アパラチア山脈の地質

アパラチア山脈は、過去12億年にわたる一連の造山運動によって形成されました。^{[ 4 ] [ 5 ]}

• グレンビル造山運動は12億5000万年前に始まり、2億7000万年間続いた。
• タコニック造山運動は4億5000万年前に始まり、1000万年間続いた。
• アカディア造山運動は3億7500万年前に始まり、5000万年間続いた。
• アパラチア造山運動は3億2500万年前に始まり、6500万年間続いた。

古生代初期には、後に北アメリカ大陸となる大陸が赤道をまたいでいた。アパラチア地域は、今日の大西洋沿岸平野地域とよく似た受動型プレート境界であった。この間、この地域は周期的に浅い海に沈んだ。この地域が沈んだとき、浅い海底には厚い堆積物と炭酸塩岩の層が堆積した。海が後退すると、陸上の堆積物と侵食が優勢になった。^{[ 10 ]}

中期オルドビス紀（約4億5800万年前～4億7000万年前）には、プレート運動の変化により、北アメリカ大陸で最初の古生代造山運動（タコニック造山運動）が起こりました。かつては静穏だったアパラチア受動縁辺は、隣接する海洋地殻であるイアペタスが北アメリカ大陸に衝突し、その下に沈み込み始めたことで、非常に活発なプレート境界へと変化しました。この新たな沈み込み帯の形成により、初期のアパラチア山脈が誕生しました。^{[ 10 ]}

火山は沈み込みの開始と同時に大陸縁辺に沿って成長した。衝上断層運動により、受動縁辺に堆積した古い堆積岩が隆起し、歪んだ。山が隆起するにつれて、侵食によって山が削られ始めた。川は岩屑を斜面を下って運び、近くの低地に堆積させた。^{[ 10 ]}

その後2億5千万年にわたり、カレドニア造山運動、アカディア造山運動、ワシタ造山運動、ヘルシニア造山運動、アレゲニー造山運動など、断続的に造山運動が続いた。パンゲア大陸が形作られ始めると、次々と大陸が北アメリカ大陸に押し込まれ、縫合された。大陸と呼ぶには小さすぎる地殻の断片であるマイクロプレートが、成長する塊に溶着するために一つずつ流れ込んできた。^{[ 10 ]}

約3億年前のペンシルバニア紀には、アフリカ大陸／ゴンドワナ大陸は北アメリカ大陸に接近していた。衝突帯はオザーク・ワシタ地域とテキサス州のマラソン山脈地域に広がった。大陸衝突により、アパラチア・ワシタ山脈は現在のヒマラヤ山脈に匹敵するほど高い山脈となった。ペルム紀には、ゴンドワナ大陸が大陸塊に衝突し、アパラチア・ワシタ山脈が超大陸のほぼ中央に位置するようになり、巨大なパンゲア大陸が完成した。^{[ 10 ]}

パンゲア大陸は約2億2000万年前、三畳紀後期に分裂し始めた。パンゲア大陸が分裂するにつれて、新たな受動的な地殻変動境界が生まれ、アパラチア山脈、ワシタ山脈、マラソン山脈を形成した力が静止した。風化と侵食が優勢となり、山々は削られ始めた。^{[ 10 ]}

中生代末期までに、アパラチア山脈は侵食されてほぼ平坦な平原になっていました。^{[ 10 ]}新生代にこの地域が隆起するまで、現在の特徴的な地形は形成されませんでした。^{[ 11 ]}隆起によって河川が活性化し、河川は古代の基盤岩を急速に削り込みました。一部の河川は、何百万年も前に形成された褶曲や断層を規定する脆弱な層に沿って流れました。他の河川は非常に急速に下方侵食したため、山脈の中心部の耐侵食性の褶曲岩を横切り、岩層や地質構造を横切る峡谷を刻みました。^{[ 10 ]}アパラチア山脈の中心部の尾根は、その上や横の岩が侵食された後に残った、侵食に強い岩を表しています。^{[ 10 ]}

アパラチア盆地は、カンブリア紀初期からペルム紀初期までの古生代堆積岩を含む前地盆地です。北から南にかけて、アパラチア盆地はニューヨーク州、ペンシルベニア州、オハイオ州東部、ウェストバージニア州、メリーランド州西部、ケンタッキー州東部、バージニア州西部、テネシー州東部、ジョージア州北西部、アラバマ州北東部を横断しています。アパラチア盆地の北端は、エリー湖とオンタリオ湖の沖合にまで広がり、米国とカナダの国境まで達しています。この地域は、面積が約185,500平方マイル（480,000 km ² ）で、北東から南西までの長さが1,075マイル（1,730 km） 、北西から南東までの幅が20～310マイル（30～500 km）です。^{[ 12 ]}   

盆地の北西側は、シンシナティ・アーチから南東方向に緩やかに傾斜する広い単斜構造である。盆地の東側は、古生代末期のアレゲニー造山運動によって形成された、複雑な衝上断層と褶曲構造を持つテレーン（アパラチア褶曲衝上帯または東部衝上帯）によって特徴づけられる。アパラチア盆地の東部を境界とするブルーリッジ衝上帯の変成岩と火成岩は、古生代前期の堆積岩の上に西へ150マイル（240km ）以上も衝上している。^{[ 12 ]} 

ブルーリッジ山脈、ピードモント山脈、アディロンダック山脈、ニューイングランド山脈は、先カンブリア時代とカンブリア時代の火成岩と変成岩から構成されているため、総称して結晶質アパラチア山脈と呼ばれています。^{[ 14 ]}

ブルーリッジ衝上断層帯は、アラバマ州中部からペンシルベニア州南部にかけての8つの州の一部に広がっている。その西縁に沿って、ブルーリッジはアパラチア盆地の褶曲と断層のある縁の上に衝上しており、そのため、古生代の地層の広範囲が東に数十マイルにわたって伸び、これらのほぼ水平な結晶質の衝上断層シートの下に埋没している。^{[ 15 ]}地表では、ブルーリッジは山岳地帯から丘陵地帯で構成されており、その主な構成要素はジョージア州からペンシルベニア州まで伸びるブルーリッジ山脈である。地表の岩石は主に中程度から高度の結晶質変成岩または火成岩の核で構成されており、これらは風化や侵食に対する優れた耐性のため、一般的に隣接する低変成度の変成岩や堆積岩の領域よりも高くなっている。この州は、北と西はアパラチア盆地の古生代地層に、南はメキシコ湾岸平野の白亜紀以降の堆積岩に接している。東はピエモンテ州の変成岩と堆積岩に接している。^{[ 16 ]}

アディロンダック地方とニューイングランド地方には、主にカンブリア紀とオルドビス紀の堆積岩、変成堆積岩、深成火成岩が含まれており、岩相的には南のブルーリッジ地方とピードモント地方の岩石と類似している。隆起したほぼ円形のアディロンダック山脈は、古代先カンブリア時代の岩石の核が、反転したカンブリア紀とオルドビス紀の堆積岩に囲まれている。^{[ 16 ]}