Wie ist es möglich, dass sich Teile der Unterkruste zu senken scheinen, obwohl das Colorado Plateau steigt?
Die Erklärung des scheinbar Unerklärlichen beruht – wie neuere Forschungsergebnisse nahelegen – auf dem Verhalten der Asthenosphäre, welche in der Geophysik als „Low Velocity Zone“ bezeichnet wird.
Für die Forschungsergebnisse wurden Daten eines gross angelegten, 10-jährigen, seismischen Projekts namens „USArray“ genutzt. Hunderte von Seismographen, die jeweils im Abstand von 72 Kilometern aufgestellt wurden, durchzogen in nord-süd ausgerichteten Bahnen die USA. Begonnen hat es 2004 im Westen des Landes, danach wurden alle 1,5 Jahre die Stationen nach Osten verschoben → USArray: Maps & Schedules.
Die ultraschall-ähnlichen Bilder wurden dann mit weiteren seismologischen Bildern kombiniert. Man durchdringt so die Erdschichten bis in mehrere hundert Kilometer Tiefe. Mit diesen Daten hat man dann zeigen können, dass Asthenosphärenmaterial in die Lithosphäre aufsteigt und Lithosphärenmaterial unter dem Colorado Plateaus, direkt nördlich des Grand Canyons mehrere Hundert Kilometer langsam in die Asthenosphäre sinkt.
Den geologischen Prozess stellt man sich wie in der unteren Grafik abgebildet vor: Im oberen Mantel, zwischen 95 und 300 Kilometern, ist die Asthenoshpäre normalerweise weniger dicht und wesentlich weniger zähflüssig als die darüber liegenden tektonischen Platten der Lithosphäre. Aus diesem Sachverhalt bewegen sich die Platten über die dehnbare Asthenosphäre.
Wenn die Asthenosphäre aber einen Weg findet, kann sie in die Lithosphäre eindringen und sie erodieren. Das teilweise geschmolzene Material dehnt sich dann aus und kühlt ab, während es nach oben fliesst. Es dringt in die stärkere Lithosphäre ein, wo es sich verfestigt und die spröde Kruste und den obersten Mantel schwer genug macht, um zu brechen und abzusinken. Die schwimmende Asthenosphäre füllt dann den entstandenen Raum auf, wo sie sich ausdehnt und eine Hebung bewirkt.
Dieser Prozess könnte geholfen haben, den Grand Canyon selbst zu bilden, weil die Anhebung des Plateaus in den letzten 5 Millionen Jahren den Lauf des Colorado Flusses bestimmte. → Grand Canyon how it was made
Ein verbreitetes Phänomen
Auch an anderen Stellen ist zu sehen, wie die Lithosphäre in die Erde sinkt, so zum Beispiel im Westen der Vereinigten Staaten. Von den Forschern wird dies als ein Indiz dafür angesehen, dass das Phänomen verbreitet zu sein scheint.
Mineralien und Edelsteine erfreuen sich grosser Beliebtheit, deshalb sollt man sich diese Highlights nicht entgehen lassen.
Am 25. – 26. November findet die 57. internationale Mineralienmesse Zürich statt. Seit die Messehalle 9 in Zürich-Oerlikon 2016 für eine Anlaufstelle der Zürcher Asylorganisation eingerichtet worden ist, ist die Messe fortan in der Umweltarena in Spreitenbach untergebracht.
Mineralienmesse Zürich
Über 10’000 Mineralien von 120 Ausstellern werden präsentiert. Daneben gibt es Stände für Geoden knacken, Speckstein schleifen oder Mineralien bestimmen und eine grosse Sonderschau: „Farbenpracht ans Licht gebracht“!
Eine weitere, für die Laien weniger auffällige Messe, findet am 2. – 3.12. in Basel statt. Es sind die Int. Basler Mineralientage. Veranstalter ist die SVSMF, Schweizerische Vereinigung der Strahler, Mineralien- und Fossiliensammler.
Auch hier gibt es Sonderschauen, eine davon widmet sich dem Fluorit.
Sein Name bzw. sein Synonym Flussspat deutet auf die Eigenschaft als Flussmittel bei der Erzverhüttung hin, bei dem es den Schmelzprozess beschleunigt. Chemisch ist der Fluorit ein Calciumfluorid, welches im Spurenbereich Eisen, Seltenen Erden und Uran enthalten kann. Das Mineral gehört in die Gruppe der Halogenide und findet sich in magmatischen – und metamorphen Gesteinen wie auch in Sedimentgesteinen. Häufigste Kristallformen sind der Würfel, das Oktaedern und das Rhombendodekaeder mit seinen Kombinationen.
Eine weitere Eigenart des Fluorits besteht darin seine Farbe zu verlieren, wenn er auf über 200 – 300 °C erhitzt wird. Setzt man ihn danach Röntgenstrahlen aus, so wird ein Teil der ursprünglichen Farbe zurückgewonnen.
Allen Fluoriten der verschiedenen Fundorte gemeinsam ist eine beispiellose Farbenpracht – und dies lässt sich in der Sonderschau besonders schön erleben!
Eine weitere Attraktion ist der Alpine Corner. Hier präsentieren verschiedene Strahler ihre besten aktuellen Fundstücke. Die wunderschönen Kristalle und besonderen Mineralien stammen vorwiegend aus den Schweizer Alpen, sind unverkäuflich und darum selten an Mineralienbörsen oder öffentlich zu sehen.
Teste Dein Wissen – Viel Spass!
14.11.2017
Klicke auf das Bild und los geht es mit 15 Fragen zu den Kontinentalplatten der Erde.
Kontinentalplatten der Erde
Die vier Ecken – eine Welt für sich!
07.11.2017
Die Vier Ecken oder Four Corners mit dem gleichnamigen Monument bezeichnen das Vierländereck der Bundesstaaten Utah, Colorado, New Mexico und Arizona.
Das Plateau, das eine flache Schüssel bildet, umfasst eine imposante Fläche von 337’000 km² und weist eine durchschnittliche Höhe von 1500 m auf.
Weil das Plateau hauptsächlich vom Colorado-Fluss entwässert wird, hat es von ihm auch seinen Namen erhalten.
Vulkanische Berge und Hügel, tief eingeschnittene Täler und ein ungewöhnliches Farbspektrum der Landschaften haben zusammen mit der bemerkenswerten Kultur und Geschichte der Navajo-Pueblo Indianer zu seiner Berühmtheit beigetragen.
Das Vierländereck liegt weit von der Küstenregion des Amerikanischen Kontinents entfernt. Trotzdem zeigt die Landschaft Spuren, die normalerweise nur an tektonischen Plattengrenzen, d.h. an Subduktionszonen anzutreffen sind: Orogenese, Vulkanismus, Intrusivgesteine, Pressung, Faltung und Zerrung. Zurückzuführen ist dies auf die wechselhafte Entwicklungsgeschichte, die seit dem Präkambrium stattgefunden hat.
Im Präkambrium und Paläozoikum
Das Gebiet des Colorado-Plateaus befand sich während des Präkambriums und zu Beginn des Paläozoikums auf einer tektonischen Platte, deren Grenze parallel zum Äquator lag. Mit dem Auseinanderdriften begann sich die Platte, die langsam zur Nordamerikanischen Platte wurde, langsam im Uhrzeigersinn zu drehen. Durch erste Kollisionen der sich abspaltenden Platte mit anderen tektonischen Kleinplatten begann eine erste Orogenese. In dem Bereich der heute Süd-Ost Utah entspricht, bildete sich während des späten Paläozoikums eine Beckenlandschaft aus, das „Paradox Basin“. Dieses füllte sich mit Erosionsprodukten aus den umgebenden Hügeln und zudem kam es zu Ablagerungen von Salz, Gips und Pottasche.
Mesozoikum
Während des frühen Mesozoikums befand sich die Platte auf der gleichen geographischen Breite wie heute die Sahara. Es bildeten sich Dünen und mächtige Sandschichten, die später zu Sandsteinen verdichtet wurden. Im mittleren Mesozoikum entstanden Sedimentschichten aus Marschen, Flussüberschwemmungen und flachen Meeren. Im späten Mesozoikum dann begann die Gebirgsbildung der Sevier Mountains. Dies führte zu weiterem Sedimenteintrag ins Becken. Ausgelöst wurde die Orogenese durch die Kollision der Nordamerikanischen mit der Pazifischen Platte und mit einigen damals existierenden Mikrokontinenten, die hauptsächlich aus Vulkanen bestanden. Während der Gebirgsbilungsprozesse drang das Meer noch einmal vor und lagerte Schlamm, Sand- und Kalkstein ab. Man kann auch annehmen, dass es an der flach abfallenden Küste zur Bildung von Lagunen und Sümpfen gekommen sein musste, da sich in den abgelagerten Schichten teils sehr ertragreiche Kohlelagerstätten befinden.
Känozoikum
Zu Beginn des Känozoikums begann die Gebirgsbildung der Rocky Mountains, die sogenannte Laramische Orogenese. Es bildete sich eine Seen- und Beckenlandschaft zwischen den entstehenden Rocky Mountains im Osten und den Bergen in Central Utah. In einigen Gebieten wurden gut erhaltene Fossilien abgelagert. Im Tertiär dann, vor 40 Millionen Jahren, kam es am Rande, durch entstehende Risse in der Erdkruste, zu Vulkanismus. Vor 13 – 16 Millionen Jahren wurde das Gebiet bis auf eine Höhe von 3000 m gehoben. Durch die aufkommenden Spannungen während der Hebung entstanden Brüche und Verwerfungen, die der Erosion anheim fielen. Durch unterschiedliche Gesteinshärten und Verwitterungsresistenzen der einzelnen Schichten schritt der Erosionsprozess unterschiedlich schnell voran, was die Bildung der „Grand Staircase“ bewirkte.
Bei der Grand Staircase handelt es sich um ein durch Erosion und Canyonbildung teilweise stark abgetragenes, in Richtung Süden leicht einfallendes Tafelland, dessen Begrenzung im Norden der Bryce Canyon National Park und im Süden der Grand Canyon National Park bilden. Das Gebiet ist durchzogen von Tafelbergen (Mesas).
Von Unten nach Oben gesehen, bildet die Talsohle des Grand Canyons den Anfang der ersten Stufe. Die oberste Schicht im Grand Canyon ist gleichzeitig die unterste Schicht im Zion National Park, während die oberste Schicht im Zion National Park wiederum die unterste Schicht des Bryce Canyon National Parks repräsentiert. Die oberste Schicht des Bryce Canyon schließlich bildet das obere Ende der Treppe. Alles was darüber weg sedimentiert wurde, ist seitdem abgetragen worden. Die treppenartige Oberflächenstruktur reicht somit von 730 m am Grand Canyon bis auf über 3000 m am Rand des Bryce Canyon.
Klimazone
Das Gebiet des Colorado-Plateaus ist grundsätzlich der Great Basin Desert zuzuordnen, dessen Ausbreitungsgebiet sich zwischen der Nevada-Cascaden-Kette und den Rocky Mountains befindet.
Die Great Basin Desert ist die grösste Wüste auf dem Nordamerikanischen Kontinent. Es ist eine Hochwüste, die als „cold desert“ bezeichnet wird. Im Gegensatz dazu werden die Mojave, Sonora und Chihuahua Wüsten als „hot deserts“ bezeichnet. Und auch die dominierenden Pflanzen- und Tierwelten der beiden Wüstentypen sind unterschiedlich. Aufgrund der grossen Höhenunterschiede und der Zerklüftung durch die vielen Canyons und Tafelberge ist das Klima lokal allerdings stark unterschiedlich.
