geology of the southern appalachian mountains

75 Pages·2012·14.59 MB·English

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GEOLOGY OF THE
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By: D. E. Pride, and R. O. Ulgard
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SYMPOSIUM
19-23 August, 1985
The Ohio State University
Columbus, Ohio
Field Excursion #2
GUIDE BOOK
Geology of the Southern Appalachian Mountains
12-17 August, 1985
by:
D.E. Pride and R.O. Utgard
This is Miscellaneous Publication #225,
of the Institute of Polar Studies,
The Ohio State University
Sixth Gondwana Symposium
19-23 August, 1985
The Ohio State University
Columbus, Ohio
New York
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TRIP RJUI'E - FIELD EXCURSION 2, SOUIHERN APPALAOiIANS
CONTENTS
P~~~
List of Fi gures ........................................................................................ .. 111
List of Tables......................................................................................... v
Oay 1 Columbus. OH to Princeton. WV
Major Stops ••••••••••.•••••.••••••••••••.••••••••.• 1
Teays Drainage •••••••••••••••••••••••••••.••...•••• 4
References ••••••••••••••••••••••••••••••••••.•••• 6
Appalachian Plateau •••••••••.•••.•••••••••••••••.•• 6
References ••••••••••••••.••.••••••••••••••••••••• 10
John E. Amos Plant •••••••••••••••••••••••••••••• ·• •• 10
Day 2 Princeton. WV. to N. Wilkesboro, NC
Major Stops ••••.••••.•••••.•••.••••••.••••••••••••• 13
Ridge and Valley Province ••••• ••••••••••••••••••••• 14
Blue Ridge Province •••••••.•••••••••••••.•••.•••••• 18
References ••.•••••••••••••••••••••••••••••••••••• 18
Mt. Airy Granite Quarry •••••••••••••..•.••••••••••• 19
References •••••.•••••••••••..•••••••••••••••••••• 20
Brevard Zone ••••..•••••••••••• ••••••••••••••••••••• 21
References •••••••••••••••••••••••.•••••••••.••.•• 22
Day 3 N. Wilkesboro, NC to Maggie Valley. NC
Major Stops ••••••••••••••••••••••••••••••••••••.••• 24
Blue Ridge Parkway ••••••••.•••••••••••••••••••••••• 25
Grandfather Mountain Window •••••••••••••••••••••••• 25
Reference ••••••...•••• ••••••••••••••••••••••••••• 26
Spruce Pine District ••••••••••••••••••••••••••••••• 29
Dunite Deposits ••••••••••••••••••••.••••••••.•••• 29
References ••••••••••••••••••••.•.•••••••••••••••• 30
Day 4 Maggie Valley, NC to Knoxville. TN
Maj or Stops......................................... 35
Great Smoky Mountains •••••••••••••••••••••••••••••• 36
Geology •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 36
Reference •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 37
Murphy Marble Belt ••••••••••••••••••••••••••••••••• 39
References ••••.•••••••••••••••••.•••••••••••••••• 39
•
Ducktown Mining District ••••••••••••••••••••••••••• 41
Origin of the Deposits ••••••••••••••••••••••••••• 41
References •••••••••••••••.••••••••••••••••••••••• 43
Ocoee Gorge •••••••••••••••••••••.••••••••••••••.••• 44
References ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 44
i
Day 5 Knoxville, TN to Cumberland Falls, KY
Major Stops •...•.••••.•..•.••..•...•.•••.•••.•....• 46
Zinc Deposits of the Mascot-Jefferson
City District, Tennessee ••••••••••••.••••••••••••. 47
References ••••••••••••••••.•••••••••••••••••••.•• 48
Thorn Hill Section ••••..•..••••.•••••..•.•••••••.•• 52
References •••••••.•••..••••••...•••..••......••.. 55
P; ne Mountai n Overthrust •.......................•.. 55
References ...••..•..••••••••••••••••••••••••••••• 56
Day 6 Cumberland Falls, KY to Columbus, Ohio
Major Stops ........................................ 58
Carboniferous Stratigraphy ••••••••••••••••••••••••• 59
References •••........•........••.••••••••.••••••• 59
Lexington Plain - Bluegrass Region ••••••••••.•••••• 65
Ordovician Fossils ••••..•••.••••••...•.••.•••.••••• 66
References •••.••.•.....•.•...•..••••.•••.••••..•. 66
- i i -
List of Figures
1. Physiographic diagram of the United States ••••••••• 2
2. Glacial deposits of Ohio ••.•••.••••.•••..••.••.•••. 5
3. Teays drainage .................................... . 7
4. Geologic map and cross section of Ohio ••••••••.•.•• 8
5. Generalized rock column for Ohio ••••••••••••••••.•. 9
6. eyel othem ••••••••••••••••••••••••••••••••..•••..••• 12
7. Geologic columns for eastern Tennessee and
southwestern Virginia •••••••.•••..••.•••.••.•.••• 15
8. Relation between lithology and topography in the
Valley and Ridge •••••••••••••••••••••••••••••..•• 16
9. Geologic sketch map of Ridge and Valley Province
from Glen Lyn to Sylvatus ••••.•••••••••••.••••••• 17
10. Major geologic belts in western North Carolina
and adjacent parts of Tennessee •••••..••••••••••• 21
11. Geologic map of Grandfather Mountain window and
vicinity •........................................ 27
12. Geologic section of Grandfather Mountain window and
Brevard Zone, along line A_A' on Figure ll ••••••• 28
13. Generalized geologic map of part of the Spruce Pine
Synclinorium ..................................... 31
14. General geology of the region encompassing Spruce
Pine and Chalk Mountain ••.•••••••••••.••••••••••• 32
15. General geology of the region encompassing the
Harris Clay Co. pit ••••••••••••.••••••.•••••••.•. 33
16. Geologic map of Day Book dunite deposit, four miles
north of Burnsville, North Carolina •••••••••••••• 34
17. Geologic map of the Great Smoky Mountains National
Park and vicinity, Tennessee and North Carolina •• 38
18. Structural and Stratigraphic relationships in
north-central Georgia and southern Tennessee ••••• 40
19. Stratigraphic column for rocks of the Murphy Marble
Belt in western North Carolina and northern
Georgia .......................................... 40
20. Map showing surface projection of ore bodies in the
Copper Basin, Ducktown mining district, Tennessee 42
21. Distribution and metamorphic characters of rocks in
the Ocoee Gorge from Ducktown to Parksville,
Tennessee •...•••••.••••••••.•••••..•••••.•••..•.. 45
22. Generalized stratigraphic section and principal ore
zone at the Jefferson City mine ••••.••••••••••••• 50
23. Generalized section through a portion of the
Jefferson City mine showing the different types of
breccia ore •..•.••.••••.••••...•.....•••.••••.••• 51
24. Thrust faults in the Ridge and Valley of north
eastern Tennessee, including the Thorn Hill
Section •...........•••.•.•••.••........•.....•.•• 54
- iii -
List of Figures (con't)
25. A. Structure section of the Pine Mountain thrust;
B. Path of faulting through the Stratigraphic
column, as seen before thrusting •.•.••••••••••••• 56
26. Kinematic evolution of regional bedding-plane
"ramped" thrusting •••••••••••••••••••••••••••••••• 57
27. Upper delta-plain model •••••..•.••..•..•.•••.•.•••• 62
28. Paleoenvironmental interpretation of Carboniferous
rocks •.••••••••.••••••••••••••••••••••••••••••••• 63
29. Structural features of Kentucky •••••••••••••••••••• 64
30. Physiographic areas of the Bluegrass Region •••••••• 65
31. Stratigraphy in the Maysville area •••••••••••••••• 67
- i v -
List of Tables Page
I. Physiographic areas of the United States. 3
II. Stratigraphic units of the Great Smoky Series of
the Great Smoky Mountains National Park. 37
III. Ages and thicknesses of stratigraphic units in
Thorn Hill Section along U.S. Highway 25E. 53
IV. Lithologic description of facies and their
interpreted depositional environments. 60, 61
V. Stratigraphy at Maysville. 66
- v -
I
INTRODUCTION
This field trip will cover about 1400 miles (2254 km) in six days
and will take us into six physiographic provinces of the United States
(Figure 1 and Table I). We will see considerable stratigraphic and
structural variation, and we will visit igneous, sedimentary, and
metamorphic terranes. Rocks ranging in age from Precambrian through
Permian, as well as Quaternary glacial deposits, will be encountered.
Although our primary objective will be the general geology of the
region, several of the stops will focus on economic geology.
* * * * * *
- Day 1 -
Columbus, Ohio
to
Princeton, West Virginia
+ 275 miles (443 km)
We will start the day on Devonian bedrock in glaciated central
Ohio and will cross till plains of the Central Lowlands Province
(figs. 2 and 4). Glacial features are present and we will examine
evidence of the pre-glacial Teays drainage system (Fig. 3). Much of
the day will be spent crossing Paleozoic beds of the Appalachian
Plateaus Province. A visit will be made to a large coal-burning
electrical generating plant.
Major Stops
1. Glacial boundary and Teays drainage (figs. 2 and 3)
2. Pennsylvanian/Mississippian regional unconformity
3. Permian/Pennsylvanian unconformity
4. John E. Amos electrical generating plant
5. Cyclic coal deposits of the Pennsylvanian (Fig. 6)
6. Weathering features of Pennsylvanian and Mississippian rocks
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UNITED STATES
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Figure 1. Physiographic diagram of the United States.
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