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Entstehung der Coastal Range

von Jana Enghardt


Abb.1: Westküste von Nordamerika

Die Coastal Range (dt. Küstenkette) ist eine Serie von Bergen, die sich entlang der Westküste Nordamerikas von Washington bis nach Kalifornien (Abb.1) erstrecken. Die Küste fällt steil in die See ein.

Vulkanberge der Kaskaden

Plattentektonik der Coastal Range

dynamic plates

Vor rund 30Ma wurde die Farallo Platte unter die Nordamerikanische Platte entlang der Kalifornischen Küste subduziert. Als die Pazifische Platte direkt auf die Nordamerikanische stiess entstand die San Andreas Störung (vor 20 bis 10 Ma). Mit der fortwärenden Subduktion der PazifischePlatte verlängert sich die San Andreasstörung und es kommt zu einer nord bzw. südwärts Verschiebung des Mendocino(M) und Rivera(R) Tripple Junctions. Heute liegt die Juan de Fuca Plate, der nördliche Rest der Farallon Platte, nördlich des Kap Mendocino, dem rezenten Standort des Mendocino Triple Junction. (Quelle: U.S. Geological Survey)  

Abb.2: Plattentektonische Veränderungen in Kalifornien der vergangenen 30 Millionen Jahre. 


Beginnend vor ca. 140 Ma wurde eine neue Plattengrenze entlang der Westküste der Nordamerikanischen Platte gebildet. Die Akkretion der ozeanischen Terranes in der Sierra Nevada und in den Klamath Mountains war vollendet und die Subduktionszone war westlich des modernen Great Valley gewandert. Von da bis ungefähr 28 Ma vor heute subduzierte ozeanische Kruste unter die Nordamerikanische Platte (Abb.2-A). Fragmente der ozeanischen Platte, die mit der Nordamerika kollidierten entlang dieser Subduktionszone sind heute erhalten geblieben. Diese sind die mesozoischen und frühen kenozoischen Gesteine der Coastal Range. Die genaue Bewegung der alten Platten ist nicht genau verstanden, aber man vermutet, dass zumindest einige von den Terranes vielleicht nördlich vom Äquator gereist sein könnten.

Die ozeanische Platte, die am besten durch Geologen verstanden wurde, war eine ostwärts sich bewegende, ehemalige Platte, die Farallon Platte genannt wurde. Als die Farallon Platte entlang der Subduktionszone zerstört wurde, kam die Pazifische Platte in direktem Kontakt mit der Nordamerikanischen Platte (Abb.2-B,C). Dieser Kontakt begann vor ca. 28 Ma, jedoch nicht zur selben Zeit entlang der ganzen westlichen Grenze von Nordamerika. Bei der Kollision änderte sich die Plattengrenze entlang der westlichen Grenze der Nordamerikanischen Platte von einer Subduktionszone zu einer Transformstörungszone. Die Grenze der Transformstörung wächst um so mehr, je mehr von der Farallon Platte subduziert wird und der Kontakt mit der Pazifischen Platte sich vergrößert. Heute verläuft die Transformstörungsgrenze vom Cape Mendocino zum Gulf of California (Abb.2-D), genannt San Andreas Verwerfung.

Die beständige NW-Orientierung der Verwerfung, die verschiedenen Gesteins- einheiten und die Topografie veranschaulichen, dass die Orientierung der Plattengrenzen vom Mesozoikum bis heute relativ konstant geblieben ist. Während der letzten 28 Ma hat die Pazifische Platte ihren Kurs leicht geändert und zeitweise auch die Rate ihrer Bewegung. Einer dieser Veränderungen erzeugte die Berge der Coastal Rang vor ca. 3,5 bis 5 Ma Jahre vor heute und zwar durch Kompression zwischen den zwei Platten, wodurch die Berge „herausquetschten“. Die Gebirgskette der Coastal Range wird heute noch herausgehoben. Kenozoische vulkanische Gesteine im Zentrum der Coastal Range sind ein Hinweis dafür, dass die Mendocino Triple Junction (Transformstörung-Transformstörung-Subduktionszone) vorher südlicher war und dass die Subduktion während des Kenozoikums aktiv war.

Kenozoische und heutige Vulkanaktivität in der Coastal Range

Auf einer nordwestlich tendierenden Linie zwischen den Städten San Luis Obispo und Morro Bay liegt eine Hügelkette von 14 Morros (gerundete Hügel). Diese Hügel sind Reste von Pfropfen (engl. plugs), Domen und vulkanischen Stutzen (engl. neck) einer Vulkankette, die zwischen 20 und 27 Ma Jahren alt ist.

Jüngere kenozoische vulkanische Gesteine wurden ebenfalls in der Coastal Range gefunden. Östlich der San Andreas Störung existieren Gesteine, die von einer Serie vulkanischer Aktivität stammen. Diese werden systematisch jünger von Süden nach Norden entlang der Coastal Range. Man ist sich einig, dass die nordwärts Bewegung der vulkanischen Aktivität über die Zeit in Verbindung steht mit der nordwärts Bewegung der Mendocino Triple Junction. Ein seichter Auftrieb von asthenosphärischen Mantel im Sog der Mendocino Triple Junction wird als Grund für die nordwärts fortpflanzende tektonische Aktivität und den oligozänen bis heutigen intermediären bis siliziklastischen Vulkanismus in der kalifornischen Coastal Range gesehen.

location
 
      Abb. 3: Kaskadeneruptionen der letzten 4000 a

craterlake
                             
                            Abb. 5: CraterLake im Süden Oregons, ein Höhepunkt der Kaskadeneruptionen
Foto: M. Patzschke


mt

      Abb. 6: Mount Rainier (links) und Mount Shasta (rechts)
Fotos: Exkursionsteilnehmer


Vulkanberge der Kaskaden

Quellen:

  • Harden, Deborah R.: California Geology, 2004, 2.Auflage

  • Eisbacher, Gerhard H.:; Nordamerika; 1988

  • Ball, Albert W.:The Geology of North America – An overview; 1989

 


© N. Volkmann, 28.08.2009 http://www.geo.tu-freiberg.de/brennstoff/exkursionen/USA

 
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