Корисні копалини
Північна Америка дуже багата кам'яним і бурим вугіллям, цинком і молібденом. Дуже значні запаси міді, кобальту, титана, ванадію. Досить великі і запаси нафти, заліза і нікелю, хоча за цими видами копалин Північна Америка помітно поступається іншим материкам. Порівняно бідний материк марганцем, хромом, алюмінієм і оловом.
Однією з основних метало-генечних провінцій Північної Америки, є Канадський щит, в надрах якого є великі родовища заліза, нікелю, міді, золота, срібла, урану, молібдену та інших металів. Великі родовища залізних руд зосереджені в районі Верхнього озера і на Лабрадорі. Руди цих районів метаморфічного походження приурочені до товщ осадових порід докембрійського віку. Представлені вони головним чином гематитом, який містить близько 50-55% заліза. У районі озера Верхнього найбільш багаті родовища виснажені, і тут розробляються залізисті кварцити з вмістом заліза близько 27%.
Нікель зазвичай зустрічається в асоціації з міддю. На весь світ відоме родовище в районі Садбері. Залягають тут у вигляді синкліналі архейські гнейси, кристалічні сланці, вапняки, протерозойські кварцити та інші породи прорвані потужною інтрузією ультраосновної магми. Зруденіння, що має площу близько 1500 км2, зосереджено в нижній частині інтрузиву, де утворилися великі жили і лінзи піротину, халькопіриту і піриту. Ці руди містять мідь, нікель, кобальт, платину, золото, срібло. Близьке за типом родовище експлуатується в районі озера Гренвіл, на півночі канадської провінції Манітоба. Крім цього, на території щита є значна кількість родовищ міді, переважно колчеданового типу (Флінфлон, Норанда та ін.) Разом з міддю часто добувають срібло і золото. Останнє зустрічається у багатьох місцях у кількостях, що мають важливе промислове значення. Більшість золотовмісних мінералів генетично пов'язані з гранітоїдами.
Канадський щит відомий родовищами уранових руд (найбільш значні біля Великого Медвежого озера і біля озера Гурон).
Райони плити Північно-Американської платформи, на відміну від щита, багаті переважно паливно-енергетичними видами мінеральної сировини. До цих структур приурочений ряд найбільших родовищ вугілля, нафти і природного газу.
Родовища вугілля відомі у двох головних провінціях, відповідних Центральним і Великим рівнинам. У першій з них є значні запаси бітумінозних вугіль, що залягають серед кам’яновугільних вапняків і сланців на великій частині території. У другій провінції найбільш великі родовища розташовуються поблизу кордону США і Канади. Окремі значні поля витягнуті також вузькими смугами вздовж підніжжя Скелястих гір на території обох держав. Родовища приурочені до порід третинного і крейдяного віку. Це головним чином буре вугілля або лігніти. На території Канади серед них зустрічаються і бітумінозні вугілля.
У південно-східній частині Великих рівнин розташовується одне з найбільш відомих світових родовищ нафти і природного газу, яке займає велику територію між річками Пекос та Арканзас. Тут в різноманітних структурних формах нафта зустрічається в усіх осадових породах від кембро-ордовіка до неогену. Окремі родовища нафти і природного газу є в різних частинах Великих рівнин як у США, так і в Канаді. Нафта і вугілля виявлені на островах Канадського Арктичного архіпелагу, геологічна будова якого вивчена ще недостатньо.
Рудні родовища мають менше значення. Найбільш крупні з них виникли внаслідок впровадження лакколитів і даєк в осадові товщі в мезозої і третинному періоді. Таке походження мають значні свинцево-цинкові, баритові і флюоритові родовища, які відкриті в районі злиття річок Міссісіпі, Міссурі і Огайо.
Узбережжя Мексиканської затоки (синекліза) досить багате на нафту, яка приурочена до крейдяних і кайнозойських відкладів, що залягають у вигляді пологих антиклінальних куполів або майже горизонтально. Часто вони прорвані соляними куполами, що піднімаються з пермських шарів. Родовища нафти розкидані по всій території низовини на захід від Міссісіпі в США та Мексиці.
У каледонських складчастих структурах Аппалачів виявлено одне з найбільших у світі родовищ азбесту (гора Нотр-Дам в Канаді). У каледонідах Аппалачів, на Ньюфаундленді і в східній Гренландії відкриті також родовища поліметалів.
Різні руди, що утворилися в процесі каледонської складчастості і більш давні етапи геологічної історії, характерні також для герцинських структур Аппалачів. Останні мають різноманітні види паливно-енергетичної сировини і руд. Найцінніше з природних багатств Аппалачів – кам'яне вугілля, що залягає в осадових породах кам'яновугільного віку. Дуже великі родовища вугілля приурочені до північної частини Аппалачського плато. На заході вони представлені бітумінозним вугіллям, на сході, в зоні, що піддавалася дислокації, – антрацитами. Нараховують 10 – 27 вугільних пластів, що досягають 12 - 20 м потужності. Місцями вони виходять на поверхню. Ще одне родовище високоякісного вугілля розташовується уздовж західного краю герцинської складчастої зони від міста Пітсбурга до Бірмінгема, поринаючи далі до півдня під покриви мезозойських осадових порід Примексиканської низовини. З родовищами вугілля були пов'язані і поклади нафти, нині майже повністю відпрацьовані.
Серед інших родовищ герцинських Аппалачів – гематити, що залягають в силурійських відкладах і утворюють залізорудний пояс, простягаються через всі південні Аппалачі (найбільш багатий район Бірмінгема), цинкові, мідні руди і пірит.
Дуже різноманітні копалини приурочені до складчастих структур Кордильєр. Особливо значні родовища благородних, кольорових і рідкісних металів, пов'язані з невадійськими і ларамійськими інтрузіями.
На відміну від Південно-Східної Азії, де кіммерійський складчастий пояс багатий олово-вольфрамовим рудами, аналогічні структури Північної Америки багаті рудами, що містять мідь, золото, свинець і цинк. Основні родовища генетично пов'язані з помірно-кислими гранітоїдами верхньоюрського і нижньокрейдового віку, прориваючими докембрійські, палеозойські і мезозойські породи. Такими є: відомі на весь світ родовища золота на півострові Сьюард, в басейні річки Юкон (на Алясці і в Канаді) і в Каліфорнії, поліметалеві (переважно олов'яно-цинкові) родовища в Канаді та в штатах Невада і Арізона (золото, мідь, свинець, цинк, срібло) і багаті вольфрамом скарнові (вапняно-залізисті силікати: гранат, піроксен та ін.) родовища в Канаді. Серед менш значимих родовищ відзначимо олов'яні руди на Алясці, хромові на Заході США, колчеданні родовища біля гори Шаста в Каліфорнії.
У ларамійських структурах дуже важливе значення мають родовища в північних і середніх частинах Скелястих гір США, пов'язані з впровадженням батолітів. Сюди відносяться досить великі родовища міді (Бінгем, Бьютт тощо), поліметалів (Кер-д'Ален), вольфраму, золота. Аналогічні за часом (кінець крейди – палеоген) інтрузії на плато Колорадо призвели до утворення значних уранових родовищ. Мідні, поліметалічні й титанові руди близького походження характерні для внутрішніх частин Мексиканської нагір'я.
З неогеновими магматичними процесами, що виявилися на дуже великій території, пов'язане утворення багатьох рудних родовищ не тільки в поясі тихоокеанських складок, а й в інших структурних зонах Кордильєр. Прибережна смуга в Алясці та Канаді виділяється запасами хрому, платини і алмазів, а в США – ртуті. У середній частині Скелястих гір США до інтрузій цього віку приурочені родовища молібдену (одне з найбільших в світі), свинцево-цинкових, золото-срібних, мідно-молібденових та інших руд.
Рудний пояс США продовжується в Мексиці, де найбільші родовища мають неогеновий вік. Такі, зокрема, великі поклади мідно-молібденових, поліметалічних, уранових і золото-срібних руд, якими багате Мексиканське нагір'я.
Поряд з рудами, в Кордильєрах є і паливно-енергетична сировина. У зв'язку з великою строкатістю геологічної будови родовища його дуже розкидані. У самих різних частинах Кордильєр знайдені поклади вугілля, що мають різноманітний вік і склад. Значні з них приурочені до міжгірським зниженням району Скелястих гір і острівним горам Канади і мають верхньокрейдяний – палеогеновий вік. Не дуже великі запаси нафти. Винятком є південний район штату Каліфорнія, де на невеликій площі в кайнозойських породах зосереджені дуже великі нафтові родовища. У менших кількостях є нафта в Скелястих горах і деяких частинах Аляски.
Клімат
Північна Америка простягнулася від арктичного поясу до тропічного, тому радіаційні умови і особливості циркуляції повітря на її території досить різноманітні.
У північній половині материка (на північ від 56° пн. ш.) радіаційний баланс за рік менше 20 ккал/см2, а у південних частинах більше 60 ккал/см2.
Велика частина континенту розташована в середніх (помірних) широтах, де панує західний перенос повітряних мас. Тільки найпівденніші частини материка лежать в тропічному поясі, де переважають повітряні маси, які рухаються переважно меридіонально (пасати).
Циркуляційні процеси значною мірою видозмінюються під впливом підстилаючої поверхні, однак вплив цей все ж таки не настільки сильний, як в Євразії, яка за своїми розмірами набагато перевищує Північну Америку. Стійкі антициклони і циклони, що виникають над північноамериканським материком відповідно в зимовий і літній час року, менш інтенсивні, ніж над Євразією. Наслідком цього є, зокрема, слабкий розвиток мусонних течій, які спостерігаються тільки влітку в південно-східній частині материка. Навіть взимку майже для всієї Північної Америки характерні циклонічні умови погоди.
Проте підстилаюча поверхня головним чином завдяки різноманітному характеру рельєфу все ж помітно порушує рух повітря в приземних шарах. Особливо значна роль в цьому належить Кордильєрам. Високі хребти в західній частині материка обмежують вплив Тихого океану на клімат центральних і східних частин, де важливу роль грає переміщення повітряних мас в меридіональному напрямку. Рівнинний характер рельєфу цих територій сприяє проникненню в глиб країни холодного повітря з Північного Льодовитого океану і теплого – з Мексиканської затоки.
У зв'язку з малою інтенсивністю баричних центрів над материком важливу роль у формуванні його клімату відіграє вплив баричних центрів над океанами, тим більше, що з ними пов'язано виникнення теплих і холодних течій, що омивають береги Північної Америки.
У різні пори року атмосферні процеси над материком відбуваються по-різному.
Взимку приплив сонячного тепла різко падає. У грудні на більшій частині материка (на північ від 40-44° пн. ш.) радіаційний баланс негативний. Поверхня суші охолоджується швидше поверхні океанів, тому повітря, що надходить на материк, в приземному шарі теж охолоджується і стає більш щільним. Внаслідок цього атмосферний тиск над поверхнею материка підвищується, а у верхніх рівнях атмосфери відповідно знижується. Карти ізобар на висоті 5 км показують ложбину, що простягається над східною частиною материка від області низького тиску над Північним Льодовитим океаном.
По західній периферії цієї ложбини на материк надходить з північного заходу потужний потік повітря. Приплив цього повітря стимулює утворення антициклонів. Проте над Північною Америкою не виникає центру високого тиску подібно до Азіатського антициклону, що пояснюється меншими розмірами і меншою протяжністю материка з заходу на схід порівняно з Євразією.
Область підвищеного тиску зображується на картах у вигляді гребеня, витягнутого від моря Бофорта на південний схід, між областями високого тиску в арктичних і субтропічних широтах. Значення середнього атмосферного тиску на осі гребеня в січні не перевищує 1021 мб (766 мм), тобто на 15 мб нижче, ніж у центрі Азійського антициклону.
Як і над Євразією, західний перенос супроводжується енергійною циклонічною діяльністю. До Північної Америки циклони приходять з Тихого океану. Затримуючись частково Кордильєрами, вони створюють стійку циклонічну область – Алеутський мінімум, який, як і його аналог Ісландський мінімум, відіграє помітну роль у формуванні кліматичних умов зимового періоду.
Завдяки Алеутському мінімуму на заході материка між 36° та 60° пн. ш. панує тепле вологе тихоокеанське повітря помірних широт, що переміщується в основному з півдня уздовж берега і виділяє велику кількість вологи на західних схилах Кордильєр. Він поширюється на схід, за межі Кордильєр, але до Великих рівнин приходить вже досить сухим і не приносить опадів.
Одночасно по західній периферії Ісландського мінімуму в північні та північно-східні частини материка в нижніх шарах приноситься морське арктичне повітря. При взаємодії його з повітряними масами, які переміщуються із заходу, випадають рясні опади у вигляді снігу. При русі на південь він не зустрічає на своєму шляху будь-яких серйозних орографічних перешкод. Навпаки, гірські ланцюги біля краю материка сприяють проникненню повітря в південні широти, так як обмежують можливість його стікання на захід та на схід. Це повітря, щоправда, уже трансформований, іноді досягає узбережжя Мексиканської затоки, викликаючи пагубні заморозки навіть у Флориді.
Внаслідок взаємодії різних за фізичними властивостями повітряних мас над материком в зимовий час встановлюється досить нестійка погода. Тихоокеанські циклони, що періодично переносяться над Кордильєрами та встановлюють над районом Великих рівнин (діаметр їх дії до 2500 км), викликають інтенсивний обмін між повітряними масами (по їх західній периферії арктичне повітря переноситься на південь, по східній – повітря помірних широт досягає Гренландії).
Над Каліфорнійським півостровом і західною частиною Мексиканського нагір’я взимку панує тропічне повітря, що опускається в східному секторі Північно-Тихоокеанського (Гавайського) антициклону. Опади тут не випадають навіть біля узбережжя Тихого океану, чому сприяє холодна Каліфорнійська течія, що підсилює пасатну інверсію і пов'язану з нею стійку стратифікацію повітряних мас. Завдяки приходу цього повітря на Мексиканському нагір'ї бувають періоди спекотної сухої погоди
Теплі сухі пасатні повітряні течії характерні і для південної частини Флориди. Проте ті ж вітри викликають утворення щільної хмарності та рясних дощів над східними навітряними частинами Східної Сьєрри-Мадре і прилеглими частинами Примексиканської низовини.
Середні температури січня зростають від -30°С на півночі Канадського Арктичного архіпелагу до 20°С (у південних, частинах Флориди і Мексиканського нагір'я (рис. 4). У західній частині материка січнева ізотерма 0°С проходить, як у Західній Європі, майже з півночі на південь. Вона обрамляє тихоокеанське узбережжя від південно-західної Аляски до Каскадних гір. Такий напрям ізотерми вказує на велике утеплювальне значення вітрів східної периферії Алеутського мінімума і пов'язаної з ними теплої Аляскінської течії.
У Північній Америці немає "Полюса холоду», в якому систематично спостерігалися б найбільш низькі температури на материку. Найбільш сильні морози бувають на льодовику Гренландія і в субарктичних широтах материка. Найнижча температура в центрі Гренландії -70°С. Температура до -64°С відмічалась на плоскогір'ї Юкон і в басейні річки Маккензі. Ці області найменш піддаються циклонам, і тут в основному ясна погода. Для більшої ж частини материка характерні швидкі зміни температур в помірній зоні в межах від 0°С до -20°С, в субтропічній від 10°С до -5°С. Тільки на крайньому південному заході, на узбережжі Каліфорнії, майже ніколи не буває заморозків, і температури в січні коливаються від 10° - 17°С вдень до 5° - 10°С вночі.
Найбільша кількість опадів випадає взимку на північному заході материка, а також біля його східного краю, де вони пов'язані з фронтальними процесами.
У весняні місяці, коли поверхня суходолу починає прогріватися, західний перенос слабшає, і посилюється приплив повітря на північ з Мексиканської затоки. Над південно-східною частиною материка випадають рясні дощі, часто у вигляді злив.
Влітку поверхня континенту нагрівається швидше поверхні океанів. Термічні контрасти між північними і південними частинами материка згладжуються. У червні радіаційний баланс із широтою майже не змінюється (в середньому близько 8 ккал/см2). Завдяки тривалості сонячного освітлення з окремих частинах Канадського Арктичного архіпелагу він має навіть вищі значення, ніж, наприклад, на півдні Примексиканської низовини.
Внаслідок зменшення термічного контрасту між високими низькими широтами західний перенос повітряних мас дещо послаблюється. Разом з тим, завдяки підвищенню рівня основного перенесення циклони легше перетинають континент із заходу на схід. Алеутський мінімум зовсім зникає. Ісландський мінімум влітку буває виражений нечітко, має два центри, один з яких розташовується у північній східній окраїні материка (на захід Гренландії) і впливає на рух повітря над прилеглими частинами материка.
Циклонічна діяльність менш активна, ніж взимку. Над океанами енергійно розростаються баричні максимуми: Північно-Тихоокеанський і Азорський. Прогрівання повітря над материком сприяє підвищенню атмосферного тиску у верхніх рівнях атмосфери і зниження його біля земної поверхні. Однак, як і взимку, тут не виникає глибоких баричних центрів. Північно-Американський: мінімум, що формується над нагрітою поверхнею південних плоскогір’їв Кордильєр, виражений дуже слабо і проявляється над обмеженою територією. Проте йому належить важлива роль в циркуляції атмосфери над материком: розриваючи області підвищеного тиску над океанами, він обмежує поширення тихоокеанського повітря, на материк і, водночас, сприяє проникненню атлантичного повітря в східну частину материка по західній периферії Азорського антициклону.
Повітряні маси, що переміщуються по східній периферії Північно-Тихоокеанського антициклону включають маси арктичного походження, які мають у нижніх шарах низькі температури і невисоку вологу. Тільки над узбережжям південної Аляски і Канади, де вони частково затягуються в глиб материка, з ними пов'язані опади, переважно орографічного характеру. Південніше прогріванню повітря перешкоджає холодна Каліфорнійська течія. На узбережжі штату Каліфорнія і Каліфорнійському півострові влітку дощі випадають рідко.
Вже на східних схилах Скелястих гір переважають повітряні маси атлантичного походження. Це – тропічне повітря, трансформується над материком у повітря помірних широт. Повітряна течія починається над Мексиканською затокою, де повітря насичується вологою і переміщується на північ по західній периферії Азорського антициклону. Це, по суті справи, мусонна течія, оскільки вона йде з області океанічного тропічного максимуму в область більш низького тиску над материком. Взаємодіючи з повітрям помірних широт, це повітря виділяє велику кількість вологи, яка зрошує південно-східну частину материка. Досить чітко виражений річний мусон до 40° пн. ш.
В окремі періоди, коли барична депресія над материком зникає і субтропічні антициклони замикаються, по північному краю гребеня високого тиску на схід переміщується тропічне повітря. Тоді на більшій південній частині материка встановлюється суха спекотна погода з сильними вітрами. У Великому Басейні і на Великих рівнинах часто виникають пилові бурі.
Як і взимку, з півночі по західній периферії Ісландського мінімума на материк надходять хвилі арктичного повітря. Цьому сприяє його конфігурація, зокрема значна протяжність на південь Гудзонової затоки. Вони викликають похолодання тільки в північній частині материка, так як з ними пов'язана суха безхмарна погода, що призводить до швидкого нагрівання повітря.
У північній частині материка температури знижуються з півдня на північ і з заходу на схід у напрямку до Атлантичного океану (рис. 5). Це наслідок впливу холодної Лабрадорської течії. Ніде в північній півкулі ізотерми липня 10°С (північна межа лісу) не опускається так далеко на південь, як в межах півострова Лабрадор (до 56 - 57° пн. ш., майже до широти м. Москви). На південь від Лабрадора вплив течії набагато слабкіше, і біля 35° пн. ш. ізотерми простягаються вже з заходу на схід.
Найвищі температури спостерігаються на території найбільшого нагріву, відповідної області баричного мінімуму над південно-західною частиною материка. В Долині Смерті відзначалася температура 57°С, найвища в західній півкулі.
Влітку над західною частиною материка випадає порівняно мало опадів за винятком південно-східної Аляски. Найменша кількість опадів відзначається звичайно в улоговинах південної частини Великого Басейну. Багато випадає дощів на південному сході материка і на півдні Мексиканського нагір'я.
У середньому за рік (рис. 6) найбільшу кількість опадів отримує північна частина тихоокеанського узбережжя (2000 - 3000 мм, місцями до 6000 мм, головним чином взимку і восени), на південному сході США річна кількість опадів складає 1000 - 1500 мм, переважно літні дощі.
Рівномірно протягом усього року багато опадів випадає в східних районах материка (понад 1000 мм). Річні суми опадів, різко знижуються на Великих рівнинах і, особливо, у центральних районах Кордильєр. У пустелях, розташованих у Великому Басейні і на Мексиканському нагір'ї, опадів випадає місцями менше 100 мм на рік.
За умовами зволоження різко виділяються північно-західні, північні та східні частини материка, де річні суми опадів значно перевищують випаровуваність (К > 150%). Зворотну картина можемо бачити в центральних частинах.
Зменшення зволоження зі сходу на захід в межах рівнин Північної Америки є одним з головних чинників у формуванні структури природної зональності в цій частині материка.
Кліматичні пояси. Особливості атмосферної циркуляції та радіаційних умов визначають своєрідність клімату в різних кліматичних поясах.
Рис. 6. Середня річна кількість опадів
Південна межа арктичного поясу проходить приблизно по ізотермі липня 5°С. Найбільш важливі особливості цієї зони – панування арктичного повітря протягом усього року, низькі зимові та літні температури, мала кількість опадів.
У поясі субарктичного клімату зимові температури – найбільш низькі на материку, літні – значно вищі, ніж в арктичному поясі (середні місячні до 15 - 48°С). Дещо вища кількість опадів (400 - 500 мм). Виключно вологий клімат має південно-східна Аляска (річна сума опадів 1500 – 12000 мм).
У поясі помірного клімату цілий рік переважає повітря помірних широт. Температури вище, ніж у субарктичному поясі (влітку вище 20°С). Опадів значно більше, особливо на Тихоокеанському узбережжі (біля підніжжя гори Олімпес випадає щорічно від 3000 до 6000 мм опадів, головним чином у вигляді дощів).
У субтропічному поясі взимку панує повітря помірний широт, влітку тропічне повітря. Температури на рівнинах взимку близькі до 0° (до 12°С на півдні), влітку вище 25°С. Східна частина влітку рясно зрошується мусоном. На ізольованих від океану крайовими ланцюгами внутрішніх плато і плоскогір'ях – різко континентальний посушливий клімат, на західному узбережжі – типово Середземноморський (волога зима, сухе літо).
У поясі тропічного клімату розташовані лише південні частини Флориди і Мексиканського нагір'я. Клімат цих місць відрізняється високими температурами протягом усього року (крім гірських районів) та рясними літніми опадами. Виняток становить узбережжя Тихого океану, що має в північній частині поясу посушливий клімат.