Geologie in Irrtum?
Der Lewis-Thrust
Joel Hanes
"In den Rocky Mountains, von Kanada bis zum Bundesstaat Montana, gibt es eine große geologische Überschreitung, bei der die untere Schicht auf hundert Millionen Jahre datiert ist und die obere Schicht auf eine Milliarde Jahre. Das Gebiet ist etwa 30000 Quadratkilometer groß."
In der Nachricht <C322KA.M3p@cs.umu.se> schreibt jan@cs.umu.se (Jan T}ngring):
>Ist das korrekt?
Fast.
Sie beziehen sich auf den Lewis Thrust, eine Region, in der ein kilometerdicker Schnitt paläozoischer Sedimente diskordant auf jüngere Schichten aufliegt. Die Geologie der Region wurde durch Gletscheraktivität im Glacier National Park wunderschön freigelegt und gehört zu den prächtigsten Landschaften der USA. Die paläozoischen Schichten sind in auffälligen Rottönen, Rot und Grün gefärbt, wobei weiße und schwarze Intrusionsgänge und Kontaktmetamorphose auftreten.
>Wie konnte sich die jüngere Schicht über die ältere befinden?
Teemu Makinen schreibt:
[ Erklärung durch Umsturz eines Plattensegments gelöscht. nette ASCII-Grafiken, zwar :-) ]
Nun, es hat an verschiedenen Orten auf der Welt zu Umstürzen gekommen, aber das erklärt den Lewis Thrust nicht.
Der Fehler in Jan T's Aussage zur Lewis-Stratigraphie liegt in der Implikation, dass die Altersstufen der Schichten so aussehen, (mit Altersangaben in Millionen von Jahren):
--------------- 1000 --------------- 750 -------------- 500 -------------- 250 -------------- 100 -------------- undateable basement
was eine umgekehrte Reihenfolge wäre, mit den ältesten Schichten oben und den nachfolgend jüngeren Schichten nach unten; eine Situation, die das Ergebnis des Umsturzdiagramms von Teemu sein könnte.
Tatsächlich sieht die Lewis-Stratigraphie eher so aus:
---------------- 1000 ---------------- 1050 ---------------- 1100 =============== thrust fault 100 -------------- 200 -------------- 300 -------------- ... many more layers
Das heißt, die oberste Schicht ist etwa eine Milliarde Jahre alt, und sie liegt über einer 100-Millionen-Jahre-alten Schicht, aber die 100-My-Schicht ist definitiv nicht das „Unterste".
Was wir tatsächlich haben, ist ein großer Block von normalerweise geordneten alten Sedimenten, der aufrecht auf einem großen Block von normalerweise geordneten neueren Sedimenten liegt.
Die Erklärung der Plattentektonik lautet wie folgt:
Einmal gab es eine passive Kontinentalrandzone, die Sedimente in tiefen Schichten sammelte:
west Montana east ------------------------------------------------------------- 300 ------------------------------------------------------------- 500 -------------------------------------------------------------- 750 -------------------------------------------------------------- 1000 ------------------------------------------------------------- 1050 ... etc
Dann begann der Subduktionsprozess in der Nähe der Kontinentalschelf, und andere Landmassen begannen, mit unserem Kontinent zu kollidieren, während sie von Westen her auf der bewegten ozeanischen Kruste heraufkamen. Die Kollision, die in meinen Bildern links außerhalb des Bildausschnitts stattfindet, erzeugte in ihren frühesten Stadien einige hochwinklige Normalverschiebungen und Hebungen westlich des heutigen Montana, und zwar wie folgt:
Faulting
west Montana east
---------------------------|---------------------------------
200 |
---------------------------|---------------------------------
300 /
-------------------------/-----------------------------------
500 /
-----------------------/--------------------------------------
750 /
---------------------/----------------------------------------
1000 /
-------------------/-----------------------------------------
1050
...
etc
Hebung und Erosion im Westen, Sedimentation im Osten:
west Montana east ------------------- 300 \ --------------------- 500 \ ------------------------ 750 \ -------------------------/----------------------------------- 1000 / 100 -----------------------/-------------------------------------- 1050 / 200 ---------------------/---------------------------------------- 1100 / 300 -------------------/----------------------------------------- 1200 / 500 ... etc
Dann, als die tektonische Kollision im Westen an Intensität gewann, wurde weitere Hebung mit der Faltenbildung der Kruste gekoppelt, was den angehobenen Block neigte und die erosive Abtragung der jüngeren Sedimente von den Gipfeln der hohen, jungen Berge beschleunigte.
Weitere Hebungen, Krustenverkürzung, Blockneigungen, weitere Erosion:
west Montana east
/
/ \ / \
\/ \ / \ / \
\ \ \/ \/ \
\ 10 \ 1K \750 \ 500 \
\ 50 \ \ \ \
\ \ \ \ \
11 \ \ \ \ \
\ 00 \ \ \ \ \
\ \ \ \ \ /--------------------------------------
\ \ \ \ / 100
\ \ \ \ /----------------------------------------
\ \ \ \ \ / 200
\ \ \ \ /-----------------------------------------
\ \ \ \ / 300
Dann, als die kollidierende Platte alles vor sich zertrümmerte, löste die Druckkraft der Kollision einen gewaltigen Block von der östlichen Seite der angehobenen Berge ab, der auf der Lewis-Thrust-Fault nach Osten abrutschte.
Übersturz, großer Block gleitet nach Osten:
west Montana east
/
/ \ / \ -----------
\/ \ / \ / \ / 750 \
\ \ \/ \/ \/ -------------------
\ Intensely crushed \ 1000 \
\and folded, too \ ----------------------
/ hard to draw well \ 1050 \
\ \ \ \ /----------------------------
\ / \ / \ \ \ / 1100
\ \ \ \ \ /================================== thrust fault
/ \ / \ \ \ / 100
\ \ \ \ /----------------------------------------
\ \ \ \ \ / 200
\ \ \ \ /-----------------------------------------
\ \ \ \ / 300
...
etc
Magmatische Gänge dringen dann entlang von Störungen und zwischen einigen der Sedimentschichten ein. Nachdem weitere Erosion die Oberseite des gesamten Bildes entfernt hat und Gletscher große U-förmige Täler in den Block, der sich verschoben hat, geformt haben; und schon ist es geschehen! Glacier National Park.
Ich war dort vor drei Jahren – was für ein wunderbarer Ort, um Gestein zu betrachten! Die tiefe Zeit ist über das gesamte Landschaftsbild verteilt.