De Rocky Mountains vertegenwoordigen een van de belangrijkste geologische kenmerken in Noord-Amerika, een continentale ruggengraat die zich uitstrekt meer dan 3000 mijl van British Columbia naar New Mexico. Hun gekarteld pieken en brede dalen definiëren de geografie, klimaat en ecologie van het Amerikaanse Westen. In hun kern, de Rockies zijn een verhaal van vuur ..van magma stijgen uit de diepten van de aarde, afkoelen tot enorme lichamen van graniet, en uitbarsten over het oppervlak in enorme vulkanische explosies. De igrenale processen die dit bereik gebouwd zijn direct verantwoordelijk voor de minerale rijkdom, de dramatische topografie, en de moderne landschappen die miljoenen mensen bezoeken elk jaar.

De vorming van de Rocky Mountains is nauw verbonden met de grootschalige beweging van tektonische platen en de generatie van magma diep in de Aarde. In tegenstelling tot eenvoudige vulkanische pieken, zijn de Rockies een complex mozaïek van vervormde sedimentaire rotsen, oude metamorfische kelders, enorme ignorale indringers.

De Tektonische Crucible: De Laramide Orogeny

Bergketens vormen zich meestal aan de grenzen van botsende tektonische platen, zoals de Andes van Zuid-Amerika of de Himalaya van Azië. De Rocky Mountains, echter, gevormd in een zeer ongebruikelijke geologische omgeving ver van een traditionele plaatgrens. Deze gebeurtenis is bekend als de Laramide Orogeny, een periode van bergbouw die tussen de 80 miljoen en 55 miljoen jaar geleden plaatsvond.

Gedurende deze tijd, de Farallon Plate, een enorme oceanische tektonische plaat, werd ondergedompeld onder de westelijke rand van de Noord-Amerikaanse Plate. In plaats van steil in de mantel te duiken, de Farallon Plate subducted onder een extreem ondiepe hoek. Deze lage-hoek subductie veroorzaakte de Farallon Plate om de bodem van de Noord-Amerikaanse continentale lithosfeer te schrapen, het verzenden van compressiespanningen diep in het interieur van het continent. Deze "dikke-gehuide" vervorming creëerde de onderscheidende breuk-blok bergen van de Rockies, waar grote delen van de aardkorst werden naar boven geduwd diep-se omgekeerde fouten.

De generatie magma tijdens de Laramide Orogeny resulteerde voornamelijk uit de dehydratatie van de subducterende Farallon plaat. Toen de plaat afdaalde, liet het water en andere vluchtige stoffen in de bovenliggende mantel wig. Deze toevoeging van water verlaagde het smeltpunt van de mantelrotsen, waardoor enorme volumes basaltmagma. Dit basalt magma steeg vervolgens in de lagere continentale korst. Omdat de continentale korst dik en koud was, stackte dit magma. De warmte van deze basalt onderplaat smolt gedeeltelijk de continentale korst zelf, een proces bekend als crustale anataxis, producerend enorme hoeveelheden silica-rijke granitische magma.[USGS overzicht van plaattektoniek.

De ongewone diepte en locatie van deze magmageneratie is wat de Rockies fundamenteel verschillend maakt van vulkanische boog zoals de Cascades. De ondiepe subductiezone veroorzaakte immense compressiekrachten die bergen diep in het binnenland bouwden, terwijl tegelijkertijd de warmtemotor creëerde die de samenstelling van de continentale korst fundamenteel zou veranderen.

De Magmatic Engine: Onechte Intrusies

De enorme hoeveelheid magma van de granieten die tijdens de Laramide Orogeny ontstond steeg langzaam door de korst. Toen het opklom, verplaatste het zich en smolt het de omringende rots, waardoor grote opdringerige lichamen ontstonden. Deze lichamen zijn de verborgen fundering van de Rocky Mountains, en zij zijn de reden dat het bereik tientallen miljoenen jaren heeft bestaan.

Badolieten en plutonen

De grootste van deze opdringerige lichamen zijn bekend als badolithen. Een badolith is een enorme uitgestrektheid van ignorale rots, typisch graniet of granodioriet, die een gebied groter dan 40 vierkante mijl beslaat. De Idaho Batholith, die meer dan 15.000 vierkante mijl, is een van de grootste granieten lichamen in de Verenigde Staten. De Boulder Batholith in Montana is een ander belangrijk kenmerk, een enorme lichaam van graniet dat vormt de "anvil" waarop de stad Butte zit.

Deze badolithen zijn geen enkele uitbarstingen van magma. Het zijn samengestelde kenmerken, gebouwd door de herhaalde injectie van afzonderlijke magmapulsen over miljoenen jaren. Elke puls van magma bracht nieuwe warmte en nieuwe chemische componenten. Als het magma koelde langzaam, diep onder de grond, grote kristallen van kwarts,feldspar, en mica groeide, waardoor graniet zijn karakteristieke gespikkelde uiterlijk. De Pikes Peak Granite in Colorado is een klassiek voorbeeld van een Laramide-age inbraak. De koeling van dit magma lichaam gaf immense warmte, waardoor hydrothermale systemen die circuleerden door de omringende rotsen.

Laccoliths, Dikes, Sills

Niet alle magma's zijn als diepgewortelde badolithen doorgedrongen. Sommige magma's zijn tot ondiepe niveaus gestegen, waar ze breuken en beddengoed uitbuitten in de overhangende sedimentaire rotsen. Laccoliths, zoals die in de Henry Mountains van Utah, gevormd toen viskeuze magma zich tussen sedimentaire lagen dwong, waarbij de overliggende rotsen tot onderscheidende, afgeronde bergen domineerden. De Abajo Bergen en La Sal Bergen in Utah zijn ook laccolithische reeksen.

Radiaal dijk zwermen, zoals die spectaculair blootgesteld aan de Spaanse pieken in Colorado, vertegenwoordigen het sanitair systeem van oude vulkanische centra bevroren in steen. Als magma dwong zijn weg door verticale breuken stralend uit een centrale vulkanische opening, het gekoeld tot verticale bladen van ijzige rots. Gedurende miljoenen jaren, de zachtere sedimentaire rotsen rond deze dijken geërodeerd, waardoor de duurzame igne dijkjes staan als stenen muren over het landschap. Deze functies bieden een direct venster in de dynamische beweging van magma onder de oude Rockies.

De vulkanische fase: Uitdringende activiteit

Terwijl de Laramide Orogeny de aanvankelijke hoogte van de Rockies bouwde door middel van compressie en indringing, vond er later een tweede belangrijke ignorale fase plaats, tijdens het midden tot laat Cenozoïcum (ongeveer 40 tot 20 miljoen jaar geleden). Deze periode werd gekenmerkt door wijdverbreid uitdrijving vulkanisme, waarschijnlijk gerelateerd aan de uitbreiding van de korst en de initiatie van de Basin en Range Provincie, evenals de passage van de Yellowstone hotspot.

Het San Juan vulkanische veld

De San Juan bergen van het zuiden van Colorado zijn de resten van een van de grootste vulkanische velden op aarde. Dit veld werd gebouwd door een reeks van massale explosieve uitbarstingen die enorme volumes van as, puimsteen en lava produceerde. Deze uitbarstingen creëerden calderas kraters gevormd toen het grondoppervlak zinkt in de geleegde magma kamer beneden.

Het San Juan vulkanische veld is naar schatting meer dan 10.000 kubieke mijl van igrisch materiaal uitgebarsten. De as stroomt uit deze uitbarstingen, bekend als ignimbrites, gelast in harde, resistente rotslagen. Vandaag, erosie van deze vulkanische lagen heeft de scherpe, levendige pieken gebeeldhouwd die het "Zwitserland van Amerika" definiëren. De miljoen-dollar snelweg (V.S. Route 550) snijdt direct door deze oude vulkanische afzettingen, die de gelaagde geschiedenis van deze enorme uitbarstingen blootlegt.[[NPS geologie van de Rocky Mountains[].

De Spaanse Pieken en Regionaal Vulkanisme

De Spaanse Pieken in Colorado zijn een klassiek voorbeeld van een vulkanisch complex waar de centrale vulkanen volledig zijn weggegraven, waardoor alleen het ignorale loodgieterssysteem blootgelegd. De radiaaldijkzwemmen hier behoren tot de meest bestudeerde en gefotografeerde dijksystemen in de wereld. Elders, de Raton-Clayton vulkanische veld in New Mexico en Colorado geproduceerd uitgebreide basalt lavastromen die cap mesas en plateaus.

Deze uitdrijvingsgesteenten zijn chemisch onderscheiden van het diepe graniet van de Laramide. Ze zijn vaak andesieten en rhyolieten, wat wijst op een ondiepere bron van smelten en een ander tektonisch regime. Terwijl de Laramide compressief was, werd dit latere vulkanisme geassocieerd met uitbreiding en het dunner worden van de continentale korst.

Onechte Rock Soorten van de Rockies

De diversiteit van igrune rotsen in de Rocky Mountains is een directe weerspiegeling van de complexe tektonische geschiedenis. Van diepgekreukt graniet tot snel gekoelde lava, vertelt elk rotstype een specifiek verhaal over de omstandigheden waaronder het gevormd werd.

graniet en Granodioriet

De meest voorkomende opdringerige rotsen in de kern van de Rockies zijn graniet en zijn nauwe verwant, granidioriet. Deze rotsen zijn grofkorrelig, wat betekent dat de individuele minerale kristallen zichtbaar zijn voor het blote oog. Ze zijn voornamelijk samengesteld uit kwarts, kaliumfeldspar, plagioclasefeldspar en mica. De langzame koeling van deze plutons maakte grote kristallen vormen, waardoor de rots uitzonderlijk duurzaam. Dit is de reden waarom de hoogste pieken in de Rockies, zoals Longs Peak, de berg Elbert, en de pieken van de Wind River Range, zijn samengesteld uit deze granitische rotsen. Ze weerstaan verweren en erosie beter dan de omliggende sedimentaire rotsen, die zijn verwijderd over miljoenen jaren.

Basalt, Andesite en Rhyolite

Dit zijn de uitsmijtbare tegenhangers van het diepe graniet. Basalt is donker, fijnkorrelig en rijk aan ijzer en magnesium. Het is gebruikelijk in de gelaagde lavastromen die mesas in Colorado en New Mexico cap. Andesite is iets hoger in silica dan basalt en is typisch voor de vulkanische stratoconen die ooit het landschap bezaaid. Rhyoliet is het uitsmijtbare equivalent van graniet. Het is hoog in silica en extreem viskeuze. Rhyolitische uitbarstingen, zoals die in de San Juans, zijn vaak explosief gewelddadig en produceren enorme platen van as en puimsteen.

Pegmatieten

Pegmatieten zijn een speciale klasse van igriumgesteente dat zich vormt in de laatste stadia van magmakristallisatie. Ze zijn uitzonderlijk grofkorrelig, met kristallen vaak groeien tot meerdere voeten in lengte. Deze rotsen vormen van waterrijke vloeistoffen die worden geperst uit het koelende magma. Omdat deze vloeistoffen zijn zeer mobiel en chemisch reactief, concentreren ze zeldzame elementen die niet passen in de gemeenschappelijke mineralen van graniet. Pegmatieten in de Rockies zijn beroemde bronnen van edelstenen, zoals aquamarijn en topaas, evenals industriële mineralen zoals feldspar en mica. De kristalrijke pegmatieten van de Pikes Peak regio zijn wereldberoemd.

Het moderne landschap en de onechte legacy

De geografie van de Rocky Mountains vandaag de dag zijn pieken, dalen, minerale afzettingen en riviersystemen een directe erfenis van deze oude ijzige processen. De vurige motor die het bereik gebouwd blijft het landschap en de economie van de regio beïnvloeden.

Topografie en Erosie

De resistente granieten kernen van reeksen zoals de Front Range, Wind River Range en Sawatch Range vormen de hoge pieken die de Continental Divide definiëren. Deze harde rotsen hebben weerstand geboden aan de meedogenloze krachten van erosie gedurende tientallen miljoenen jaren. In tegenstelling tot de zachtere sedimentaire rotsen die ooit bedekten, zijn ze weggesleten, een proces bekend als opgraving of ontroof. Het resultaat is een landschap waar de hoogste pieken vaak bestaan uit de oudste, hardste rotsen .De diepe wortels van de oude bergen blootgesteld aan het oppervlak. De igne dikes en dorpels, die harder zijn dan hun omgeving, vormen de scherpe ribbels en kliffen bands die de Rockies hun ruige karakter geven.

Economische geologie

De metaalrijkdom van de Rockies is bijna geheel gebonden aan ignorale activiteit. Als grote badlieten gekoeld, ze vrijgegeven warme, metaalrijke vloeistoffen in de omringende rotsen. Deze hydrothermale vloeistoffen afgezet goud, zilver, koper, lood, zink, en molybdeen in breuken en fouten.

De Colorado Gold Rush van de jaren 1850 en 1860 werd aangedreven door placer en lode goud deposito's geassocieerd met de Pikes Peak badolith. De Cripple Creek district, een vulkanische caldera complex, produceerde enorme hoeveelheden goud. Butte, Montana, bekend als de "Richest Hill on Earth," is een reusachtige porfyry koperen afzetting geassocieerd met de Boulder Batholith. De Climax mijn in de buurt van Leadville, Colorado, is 's werelds grootste primaire molybdeen producent. Molybdenum is een essentieel element in hoge sterkte staallegeringen, en de aanwezigheid hier is direct gekoppeld aan een specifiek type van igraanse inbraak bekend als porfyrie molybdeen depot.[[Climax Molybdeum Mine geschiedenis[]. De gehele economische infrastructuur van de Rocky Mountain West werd gebouwd op dit igraan erfgoed.

Geothermische energie en Yellowstone

Het verhaal van de ignorale activiteit in de Rockies is nog niet af. De Yellowstone Caldera, gelegen in de noordwestelijke hoek van Wyoming, is een directe voortzetting van dezelfde diepe mantel processen die de regio meer dan 16 miljoen jaar vormgeven. De Yellowstone hotspot is een mantelpluim die immens warmte en gedeeltelijk smelten genereert. De geysers en hydrothermische kenmerken van Yellowstone National Park zijn oppervlakte uitdrukkingen van dit actieve ignorale systeem. De warmtestroom in Yellowstone is 30 tot 40 keer hoger dan het continentale gemiddelde, een direct resultaat van de magmakamer die nog een paar kilometer onder het oppervlak zit.[USGS Yellowstone Volcano Observatory]. Yellowstone is een levend laboratorium voor het bestuderen van de ignor processen die het hele gebied hebben opgebouwd.

Een geologische tijdlijn van de onechte activiteit

De geschiedenis van het Rocky Mountains beslaat meer dan een miljard jaar, hoewel de meest intensieve activiteit zich de afgelopen 80 miljoen jaar geconcentreerd heeft.

  • 1,8 tot 1,0 miljard jaar geleden (Precambriaans): Vorming van de continentale korst. Metamorfe en igrische rotsen die behoren tot de provincies Yavapai en Mazatzal vormen de diepe kelder van de Rockies.
  • 300 tot 80 miljoen jaar geleden (Paleozoïcum tot Midden-Mesozoïcum):[ Een lange periode van relatieve tektonische stabiliteit. Sedimentaire rotsen accumuleren op de passieve continentale marge, begraven de oude ijzige kelder.
  • 80 tot 55 miljoen jaar geleden (Laramide Orogeny): Ondiepe subductie van de Farallonplaat veroorzaakt compressie-berg gebouw en de generatie van massale granieten badlieten. De kern van de Rockies wordt gevormd.
  • 40 tot 5 miljoen jaar geleden (Cenozoïsche vulkanisme): Schaalverlengstuk en de Yellowstone hotspot drijven massaal uitdrijvingsvulkanisme. De San Juan bergen en tal van andere vulkanische velden worden gebouwd. Regionale uplift vindt plaats.
  • 5 Miljoen jaar geleden tot Present (Glacial Sculpting): IJstijden snijden diepe canyons, cirques en aretes in de resistente ijzige rotsen. Het moderne alpine landschap wordt gevormd door ijserosie van de ijzige kern.

Conclusie

De Rocky Mountains zijn geen statische relikwieën van een ver verleden. Ze zijn het product van een dynamische, vurige motor die al honderden miljoenen jaren onder het oppervlak van Noord-Amerika karnde. Van de ondiepe subductie van de Farallon Plate tot de enorme uitbarstingen van de San Juan caldera's en de voortdurende activiteit op Yellowstone, hebben verschillende processen elk aspect van het bereik bepaald. De geografie van het Amerikaanse Westen zijn hoogste pieken, zijn diepste dalen, zijn rijkste mijnen, en zijn meest beroemde nationale parken, in het grootste deel, een kaart van het oude magma. Het begrijpen van deze verbinding biedt een diepe waardering voor de kracht van de interne warmte van de Aarde in het vormgeven van de wereld waarin we leven.Hiernaast lezen over de geologie van de Rocky Mountains[].