USGS: The Channeled Scablands of Eastern Washington (Geologic Setting)

Geological Survey The Channeled Scablands of Eastern Washington

GEOLOGISCHE EINSTELLUNG

Der Name „Channeled Scablands“ wurde erstmals in den frühen 1920er Jahren von dem Geologen J. Harlen Bretz von der Universität Chicago verwendet,Der Geologe J. Harlen Bretz von der Universität Chicago untersuchte die Region umfassend und schlug vor, dass die Erosionserscheinungen das Ergebnis einer gigantischen Flut waren. Obwohl Bretz‘ Konzept eine lebhafte Kontroverse auslöste, sind sich die meisten Geologen heute einig, dass die Scablands von einer Flut ungeahnten Ausmaßes geformt wurden, die vor 18.000 bis 20.000 Jahren während der Großen Eiszeit stattfand.

Die Spokane-Flut hinterließ ihre Spuren auf einer Strecke von mehr als 550 Meilen, die sich vom westlichen Montana bis zum Pazifischen Ozean erstreckte, aber die spektakulärsten Flutmerkmale wurden in das schwarze Vulkangestein im östlichen Washington gemeißelt. Dieses Gestein, der „Boden“ der Scablands, ist die Basis einer dichten kristallinen Lava, die sich über mehr als 100.000 Quadratmeilen in Teilen von Washington, Oregon und Idaho erstreckt. Der Teil des Lavafeldes, der den Scablands im Osten Washingtons zugrunde liegt, ist ein untertassenförmiges Gebiet von etwa 15.000 Quadratmeilen, das fast vollständig von Bergen umgeben ist und von drei Flüssen – dem Columbia, dem Spokane und dem Snake – nahezu umschlossen wird (Abb. 2), Seite 3).

Abbildung 2: Geographische Lage der Channeled Scablands im Osten Washingtons.

Abbildung 3: Vertikale Basaltdämme, die Lavaströme durchschneiden. Dies sind die heute mit verfestigtem Material gefüllten Spalten, die einst als Kanäle dienten, durch die geschmolzenes Gestein an die Oberfläche gelangte.

Abb. 4.In Basaltschichten eingeschnittener Canyon (jede Schicht stellt einen separaten Strom dar).

Abb. 5.Steptoe Butte. Eine Insel aus älterem Gestein, die über den sie umgebenden Basaltfelsen steht. In diesem Gebiet ist der Basalt von einer „Vereisung“ aus Löss bedeckt.

Der größte Teil der Lava brach in der Miozän-Epoche des Tertiärs zwischen 30 Millionen und 10 Millionen Jahren aus. Manchmal folgte ein Lavastrom in kurzen Abständen auf den anderen, aber manchmal lagen Zehntausende von Jahren zwischen den einzelnen Strömen. Das geschmolzene Gestein brach aus langen, breiten Spalten aus und floss auf ein hügeliges Gelände aus älteren Gesteinen – ein Gebiet, das wahrscheinlich dem heutigen Land nördlich des Lavafelds sehr ähnlich war. Das geschmolzene Material kristallisierte in den Klüften und bildete Deiche. An einigen Stellen hat die Erosion Schwärme von Deichen freigelegt, die ältere Gesteine durchschnitten. Es wird angenommen, dass diese Orte die Hauptquellen der Lava sind.

Frühe Ströme füllten die Täler, und nachfolgende Ströme bedeckten die meisten der hohen Hügel, als Schicht auf Schicht der Lava schließlich ein festes Basaltmeer bildete, das an manchen Stellen mehr als 10.000 Fuß dick war. Mehrere einzelne Ströme mit einer Dicke von mehr als 75 Fuß wurden über mehr als 100 Meilen verfolgt.

An den Rändern des Lavafeldes ragen einige Hügel inselartig aus dem Basalt heraus. Einer der markantesten von ihnen, Steptoe Butte, in der Nähe von Colfax, Washington, hat all diesen Erscheinungen seinen Namen gegeben. Geologen bezeichnen jede Insel aus älterem Gestein, die von Lava umgeben ist, als Steptoe.

Geschmolzene Lava nimmt ein größeres Volumen ein als erstarrte Lava. Wenn frische Lava langsam abkühlt und kristallisiert, bildet sich in der Regel ein sechseckiges Muster von Schrumpfungsfugen im rechten Winkel zur Abkühlungsoberfläche. Diese Fugen brechen die Lava in vertikale Gesteinssäulen auf.

Abbildung 6.Säulenbasalt: Viele der Basaltströme im Osten Washingtons weisen dieses Merkmal auf. Große regelmäßige Säulen, die in einem Straßeneinschnitt in der Nähe von Spokane, Washington, freigelegt wurden.

Abb. 7.Künstlerisches Konzept von Diceratherium.

Wo Basalt in einen Teich oder See eindrang, bildete die schnell abgeschreckte Lava runde Klumpen, die als „Kissen“ bezeichnet werden, anstelle von säulenförmigen Verbindungen. Im westlichen Teil des Lavafelds verschlang ein Basaltstrom einen Sumpfwald, aber wegen des Wassers bildete das geschmolzene Gestein Kissen und verzehrte die Pflanzen nicht vollständig. Unter den versteinerten Überresten dieser Pflanzen befinden sich Stämme des berühmten Ginkgobaums, einer Art, die seit 250 Millionen Jahren überlebt hat. Im Jahr 1934 wurde in der Nähe der Stadt Vantage, Washington, ein etwa 6.000 Hektar großes Gebiet, in dem die Überreste dieses uralten Sumpfes freigelegt wurden, als Ginkgo-Petrified Forest State Park ausgewiesen (Abb. 2, Seite 3).

Zu einem anderen Zeitpunkt, aber weniger als 50 Meilen nordöstlich des Sumpfwaldes, stieß ein anderer vorrückender Lavastrom auf einen flachen Teich, in dem sich der schwimmende Körper eines toten Nashorns befand.

Auch hier verhinderte das Wasser, dass das geschmolzene Gestein das Fleisch vollständig verzehrte; stattdessen umschlossen Lavakissen den Körper und bildeten eine grobe Form. Im Jahr 1935 wurde die Unglücksstelle in Form einer Höhlung in einem Basaltfelsen entdeckt (Abb. 2, Seite 3). Die Höhle enthielt mehrere Zähne und zahlreiche versteinerte Knochenstücke. Untersuchungen der Form des Hohlraums und der fossilen Überreste ergaben, dass es sich bei dem Nashorn um eine ausgestorbene Art von Diceratherium handelte.

Nach dem Ende der Eruptionen wurde das Lavafeld als Einheit nach Südwesten gekippt. Heute liegt der nordöstliche Rand des untertassenartigen Feldes etwa 2.500 Fuß über dem Meeresspiegel, während sein tiefster Punkt in der Nähe von Pasco, Washington, weniger als 400 Fuß über dem Meeresspiegel liegt. Zusätzlich zur regionalen Neigung wurde das Lavafeld an einigen Stellen verformt, so dass eine Reihe von Faltengraten entstand. Saddle Mountain, Frenchman Hills und Horse Heaven Hills sind Beispiele dafür. Mehrere davon sind entlang der Westseite des Lavafelds zwischen Wenatchee und Pasco zu sehen (Abb. 2, Seite 3). Von besonderem Interesse ist die Coulee-Monokline, eine asymmetrische Falte, die sich quer durch den nordzentralen Teil des Lavafelds zieht. Die physikalischen Merkmale dieser Monokline spielten eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Erosionsmerkmale von Grand Coulee, die während der großen Flut entstanden.

Bereits einige Zeit nach dem Ende des Lavastroms begann sich über einem Großteil des Lavafeldes eine Decke aus vom Wind verwehtem Schluff oder Löss zu bilden, die schließlich die fruchtbaren Böden des Palouse-Landes im Südosten Washingtons hervorbrachte. Der Löss erreichte seine größte Dicke im Gebiet von Pullman-Colfax, wo er örtlich bis zu 200 Fuß dick ist und eine charakteristische wellige Oberfläche mit steilen, nach Norden gerichteten Hängen aufweist.

Abbildung 8: Querschnitt durch die gefalteten und gebrochenen Lavaströme in der Coulee Monocline. Die Steilwand und das zerbrochene Gestein der Falte hatten einen wichtigen Einfluss auf die Bildung des oberen Grand Coulee während der Spokane-Flut.

Abbildung 9.Palouse Hills. Rollende Hügel aus vom Wind verwehtem Schlick (Löss) im reichen Weizenland im Osten Washingtons.

Die Quelle des Schlicks war der westliche Teil des Lavafeldes, wo sich während der Faltung vorübergehende Seen gebildet hatten. Die Böden der Palouse-Region enthalten auch vulkanische Asche, die von einigen der westlichen Vulkane stammt, die entlang der Cascade Mountains in Washington und Oregon verstreut sind.

Das geologische Umfeld der Scabland-Region bestand also vor dem Einsetzen der Sintflut aus einer dicken, geneigten Basaltschale, die an einigen Stellen zu Bergrücken verformt war und vollständig von einer „Glasur“ aus Löss überlagert wurde. Wie sah die Region aus? Wenn man auf dem Steptoe Butte stand, bot sich einem in alle Richtungen ein friedliches, hügeliges Grasland, gesprenkelt mit umherstreifenden Antilopen-, Büffel- und Kamelherden, und im Westen und Osten bildeten die fernen Berge der Cascades und Rockies einen dunstig-blauen Hintergrund. Diese beschauliche Szenerie war die Kulisse für eine Katastrophe!

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Last Updated: 28-Mar-2006

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