Геологическое строение и рельеф Северной Америки сложны. В распределении крупных орографических элементов материка наблюдается сходство с Южной Америкой. Но по особенностям внутреннего строения и развития Северная Америка близка к Европе. На территории Северной Америки прослеживается продолжение ряда тектонических зон Европы и в процессе геологического развития обе эти части суши неоднократно были связаны между собой.
Для орографии Северной Америки характерно меридиональное или близкое к нему расположение основных элементов поверхности. Через среднюю часть материка от Мексиканского залива до Северного Ледовитого океана протягивается полоса равнин и низменностей. С запада и юго-запада равнины окаймлены мощной и сложной системой гор, известных под общим названием Североамериканских Кордильер. Южную, суженную часть материка Кордильеры занимают почти полностью.
По восточной окраине материка проходят значительно менее высокие и обширные Аппалачские горы. Эти особенности орографии определяются геологической историей материка и чертами ее геотектонического строения.
Основу материка составляет древняя Североамериканская платформа, занимающая почти 3/4 его поверхности и значительную часть Канадского Арктического архипелага и Гренландии. Примерно на 2/3 платформа не прикрыта осадочными отложениями и кристаллическое основание выступает непосредственно на дневную поверхность, образуя так называемый Канадский щит. Окраинные части платформы опущены и характеризуются широким распространением осадочных отложений палеозоя, мезозоя и кайнозоя.
На западной окраине Северной Америки располагается мезозойско-третичная геосинклинальная Кордильерская область. Через Центральную Америку она продолжается на южноамериканский материк. В. В. Белоусов считает, что сооружения альпийской геосинклинали прослеживаются также на островах северных архипелагов Америки, но это противоречит данным других геологов.
С востока и юга докембрийская платформа опоясана сооружениями каледонского и герцинского возраста.
По геологическому строению и истории развития Североамериканская платформа имеет много общих черт с Русской платформой. Отличием является более широкое распространение в Северной Америке отложений нижнего палеозоя.
Докембрийское кристаллическое основание Североамериканской платформы сложено породами гранитно-гнейсового состава, выступающими на поверхность широкой полосой вокруг Гудзонова залива и в районе Верхнего озера. На месте Гудзонова залива и южнее его, начиная с палеозоя, существовал прогиб, в большей своей части сохранившийся до настоящего времени. Область выступа на поверхность кристаллического основания, называемая Канадским щитом, по своему строению представляет аналог Балтийского щита Русской платформы. Остальная часть платформы в течение последующих периодов испытывала прогибание и заливалась морями. К западу от платформы уже к концу протерозоя заложилась геосинклиналь. Геосинклинальные условия существовали также к северо-востоку от платформы.
Во время каледонского цикла значительные движения произошли в обоих геосинклинальных бассейнах Северной Америки. В Кордильерской геосинклинали они проявились почти на всем ее протяжении от Аляски до
Мексики (по А. Н. Мазаровичу). В Аппалачской геосинклинали, являвшейся фактически частью огромной Грампианской геосинклинали, орогенические движения охватили огромную территорию и привели к образованию горных сооружений в области северных Аппалачей, восточной Гренландии и части островов Канадского Арктического архипелага. В результате каледонского цикла Америка спаялась с Европой, причем эта связь просуществовала долгое время.
Герцинский орогенез в Кордильерской геосинклинали не проявлялся, а к востоку и юго-востоку от платформы он получил большое распространение.. Герцинскке движения в Америке наступили несколько позже, чем в Европе, но результатом их было образование огромной суши к востоку и юго-востоку от Американской платформы и новое соединение Северной Америки с Европой и Северной Африкой. Позднее герцинские сооружения испытали погружение и покрылись водами океана. В настоящее время в Северной Америке сохранились только краевые сооружения герцинских хребтов в виде южной части Аппалачской горной системы и небольших по площади поднятий гор Уошито в бассейне Миссисипи. Более южные их части скрыты под мезозойскими и кайнозойскими отложениями береговых равнин Мексиканского залива и водами Атлантического океана. Послегерцинские опу¬скания сопровождались интенсивными интрузиями во всех частях материка. Опускания, сопровождавшиеся интрузиями, произошли также в пределах Кордильерской геосинклинали. В течение мезозоя и кайнозоя происходили трансгрессии на платформу.
В конце юры началось горообразование в Кордильерской геосинклинали. С этого времени орогенические движения продолжались в ее пределах вплоть до третичного периода. В юре горообразование, сопровождавшееся мощными интрузиями, охватило значительную часть геосинклинали, включая, согласно А. Н. Мазаровичу, Мексику и Вест-Индию. В. В. Белоусов считает, что складкообразование в Мексике, Вест-Индии и Центральной Америке происходило позднее. Юрский орогенез, получивший для Кордильер название невадийской фазы, сопровождался мощными интрузиями и излияниями магмы.
Следующая, еще более интенсивная орогеническая фаза ларамийская — произошла в конце мелового периода. В это время происходило общее поднятие горной системы, за исключением крайнего запада, и сформировались огромные надвиги в восточной части геосинклинали. Процессом складкообразования и поднятиями была захвачена также прилегающая к геосинклинали и ранее погрузившаяся часть платформы. Для ларамийского орогенеза характерны также интрузивная и эффузивная деятельность и сводовые поднятия ранее образовавшихся частей горных сооружений.
Третичный цикл проявился в Северной Америке слабее, чем мезозойский. Складкообразовательные движения происходили в береговой полосе Кордильер, а затем последовало общее поднятие и раздробление всей Кордильерской зоны. При этом отдельные части ее испытали опускание. На юге горообразовательные движения сопровождались сильным вулканизмом, который продолжается и в современную эпоху. В настоящее время многие районы Кордильерской системы характеризуются интенсивным вулканизмом и сейсмикой.
Кордильеры Северной Америки продолжаются в горных сооружениях Северо-Восточной Азии. Образовавшаяся в результате мезозойского цикла связь между двумя материками нарушилась геологически недавно в результате раздробления и опускания соединявшей их суши.
Раздробление происходило также и в Аппалачах, а кроме того, сильные вертикальные движения испытала вся. область платформы. Уже на границе четвертичного периода произошло раздробление Канадского щита и образование северного архипелага Америки.
В результате опусканий, происходивших в районе южных окраин материка, там создался геосинклинальный режим. Произошло опускание на месте Карибского моря и сейчас продолжается интенсивное прогибание дна в районах глубоководных впадин и накопление осадков геосинклинального типа. Таким образом, Карибское море вместе с Вест-Индией и прилегающими частями Центральной Америки представляет собой область современной геосинклинали, подобно прилегающей к Азии части Тихого океана.
Во время всех рассмотренных периодов истории развития Северной Америки сложились очертания современного материка и основные черты его рельефа. Окончательную роль в формировании рельефа сыграли события четвертичного периода, в особенности эпоха оледенения.
Оледенение четвертичного периода было в Северной Америке, как и в Европе, материковым и горным.
Центров материкового оледенения было несколько, соответственно различным эпохам оледенения, но все они располагались в пределах Канадского щита, к востоку, западу и югу от Гудзонова залива. Во время максимального оледенения все эти центры сливались между собой.
Всего в Северной Америке насчитывают от четырех до пяти ледниковых эпох. Ледник в разные эпохи распространялся так, что границы различных оледенений пересекались между собой. Суммарная площадь оледенения равнялась в Северной Америке 9 млн. кв. км. Южная граница оледенения проходила по верхнему течению р. Миссури, затем по рекам Миссисипи и Огайо и на востоке выходила к Нью-Йорку. На западе пределом распространения материкового льда были Скалистые горы, на севере ледники покрывали почти всю Канаду, острова Канадского Арктического архипелага и Гренландию. Внутри этой огромной территории только отдельные наиболее высокие вершины поднимались в виде нунатаков, да небольшой участок поверхности между озерами Верхним и Мичиган, никогда не покрывался льдом. Это так называемая «безвалунная область», не захваченная ни одним из оледенений.
Оледенение оказало очень большое влияние на рельеф Северной Америки, причем результаты его воздействия были подобны таковым в Европе. Внутренняя часть области оледенения, совпадающая примерно с границами Канадского щита, была расположена вблизи центров оледенений и непосредственно между ними и в настоящее время характеризуется преобладанием форм ледникового сноса. Периферическая часть области оледенения отличается распространением различных типов ледниково-аккумулятивного рельефа. Для внеледниковой области Северной Америки характерны накопления зандровых песков и лёссовых отложений. Большое влияние на рельеф горных систем оказало горное оледенение. Особенно большой мощности оно достигало в Каскадных горах, Сьерра-Неваде и некоторых частях Скалистых гор, где существовали огромные альпийские ледники, выходившие местами на соседние равнины или обрывавшиеся к морю. На внутренних плато юга Канады и севера США располагались фирновые купола скандинавского типа, дававшие начало многочисленным долинным ледникам.
В течение геологической истории на материке сложились следующие крупные геоморфологические области.
Северная часть материка вокруг Гудзонова залива занята равниной Канадского щита (Лаврентийским плато). Почти вся ее поверхность сложена древними кристаллическими породами. Только к югу от Гудзонова залива, в результате прогибания, на кристаллических породах отложились толщи морских кембрийских и силурийских отложений.
В строении береговой линии области отражается влияние недавних опусканий суши и воздействие оледенения. Берега почти повсюду характеризуются значительным расчленением и сопровождаются островами. Особенно сильно расчленено побережье Лабрадора, которое принадлежит к типу шхерных и фьордовых побережий. Сильно расчленены также берега многочисленных озер, расположенных на равнине Канадского щита и по ее окраинам. Вдоль побережий озер много островов шхерного типа.
Кристаллическая равнина Канадского щита на юге и на западе окаймляется полосой палеозойско-мезозойских отложений платформы. В пределах этой области кристаллические породы Канадского щита исчезают с поверхности, опускаясь под покров осадочных отложений , различного возраста. Осадочные толщи лежат на кристаллическом основании наклонно, при этом они представлены горными породами с различной устойчивостью к разрушению. Это создает условия для развития по всей окраине щита типичного куэстового рельефа. К югу от Великих озер и между ними поверхность сложена породами нижнего палеозоя и наиболее хорошо выраженные в рельефе куэсты образовались в плотных силурийских известняках (например, уступ, с которого низвергается Ниагарский водопад). В этой части области куэстовые плато, обращенные крутыми уступами на север, протягиваются в направлении с запада на восток.
К западу от Канадского щита куэсты выработаны не только в нижнепалеозойских, но и в мезозойских породах. Они протягиваются там с юга-юго-востока на запад-северо-запад и обращены крутым краем к северо-востоку и востоку, т. е. в сторону Канадского щита.
Рельеф куэстовой области усложнен также воздействием четвертичного оледенения. Накопления моренного материала и флювиогляциальных песков почти везде скрывают под собой коренные породы. Вся область характеризуется распространением конечно-моренного и холмистого рельефа донной морены. Наиболее высокие конечно-моренные гряды достигают относительной высоты от 20—50 м и иногда венчают собой высокие части куэст.
Остальная часть Северной Америки в пределах платформы характеризуется равнинностью рельефа и нормальным залеганием пластов при довольно разнообразных абсолютных высотах.
К югу от предыдущей области, к востоку от Кордильер вплоть до берегов Мексиканского залива простирается обширная область равнин и низменностей.
Только самая северная часть этих равнин покрывалась материковыми ледниками. На большей ее части в настоящее время преобладает эрозионный рельеф. Поверхность сложена горизонтально залегающими палеозойскими, мезозойскими и третичными отложениями.
Более молодые отложения распространены в западной части области, у подножия Кордильер и на крайнем юге. К востоку, в сторону Великих озер и Миссисипи, они сменяются более древними отложениями. Западная часть равнин сильно приподнята. При идеально ровной поверхности она у подножия Кордильер поднимается до 1500—2000 м. Эта часть известна под названием Великих равнин. Посредством четко выраженных уступов эрозионного происхождения Великие равнины на востоке переходят в Центральные равнины, высоты которых до 300—400 м. Вся поверхность области образовалась в результате размыва и расчленения эрозией прежде единой территории. В современном рельефе равнин выражены следы интенсивной эрозионной деятельности.
Поверхность равнин прорезана системой речных долин, относящихся главным образом к бассейну Миссисипи.
Большие пространства на поверхности равнин покрыты песками —отложениями больших приледниковых озер периода четвертичного оледенения, а также мощными толщами лёссового материала, очень напоминающего по своему составу лёссы Европы.
На севере области имеются ледниковые отложения и рельеф ледниково-аккумулятивный. Участки холмистых моренных поверхностей чередуются там с плоскими заболоченными глинистыми равнинами.
Центральные равнины посредством уступа переходят в аллювиальную низменность Миссисипи, сливающуюся с полосой Береговых низменностей, окаймляющих побережья Мексиканского залива и Атлантического океана.
Береговые низменности превратились в сушу сравнительно недавно в результате поднятия на месте ранее затопленных морем герцинских сооружений. Почти идеально ровная низменная поверхность высотой большей частью менее 100 м пересечена мало врезанными речными долинами. Вблизи моря реки текут в своих наносах, иногда расположенных выше окружающей местности. В некоторых местах поверхность сложена известняками и характеризуется широким развитием карста. Особенно развит карстовый рельеф на полуостровах Флорида и Юкатан.
Низменность Миссисипи покрыта мощной толщей аллювиальных накоплений. Наибольшей мощности они достигают в пределах огромной, непрерывно растущей миссисипской дельты.
Побережья в пределах области низменные, с рядами дюн, косами и отмелями. Повсюду распространены лагунные озера и заливы. Лагунное побережье типично как для Мексиканского залива, так и для Атлантического океана. К югу от Нью-Йорка береговая равнина резко расчленена глубокими эстуариями рек и лиманами. В результате такого расчленения эта часть Приатлантической равнины распадается на ряд почти разобщенных полуостровных участков суши.
Восточную окраину материка занимает Аппалачская горная область. Она начинается невысокими поднятиями на острове Ньюфаундленде, затем продолжается на материке, где достигает своих наибольших высот. У Миссисипской низменности эта горная система прерывается, а затем появляется вновь уже к западу от низменности, по границе с Центральными равнинами в виде невысоких поднятий гор Уошито. Современная Аппалачская система представляет собой только окраинную часть тех горных сооружений, которые возникли на территории Северной Америки в результате палеозойских циклов складчатости.
Южная, большая часть Аппалачей относится к герцинским сооружениям, северная их часть вместе с островом Ньюфаундленд принадлежит к более древней каледонской горной системе. Границей между ними считают глубокую тектоническую впадину Могаук (Мохок), проходящую от озера Зри к Нью-Йорку. К северу от впадины поднимаются невысокие горы, не превышающие 2000 м, сложенные кристаллическими и метаморфическими породами без четко выраженных структурных линий. Большое влияние на их рельеф оказало четвертичное оледенение. Северные Аппалачи характеризуются широким развитием горно-ледниковых форм.
Большая южная часть Аппалачей несколько выше северной, она немного превышает 2000 м. Южные Аппалачи состоят из ряда продольных зон, различных и в геологическом, и в морфологическом отношениях. Предаппалачское плато со столовым рельефом, глубоко расчлененное речными долинами, сменяется к востоку зоной осадочных пород с типично «аппалачской» структурой и «аппалачским» рельефом. Эта зона состоит из параллельных хребтов с синклинальной структурой и антиклинально построенных долин. Такой инверсионный рельеф создался в результате длительного размыва горной системы, сложенной породами различной плотности. Далее идет наиболее высокая кристаллическая зона и, наконец, полоса предгорного плато, носящего название Пидмонта. Последний резким уступом обрывается к Приатлантической низменности.
Для островных гор Уошито также характерна типичная аппалачская структура, при высотах значительно меньших, чем в Аппалачских горах.
Весь запад материка, от Аляски до Панамского перешейка, а также Вест-Индские острова, входят в горную Кордильерскую область. Современный рельеф ее определился во время длительного орогенического цикла, протекавшего начиная с юры до второй половины третичного периода, причем большую роль в рельефообразовании, кроме складчатости, играли вертикальные движения, разломы и вулканизм, а также четвертичное оледенение. Вся Кордильерская система распадается на ряд продольных зон с различной тектоникой и рельефом.
Вдоль побережья Тихого океана проходит зона Береговых Кордильер. Это наиболее молодая по возрасту складчатости часть горной системы, образовавшаяся в третичном периоде. После складкообразования она испытала сильное раздробление, особенно на севере, где значительная часть хребтов в результате опусканий распалась на острова. В южной части береговая зона Кордильер образована продольными хребтами, резко ограниченными тектоническими линиями. Побережье здесь расчленено крайне слабо.
Береговые Кордильеры начинаются на севере на островах Афогнак и Кадьяк, затем продолжаются на полуострове Кенай и материке, где в горах Св. Ильи превышают 5000 м. Далее Береговые Кордильеры прослеживаются на архипелаге Александра, островах Королевы Шарлотты и Ванкувер, а южнее переходят на край материка. Береговые горы занимают также Калифорнийский полуостров.
Со стороны материка Береговые Кордильеры ограничены полосой тектонических впадин, которые частично представляют собой заливы и проливы
Тихого океана, частично — невысокую сушу. Примером могут служить Калифорнийский залив и Калифорнийская впадина.
Следующая тектонико-морфологическая зона Кордильер — невадийская испытала складкообразование в мезозое. В строении ее хребтов большое участие принимают вулканические образования. Начинается эта зона на Алеутских островах, продолжается на материке Аляскинским хребтом, где Кордильеры достигают максимальной высоты более 6000 м. Эта высокогорная система переходит в платообразный массив Каскадных гор с отдельными вулканическими вершинами более 4000 м высоты. Южнее лежит массив Сьерра-Невады, также намного превышающий 4000 ж.
Восточнее в Кордильерах выделяется полоса внутренних впадин, плато и плоскогорий с высотами 1000—1500 ж, значительно ниже, чем окаймляющие горные хребты. На севере она начинается от плато Юкона, далее продолжается на плато Фрейзер и на вулканическом Колумбийском плато. Еще южнее расположено плоскогорье Большой Бассейн, на поверхности которого чередуются высокие хребты и глубокие впадины, иногда спускающиеся ниже уровня моря. До Калифорнийского залива тянутся плато песчаных пустынь Мохаве и Хила, а к юго-востоку от Большого Бассейна находится плато Колорадо, сложенное свитой осадочных горизонтальных пород, лежащих на докембрийском кристаллическом основании. Плато Колорадо является участком с платформенной структурой в пределах геосинклинальной области Кордильер.
Самая восточная зона Кордильер принадлежит по возрасту складчатости к меловому периоду. Она начинается на Аляске хребтом Брукса, затем продолжается в горах Макензи и переходит в Скалистые горы. Многие вершины в пределах этой зоны превышают 4000 м. На юге Скалистые горы соединяются с горами Восточной и Западной Сьерра Мадре (между ними заключено Мексиканское плоскогорье). Вся система завершается широтным Вулканическим хребтом, на котором выделяются вершины огромных действующих вулканов. Ларамийская зона Кордильер продолжается через всю Центральную Америку и Вест-Индские острова, образуя систему глыбовых нагорий и вулканические цепи. Только у Панамского перешейка появляются третичные сооружения, непосредственно связанные с третичными хребтами южноамериканских Кордильер. Окончательная связь между обоими материками установилась после образования этих хребтов в плиоцене.
Территория Северной Америки изобилует полезными ископаемыми. Богатство их связано с разнообразием геологических отложений и структур, распространенных на территории материка. Широкое развитие кристаллических и вулканических пород в Кордильерах послужило причиной образования богатейших месторождений металлов. Большое количество металлических руд имеется также и в пределах Канадского кристаллического щита. Предгорные и межгорные прогибы, образовавшиеся в разное время как в пределах Кордильерской зоны, так и в пределах Аппалачской системы, являются районами накопления осадочных полезных ископаемых органического происхождения. Таким образом, на территории Северной Америки имеются благоприятные условия для образования почти всех видов ископаемого сырья и топлива.
Каменные угли широко распространены в центральной и восточной частях материка. Значительно меньше их в Кордильерах. Месторождения каменных углей связаны как с отложениями карбона, так и с отложениями триасового и мелового возраста. Почти все запасы каменного угля Северной Америки сосредоточены на территории США.
Особенно большое месторождение каменного угля — Пенсильванский бассейн — находится в предгорном прогибе Аппалачей, к западу от горной системы. Угли содержатся там в средне- и верхнекарбоновых отложениях.
Угли того же возраста распространены к югу от Великих озер (Иллинойский бассейн) и в бассейне Миссисипи (Западный бассейн). На юг эти месторождения продолжаются в бассейне Уошито.
На юго-западном краю Аппалачей имеются угольные месторождения триасового возраста.
В зоне Кордильер каменные угли лимнического происхождения встречаются в виде небольших месторождений мелового возраста в Скалистых горах и в Большом Бассейне.
Бурые угли широко распространены в палеогеновых и неогеновых отложениях внутренних котловин Скалистых гор на территории Канады и США.
Нефть —одно из главных ископаемых богатств Северной Америки. Нефтяные месторождения имеют различный возраст и происхождение. Они распространены как на платформе, так и в зоне Кордильер. Почти все крупнейшие каменноугольные бассейны в пределах платформы являются в то же время нефтеносными и газоносными.
Самые большие месторождения нефти сосредоточены на окраине Аппалачей и по всей полосе опускания палеозойских структур. Нефть залегает в отложениях силурийского, девонского и карбонового возраста (бассейны Техаса, Канзаса, Оклахомы).
На побережье Мексиканского залива нефтяные месторождения США и Мексики связаны с пермскими соляными структурами области опускания палеозойских складчатых сооружений.
Большая нефтеносная полоса проходит по западной окраине Кордильер вдоль тихоокеанского побережья. Она связана с неогеновыми отложениями межгорных прогибов области третичных сооружений.
Железные руды также встречаются в Северной Америке в различных условиях. Распространены главным образом руды осадочного происхождения. Наиболее крупные месторождения находятся в районе Великих озер, где они залегают в протерозойских сланцах Канадского щита. Большая часть месторождений находится на территории Канады, меньшая — в США. Крупные запасы железных руд имеются также на полуострове Лабрадор (к югу от залива Унгава). Большое месторождение осадочных руд силурийского возраста —в Аппалачах (штат Алабама).
Очень велики в Северной Америке запасы медных и никелевых руд. Самые большие месторождения их сосредоточены в Канадском щите, в протерозойских лавах. Большая часть запасов находится в пределах Канады. В тех же районах встречаются месторождения кобальта.
Урановые руды сосредоточены в пределах Канады по окраине кристаллического щита, в районе больших Канадских озер. В США месторождения урана связаны с зоной Скалистых гор.
Во многих районах Северной Америки имеется золото. В Кордильерах золото встречается на всем ее протяжении от Аляски до Мексики. Месторождения его связаны с интрузиями, происходившими во время невадийской складчатости. Кроме того, золото есть в южной части Канадского щита, где оно залегает в архейских гранитах.
Соли распространены в ряде районов материка: по окраинным частям платформы встречаются месторождения калийных солей, на северо-востоке (в штате Нью-Йорк) —в силурийских отложениях, на юго-востоке — в пермских. В куполах пермского возраста по берегам Мексиканского залива имеются каменная соль и сера.
На полуострове Флорида в отложениях третичного возраста находятся крупные запасы фосфоритов.
