Entwicklung des Konzepts der Geokliniken

Eine Geoklinik kann definiert werden als „ein dicker, sich schnell ansammelnder Körper oder ein Sediment, das in einem langen, schmalen, herabfallenden Meeresgürtel gebildet wird, der normalerweise parallel zu einem Plattenrand liegt“. (Oxford Wörterbuch der Geographie)

Oder wir können sagen, ein Geosynclin ist eine „sehr große lineare Depression oder ein Verzug der Erdkruste, die (vor allem in der zentralen Zone) mit einer tiefen Sedimentschicht gefüllt ist, die von den Landmassen auf jeder Seite des Bodens abgesetzt wird die Depression etwa im gleichen Maße, wie sie während einer langen geologischen Zeitspanne kontinuierlich abgenommen hat “. (Pinguinwörterbuch der Geographie)

Entwicklung des Konzeptes der Geokliniken:

Das Konzept der Geokliniken entstand 1859. Basierend auf seinen Forschungen über die Stratigraphie und die Struktur der nördlichen Appalachen entdeckte James Hall, dass die gefalteten paläozoischen Sedimente der Gebirgszüge seewasserähnlichen Flachwassertyps mit einer Dicke von 12 km sind . James Hall fand auch heraus, dass die Dicke im Vergleich zu den entfalteten Gesteinsschichten der entsprechenden Zeitalter im inneren Tiefland im Westen zehn bis zwanzigmal größer war.

Die Ablagerung einer massiven Abfolge von Schiefer, Sandstein und Kalkstein legt nahe, dass der darunter liegende Boden älterer Gesteine ​​um einen ähnlichen Betrag gesunken ist. Der Gebirgsformation ging eine lange Periode des Abwinkelns voraus, in der der Prozess der Sedimentansammlung ein Gleichgewicht mit der Absenkung der Kruste aufrechterhielt. Dana (1873) nannte solche langgestreckten Gürtel der Absenkung und Sedimentation "Geokliniken".

H. Stille kategorisierte außerdem Geosynklininen in Miogeosynklinen und Eugeosynklininen. Eugeosyncline zeichnen sich durch intermittierende vulkanische Aktivität während des Sedimentationsprozesses aus, während Miogeosyncline eine geringe vulkanische Aktivität aufweisen.

Die beiden Klassen sind nebeneinander durch eine Mittellinie getrennt. Miogeosynklinen gelten heute als Kontinentalränder, wie diejenigen, die den Atlantik säumen, und Eugeosynklinen repräsentieren die umgekehrten und deformierten Äquivalente von Meeresbecken kleinerer Größe wie die Randbecken des westlichen Pazifiks, das Japanische Meer und das Meer von Okhotsk

Schuchert kategorisierte Geokliniken nach Größe, Ort und Evolutionsgeschichte.

Die drei Kategorien lauteten wie folgt:

(i) Monogeosyncline sind außergewöhnlich lange und enge Bahnen. Solche Geokliniken befinden sich entweder auf einem Kontinent oder entlang der Küstengebiete. Sie werden als "Mono" bezeichnet, da sie nur einen Sedimentationszyklus und Bergbau durchlaufen. Ein Beispiel ist der Appalachian Geosyncline, der vom Ordovizier in die Perm-Zeit gefaltet wurde.

(ii) Polygeosyncline sind breiter als Monogeosyncline. Diese Geokliniken hatten eine längere Lebensdauer als die Monogeoklininen. Sie durchliefen mehr als eine Phase der Orogenese. Die Geokliniken Rockies und Ural sind Beispiele für Polygeosynklinen. Solche Gebirgszüge weisen komplexe parallele Gegenlinien auf, die als Geanticlines bezeichnet werden.

(iii) Mesogeosynclines sind auf allen Seiten von Kontinenten umgeben. Sie haben eine größere Tiefe und eine lange und komplexe geologische Geschichte.

E. Haug definierte Geokliniken als Tiefwasserregionen von beträchtlicher Länge, aber relativ schmaler Breite. Haug zeichnete paläogeographische Karten der Welt, um zu beweisen, dass die heutigen Faltenberge aus gewaltigen Geokliniken der Vergangenheit entstanden sind. Haug postulierte fünf große Landmassen aus dem Mesozoikum, nämlich (i) Nordatlantik (ii) Sino-Sibirische Messe (iii) Afrika-Brasilien-Masse (iv) Australien-Indien-Madagaskar-Messe und (v) Pazifik-Messe. Er identifizierte vier Geosynklinen, die zwischen diesen starren Massen liegen: (i) Rockies Geosyncline (ii) Ural Geosyncline (iii) Tethys Geosyncline und (iv) Circum-Pacific Geosyncline. Laut Haug haben die transgressionellen und die rückschrittlichen Phasen der Meere einen direkten Einfluss auf die Uferränder der Geokliniken.

Die feineren Sedimente werden zentral in den Geokliniken abgelagert, während die gröberen Sedimente in Randbereichen mit geringer Wassertiefe abgelagert werden. Alle Geokliniken haben nicht denselben Sedimentationszyklus, Sedimentation, Kompression und Faltung von Sedimenten. Haugs Theorie wird wegen ihrer verwirrenden Ideen kritisiert.

Die paläogeographische Karte von Haug zeigt Landflächen, die unverhältnismäßig größer sind als Meeresgebiete oder Geokliniken. Kritiker werfen Fragen nach der Existenz einer so großen Landmasse nach dem Mesozoikum auf. Haugs Vorstellung von tiefen Geokliniken ist ebenfalls nicht akzeptabel, da in den Fold Mountains Fossilien aus dem Meer gefunden wurden. Meeresorganismen, von denen die Fossilien stammen, sind nur in flachen Gewässern zu finden. Laut JW Evans ändern sich Form und Form von Geokliniken entsprechend den Veränderungen in der Umgebung.

Evans zufolge kann (i) Geokliniken zwischen zwei Landmassen platziert werden, z. B. Tethys-Geokliniken zwischen Laurasia und Gondwanaland; (ii) Geokliniken können vor einem Berg oder einem Plateau gefunden werden. Nach dem Ursprung des Himalayas befand sich zum Beispiel ein langer Graben vor dem Himalaya, der später mit Sedimenten gefüllt war, die zur Bildung des riesigen Indo- Gangetische Ebenen; (iii) Geokliniken entlang der Kontinentalränder gefunden werden; (iv) Geokliniken können vor einer Flussmündung existieren.

Laut Arthur Holmes führen Erdbewegungen statt Sedimentation zu einem Absinken der Geokliniken durch einen langen und allmählichen Prozess, z. B. könnte die Ablagerung von Sedimenten bis zu 12.160 Metern in der Appalachian-Geoklinik während eines Zeitraums von 300.000.000 Jahren möglich sein. Holmes identifiziert vier Typen.

(i) Geosynclin, gebildet durch magmatische Migration:

Holmes betrachtet die Erdkruste aus drei Schichten:

(a) äußere Granodioritschicht (Dicke 10-12 km);

(b) Amphibolit-Zwischenprodukt (Dicke 20-25 km); (b) Amphibolit-Zwischenprodukt (Dicke 20-25 km);

(c) Eclogit und etwas Peridotit. Die Migration von Magma aus der Zwischenschicht in die umliegenden Gebiete bewirkt ein Absinken der oberen Schichten, was zur Bildung einer Geoklinik führt.

(ii) durch Metamorphose gebildete Geosynkline:

Die untersten Gesteinsschichten werden aufgrund der durch Konvergenz der Konvektionsströme verursachten Kompression metamorphisiert. Dadurch nimmt die Gesteinsdichte zu, was zur Bildung von Geoklinsen führt. Holmes glaubt, dass das Karibische Meer, der westliche Teil des Mittelmeers und das Banda-Meer durch diesen Prozess entstanden sind.

(iii) Geokliniken, die durch Kompression gebildet werden:

In der Erdkruste kann es aufgrund von Kompression zu einer Senkung kommen. Eine solche Kompressionsaktivität tritt aufgrund konvergierender konvektiver Ströme auf. Beispiele sind der Persische Golf und der Indogangetic-Trog.

(iv) Geosynkline, die aufgrund einer dünneren Sialic-Schicht gebildet wurden:

Wenn eine Säule ansteigender Konvektionsströmungen nach Erreichen der untersten Schicht der Kruste divergiert, ergeben sich zwei Möglichkeiten: (a) die Sial wird durch Zugkräfte auseinandergezogen. Dies führt zu einer Ausdünnung der Sialic-Schichten und zur Bildung von Geokliniken. (b) Die kontinentale Masse kann zu Geokliniken zerbrochen werden. Beispiele finden Sie im ehemaligen Ural-Geosynclin.

Dustar identifizierte drei Arten von Geokliniken in seiner Klassifizierung hauptsächlich auf der Grundlage der Struktur der Gebirgszüge. (I) Interkontinentale Geokliniken befinden sich zwischen zwei Landmassen. (Schucherts Monogeosynklin stimmt mit diesem Typ überein.) (Ii) Circum-kontinentale Geokliniken befinden sich an den Grenzen der Kontinente; (iii) In den Küstengebieten der Ozeane findet man zirkumozeanische Geokliniken. Solche Geokliniken werden auch als spezieller Typ von Geokliniken oder einzigartigen Geokliniken bezeichnet.

Geosynclinale Orogentheorie von Kober:

Der deutsche Geologe Kober hat in seinem Buch Der Bauder Erde eine detaillierte und systematische Beziehung zwischen Geokliniken und starren Massen kontinentaler Platten und der Bildung von Faltbergen hergestellt. Kobers Geoklinientheorie basiert auf den durch die Abkühlung der Erde erzeugten Kontraktionskräften. Nach Kober führen die Kontraktionskräfte der Erde zu horizontalen Bewegungen der Vorlande, die wiederum Sedimente in massive Berge drücken.

Laut Kober besetzten die Berge der Gegenwart die geosynclinalen Stätten früherer Zeiten. Die Geokliniken oder beweglichen Wasserzonen wurden von Kober als "Orogen" bezeichnet. Die starren Massen, die die Geokliniken umgeben, werden als "Krogen" bezeichnet. Solche Kratogene umfassen den kanadischen Schild, den baltischen Schild, den sibirischen Schild, die Halbinsel Indien, das chinesische Massiv, die brasilianische Messe, den afrikanischen Schild und die starren Blöcke aus Australien und der Antarktis.

Kober geht davon aus, dass sich der Pazifik gebildet hat, als die Geosyncline des mittleren Pazifiks die nördlichen und südpazifischen Vorländer trennte, die später mit Wasser gefüllt waren und sanken. Er identifizierte morphometrische Einheiten basierend auf den Oberflächenmerkmalen der Erde während des Mesozoikums, z. B. (i) Afrika zusammen mit einigen Teilen des indischen und des atlantischen Ozeans, (ii) der indischen australischen Landmasse, (iii) der eurasischen Landmasse, (iv ) Nordpazifischer Kontinent, (v) Südpazifischer Kontinent, (vi) Südamerika und Antarktika.

Kober hat sechs bedeutende Bauperioden in den Bergen begrenzt. Während der Precambria-Zeit traten drei sehr wenig bekannte Gebirgsbildungsperioden auf. Es folgten zwei Hauptperioden während des Paläozoikums - die kaledonische Orogenese war am Ende der silurischen Periode vorbei und die Variscan-Orogenese wurde in der Permokarbonzeit beendet. Die sechste und letzte Orogenese namens Alpenorogenese wurde in der Tertiärepoche abgeschlossen.

Kober meinte, dass der gesamte Prozess des Bergbaus drei Stufen durchläuft, die eng miteinander verbunden sind.

(i) Lithogenese:

Diese Phase ist durch die Entstehung, Sedimentation und Senkung von Geokliniken gekennzeichnet. Geokliniken entstehen durch Kontraktion, die durch den Abkühlungsprozess der Erde verursacht wird. Die Vorläufer oder Kratogene, die die Geokliniken begrenzen, erlagen den Kräften der Denudation. Infolgedessen wurden ständig Steine ​​und Felsbrocken vom Vorland getragen und das erodierte Material wurde auf den Betten der Geokliniken abgelagert. Dies führte zum Absinken der Geokliniken. Die Zwillingsprozesse der Sedimentablagerung und die daraus resultierende Absenkung führten zu einer weiteren Sedimentablagerung und einer zunehmenden Sedimentdicke.

(ii) Orogenese:

In diesem Stadium werden die geosynclinalen Sedimente gepresst und in Gebirgszüge gefaltet. Durch die Kontraktionskraft der Erde kommt es zu einer Annäherung der Vorderlande zueinander. Die enormen Druckkräfte, die durch diese sich bewegenden Vorderlande erzeugt werden, führen zum Zusammenziehen, Quetschen und Falten von Sedimenten, die auf dem geosynclinalen Bett abgelagert werden.

Die parallelen Gebirgsketten auf beiden Seiten des Geosynclins wurden von Kober als Randketten bezeichnet, was Randbereiche bedeutet. Kober sah die Faltung geosynclinaler Sedimente als abhängig von der Intensität der Druckkräfte an. Druckkräfte mit normaler und mäßiger Intensität erzeugen Randbereiche auf zwei Seiten der Geoklinik, wobei der mittlere Teil davon unberührt bleibt.

Der entfaltete Mittelteil wird als Zwischengebirge oder Medianmasse bezeichnet. Kober versuchte, die Formen und Strukturen der Faltenberge im Zusammenhang mit der mittleren Masse zu erklären. Er betrachtete die Geoklinik von Thethys als nördlich vom europäischen Vorland und im Süden vom afrikanischen Vorland.

Die Sedimentablagerungen des Tethys-Geosynclins wurden aufgrund der konvergierenden Bewegung der europäischen Landmasse (Vorland) und des afrikanischen Vorlandes massiv komprimiert, was zur Bildung des alpinen Bergsystems führte. Zum Beispiel entstanden die Pyrenäen, Betic Cordillera, die Provence, die Karpaten, die Alpen, die Balkanberge und der Kaukasus aufgrund der Bewegung des afrikanischen Vorlandes nach Norden, während der Atlas, die Apenninen, die Dinariden Die Helleniden und Tauriden wurden durch die südliche Bewegung des europäischen Vorlandes gebildet.

Beispiele für solche Medianmassen finden sich in der ungarischen Medianmasse zwischen den Karpaten und den Dinarischen Alpen auf zwei Seiten. Das Mittelmeer ist eine mittlere Masse zwischen den Pyrenäen-Provence-Bergen im Norden und dem Atlasgebirge und deren östlichen Ausdehnung im Süden. Beispiele für mittlere Massen sind das anatolische Plateau zwischen Pontic und Taurus und das iranische Plateau zwischen Zagros und Elburz.

Kober argumentierte, dass die asiatischen Alpenfaltenberge in zwei Hauptkategorien unterteilt werden können, basierend auf der Orientierung der Falten: (a) durch die nördliche Kompression gebildete Bereiche wie Pontic, Taurus, Kaukasus, Kunlun, Yannan und Annan und (b) Bereiche, die durch die südliche Kompression gebildet werden, wie der Zagros, der Elburz (Iran), der Oman, der Himalaya usw.

Die mittlere Masse wird in verschiedenen Formen gefunden: (i) Plateaus wie das tibetische Plateau zwischen Kunlun und Himalaya, die von den Wasatch-Gebirge und der Sierra Nevada (USA) begrenzten Basin Range; ii) Ebenen wie die ungarische Ebene, die von den Karpaten und den Dinarischen Alpen begrenzt wird; (iii) Meere wie das Karibische Meer zwischen den Bergen Mittelamerikas und Westindien.

(iii) Gliptogenese:

Diese Phase des Gebirgsaufbaus ist gekennzeichnet durch einen allmählichen Aufstieg der Gebirgszüge und die fortschreitenden Denudationsprozesse durch natürliche Einflüsse.

Kobers Geosynclinaltheorie lieferte eine befriedigende Erklärung für einige Aspekte des Gebirgsbaus. Die Theorie leidet jedoch an Mängeln. Erstens ist die durch die Abkühlung der Erde erzeugte Kontraktionskraft für die Bildung massiver Berge wie des Himalayas und der Alpen nicht ausreichend. Zweitens argumentierte Suess, dass sich nur eine Seite der Geoklinik bewegt, während die andere Seite statisch bleibt. Suess bezeichnete die bewegliche Seite als "Hinterland" und die stabile Seite als "Vorland".

Er meinte, der Himalaya sei durch die südliche Bewegung des Angaraland gebildet worden; das Gondwanaland bewegte sich nicht. Diese Beobachtung ist jetzt im Licht der Plattentektonik-Theorie irrelevant. Beweise für Paläomagnetismus und die Ausbreitung des Meeresbodens beweisen, dass sich beide Vorlande aufeinander zu bewegen. Drittens ist Kobs Theorie gelungen, die Berge mit einer Ost-West-Ausdehnung zu erklären, aber diejenigen mit einer Nord-Süd-Ausrichtung lassen sich aufgrund seiner Theorie kaum erklären.

Kober wurde jedoch die Anerkennung für die Bildung von Geokliniken und die Rolle von Geoklininen bei der Gebirgsbildung zugeschrieben.

Das moderne Konzept von Geosyncline:

Mit der Einführung der Plattentektonik haben sich die Vorstellungen von Geokliniken signifikant verändert. Ein kontinentaler Rand, der entlang eines Plattenrandes angeordnet ist, der für Subduktion, Kollision oder Transformationsfehlerbewegung bekannt ist, wird als aktiver Rand bezeichnet, während ein kontinentaler Rand, der sich von einer Spreizachse wegbewegt, als passiv bezeichnet wird.

An der Ostküste Nordamerikas setzt beispielsweise ein passiver Kontinentalrand Sedimente ab, wobei sich der Kontinent allmählich von der Ausbreitungsachse wegbewegt. Die Lithosphäre wird mit zunehmender Tiefe kühler und dichter, wobei der Meeresboden immer tiefer vom passiven Rand entfernt wird, da sich die Sedimente weiterhin auf dem Meeresboden ablagern. Eine so dicke Sedimentsäule entlang der Grenze eines passiven Randes wird als Geosyncline bezeichnet.

Die in der zweiten Phase des 20. Jahrhunderts durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass ein Geoklinikum ein dichter, sich schnell ansammelnder Körper ist, der parallel zum Kontinent liegt. Die jahrhundertealte Vorstellung von einem Geosynclin oder einem intrakratonischen Trog, der von Bergen begrenzt wird, die Sedimente beitragen, muss aufgegeben werden. Die Ansammlung von Sedimenten kann auf dem Kontinentalschelf und im Hang oder in einem Graben oder Graben erfolgen.

Heutzutage wird der Begriff "Geokline" verwendet, da die Struktur einer Geoklinik nicht zweiseitig ist. es ist vielmehr zum Meer hin offener.

Geoklinien passiver Kontinentalränder können in zwei Arten unterteilt werden: miogeoclines oder die Keile von seichten Sedimenten mit flachem Wasser marinen Ursprungs, die die Festlandsockel bilden; und eugeoclines oder Keile von Tiefseesediment, das sich am Fuße des Kontinentalhangs ablagert und auf ozeanischer Kruste liegt. Beide Arten von Geoklinen werden durch Sedimente gebildet, die von langsamer Absenkung der Lithosphäre begleitet werden.

Im Golf von Mexiko erreichen die miogeocline-Sedimente am äußeren Rand des Festlandsockels eine Dicke von 20 km. Eugeoclin-Sedimente befinden sich in der ozeanischen Kruste direkt über einem ozeanischen Vulkan. Die ununterbrochene Ansammlung von Sedimenten in den Miogeoclinen seit etwa 200 Millionen Jahren war aufgrund der Absenkung der Kruste infolge der Sedimentbeladung möglich. Die miogeocline-Gebiete sind aufgrund der Verfügbarkeit von Mineralöl von großer wirtschaftlicher Bedeutung.