.usgs.gov/state/state.asp?State=IA
- ウェブ土壌調査、http://websoilsurvey.nrcs.usda.gov/app/WebSoilSurvey.aspx
- NRCS 土壌調査、https://web.archive.org/web/20061113181444/http://soils.usda.gov/technical/classification/osd/index.html
- アイオワ地質学会、https://web.archive.org/web/20081004055910/http://www.iowageology.org/
- ローズヒルズの地質、http://pubs.usgs.gov/info/loess/
- アイオワ大学地球科学部、https://web.archive.org/web/20080605050513/http://www.uiowa.edu/~geology/
- アイオワ地質学会年次報告書、https://pubs.lib.uiowa.edu/igsar/
- アイオワ地質調査所の石炭に関する出版物、https://iro.uiowa.edu/esploro/search/outputs?unit=01IOWA_INST___2840z2j&page=1&institution=01IOWA_INST&sort=date_d
- サミュエル・カルビンの地質写真、http://digital.lib.uiowa.edu/cdm4/index_calvin.php?CISOROOT=/calvin
- カルバン地質写真