Evolutie van het concept van Geosynclines

Een geosyncline kan worden gedefinieerd als "een dik, snel ophopend lichaam of sediment gevormd binnen een lange, smalle, aflopende gordel van de zee, die gewoonlijk evenwijdig is aan een plaatmarge". (Oxford Dictionary of Geography)

Of we kunnen zeggen dat een geosyncline een "zeer grote lineaire verlaging of neerwaartse kromming van de aardkorst is, gevuld (met name in de centrale zone) met een diepe laag sedimenten die is afgeleid van de landmassa's aan elke kant en op de vloer van de bodem is afgezet. de inzinking in ongeveer dezelfde snelheid als het langzaam, continu afnam gedurende een lange periode van geologische tijd ". (Penguin Dictionary of Geography)

Evolutie van het concept van Geosynclines:

Het concept van geosynclines ontstond in 1859. Op basis van zijn onderzoek naar de stratigrafie en structuur van de noordelijke Appalachen, ontdekte James Hall dat de gevouwen paleozoïsche sedimenten die behoren tot bergketens, van het zee-type zijn met een diepte van 12 km . James Hall ontdekte ook dat de dikte tien tot twintig keer groter was in vergelijking met de ongevouwen rotslagen van overeenkomstige leeftijden die in de binnenlanden naar het westen waren gevonden.

De afzetting van massale opeenvolging van schalie, zandsteen en kalksteen suggereert dat de onderliggende vloer van oudere rotsen met een vergelijkbare hoeveelheid afnam. De bergformatie werd voorafgegaan door langdurige perioden van neerwaartse vervorming, waarbij het proces van accumulatie van sediment een evenwicht hield met de verzakking van de korst. Dana (1873) noemde dergelijke langwerpige riemen van verzakkingen en sedimentatie 'geosynclinieken'.

H. Stille verdeelde verder geosynclines in miogeosynclines en eugeosynclines. Eugeosynclines worden gekenmerkt door intermitterende vulkanische activiteit tijdens het proces van sedimentatie, terwijl miogeosynclines een lage vulkanische activiteit hebben.

De twee klassen worden naast elkaar gevonden, gescheiden door een geanticline in het midden. Miogeosynclines worden nu beschouwd als voormalige continentale marges, zoals die langs de Atlantische Oceaan en eugeosynclines vertegenwoordigen de omgekeerde en vervormde equivalenten van kleinere oceaanbekkens, zoals de marginale bekkens van het westelijk deel van de Stille Oceaan, de Japanse Zee en de Zee van Okhotsk.

Schuchert categoriseerde geosynclen op basis van grootte, locatie en evolutionaire geschiedenis.

De drie categorieën volgens hem zijn als volgt:

(i) Monogeosynchinen zijn uitzonderlijk lange en smalle gebieden. Dergelijke geosynclinieën bevinden zich ofwel binnen een continent of langs de kustgebieden. Ze worden 'mono' genoemd omdat ze slechts één cyclus van sedimentatie en bergvorming doormaken. Een voorbeeld is de Appalachian geosyncline die werd gevouwen van de Ordovicium tot de Perm periode.

(ii) Polygeosynclinen zijn breder dan monogeosynchinen. Deze geosynclines hadden een langere bestaansperiode dan de monogeosynclines. Ze gingen door, via meer dan één fase van orogenese. De Rockies- en Ural-geosynchrone zijn voorbeelden van polygeosynclines. Dergelijke bergketens vertonen complexe parallelle anticlines die geanticlines worden genoemd.

(iii) Mesogeosynclines zijn aan alle kanten omringd door continenten. Ze hebben meer diepte en een lange en complexe geologische geschiedenis.

E. Haug definieerde geosynclines als gebieden met diep water van aanzienlijke lengte maar relatief smal in de breedte. Haug tekende paleogeografische kaarten van de wereld om te bewijzen dat de huidige vouwbergen zijn ontstaan ​​uit massieve geosynchronisaties uit het verleden. Haug postuleerde vijf grote landmassa's die behoren tot het Mesozoïcum, namelijk (i) Noord-Atlantische mis (ii) Sino-Siberische mis (iii) Afrika-Brazilië-massa (iv) Australië-India Madagaskar-massa en (v) Pacifische mis. Hij identificeerde vier geosynclines tussen deze rigide massa's: (i) Rockies geosyncline (ii) Oeral geosyncline (iii) Tethys geosyncline en (iv) Circum-Pacific geosyncline. Volgens Haug hebben de transgressie- en regressiefasen van zeeën een directe impact op de kustmarges van de geosynclinen.

De fijnere sedimenten worden centraal in de geosynclinen afgezet, terwijl de grovere sedimenten worden afgezet in marginale gebieden waar de diepte van het water ondiep is. Alle geosynclines hebben niet dezelfde cyclus van sedimentatie, verzakking, compressie en vouwing van sedimenten. De theorie van Haug wordt bekritiseerd vanwege zijn verwarrende ideeën.

De paleogeografische kaart van Haug toont landgebieden die onevenredig groter zijn dan oceaangebieden of geosynclinieën. Critici roepen vragen op over het bestaan ​​van zo'n enorme landmassa na het Mesozoïcum. Het idee van Haug voor diepe geosynchrijnen is ook niet acceptabel vanwege het bewijs van zeefossielen in Fold Mountains. Mariene organismen waarvan de fossielen zijn afgeleid, worden alleen in ondiepe wateren aangetroffen. Volgens JW Evans veranderen de vorm en vorm van geosynclen volgens de veranderingen die in de omgeving optreden.

Volgens Evans, (i) kunnen geosynclinalen worden geplaatst tussen twee landmassa's, bijvoorbeeld Tethys geosyncline tussen Laurasia en Gondwanaland; (ii) geosynclinea kunnen worden gevonden voor een berg of een plateau, na de oorsprong van de Himalaya lag er bijvoorbeeld een lange geul voor de Himalaya, die later werd gevuld met sedimenten die leidden tot de vorming van de enorme Gangetic vlaktes; (iii) geosynclinea worden gevonden langs de continentale randen; (iv) geosynclinieën kunnen bestaan ​​voor een riviermonding.

Volgens Arthur Holmes veroorzaken aardbewegingen in plaats van sedimentatie verzakking van geosynchinen door een lang en geleidelijk proces, bijv. De depositie van sedimenten tot 12.160 meter in de Appalachian geosyncline zou mogelijk zijn gedurende een periode van 300.000.000 jaar. Holmes identificeert vier soorten.

(i) Geosyncline gevormd door Magmatic Migration:

Holmes beschouwt aardkorst als gemaakt van drie lagen:

(a) Buitenlaag van granodioriet (10-12 km dik);

(b) amfiboliet tussenproducten (20-25 km dik); (b) intermediair amfiboliet (20-25 km dik);

(c) Eclogite en wat peridotiet. De migratie van magma van de tussenlaag naar de omliggende gebieden veroorzaakt verzakking van de bovenste lagen, wat leidt tot de vorming van een geosyncline.

(ii) Geosyncines gevormd door metamorfose:

De onderste steenlagen worden metamorfoseerd als gevolg van compressie veroorzaakt door convergentie van convectiestromen. Zo neemt de dichtheid van de rotsen toe, wat resulteert in de vorming van geosyncline. Holmes gelooft dat de Caribische Zee, het westelijk deel van de Middellandse Zee en de Banda Zee door dit proces zijn gevormd.

(iii) Geosynclines gevormd door compressie:

Bodemdaling kan optreden als gevolg van compressie. Een dergelijke compressieactiviteit treedt op vanwege convergerende convectiestromen. Voorbeelden zijn de Perzische Golf en de Indo-Gangische trog.

(iv) Geosynclineplaatjes gevormd door Thinner Sialic Layer:

Wanneer een kolom van stijgende convectiestromen divergeert na het bereiken van de onderste laag van de korst, doen zich twee mogelijkheden voor, (a) de sial wordt uit elkaar getrokken als gevolg van trekkrachten. Dit veroorzaakt het dunner worden van sialische lagen en de vorming van geosynclines. (b) De continentale massa kan worden opgedeeld om geosynchinen te vormen. Voorbeelden zijn te vinden in de voormalige Ural-geosyncline.

Dustar identificeerde drie soorten geosynclines in zijn classificatie voornamelijk op basis van de structuur van bergketens, (i) Intercontinentale geosynclinen bevinden zich tussen twee landmassa's. (Schuchert's monogeosyncline valt samen met dit type.) (Ii) Circum-continentale geosynclinieën bevinden zich op de grenzen van continenten; (iii) Circum-oceanische geosynclinen worden gevonden langs de kustgebieden van de oceanen. Dergelijke geosynclines worden ook speciale typen geosynclines of unieke geosynclines genoemd.

Geosynclinal Orogen Theorie van Kober:

De Duitse geoloog Kober in zijn boek Der Bauder Erde heeft een gedetailleerde en systematische relatie gelegd tussen geosynclinepunten en stijve massa's continentale platen en de vorming van Fold Mountains. De geosynclinale theorie van Kober is gebaseerd op de samentrekkingskrachten die zijn ontstaan ​​als gevolg van de afkoeling van de aarde. Volgens Kober leiden de krachten van samentrekking van de aarde tot horizontale bewegingen van uiterwaarden die op hun beurt sedimenten in massieve bergen samendrukken.

Volgens Kober bezetten de bergen van het heden de geosynclinale locaties van vroege perioden. De geosynclines of mobiele zones van water zijn door Kober geïdentificeerd als 'orogeen'. De stijve massa's die de geosynclinen omringen, worden aangeduid als 'kratogen'. Dergelijke kratogenen zijn onder meer het Canadese schild, het Baltische schild, het Siberische schild, het schiereiland India, het Chinese massief, de Braziliaanse mis, het Afrikaanse schild en de stijve blokken in Australië en Antarctica.

Kober beschouwt de Stille Oceaan als gevormd toen de mid-Pacifische geosyncline de noordelijke en zuidelijke voorlanden van de Stille Oceaan scheidde die later met water waren gevuld en zonken. Hij identificeerde morfometrische eenheden op basis van de oppervlakte-eigenschappen van de aarde tijdens het Mesozoïcum, bijv. (I) Afrika samen met enkele delen die behoren tot de Indische en Atlantische Oceaan, (ii) Indische Australische landmassa, (iii) Euraziatische landmassa, (iv ) Noordelijk Pacifisch continent, (v) Zuidelijk Pacifisch continent, (vi) Zuid-Amerika en Antarctica.

Kober heeft zes belangrijke periodes in de bergen afgebakend. Drie zeer weinig bekende periodes van bergen bouwen deden zich voor tijdens de Precambria-periode. Dit werd gevolgd door twee belangrijke perioden tijdens het Paleozoïcum-tijdperk - de Caledonische orogenese was ten einde aan het einde van de Silurische Periode en de oriëntatieverloop van de Varisa's was voltooid in de Permobarcussie. De zesde en laatste orogenese genaamd Alpine orogeny werd voltooid in het tertiaire tijdperk.

Kober meende dat het hele proces van bergen bouwen door drie stadia gaat die nauw met elkaar verbonden zijn.

(i) Lithogenese:

Deze fase wordt gekenmerkt door de creatie, sedimentatie en verzakking van geosynchinen. Geosynclines worden gevormd als gevolg van contractie veroorzaakt door het afkoelen van de aarde. De uiterwaarden of kratogenen die grensden aan geosynclines bezweken aan de krachten van de ontkenning. Dientengevolge, was er constant een manier van rotsen en keien uit de uiterwaarden en de depositie van het geërodeerde materiaal op de bedden van geosynchines. Dit leidde tot de verzakking van geosynclines. De dubbele processen van sedimentafzetting en de daaruit voortvloeiende bodemdaling leidden tot verdere sedimentafzetting en toenemende dikte van sedimenten.

(ii) Orogenesis:

In deze fase worden de geosynclinale sedimenten uitgeperst en gevouwen tot bergketens. Er is een samenloop van uiterwaarden met elkaar vanwege de kracht van de samentrekking van de aarde. De enorme samendrukkende krachten geproduceerd door deze bewegende voorlanden produceren samentrekking, samendrukken en vouwen van sedimenten afgezet op het geosynclinale bed.

De parallelle bergketens aan beide zijden van de geosyncline zijn door Kober aangeduid als rand ketten wat marginale bereiken betekent. Kober bekeek het vouwen van geosynclinale sedimenten om afhankelijk te zijn van de intensiteit van de compressiekrachten. Samenpersende krachten van normale en matige intensiteit produceren marginale bereiken aan twee zijden van de geosyncline en laten het middendeel onaangetast.

Het uitgevouwen middengedeelte wordt aangeduid als zwischengebirge (tussen bergen) of mediane massa. Kober probeerde de vormen en structuren van vouwbergen te verklaren in de context van de mediaanmassa. Hij beschouwde de Thysys geosyncline als begrensd door het Europese voorland in het noorden en door het Afrikaanse voorland in het zuiden.

De sedimentaire afzettingen van de Tethys geosyncline hadden massale compressie ondergaan als gevolg van de convergerende beweging van de Europese landmassa (voorland) en het Afrikaanse voorland, wat leidde tot de vorming van het alpinesysteem. Zo ontstonden bijvoorbeeld de Pyreneeën, de Betic Cordillera, de Provence, de Karpaten, de Alpen, de bergen op de Balkan en de bergen in de Kaukasus dankzij de noordwaartse beweging van het Afrikaanse voorland, terwijl het Atlasgebergte, de Apennijnen, de Dinarides, de Hellenides en de Taurides werden gevormd door de zuidwaartse beweging van het Europese voorland.

Voorbeelden van dergelijke mediane massa's zijn te vinden in de Hongaarse mediane massa gelegen tussen de Karpaten en de Dinarische Alpen aan twee kanten. De Middellandse Zee is een middenmoot tussen de Pyreneeën-Provence Ranges in het noorden en het Atlasgebergte en hun oostelijke extensie in het zuiden. Voorbeelden van mediane massa's zijn het Anatolische plateau gelegen tussen de Pontius en de Stier, en het Iraanse plateau gelegen tussen de Zagros en de Elburz.

Kober debatteerde dat de Aziatische alpiene vouwbergen in twee belangrijke categorieën kunnen worden verdeeld die op de richtlijn van vouwen worden gebaseerd: (a) waaiers gevormd door de noordelijke compressie zoals Pontic, Stier, Caucasus, Kunlun, Yannan en Annan waaiers, en (b) reeksen gevormd door de zuidwaartse compressie zoals de Zagros, de Elburz (Iran), de Oman-bergen, de Himalaya, enz.

De mediane massa wordt in verschillende vormen aangetroffen: (i) plateaus zoals het Tibetaanse plateau tussen de Kunlun en de Himalaya, de Basin Range omzoomd door de Wasatch-stranden en Sierra Nevada (VS); (ii) vlaktes zoals de Hongaarse vlakte begrensd door de Karpaten en de Dinarische Alpen; (iii) zeeën zoals de Caribische Zee tussen de bergen van Midden-Amerika en de West-Indië.

(iii) Gliptogenese:

Deze fase van bergbouw wordt gekenmerkt door een geleidelijke klim van bergketens en de voortdurende denudatieprocessen door natuurlijke agenten.

De geosynclinale theorie van Kober leverde een bevredigende verklaring voor enkele aspecten van bergbouw. De theorie heeft echter tekortkomingen. Ten eerste is de samentrekkingskracht veroorzaakt door het afkoelen van de aarde niet voldoende voor de vorming van massieve bergen zoals de Himalaya en de Alpen. Ten tweede voerde Suess aan dat slechts één zijde van de geosyncline beweegt terwijl de andere kant statisch blijft. Suess noemde de bewegende kant 'achterland' en de stabiele kant als 'voorland'.

Hij meende dat de Himalaya's werden gevormd door de zuidwaartse beweging van Angaraland; het Gondwanaland bewoog niet. Deze observatie is nu niet relevant in het licht van de Plate Tectonic Theory. Bewijzen van paleomagnetisme en verspreiding van de zeebodem bewijzen dat beide voorlanden zich naar elkaar toe bewegen. Ten derde is Kober's theorie succesvol geweest in het uitleggen van de bergen met een oost-west-extensie, maar die met een noord-zuid-uitlijning kan nauwelijks worden verklaard op basis van zijn theorie.

Kober heeft echter de eer gekregen om de vorming van geosynchrone en de rol van geosyncines bij de vorming van bergen te hebben gepostuleerd.

Het moderne concept van Geosyncline:

De ideeën over geosynclines ondergingen een aanzienlijke verandering met de introductie van de Plate Tectonic Theory. Een continentale marge geplaatst langs een plaatmarge bekend voor subductie, botsing of transformatiefoutbeweging wordt een actieve marge genoemd, terwijl een continentale marge die van een spreidingsas verschuift passief wordt genoemd.

Aan de oostkust van Noord-Amerika bijvoorbeeld blijft een passieve continentale marge sedimenten deponeren met de geleidelijke beweging van het continent weg van de verspreidingsas. De lithosfeer wordt koeler en dichter bij een versnelde snelheid, vergezeld door een steeds diepere oceaanbodem van de passieve marge, terwijl de sedimenten op de bodem van de oceaan blijven liggen. Zo'n dikke kolom bezinksel langs de rand van een passieve marge heet geosyncline.

De studies uitgevoerd tijdens de tweede fase van de 20e eeuw onthullen dat een geosyncline een dik, snel ophopend lichaam is dat parallel aan het continent ligt. Het eeuwenoude idee van een geosyncline of een intra-cratonische trog begrenst door bergen die sedimenten bijdragen, moet worden opgegeven. De ophoping van sedimenten kan plaatsvinden op het continentale plat en op de helling of in een trog of greppel.

Tegenwoordig wordt de term 'geocline' gebruikt omdat de structuur van een geosyncline geen tweezijdige trog is; sterker nog, het is meer open naar de oceaan.

Geoclines van passieve continentale marges kunnen worden onderverdeeld in twee typen: miogeoclines of de wiggen van ondiepe watersedimenten van mariene oorsprong die het continentaal plat vormen; en eugeoclines of wiggen van diepzeesediment gedeponeerd aan de voet van de continentale helling en liggend op oceanische korst. Beide typen geoclines worden gemaakt door opgestapelde sedimenten, vergezeld van langzame verzakking van de lithosfeer.

In de Golf van Mexico bereiken de miogeoclinesedimenten een dikte van 20 km aan de buitenrand van het continentaal plat. Eugeocline sedimenten worden gevonden in de oceanische korst net boven een oceanische vulkaan. De ononderbroken accumulatie van sedimenten in de miogeoclines gedurende ongeveer 200 miljoen jaar is mogelijk geweest door het zinken van korst als gevolg van sedimentbelading. De miogeocline-gebieden zijn van groot economisch belang vanwege de beschikbaarheid van minerale olie.