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Was verursacht typische Anden-Berggürtel bilden

Verwenden Sie für Beschwerden ein anderes Formular. Dokument hochladen Karteikarten erstellen. Dokumente Letzte Aktivität. Karteikarten Letzte Aktivität. Hinzufügen zu ... Zur Sammlung hinzufügen s Zum Speichern hinzufügen. Kapitel 5: Berggürtel und Kontinentalkruste An diesem Punkt des Kurses sollten Sie sich darüber im Klaren sein, dass der Aufbau von Bergen im Allgemeinen an Subduktions- und Kollisionszonen mit konvergenten Plattengrenzen stattfindet, in denen Druckspannungen vorherrschen.

Wie bei den meisten Themen der Geologie; Die Details können jedoch etwas kompliziert werden. Ihr Text beschreibt einen Berggürtel als eine tausende Kilometer lange Kette, die sich aus zahlreichen einzelnen Gebirgszügen zusammensetzt.

Berggürtel sind durch verschiedene Gesteine ​​gekennzeichnet, die Anzeichen einer intensiven Verformungsfaltung, Verwerfung und Metamorphose, einer vertikalen Anhebung und häufig einer Vorgeschichte magmatischer Aktivitäten aufweisen. Abbildung 5. Die hellblauen Bereiche repräsentieren aktive Berggürtel-Orogene: Gebirgsgürtel-Orogene der Welt, hellblau dargestellt. Um zu verstehen, wie 1 Berg gebaut wird, müssen wir auch einen wichtigen Prozess einführen, der einen Großteil der vertikalen Anhebung ausmacht, die Berggürtel charakterisiert: Wie im Glossar Ihres Textes definiert, bezieht sich Isostasie auf das Gleichgewicht oder Gleichgewicht zwischen benachbarten Blöcken von Kruste auf einem Plastikmantel ruhen.

Ich stelle mir Isostasie lieber als das schwimmende Gleichgewicht vor, das zwischen der Lithosphäre und der Asthenosphäre besteht, so dass lithosphärische Platten innerhalb des asthenosphärischen Mantels in einer Höhe schweben, die sowohl von ihrer Dicke als auch von ihrer Dichte abhängt. In den späten 1800er Jahren wurden zwei verschiedene Modelle der Isostasie entwickelt, die sogenannten Pratt- und Airy-Modelle. Diese beiden Modelle sind unten dargestellt: Pratt Isostasy Model. Im Pratt-Modell werden unterschiedliche Oberflächenhöhen als Krustenblöcke unterschiedlicher Dichte verstanden.

In diesem Fall schweben die Blöcke mit niedrigerer Dichte höher als die mit höherer Dichte, genauso wie ein Styroporblock in einem Schwimmbad höher schwimmt als ein Holzblock.

In diesem Modell befindet sich der Boden jedes Blocks in derselben Tiefe. Im Airy-Modell werden unterschiedliche Oberflächenhöhen als Ergebnis der unterschiedlichen Dicke von Krustenblöcken verstanden, wobei dickere Krustenblöcke höher herausragen und tiefer nach unten ragen als dünnere.

In diesem Modell unterscheidet sich die Tiefe bis zum Boden jedes Blocks von Block zu Block. Also… welches Modell ist richtig? Es stellt sich heraus, dass beide Modelle in mancher Hinsicht genau sind, in anderen jedoch nicht. Zum Beispiel erklärt das Pratt-Modell auf sehr allgemeine Weise, warum die Kontinente höher über dem Meeresspiegel stehen als die Ozeanbecken.

Dies ist genau das, was das Pratt-Modell der Isostasie vorhersagt. Aber warten Sie ... im Pratt-Modell beachten Sie, dass die Basis der Kruste überall gleich ist. Das Airy-Modell sagt voraus, dass Regionen mit verdickter kontinentaler Kruste mit höheren Höhen verbunden sein sollten, was im Allgemeinen der Fall ist. Ein historischer Hinweis: Ein Grund dafür könnte sein, dass nordamerikanische Geologen in den 1920er und 1930er Jahren nicht bereit waren, ihr vereinfachtes Verständnis von Isostasie aufzugeben.

Theorie und Methode in der amerikanischen Geowissenschaft Oreskes 1999 wurde das Pratt-Modell der Isostasie von Geologen in Nordamerika im Allgemeinen dem Airy-Modell vorgezogen, da es einfacher zu handhaben war. Im Allgemeinen entwickeln sich Berggürtel als Reaktion auf eine Verdickung der Lithosphäre.

Eine solche verdickte Lithosphäre erzeugt ein isostatisches Ungleichgewicht. Als Reaktion darauf steigt die Lithosphäre innerhalb eines Berggürtels typischerweise an, um diesem Ungleichgewicht entgegenzuwirken (Abbildung 5).

Die Lithosphäre kann sich auch vertikal nach unten bewegen, wenn sie von oben geladen wird. Wenn sich beispielsweise während einer Eiszeit Tausende von Metern Eis auf einem Kontinent ansammeln, sinkt die Lithosphäre des Kontinents als Reaktion darauf. Wenn die Eiszeit endet und das Gletschereis schmilzt, steigt die Lithosphäre als Reaktion darauf an.

Obwohl es nicht intuitiv zu sein scheint, führt Erosion auch zu einem isostatischen Anstieg. Wenn ein Berggürtel erodiert, steigt die Lithosphäre als Reaktion auf das Entladen an, obwohl sie normalerweise nicht bis zu ihrer früheren Höhe reicht, wie hier gezeigt: Neben dem Graben finden wir eine komplex gefaltete und fehlerhafte Region, den Akkretionskeil, aus dem der Meeresboden entspringt Die Subduktionsplatte wird abgekratzt und auf die Nicht-Subduktionsplatte geklebt.

Schub- und Rückwärtsfehler sowie intensives Scheren kennzeichnen akkretionäre Keilgesteine. Beachten Sie die großen Felsbrocken, die von feinkörnigem Mudrock umgeben sind.

Beachten Sie auch, wie geschert und zerbrochen dieses Zeug ist. Betrachten Sie es als tektonisches Gobbledygook! Earth Science World Image Bank http: Hier ist die magmatische Aktivität am intensivsten. Aufdringliche magmatische Gesteine ​​werden in der Tiefe eingelagert, während Vulkangesteine ​​mit im Allgemeinen mittlerer Zusammensetzung an der Oberfläche ausbrechen und große Stratovulkane bilden.

Ihre Lehrbuchautoren bezeichnen diesen Prozess als magmatische Unterplattierung. Der isostatische Anstieg, der mit der verdickten Lithosphäre des magmatischen Bogens verbunden ist, erzeugt hohe Berge. Abbildung 5. Sierra Nevada Mountains. Sedimentgesteine ​​im Unterarmbecken sind viel weniger deformiert als solche im Akkretionskeil.

Wenn dem Unterarmbecken immer mehr Sedimente hinzugefügt werden, kommt es zu einer isostatischen Absenkung, wodurch Platz für noch mehr Sedimente geschaffen wird. Abbildung 5. Somit sinkt das Unterarmbecken aufgrund der Belastung von oben isostatisch, während der magmatische Lichtbogen aufgrund der Verdickung von unten ansteigt. In einigen Fällen entwickelt sich ein Falt- und Schubgürtel landwärts des Bogens, wo geschichtete Gesteine ​​horizontal verkürzt, wie Schindeln übereinander gestapelt und als Reaktion auf die mit der Konvergenz der Platten zwischen Ozean und Kontinent verbundene Druckspannung in Richtung Kontinent geschoben werden. Abbildung 5 .

Der Ursprung der Rocky Mountains war für Geologen ein verwirrendes Problem, da die Rocky Mountains so weit im Landesinneren von der Subduktionszone vom Anden-Typ entfernt sind, die entlang der Westküste Nordamerikas während des gesamten Mesozoikums und bis in das Känozoikum hinein bestand. In einer typischen Subduktionszone gleitet die Subduktionsplatte in einem ziemlich steilen Winkel unter die Nicht-Subduktionsplatte; In der späten mesozoischen Zeit kann der Winkel der Subduktionsplatte jedoch erheblich abgeflacht worden sein, was den Fokus der Bergbauprozesse verschiebt. e.

Die Geologie von Zentralkalifornien passt recht gut zum Subduktionsmodell im Andenstil. Entlang der zentralkalifornischen Küste bestehen die Coast Ranges, einschließlich der Diablo Range östlich von San Francisco und der Santa Cruz Mountains, aus einer stark deformierten Mischung verschiedener Gesteinsarten mit größtenteils ozeanischer Affinität, die zusammen als Franciscan Complex bezeichnet werden.

Mit der Entwicklung der plattentektonischen Theorie erkannten Geologen, dass franziskanische Gesteine ​​akkretionären Keilablagerungen aus dem Mesozoikum entsprechen. Sierran 7-Granitfelsen, die gemeinsam als Batholith der Sierra Nevada bekannt sind, sind die gekühlten, kristallisierten Überreste antiker Magmakammern, die einst einen aktiven Vulkanbogen speisten.

Bild mit freundlicher Genehmigung von California Geologic Survey http: Wie hätte sich eine so komplexe, stark deformierte Gesteinsgruppe entwickeln können? Mit dem Aufkommen des plattentektonischen Modells begann die Komplexität der franziskanischen Gesteine ​​Sinn zu machen. Tatsächlich stellen franziskanische Gesteine ​​Material dar, das von einer alten, jetzt subduzierten ozeanischen Platte abgekratzt und auf den Rand der nordamerikanischen Platte geklebt wurde.

Bei fortgesetzter Kompression kann eine neue Subduktionszone seewärts des Lichtbogens eingeleitet werden, und der Lichtbogen wird schließlich am Rand des Kontinents verputzt. In diesem Fall wird der Inselbogen effektiv an den Rand der nicht subduzierenden Platte geschweißt Dadurch wächst die Platte seitlich - ein Prozess, der als terrane Akkretion bezeichnet wird. Ein Terraner ist ein fehlergebundenes Gesteinspaket, das eine andere geologische Geschichte hat als die Gesteine ​​in angrenzenden Regionen.

Beachten Sie die abweichende Schreibweise. Ein Terraner ist ein akkreditierter, tektonischer Splitter, während sich das Wort Terrain einfach auf den Charakter des Landes bezieht. E. Inselbögen können zu Terranen werden. Dies gilt auch für Meeresbodenfelsen, Akkretionskeilfelsen und sogar ganze Mikrokontinente. Es wird angenommen, dass ein Großteil des Landes in Nordamerika westlich der Rocky Mountains, einschließlich des größten Teils Alaskas, aus exotischen Terranen besteht, die seit dem Mesozoikum auf der nordamerikanischen Platte zu finden sind.

Sowohl die Konvergenz zwischen Ozean und Kontinent als auch die terrane Akkretion zwischen Bogen und Kontinent erzeugen Berggürtel in der Nähe der Plattenkanten. Ich habe das vor einigen Sommern bei einem Besuch in Alaska aus einem kleinen Flugzeug gedreht: McKinley Denali.

McKinley oder Denali, wie die Athabascaner es nennen, sind Teil der Alaska Range und bestehen aus 56 Millionen Jahre altem Granitgestein, das während ihrer Akkretion auf der nordamerikanischen Platte in ältere, exotische Inselbogenterrane eingedrungen ist. Die Alpen, der Ural, die Appalachen und der Himalaya sind Beispiele für Berggürtel, die durch Plattenkollisionen entstanden sind.

In solchen Einstellungen kann die Druckspannung und die damit verbundene horizontale Verkürzung stark sein, wie in Abbildung 5 gezeigt. Wie bei Subduktionszonen wird die Lithosphäre in Kollisionszonen verdickt, jedoch auf andere Weise als in Subduktionszonen. Anstatt durch Zugabe von heißem, schwimmfähigem Magma von unten verdickt zu werden, erfolgt die lithosphärische Verdickung in Kollisionszonen hauptsächlich durch horizontales Verkürzen, Falten und Stapeln von Druckbögen übereinander (Abbildung 5).

Wenn sich die Lithosphäre verdickt, wird ihr isostatisches Gleichgewicht gestört und es kommt zu einer isostatischen Anhebung. Die Lithosphäre unter dem Himalaya ist ungefähr 200 km dick, ungefähr so ​​dick wie irgendwo auf der Erde, wo die indo-australische Platte erfolglos versucht, unter den südlichen Teil der eurasischen Platte zu subtrahieren, wodurch die lithosphärische Dicke in dieser Region effektiv verdoppelt wird.

Nahtzonenplattengrenze Horizontale Verkürzung und Druckstörung Junger Berggürtel e. In geringen Tiefen der Kruste, wo die Felsen kühl und spröde sind, überwiegen Schub- und Umkehrfehler. In größeren Tiefen, in denen die Gesteine ​​wärmer und plastischer sind, kommt es zu regionaler Metamorphose und Faltung.

Kontinentales Wachstum In diesem letzten Abschnitt von Kapitel 5 wird die Entwicklung der Kontinente erörtert. Plattentektonische Prozesse wie Subduktion, terrane Akkretion und Kollision können nicht nur das Wachstum und die Entwicklung von Berggürteln erklären, sondern auch erklären, wie die Kontinente selbst wachsen!

Nirgendwo ist dies besser dargestellt als im Westen Nordamerikas, wo in den letzten Jahren Dutzende großer und kleiner, fehlergebundener Splitter kontinentaler und ozeanischer Krustenterrane kartiert wurden.

Tatsächlich kann ein Großteil Nordamerikas als Collage aus akkreditierten, exotischen Terranen betrachtet werden. San Diego selbst wurde auf einer 100 Millionen Jahre alten exotischen Insel gebaut. Die freiliegenden Granitfelsen im Großraum San Diego bildeten sich in einem alten Inselbogen, der einst vielleicht Tausende von Kilometern vor der Küste lag.

Schließlich wurden diese Felsen an der Vorderkante der nordamerikanischen Platte angesammelt. Was für den Westen Nordamerikas gilt, gilt wahrscheinlich zum Teil auch für die meisten anderen Kontinente: Schließlich kollidieren sie und bilden Superkontinente wie Pangaea. Anschließend lösen sich die Superkontinente auf, um den Zyklus erneut zu wiederholen. Zitierte Referenzen:

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