Geología de Ohio

El Cámbrico, al comienzo del Paleozoico, marcó la proliferación de la vida multicelular. A finales del Cámbrico , Ohio estaba cubierto por mares poco profundos, lo que generó depósitos marinos y deltaicos. Arenisca, lutita, pizarra , caliza y dolomita se depositaron sobre las rocas del basamento precámbrico falladas. Los descensos periódicos del nivel del mar durante el Paleozoico erosionaron estas unidades rocosas, lo que provocó algunas discordancias en la secuencia sedimentaria hasta principios del Pérmico . Durante algunos de estos periodos de descenso del nivel del mar, a partir del Ordovícico , la región experimentó erosión terrestre en el Pensilvánico y el Pérmico . El descenso del nivel del mar estuvo relacionado con el levantamiento de la región durante la orogenia Tacónica al este.

Durante el Ordovícico Medio , una nueva transgresión marina inundó la región, depositando arrecifes de piedra caliza. Estas rocas solo se conocen gracias a perforaciones subterráneas y no afloran en la superficie.

La Formación Point Pleasant es la unidad rocosa más antigua expuesta en la superficie de Ohio y se formó durante el Ordovícico Tardío , aflorando a lo largo del río Ohio cerca de Cincinnati. La formación registra una transición de una formación de arrecifes de caliza de aguas someras a un ambiente de aguas más profundas, marcado por lutitas y calizas suprayacentes, que forman la Serie Cincinnatiana . La arcilla desprendida de las montañas en ascenso, asociada con la orogenia Tacónica, formó las unidades de lutita. El agua de mar cálida creó las condiciones perfectas para una abundante actividad biológica y la Serie Cincinnatiana es muy rica en fósiles, aflorando en gran parte del suroeste de Ohio en lechos de ríos, laderas y cortes de carreteras. El fósil invertebrado estatal de Ohio es un trilobite encontrado en la formación.

El hemisferio sur, donde se ubicaba Ohio a finales del Ordovícico, experimentó una glaciación generalizada hace unos 438 millones de años. El nivel del mar descendió debido a la glaciación, acompañado de un hundimiento del terreno. La sedimentación ordovícica finalizó, marcada por una discontinuidad paraconcordante en la Formación Drakes .

A principios del Silúrico , el nivel del mar volvió a subir. La poca profundidad del mar durante el Silúrico propició la formación de carbonatos subtropicales, que actualmente afloran al este y al oeste del Arco de Cincinnati y en la cresta del Arco de Findlay. Algunos de estos carbonatos se depositaron en arrecifes, como la Dolomita de Lockport del Silúrico Inferior . Si bien contienen algunos fósiles, la mayoría de las unidades rocosas del Silúrico conservan escasamente evidencias de vida. Estas unidades están separadas por capas de evaporitas , entre las que se incluyen anhidrita , yeso y halita . Se formaron gruesas capas de sal en relación con el descenso del nivel del mar y la subsidencia del terreno, generando las gruesas capas de sal del Grupo Salina en el este de Ohio.

Una nueva colisión de placas inició la orogenia acadiana en el Devónico y provocó la sedimentación en la cuenca de los Apalaches, en el este de Ohio. En el subsuelo se encuentran la Caliza Helderberg y la Arenisca Oriskany del Devónico Inferior , formadas hace 408 millones de años. Algunas rocas del Devónico Inferior, pertenecientes a la Formación Holland Quarry Shale, quedaron expuestas brevemente en la cantera del condado de Lucas, antes de que esta fuera rellenada y rehabilitada. La mayoría de las rocas devónicas datan del Devónico Medio y afloran entre el sur de Ohio y el lago Erie. Una gran discordancia separa la dolomita y la caliza del Silúrico y del Devónico Medio. Las rocas devónicas suprayacentes incluyen la Caliza Columbus al este del Arco Findlay y los carbonatos del Grupo del Río Detroit al oeste. La discordancia angular entre las rocas del Silúrico Inferior está marcada en algunos lugares por capas de fosfato que conservan huesos y dientes.

La Caliza de Columbus es especialmente rica en fósiles y aflora en una franja entre los condados de Columbus y Sandusky, así como en la isla Kelleys, en el lago Erie. Los mejores afloramientos fósiles se encuentran en las canteras de caliza a lo largo de esta franja, que abastecen la demanda local de hormigón. Hacia finales del Devónico Medio, el ambiente marino cambió hacia la deposición de lutitas marinas negras, pertenecientes a las formaciones de Olentangy y Ohio. En su mayor parte, estas unidades de lutita no son fosilíferas. Sin embargo, en algunos lugares se han encontrado fósiles de braquiópodos , artrópodos , artrodiros y tiburones, así como placas de armadura de Dunkleosteus .

Al comienzo del Misisípico , en el Carbonífero , hace 340 millones de años, los sedimentos fluviales y deltaicos cubrieron las lutitas, produciendo la Lutita de Bedford, la Arenisca de Berea, la Formación Cuyahoga y la Formación Logan. La deposición de estas unidades se interrumpió brevemente por un retorno a un ambiente marino estancado, formando la Lutita de Sunbury. Los afloramientos de rocas del Misisípico corren paralelos a las rocas del Devónico a través del centro de Ohio y paralelos a la costa del lago Erie. De hecho, los afloramientos del Misisípico forman una banda de colinas de cinco a diez millas al sur del lago. En general, las rocas del Misisípico son moderadamente fosilíferas, con buena preservación de crinoideos en la Formación Cuyahoga. Rocas del Pensilvánico se depositaron en canales de arroyos excavados en rocas más antiguas del Misisípico.

La arenisca de Sharon del Pensilvánico Medio y el Grupo Pottsville conservan evidencia de elevación en el este y subsidencia en el oeste de la cuenca de los Apalaches. Las rocas que se formaron durante el Pensilvánico y el Pérmico fueron principalmente de origen terrestre, incluyendo lutitas, areniscas, carbón, limonita y caliza, junto con algunas rocas marinas, como sílex y lutitas marinas. Los deltas fluviales del Pensilvánico estaban cubiertos de una densa vegetación pantanosa, lo que contribuyó a la formación de depósitos de carbón.

Las rocas sedimentarias y la evidencia fósil sugieren que Ohio ha sido un entorno terrestre desde el Pérmico. Por ejemplo, las principales subdivisiones del Pensilvánico: el Grupo Pottsville, el Grupo Alleghany, el Grupo Conemaugh y el Grupo Monongahela, junto con el Grupo Dunkard del Pérmico Temprano, son cada una más terrestre que la anterior. La región estaba situada tierra adentro, experimentando erosión terrestre cuando el continente protonorteamericano de Laurasia colisionó con Gondwana para formar el supercontinente Pangea . Las rocas del final del Paleozoico están mejor expuestas en los cortes de carretera a lo largo de la I-77, entre Canton y Marietta, la I-77 desde Cambridge hasta Bridgeport y los acantilados en el río Ohio al norte de Marietta hasta East Liverpool. ^{[ 3 ]}

Durante 245 millones de años, abarcando la totalidad del Mesozoico y el Paleógeno , desde el principio del Cenozoico , Ohio experimentó un levantamiento y una erosión prolongados. Antes de las glaciaciones del Pleistoceno , la región estaba cubierta por grandes valles fluviales, que se cree que eliminaron varios cientos de metros de roca, borrando la mayor parte de la evidencia del Mesozoico y el Cenozoico. Se han encontrado algunos huesos y fósiles de plantas, incluidos restos de mastodontes , en sedimentos recientes formados desde el Pleistoceno. ^{[ 4 ]}