Plattentektonik. Wolfgang Frisch

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Abb. 3.19: Blockbild eines Metamorphen Doms. Durch die Ausdünnung und Zerreißung des Hangendblocks steigt der Liegendblock in einem domartigen Aufbruch von der mittleren Kruste bis an die Oberfläche auf. Die zuerst duktil zerscherten Gesteine (Mylonite; s. Foto) entlang der Scherbahn werden während des Aufstiegs und der damit verbundenen Abkühlung durch bruchhafte Verformung überprägt.

      Die große Scherzone zwischen Hangend- und Liegendblock wird unterhalb von etwa 10 km Tiefe duktil verformt, wodurch sich Mylonite bilden. Mylonite sind feinkörnig rekristallisierte Gesteine, die durch starke, aber bruchlose Verformung entstehen. Durch die Aufwölbung gerät die Scherzone rasch in geringere Tiefe und wird durch bruchhafte Verformung überprägt. Neue abschiebende Störungen oder Scherbahnen bilden sich immer wieder heraus und schaffen so ein komplexes Bild von Dehnungsstrukturen.

      Ein Charakteristikum der Metamorphen Dome ist die spröde Überprägung der Mylonite schon bald nach deren Bildung. Entlang der Scherzone grenzen Gesteine aus ursprünglich unterschiedlicher Krustentiefe aneinander. Außerdem ist der rasche Aufstieg des Doms charakteristisch: Die tektonische Freilegung benötigt höchstens wenige Millionen Jahre, die Aufstiegsraten können 10 mm/J. – das entspricht 10 km in einer Million Jahren – übersteigen. Eine so rasche Freilegung von Gesteinen kann durch Erosion alleine unmöglich bewerkstelligt werden, Erosionsraten sind in Hochgebirgen eine Größenordnung kleiner und andernorts noch niedriger. Hohe Aufstiegsraten entlang einer flachen Scherzone bedingen entsprechend hohe horizontale Bewegungsraten (Dehnungsraten). Sie können am Höhepunkt mehrere Zentimeter pro Jahr betragen.

      Durch den beschriebenen Dehnungs-Mechanismus kann eine Dehnung auf die doppelte Breite, also um 100 %, erfolgen, wie dies für die Basinand-Range-Provinz auch festgestellt wurde. An den Flanken des Doms entstehen mehrere grabenartige Senken über den Grenzen der Kippschollen, die mit Sedimenten verfüllt werden. Die Rücken der Kippschollen sowie der Metamorphe Dom stellen die Erosionsbereiche dar (Abb. 3.19). Die Breite der Basin-and-Range-Provinz von ca. 600 km wird dadurch erreicht, dass Zonen mit Metamorphen Domen hintereinander gestaffelt sind.